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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung betrifft einen Saugkopf für einen Staubsauger, der umfasst: ein Gehäuse mit einem Bodenelement und mit einem am Bodenelement anordenbaren Deckelelement; ein Kippgelenk zum Anschluss eines Anschlussstutzens an das Gehäuse mit einem am Gehäuse angeordneten Lager und einem im Lager gelagerten um eine Schwenkachse verschwenkbaren Anschlussteil; einen Verriegelungsmechanismus zur Verriegelung des Anschlussteils in einer vorbestimmten Winkellage gegen ein Verschwenken relativ zum Gehäuse; wobei der Verriegelungsmechanismus ein erstes Verriegelungselement aufweist, das bewegbar mit dem Gehäuse verbunden ist, und ein zweites Verriegelungselement, das mit dem Anschlussteil des Kippgelenks verbunden ist, wobei das erste Verriegelungselement zum gegenseitigen Eingriff mit dem zweiten Verriegelungselement ausgebildet ist, wenn das Anschlussteil des Kippgelenks in der vorbestimmten Winkellage ausgerichtet und das erste Verriegelungselement in einer ersten Eingriffsposition am Gehäuse angeordnet ist; ein Betätigungselement zum Lösen der Verriegelung durch Betätigen des Betätigungselements.
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STAND DER TECHNIK
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Die allgemeine Funktionsweise von Staubsaugern ist bekannt. Ein Staubsauger weist ein Saugwerk auf, das Luft ansaugt. Das Saugwerk ist dabei über einen Schlauch mit einem Saugrohr verbunden. Das Saugrohr ist steht mit einem Saugkopf in Verbindung, der eine für den Einsatzzweck geeignete Konstruktion aufweist.
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Beim Reinigen ebener Flächen werden, neben passiven Düsen, auch aktive, elektronische Saugköpfe eingesetzt. Diese weisen elektrisch angetriebene Bürsten auf, die den Reinigungseffekt im Zusammenwirken mit der Saugwirkung des Staubsaugers verbessern.
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Außerdem besteht die Notwendigkeit einer einfachen Handhabung des Staubsaugers durch den Benutzer. So ist es wünschenswert, wenn der Staubsauger außerhalb der Benutzungszeiten in eine Parkstellung versetzt bzw. kompakt verstaut werden kann. Dazu kann es vorgesehen sein, dass die Komponenten wie Saugwerk, Schlauch und/oder Saugdüse in einer bestimmten Anordnung miteinander verbunden werden.
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Dabei kann es sich jedoch als unbequem herausstellen, diese Verbindungen bzw. Verriegelungen zu lösen, da diese häufig verklemmen oder ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich ist, um die Komponenten zu trennen. Ähnlich verhält es sich beispielsweise bei Verriegelungen, die den Anschlussstutzen für den Schlauch in einer bestimmten Position verriegeln.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Ausgehend davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Saugkopf für einen Staubsauger bereitzustellen, der es erlaubt, den Staubsauger in eine gewünschte Parkposition zu bringen und aus dieser einfach und ohne größeren Kraftaufwand wieder zu lösen.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung eines Saugkopfs für einen Staubsauger gemäß dem Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
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Ein erfindungsgemäßer Saugkopf für einen Staubsauger umfasst: ein Gehäuse mit einem Bodenelement und mit einem am Bodenelement anordenbaren Deckelelement; ein Kippgelenk zum Anschluss eines Anschlussstutzens an das Gehäuse mit einem am Gehäuse angeordneten Lager und einem im Lager gelagerten um eine Schwenkachse verschwenkbaren Anschlussteil; einen Verriegelungsmechanismus zur Verriegelung des Anschlussteils in einer vorbestimmten Winkellage gegen ein Verschwenken relativ zum Gehäuse; wobei der Verriegelungsmechanismus ein erstes Verriegelungselement aufweist, das bewegbar mit dem Gehäuse verbunden ist, und ein zweites Verriegelungselement, das mit dem Anschlussteil des Kippgelenks verbunden ist, wobei das erste Verriegelungselement zum gegenseitigen Eingriff mit dem zweiten Verriegelungselement ausgebildet ist, wenn das Anschlussteil des Kippgelenks in der vorbestimmten Winkellage ausgerichtet und das erste Verriegelungselement in einer ersten Eingriffsposition am Gehäuse angeordnet ist; ein Betätigungselement zum Lösen der Verriegelung durch Betätigen des Betätigungselements. Das erste Verriegelungselement ist durch Betätigung des Betätigungselements von der ersten Eingriffsposition wenigstens in eine zweite Entriegelungsposition bewegbar ist, um den gegenseitigen Eingriff mit dem zweiten Verriegelungselement zu lösen; der Verriegelungsmechanismus weist einen Rückstellmechanismus auf, der das erste Verriegelungselement nach Beendigung der Betätigung des Betätigungselements in die Eingriffsposition zurückführt; und der Rückstellmechanismus weist wenigstens eine Magnetanordnung zur Ausübung der Rückstellkraft von der Entriegelungsposition in Richtung der Eingriffsposition auf.
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Die Saugdüse kann beispielsweise eine aktive Düse mit einer rotierbaren und elektrisch angetriebenen Bürstenwalze sein. Das Gehäuse weist im Bodenteil eine Öffnung auf, durch die Verschmutzungspartikel in das Gehäuse eingesaugt werden. Von dort gelangen sie über einen Gehäusekanal in das Kippgelenk. An dieses ist meist ein Anschlussstutzen angeschlossen. Das Kippgelenk weist einen Gelenkkanal auf, der zumindest in der Arbeitsausrichtung des Anschlussrohres eine Verbindung zwischen dem Gehäusekanal und dem Anschlussstutzen für das Saugrohr herstellt.
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Das Kippgelenk ermöglicht während der Benutzung eine praktische Handhabung, da die Neigung des Griffs (Saugrohrs) in Abhängigkeit von den Anforderungen während der Benutzung und abhängig vom Benutzer verändert werden kann. An das Kippgelenk ist in der Regel ein, evtl. rotierbarer, Anschlussstutzen angeschlossen. An diesen wird das Saugrohr angeschlossen. Durch die Verriegelung außerhalb der Benutzungszeiten, d. h. in einer Parkposition, kann das Saugrohr in einer aufrechten Parkposition fixiert werden. Die Verriegelung durch den magnetischen Rückstellmechanismus ist sicher, kann jedoch andererseits leicht gelöst werden.
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Durch die magnetische Rückstellkraft ist die Betätigung zum Lösen der Verriegelung besonders einfach und bequem. Die Rückstellkraft eines Magneten weist eine 1/r2 Charakteristik auf. Dies bedeutet, dass nach der anfänglichen Betätigung des Betätigungselements der Kraftaufwand relativ schnell sinkt, wenn sich die Magneten der Magnetanordnung relativ voneinander entfernen. Dagegen sind bei elastischen Eingriffen häufig sehr große Kräfte nötig, um das Saugrohr gegenüber der Saugdüse aus der Verriegelung zu lösen. Sofern eine Rückstellkraft mittels einer elastischen Feder erzeugt wird, so ist die Kraft über die Betätigungsstrecke des Betätigungselements relativ konstant, d. h. der Kraftaufwand zum Lösen der Verriegelung lässt, gegenüber der anfänglichen Betätigungskraft, im Lauf der Betätigungsstrecke weniger stark nach.
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Durch diese Charakteristik wird eine sichere Verriegelung geschaffen, die jedoch leicht lösbar ist. Das Betätigungselement überträgt eine Betätigungsbewegung auf das erste Verriegelungselement. Dieses wiederum entfernt zwei Magnete (z. B. Permanentmagnete) voneinander. Die notwendige Kraft nimmt mit der Betätigungsbewegung bzw. dem Ausmaß der Betätigung relativ schnell mit 1/r2 ab. Ein Verklemmen ist ebenfalls ausgeschlossen.
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Vorzugsweise ist das erste Verriegelungselement um eine Drehachse relativ zum Gehäuse drehbar am Gehäuse angeordnet.
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Die Drehachse ist insbesondere parallel zur Schwenkachse des Kippgelenks ausgerichtet. Dies ist in der Ausführungsform besonders günstig, in der eine Betätigung des Betätigungselements senkrecht zur Schwenkachse, z. B. von oben her, erfolgt. Das Betätigungselement kann eine Fußtaste (oder besonders bevorzugt, da für links- und rechtsfüßige Personen geeignet, zwei Fußtasten beidseitig des Anschlussstutzens) sein. Eine andere Ausrichtung ist jedoch ebenfalls möglich, wenn andere Betätigungselemente vorgesehen sind, z. B. von hand bedienbare Knöpfe.
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Das erste Verriegelungselement kann wenigstens ein erstes Eingriffelement und/oder das zweite Verriegelungselement kann wenigstens ein zweites Eingriffelement zum Eingriff mit dem jeweils anderen Verriegelungselement aufweisen. Die Eingriffelemente können Haken Vorsprünge oder korrespondierende Vertiefungen sein. Die komplementären Eingriffelemente ermöglichen jedenfalls eine Verriegelung, soweit das erste Eingriffelement in der Verriegelungs- bzw. Eingriffsposition ist. In dieser wirkt die magnetische Rückstellkraft in die Richtung der Eingriffsposition. Die Betätigung des Betätigungselements wirkt der Rückstellkraft entgegen und bringt das erste Eingriffelement aus der Eingriffsposition heraus in eine Entriegelungsposition. In dieser kann der Anschlussstutzen frei aus der Parkposition heraus verschwenkt werden.
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Die Magnetanordnung kann insbesondere einen ersten Magneten aufweisen, der am Gehäuse angeordnet bzw. fest/starr mit diesem verbunden ist.
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Das erste Verriegelungselement kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Wippe ausgebildet sein, die eine Drehachse aufweist, die drehbar am Gehäuse angeordnet ist. Die Drehachse oder Welle ist drehbar im Gehäuse gelagert und über wenigstens einen Verbindungsarm mit dem bzw. den Betätigungselementen gekoppelt.
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Das erste Verriegelungselement weist insbesondere eine Magnethalterung zum Halten eines zweiten Magneten der Magnetanordnung auf. Es können auch mehrere erste und/oder zweite Magnete bzw. Magnethalterungen vorgesehen sein, je nachdem, welche magnetischen Kräfte benötigt werden. Die Magnethalterung erstreckt sich von der Drehachse weg, sodass der Magnet ein Drehmoment auf das erste Verriegelungselement ausüben kann. Die Entfernung von der Drehachse richtet sich nach dem benötigten Drehmoment und kann durch die Berücksichtigung der Hebelwirkungen auf die Drehachse bestimmt werden.
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Das erste Verriegelungselement kann wenigstens einen Verbindungsarm aufweisen, der eine bewegbare Verbindung bzw. Kopplung zwischen dem ersten Eingriffelement und dem Betätigungselement herstellt. Die Länge des Arms, der ein Drehmoment auf die Drehachse ausüben kann, wird ebenfalls auf Basis der Hebelgesetzte bestimmt.
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Das erste Eingriffelement erstreckt sich insbesondere von der Drehachse in eine erste Richtung, die Magnethalterung von der Drehachse in eine zweite Richtung, und der Verbindungsarm von der Drehachse in eine dritte Richtung. Die Richtungen können gleich oder unterschiedlich sein. Aus konstruktiven Gründen ist die zweite Richtung jedoch in etwa entgegengesetzt zur ersten und dritten Richtung.
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Der Saugkopf weist vorzugsweise einen Anschlussstutzen zum Anschluss eines Saugrohrs auf, der an das Anschlussteil gekoppelt ist, und dessen Anschlussbereich für das Saugrohr relativ zum Anschlussteil des Kippgelenks rotierbar ist, wobei der Verriegelungsmechanismus ein drittes Verriegelungselement zur Verriegelung des Anschlussbereichs des Anschlussstutzens in einer vorbestimmten Winkellage gegen eine Rotation relativ zum Kippgelenk aufweist. Die Rotationsachse steht in der Regel senkrecht auf der Schwenkachse des Kippgelenks bzw. ist senkrecht dazu angeordnet. Durch die Rotationsbewegung kann die Saugdüse, bedingt durch eine leichte Krümmung des Anschlussstutzens, seitlich (im Hinblick auf die Längsachse/Hauptbewegungsrichtung der Düse) verdreht werden. Die Rotation kann optional in der Parkstellung ebenfalls blockiert werden. Bei vorgegebener Ausrichtung des Stutzens bzgl. des Anschlussteils des Lagers
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Das dritte Verriegelungselement kann optional ein am Gehäuse angeordnetes drittes Eingriffelement zum Eingriff mit einem am Anschlussstutzen vorgesehenen komplementären Eingriffelement aufweisen.
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Für sämtliche der oben genannten und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebene Merkmale soll in beliebigen Kombinationen Schutz beansprucht werden, selbst wenn sich bestimmte Kombinationen in den Ansprüchen nicht wieder finden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Es zeigen:
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1 bis 4 Darstellungen einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Saugdüse in verschiedenen Ansichten bzw. Schnitten;
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5 bis 8 Darstellungen der ersten Ausführungsform während der Entriegelung und Verriegelung des Verriegelungsmechnismus;
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9 bis 11 weitere Darstellungen der ersten Ausführungsform der Saugdüse mit Deckelteil; und
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12 bis 14 Darstellungen einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Saugdüse in verschiedenen Ansichten.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Saugdüse 1. Diese weist ein Gehäuse 2, ein Kipplager 3, einen Anschlussstutzen 4, eine Verriegelung 5 für das Kipplager 3, Betätigungselemente 6 und einen Gehäusekanal 7 auf.
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Die Saugdüse 1 ist in dieser Darstellung ohne ein Deckelteil, das auch zum Gehäuse 2 gehört, dargestellt. Am Gehäuse 2 sind beidseitig Rollen 20 angeordnet. Das Gehäuse 2 weist außerdem ein Bodenteil 21, Seitenteile 22 und Innenabgrenzungen 23 auf. Darüber hinaus können Stege vorgesehen sein, an denen bestimmte Komponenten angebracht bzw. zwischen die bestimmte Komponenten eingefügt werden können.
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Das Kippgelenk 3 weist ein starr mit dem Gehäuse 2 verbundenes Lager 30 und ein verschwenkbar um eine Achse S gelagertes Anschlussteil 31 auf. Am Anschlussteil 31 ist ein Kippstutzen 4 befestigt, insbesondere rotierbar um eine Rotationsachse R, die senkrecht zur Schwenkachse S ausgerichtet ist.
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Ein Verriegelungsmechanismus 5 weist, wie auch in der 2 gezeigt, ein erstes Verriegelungselement 50 auf, das drehbar am Gehäuse gelagert ist, und ein zweites Verriegelungselement 51, das mit dem Anschlussteil des Kippgelenks 31 starr verbunden ist.
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Das erste Verriegelungselement 50 ist als Wippe ausgebildet, die eine um eine Achse D rotierbare Drehachse 501, einen sich von der Drehachse 501 erstreckenden ersten Eingriffhaken 502, und eine Magnethalterung 503 aufweist, die sich ebenfalls von der Drehachse 501 erstreckt. In der Magnethalterung 503 ist ein erster Magnet 504 angeordnet. Außerdem sind zwei Verbindungsarme 505 vorgesehen, die sich jeweils von beiden Enden der Drehachse 501 zu einem Betätigungselement 6, beispielsweise einer Fußtaste, hin erstrecken und mit dieser gekoppelt sind, indem ein Tasteninnenteil an der Oberseite des Verbindungsarms 505 angreift und beim herabdrücken der Taste 6 diesen nach unten schiebt. Dadurch wird die Wippe um die Achse D gedreht.
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Das zweite Verriegelungselement 51 besteht im Wesentlichen aus einem sich vom Anschlussteil 31 erstreckenden zweiten Eingriffhaken. In der Darstellung nach 2 stehen die beiden Eingriffselemente 502 und 51 in gegenseitigem Eingriff. Das erste Verriegelungselement 50 befindet sich in einer Verriegelungs- oder Eingriffsposition.
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In der 3 ist die Verriegelung erneut gezeigt. Dabei wird deutlich, dass der in der Magnetaufnahme 503 aufgenommene erste Magnet 504 mit einem zweiten, fest mit dem Bodenteil 21 verbundenen Magneten 24 zusammenwirkt, d. h. die Magneten 504 und 24, die Permanentmagnete sein können, ziehen sich an. Dadurch wird die Wippe ohne Außeneinwirkung in der Verriegelungsposition verbleiben.
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Die 4 zeigt dies ebenfalls deutlich. Der Anschlussstutzen 4 wird demnach sicher in einer im Wesentlichen senkrechten Ausrichtung in einer Parkposition gehalten.
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In der 5 ist nun eine Situation gezeigt, in der die Betätigungstaste 6 nach unten gedrückt wurde. Dadurch ist der Verbindungsarm 505 nach unten bewegt worden, wodurch die Wippe insgesamt, gegen die anziehende Kraft der Magneten 504 und 24, um die Drehachse D um eine Strecke d, die durch Peile angedeutet ist, gedreht wurde. Damit ist der Haken 502 des ersten Verriegelungselements 50 in eine Entriegelungsposition außer Eingriff mit dem zweiten Verriegelungselements 50 gebracht worden. Wie durch den Pfeil s angedeutet, kann der Stutzen 4 somit in eine Arbeitsposition verschwenkt werden.
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Dies ist in der 6 verdeutlicht. Nach dem Verschwenken s kann die Betätigung 6 gelöst werden, wobei sich die Magnete 24, 504 anziehen, und die Wippe sich um d um die Achse D in die Eingriffsposition zurück bewegt. Allerdings steht nun der Haken 502 nicht in Eingriff mit dem Haken 51.
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Beim Zurückschwenken s des Stutzens 4 in die Parkposition (Verriegelungsposition, 7) treffen jeweils eine erste Gleitfläche 5020 des ersten Verriegelungselements 50 und eine Gleitfläche 510 des zweiten Verriegelungselements 51 aufeinender und kontaktieren sich. Die Bewegung s des Stutzens sorgt dafür, dass das zweite Verriegelungselement 51 das erste Verriegelungselement 50, wie in der 8 dargestellt, gegen die Magnetkraft zwischen 24 und 504 in Richtung der Pfeile d dreht, wobei die Gleitflächen 5020 und 510 aufeinender gleiten, bis der zweite Haken 510 über den ersten haken 502 geglitten ist und die Anordnung wieder in die Parkposition gemäß den 1 bis 4 zurückgekehrt ist.
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Die 9 zeigt die Saugdüse 1 mit einem auf dem Gehäusegrundteil 21, 22, 23 angeordnetem Deckelteil 25. Das Deckelteil 25 weist eine hintere Aussparung für den Anschlussstutzen 4 auf. Außerdem zeigt die Darstellung einen weiteren Verriegelungsmechanismus 8, der eine Rotation des Anschlussstutzens 4 in der aufrechten Parkposition (vgl. 1 bis 4) des Anschlussstutzens 4 verhindert. Der weitere Verriegelungsmechanismus 8 weist eine sich vom Gehäusedeckel 25 in die hintere Aussparung erstreckende Nase 250 auf. Der rotierbare Stutzen 4 weist eine komplementäre Öffnung bzw. Vertiefung 40 auf, in die die Rastnase 250 eingreift, wenn, wie in der 10 gezeigt, der Stutzen („Knochen”) in die aufrechte Parkposition (Verriegelungsposition für das Verschwenken) gebracht worden ist. Die in die Öffnung 40 ragende Rastnase 250 verhindert eine Drehung des Stutzens 4 gegenüber dem Gehäuse 2.
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In der 11 ist die Situation in einer Schnittansicht gezeigt. Sowohl die Schwenkverriegelungselemente 50, 51, als auch die Rotationsverriegelungselemente 250, 40 stehen in gegenseitigem Eingriff und verhindern so gleichzeitig ein Verschwenken als auch eine Rotation des Stutzens 4.
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Eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt die 12. Die Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich in der Art der Schwenkverriegelung, die daher mit dem Bezugszeichen 9 statt dem Bezugszeichen 5 versehen ist. Die übrigen Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform entsprechen diesen und werden nicht näher beschrieben. In der 12 ist die Schwenkverriegelung 9 verriegelt, da sich der Stutzen 4 in einer Parkposition befindet.
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Desweiteren ist ein auch in der ersten Ausführungsform vorhandenes Element, nämlich eine Kulisse 10, dargestellt, die einen Schalter 100 aktiviert, wenn der Stutzen 4 in der Parkposition steht. Damit aktiviert die Kulisse 10 den Schalter derart, dass sämtliche elektrischen Komponenten der Saugdüse, wie der Motor 70 des Bürstenantriebs, deaktiviert werden.
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Der Verriegelungsmechanismus 9 weist eine feststehende Rastwelle 90 auf (vgl. 13), die im Wesentlichen starr mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Die Rastwelle 90 weist ein gabelartiges Eingriffteil mit beidseitig angeordneten, nach innen vorstehenden Haken 901 auf. Diese sind elastisch ausgebildet und können auseinander gedrückt werden.
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Außerdem umfasst der Verriegelungsmechanismus 9 ein mit dem Anschlussteil 31 des Lagers 3 fest verbundenes zweites Eingriffelement 91 auf, das im Wesentlichen als Haken ausgebildet ist (Drehteile mit Hakenanformung).
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Wie in der 14 gezeigt, gleitet beim Einrasten durch die Bewegung s die Fläche 910 über die Haken 901 hinweg bzw. zwischen den Haken 901 hindurch in die Verriegelungsposition, d. h. die Haken 901 werden auseinander gedrückt. Bei Erreichen der Verriegelungsposition entspannen sich die Haken 901 und fixieren den Vorsprung 911 in der Eingriffsposition.
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Beim Entriegeln wird der Eingriff der Haken 90 und 91 durch Kraftausübung in Richtung der Arbeitsposition gegen die elastische Kraft der beiden Haken 901 gelöst. Sämtliche Rasthaken können verrundet sein, um eine leichtere Ver- und/oder Entriegelung zu ermöglichen.