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Die Erfindung betrifft eine Bodendüse mit einem Saugstutzen zum Anschluss an ein Saugrohr eines Sauggerätes, insbesondere eines Staubsaugers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bodendüsen mit einer Bürstenwalze, die mechanisch auf die zu bearbeitende Bodenfläche einwirken, sind bekannt. In einem Gehäuse der Bodendüse ist eine Arbeitskammer mit der um eine Drehachse rotierenden Bürstenwalze angeordnet, deren Borsten durch einen Saugschlitz einer Bodenplatte auf die zu bearbeitende Bodenfläche einwirken. Zum Antrieb der Bürstenwalze ist eine Luftturbine vorgesehen, die in einer Turbinenkammer des Gehäuses angeordnet ist und über ein Überströmfenster mit der Arbeitskammer verbunden ist. Der Saugluftstrom tritt über den Saugschlitz in die Arbeitskammer ein, strömt über das Überströmfenster in die Turbinenkammer, treibt die Luftturbine an und strömt über den Saugstutzen zum Sauggerät ab.
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Derartige Bodendüsen mit einer Bürstenwalze haben eine gute Reinigungsleistung, wobei der Antrieb über die Luftturbine ausreichend stark sein muss, damit auch ein floriger Bodenbelag wie Teppichboden oder dgl. kraftvoll gereinigt werden kann.
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Um eine ausreichende Antriebsleistung der Luftturbine zu gewährleisten, muss das Überströmfenster zwischen Arbeitskammer und Luftturbine so gestaltet sein, dass der eintretende Saugluftstrom eine hohe Strömungsgeschwindigkeit hat; dies wird mit einem kleinen Einströmfenster sichergestellt.
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Zur Aufnahme des von der Bodenfläche gelösten Schmutzes muss der Saugluftstrom zudem ein ausreichendes strömendes Volumen aufweisen, wozu das Überströmfenster zwischen der Arbeitskammer und der Turbinenkammer groß ausgeführt sein muss. Die tatsächlich ausgeführte Größe des Überströmfensters ist somit ein Kompromiss zwischen einem hohen Volumenstrom und einer ausreichend hohen Geschwindigkeit des die Luftturbine antreibenden Saugluftstroms. Derartig aufgebaute Bodendüsen arbeiten an Staubsaugern mit hoher Leistung zufriedenstellend. Wird aus Geräuschgründen die Antriebsleistung des Sauggerätes reduziert, sinken die Antriebsleistung der Luftturbine und der Volumenstrom stark ab, so dass die Reinigungsleistung unbefriedigend wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bodendüse der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass auch bei niedriger Saugleistung des Sauggerätes einerseits ein kraftvoller Antrieb gewährleistet ist und andererseits ein ausreichender Volumenstrom zum Abtransport des gelösten Schmutzes zur Verfügung steht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der sich in der Bodenplatte der Bodendüse in Axialrichtung der Bürstenwalze erstreckende Saugschlitz ist nach der Erfindung länger ausgeführt als die Bürstenwalze bzw. die Arbeitskammer, in der die Bürstenwalze aufgenommen ist. Der Saugschlitz hat somit eine größere Länge als die in gleicher Richtung gemessene axiale Länge der Bürstenwalze bzw. der Arbeitskammer. Innerhalb des Gehäuses der Bodendüse ist im Bereich zumindest eines Endes der Bürstenwalze bzw. der Arbeitskammer eine Saugdüse ausgebildet, die den Saugschlitz nutzt. Die erfindungsgemäße Bodendüse weist daher sowohl eine Arbeitskammer mit einer Bürstenwalze auf als auch eine Saugdüse, die die Bodenfläche absaugt.
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Da die Bürstenwalze quer zur Arbeitsrichtung der Bodendüse deutlich schmaler als das Gehäuse der Bodendüse ausgebildet ist, sinkt die benötigte Antriebsleistung für die Bürstenwalze. Die Antriebsleistung der Luftturbine kann somit entsprechend niedrig eingestellt werden. Dadurch kann das Überströmfenster größer gestaltet werden, so dass sich – auch bei geringer Saugleistung eines angeschlossenen Sauggerätes – ein hoher Volumenstrom mit zur Antriebsleistung der Luftturbine ausreichender Strömungsgeschwindigkeit einstellt.
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Der über die Saugdüse strömende Anteil des Saugluftstroms kann über einen getrennten Saugkanal der Saugdüse mit dem Saugstutzen der Bodendüse strömungsverbunden sein, so dass der über die Saugdüse eintretende Anteil des Saugluftstroms an der Luftturbine vorbei über den Saugstutzen abströmt. Es kann auch vorteilhaft sein, den über die Saugdüse strömenden Anteil des Saugluftstroms über die Arbeitskammer und das Überströmfenster in den Saugstutzen abzuführen, so dass auch der Saugluftstromanteil der Saugdüse zum Antrieb der Luftturbine genutzt werden kann. Im Bereich der Saugdüse steht ein entsprechend großer Volumenstrom zur Aufnahme und zum Abtransport des gelösten Schmutzes zur Verfügung.
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Es kann zweckmäßig sein, eine Saugdüse an nur einem Ende der Arbeitskammer bzw. der Bürstenwalze anzuordnen, so dass über die Breite der Bodendüse auf der einen Seite ihrer in Arbeitsrichtung ausgerichteten Längsmittelebene die Arbeitskammer mit der Bürstenwalze und auf der anderen Seite der Längsmittelebene die Saugdüse vorgesehen ist. Bevorzugt ist an beiden axialen Enden der Bürstenwalze bzw. an beiden axialen Enden der Arbeitskammer je eine Saugdüse ausgebildet, wobei insbesondere der Saugschlitzabschnitt der Saugdüse und der Saugschlitzabschnitt der Arbeitskammer zueinander ausgerichtet liegen und einen gemeinsamen Saugschlitz sowohl für die Arbeitskammer wie für die Saugdüse bilden. Der gemeinsame Saugschlitz erstreckt sich quer zur Arbeitsrichtung der Bodendüse.
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Der gemeinsame Saugschlitz kann über seine gesamte Länge eine etwa gleiche Breite haben. Eine vorteilhafte Ausführungsform kann auch dadurch gegeben sein, dass der Saugschlitz über seine Länge mit unterschiedlicher Breite gestaltet ist, z. B. an seinen Enden – vorteilhaft im Bereich der Saugdüsen – schmaler ausgeführt ist. Insbesondere kann sich der Saugschlitz zu seinen Enden verjüngen.
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Die Anordnung der Arbeitskammer mit der Bürstenwalze und den Saugdüsen ist in Weiterbildung der Erfindung derart gewählt, dass die Länge der in der Arbeitskammer angeordneten Bürstenwalze und die in Längsrichtung der Bürstenwalze gemessene Länge der Saugdüse bzw. der Saugdüsen etwa gleich ist. Die Anordnung ist vorteilhaft so getroffen, dass die Arbeitskammer quer zur Arbeitsrichtung der Bodendüse gesehen etwa mittig im Gehäuse liegt.
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In einem Ausführungsbeispiel liegt ein im Gehäuse der Bodendüse ausgebildetes Dach der Saugdüse tiefer als die Drehachse der Bürstenwalze, wobei die Breite der Saugdüse vorteilhaft etwa dem Durchmesser der Bürstenwalze entsprechen kann.
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Die Saugdüse weist in einer Begrenzungswand eine Zuluftöffnung als ergänzende Saugöffnung auf. Eine derartige ergänzende Saugöffnung kann einem Festsaugen der Saugdüse auf einer zu bearbeitenden Bodenfläche entgegenwirken. Darüber hinaus kann durch die Wahl des Ortes der Zuluftöffnung als auch durch die konstruktive Auslegung der Zuluftöffnung in Form und Größe das Arbeitsgeräusch der Saugdüse gesenkt werden und/oder die Reinigungsleistung der Saugdüse und damit der Bodendüse verbessert werden.
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Die Turbinenkammer weist in Weiterbildung der Erfindung in ihrem Boden ein Zuluftfenster auf, wobei die Einströmebene des Zuluftfensters und die Einströmebene des Saugschlitzes etwa in einer gemeinsamen Ebene liegen. Ist die erfindungsgemäße Bodendüse auf einer zu bearbeitenden Bodenfläche aufgesetzt, werden die Einströmebenen etwa auf Höhe der Bodenfläche, ggf. mit einem geringen Abstand zu der Bodenfläche liegen. Dies hat zur Folge, dass in Arbeitsstellung der Bodendüse auf einer Bodenfläche die Einströmebene des Zuluftfensters im Wesentlichen von der Bodenfläche abgedeckt ist, wodurch das Volumen der über das Zuluftfenster einströmenden Umgebungsluft gegenüber dem Volumen des Saugluftstroms über die Arbeitskammer vernachlässigbar klein ist. Wird hingegen die Bodendüse von der Bodenfläche abgehoben, ist die Einströmebene des Zuluftfensters vollständig offen, so dass ein erheblicher Anteil des Saugluftstroms über dieses Zuluftfenster in die Turbinenkammer eintritt; die Drehzahl der Luftturbine sinkt signifikant. Beim Abheben der Bodendüse von der Bodenfläche ist so die Leerlaufdrehzahl der Luftturbine begrenzt.
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In Weiterbildung der Erfindung erfolgt der Antrieb der Bürstenwalze über eine Antriebswelle, die sich über die Saugdüse hinaus bis zu einer Seitenwand des Gehäuses der Bodendüse erstreckt. Bevorzugt liegt die Antriebswelle oberhalb des Daches der Saugdüse innerhalb des Gehäuses der Bodendüse.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein nachfolgend im Einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
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1 in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Bodendüse,
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2 eine perspektivische Ansicht der Bodendüse nach 1 von unten,
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3 eine Ansicht der Bodendüse nach 1 mit abgenommener oberer Gehäusehälfte,
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4 einen Schnitt durch die Bodendüse längs der Linie IV-IV in 1.
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Die in 1 perspektivisch dargestellte Bodendüse 1 weist ein Gehäuse 20 auf, das aus einem Gehäuseoberteil 2 und einem Gehäuseunterteil 3 besteht, die sich im Wesentlichen quer zu einer Arbeitsrichtung 4 erstrecken. Wie 3 zeigt, ist im Gehäuse 20 eine Arbeitskammer 5 ausgebildet, in der eine Bürstenwalze 6 angeordnet ist. Die Bürstenwalze 6 rotiert um eine Drehachse 7 und ist hierzu an ihren Enden 8 und 9 drehbar in Seitenwänden 10 der Arbeitskammer 5 gelagert. Die Drehachse 7 liegt quer zur Arbeitsrichtung 4 der Bodendüse, wobei sich die Bürstenwalze 6 über die gesamte Breite B der Arbeitskammer erstreckt. Die Arbeitskammer 5 und die Bürstenwalze haben etwa eine gleiche Breite B.
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Die Arbeitskammer 5 liegt – quer zur Arbeitsrichtung 4 gesehen – mittig im Gehäuse 20 der Bodendüse 1 an deren Vorderseite 47.
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Eine innere Trennwand 11 trennt die Arbeitskammer 5 von einer im Gehäuse 20 ausgebildeten Turbinenkammer 13. In der Trennwand 11 ist etwa mittig ein Überströmfenster 12 ausgebildet, welches die Arbeitskammer 5 mit der Turbinenkammer 13 verbindet. In der Turbinenkammer 13 ist eine Luftturbine 14 angeordnet, die um eine Turbinenachse 15 dreht. Auch die Turbinenkammer 13 liegt – quer zur Arbeitsrichtung 4 gesehen – mittig im Gehäuse 20 der Bodendüse 1.
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Auf der dem Überströmfenster 12 gegenüberliegenden Seite der Turbinenkammer 13 ist eine Abströmöffnung 16 vorgesehen, die in einem Saugstutzen 17 zum Anschluss an ein Saugrohr eines nicht dargestellten Sauggerätes, insbesondere eines Staubsaugers dient.
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Der Saugstutzen 17 ist über ein Anschlussstück 18 verschwenkbar im Gehäuse 20 der Bodendüse 1 gehalten; der Saugstutzen 17 ist ferner im Anschlussstück 18 drehbar.
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Das Gehäuseunterteil 3 umfasst eine Bodenplatte 19 (2 und 4), in der ein Saugschlitz 21 ausgebildet ist. Wie 2 zeigt, ist der Saugschlitz 21 länger ausgebildet als die in Richtung der Drehachse 7 der Bürstenwalze 6 gemessene Breite B der Arbeitskammer 5. Die Bürstenwalze 6 erstreckt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel über die gesamte Breite B der Arbeitskammer. Die Länge S des Saugschlitzes 21 entspricht etwa der doppelten Breite B der Arbeitskammer 5.
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Wie in 2 dargestellt, ist im Bereich zumindest eines Endes 8, 9 der Bürstenwalze 6 bzw. der Arbeitskammer 5 eine Saugdüse 22 ausgebildet. Vorteilhaft liegt eine Saugdüse 22 an einem Ende 8, 9 der Arbeitskammer 5; im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 2 ist an beiden Enden 8, 9 der Bürstenwalze 6 bzw. der Arbeitskammer 5 je eine Saugdüse 22 vorgesehen. Die in Arbeitsrichtung 4 gemessene Breite Z des Saugschlitzes 21 ist über die gesamte Länge S des Saugschlitzes 21 gleich ausgebildet, wobei der Saugschlitzabschnitt der Saugdüse 22 und der Saugschlitzabschnitt der Arbeitskammer 5 zueinander ausgerichtet liegen und einen gemeinsamen Saugschlitz 21 bilden. Die Summe der Längen D1 und D2 der Saugschlitzabschnitte der Saugdüsen 22 und die Länge B der Arbeitskammer 5 bzw. der Bürstenwalze 6 sind etwa gleich; bevorzugt entspricht auch die Länge D1 etwa der Länge D2.
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Jede Saugdüse weist ein Dach 23 auf, welches – vgl. 4 – zwischen dem Saugschlitz 21 und der Drehachse 7 der Bürstenwalze 6 liegt. Das Dach 23 der Saugdüse 22 liegt somit tiefer als die Drehachse 7 der Bürstenwalze, so dass jede Saugdüse 22 ein zwischen Saugschlitz 21, Dach 23 und den die Saugdüse begrenzenden Seitenwänden 24, 25 etwa quaderförmiges Volumen bildet, welches an einer Stirnseite 26 zur Arbeitskammer 5 hin offen ist. Die in Arbeitsrichtung 4 gemessene Breite der Saugdüse 22 entspricht dabei etwa dem Durchmesser C des Grundkörpers der Bürstenwalze 6, wobei jede Saugdüse 22 über die offene Stirnseite 26, die Arbeitskammer 5 und das Überströmfenster 12 zwischen der Arbeitskammer 5 und der Turbinenkammer 13 mit dem Saugstutzen 17 strömungsverbunden ist.
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Wie in 2 strichliert dargestellt, kann alternativ oder zusätzlich der über die Saugdüse 22 strömende Anteil des Saugluftstroms 29 über einen getrennten Saugkanal 50 der Saugdüse 22 mit dem Saugstutzen 17 der Bodendüse 1 strömungsverbunden sein. Der über den Saugkanal 50 strömende Anteil des Saugluftstroms 29 strömt an der Luftturbine 14 vorbei über den Saugstutzen 17 ab. Es kann vorteilhaft sein, wenn der überwiegende, insbesondere der gesamte über die Saugdüse 22 eintretende Anteil des Saugluftstroms 29 über den Saugkanal 50 abgeführt wird.
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Unabhängig von der Ausbildung der Bodendüse 1 kann es zweckmäßig sein, an einer Saugdüse 22 eine Zuluftöffnung 27 auszubilden, so dass die Saugdüse 22 über die Zuluftöffnung 27 als weitere Saugöffnung Umgebungsluft ansaugt. Im Ausführungsbeispiel ist die Zuluftöffnung in einer Seitenwand 24 der Saugdüse 22 vorgesehen. Dieser eigenständige erfinderische Gegenstand einer Zuluftöffnung 27 als zusätzliche Saugöffnung an einer Saugdüse 22 kann zur Lösung unterschiedlicher Aufgaben eingesetzt werden. Zunächst wird mit einer Zuluftöffnung 27 als weitere Saugöffnung vermieden, dass sich die Saugdüse 22 mit ihrem Saugschlitz 21 auf der zu bearbeitenden Bodenfläche 34 (4) festsaugt und so die Betätigungskräfte zum Verschieben der Bodendüse 1 auf der zu bearbeitenden Fläche 34 erhöht. Daneben kann durch die Wahl des Ortes der Zuluftöffnung 27 als auch durch die konstruktive Auslegung der Zuluftöffnung 27 in Form und Größe das Arbeitsgeräusch der Saugdüse 22 gesenkt werden und/oder die Reinigungsleistung der Saugdüse 22 signifikant verbessert werden. Alternativ oder ergänzend können auch in einer anderen Seitenwand der Saugdüse 22, im Ausführungsbeispiel in der Seitenwand 42 des Gehäuses 20, insbesondere im Gehäuseunterteil 3 der Bodendüse 1, zusätzliche Saugschlitze 48 ausgebildet sein, über die Umgebungsluft in das Gehäuse der Saugdüse 22 einströmt.
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Wie 4 zeigt, ist im Boden der Turbinenkammer 13 ein Zuluftfenster 30 vorgesehen. Das Zuluftfenster 30 erstreckt sich über einen Großteil der Breite T der Turbinenkammer 13 und liegt in Strömungsrichtung 28 des Saugluftstroms 29 zwischen der Turbinenachse 15 und der Abströmöffnung 16 im Anschlussstück 18.
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Wie 4 zeigt, hat das Zuluftfenster 30 eine Einströmebene 31, die in einer Höhe mit der Einströmebene 32 des Saugschlitzes 21 liegt. Das Zuluftfenster 30 und der Saugschlitz 21 bilden somit eine gemeinsame Ebene 33, die in der in 4 gezeigten Arbeitslage der Bodendüse 1 auf der zu bearbeitenden Bodenfläche 34 aufliegt.
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Die Bürstenwalze 6 ist mit radialen Borsten 36 versehen, die den Saugschlitz 21 und die Einströmebene 32 durchragen und auf die zu bearbeitende Bodenfläche 34 einwirken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die quer zur Arbeitsrichtung 4 gemessene Länge D2 der an dem Ende 8 der Bürstenwalze 6 angeordneten Saugdüse 22 kleiner ausgeführt als die in gleicher Richtung gemessene Länge D1 der Saugdüse 22 am anderen Ende 9 der Bürstenwalze 6. Dies ist bedingt durch ein Antriebsrad 35 eines Riemengetriebes 37, welches zwischen der Luftturbine 14 und der Bürstenwalze 6 angeordnet ist. Die Luftturbine 14 ist auf einer Abtriebswelle 38 angeordnet, die sich bis zur Seitenwand 42 des Gehäuses 2 erstreckt. Die Seitenwand 42 liegt etwa parallel zur Arbeitsrichtung 4 der Bodendüse 1. Auf dem der Seitenwand 42 benachbart liegenden Ende der Abtriebswelle 38 ist ein Abtriebsrad 39 angeordnet, welches einen kleineren Durchmesser aufweist als das Antriebsrad 35 der Bürstenwalze 6. Das Antriebsrad 35 ist an einem Ende einer Antriebswelle 40 nahe der Seitenwand 42 des Gehäuses 20 gelagert, wobei Abtriebsrad 39 und Antriebsrad 35 über einen Riemen 41, insbesondere einen Zahnriemen miteinander antriebsverbunden sind. Das Riemengetriebe 37 ist dabei als Untersetzungsgetriebe gestaltet.
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Die Antriebswelle 38 erstreckt sich in Längsrichtung der Saugdüse 22 von der Arbeitskammer 5 bis zur Seitenwand 42 über die Saugdüse 22 hinaus. Vorteilhaft liegt die Antriebswelle 40 oberhalb des Daches 23 der Saugdüse 22 innerhalb des Gehäuses 20. Das Antriebsrad 35 ist in einem Aufnahmekasten 43 aufgenommen, welcher sich zwischen der Saugdüse 22 und der Seitenwand 42 erstreckt.
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Die Saugdüse 22 weist im Bereich des Anschlussstückes 18 Laufräder 44 auf; im Bereich der Seitenwände 42 sind am in Arbeitsrichtung 4 vorderen Längsrand 46 der Bodenplatte 19 Stützrollen 45 in der Bodenplatte 19 eingesetzt, die die Bodendüse 1 im Bereich der Vorderseite 47 auf der zu bearbeitenden Bodenfläche 34 abstützen (4).
