Bürstenvorsatzgerät für Haushaltsstaubsauger

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Bürstenvorsatzgerät für Staubsauger (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 (12) aufweist und mit einer in der Bürstenwalzenkammer (9) drehbar gelagerten und rotierend angetriebenen Bürstenwalze (13). Erfindungsgemäß weist der Saugkopf (8) bei einer bei einem voreingestellten Prüfunterdruck von 100 mbar mit einer gemäß EN 60312, Fassung April 2001, genormten Prüfvorrichtung (1) bei luftdicht verschlossener Ansaugöffnung (10) durchgeführten Dichtheitsprüfung einen Druckverlust Δp von weniger als 10 mbar auf. Zur Erzeugung des Unterdrucks in der Prüfvorrichtung (1) wird ein für den Saugkopf (8) geeigneter Staubsauger (3) eingesetzt.

Beschreibung

[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 p₁ = 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 p₂ 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 p₂ 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.

Ansprüche

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.

Zeichnung