[0001] Die Erfindung betrifft ein Bürstenvorsatzgerät für Haushaltsstaubsauger mit
einem Saugkopf, der eine Bürstenwalzenkammer mit einer bodenseitigen Ansaugöffnung,
einen schwenkbeweglichen Anschluss für ein Saugrohr sowie einen die Bürstenwalzenkammer
mit dem Saugrohranschluss verbindenden Saugkanal aufweist, und
einer in der Bürstenwalzenkammer drehbar gelagerten und rotierend angetriebenen Bürstenwalze.
[0002] Bürstenvorsatzgeräte mit den eingangs beschriebenen Merkmalen sind in der Praxis
bekannt. Bezüglich der Staubsauger, für die die Bürstenvorsatzgeräte hergestellt werden,
besteht das Bestreben, den Energieverbrauch nachhaltig zu senken.
[0003] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bürstenvorsatzgerät
mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welches sich auch bei einer geringen
vom Staubsauger zur Verfügung gestellten Saugleistung durch gute Saugeigenschaften
auszeichnet.
[0004] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Saugkopf bei einer Dichtheitsprüfung
bei einem Druckverlust von weiniger als 10 mbar aufweist, wobei die Dichtheitsprüfung
mit einer gemäß EN 60312, Fassung April 2001, genormten Prüfvorrichtung bei luftdicht
verschlossener Ansaugöffnung und bei einem voreingestellten Prüfunterdruck von 100
mbar durchzuführen ist und zur Erzeugung des Unterdrucks in der Prüfvorrichtung ein
für den Saugkopf bestimmter Haushaltsstaubsauger verwendet wird. Vorzugsweise beträgt
der Druckverlust weniger als 8 mbar und besonders bevorzugt weniger als 5 mbar.
[0005] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich bei energiesparenden Staubsaugern
mit geringer Saugleistung die Undichtigkeiten eines Saugkopfes über einen entsprechenden
Verlust an Luftdurchsatz wesentlich stärker negativ bemerkbar machen als bei Staubsaugern
mit hoher Saugleistung. Die im Stand der Technik bekannten Bürstenvorsatzgeräte zeigen
bei den vorgenannten Prüfbedingungen Druckverluste zwischen 17 und 64 mbar, und zwar
mit einer Häufung im Bereich von 30 bis 60 mbar. Eine hohe Saugleistung vorausgesetzt,
kann bei diesen bekannten Geräten der Verlust an Saugluft aufgrund von Undichtigkeiten
durch die reinigende Wirkung der Bürstenwalze kompensiert werden. Dies ist bei Staubsaugern
mit geringer Saugleistung jedoch nicht mehr der Fall, so dass hier der hohe Druckverlust
nicht akzeptabel ist. Der Saugkopf setzt sich aus mehreren Teilen zusammen, die teilweise
fest miteinander und teilweise relativ beweglich zueinander verbunden sind. Die Verbindungen
sind so dicht auszubilden, dass der erfindungsgemäße Druckverlust von weniger als
10 mbar erreicht wird. Durch das erfindungsgemäß sehr dicht ausgebildete Bürstenvorsatzgerät
ist auch bei kleiner Saugleistung des Haushaltsstaubsaugers noch eine befriedigende
Reinigungswirkung gewährleistet.
[0006] Die Bürstenwalze kann von einem Elektromotor oder von einer sich im Saugluftstrom
drehenden Turbine angetrieben werden. Bei Bürstenvorsatzgeräten, die eine Turbine
zum Antrieb der Bürstenwalze aufweisen, wird im allgemeinen sogar eine bewusst erzeugte
Undichtigkeit in Form von starren oder bedienbaren Nebenluftöffnungen vorgesehen.
Diese Nebenluftöffnungen dienen dazu, um auch beim Saugen von Teppichen mit dichtem
Flor einen ausreichend großen Luftvolumenstrom für den Antrieb der Turbine und damit
der Bürstenwalze zu gewährleisten. Beim Einsatz von Staubsaugern mit niedriger Saugleistung
ist diese Konstruktion jedoch nicht akzeptabel, da die durch die Nebenluftöffnungen
angesaugte Luft einen zu großen Anteil der Saugleistung verbraucht. Erfindungsgemäß
wird daher ein anderer Lösungsweg durch die Verwendung eines besonders dichten Bürstenvorsatzgerätes
beschritten, welches auch bei geringer Staubsaugerleistung die gewünschte Reinigungswirkung
erzielt.
[0007] Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, um bei dem erfindungsgemäßen Bürstenvorsatzgerät
den beschriebenen geringen Druckverlust zu gewährleisten. Beispielsweise kann bei
der Konstruktion des Bürstenvorsatzgerätes darauf geachtet werden, dass eine besonders
geringe Anzahl von möglichst kleinen Dichtflächen zwischen den einzelnen Bauteilen
des Saugkopfes vorgesehen ist. Ferner kann der Druckverlust durch eine exakte Abstimmung
der Dichtflächen zueinander minimiert werden. Insbesondere bei großen Bauteilen kann
es vorteilhaft sein, zwischen den einzelnen Dichtflächen Dichtungen aus einem elastomeren
Material vorzusehen, beispielsweise in Form von Stoßbändern. Zur Reduzierung des Druckverlustes
kann es ferner zweckmäßig sein, den konstruktiv bedingt aus mehreren Bauteilen bestehenden
Saugkopf des Bürstenvorsatzgerätes so zu konstruieren, dass die Anzahl der Bauteile,
welche die äußere Strömungswandung für den durchströmenden Luftstrom bilden, möglichst
gering ist. Der Saugkopf kann auch einen vom Saugluftstrom durchströmten elastischen
Schlauch oder Faltenbalg aufweisen, der das Gehäuse des Saugkopfes mit dem schwenkbeweglich
daran gelagerten Saugrohranschluss verbindet. Alternativ dann der Saugrohranschluss
Dichtlippen aus einem elastomeren Material aufweisen, die an Dichtungsflächen der
Gelenkverbindung anliegen.
[0008] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1a, b
- eine der europäischen Norm EN 60312 entsprechende Prüfvorrichtung zur Bestimmung des
Druckverlustes,
- Fig. 2
- ein erfindungsgemäßes Bürstenvorsatzgerät,
- Fig. 3 und 4
- weitere Ausführungsformen der Erfindung und
- Fig. 5
- ein Diagramm, welches den Druckverlust eines erfindungsgemäßen Bürstenvorsatzgerätes
im Vergleich zum Stand der Technik darstellt.
[0009] Die Fig. 1a und 1b zeigen eine der europäischen Norm EN 60312 in der Fassung vom
April 2001 entsprechende Prüfvorrichtung 1 zur Bestimmung von Druckverlusten in Saugköpfen.
Die Prüfvorrichtung 1 weist einen Messkasten 2 in Form eines hohlen Würfels mit einer
Kantenlänge von ca. 500 mm x 500 mm x 500 mm auf. Der Messkasten 2 besitzt einen Stutzen
zum Anschluss eines Staubsaugers 3 für die Erzeugung eines Unterdruckes in dem Messkasten
2. An den Messkasten 2 ist eine Druckmesseinrichtung 4 zur Bestimmung des Druckverlustes
angeschlossen. Gemäß der Ausführung B der genannten europäischen Norm ist an dem Messkasten
2 eine Blende 5 vorgesehen, welche jedoch bei der im Anspruch 1 genannten, nachfolgend
ausführlich beschriebenen Dichtheitsprüfung vollständig geschlossen ist, d. h. der
Blendendurchmesser beträgt d = 0 mm. Der Messkasten 2 besitzt ferner einen Anschlussstutzen
für ein Saugrohr 6, an welches ein zu prüfendes Bürstenvorsatzgerät anschließbar ist.
Der in Fig. 1 a gezeigte Aufbau dient zur Einstellung des voreingestellten Prüfunterdruckes
von 100 mbar, welcher über eine entsprechende Justierung der Sauggebläseleistung des
angeschlossenen Staubsaugers 3 erzielt wird. Bei diesem Kalibrierversuch ist das an
den Messkasten 2 angeschlossene Saugrohr 6 endseitig mit einer Kappe 7 luftdicht verschlossen.
Sobald die Druckmesseinrichtung 4 einen stationären Druck p
1 = P
Umgebung -100 mbar anzeigt, kann der Kalibrierversuch beendet werden, wobei P
Umgebung den Umgebungsluftdruck außerhalb der Messkammer bezeichnet. Anschließend wird bei
gleich eingestellter Gebläseleistung des angeschlossenen Staubsaugers die Kappe 7
am Ende des Saugrohres 6 entfernt und zur Durchführung der Dichtheitsprüfung stattdessen
ein erfindungsgemäßes Bürstenvorsatzgerät auf das Ende des Saugrohres 6 aufgeschoben.
Das in den Figuren 2 bis 4 beispielhaft dargestellte Bürstenvorsatzgerät umfasst einen
Saugkopf 8, der eine Bürstenwalzenkammer 9 mit einer bodenseitigen Ansaugöffnung 10,
einen schwenkbeweglichen Anschluss 11 für das Saugrohr 6 sowie einen die Bürstenwalzenkammer
9 mit dem Saugrohranschluss 11 verbindenden Saugkanal 12 aufweist. Der Saugrohranschluss
11 ist schwenkbeweglich in das Gehäuse 23 des Saugkopfes 8 eingesetzt und bildet mit
dem Gehäuse 23 eine Kippgelenkverbindung 21. Das Bürstenvorsatzgerät besitzt eine
in der Bürstenwalzenkammer 9 drehbar gelagerte und rotierend angetriebene Bürstenwalze
13 und ist ferner mit Laufrollen 14 ausgerüstet. Bei dem in Fig. 1 b dargestellten
Aufbau zur Durchführung der Dichtheitsprüfung ist die Ansaugöffnung 10 durch einen
entsprechenden Aufsatz 15 luftdicht verschlossen. Bei unveränderter Einstellung des
Sauggebläses des an den Messkasten 2 angeschlossenen Staubsaugers 3 wird nun der sich
in dem Messkasten 2 einstellende Prüfdruck p
2 gemessen, wobei sich der Druckverlust Δp des Saugkopfes 8 aus der Differenz
berechnet.
[0010] Der Saugkopf 8 des Bürstenvorsatzgerätes, welches vor der Durchführung des Prüfversuches
gemäß Fig. 1 b mindestens zwei Stunden bei der außerhalb des Messkastens 2 herrschenden
Umgebungstemperatur T
Umgebung gelagert wurde, wird während der Dichtheitsprüfung durch entsprechende Schwenkbewegungen
des Saugrohranschlusses 11 hin und her verschwenkt (vgl. auch Fig. 2). Der während
des Prüfversuches höchste festgestellte Messwert p
2 wird zur Berechnung des Druckverlustes Δp herangezogen, welcher bei einem erfindungsgemäßen
Bürstenvorsatzgerät weniger als 10 mbar beträgt. Bei dem an den Messkasten 2 angeschlossenen
Staubsauger 3 zur Erzeugung des Unterdruckes handelt es sich um einen Haushaltsstaubsauger,
welcher für das zu prüfende Bürstenvorsatzgerät bestimmt ist und an den entsprechend
der Saugrohranschluss 11 des untersuchten Saugkopfes 8 anschließbar ist.
[0011] Die Fig. 2 bis 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bürstenvorsatzgerätes.
Der Saugkanal 12 umfasst jeweils eine Turbinenkammer 16, in der eine vom Saugluftstrom
rotierend angetriebene Turbine 17 drehbar gelagert ist, die über ein Riemen 18 zum
Antrieb der Bürstenwalze 13 dient. Bei diesen sogenannten Turbobürstenvorsatzgeräten
wirken sich Undichtigkeiten sogar in doppelter Hinsicht negativ aus. Zum einen wird
durch die Undichtigkeit der Unterdruck und damit der Saugluftstrom an der Ansaugöffnung
10 verringert. Zusätzlich nachteilig ist jedoch auch, dass aufgrund des reduzierten
Saugluftstromes die Antriebsleistung der Turbine 17 und damit die reinigende Wirkung
der Bürstenwalze 13 reduziert wird. Entsprechend wirkt sich der erfindungsgemäß besonders
niedrige Druckverlust in doppelter Hinsicht positiv auf die Reinigungswirkung von
Turbobürstenvorsatzgeräten aus. Der Fig. 2 ist zu entnehmen, dass an den Stoßflächen
der einzelnen Bauteile des Saugkopfes, welche vom Saugluftstrom beaufschlagt werden,
Dichtungen 19 aus einem elastomeren Material, z. B. einem Stoßband, vorgesehen sind.
Die Fig. 3 zeigt einen Saugkopf 8 mit einen vom Saugluftstrom durchströmten elastischen
Faltenbalg 20, der das Gehäuse 23 mit dem schwenkbeweglich daran gelagerten Saugrohranschluss
11 verbindet. Der Faltenbalg 20 umgreift hierbei die Turbine 17. Hierdurch wird ein
Druckverlust aufgrund von Undichtigkeiten zwischen den Gleitflächen der Gelenkverbindung
21 wirksam verhindert. Anstelle des Faltenbalges 20 kann auch ein elastischer Schlauch
vorgesehen sein. In Fig. 4 ist der Saugrohranschluss 11 mit Dichtlippen 22 aus einem
elastomeren Material ausgestattet, die an Dichtungsflächen der Gelenkverbindung 21
anliegen.
[0012] Die Fig. 5 zeigt den unter den angegebenen Prüfbedingungen bestimmten Druckverlust
eines erfindungsgemäßen Bürstenvorsatzgerätes im Vergleich zum Stand der Technik.
Es zeigen
das Kennfeld A den Arbeitsbereich, in den erfindungsgemäß ausgebildete Bürstenvorsatzgeräte
fallen,
das Kennfeld B den Bereich, in den Bürstenvorsatzgeräte nach dem Stand der Technik
fallen, deren Bürstenwalze von einem Elektromotor angetrieben wird,
das Kennfeld C den Bereich, in den Bürstenvorsatzgeräte nach dem Stand der Technik
fallen, deren Bürstenwalze von einer Luftturbine angetrieben wird,
das Kennfeld D den Bereich, in den Bürstenvorsatzgeräte nach dem Stand der Technik
für Polsterflächen fallen, deren Bürstenwalze von einer Luftturbine angetrieben wird.
[0013] Die Kennfelder B bis D zeigen nicht den Streubereich eines einzelnen Bürstenvorsatzgerätes
sondern veranschaulichen den Bereich, in den die unter genormten Prüfbedingungen ermittelten
Druckverluste bekannter Bürstenvorsatzgeräte fallen. Die Kennfelder B und C betreffen
Bürstenvorsatzgeräte zur Reinigung von Bodenflächen. Während das erfindungsgemäße
Bürstenvorsatzgerät bei einem voreingestellten Prüfunterdruck von 100 mbar einen Druckverlust
von weniger als 10 mbar aufweist, liegen die entsprechenden Werte der aus dem Stand
der Technik bekannten Bürstenvorsatzgeräte deutlich höher.
1. Bürstenvorsatzgerät für Haushaltsstaubsauger (3) mit
einem Saugkopf (8), der eine Bürstenwalzenkammer (9) mit einer bodenseitigen Ansaugöffnung
(10), einen schwenkbeweglichen Anschluss (11) für ein Saugrohr (6) sowie einen die
Bürstenwalzenkammer (9) mit dem Saugrohranschluss (11) verbindenden Saugkanal aufweist,
und
einer in der Bürstenwalzenkammer (9) drehbar gelagerten und rotierend angetriebenen
Bürstenwalze (13),
dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf bei einer Dichtheitsprüfung einen Druckverlust Δp von weniger als 10
mbar aufweist, wobei die Dichtheitsprüfung mit einer gemäß EN 60312, Fassung April
2001, genormten Prüfvorrichtung (1) bei einem voreingestellten Prüfunterdruck von
100 mbar und bei luftdicht verschlossener Ansaugöffnung (10) durchzuführen ist und
wobei zur Erzeugung des Unterdrucks in der Prüfvorrichtung ein für den Saugkopf (8)
bestimmter Haushaltsstaubsauger (3) eingesetzt wird.
2. Bürstenvorsatzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (8) einen von Saugluftstrom durchströmten elastischen Schlauch oder
Faltenbalg (20) aufweist, der das Gehäuse (23) des Saugkopfes (8) mit dem schwenkbeweglich
an dem Gehäuse (23) gelagerten Saugrohranschluss (11) verbindet.
3. Bürstenvorsatzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugrohranschluss (11) Dichtlippen (22) aus einem elastomeren Material aufweist,
die an Dichtungsflächen der Gelenkverbindung (21) anliegen.