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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kabeltrommel für
elektrische Reinigungsgeräte,
mit einer Aufwickeleinrichtung und einem Kabelwickelraum, der durch
einen Wickelkern und zwei an diesem befestigten parallelen Wickelscheiben
gebildet ist und Kabel in mehreren Wickellagen aufnimmt.
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Insbesondere bei elektrischen Bodenstaubsaugern
werden integrierte Kabeltrommeln verwendet, um das elektrische Anschlusskabel
platzsparend innerhalb des Gerätes
aufzubewahren und vorzugsweise nach der Verwendung des Gerätes das
Kabel automatisch aufwickeln zu lassen.
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Aus der
DE 695 15 805 T2 ist beispielsweise der
typische Aufbau und die Positionierung einer Kabeltrommel in einem
Staubsauger bekannt. Der von der Kabeltrommel bereitgestellte Wickelraum
ermöglicht
das Aufwickeln mehrerer Kabellagen, wobei jede Lage mehrere nebeneinander
positionierte Wicklungen umfasst. Die Kabeltrommel ist in diesem Fall
mit einer horizontal verlaufenden Drehachse im Staubsauger positioniert,
so dass die einzelnen Wicklungen im wesentlichen vertikal im Gehäuse angeordnet
sind.
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In den vergangenen Jahren wurden
erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Abmessungen dieser
Kabeltrommeln zu reduzieren, damit möglichst große Kabellängen in immer kleineren Gehäusen untergebracht
werden können.
Bei dem bisher verwendeten Aufbau müssen jedoch zahlreiche Wicklungen
auf die Kabeltrommel aufgebracht werden, was bei nicht speziell
geführtem
Kabel zu einer schlechten Fülldichte
führt,
da die einzelnen Wicklungen ungeordnet und sich überkreuzend aufgewickelt werden.
Die Anbringung einer speziellen Kabelführung, welche eine bessere
Ausnutzung des zur Verfügung
stehenden Kabelwickelraumes ermöglichen würde, hat
einen teuren und mechanisch komplizierten Aufbau der Kabeltrommel
zur Folge, so dass derartige Vorrichtungen in der Praxis bei preiswerten
Bodenstaubsaugern kaum Anwendung finden.
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In der
DE 29 33 908 A1 ist ebenfalls eine Kabelaufnahme-Einrichtung für Staubsauger
gezeigt, wobei in diesem Fall die Kabeltrommel mit vertikaler Achse
und horizontal verlaufender Wickelrichtung an der Unterseite des
Staubsaugergehäuses
positioniert ist. Auch in diesem Fall besitzt die Kabeltrommel einen
Wickelkern und zwei Wickelscheiben, zwischen denen der Kabelwickelraum
ausgebildet ist. Das Aufwickeln des Kabels erfolgt wiederum mit mehreren
Windungen pro Wickellage, so dass auch hier eine schlechte Ausnutzung
des Wickelraums durch nicht optimales Einlegen des Kabels in den
Wickelraum entsteht. Außerdem
hat sich gezeigt, dass die Gefahr von Verschlingungen innerhalb
des Wickelraumes relativ groß ist,
wenn pro Wickellage mehrere Windungen aufgebracht werden müssen und
keine speziellen Kabelführungseinrichtungen
angewendet werden. Solche Verschlingungen können die Kabeltrommel blockieren.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
somit darin, eine verbesserte Kabeltrommel für den Einsatz an Reinigungsgeräten bereitzustellen,
welche einerseits ausreichenden Wickelraum zur Aufnahme großer Kabellängen bereitstellt,
und andererseits eine möglichst
optimale Ausnutzung des Wickelraums unter allen Betriebsbedingungen
gewährleistet
sowie Betriebsstörungen
durch Kabelverschlingungen innerhalb des Wickelraums vermeidet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kabeltrommel
gelöst,
bei welcher die Wickelscheiben nur geringfügig mehr als die Dicke des
aufzunehmenden Kabels voneinander beabstandet sind, so dass pro Wickellage
nur eine Windung des Kabels aufgewickelt werden kann.
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Ein besondere Vorteil dieser erfindungsgemäßen Kabeltrommel
besteht darin, dass in die Kabeltrommel ein Wickelführungsmechanismus
integriert ist, der keine zusätzlichen
Bauteile benötigt, sondern
durch den bewusst niedrig gewählten
Abstand der beiden Wickelscheiben realisiert wird. Da zwischen den
parallelen Wickelscheiben jeweils nur eine Kabelbreite Platz findet,
werden die einzelnen Windungen weitgehend exakt übereinander positioniert, wobei
ein Verschlingen des Kabels ausgeschlossen ist. Dabei wird bewusst
in Kauf genommen, dass der Durchmesser der Kabeltrommel bei größeren Kabellängen ein
nicht unerhebliches Maß annimmt.
Da die Kabeltrommel gleichzeitig aber sehr flach ausgelegt ist,
kann bei Reinigungsgeräten,
insbesondere bei Bodenstaubsaugern diese Kabeltrommel z.B. an der
Geräteunterseite
positioniert werden, wobei die Kabelführung horizontal erfolgt.
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Es ist auch auf den besonderen Vorteil
hinzuweisen, dass durch eine nur geringfügige weitere Vergrößerung des
Durchmessers einer solchen Kabeltrommel die aufzunehmende Kabellänge deutlich zunimmt,
da die äußeren Umfangsmaße der Kabeltrommel
im Vergleich zu herkömmlichen
Kabeltrommeln deutlich größer sind.
Beispielsweise kann bei der Verwendung eines für Haushaltsgeräte üblichen
zweiadrigen Stromversorgungskabels auf einer erfindungsgemäßen Kabeltrommel
mit einem Durchmesser von etwa 30 cm eine Kabellänge von nahezu 10 m aufgerollt
werden.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform
der Kabeltrommel verwendet zwei Wickelscheiben, die zwischen zwei äußeren Trommelscheiben
befestigt sind, welche einen deutlich kleineren Durchmesser als
die Wickelscheiben aufweisen. Es ist dadurch möglich, derzeit bekannte Kabeltrommeln
mit den Wickelscheiben zu bestücken,
indem diese zwischen den Trommelscheiben der üblichen Kabeltrommeln angeordnet
werden. Die bisher gefertigten Kabeltrommeln, für welche Werkzeuge und Produktionslinien bereits
vorhanden sind, können
durch den entsprechenden Einbau der Wickelscheiben auf erfindungsgemäße Kabeltrommeln
umgerüstet
werden. Dies ermöglicht
die Übernahme
der vorhandenen Konstruktionslösungen
für Aufrollmechanismen,
Fliehkraftbremsen und Schleifkontaktanordnungen. Der Abstand zwischen
den beiden neu verwendeten Wickelscheiben wird wiederum so gewählt, dass
je Wickellage nur eine einzige Windung aufgebracht werden kann.
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Es ist verständlich, dass der Abstand zwischen
den Wickelscheiben etwas größer als
der Durchmesser des aufzuwickelnden Kabels sein sollte, um eine
möglichst
geringe Reibung des Kabels an den Wickelscheiben zu erzielen und
ein leichte Auf- und
Abwickeln des Kabels zu ermöglichen.
Wenn Kabel mit rundem Querschnitt verwendet werden, können die übereinander
liegenden Windungen ggf. einen leichten seitlichen Versatz aufweisen,
wodurch u.U. der Wickelraum noch besser ausgenutzt werden kann.
Auch insoweit wird in Bezug auf die vorliegende Erfindung aber davon
ausgegangen, dass nur eine Windung pro Lage aufgewickelt ist.
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Um das Gewicht der Kabeltrommel nicht
unnötig
zu erhöhen,
ist man bestrebt, die Wickelscheiben möglichst dünn und leicht zu gestalten.
Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass dadurch die Stabilität der Wickelscheiben
so weit reduziert wird, dass beim Aufwickeln des Kabels zumindest
die äußeren Bereiche
der Wickelscheiben aufgespreizt werden, wodurch sich das Kabel verkeilen
kann oder die Wickelscheibe zerstört wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind
die Wickelscheiben daher mit radialen Verstärkungsrippen ausgerüstet, die
am Wickelkern und gegebenenfalls am Gehäuse des jeweiligen Gerätes befestigt
sind. Eine gleichartige Wirkung wird bei einer anderen Ausführungsform
durch Halteklammern erzielt, die am äußeren Rand der Wickelscheiben
positioniert werden, um das Aufspreizen des Kabelwickelraums zu
verhindern. Die Halteklammern sind in geeigneter Weise am Gehäuse befestigt
oder mit diesem integral.
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Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
ist die Kabeltrommel an der Außenseite
der Bodenfläche
eines Bodenreinigungsgeräts
angeordnet, wo sie gegebenenfalls durch eine Abdeckkappe abgedeckt
wird. Durch dies Anordnung der Kabeltrommel wird außerdem der
Schwerpunkt des Bodenreinigungsgeräts relativ weit nach unten
gelegt, wodurch insbesondere bei so genannten Topfstaubsaugern die
Neigung zum Umkippen des Gerätes
deutlich reduziert wird. Außerdem
wird im Gehäuse
des Bodenreinigungsgeräts
zusätzlicher
Platz geschaffen, um gegebenenfalls leistungsstärkere Motoren einsetzen zu
können.
Schließlich
ist es auch unter wärmetechnischen
Gesichtspunkten vorteilhaft, die Kabeltrommel nicht in unmittelbarer
Motornähe zu
positionieren (wie das bei herkömmlichen
Geräten häufig der
Fall ist), da auf diese Weise die bei nicht vollständig abgewickelter
Kabeltrommel entstehende Induktionswärme besser abgeleitet werden
kann.
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Der Wickelkern kann einfach in einer Öffnung in
der Bodenfläche
des Bodenreinigungsgeräts befestigt
werden, so dass die elektrischen Verbindungselemente in das Geräteinnere
eingeführt
werden können.
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Generell lässt sich die erfindungsgemäße Kabeltrommel
bei verschiedenen Reinigungsgeräten einsetzen.
Bevorzugt kann die Erfindung an Bodenstaubsaugern, Nasssaugern (ggf.
mit Sprühfunktion), Hochdruckreinigern
und ähnlichen
Reinigungsgeräten
eingesetzt werden. Vor allem wird der Einsatz der Kabeltrommel an
Geräten
sinnvoll sein, die aufgrund ihrer Gehäusegröße zwar als mobile Geräte betrieben
werden, jedoch dazu auf dem Boden (zumeist fahrbar) positioniert
werden. Die Reinigungsfunktion kann dabei auch an Wänden oder
z.B. Fensterscheiben ausgeführt
werden.
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In herkömmlicher Weise kann die Kabeltrommel
mit automatischen Aufwickeleinrichtungen, beispielsweise einem Federmotor,
und Schleifkontakten zur Herstellung der elektrischen Verbindung
zwischen dem Kabel und dem elektrischen Verbraucher des Gerätes ausgerüstet sein.
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und
Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kabeltrommel;
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2 die
Kabeltrommel gemäß 1 in einer Ansicht von oben;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Kabeltrommel.
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In 1 ist
eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kabeltrommel
in einer Seitenansicht dargestellt. Die Kabeltrommel besteht aus
einem Wickelkern 1, einer oberen Wickelscheibe 2 und einer
unteren Wickelscheibe 3, die jeweils am Wickelkern befestigt
sind. Die beiden Wickelscheiben 2, 3 sind nur
soweit voneinander beabstandet, dass zwischen ihnen nur etwa eine
Breite des aufzuwickelnden Kabels (nicht gezeigt) verbleibt. Wenn
der Wickelkern 1 und die Wickelscheiben 2, 3 rotieren, um
das Kabel aufzuwickeln, kann pro Wickellage jeweils nur eine Windung
auf dem Wickelkern bzw. den bereits aufgebrachten Kabelabschnitten
positioniert werden. Durch den geringen Abstand der beiden Wickelscheiben
können
nicht mehrere Windungen nebeneinander liegen. Dadurch ist es aber
auch ausgeschlossen, dass sich die Windungen überkreuzen, und es zu unerwünschten
Verschlingungen des Kabels kommt. Außerdem wird der zur Verfügung stehende
Wickelraum zwischen den Wickelscheiben gut ausgenutzt. Eine besonders
effektive Aufbewahrung des Kabels ist möglich, wenn ein im Querschnitt
flaches Kabel verwendet wird, wobei in diesem Fall eine zusätzliche
Führung
des Kabels zweckmäßig ist,
damit dieses immer flach aufgewickelt wird und sich nicht im Wickelraum
aufstellt.
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Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform befinden sich jeweils
auf den Außenseiten
der Wickelscheiben eine obere Trommelscheibe 4 und eine untere
Trommelscheibe 5. Die beiden Trommelscheiben 4, 5 sind
ebenfalls am Wickelkern 1 befestigt. Die Kabeltrommel kann
somit durch Abänderung
von an sich bekannten Kabeltrommeln hergestellt werden, indem die
Wickelscheiben 2, 3 zusätzlich zwischen den bereits
vorhandenen Trommelscheiben in dem oben näher beschriebenen Abstand eingesetzt
werden.
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Oberhalb der oberen Trommelscheibe 4 setzt
sich der Wickelkern 1 in einer Aufwickeleinrichtung 6 fort,
in welcher die üblichen
Bauelemente zur elektrischen Kontaktierung und zur automatischen Kabelaufwicklung
untergebracht sind. Da dem Fachmann generell Kabeltrommeln für Staubsauger
bekannt sind, kann auf eine detaillierte Beschreibung dieser Elemente
hier verzichtet werden.
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2 zeigt
die Kabeltrommel aus 1 in einer
Ansicht von oben. Es ist gut erkennbar, dass die Wickelscheibe 2 einen
deutlich größeren Durchmesser
als die Trommelscheibe 4 besitzt. Bevorzugt werden Wickelscheiben
mit einem Durchmesser zwischen 20 cm und 35 cm eingesetzt, da derartig
gestaltete Kabeltrommeln an herkömmlichen
Bodenstaubsaugern befestigt werden können, ohne dass sie seitlich über das
Gehäuse
des Staubsaugers hinausragen, und andererseits ausreichend Platz
für eine
gewünschte
Kabellänge
zwischen 6 m und 10 m bieten.
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Im Zentrum des Wickelkerns ist eine
Drehachse 7 vorhanden, die im Wesentlichen vertikal verläuft, wenn
die Kabeltrommel an der Unterseite eines Bodenstaubsaugers befestigt
ist, so dass die Wickelscheiben in etwa parallel zur Bodenfläche des
Staubsaugers angeordnet sind. In den Wickelscheiben sind mehrere
Aussparungen 8 vorhanden, die eine Gewichtsreduzierung
der Kabeltrommel zur Folge haben. Außerdem ermöglichen diese Aussparungen eine
gute Wärmeabfuhr
vom aufgewickelten Kabel, wenn sich dieses bei höheren Strömen aufgrund der entstehenden
Induktionswärme
erwärmt.
Schließlich verlaufen
auf der Außenseite
der beiden Wickelscheiben 2, 3 radiale Verstärkungsrippen 9,
die sich bei der dargestellten Ausführungsform vom Wickelkern bis
zum äußeren Rand
der Wickelscheiben erstrecken. Durch diese Verstärkungsrippen 9 wird
es vermieden, dass das aufgewickelte Kabel die beiden Wickelscheiben
auseinander treibt, was zu einem Verklemmen einzelner Windungen
führen
könnte.
Ob und wie viele Verstärkungsrippen
notwendig sind, hängt
letztlich von der Größe der Wickelscheiben
und dem gewählten
Material sowie der Dicke der Wickelscheiben ab.
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3 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kabeltrommel
in einer perspektivischen Darstellung. Bei dieser Ausführungsform wird
auf die Trommelscheiben verzichtet, so dass die obere Wickelscheibe 2 und
die untere Wickelscheibe 3 an einem insgesamt kürzer ausgelegten
Wickelkern 1 befestigt sind. Der Abstand zwischen den Wickelscheiben 2, 3 entspricht
wiederum in etwa der Dicke eines aufzuwickelnden Kabels 10,
so dass nicht mehrere Windungen nebeneinander zwischen den Wickelscheiben
positioniert werden können.
Wenn die Kabeltrommel an der Unterseite der Bodenfläche eines
Bodenstaubsaugers oder eines ähnlichen
Reinigungsgeräts
(nicht dargestellt) befestigt wird, kann der Zugriff auf elektrische
Anschlusselemente 11, die mit Schleifkontakten im Wickelkern
kontaktiert sind, durch die Bodenfläche des Staubsaugers erfolgen. Die
gesamte Kabeltrommel wird einschließlich der Wickelscheiben von
unten durch eine Abdeckkappe 12 abgedeckt, die am Staubsaugergehäuse befestigt wird.
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Bei abgewandelten Ausführungsformen kann
die Kabeltrommel aber auch direkt im Staubsaugergehäuse angeordnet
werden.
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- 1
- Wickelkern
- 2
- obere
Wickelscheibe
- 3
- untere
Wickelscheibe
- 4
- obere
Trommelscheibe
- 5
- untere
Trommelscheibe
- 6
- Aufwickeleinrichtung
- 7
- Drehachse
- 8
- Aussparungen
- 9
- Verstärkungsrippen
- 10
- Kabel
- 11
- Kontaktelemente
- 12
- Abdeckkappe