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Die Erfindung betrifft eine Saugdüse für einen Staubsauger zum Pflegen eines Bodens, wobei die Saugdüse einen Grundkörper, an dessen Unterseite eine Stützrolle angeordnet ist, eine elektromotorisch betriebene Verfahreinrichtung für die Stützrolle und ein Verbindungsgelenk zum Umlenken der Saugluftströmung und zum Anschließen der Saugdüse an ein Saugrohr des Staubsaugers aufweist und wobei die Stützrolle relativ zu der Unterseite mittels der Verfahreinrichtung bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse anhebbar und absenkbar ist. Die Erfindung betrifft zudem den Staubsauger sowie einen akkubetriebenen Staubsauger zum Pflegen des Bodens, mit einem Sauggebläsemotor zum Erzeugen einer Saugluftströmung und der Saugdüse. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einfahren einer Stützrolle einer Saugdüse eines Staubsaugers sowie eines akkubetriebenen Staubsaugers.
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Staubsauger sind aus dem Stand der Technik bekannt und weisen ein Grundgehäuse auf, in welchem ein elektrisch betriebener Sauggebläsemotor zum Aufbau einer Saugluftströmung angeordnet ist. Aus der Praxis zudem gut bekannt sind Saugdüsen, auch als Vorsatzgeräte, abgekürzt als Düsen oder in Abhängigkeit vom Einsatzzweck als Hartbodendüsen oder als Elektrodüsen bezeichnet, die typischerweise über einen flexiblen Saugschlauch und/oder ein Handhabungsrohr strömungsdicht mit dem Staubsauger verbunden werden. Mittels der Saugluftströmung von dem zu bearbeitenden bzw. abzureinigenden Boden mitgerissene Staub- und/oder Schmutzpartikel werden zumeist in einem in dem Grundgehäuse angeordneten Staubsammelraum in einem Staubfilterbeutel abgeschieden. Derartige Staubsauger können akkubetrieben ausgestaltet sein, wobei ferner Saugroboter bekannt sind, bei denen die Saugdüse im Allgemeinen in das Grundgehäuse selbst integriert ist.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Saugdüsen weisen oftmals Lauf- und/oder Stützrollen auf, mittels derer ein Bediener die Saugdüse auf dem Boden verfahren kann. Bei einer derzeit verwendeten Ausgestaltung sind rückseitig an der Saugdüse beabstandet zwei als Bockrollen ausgeführte Laufrollen vorgesehen, während vorderseitig an der Saugdüse, in Verfahrrichtung unmittelbar hinter dem Saugmund, eine ausfahrbare Stützrolle vorgesehen ist. Bei dieser Ausgestaltung ist es so, dass das über ein Drehkippgelenk mit der Saugdüse verbundene Handhabungsrohr, oder ein mit dem Handhabungsrohr verbundener Handstaubsauger, in einer sogenannten Parkposition einrastbar ist, in der sich das Handhabungsrohr im Wesentlichen in Richtung der Normalen des Bodens erstreckt. Nach DIN IEC 60335 ist ein Winkel von nicht mehr als 10° zwischen der Normalen des Bodens und der Erstreckungsrichtung des Handhabungsrohrs erforderlich, um eine ausreichende Standsicherheit des Handhabungsrohrs in der Parkposition zu gewährleisten. Da durch Ausfahren der Stützrolle die Saugdüse in Bezug auf den Boden regelmäßig verkippt wird, kann dieser Winkel überschritten werden. In der Folge ist das Handhabungsrohr, oder der mit dem Handhabungsrohr verbundene Handstaubsauger, nicht mehr in jedem Fall gegen Umfallen in der Parkposition gesichert. Darüber hinaus können ausfahrbare Stützrollen bei unsachgemäßer Verwendung auch beschädigt werden.
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Ausgehend davon ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Saugdüse für einen Staubsauger anzugeben, bei dem ein mit der Saugdüse verbundenes Handhabungsrohr, so beispielsweise ein Saugrohr und/oder ein Handstaubsauger, gegen Umfallen sicherbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist in diesem Zusammenhang, die ausfahrbare Stützrolle bei einem Abschalten des Staubsaugers und/oder der Saugdüse gegen Beschädigung zu schützen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Demnach wird die Aufgabe gelöst durch eine Saugdüse für einen Staubsauger zum Pflegen eines Bodens, wobei die Saugdüse einen Grundkörper, an dessen Unterseite eine Stützrolle angeordnet ist, eine elektromotorisch betriebene Verfahreinrichtung für die Stützrolle und ein Verbindungsgelenk zum Umlenken einer Saugluftströmung des Staubsaugers und zum Anschließen der Saugdüse an ein Saugrohr des Staubsaugers aufweist, wobei die Stützrolle relativ zu der Unterseite mittels der Verfahreinrichtung bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse anhebbar und absenkbar ist, und die Saugdüse ausgestaltet ist, nach einem Überführen des Verbindungsgelenks in eine Parkposition ein Anheben der Stützrolle zu bewirken, wobei an der Saugdüse ein Schalter derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass durch Überführen des Verbindungsgelenks mit dem daran angeschlossenen Saugrohr in die Parkposition eine Betätigung des Schalter zum Anheben der Stützrolle erfolgt, und/oder die Saugdüse ausgestaltet ist, nach einem Empfangen eines Steuersignals über ein Reduzieren einer aufgenommenen elektrischen Leistung eines Sauggebläsemotors des Staubsaugers um einen vorbestimmten Wert ein Anheben der Stützrolle zu bewirken.
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Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist somit, dass bei Eintritt einer bestimmten Bedingung als allgemeine erfinderische Idee die Stützrolle angehoben wird, vorzugsweise in den Grundkörper hinein eingefahren wird. Die Bedingung ist erfüllt, wenn das Saugrohr in die sogenannte „Parkposition“, vorzugsweise in die Normale in Bezug auf den Boden und/oder die Unterseite, überführt worden ist, und/oder wenn die aufgenommene elektrische Leistung des Sauggebläsemotors um einen vorbestimmten Wert reduziert worden ist, so beispielsweise der Sauggebläsemotor ausgestaltet worden ist.
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Durch ein Absenken der Stützrolle wird vorzugsweise der Saugmund der Saugdüse angehoben, wodurch ein Festsaugen des Saugmunds insbesondere auf Hartböden vermieden werden kann. Vor allem kann ein Festsaugen des Saugmunds auf Hartböden verhindert werden, wenn die Saugdüse im Rückhub bewegt wird bzw. in Richtung des Bedieners der Saugdüse gezogen wird. Durch das Absenken bzw. Ausfahren der Stützrolle relativ zu der Unterseite, lässt sich die Saugdüse beim Reinigen eines Hartbodens einfacher manövrieren bzw. lenken. Denn durch die vorgeschlagene anhebbare und absenkbare Stützrolle, welche vorzugsweise in den Grundkörper herein einfahrbar bzw. aus dem Grundkörper heraus in Richtung Boden ausfahrbar ausgestaltet ist, wodurch sich weiter bevorzugt der Abstand zwischen der Saugdüse und dem Boden wenigstens im Bereich der Stützrolle verringert bzw. vergrößert, wird eine Lenkbewegung der Saugdüse passiv unterstützt, so dass die für eine Kurvenfahrt benötigte Lenkkraft auf einem Hartboden vergleichbar oder nur unwesentlich größer ist als bei einer Saugdüse ohne entsprechende Stützrolle auf einem Teppichboden ist. Sofern jedoch, bei vorzugsweise im Saugbetrieb abgesenkter Stützrolle zum Reinigen eines Hartbodens, das Saugrohr, ein mit dem Saugrohr verbundenes Handhabungsrohr oder ein mit dem Saugrohr verbundener Handstaubsauger, in eine Normalenposition in Bezug auf den Boden und/oder die Unterseite verschwenkt wird, ist aufgrund der ausgefahrenen Stützrolle nicht in jedem Fall die Standsicherheit des Saugrohrs, des mit dem Saugrohr verbundenen Handhabungsrohrs oder des mit dem Saugrohr verbundenen Handstaubsaugers gewährleistet. Der Staubsauger weist bevorzugt den Sauggebläsemotor zum Erzeugen der Saugluftströmung und das Saugrohr für die Saugluftströmung auf, wobei das Saugrohr weiter bevorzugt mittels des Verbindungsgelenks strömungsdicht an die Saugdüse angeschlossen ist.
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Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird nach der ersten Ausgestaltung vorgeschlagen, dass in der Parkposition, in der vorzugsweise auch eine Reduzierung der aufgenommenen elektrischen Leistung des Sauggebläsemotors oder ein Abschalten des Sauggebläsemotors erfolgt, die Stützrolle angehoben bzw. eingefahren wird. Durch das Anheben der Stützrolle wird die Saugdüse in eine stabile Position verbracht, in der die Standsicherheit des in der Normalenposition befindlichen Saugrohrs, des mit dem Saugrohr verbundenen Handhabungsrohrs oder des mit dem Saugrohr verbundenen Handstaubsaugers, gewährleistet ist, so dass auch die Vorgaben der Norm DIN IEC 60335 erfüllt sind. Denn nach Anheben der Stützrolle in einen angehobenen Zustand liegt die Saugdüse bevorzugt mit ihrer Unterseite, an der Unterseite angeordneten Laufrollen und/oder mit einer an der Unterseite vorgesehenen Dichtlippe, Borstenreihe und/oder auf sonstigen Gleitflächen, jedoch nicht mehr mit der Stützrolle, standsicher auf dem Boden auf.
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Um die Stützrolle relativ zu der Unterseite anzuheben und abzusenken, also vorzugsweise in den Grundkörper einzufahren und auszuführen, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Erfindungsgemäß ist eine elektromotorisch betriebene Verfahreinrichtung für die Stützrolle vorgesehen, mittels derer die Stützrolle aus dem Grundkörper, bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse, in Richtung Boden zum Absenken ausfahrbar ist und/oder in den Grundkörper zum Anheben einfahrbar ist.
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Um zu erkennen, ob das Saugrohr in die Parkposition, insbesondere in die Normale, auch Normalenposition genannt, in Bezug auf den Boden und/oder die Unterseite überführt worden ist, existieren verschiedene Möglichkeiten. Erfindungsgemäß ist ein an der Saugdüse derart angeordneter und ausgestalteter Schalter vorgesehen, dass durch Überführen des Saugrohrs in die Parkposition eine Betätigung des Schalters zum Anheben der Stützrolle erfolgt. Bevorzugt ist der Schalter in das Saugrohr, in das Verbindungsgelenk und/oder in die Saugdüse integriert, wobei der Schalter weiter bevorzugt als mechanischer oder als berührungsloser Schalter ausgestaltet ist, so beispielsweise als Näherungsschalter. Der Schalter kann auch auf einer in der Saugdüse angeordneten Platine vorgesehen sein, wobei beispielsweise durch Überführen des Saugrohrs in die Normale der Schalter durch einen an dem Verbindungsgelenk angeordneten Hebel betätigt wird. Durch einen derartigen Schalter lässt sich besonders einfach erkennen, ob das Saugrohr in die Normale überführt worden ist.
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Sofern von Überführen des Saugrohrs in die Parkposition, die Normale und/oder die Vertikale gesprochen wird, so ist damit insbesondere ein Verschwenken, Verbringen und/oder Verkippen des Saugrohrs in eine lotrechte, senkrechte, vertikale und/oder rechtwinklige Stellung zum Boden, zur Erdoberfläche, zu einer Niveaufläche und/oder zu der Unterseite gemeint. Insofern kann sich die Normale zum einen auf die Erdoberfläche, aber auch zum anderen auf den Boden, wie ein Teppichboden und/oder Hartboden oder die Unterseite, als jeweilige Niveaufläche beziehen. Ebenso kann mit Parkposition bzw. Normale nicht nur ausschließlich eine senkrechte Position in Bezug auf die Niveaufläche gemeint sein, sondern auch eine Winkelstellung zwischen der Erstreckung des Saugrohrs und der Niveaufläche von 90° ± 1°, ± 2°, ± 5° oder ± 10°. Sofern das Saugrohr als aus dem Stand der Technik bekanntes sich linear über beispielsweise einen Meter erstreckendes Hohlrohr zum Durchströmen der Saugluftströmung als Handhabungsrohr ausgestaltet ist, so meint das Überführen des Saugrohrs in die Parkposition bzw. in die Vertikale bevorzugt das Verschwenken des Saugrohrs bzw. des Handhabungsrohrs in eine lotrechte Position gegenüber der Niveaufläche.
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Bevorzugt ist das Saugrohr mit einem kreisrunden oder ovalen Durchmesser ausgestaltet, wobei weiter bevorzugt der Durchmesser kleiner als eine Längserstreckung des Saugrohrs ist. Insofern ist besonders bevorzugt das Saugrohr dann in die Normale überführt, wenn die Längserstreckung des Saugrohrs senkrecht zur Niveaufläche verläuft, was in Analogie auch für das Handhabungsrohr bzw. einen Handhabungsstiel des Staubsaugers gilt. In einer Arbeitsposition im Saugbetrieb erstreckt sich die Längserstreckung des Saugrohrs bevorzugt nicht senkrecht zur Niveaufläche, so beispielsweise in einem Winkel von 30°, 45° oder 75° zur Niveaufläche. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass das Saugrohr gekrümmt oder gebogen ausgestaltet ist, so dass für diesen Fall das Überführen des Saugrohrs in die Normale das Verbringen eines derart ausgestalteten Saugrohrs in eine in Bezug auf eine Mittenachse des Saugrohrs, so insbesondere in Bezug auf eine Mittenachse der Längserstreckung des Saugrohrs, bezogene lotrechte Position gemeint ist.
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In Bezug auf die Ausgestaltung des Verbindungsgelenks existieren auch verschiedene Möglichkeiten. Besonders bevorzugt ist das Verbindungsgelenk als Drehkippgelenk ausgestaltet und/oder das Saugrohr durch Überführen in die Parkposition bzw. die Normale in der Normalenposition in das Verbindungsgelenk einrastbar. Nach Einrasten des Saugrohrs verbleibt das Saugrohr bevorzugt in der Normalenposition, bis dass ein Bediener das Saugrohr wieder ausrastet. Zum Einrasten ist vorzugsweise an der Saugdüse, an dem Verbindungsgelenk und/oder an dem Saugrohr eine Einrasteinrichtung vorgesehen.
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Nach der zweiten Ausgestaltung erfolgt das Anheben der Stützrolle durch die Verfahreinrichtung dann, wenn die aufgenommene elektrische Leistung des Sauggebläsemotors um einen vorbestimmten Wert reduziert worden ist, was der Saugdüse durch das vorzugsweise elektronische Steuersignal mitgeteilt wird. Dieser Fall kann beispielsweise dann eintreten, wenn der Sauggebläsemotor des Staubsaugers abgeschaltet wird. Ebenso oder zusätzlich kann der Sauggebläsemotor in der Saugdüse angeordnet sein.
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In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass die Verfahreinrichtung ausgestaltet ist, nach einem Steuersignal über ein Reduzieren der aufgenommenen elektrischen Leistung des Sauggebläsemotors die Stützrolle in den Grundkörper einzufahren. Ein derartiges Steuersignal kann beispielsweise vom Staubsauger an die Saugdüse gerichtet sein und die Saugdüse über eine baldige Unterbrechung der Stromversorgung des Staubsaugers informieren. Als Reaktion darauf wird die Stützrolle relativ zur Unterseite angehoben und bevorzugt in den Grundkörper eingefahren. Im eingefahrenen Zustand ist die Stützrolle, beispielsweise wenn die Saugdüse in einem Schrank zur Verwahrung abgestellt ist, gegen Beschädigung geschützt.
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Zusammenfassend wird vorliegend eine Saugdüse für einen Staubsauger bzw. einen akkubetriebener Staubsauger angegeben, bei dem die Stützrolle als allgemeine erfinderische Idee automatisch eingefahren wird, wenn eine der vorgenannten Bedingungen erfüllt ist, um dadurch die Standsicherheit in der Parkposition zu verbessern, die Langlebigkeit der Stützrolle zu erhöhen und/oder die Stützrolle gegen Beschädigung zu schützen. Im Übrigen ist die gewählte Terminologie zur Beschreibung der Anordnung des Staubsaugers, der Saugdüse und Teile des Staubsaugers sowie der Saugdüse derart, dass von einer Lage und Ausrichtung des Staubsaugers bzw. der Saugdüse ausgegangen wird, wie sie auch im Betriebsfall beim Saugen eines Bodens vorliegt, also wenn der Staubsauger bzw. die Saugdüse auf dem Boden aufgesetzt ist. Das bedeutet beispielsweise, dass die Unterseite der Saugdüse, auch Grundfläche oder Bodenplatte genannt, dem Boden zugewandt ist. Ferner sind die genannten Ausgestaltungen nach Bedarf miteinander kombinierbar.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anheben der Stützrolle erfolgt, wenn eine auf die Stützrolle wirkende Kraft einen vorzugsweise vorbestimmten Grenzwert überschritten hat. Durch das Anheben wird verhindert, dass die Stützrolle aufgrund einer unzulässig hohen auf die Stützrolle wirkenden Kraft beschädigt wird. Vorzugsweise ist an der Stützrolle ein Kraftsensor vorgesehen, der die auf die Stützrolle wirkende Kraft misst. Der Kraftsensor generiert ein Signal, wenn die auf die Stützrolle wirkende Kraft den Grenzwert überschritten hat. Der Grenzwert bestimmt sich vorzugsweise aus einer maximal für die Stützrolle zulässigen Kraft, bei der die Stützrolle im regulären Saugbetrieb keine Beschädigung erfährt. Auf das Signal hin erfolgt dann das Anheben der Stützrolle.
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Nach einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stützrolle im angehobenen Zustand vorzugsweise vollständig innerhalb des Grundkörpers angeordnet ist. Weiter ist es bevorzugt, dass die Stützrolle derart dimensioniert ist, dass, bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse und abgesenkter Stützrolle, der Abstand zwischen Boden und Unterseite ≥ 3mm, ≥ 5 mm oder ≥ 7 mm ist. Bevorzugt ist die Stützrolle in diskreten Schritten anhebbar und/oder absenkbar, so dass, beispielsweise in Abhängigkeit von einem jeweiligen Bodenbelag verschiedenartige Abstände zwischen Boden und Unterseite einstellbar sind, so beispielsweise durch ein an der Saugdüse und/oder an dem Staubsauger angeordnetes Tastenfeld zum Einstellen des Abstands, oder aber automatisch. An dem Grundkörper ist vorzugsweise eine Einbuchtung oder Aussparung vorgesehen, die sich von der Unterseite in den Grundkörper hinein erstreckt. Durch Anheben der Stützrolle lässt sich die Stützrolle vorzugsweise in die Einbuchtung bzw. Aussparung hinein versenken, so dass dann die vorzugsweise vollständig angehobene bzw. eingefahrene Stützrolle im angehobenen Zustand vollständig innerhalb des Grundkörpers angeordnet ist. Sofern die Stützrolle im angehobenen Zustand beabstandet zum Boden ist, liegt die Saugdüse anstelle auf der Stützrolle vorzugsweise auf Gleitflächen auf, die beispielsweise einen Saugmund oder eine Saugmundöffnung vorzugsweise umlaufend einfassen. Derartige Gleitflächen können durch eine flexible Dichtlippe, eine Borstenreihe, eine Kombination dergleichen oder ähnlichem ausgestaltet sein.
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Grundsätzlich existieren zur Ausgestaltung der Stützrolle verschiedene Möglichkeiten. Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Stützrolle um eine in Bezug auf ihre Grundfläche im Wesentlichen senkrechte Achse als Schwenkrolle drehbar ausgestaltet an dem Grundkörper gelagert ist und/oder die Stützrolle ein tonnenartiges Laufrad aufweist, welches zwischen zwei Gabelarmen einer Radgabel gefasst ist, wobei die Radgabel mittels eines Drehlagers mit einem Zylinderabschnitt gehalten ist, welcher höhenveränderbar zum Anheben oder Absenken der Stützrolle an dem Grundkörper angeordnet ist. Bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse verläuft die senkrechte Achse und/oder der Zylinderabschnitt vorzugsweise in Richtung der Normalen des Bodens und/oder der Unterseite. Weiter bevorzugt ist die Stützrolle um einen Winkel von 360° drehbar um die senkrechte Achse und/oder den Zylinderabschnitt an dem Grundkörper gelagert und noch weiter bevorzugt als Schwenkrolle, Omniwheel oder Kugelrolle ausgestaltet. Die Saugdüse kann eine einzige Stützrolle aufweisen, wobei ebenso auch Ausgestaltungen mit einer Mehrzahl von Stützrollen denkbar sind, so beispielsweise zwei Stützrollen. Zweckmäßigerweise weist die Stützrolle eine erste, parallel bzw. im Wesentlichen parallel zum Boden orientierte Drehachse und eine zweite, in einem vorgegebenen Winkel zur ersten Drehachse orientierte Drehachse auf. Vorzugsweise ist die zweite Drehachse lotrecht bzw. ungefähr lotrecht zum Boden oder der Unterseite der Saugdüse ausgerichtet.
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Nach einer noch weiter bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Saugdüse ausgestaltet ist, nach Empfangen eines Steuersignals über das Reduzieren der aufgenommenen elektrischen Leistung des Sauggebläsemotors das Anheben der Stützrolle zu bewirken, und wobei der vorbestimmte Wert 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 90%, 95%, 99% oder 100% ist und/oder der vorbestimmte Wert einstellbar ist.
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Die Saugdüse und/oder der Staubsauger weist bevorzugt eine Steuerungseinrichtung oder dergleichen auf, wie einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller, mittels derer das Anheben und Absenken der Stützrolle, insbesondere nach Empfangen des Steuersignals, und/oder der Sauggebläsemotor steuerbar ist. Weiter bevorzugt ist an der Saugdüse und/oder an dem Staubsauger eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der aufgenommenen elektrischen Leistung des Sauggebläsemotors vorgesehen, beispielsweise ein Drehregler oder eine Taste, mittels derer vorzugsweise auch oder alternativ der vorbestimmte Wert einstellbar ist. Weiter bevorzugt kann die Steuerungseinrichtung ausgestaltet sein, automatisch die aufgenommene elektrische Leistung des Sauggebläsemotors zu reduzieren, wenn ein Bediener die Saugdüse und/oder den Staubsauger beispielsweise für eine Zeitdauer von länger als 30 Sekunden nicht in die übliche Verfahrrichtung verschiebt. In diesem Fall kann durch Reduzieren der aufgenommenen elektrischen Leistung des Sauggebläsemotors die Saugdüse und/oder der Staubsauger in eine Art Ruhe- oder Stand-By-Modus verbracht werden, in dem vorzugsweise auch die Stützrolle angehoben bzw. in den Grundkörper eingefahren wird. Bei einem vorbestimmten Wert von 100 % wird bevorzugt der Sauggebläsemotor ausgeschaltet. Darüber hinaus kann der vorbestimmte Wert auch automatisch anhand von externen Faktoren eingestellt werden, so beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl des Sauggebläsemotors, der Temperatur des Sauggebläsemotors oder der Umgebung, und/oder in Abhängigkeit einer sonstigen Charakteristik des Sauggebläsemotors, des Staubsaugers und/oder des Bedieners.
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In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist ein insbesondere in der Saugdüse angeordneter Energiespeicher für die Verfahreinrichtung vorgesehen. Die Verfahreinrichtung steht bevorzugt in Kommunikationsverbindung mit dem vorab beschriebenen Schalter, dem Kraftsensor, der Ladezustandsüberwachung des Akkus und/oder der Steuerungseinrichtung.
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Der Energiespeicher, beispielsweise ein Kondensator, ein Akku und/oder eine Batterie, ermöglicht auch das Einfahren oder Ausfahren der Stützrolle, wenn eine Stromversorgung für den Staubsauger und/oder für die Saugdüse unterbrochen ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann also die Stützrolle selbst dann noch in eine eingefahrene Position verbracht werden, wenn die Stromversorgung des Staubsaugers getrennt oder der Akku eines akkubetriebenen Staubsaugers leer ist.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist der Staubsauger bzw. die Saugdüse mindestens eine Laufrolle auf, wobei die Laufrolle in üblicher Verfahrrichtung der Saugdüse rückseitig an der Saugdüse und die Stützrolle in Verfahrrichtung vorzugsweise vor und beabstandet zu der Laufrolle angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Laufrolle als Bockrolle ausgebildet, deren Achse im Bereich der Unterseite an dem Grundkörper gehaltert ist. In alternativer Ausgestaltung kann die Laufrolle in Verfahrrichtung ebenso vorderseitig an der Saugdüse angeordnet sein, während die Stützrolle entgegen der Verfahrrichtung beabstandet zur Laufrolle vorgesehen ist. Durch Vorsehen der Laufrolle lässt sich die Saugdüse durch einen Nutzer in einfacher Weise verfahren, wobei die Stützrolle, insbesondere bei einem Hartboden, nach der im Rahmen der Erfindung vorgeschlagenen Lösung das Manövrieren bzw. Lenken wesentlich vereinfacht.
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Zur Ausgestaltung der Saugdüse existieren neben den bereits vorgeschlagenen Weiterbildungen diverse aus dem Stand der Technik von sogenannten Hartbodendüsen und/oder Elektrobürsten bekannte Möglichkeiten. So ist besonders bevorzugt, dass die Saugdüse einen Saugkanal zum Führen einer Saugluftströmung zum Pflegen des Bodens sowie einen Saugraum aufweist, wobei der Saugraum unterhalb der Unterseite gebildet ist, der Saugkanal in den Saugraum mündet, der Saugraum in Verfahrrichtung vorderseitig an der Saugdüse angeordnet ist, und die Stützrolle zwischen dem Saugraum und einer Rückseite der Saugdüse angeordnet ist. Nach dieser Ausgestaltung ist die Stützrolle in Verfahrrichtung, auch Vorhub genannt, vorzugsweise unmittelbar hinter dem Saugraum, auch Saugmund oder Saugmundöffnung genannt, ausfahrbar aus dem Grundkörper angeordnet. Der Saugraum erstreckt sich bevorzugt, bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse, längs senkrecht zur üblichen Verfahrrichtung und ist weiter bevorzugt durch umlaufende Borsten, elastische Dichtlippen und/oder eine Kombination derselben begrenzt.
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Die Borsten bzw. elastischen Dichtlippen erstrecken sich bevorzugt von der Unterseite in Richtung Boden und dichten derart, bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse und wenigstens bei angehobener Stützrolle, den Saugraum ab. Sofern eine Laufrolle vorgesehen ist, liegt die Saugdüse bevorzugt, wenigstens bei angehobener Stützrolle, nur auf der Laufrolle sowie auf den Borsten bzw. elastischen Dichtlippen auf dem Boden auf. Bei abgesenkter Stützrolle liegt die Saugdüse bevorzugt auf der Stützrolle, der Laufrolle sowie auf den Borsten bzw. elastischen Dichtlippen auf, oder nur auf der Stützrolle und der Laufrolle.
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Die Dimensionierung der Stützrolle ist weiter bevorzugt derart, dass bei vollständig ausgefahrener Stützrolle die Borsten bzw. elastischen Dichtlippen weiterhin auf dem Boden aufliegen oder zwischen Boden und Borsten bzw. elastischen Dichtlippen ein Abstand von ≥ 1 mm, ≥ 2 mm, oder ≥ 3 mm und/oder ≤ 2 mm, ≤ 3 mm oder ≤ 5 mm, gemessen auf einem Hartboden, ist. Der Saugkanal ist bevorzugt durch den Grundkörper hindurchgeführt, wobei an einer Oberseite des Grundkörpers der Saugkanal mit einem flexiblen Saugschlauch und/oder einem Handhabungsrohr strömungsdicht mit einem Staubsauger verbindbar ist. In dem Staubsauger ist bevorzugt ein Staubsammelraum vorgesehen, in dem von der Saugluftströmung vom Boden mitgerissene Staub- und/oder Schmutzpartikel in einem Staubfilterbeutel gesammelt werden. Bei einem nicht unter die vorliegende Erfindung fallenden Saugroboter ist die Saugdüse in den Grundkörper selbst integriert, so dass der Saugkanal unmittelbar im Staubsammelraum mündet.
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Wie bereits andiskutiert, existieren für die Ausgestaltung des Saugraums grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten. Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Saugraum als auf wenigstens einer, vorzugsweise auf beiden Seiten, wenigstens teilweise offener, quer zur Verfahrrichtung der Saugdüse verlaufender Tunnel ausgebildet ist und vorzugsweise in dem Tunnel eine angetriebene, quer zur Verfahrrichtung längs verlaufende Bürste zum Pflegen des Bodens angeordnet ist. Durch die seitliche Öffnung des Tunnels auf wenigstens einer Seite kann erreicht werden, dass eine Feinstaubaufnahme nicht nur unterhalb der eigentlichen Saugdüse, also in dem durch den Tunnel gebildeten Saugraum erfolgt, sondern auch in Bereichen außerhalb der Saugdüse, so insbesondere dort, wo der Tunnel seitlich wenigstens teilweise geöffnet ist. Auf diese Weise kann eine effektive Breite erzielt werden, innerhalb derer ein Feinstaubabtrag beim Saugen des Bodens mittels der Saugdüse erfolgt, die breiter ist als die physische Breite des von dem Tunnel der Saugdüse gebildeten Saugraums. Die Bürste ist bevorzugt elektrisch angetrieben oder turbinengetrieben, so insbesondere als Elektrobürste ausgestaltet, die sich innerhalb des Saugraums befindet und den zu saugenden Boden bürstet. Durch das Bürsten kann zusätzlicher Schmutz aus dem Boden herausgelöst werden, der dann aufgrund der Saugluftströmung aufgenommen und abgesaugt werden kann.
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Nach einer in diesem Zusammenhang ganz besonders bevorzugten Weiterbildung sind bezüglich des Saugkanals gegenüberliegend angeordnet zwei Laufrollen vorgesehen. Bei abgesenkter Stützrolle weist die Saugdüse, insbesondere auf einem Hartboden, vorzugsweise nur drei Stützpunkte auf, so die beiden Laufrollen und eine vorzugsweise mitlenkende Schwenkrolle als Stützrolle. Im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen ist die Saugdüse wesentlich leichter auf Hartböden lenkbar, da die Schwenkrolle die Lenkbewegung passiv unterstützt und die Lenkrollen eine einfache Verschiebung ermöglichen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird zudem gelöst durch einen Staubsauger, mit einer Saugdüse wie vorab beschrieben, dem Sauggebläsemotor zum Erzeugen der Saugluftströmung und mit dem Saugrohr, wobei das Saugrohr mittels des Verbindungsgelenks strömungsdicht an die Saugdüse angeschlossen ist. Zudem wird die Aufgabe der Erfindung durch einen akkubetriebenen Staubsauger gelöst, mit dem Staubsauger wie vorab beschrieben und einem Akku für den Sauggebläsemotor, wobei die Saugdüse ausgestaltet ist, nach Unterschreiten eines vorbestimmten Ladezustands des Akkus ein Anheben der Stützrolle zu bewirken. Bei dieser Ausgestaltung ist vorzugsweise eine Ladezustandsüberwachung vorgesehen, die den Ladezustand des Akkus bestimmt. Sofern ein vorbestimmter Ladezustand unterschritten worden ist, beispielsweise der Akku nur noch einen Ladezustand von 10 % aufweist, erfolgt das Anheben der Stützrolle. Ein Bediener kann daraus auch ableiten, dass ein Aufladen des Akkus erforderlich ist. Weiterbildungen und Vorteile der vorgenannten Staubsauger ergeben sich für den Fachmann in Analogie zu dem vorab beschriebenen Staubsauger.
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Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Einfahren einer Stützrolle einer Saugdüse eines Staubsaugers zum Pflegen eines Bodens, wobei die Saugdüse einen Grundkörper, an dessen Unterseite die Stützrolle angeordnet ist, eine elektromotorisch betriebene Verfahreinrichtung für die Stützrolle und ein Verbindungsgelenk zum Umlenken der Saugluftströmung und zum Anschließen der Saugdüse an ein Saugrohr des Staubsaugers aufweist, und das Saugrohr mittels des Verbindungsgelenks strömungsdicht an die Saugdüse angeschlossen ist, mit dem Schritt: nach einem Überführen des Verbindungsgelenks mit dem daran angeschlossenen Saugrohr in eine Parkposition bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse, Einfahren der Stützrolle in den Grundkörper mittels der Verfahreinrichtung und eines Schalters, der an der Saugdüse derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass durch Überführen des Verbindungsgelenks mit dem daran angeschlossenen Saugrohr in die Parkposition eine Betätigung des Schalters zum Anheben der Stützrolle erfolgt, und/oder dem Schritt: nach einem Empfangen eines Steuersignals über ein Reduzieren einer aufgenommenen elektrischen Leistung eines Sauggebläsemotors des Staubsaugers um einen vorbestimmten Wert bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse, Einfahren der Stützrolle in den Grundkörper mittels der Verfahreinrichtung.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kommt folgender weiterer Schritt hinzu: nach einem Überschreiten einer auf die Stützrolle wirkenden, vorgegebenen Kraft bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse, Einfahren der Stützrolle in den Grundkörper mittels der Verfahreinrichtung, vorzugsweise Einfahren der ausgefahrenen Stützrolle in den Grundkörper mittels der Verfahreinrichtung.
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Weiter ist es bevorzugt das erfindungsgemäße Verfahren bei einem akkubetriebenen Staubsauger anzuwenden.
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Weiterbildungen und Vorteile der vorgenannten Verfahren ergeben sich für den Fachmann in Analogie zu dem vorab beschriebenen Staubsauger.
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In den Zeichnungen zeigen
- 1 einen Staubsauger zum Pflegen eines Bodens in einer perspektivischen Ansicht gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine Saugdüse des in 1 gezeigten Staubsaugers in einer Detailansicht mit einer abgesenkten Stützrolle in einer Seitenansicht, 3 die Saugdüse nach 2 mit angehobener Stützrolle in einer Seitenansicht, und
- 4 die Stützrolle der Saugdüse nach 2 in einer perspektivischen Ansicht
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1 zeigt einen Staubsauger 1, der ein Handhabungsrohr 2, ein Grundgehäuse 3 sowie eine als abnehmbares Vorsatzgerät ausgebildete Saugdüse 4 aufweist, die auf einem Boden 5 aufgesetzt ist. In dem Grundgehäuse 3 ist ein Staubsammelraum, nicht gezeigt, vorgesehen, in dem ein Staubfilterbeutel angeordnet ist, in dem mittels einer Saugluftströmung von dem zu bearbeitenden bzw. abzureinigenden Boden 5 mitgerissene Staub-und/oder Schmutzpartikel gesammelt werden. Dazu ist eine strömungsdichte Verbindung zwischen der Saugdüse 4 und dem Staubsammelraum ausgebildet.
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2 zeigt die Saugdüse 4 in einer schematischen Seitenansicht. Die Saugdüse 4 weist einen Grundkörper 6 aus einem Kunststoff auf, dessen Unterseite 7 zum Boden 5 gerichtet ist. In Verfahrrichtung r vorne an der Saugdüse 4 ist in dem Grundkörper 6 ein quer zur Verfahrrichtung r längs verlaufender Tunnel als Saugraum 8 ausgestaltet. In dem Saugraum 8 kann eine Bürste, nicht dargestellt, zum Ablösen von Schmutz- und/oder Staubpartikeln vom Boden 5 angeordnet sein. Der Saugraum 8 ist strömungsdicht, nicht dargestellt, mit einem an der Saugdüse vorgesehenen Saugkanal 9 verbunden. Der Saugkanal ist über ein als Drehkippgelenk ausgeführtes Verbindungsgelenk 9c wiederum strömungsdicht über ein Saugrohr 18 mit dem Grundgehäuse 3 des Staubsaugers 1 verbunden. Mittels der Saugluftströmung mitgerissene Schmutz- und/oder Staubpartikel gelangen derart aus dem Saugraum 8 in den Staubsammelraum des Staubsaugers 1.
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Rückseitig an der Saugdüse 4 sind zwei Laufrollen 10 vorgesehen, welche bezüglich des Saugkanals 9 gegenüberliegend an den Seiten der Saugdüse 4 angeordnet sind. Die Achse 11 der Laufrollen 10 verläuft durch die durch die Unterseite 7 aufgespannte Ebene. Die beiden Laufrollen 10 sind vorliegend als Bockrollen ausgestaltet und erlauben somit ein einfaches Verfahren der Saugdüse 4 in die Verfahrrichtung r.
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Um nun die Saugdüse 4 vor allem auf einem Hartboden einfach lenken bzw. manövrieren zu können, weist die Saugdüse 4 eine einzige als Schwenkrolle 12 ausgestaltete Stützrolle 12 auf, welche relativ zu der Unterseite 7 anhebbar und absenkbar ausgestaltet ist, angedeutet durch Pfeil 13. Konkret ist es so, dass innerhalb des Grundkörpers 6 eine Verfahreinrichtung 14 angeordnet ist, die einen elektromotorisch betriebenen Antrieb zum Anheben bzw. Absenken der Schwenkrolle 12 aufweist. Während 2 einen abgesenkten Zustand der Schwenkrolle 12 zeigt, in der die Schwenkrolle 12 berührend auf dem Boden 5 aufliegt, zeigt 3 einen angehobenen Zustand der Schwenkrolle 12.
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Im angehobenen Zustand ist die Schwenkrolle 12 vollständig innerhalb des Grundkörpers 6 angeordnet. Entsprechend liegt in 2 die Saugdüse 4 berührend nur mit der Schwenkrolle 12 sowie den beiden Laufrollen 10 auf dem Boden 5 auf. Eine den Saugraum 8 in Richtung der Verfahrrichtung r begrenzende flexible Dichtlippe 15 sowie den Saugraum 8 rückseitig sowie querseitig, nicht dargestellt, begrenzende Borstenreihe 16 liegt in dem in 2 dargestellten abgesenkten Zustand der Schwenkrolle 12 jeweils nicht berührend mit einem Spalt von etwa 2 mm auf dem Boden 5 auf. In dem in 3 dargestellten angehobenen Zustand der Schwenkrolle 12 liegen jedoch sowohl Dichtlippe 15 als auch Borstenreihe 16 berührend auf dem Boden auf. Sofern nun der Boden 5 als Teppichboden ausgeführt ist, so lässt sich die Saugdüse 4 in dem in 3 dargestellten angehobenen Zustand der Schwenkrolle 12 leicht manövrieren bzw. lenken, während dies bei einem Hartboden als Boden 5 nicht so leicht möglich ist.
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Die Saugdüse 4 ist ausgestaltet, nach einem Überführen des Verbindungsgelenks und/oder des Saugrohrs 18 in eine Parkposition, welche vorliegend der Normalen 19 in Bezug auf den Boden 5 und/oder die Unterseite 7 entspricht, nach einem Überschreiten einer auf die Stützrolle 12 wirkende Kraft, im Falle eines akkubetriebenen Staubsaugers 1 nach Unterschreiten eines vorbestimmten Ladezustands eines Akkus 20 des Staubsaugers 1, und/oder nach einem Empfangen eines Steuersignals über ein Reduzieren einer aufgenommenen elektrischen Leistung des Sauggebläsemotors um einen vorbestimmten Wert ein Anheben der Stützrolle 12 zu bewirken. Um nun zu detektieren, ob das Saugrohr 18 in die Normale 19 in Bezug auf den Boden 5 überführt worden ist, ist an dem Verbindungsgelenk 9c ein Schalter 21 vorgesehen. Der Schalter 21 ist derart angeordnet und ausgestaltet, dass durch Überführen des Saugrohrs 18 in die Normale 19 bzw. in die Parkposition die Betätigung des Schalters 21 erfolgt. Infolgedessen übermittelt der Schalter 21 ein Signal an die Verfahreinrichtung 14, die daraufhin das Anheben bzw. Einfahren der Stützrolle 12 bewirkt.
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Um entsprechend der zweiten Ausgestaltung zu detektieren, ob eine auf die Stützrolle 12 wirkende Kraft überschritten ist, ist an der Stützrolle 12 ein Kraftsensor 22 vorgesehen. Der Kraftsensor 22 misst die auf die Stützrolle 12 wirkende Kraft und vergleicht die gemessene Kraft mit einem vorgegebenen Grenzwert. Sobald der Grenzwert überschritten wird, sendet der Kraftsensor 22 ein Signal an die Verfahreinrichtung 14, welche dann das Anheben bzw. Einfahren der Stützrolle 12 bewirkt.
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Im Falle der dritten Ausgestaltung, also wenn der Staubsauger 1 akkubetrieben ist, also den Akku 20 für den Sauggebläsemotor aufweist, ist eine Ladezustandsüberwachung 23 für den Akku 20 vorgesehen, die kontinuierlich den Ladezustand des Akkus 20 überprüft. Sobald ein vorbestimmter Ladezustand des Akkus 20 unterschritten ist, sendet die Ladezustandsüberwachung 23 ein Signal an die Verfahreinrichtung 14 zum Anheben bzw. Einfahren der Stützrolle 12.
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Nach der vierten Ausführungsform erfolgt das Anheben der Stützrolle 12 dann, wenn die aufgenommene elektrische Leistung des Sauggebläsemotors um einen vorbestimmten Wert reduziert worden ist. Sofern der vorbestimmte Wert 100% beträgt, dann bedeutet dies, dass bei einem Abschalten des Sauggebläsemotors die Stützrolle 12 angehoben bzw. in den Grundkörper 6 eingefahren wird.
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Die genannten vier Ausführungsformen können einerseits einzeln in einem Staubsauger 1 bzw. eine Saugdüse 4 implementiert werden, wobei es jedoch ebenso möglich ist, alle vier Ausführungsformen oder auch eine beliebige Kombination der vier genannten Ausführungsformen in einem Staubsauger 1 zusammen zu integrieren.
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Um das Einfahren der Stützrolle 12 auch dann bewirken zu können, wenn eine Stromversorgung des Staubsaugers 1, im Falle eines netzbetriebenen Staubsaugers 1, unterbrochen ist, weist die Verfahreinrichtung 14 einen Energiespeicher 24 auf, der vorliegend als Kondensator in Kombination mit einem weiteren Akku ausführt ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, dass der Staubsauger 1 der Saugdüse 4 mittels des Steuersignals mitteilt, beispielsweise über ein elektronisches Kommunikationsprotokoll, dass „gleich“ die Stromversorgung unterbrochen wird. Nach Erhalt eines derartigen Steuersignals fährt die Verfahreinrichtung 14 gegebenenfalls zeitverzögert die Schwenkrolle 12 in den Grundkörper 6 ein. Während beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Laufrollen 10 sowie eine einzige Stützrolle 12 vorgesehen sind, die in Draufsicht auf die Saugdüse 4 in den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind, können ebenso eine Mehrzahl von Schwenkrolle als Stützrollen 12 vorgesehen sein.
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Im eingefahrenen Zustand der Stützrolle 12 liegt die Saugdüse 4 nur auf den hinteren Laufrollen 10 sowie auf der Dichtlippe 15 sowie der Borstenreihe 16, die die vorderseitig an der Saugdüse 4 angeordnete Saugmundöffnung begrenzen, auf. Aufgrund der derart stabileren Lage der Saugdüse 4 ist das Saugrohr 18, in die Normale 19 in Bezug auf den Boden 5 verschwenkt, wesentlich besser gegen Umfallen gesichert als bei ausgefahrener Stützrolle 12 und der damit einhergehenden unstabileren Lage der Saugdüse 4.
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Zur Ausgestaltung der Stützrollen 12 existieren auch verschiedene Möglichkeiten, wobei sich jedoch die in 4 gezeigte Ausgestaltung mit einem tonnenartigen Laufrad 25 als besonders vorteilig zum einfachen Lenken der Saugdüse 4 erwiesen hat. Das tonnenartige Laufrad 25 ist zwischen zwei Gabelarmen 26 einer Radgabel 27 gefasst, wobei die Radgabel 27 mittels eines Drehlagers 28 an einem Zylinderabschnitt 29 gehalten ist Der Zylinderabschnitt 29 wiederum ist höhenveränderbar an dem Grundkörper 4 zum Anheben oder Absenken der Schwenkrolle 29 mittels der Verfahreinrichtung 14 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Staubsauger
- 2
- Handhabungsrohr
- 3
- Grundgehäuse
- 4
- Saugdüse
- 5
- Boden
- 6
- Grundkörper
- 7
- Unterseite
- 8
- Saugraum
- 9
- Saugkanal
- 9c
- Verbindungsgelenk
- 10
- Laufrolle
- 11
- Achse
- 12
- Stützrolle, Schwenkrolle
- 13
- Pfeil
- 14
- Verfahreinrichtung
- 15
- Dichtungslippe
- 16
- Borstenreihe
- 18
- Saugrohr
- 19
- Normale
- 20
- Akku
- 21
- Schalter
- 22
- Kraftsensor
- 23
- Ladezustandsüberwachung
- 24
- Energiespeicher
- 25
- Laufrad
- 26
- Gabelarme
- 27
- Radgabel
- 28
- Drehlager
