DE19547311A1 - Staubsaugerdüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Staubsaugerdüse mit verbessertem Staubaufnahmevermögen und damit verbesserter Reinigungs­ wirkung.

Staubsaugerdüsen, die durch einen vom Sauger erzeugten Luft­ strom losen oder nur leicht anhaftenden Schmutz, wie bei­ spielsweise Staub, Körner, Fasern oder andere Verunreinigun­ gen, von Teppichen und glatten Böden zunächst lösen und dann absaugen, sind in vielfältigen Formen bekannt.

Bekannt sind auch Staubsaugerdüsen, welche zur Erhöhung der Reinigungswirkung des Luftstromes mechanische Vorrichtungen, wie z. B. Kratzkanten, aufweisen. Bekannt ist es auch, die Reinigungswirkung des Luftstromes durch zusätzliche mechani­ sche Verfahren, wie Klopfen und/oder Bürsten, so beispiels­ weise durch Klopfwalzen oder vibrierende Gummibänder oder durch Bürstenleisten, drehende Bürstenwalzen oder Bürsten­ scheiben, zu unterstützen.

Zur Unterstützung der Reinigungswirkung sind ebenfalls pneumatische Lösungen bekannt, wie beispielsweise solche, bei denen das Pulsieren eines Luftstromes die Schmutzaufnahme zu­ sätzlich fördert. Bekannt sind auch Lösungen, bei denen mit­ tels Druckwellensender der Schmutz von der zu reinigenden Oberfläche abgelöst wird und dann mit Hilfe eines Saug­ luftstromes abtransportiert wird.

In Bezug auf Staubsaugerdüsen tritt statische Aufladung bis­ her nur als unerwünschter Störfaktor auf, so beispielsweise wenn das Bedienpersonal von Reinigungsgeräten einen soge­ nannten elektrischen Schlag bekommt oder wenn Staubsaugerdü­ sen durch außen anhaftende Partikel verschmutzt werden. Diese unerwünschten Nachteile versucht man zu vermeiden bzw. zu beseitigen.

Bereits durch Begehen laden sich Teppiche und Bodenbeläge insbesondere durch Druck und Reibung zwischen Teppich, Boden­ belag und Schuhen, statisch auf. Die Höhe der Aufladung ist dabei abhängig von der jeweiligen Materialpaarung, die dabei aufeinander trifft. Diese statische Elektrizität führt, neben Zündgefahren für bestimmte Räume im gewerblichen Bereich, auch zu einer vermehrten elektrischen Anziehung des Staubes auf den zu reinigenden Flächen. Dies äußert sich vor allem in Teppichen, bei denen die elektrische Anziehungskraft auf den Staub in etwa umgekehrt proportional zur Korngröße ist. Das heißt, Feinstäube, wie Pollen, Hausstaubmilben und andere werden selektiv stark im Teppich gebunden. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, sind einige Teppiche bzw. Bodenbeläge be­ reits antistatisch ausgerüstet. Diese Ausrüstung der Bodenbe­ läge ergibt jedoch aufgrund des immer noch sehr hohen Ohm′schen Widerstandes eher einen Langzeiteffekt, der eher im Verlauf von Minuten und Stunden, nicht jedoch im Sekundenbe­ reich, wirkt.

Beim Reinigen von Teppichen und Bodenbelägen mittels Staubsaugern entsteht statische Aufladung durch die Reibung zwischen Teppich und Düsengleitsohle, insbesondere dann, wenn diese Gleitsohlen aus Kunststoff sind. Des weiteren entsteht statische Aufladung durch die Reibung des schmutzbehafteten Luftstromes an der Innenwand von Staubsaugerdüse, also Saug­ kanal, Saugrohr, Saugrohranschlußstutzen und Saugschlauch. Um dieser statischen Aufladung entgegenzuwirken, ist es bekannt, diese statischen Energien über antistatisch behandelte Kunst­ stoffe, solche Kunststoffe, die beispielsweise mit Rußbeimen­ gungen ausgerüstet sind, abzuleiten. Dafür werden insbeson­ dere Düsengehäuse und die Kunststoffhandgriffe an Metallsaug­ rohr aus antistatisch behandeltem Kunststoff ausgerüstet. Des weiteren ist es bekannt, diese statische Energie durch Erdung des Kunststoffhandgriffes am Metallsaugrohr oder an der Mo­ tormasse des Staubsaugers selbst abzuleiten.

Ausgehend von diesen aus dem Stand der Technik abgeleiteten Nachteilen ist es Aufgabe der Erfindung, die durch statische Aufladungen im Teppich bzw. an der Düse befindliche elektri­ sche Ladung abzuleiten, die Staubanziehungskräfte damit auszuschalten, und eine erhöhte Reinigungswirkung zu erzie­ len.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die statische Aufladung des Bodenbelages, insbesondere des Tep­ pichs, verringert und beseitigt wird. Erfindungsgemäß wird dies durch eine Staubsaugerdüse mit verbessertem Staubaufnah­ mevermögen und damit verbesserter Reinigungswirkung erzielt, welche mindestens eine Vorrichtung aufweist bzw. in welche eine Vorrichtung integriert ist, welche die sich aufbauende statische Elektrizität abführt und/oder neutralisiert.

Die sich aufbauende statische Elektrizität kann über minde­ stens eine Reinigungsbürste oder Bürstenwalze, deren Borsten zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet sind und die mit mindestens einer Vorrichtung in Verbindung stehen, welche die statische Elektrizität abführen und/oder neutrali­ sieren, entladen werden.

Eine Entladung der Staubsaugerdüse kann auch über einen im Düsenkörper, insbesondere der Gleitsohle integrierten Faden­ heber realisiert werden, wobei dieser Fadenheber aus einem Borstengewebe, mit elektrisch leitfähigen Fasern, Metallfa­ sern oder beschichteten Fasern durchwirkt ist. Elektrosta­ tisch haftende Partikel werden durch die Entladung des Tep­ pichs für den Luftstrom des Staubsaugers oder zur Verstärkung anderer Reinigungsmechanismen freigegeben.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die statische Elektrizität abzuleiten, oder auf ein niedriges Potential zu bringen. Vorrichtungen bzw. Anordnungen, welche die sich aufbauende statische Elektrizität abführen und/oder neutrali­ sieren im erfindungsgemäßen Sinn sind einmal das Innere der Staubsaugerdüse, welches eine Innenstruktur aufweist, die zu­ mindest teilweise aus leitfähigem Material ausgebildet ist und eine gewölbte Struktur aufweist. Leitet man die von den Bürsten, also Reinigungsbürste oder Bürstenwalze oder dem Fa­ denheber mit einem Borstengewebe aus elektrisch leitfähigen Fasern in das Innere einer aus leitfähigem Material gebilde­ ten gewölbten Düsenstruktur, so wandert diese Ladung auf die Außenseite. Das Innere ist immer feldfrei ("Faraday-Käfig") und kann ständig neue Ladung aus dem Teppich aufnehmen. Die nach außen gewanderte und außen aufsitzende Ladung sprüht nach Erreichen der Durchbruchfeldstärke, die bei ca. 3 MV/m liegt, ab und wird von Zeit zu Zeit durch Berührung abgelei­ tet. Begünstigt wird das Absprühen der elektrischen Ladung durch die Ausbildung der äußeren Konturen der Staubsaugerdüse mit zumindest teilweise scharfkantigen äußeren Konturen bzw. scharfen Kanten.

Durch die Anordnung eines Kondensators im Inneren des Düsen­ trägerkörpers bzw. die Ausbildung des gesamten Düsenträger­ körpers als Kondensator ist es möglich, das elektrische Potential eines Teppichs oder eines Teppichbodens zu reduzie­ ren, indem man die Erdung durch einen Kondensator ersetzt, den man ab und zu erdet. Die Kapazität des Kondensators ist dabei derart geeignet auszuwählen, daß der größte Teil der Ladung aus dem Teppich in den Kondensator abfließt und die Staubbindung damit wirksam reduziert. Ist die Kapazität die­ ser Ableitungs- oder Neutralisationsanordnung 10 mal so hoch wie die Kapazität des zu reinigenden Teppichstückes, wird das elektrische Feld über dem Teppich, und damit die Staubbinde­ kraft, auf ein Zehntel reduziert.

Als Vorrichtung zum Ableiten der elektrostatischen Energie und damit zum Schutz gegen elektrische Schläge können ver­ schiedene Vorkehrungen dienen, wie z. B. ein Widerstand, wel­ cher der Strombegrenzung bei der Entladung des Kondensators dient. Dazu wird beispielsweise der Düsenkörper der Staubsau­ gerdüse aus einem Material ausgebildet, dessen spezifischer Widerstand so gewählt wird, daß er bei der Ableitung der Elektrizität die Ströme auf nicht spürbare Werte reduziert. Die Kapazität des Kondensators wird zum Schutz gegen elektri­ sche Schläge auf einige hundert pF begrenzt.

An der Staubsaugerdüse mit angeordnet bzw. integriert kann ein Vorratsbehältnis sein, über welches Mittel zur Herabset­ zung des Oberflächenwiderstandes der zu reinigenden Flächen aufgebracht werden können. Hierzu werden zur Beseitigung der statischen Elektrizität, vorzugsweise in Teppichen, die zu reinigenden Oberflächen mit einem Gas, Spray, oder einer Flüssigkeit benetzt, die elektrisch leitfähig ist. Auch das Aufbringen eines elektrisch leitfähigen Pulvers, das so fein ist, daß es gerade von den geladenen Stellen des Teppichhaa­ res angezogen wird, dient zur Beseitigung der statischen Elektrizität. Das Pulver wird auf einfache Weise anschließend abgesaugt.

Zur Herabsetzung des Oberflächenwiderstandes der zu reinigen­ den Flächen, also Erdung durch Aufbringung einer leitfähigen Flüssigkeit, wird die Bürstenwalze oder der Fadenaufnehmer über das Vorratsbehältnis mit Mitteln benetzt, welche den Oberflächenwiderstand senken und damit die Aufladung des Tep­ pichs oder des Glattbodens beseitigen. Die eigentliche Erdung findet hier durch den elektrischen Kontakt der Ladung auf den Teppichhaaren mit der Unterlage des Teppichs oder durch die angefeuchtete Luft über die Spitzen des Teppichs statt. Ein Benetzen des Teppichflors mit Antistatik-Flüssigkeit oder io­ nisierendem Gas bzw. leitfähigem Pulver aus dem Vorratsbehäl­ ter kann auf verschiedene Art und Weise geschehen; bei stati­ schen Düsen beispielsweise durch mit Antistatik-Flüssigkeit getränkte Bauteile wie beispielsweise Bürstenstreifen, Dicht­ lippen oder zusätzliche Schwämmchen oder Schwammleisten, wel­ che laufend aus dem Vorratsbehältnis gespeist werden. Erfolgt ein Herabsetzen des Oberflächenwiderstandes bei Bürstenvor­ satzgeräten, geschieht dies insbesondere durch mit Antista­ tik-Flüssigkeit getränkte Bürstenwalzen, welche nach Auf­ brauch der Flüssigkeit durch den Vorratsbehälter wieder bespeist werden, insbesondere durch den Kontakt mit getränk­ ten Schwämmchen und dergleichen.

Die Erfindung soll nachfolgend an vier Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Fig. 1 schematische Darstellung einer Staubsaugerdüse mit leitfähigen Borsten;

Fig. 2 schematische Darstellung einer Staubsaugerdüse mit Innenflächen aus leitfähigen Material;

Fig. 3 schematische Darstellung einer Staubsaugerdüse mit Kondensator zur Erdung;

Fig. 4 schematische Darstellung einer Staubsaugerdüse mit Erdung durch leitfähige Flüssigkeit.

In Fig. 1 ist eine Staubsaugerdüse 1 dargestellt, welche über leitfähige Borsten, insbesondere Borsten aus Metallfasern, die in Verbindung mit einer Vorrichtung 3 stehen, die Elek­ trizität abführt oder neutralisiert. Die Borsten aus leitfä­ higem Metall oder Kohlefasern wie z. B. leitfähig beschichte­ ten Fasern sind vorzugsweise direkt in den Fadenheber, wel­ cher in der Bodenplatte der Düse angeordnet ist, mit einge­ webt. Zusätzlich zu diesem Fadenheber ist nach einer besonde­ ren Ausführungsform der Erfindung ein weicher Bürstenstrei­ fen, welcher sich in der Regel parallel zum Strömungskanal erstreckt, ausgebildet und weist weiche Borsten auf, welche sich über die Bodenplatte hinaus erstrecken und so in ständi­ gem Kontakt mit der zu reinigenden Bodenfläche stehen, so daß über diese Bürstenstreifen die Elektrizität abgeführt werden kann.

Fig. 2 zeigt eine Staubsaugerdüse deren innere Kontur bzw. Struktur 4, insbesondere die senkrecht zur zu reinigenden Bo­ denplatte verlaufende Düsenfläche aus leitfähigem Material ausgebildet ist, so daß die elektrische Ladung an die Luft über die Kanten der Staubsaugerdüse, bzw. des Staubsauger­ düsengehäuses 6 abgeleitet werden können. Die Außenkanten 6 des leitfähigen Gehäuses 5 sind dabei insbesondere scharfkan­ tig bzw. mit vorspringenden Bereichen ausgebildet. In einem schalenförmig gewölbten Teil, welches durch die leitfähige Struktur des Innenraumes 4 gebildet wird, bleibt der Innen­ raum stets ladungsfrei (Faraday′scher Käfig) und damit auf­ nahmefähig für neue Ladungen, da die elektrischen Ladungen an die Außenkontur abgewandert sind und von dort durch die scharfkantigen bzw. vorspringenden Bereiche 6 abgeleitet wor­ den sind. Hier gilt der Grundsatz, je scharfkantiger und spitzer die ableitenden Kanten und Vorsprünge sind, desto günstiger für die Ableitung der elektrischen Ladung.

Die Innenfläche des Gehäuses steht mit einem elektrisch lei­ tenden und den Boden berührenden Bauteil in Verbindung. Dies ist z. B. eine Metallgleitsohle, oder entsprechend ausgestal­ tete Fadenheber und Bürstenstreifen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Staubsaugerdüse erfolgt die Erdung über einen Kondensator. Der Widerstand 8 dient der Strombegrenzung. Der Kondensator 7 ist auf 200 pF begrenzt. Hier wird die statische Aufladung des Teppichs nicht direkt und ständig abgeleitet, sondern in einem Kondensator geeigne­ ter Kapazität zwischengespeichert. Hierzu ist es erforderlich daß die Kapazität des Kondensators deutlich größer als die Ladung der zu bearbeitenden Teppichfläche ist.

Kondensator und Widerstand sind als diskrete elektrische Bau­ teile zwischen dem berührbaren Gehäuse und den den Boden be­ rührenden elektrisch leitfähigen Bauteilen (Gleitsohle, Fa­ denheber oder Bürstenstreifen) in Reihe geschaltet. Das Dü­ sengehäuse muß hierbei nicht zwangsläufig leitfähig ausgebil­ det sein. Der Kondensator ist zum Gehäuse hin isoliert.

Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Herabsetzen des Oberflächenwiderstandes der zu reinigenden Fläche, wobei eine Erdung durch Aufbringen einer leitfähigen Flüssigkeit er­ folgt. Eine von einer Luftturbine 9 angetriebene Bürstenwalze 11 wird über einen Schwamm 10 aus einem Vorratsgefäß mit ei­ ner Flüssigkeit, insbesondere Wasser, ständig benetzt und senkt damit den Oberflächenwiderstand und beseitigt damit die Aufladung des Teppichs oder des Glattbodens. Die eigentliche Erdung findet hier durch den elektrischen Kontakt der Ladung auf den Teppichhaaren mit der Unterlage des Teppichs oder durch die angefeuchtete Luft über die Spitzen der Teppich­ haare statt.

Claims (11)

1. Staubsaugerdüse mit verbessertem Staubaufnahmevermögen und damit verbesserter Reinigungswirkung, dadurch gekennzeichnet, daß an oder in der Staubsaugerdüse mindestens eine Vor­ richtung angeordnet oder integriert ist, welche die sich aufbauende statische Elektrizität abführt und/oder neu­ tralisiert.

2. Staubsaugerdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubsaugerdüse mindestens eine Reinigungsbürste oder Bürstenwalze aufweist, deren Borsten zumindest teilweise elektrisch leitfähig ausgebildet sind und die mit mindestens einer Vorrichtung in Verbindung stehen, welche die statische Elektrizität abführen und/oder neutralisieren.

3. Staubsaugerdüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubsaugerdüse mit einem Fadenheber ausgerüstet ist, wobei der Fadenheber aus einem Borstengewebe mit elektrisch leitfähigen Fasern ausgebildet ist.

4. Staubsaugerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper der Staubsaugerdüse eine Innenstruk­ tur aufweist, die zumindest teilweise aus leitfähigem Material ausgebildet ist und eine gewölbte Struktur auf­ weist.

5. Staubsaugerdüse nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper der Staubsaugerdüse äußere Konturen aufweist, die zumindest teilweise scharfkantig ausgebil­ det sind.

6. Staubsaugerdüse nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Düsenträgerkörpers ein Kondensator angeordnet ist und/oder der gesamte Düsenträgerkörper als Kondensator ausgebildet ist.

7. Staubsaugerdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators und/oder des Düsenträgerkörpers im Bereich von 5 bis 10 mal der Kapa­ zität des zu bearbeitenden Teppiches liegen.

8. Staubsaugerdüse nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Düsenträgerkörper Mittel zur Strombegren­ zung angeordnet sind.

9. Staubsaugerdüse nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Düsenträgerkörper ein Vorratsbehältnis angeordnet ist, über welches Mittel zur Herabsetzung des Oberflä­ chenwiderstandes der zu reinigenden Flächen aufgebracht werden können.

10. Staubsaugerdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Herabsetzung des Oberflächenwiderstandes flüssig, gasförmig oder pudrig sein können.

11. Staubsaugerdüse nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Herabsetzung des Oberflächenwiderstandes als Spray aufgebracht wird.