Hintergrund der Erfindung
[0001] Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Düse für ein Bodenreinigungsgerät, beispielsweise
einen Staubsauger.
Stand der Technik
[0002] Im Bereich der Bodenreinigungsgeräte, also beispielsweise von Staubsaugern, begegnen
Anwender häufig hartnäckigen Verschmutzungen, die schon frühzeitig den Wunsch geweckt
haben, diese nicht nur mittels Saugwirkung von dem betreffenden Boden zu entfernen,
sondern diese ebenfalls durch den Einsatz von Bürsten vor dem entsprechenden Einsaugen
wenigstens anzulösen. So werden beispielsweise zur Reinigung öffentlicher Flächen
Kehrmaschinen eingesetzt, bei denen eine entsprechende Bürstenwalze Verunreinigungen
von dem zu reinigenden Boden "abkehrt".
[0003] Aber auch in anderen Bereichen der Bodenreinigung ergeben sich ähnliche Herausforderungen,
weshalb auch dort rotierende Bürstenwalzen eingesetzt werden, um beispielsweise Schmutz,
Staub und Dreck, jedoch auch andere faserartige oder partikelartige Verunreinigungen
mechanisch abzulösen, bevor diese beispielsweise mithilfe eines Staubsaugers eingesaugt
werden.
[0004] So werden beispielsweise bei Staubsaugern, aber auch bei anderen Bodenreinigungsgeräten,
bei denen eine Reinigungswirkung zumindest teilweise auf einem Absaugen bzw. Abblasen
mittels eines Luft- oder Gasstroms beruht, entsprechende Bürstenwalzen im Rahmen ihrer
Düsen eingesetzt. So bezeichnet der Begriff "Düse" beispielsweise bei einem Staubsauger,
aber auch bei anderen Bodenreinigungsgeräten, einen Aufsatz, der mit dem zu reinigenden
Boden in Kontakt gebracht wird und über den der entsprechende Luft- oder Gasstrom
geleitet wird. So werden Düsen beispielsweise auch als Saugköpfe, Staubsaugermundstücke
oder Reinigungsköpfe bezeichnet.
[0005] Weisen entsprechende Düsen solche Bürstenwalzen auf, können diese mittels unterschiedlicher
Ansätze in Rotation versetzt werden. So kann beispielsweise über einen im Bereich
der Düse angebrachten Elektromotor die Bürstenwalze unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise
über ein Getriebe, angetrieben werden. Darüber hinaus kann die Bürstenwalze ebenso
allein durch die Relativbewegung der Düse zu dem zu reinigenden Boden angetrieben
werden. Darüber hinaus werden sogenannte Turbodüsen eingesetzt, bei denen die Bürstenwalze
mithilfe einer Turbine und der ohnehin vorhandenen Luft- oder Gasströmung in Rotation
versetzt.
[0006] Unabhängig davon, welche Antriebstechnologie für eine solche Bürstenwalze verwendet
wird, kann es jedoch beim Einsaugen von langen Fasern und/oder Haaren dazu kommen,
dass diese sich um den entsprechenden Walzenkörper der Bürstenwalze wickeln. Um diese
wieder zu säubern, kann es daher ratsam sein, die Bürstenwalze entsprechend so auszulegen,
dass diese aus der entsprechenden Düse entnehmbar und in diese nach einer entsprechenden
Reinigung wieder einsetzbar ist. Bei anderen Reinigungsköpfen kann es gegebenenfalls
auch ausreichend sein, wenn die betreffenden Bürstenwalzen lediglich derart zugänglich
sind, dass diese von den besagten langen Fasern, beispielsweise den bereits erwähnten
Haaren von Menschen oder Tieren, wieder gereinigt werden können.
[0007] Die
WO 2011/107766 A1 beschreibt so einen Reinigungskopf für einen Staubsauger, bei dem eine Bürste zugänglich
ist. Die
DE 198 20 628 C1 bezieht sich auf eine Kehrmaschine mit einer rotierenden, antreibbaren Bürstenwalze,
die an beiden Enden in einem Rahmen drehbar gelagert ist. Der Antrieb erfolgt hierbei
über ein an einem Ende mit seinen Zähnen in Mitnehmerausnehmungen in der Bürstenwalze
eingreifendes Zahnrad, welches die Lagerung der betreffenden Bürstenwalze in diesem
Ende bildet.
[0008] Die
DE 41 39 693 A1 bezieht sich schließlich auf ein Staubsaugermundstück mit einem austauschbar angeordneten
und mittels einer Achse oder Welle drehbar gelagerten Walzenkörper. Ein leichter Austausch
des Walzenkörpers wird dadurch ermöglicht, dass die Achse oder Welle mindestens auf
einer Seite in einer halbkreisförmigen Ausnehmung eines gehäusefesten Lagerelements
gelagert und das Achsen- bzw. Wellenende in der Ausnehmung durch ein lösbares Rastelement
gehalten ist.
[0009] Bei diesen Konstruktionen stellen sich jedoch die Reinigung bzw. die hierzu notwendige
Entnahme und der nach der Reinigung durchzuführende Einsetzvorgang als vergleichsweise
kompliziert heraus.
Der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
[0010] So besteht ein Bedarf, eine Verbesserung eines Entnahme- bzw. Einsatzvorgangs einer
Bodenreinigungswalze in eine Düse für ein Bodenreinigungsgerät, also beispielsweise
einen Staubsauger, zu schaffen.
Erfindungsgemäße Lösung
[0011] Diesem Bedarf trägt eine Düse für ein Bodenreinigungsgerät, also beispielsweise einen
Staubsauger, gemäß Patentanspruch 1 Rechnung. Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen
haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.
[0012] Eine Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel für ein Bodenreinigungsgerät, beispielsweise
einen Staubsauger, umfasst ein Düsengehäuse, eine dem Düsengehäuse entnehmbare und
in dieses wieder einsetzbare Bodenreinigungswalze, die bezüglich des Düsengehäuses
während eines Betriebs des Bodenreinigungsgeräts um eine Drehachse drehbar ist. Eine
solche Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst ferner einen wenigstens abschnittsweise
im Wesentlichen zylinderförmigen Körper, der sich wenigstens während des Betriebs
des Bodenreinigungsgeräts im Wesentlichen parallel zu der Drehachse erstreckt, wobei
die Bodenreinigungswalze und der zylinderförmige Körper derart ausgebildet sind, dass
die Bodenreinigungswalze beim Entnehmen und beim Einsetzen auf den zylinderförmigen
Körper aufbringbar ist, und wobei sich der zylinderförmige Körper über wenigstens
25 % einer Breite des Düsengehäuses erstreckt.
[0013] Einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt so die Erkenntnis zugrunde, dass
eine Verbesserung eines Entnahme- bzw. Einsatzvorgangs der Bodenreinigungswalze in
die Düse dadurch erzielt werden kann, dass ein zylinderförmiger Körper vorgesehen
wird, auf den die betreffende Bodenreinigungswalze aufbringbar ist, der eine gewisse
Mindestlänge aufweist. Hierbei haben sich wenigstens 25 % der Breite des Düsengehäuses
als sinnvolle Untergrenze herausgestellt. Die Breite des Düsengehäuses ist hierbei
parallel oder entlang der Drehachse der Bodenreinigungswalze bemessen.
[0014] So kann die Entnahme bzw. das Einsetzen grundsätzlich zunächst mit steigender Länge
des betreffenden zylinderförmigen Körpers verbessert werden. Erstreckt sich dieser
beispielsweise entlang der Drehachse über wenigstens 30 % der Breite des Düsengehäuses,
über wenigstens 35 %, über wenigstens 40 % oder über wenigstens 45 % der Breite des
Düsengehäuses, kann der betreffende Entnahme- oder Einsatzvorgang gegebenenfalls weiter
erleichtert werden, da die Bodenreinigungswalze in der Düse durch den zylinderförmigen
Körper über eine größere Distanz geführt wird.
[0015] Es kann jedoch durchaus sinnvoll sein, die Strecke, über die sich der zylinderförmige
Körper bezogen auf die Breite des Düsengehäuses erstreckt, auch nach oben zu limitieren,
da gegebenenfalls eine Struktur der Bodenreinigungswalze andernfalls mit peripheren
Strukturen des Düsengehäuses oder anderer Komponenten der Düse in Kontakt treten kann.
[0016] Anders ausgedrückt dient also der zylinderförmige Körper nicht zuletzt zur Führung
der Bodenreinigungswalze in dem Düsengehäuse. Die Bodenreinigungswalze und der zylinderförmige
Körper sind daher im Allgemeinen derart ausgebildet, um eine entsprechende Führung
der Bodenreinigungswalze zu ermöglichen oder zu schaffen.
[0017] Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander
eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Bezugszeichen
in den Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren
Lesbarkeit verbessern.
[0018] Bei einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der zylinderförmige Körper an
einer einer ersten Seitenfläche des Düsengehäuses zugewandten Seite des Düsengehäuses
befestigt sein. Er kann also an einem von einer Mittelebene durch das Düsengehäuse
bzw. die Düse angebrachten Punkt befestigt sein, wobei die Mittelebene senkrecht auf
der Drehachse steht. Noch anders ausgedrückt kann der zylinderförmige Körper so asymmetrisch
in dem Düsengehäuse befestigt sein. Hierdurch kann gegebenenfalls ein leichteres Entnehmen
bzw. ein leichteres Einsetzen von einer Seitenfläche des Düsengehäuses bzw. der Düse
ermöglicht werden.
[0019] So kann bei einer solchen Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel das Düsengehäuse an
einer der ersten Seitenfläche abgewandten zweiten Seitenfläche des Düsengehäuses wenigstens
teilweise eine Einfuhröffnung zum Einsetzen und Entnehmen der Bodenreinigungswalze
umfassen. So kann durch eine solche seitliche Einfuhröffnung eine auf einen Luftstrom,
welcher durch die Düse während des Betriebs des Bodenreinigungsgeräts strömt, besser
abgestimmtes Design umgesetzt werden. Ebenso kann gegebenenfalls eine leichtere Entnehmbarkeit
durch ein mögliches seitliches Herausziehen und/oder gegebenenfalls eine mechanisch
stabilere Lösung implementiert werden, welche zu einer längeren Lebensdauer der Düse
führen kann.
[0020] Bei einer solchen Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Einfuhröffnung wenigstens
abschnittsweise eine runde Form aufweisen. Die Bodenreinigungswalze kann entsprechend
an einer im eingesetzten Zustand der ersten Seitenfläche zugewandten Seite derart
ausgeformt sein, dass die Bodenreinigungswalze wenigstens zu Beginn des Einführens
derselben in das Düsengehäuse an dem Düsengehäuse entlang führbar ist. Hierdurch kann
gerade beim Wiedereinsetzen eine Vorausrichtung der Bodenreinigungswalze erzielbar
sein, wodurch der Einsetzvorgang gegebenenfalls leichter ausgeführt werden kann.
[0021] Bei einer solchen Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Bodenreinigungswalze
einen im Wesentlichen zylinderförmigen Walzenkörperabschnitt mit einen im Wesentlichen
runden scheibenförmigen Führungsabschnitt umfassen, wobei der Führungsabschnitt einen
größeren Durchmesser als der Walzenkörperabschnitt aufweist. Hierdurch kann die zuvor
beschriebene Vorausrichtung der Bodenreinigungswalze beispielsweise mithilfe konstruktiv
einfacher Mittel ermöglicht werden.
[0022] Bei einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Bodenreinigungswalze einen
im Wesentlichen zylinderförmigen Walzenkörperabschnitt und eine Verschlussstruktur
für die Einfuhröffnung aufweisen, wobei die Verschlussstruktur zu dem Walzenkörperabschnitt
drehbar gelagert ist. Die Verschlussstruktur kann hierbei derart ausgebildet sein,
um die Einfuhröffnung nach einem Einsetzen der Bodenreinigungswalze zu verschließen.
Die Verschlussstruktur und der Walzenkörperabschnitt sind bei einem solchen Ausführungsbeispiel
aufgrund der drehbaren Lagerung miteinander verbunden, sodass das Einsetzen der Bodenreinigungswalze
in diesem Fall vereinfacht werden kann, da der Benutzer nur ein einziges Bauteil,
nämlich die Bodenreinigungswalze, bedienen muss.
[0023] Bei einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Bodenreinigungswalze einen
im Wesentlichen zylinderförmigen Walzenkörperabschnitt mit einer Mehrzahl von in diesem
befestigten Bürsten aufweisen. Die Bodenreinigungswalze kann von einer kleinsten Umfangszylindermantelfläche
mit einem Zylinderdurchmesser umschließbar sein, wobei das Düsengehäuse eine während
des Betriebs einem zu reinigenden Boden zugewandte Ausnehmung aufweist. Die Bodenreinigungswalze
kann hierbei derart während des Betriebs des Bodenreinigungsgeräts in dem Düsengehäuse
angeordnet sein, dass die Bürsten die Ausnehmung bei einer Drehung der Bodenreinigungswalze
durchdringen können. Der Zylinderdurchmesser der Umfangszylindermantelfläche kann
hierbei größer als eine Erstreckung der Ausnehmung senkrecht zu der Drehachse sein.
Gerade bei einer solchen Düse ergibt sich der zuvor beschriebene Bedarf in besonders
deutlicher Weise, da die Bodenreinigungswalze aufgrund der beschriebenen Geometrie
der Ausnehmung und der beschriebenen Geometrie der Bodenreinigungswalze selbst nicht
mehr durch die dem zu reinigenden Boden zugewandte Ausnehmung ohne Weiteres entfernbar
ist.
[0024] Bei einem solchen Ausführungsbeispiel kann ein Durchmesser des zuvor beschriebenen
scheibenförmigen Führungsabschnitts kleiner als der Zylinderdurchmesser der kleinsten
Umfangszylindermantelfläche sein. Hierdurch kann die Konstruktion der Düse gegebenenfalls
dadurch vereinfacht werden, dass der Führungsabschnitt die zuvor erläuterte Führung
der Bodenreinigungswalze ermöglicht, die Bürsten der Bodenreinigungswalze jedoch den
Zylinderdurchmesser der Umfangszylindermantelfläche im Wesentlichen bestimmen. Diese
können also die Ausnehmung durchdringen und somit dem zu reinigenden Boden in Kontakt
stehen, ohne dass dies auch für den Führungsabschnitt gilt.
[0025] Bei einem solchen Ausführungsbeispiel kann der Durchmesser des Führungsabschnitts
auch größer als eine Erstreckung der Ausnehmung senkrecht zu der Drehachse sein. Hierdurch
kann der Führungsabschnitt nicht nur zur Führung, sondern auch gegebenenfalls als
Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen der Bodenreinigungswalze aus dem
Düsengehäuse dienen, wenn diese noch nicht mit dem zylinderförmigen Körper in Kontakt
getreten ist. Auch hierdurch kann somit das Einführen bzw. das Entnehmen der Bodenreinigungswalze
aus der Düse bzw. dem Düsengehäuse vereinfacht werden.
[0026] Bei einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Bodenreinigungswalze eine
im Wesentlichen zentrisch verlaufende Ausnehmung aufweisen, die derart ausgebildet
ist, um in einem eingesetzten Zustand der Bodenreinigungswalze den zylinderförmigen
Körper aufzunehmen. Hierdurch kann eine mechanisch einfach zu realisierende und damit
typischerweise stabile Konstruktion erzielt werden, die die zuvor beschriebene Führung
der Bodenreinigungswalze durch den zylinderförmigen Körper ermöglicht.
[0027] Bei einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der zylindrische Körper derart
ausgeführt sein, dass dieser sich vollständig oder teilweise bei einer Drehung der
Bodenreinigungswalze mitdrehen kann. Hierdurch kann gegebenenfalls eine Abnutzung
der Bodenreinigungswalze bzw. des zylinderförmigen Körpers reduziert werden. Ebenso
kann gegebenenfalls eine zusätzliche Geräuschentwicklung reduziert werden.
[0028] Bei einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Bodenreinigungswalze über
eine gegenseitige Verzahnung mit einem Übertragungsbauteil, beispielsweise über eine
von einem Luftstrom des Bodenreinigungsgeräts angetriebene Turbine, angetrieben sein.
Hierdurch kann gegebenenfalls das zuvor beschriebene vollständige Mitdrehen der Bodenreinigungswalze
mit dem zylindrischen Körper umgesetzt werden. Hierdurch können also gegebenenfalls
Abnutzungen, Verschleiß oder auch Geräuschentwicklungen reduziert werden.
[0029] Bei einer solchen Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die gegenseitige Verzahnung
derart ausgebildet sein, dass diese bei einem Einsetzen der Bodenreinigungswalze selbstzentrierend
wirkt. Hierdurch kann das Einsetzen der Bodenreinigungswalze vereinfacht werden, da
Anforderungen an eine Ausrichtung hinsichtlich eines Winkels um die Drehachse beim
Einsetzen reduziert wird.
[0030] So kann bei einer solchen Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel die Bodenreinigungswalze
eine trichterförmige und/oder schräg einlaufende Verzahnung und das Übertragungsbauteil
eine konisch und/oder spitz zulaufende Verzahnung aufweisen. Hierdurch kann mithilfe
mechanisch einfacher Methoden die zuvor genannte selbstzentrierende Wirkung erzielbar
sein.
[0031] Bei einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem solchen Übertragungsbauteil
kann der zylinderförmige Körper mit dem Übertragungsbauteil kraftschlüssig, formschlüssig
und/oder stoffschlüssig, beispielsweise über eine Verklebung und/oder eine Presspassung
mit oder ohne eine optionale Rändelung an dem zylinderförmigen Körper und/oder dem
Übertragungsbauteil, verbunden sein. Hierdurch können also wiederum mit mechanisch
einfachen Mitteln und damit typischerweise auf eine stabile Art und Weise eine Verbindung
des Übertragungsbauteils und des zylinderförmigen Körpers erzielt werden.
[0032] Bei einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Düsengehäuse, der Walzenkörperabschnitt
der Bodenreinigungswalze, der Führungsabschnitt der Bodenreinigungswalze, die Verschlussstruktur
der Bodenreinigungswalze, aber auch die Bürsten der Bodenreinigungswalze sowie der
zylinderförmige Körper aus einem Kunststoff, beispielsweise einem spritzgießfähigen
Kunststoff, gefertigt sein. Der zylinderförmige Körper kann darüber hinaus auch aus
einem Metall, einer Metalllegierung oder einem anderen entsprechenden Werkstoff gefertigt
sein.
[0033] Hierbei kommt eine kraftschlüssige oder reibschlüssige Verbindung durch Haftreibung,
eine stoffschlüssige Verbindung durch molekulare oder atomare Wechselwirkungen und
Kräfte und eine formschlüssige Verbindung durch eine geometrische Verbindung der betreffenden
Verbindungspartner zustande. Die Haftreibung setzt somit insbesondere eine Normalkraftkomponente
zwischen den beiden Verbindungspartnern voraus.
[0034] Ausführungsbeispiele können so eine Verbesserung eines Entnahme- bzw. Einsatzvorgangs
der Bodenreinigungswalze aus der oder in die Düse eines Bodenreinigungsgeräts, also
beispielsweise eines Staubsauger, ermöglichen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0035] Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren Ausführungsbeispiele
näher beschrieben und erläutert.
- Fig.1
- zeigt eine Querschnittsdarstellung durch eine Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Fig. 2
- zeigt eine Seitenansicht einer Bodenreinigungswalze einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Fig. 3
- zeigt eine Querschnittsdarstellung durch die in Fig. 2 gezeigte Bodenreinigungswalze;
- Fig. 4
- zeigt eine Aufsicht auf die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Bodenreinigungswalze mit
ihrer Verzahnung;
- Fig. 5
- zeigt eine Aufsicht auf ein Übertragungsbauteil einer Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Fig. 6
- zeigt eine vergrößerte Querschnittsdarstellung durch die Bodenreinigungswalze im Bereich
ihrer Verzahnung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist;
- Fig. 7
- zeigt eine vergrößerte Querschnittsdarstellung durch die Bodenreinigungswalze und
das Übertragungsbauteil in einem zusammengesetzten Zustand;
- Fig. 8
- zeigt eine Seitendarstellung des Übertragungsbauteils; und
- Fig. 9
- zeigt eine Querschnittsdarstellung durch das Übertragungsbauteil.
[0036] Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Figuren, die Ausführungsbeispiele
zeigen, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner
werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach
in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Zeichnung auftreten, jedoch hinsichtlich
eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte,
die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich
einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich,
jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung
nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
[0037] Fig. 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch eine Düse 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel
für ein Bodenreinigungsgerät, bei dem es sich genauer gesagt um einen Staubsauger
und noch genauer gesagt um einen Haushaltsstaubsauger handelt. Wie eingangs kurz erwähnt
wurde, wird eine Düse 100 auch als Reinigungskopf, Saugkopf oder Staubsaugermundstück
bezeichnet.
[0038] So weist die Düse 100 ein Düsengehäuse 110 auf, welches beispielsweise aus einem
spritzgießfähigen Kunststoff im Rahmen eines Spritzgießverfahrens wenigstens teilweise
hergestellt werden kann. In dem Düsengehäuse 110 ist in einem einem Gebläse des Bodenreinigungsgeräts
zugewandten Luftführungsbereich 120 eine Turbine 130 drehbar angeordnet. Zu diesem
Zweck weist die Turbine 130 Wellen 140 auf, über die die Turbine 130 über Lager 150
drehbar gelagert ist. Wird so durch das Gebläse des Bodenreinigungsgeräts ein Luftstrom
durch den Luftführungsbereich 120 bewirkt, wird die Turbine 130 in Rotation versetzt.
[0039] Mit der Welle 140 der Turbine 130 ist eine erste Riemenscheibe 160 drehfest verbunden,
über die ein erster Riemen 170 aufgrund der Bewegung der Turbine 130 in Bewegung versetzt
wird. Der erste Riemen 170 steht mit einer zweiten Riemenscheibe 180 in Eingriff,
über die eine weitere Welle 190 aufgrund einer drehfesten Verbindung der zweiten Riemenscheibe
180 mit dieser in Rotation versetzt wird. Mit der weiteren Welle 190 ist eine dritte
Riemenscheibe 200 drehfest verbunden, die ihrerseits mit einem zweiten Riemen 210
in Eingriff steht, der wiederum mit einem Übertragungsbauteil 220, bei dem es sich
ebenfalls um eine Riemenscheibe 230 handelt, mechanisch derart verbunden, sodass auf
eine Drehung der Turbine 130 hin auch das Übertragungsbauteil 220 in eine Rotation
versetzt wird. Zu diesem Zweck sind sowohl das Übertragungsbauteil 220 wie auch die
weitere Welle 190 jeweils drehbar in dem Düsengehäuse 110 gelagert. Bei dem hier gezeigten
und beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Riemenscheiben als Zahnriemenscheiben
und die entsprechenden Riemen als Zahnriemen ausgeführt. Die Kraftübertragung basiert
somit auf einer Kombination einer kraft- und formschlüssigen Übertragung. Im Falle
von Riemenscheiben und entsprechenden Riemen liegt hingegen primär eine kraftschlüssige
Übertragung vor.
[0040] Das Düsengehäuse 110 weist einen Saugraum 240 auf, der mit dem Luftführungsbereich
120 strömungstechnisch derart verbunden ist, dass ein von dem Gebläse des Bodenreinigungsgeräts
hervorgerufener Luftstrom durch den Saugraum 240 zu der Turbine in dem Luftführungsbereich
120 gelangt, bevor dieser weiter zu dem Gebläse geleitet wird. Der Saugraum 240 weist
hierbei eine in Fig. 1 nicht dargestellte Ausnehmung bzw. Öffnung auf, die während
des Betriebs des Bodenreinigungsgeräts und der zugehörigen Düse 100 dem zu reinigenden
Boden zugewandt ist und über die die aufzusaugenden Partikel, also Schmutz, Dreck
und andere Verunreinigungen aufgesaugt werden.
[0041] In dem Saugraum 240 erstreckt sich ein wenigstens abschnittsweise im Wesentlichen
zylinderförmiger Körper 250 hinein, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel drehfest
mit dem Übertragungsbauteil 220 verbunden ist. Das Übertragungsbauteil 220 ist hierbei
aus einem Kunststoff gefertigt, während der zylinderförmige Körper 250 aus einem metallischen
Werkstoff, beispielsweise einem Metall oder einer Metalllegierung, gefertigt ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zylinderförmige Körper 250 mit dem Übertragungsbauteil
220 über eine kraftschlüssige und formschlüssige Verbindung, nämlich mithilfe einer
Rändelung verstärkten Presspassung befestigt.
[0042] Das Übertragungsbauteil 220 ist hierbei im Bereich einer ersten Seitenfläche des
Düsengehäuses 110 angeordnet, sodass sich der zylinderförmige Körper 250 nur von einer
Seite her, also asymmetrisch in den Saugraum 240 hinein erstreckt. Der zylinderförmige
Körper 250 erstreckt sich hierbei entlang einer Drehachse über wenigstens 25 % einer
Breite des Düsengehäuses 110 entlang der Drehachse 270.
[0043] Der zylinderförmige Körper 250 und eine im Zusammenhang mit den weiteren Figuren
noch näher beschriebene Bodenreinigungswalze sind hierbei derart ausgebildet, dass
die Bodenreinigungswalze auf den zylinderförmigen Körper aufbringbar ist und von diesem
geführt wird. Der zylinderförmige Körper ist also zusammen mit der Bodenreinigungswalze
derart ausgebildet, dass diese bei einem Entnehmen und einem Einsetzen auf den zylinderförmigen
Körper aufbringbar ist.
[0044] Dadurch, dass der zylinderförmige Körper 250 sich über wenigstens 25 % der Breite
des Düsengehäuses 110 entlang der Drehachse 270 erstreckt, wird die Bodenreinigungswalze
vergleichsweise frühzeitig von dem zylinderförmigen Körper aufgenommen und entsprechend
geführt. Hierdurch wird also die Bodenreinigungswalze zu dem Übertragungsbauteil 220
bereits frühzeitig geführt.
[0045] Um eine Aufnahme bzw. ein Einfädeln der Bodenreinigungswalze auf den zylinderförmigen
Körper 250 zu erleichtern, weist dieser an einem dem Übertragungsbauteil 220 abgewandten
Ende eine Fase 280 auf, die aufgrund ihrer Verjüngung ein leichteres Aufnehmen der
Bodenreinigungswalze ermöglicht.
[0046] Zum Antrieb der Bodenreinigungswalze weist das Übertragungsbauteil 220 ferner eine
Verzahnung 290 auf, über die eine formschlüssige Verbindung mit der Bodenreinigungswalze
zum Übertragen eines Drehmoments auf. Die Bodenreinigungswalze weist, wie dies beispielsweise
im Zusammenhang mit den Fig. 3, 4, 6 und 7 noch näher erläutert wird, eine entsprechende
Gegenverzahnung auf.
[0047] Um darüber hinaus auch bereits zu Beginn des Einführvorgangs eine Führung der Bodenreinigungswalze
und damit ein leichteres Einführen derselben in das Düsengehäuse 110 zu ermöglichen,
weist das Düsengehäuse 110 ferner eine oder mehrere Leitflächen 300 auf, an dem ein
entsprechender Führungsabschnitt der Bodenreinigungswalze entlang gleiten bzw. entlang
geführt werden kann. Hierdurch kann bereits frühzeitig wenigstens teilweise eine Führung
der Bodenreinigungswalze im Inneren des Düsengehäuses, genauer gesagt im Bereich des
Saugraums 240 erfolgen.
[0048] Die Leitfläche 300 ist hierbei an einer zweiten Seitenfläche 310 des Düsengehäuses
110 angeordnet, welche der ersten Seitenfläche 260 entlang der Drehachse 270 gegenüberliegt.
Die Leitflächen 300 sind hierbei im Bereich einer Einführöffnung 320 angeordnet, welche
einen Zugang zum Saugraum 240 schafft, durch die die in Fig. 1 nicht gezeigte Bodenreinigungswalze
einführbar ist.
[0049] Eine Düse 100, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, ermöglicht so eine Verbesserung der
Walzenführung einer Bodenreinigungswalze sowie eine Verbesserung der Walzenfindung
im Rahmen einer solchen, aufgrund ihrer Ausgestaltung mit einer Turbine 130 auch als
Turbodüse bezeichneten Staubsaugerdüse. Wie nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 2
noch erläutert werden wird, kann es sich bei der betreffenden Bodenreinigungsdüse
beispielsweise um eine Bürsten- bzw. Borstenwalze handeln, bei der eine Mehrzahl von
Bürsten mit dem zu reinigenden Boden in Kontakt treten.
[0050] Bei der Düse 100, bei der es sich um eine Staubsaugerdüse handelt, wird aufgrund
der Luftströmung des Gebläses die Turbine 130 bewegt. Über den zuvor beschriebenen
Antriebsmechanismus wird so die in Fig. 1 noch nicht dargestellte Bodenreinigungswalze
angetrieben. Wie Fig. 2 noch zeigen wird, ist diese mit Borsten bzw. Bürsten besteckt,
die für die Staub- und Faseraufnahme zumindest mitverantwortlich sind.
[0051] Beim Einsaugen von bestimmten Partikeln, beispielsweise langen Fasern, Haaren und/oder
Tierhaaren, können diese sich jedoch um die Bodenreinigungswalze bzw. ihren Walzenkörper
wickeln. Um diesen wieder zu säubern, ist es häufig ratsam, die Walze über einen Rastmechanismus
aus der auch als "Turbobürste" bezeichneten Düse 100 entnehmen zu können.
[0052] Ist nun die Bodenreinigungswalze gereinigt worden, wird diese wieder in das Düsengehäuse
110 eingesetzt. Beim Wiedereinsetzen der Bodenreinigungswalze in die Düse 100 sollte
zur Schaffung der Drehmomentübertragung auf diese die Bodenreinigungswalze wieder
mit dem Übertragungsbauteil 220 und seiner Verzahnung 290 formschlüssig einrasten.
Um dies auf eine möglichst einfache Art und Weise zu ermöglichen, weist die Düse 100
bzw. ihr Übertragungsbauteil 220 sowie die im Folgenden noch beschriebene Bodenreinigungswalze
einige konstruktive Details auf, die nachfolgend näher erläutert werden.
[0053] Allerdings ermöglicht bereits der zylinderförmige Körper 250 mit seiner zuvor beschriebenen
Länge von wenigstens 25 % der Breite des Düsengehäuses 110 entlang der Drehachse 270
die Möglichkeit, dass die Bodenreinigungswalze einfach eingefädelt werden kann. Der
zylinderförmige Körper 250 stellt so eine lange Walzenführung dar. Durch die nachfolgend
noch beschriebene Selbstfindung der Passverzahnung der Verzahnung 290 kann daher gegebenenfalls
die Aufmerksamkeit des Benutzers beim Einfädeln der Bodenreinigungswalze reduziert
werden, da diese leichter einrasten kann.
[0054] Entsprechend können bei anderen Ausführungsbeispielen der zylinderförmige Körper
250 natürlich entlang der Drehachse 270 auch länger als 25 % der Breite des Düsengehäuses
110 ausgelegt werden. So kann beispielsweise bei anderen Ausführungsbeispielen wenigstens
30 %, wenigstens 35 %, wenigstens 40 % oder wenigstens 45 % einer Breite des Düsengehäuses
110 verwendet werden. Jedoch kann es gegebenenfalls ratsam sein, eine Länge des zylinderförmigen
Körpers 250 nach oben hin zu begrenzen, um beim Entnehmen oder Einführen der Bodenreinigungswalze
gegebenenfalls ein Verhaken von Komponenten der Bodenreinigungswalze 330 mit Komponenten
des Düsengehäuses 110 oder der Düse 100 zu unterbinden.
[0055] Fig. 2 zeigt eine Seitendarstellung der bereits zuvor genannten, jedoch nicht gezeigten
Bodenreinigungswalze 330. Hierbei zeigt Fig. 2 die Bodenreinigungswalze 330 in einem
zusammengesetzten Zustand, bei der diese mit dem Übertragungsbauteil 220, welches
nachfolgend noch genauer beschrieben wird, in formschlüssigem Kontakt steht. Wie ein
Vergleich mit Fig. 1 zeigt, ist hierbei das Übertragungsbauteil 220 im Bereich der
ersten Seitenfläche 260 des Düsengehäuses 110 angeordnet. Fig. 2 zeigt die Bodenreinigungswalze
330, die auch als Bürstenwalze bezeichnet wird, mit dem Übertragungsbauteil 220 und
der als Zahnriemenscheibe ausgeführten Riemenscheibe 230 im rechten Teil der Darstellung.
[0056] An einer dem Übertragungsbauteil 220 gegenüberliegenden Seite weist die Bodenreinigungswalze
330 ein Lager 340 auf, über welches ein im Wesentlichen zylinderförmiger Walzenkörperabschnitt
350 drehbar an einem in Fig. 2 nicht gezeigten Verschlussbauteil bzw. einer dort nicht
gezeigten Verschlussstruktur drehbar gelagert und befestigt ist. Die Bodenreinigungswalze
330 ist somit über das Übertragungsbauteil 220 und das Lager 340 der Verschlussstruktur
drehbar in dem Düsengehäuse 110 angeordnet. Durch die konstruktiven Merkmale, die
nachfolgend noch beschrieben werden, kann die Bodenreinigungswalze 330 aus dem Düsengehäuse
110 entnommen und in dieses später wieder eingesetzt werden. Die in Fig. 2 nicht gezeigte
Verschlussstruktur ist hierbei im eingesetzten Zustand mit dem Düsengehäuse 110 verbunden
und derart ausgestaltet, dass diese die Einführöffnung 320 verschließt.
[0057] Wie bereits erwähnt wurde, weist die Bodenreinigungswalze 330 den Walzenkörperabschnitt
350 auf, in dem eine Mehrzahl von Bürsten 360, die auch als Borsten bezeichnet werden,
eingesetzt sind. Die Bürsten 360 können hierbei aus jedem für den entsprechenden Reinigungszweck
geeigneten Material gefertigt sein. Es kann sich bei den Bürsten 360 so entsprechend
um Bündel einzelner Fasern handeln, jedoch auch um größere, beispielsweise im Wesentlichen
zylinderförmige Strukturen aus einem Kunststoff oder einem Gummi, handeln. Die Bürsten
360 sind hierbei entlang der ebenfalls in Fig. 2 eingezeichneten Drehachse 270, um
die sich die Bodenreinigungswalze 330 während des Betriebs der Düse 110 dreht, umlaufend
V-förmig angeordnet. Eine Spitze der V-förmigen Anordnung ist hierbei im Bereich einer
Mittelebene 370 der Düse 100 im eingebauten Zustand der Bodenreinigungswalze 330 angeordnet.
Die Drehachse 270 steht hierbei auf der Messeinrichtung 370 senkrecht.
[0058] Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wurde, weist die Bodenreinigungswalze
330 an einem im eingesetzten Zustand der ersten Seitenfläche 260, also dem Übertragungsbauteil
220 zugewandten Ende eine Führungsstruktur 380 auf, welche rund und scheibenförmig
ausgestaltet ist. Die Bodenreinigungswalze 330 kann über den Führungsabschnitt 380
mit der im Wesentlichen zumindest abschnittsweise rund ausgeführten Einführöffnung
320 bzw. den entsprechenden Leitflächen 300 in Kontakt treten, um so ein Einführen
der Bodenreinigungswalze 330 zu erleichtern.
[0059] Zu diesem Zweck und um eine mechanisch einfache und leicht herstellbare Struktur
zu schaffen, bei der die Bürsten 360 dennoch die von der Drehachse 270 am weitest
entfernten Strukturen der Bodenreinigungswalze 330 darstellen, weist der Führungsabschnitt
380 einen Durchmesser auf, der größer ist als der des Walzenkörpers 350. Aufgrund
der nicht durchgängig angeordneten Bürsten 360 bietet es sich an, den Durchmesser
der Bodenreinigungswalze 330 über eine Umfangszylindermantelfläche 390 zu definieren,
die die kleinste Umfangszylindermantelfläche darstellt. Ihr Zylinderdurchmesser ist
sowohl größer als der Durchmesser des Führungsabschnitts 380 wie auch der des Walzenkörperabschnitts
350.
[0060] Die Umfangszylindermantelfläche 390 ist hierbei die kleinste Umfangszylindermantelfläche,
wenn diese eine Symmetrieachse aufweist, die mit der Drehachse 270 zusammenfällt und
hinsichtlich ihres Zylinderdurchmessers gerade derart bemessen ist, dass einerseits
die Bodenreinigungswalze 330 insbesondere mit ihren Bürsten 360 vollständig im Inneren
der Umfangszylindermantelfläche liegt, jedoch keine andere Umfangszylindermantelfläche
390 definiert werden kann, die einen kleineren Zylinderdurchmesser aufweist und ebenso
koaxial zu der Drehachse 270 liegt und sämtliche Komponenten der Bodenreinigungswalze
330 in ihrem Inneren einschließt.
[0061] Selbstverständlich können anstelle der beschriebenen Geometrie der Bodenreinigungswalze
330 mit einem zurückgesetzten Walzenkörperabschnitt 350 auch anders ausgestaltete
Bodenreinigungswalzen 330 verwendet werden. So kann beispielsweise anstelle einer
V-förmigen Anordnung der Bürsten 360 auch eine im Wesentlichen vollständige Bedeckung
des Walzenkörperabschnitts 350 mit entsprechenden Bürsten 360 erfolgen, sodass diese
eine nahezu gleichmäßige, gegebenenfalls, jedoch auch von Mustern durchzogene Struktur
aufweisen. Auch können gegebenenfalls nicht einheitliche Bürsten, sondern unterschiedliche,
beispielsweise mit unterschiedlichen Härtegraden oder unterschiedlichen mechanischen
Eigenschaften, verwendet werden.
[0062] Fig. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch die bereits in Fig. 2 gezeigte Bodenreinigungswalze
330. So zeigt Fig. 3, dass die Bodenreinigungswalze 330 eine im Wesentlichen zentrisch
verlaufende Ausnehmung 400 aufweist, die gerade derart ausgebildet ist, um in dem
eingesetzten Zustand der Bodenreinigungswalze 330 in das Düsengehäuse 110 den zylinderförmigen
Körper 250 aufzunehmen. Entsprechend erstreckt sich die zentral verlaufende Ausnehmung
400 im Wesentlichen kollinear zu der Drehachse 270 und wenigstens einer Länge entsprechend,
die auch der des zylinderförmigen Körpers 250 entspricht. Je nach konkreter Ausgestaltung
kann es hierbei gegebenenfalls ratsam sein, die zentral verlaufende Ausnehmung 400
etwas tiefer bzw. länger auszugestalten, als den zylinderförmigen Körper 250. Die
zentral verlaufende Ausnehmung 400 bietet so Platz für die verlängerte Achse, also
den zylinderförmigen Körper 250, welcher als Walzenführung dient.
[0063] Darüber hinaus weist die Bodenreinigungswalze 330 an einer dem Führungsabschnitt
380 abgewandten Seite, also im Bereich des Lagers 340 eine weitere zentral verlaufende
Ausnehmung 410 auf, in die ein Lagerstift 420 des Lagers 340 eingebracht ist. Zwischen
dem Lagerstift 420 und dem Walzenkörper der Bodenreinigungswalze 330 kann hierbei
eine kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung geschaffen sein. Typischerweise
basiert die mechanische Verbindung zwischen dem Lagerstift 420 und der Bodenreinigungswalze
330 durch entsprechende Wahl der Durchmesser des Lagerstifts 420 und der weiteren
zentral verlaufenden Ausnehmung 410 auf einer im Wesentlichen kraftschlüssigen Verbindung.
Diese kann gegebenenfalls durch eine optionale Rändelung des Lagerstifts 420 weiter
gesteigert werden.
[0064] Darüber hinaus zeigt Fig. 3 im Bereich des Führungsabschnitts 380, also im Bereich
der Verzahnung 290, die entsprechende Gegenverzahnungsstruktur 430, die nachfolgend
im Zusammenhang mit Fig. 4 näher beschrieben wird.
[0065] Fig. 3 zeigt so die Bodenreinigungswalze 330 mit ihrer Passverzahnung im Schnitt.
[0066] So zeigt Fig. 4 eine Aufsicht auf die Bodenreinigungswalze 330 vonseiten der Verzahnung
290 her. So zeigt Fig. 4 eine Draufsicht auf die Passverzahnung der Bodenreinigungswalze
330, welche eine Walzenfindung aufgrund ihrer Innenverzahnung bzw. Gegenverzahnung
430 ermöglicht. So weist die Gegenverzahnungsstruktur 430 eine Mehrzahl von regelmäßig
angeordneten Ausnehmungen 440 auf, in die entsprechende Zähne der Verzahnung 290 des
Übertragungsbauteils 220 eingreifen können. Um ein leichteres Einführen der Verzahnungsstruktur
des Übertragungsbauteils 220 zu ermöglichen, weist die Gegenverzahnungsstruktur 430
benachbart zu den Ausnehmungen 440 jeweils abgeschrägte Flächen 450 auf, die im Uhrzeigersinn
oder entgegen dem Uhrzeigersinn orientiert sein können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
einer Bodenreinigungswalze 330 sind diese im Uhrzeigersinn orientiert. Die Verzahnungsstruktur
ist hierbei trichterförmig und schräg einlaufend ausgebildet, wobei jedoch bei anderen
Ausführungsbeispielen gegebenenfalls auch nur eine trichterförmige oder nur schräg
einlaufende Ausgestaltung mit den entsprechenden abgeschrägten Flächen 450 erfolgen
kann.
[0067] Bei der hier gezeigten Bodenreinigungswalze 330 sind jedoch die Gegenverzahnungsstrukturen
430 sowohl trichterförmig als auch schräg einlaufend ausgeführt. Die schräg einlaufende
Verzahnung wird hierbei durch die abgeschrägten Flächen 450 erzielt, während Fig.
4 Teile der Seitenflächen 460 einer Ausnehmung zeigt, in der die entsprechende Gegenverzahnungsstruktur
430 angeordnet ist.
[0068] Fig. 5 zeigt entsprechend eine Draufsicht auf das Übertragungsbauteil 220, also die
Riemenscheibe 230. Das Übertragungsbauteil 220 weist so eine entsprechend den Ausnehmungen
440 der Bodenreinigungswalze 330 angepasste Anordnung von Verzahnungsstrukturen 470
auf, die zusammen mit den Gegenverzahnungsstrukturen 430 der Bodenreinigungswalze
330 die Verzahnung 290 ausbilden. Wie nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 7 bis
9 noch näher erläutert wird, sind die Verzahnungsstrukturen 470 hierbei konisch und
spitz zulaufend ausgestaltet, wie dies die Darstellung der Fig. 5 bereits erahnen
lässt. Das Übertragungsbauteil 220 ermöglicht so eine Findung und Einfädelung der
Bodenreinigungswalze 330 aufgrund seiner Außenverzahnung.
[0069] Bevor jedoch im Zusammenhang mit den Fig. 7 bis 9 die Ausgestaltung der Verzahnung
290 aufseiten des Übertragungsbauteils 220, also die Verzahnungsstruktur 470 näher
beschrieben werden soll, wird zunächst im Zusammenhang mit Fig. 6 die Gegenverzahnungsstruktur
430 der Bodenreinigungswalze 330 näher beschrieben. Wie zuvor bereits erläutert wurde,
ist diese trichterförmig und schräg einlaufend ausgestaltet. So weist die Gegenverzahnungsstruktur
430 gegenüber der Drehachse 270 im Außenbereich einen Winkel α auf, welcher ein leichtes
Hineingleiten der Bodenreinigungswalze 330 auf das Übertragungsbauteil 220 ermöglicht.
Dieser kann beispielsweise einen beliebigen Wert im Winkelbereich zwischen 10° und
80° annehmen, wobei im vorliegenden Fall ein Winkel zwischen 30° und 75° gewählt wurde.
So ermöglichen es diese Winkel einerseits eine auch bei einer ungenauen Einführung
dennoch gezielte Inkontaktbringung der Gegenverzahnungsstruktur 430 mit der Verzahnungsstruktur
470, ohne jedoch ausladend tiefe Gegenverzahnungsstrukturen 430 zu schaffen. So ist
beispielsweise im vorliegenden Fall ein Winkel von etwa 68° verwendet worden. So kann
bei dem hier verwendeten Winkel beispielsweise eine Tiefe d der Gegenverzahnungsstruktur
von weniger als 15 mm, genauer gesagt im vorliegenden Fall von 9,5 mm verwendet werden.
[0070] Die Gegenverzahnungsstruktur 430 weist hierbei also, ausgehend von einer seitlichen
Oberfläche 480 der Bodenreinigungswalze 330 ausgehend einen ersten Abschnitt auf,
in dem die Gegenverzahnungsstruktur 430 den zuvor genannten Winkel α aufweist, um
ein möglichst einfaches Finden der richtigen Bodenreinigungswalzenstellung zu ermöglichen.
An diesen schließt sich ein zweiter Abschnitt an, in dem die Seitenwände der Gegenverzahnungsstruktur
430 im Wesentlichen parallel zu der Drehachse 270 verlaufen. An diesen schließt sich
nunmehr ein dritter Abschnitt an, welcher entlang der Drehachse 270 eine Länge d1
aufweist, die typischerweise im Bereich von weniger als 5 mm liegt, und in dem die
Gegenverzahnungsstruktur 430 erneut konisch auf die zentral verlaufende Ausnehmung
400 und ihren Durchmesser sich verjüngt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der
Abstand d1 etwa 1,5 mm. Die drei Abschnitte zusammen weisen die vorgenannte Tiefe
d auf.
[0071] Um das Zusammenspiel zwischen Gegenverzahnungsstruktur 430 und Verzahnungsstruktur
470 näher zu illustrieren, zeigt Fig. 7 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der
Bodenreinigungswalze 330 und des Übertragungsbauteils 220 im zusammengesetzten Zustand.
So zeigt Fig. 7, dass die Bodenreinigungswalze 330 mit ihrer Gegenverzahnungsstruktur
430 eine äußere Passverzahnung bildet, die eine formschlüssige, Drehmoment übertragende
Verbindung zu dem Übertragungsbauteil 220 und seiner Verzahnungsstruktur 470 ermöglicht.
Die Verzahnungsstruktur 470 bildet hierbei die innere Passverzahnung aus.
[0072] Fig. 8 zeigt nunmehr eine Seitenansicht des Übertragungsbauteils 220 bzw. der Riemenscheibe
230, die im vorliegenden Fall als Zahnriemenscheibe ausgestaltet ist. So weist das
Übertragungsbauteil 220 einerseits die Verzahnungsstruktur 470 auf, wobei ihre Zähne
gegenüber der Drehachse 270 im Außenbereich einen Winkel β aufweisen, der kleiner
bemessen ist als der Winkel α der Bodenreinigungswalze 330. Hierdurch kann ein leichteres
Abgleiten der Verzahnungsstruktur 470 an der Gegenverzahnungsstruktur 430 zum Finden
der Verzahnung und Herstellen der entsprechenden formschlüssigen
[0073] Verbindung realisiert werden. Der Winkel β liegt hierbei typischerweise im Bereich
von weniger als 45°. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt er etwa 26,6°.
[0074] Darüber hinaus zeigt Fig. 8 deutlich, dass es sich bei der Riemenscheibe 230, also
dem Übertragungsbauteil 220, um eine Zahnriemenscheibe handelt. So weist das Übertragungsbauteil
220 an einer der Verzahnungsstruktur 470 abgewandten Seite eine mit einer Verzahnungsstruktur
versehene Lauffläche 490 auf, in die der zweite Riemen 210, bei dem es sich entsprechend
um einen Zahnriemen handelt, eingreift und so eine kraft- und formschlüssige Verbindung
zum Übertragen des Drehmoments von der dritten Riemenscheibe 200 auf das Übertragungsbauteil
220 zu schaffen.
[0075] Fig. 9 zeigt schließlich eine Querschnittsdarstellung durch das Übertragungsbauteil
220 bzw. die Riemenscheibe 230. Die Verzahnungsstruktur 470 weist hierbei im Außenbereich
einen Winkel Y gegenüber der Drehachse 270 auf, der nur eine schwache Neigung von
typischerweise weniger als 25°, häufig weniger als 15° aufweist. So weist er im vorliegenden
Fall einen Winkel von lediglich 3,1° auf. Die Zahnflanken der Verzahnungsstruktur
470 weisen hierbei bezogen auf die Drehachse 270 einen Winkel δ auf, der - je nach
Orientierung - wenigstens 100° oder höchstens 80° beträgt. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel
beträgt der Winkel genauer gesagt etwa 128,7° bzw. 38,7°.
[0076] Im Übergangsbereich zwischen diesen entsprechenden Abschnitten weisen die Verzahnungsstrukturen
470 im vorliegenden Fall abgerundete Bereiche auf, welche mit einem Radius r ausgeführt
sind, der typischerweise wenigstens einen Faktor 2 kleiner ist als eine Gesamtlänge
e der Verzahnungsstruktur 470. Die Gesamtlänge der Verzahnungsstruktur 470 orientiert
sich hierbei an der Gesamtlänge d der Gegenverzahnungsstruktur 430 und ist typischerweise
kleiner als diese ausgeführt. So weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gesamtlänge
e der Verzahnungsstruktur 470 eine Länge von etwa 8,75 mm auf, wobei die Abrundung
r einen Radius von etwa 3 mm aufweist.
[0077] Selbstverständlich können bei anderen Ausführungsbeispielen jedoch die hier beschriebenen
konstruktiven Merkmale, insbesondere im Hinblick auf die verwendeten Winkel, Abstände
und Distanzen anders ausgeführt werden. Ebenso können auch weniger komplexe oder komplexere
Verzahnungsstrukturen 470 und Gegenverzahnungsstrukturen 430 eingesetzt werden.
[0078] Durch die hier beschriebene Ausgestaltung der Düse 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel
kann bei einem Wiedereinsetzen der Bodenreinigungswalze 330 in die Turbobürste 100
diese in eine Passverzahnung formschlüssig einrasten, um über die Turbine 130 oder
einen anderen Antriebsmechanismus bei einem anderen Ausführungsbeispiel angetrieben
zu werden. Die Antriebsseite der Verzahnung 290 sitzt auf dem Übertragungsbauteil
220, also der Zahnriemenscheibe bzw. Riemenscheibe 230, die über entsprechende Riemen
oder Zahnriemen 170, 210 von der Turbine 130 angetrieben wird. Das Übertragungsbauteil
220 wird hierbei über den zylinderförmigen Körper 250, der als Achse für das entsprechende
Lager des Übertragungsbauteils 220 dient, in dem Lager gehalten. Die Achse wird also
als zylinderförmiger Körper 250 durch das Übertragungsbauteil 220 hindurch verlängert
und dient als Führung für die Bodenreinigungswalze 330. Mittels dieser langen Führung
kann die Bodenreinigungswalze 330 entsprechend früh eingefädelt werden.
[0079] Die Verzahnung 290 bildet hierbei eine Passverzahnung, die antriebsseitig eine innere
Verzahnung, die Verzahnungsstruktur 470, umfasst, die auf dem Übertragungsbauteil
220 angeordnet ist. Sie umfasst ferner abtriebsseitig eine äußere Verzahnung, die
Gegenverzahnungsstruktur 430, die in der Bodenreinigungswalze 330 angeordnet ist.
Die beiden Verzahnungsstrukturen sind hierbei so gestaltet, dass sie sich selbstständig
finden und zueinander ausrichten, wenn die Bodenreinigungswalze 330 entsprechend durch
die Einführöffnung 320 eingeführt wird. Dies wird bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
durch die zuvor erläuterte konische und spitz zulaufende Verzahnung aufseiten des
Übertragungsbauteils 220 und der trichterförmig und schräg einlaufenden Verzahnung
aufseiten der Bodenreinigungswalze 330 ermöglicht.
[0080] Die Düse 100 weist so eine Walzenführung und -findung für die auch als Borstenwalze
bezeichnete Bodenreinigungswalze 330 auf. Die Düse, die hier bisher gezeigt und beschrieben
wurde, stellt eine Turbodüse dar. Es können jedoch auch andere Antriebstechniken eingesetzt
werden.
[0081] Ausführungsbeispiele können so eine Verbesserung eines Entnahme- bzw. Einsatzvorgangs
der Bodenreinigungswalze aus der oder in die Düse eines Bodenreinigungsgeräts, also
beispielsweise eines Staubsauger, ermöglichen.
[0082] Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste
100 |
Düse |
110 |
Düsengehäuse |
120 |
Luftführungsbereich |
130 |
Turbine |
140 |
Welle |
150 |
Lager |
160 |
erste Riemenscheibe |
170 |
erster Riemen |
180 |
zweite Riemenscheibe |
190 |
weitere Welle |
200 |
dritte Riemenscheibe |
210 |
zweiter Riemen |
220 |
Übertragungsbauteil |
230 |
Riemenscheibe |
240 |
Saugraum |
250 |
zylinderförmiger Körper |
260 |
erste Seitenfläche |
270 |
Drehachse |
280 |
Fase |
290 |
Verzahnung |
300 |
Leitfläche |
310 |
zweite Seitenfläche |
320 |
Einführöffnung |
330 |
Bodenreinigungswalze |
340 |
Lager |
350 |
Walzenkörperabschnitt |
360 |
Bürste |
370 |
Mittelebene |
380 |
Führungsabschnitt |
390 |
Umfangszylindermantelfläche |
400 |
zentral verlaufende Ausnehmung |
410 |
weitere zentral verlaufende Ausnehmung |
420 |
Lagerstift |
430 |
Gegenverzahnungsstruktur |
440 |
Ausnehmung |
450 |
abgeschrägte Fläche |
460 |
Seitenfläche |
470 |
Verzahnungsstruktur |
480 |
seitliche Oberfläche |
490 |
Lauffläche |
1. Düse (100) für ein Bodenreinigungsgerät, beispielsweise einen Staubsauger, mit folgenden
Merkmalen:
einem Düsengehäuse (110);
einer dem Düsengehäuse (110) entnehmbaren und in dieses wieder einsetzbaren Bodenreinigungswalze
(330), die bezüglich des Düsengehäuses (110) während eines Betriebs des Bodenreinigungsgeräts
um eine Drehachse (270) drehbar ist; und
einem wenigstens abschnittsweise im Wesentlichen zylinderförmigen Körper (250), der
sich wenigstens während des Betriebs des Bodenreinigungsgeräts im Wesentlichen parallel
zu der Drehachse (270) erstreckt,
wobei die Bodenreinigungswalze (330) und der zylinderförmige Körper (250) derart ausgebildet
sind, dass die Bodenreinigungswalze (330) beim Entnehmen und beim Einsetzen auf den
zylinderförmigen Körper (250) aufbringbar ist; und
wobei sich der zylinderförmige Körper (250) über wenigstens 25 % einer Breite des
Düsengehäuses (110) erstreckt.
2. Düse (100) nach Anspruch 1, bei der der zylinderförmige Körper (250) an einer einer
ersten Seitenfläche (260) des Düsengehäuses (110) zugewandten Seite des Düsengehäuses
(110) befestigt ist.
3. Düse (100) nach Anspruch 2, bei der das Düsengehäuse (110) an einer der ersten Seitenfläche
(260) abgewandten zweiten Seitenfläche (310) des Düsengehäuses (110) wenigstens teilweise
eine Einführöffnung (320) zum Einsetzen und Entnehmen der Bodenreinigungswalze (330)
umfasst.
4. Düse (100) nach Anspruch 3, bei der die Einführöffnung (320) wenigstens abschnittsweise
eine runde Form aufweist und wobei die Bodenreinigungswalze (330) an einer im eingesetzten
Zustand der ersten Seitenfläche (260) zugewandten Seite derart ausgeformt ist, dass
die Bodenreinigungswalze (330) wenigstens zu Beginn des Einführens derselben in das
Düsengehäuse (110) an dem Düsengehäuse (110) entlang führbar ist.
5. Düse (100) nach Anspruch 4, bei der die Bodenreinigungswalze (330) einen im Wesentlichen
zylinderförmigen Walzenkörperabschnitt (350) mit einem im Wesentlichen runden scheibenförmigen
Führungsabschnitt (380) umfasst, wobei der Führungsabschnitt (380) einen größeren
Durchmesser als der Walzenkörperabschnitt (350) aufweist.
6. Düse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bodenreinigungswalze
(330) einen im Wesentlichen zylinderförmigen Walzenkörperabschnitt (350) mit einer
Mehrzahl von in diesem befestigten Bürsten (360) aufweist, wobei die Bodenreinigungswalze
(330) von einer kleinsten Umfangszylindermantelfläche (390) mit einem Zylinderdurchmesser
umschließbar ist, und das Düsengehäuse (110) eine während des Betriebs einem zu reinigenden
Boden zugewandte Ausnehmung (440) aufweist, wobei die Bodenreinigungswalze (330) während
des Betriebs des Bodenreinigungsgeräts derart in dem Düsengehäuse (110) angeordnet
ist, dass die Bürsten (360) die Ausnehmung (440) bei einer Drehung der Bodenreinigungswalze
(330) durchdringen können, und wobei der Zylinderdurchmesser größer als eine Erstreckung
der Ausnehmung (440) senkrecht zu der Drehachse (270) ist.
7. Düse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bodenreinigungswalze
(330) eine im Wesentlichen zentrisch verlaufende Ausnehmung (440) aufweist, die derart
ausgebildet ist, um in einem eingesetzten Zustand der Bodenreinigungswalze (330) den
zylinderförmige Körper (250) aufzunehmen.
8. Düse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zylindrische Körper
(250) derart ausgeführt ist, dass dieser sich vollständig oder teilweise bei einer
Drehung der Bodenreinigungswalze (330) mitdrehen kann.
9. Düse (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bodenreinigungswalze
(330) über eine gegenseitige Verzahnung (290) mit einem Übertragungsbauteil, beispielsweise
über eine von einem von einem Luftstrom des Bodenreinigungsgeräts angetriebenen Turbine
(130), angetrieben ist.
10. Düse (100) nach Anspruch 9, bei der die gegenseitige Verzahnung (290) bei einem Einsetzen
der Bodenreinigungswalze (330) selbstzentrierend ausgebildet ist.
11. Düse (100) nach Anspruch 10, bei der die Bodenreinigungswalze (330) eine trichterförmige
und/oder schräg einlaufende Verzahnung (290) und das Übertragungsbauteil (220) eine
konisch und/oder spitz zulaufende Verzahnung (290) aufweist.
12. Düse (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der zylinderförmige Körper (250)
mit dem Übertragungsbauteil (220) kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig,
beispielsweise über eine Verklebung und/oder eine Presspassung mit oder ohne einer
optionalen Rändelung, verbunden ist.