Aspirateur à poussière. La présente invention a pour objet un aspirateur ià poussière comprenant un sépa rateur initial, un filtre final et un dispositif mobile pour nettoyer le filtre et ramener la poussière enlevée de celui-ci vers le sépara teur initial, le mouvement du dispositif de nettoyage de filtre étant produit par une turbine entraînée par l'air provenant d'un ventilateur créant une aspiration.
Le dispo sitif de nettoyage -de filtre a de préférence la forme d'une tuyère reliée à une turbine entraînée par l'air provenant du ventilateur principal produisant l'aspiration.
De préf é- rence, ce dispositif de nettoyage de filtre est muni d'un ventilateur secondaire produisant une aspiration et est relié à une turbine en traînée par l'air provenant de ce second ven tilateur- Un mécanisme de transmission de force à réducteur de vitesse est intercalé de préférence entre la turbine et la tuyère de nettoyage de filtre, et un accouplement peut être agencé dans le mécanisme de transmis sion, de sorte que l'entraînement peut être débrayé à volonté.
Pour permettre à la tuyère de nettoyage de filtre de fonctionner automatiquement, un dispositif sensible à des différences de pres sion commandé par la contre-pression dans la chambre de filtre peut être prévu et relié à l'accouplement. L'ensemble de l'appareil peut être logé dans un boîtier cylindrique dont l'axe est horizontal et qui est monté sur des patins, comme c'est le cas dans les aspirateurs connus.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'aspira teur selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation laté rale en coupe.
La fig. 2 est une coupe par la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe par la ligne 3-3 de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe par la ligne 4-4 de la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe par la ligne 5-5 de la fig. 1. La fig. 6 est une coupe par la ligne 6-6 de la fig. 2.
La fig. 7 est une vue en élévation, à plus grande échelle, partiellement en coupe, d'une roue à friction faisant partie du mécanisme d'accouplement, et la fig. 8 représente schématiquement un dispositif sensible aux différences de pres sion et les connexions électriques comman dées par celui-ci.
L'aspirateur représenté comprend un corps cylindrique 1 présentant des chapeaux d'extrémité 2 et 3 portant respectivement une douille d'entrée 4 pour un tuyau de dé poussiérage 15, et un orifice de sortie 5 pour l'air filtré.
Le boîtier est muni de trois cloisons transversales 6, 7 et 8 supportant les diffé rents organes qui seront décrits par la suite.
Un séparateur initial 11 du type tron conique, dans lequel de l'air chargé de pous sière est aspiré @à travers un canal tangen tiel 13, est monté sur la cloison avant 6 et l'extrémité avant ouverte de ce séparateur sert à évacuer de la poussière dans un réci pient amovible 12. Une conduite 14 relie l'orifice d'entrée 4 au canal 13.
Une enveloppe intérieure 16, supportant le moteur d'entraînement 17 et logeant un ventilateur 22 à plusieurs étages pour la production de l'aspiration, est montée entre les cloisons 6 et 7. A l'extrémité opposée, l'enveloppe 16 présente un diamètre réduit, de manière à former un palier ou tourillon 19 pour une tuyère rotative de nettoyage de filtre qui sera décrite plus loin. De l'air entre par une ouverture 24 de la chambre du ven tilateur en passant à travers un tamis 27 prévu à l'extrémité avant d'un tube 26 et, après avoir passé à travers le ventilateur, cet air est déchargé par des orifices de sortie 28 dans une chambre 31 de filtre comprenant un filtre cylindrique 33 par lequel la cham bre 31 est séparée d'une chambre annulaire extérieure 32.
L'air filtré provenant de la chambre 32 passe par une ouverture d'éva cuation 34 dans un passage 36 conduisant à une ouverture 37 d'un second ventilateur 38 monté sur l'arbre-moteur 23 à l'extrémité opposée du ventilateur principal. Le ventila teur 38 aspire de l'air à travers le filtre 33, tandis que le ventilateur ?? refoule de l'air à. travers le filtre, de sorte que les effets des deux ventilateurs 22 et 38 s'ajoutent.
Pour nettoyer la surface intérieure du filtre 33, une tuyère 41 rotative est prévue. Elle a approximativement la, même longueur que le filtre et présente une embouchure allongée, dont les lèvres viennent en prise avec la surface intérieure du filtre. Cette tuyère est portée par un anneau creux 42 ayant un côté ouvert adjacent à la cloison 7 et étant monté à rotation sur le tourillon 19, formant l'extrémité intérieure de l'enveloppe 16. Des orifices 43, ménagés dans la cloison 7, établissent une communication directe entre la tuyère de nettoyage du filtre et un passage circulaire 44 entourant l'arbre- moteur 23.
Un prolongement vertical 46 du passage 44 conduit à une ouverture supé rieure 47, ménagée également dans la cloison 7, et un canal 48 s'étend vers l'extrémité avant de l'aspirateur au-dessus du moteur 17 à une chambre de soupape qui sera décrite plus loin.
Pour faire tourner la tuyère 41 de nettoyage du filtre, une turbine à air 51 est montée autour du ventilateur 38 et comporte une série de fentes espacées 52 qui sont reliées directement avec de petits orifices 53 ménagés dans la<B>,</B> paroi arrière de la turbine pour former des conduits d'échappement pour l'air passant à travers le ventilateur. Après avoir passé à travers les orifices 53, l'air tra verse une ouverture 54 ménagée dans la cloi son 8 et est déchargé par l'orifice 5 ménagé dans le couvercle arrière 3. La, turbine à air 51 est montée sur un arbre 56 supporté par un palier 57 monté dans la. cloison 8 et l'extrémité extérieure de l'arbre 56 porte un galet à friction 58 de petit diamètre, de pro fil en V.
Lorsque l'appareil fonctionne, la turbine et le galet 58 sont entraînés en ro tation.
Une série de roues à friction destinée à réduire la vitesse à laquelle la turbine tourne, à environ 10 t/min., est intercalée entre le galet 58 et la tuyère- de nettoyage du filtre. Ce réducteur de vitesse, combiné avec le mé canisme de transmission de force, comprend une première roue ià friction 61, montée à ro tation sur l'extrémité d'un levier 62 pivoté librement en 63 sur la cloison 8 (fig. 3). La roue 61 est espacée normalement du galet 58, un ressort hélicoïdal 64 la maintenant hors de contact avec ce galet et tendant à dépla cer le levier 62 contre une cheville d'arrêt 66.
Pendant le fonctionnement de la tuyère, l'action du ressort est empêchée par un élec tro-aimant 67, dont l'armature 68 tire le levier 62 lorsque l'électro-aimant est excité, de telle sorte que la force du ressort 64 soit dépassée et provoque l'engagement des roues à friction. Lorsque la tuyère de nettoyage de filtre est dans sa; position active, la roue à friction 61 fait contact avec le galet 58 et également avec une roue en<B>V</B> à friction 69 de plus grand diamètre, montée sur un arbre 71 porté par un palier 72 prévu sur la cloi son 8. Sur l'extrémité opposée de l'arbre 71 est monté un petit pignon denté 73 qui est entraîné en rotation toutes les fois que la roue à friction 69 tourne.
Le pignon 73 en traîne une roue dentée 76 de grand diamètre, calée sur un arbre 77 monté entre les cloi sons 7 et 8. L'extrémité opposée de l'arbre 77 passe à travers des joints appropriés mé nagés dans la chambre de filtre 31 et porte un petit pignon denté 78 s'engrenant avec un anneau denté 79 monté autour du passage annulaire 42 de la tuyère 41 de nettoyage de filtre (fig. 1 et 5).
Le train d'engrenages décrit fait tourner la tuyère de nettoyage du filtre lorsque la roue à friction 61 est dans sa position active.
Cette roue 61, représentée à grande échelle à la fig. 7, comporte une couche extérieure 81, en caoutchouc ou matière analogue, fixée sur la surface de la roue, cette couche étant en outre maintenue au moyen d'anneaux élastiques 82, comme représenté.
Lorsque l'aspirateur est utilisé de la façon habituelle, un interrupteur 86 à, main, commandant le circuit par des conducteurs d'amenée 87 pour l'actionnement du moteur 17, est fermé.
Un soufflet 91, actionné par pression, logé dans une chambre 96 prévue à l'inté rieur du boîtier (fig. 6 et 8), communique avec la chambre 31 de filtre, de sorte qu'une tige 92 peut glisser dans un support 93 pour actionner un interrupteur 94 maintenu nor malement dans sa position ouverte au moyen d'un ressort. Lorsque le soufflet se dilate du fait d'une augmentation de la contre-pres- sion apparaissant dans la chambre 31 de filtre, l'interrupteur 94 excite simultanément les enroulements de l'électro-aimant 67 et 98.
L'électro-aimant 67 déplace la roue à fric tion 61 dans la position représentée à la fig. 3 (en prise avec le galet 58 et la roue 69), de sorte que la tuyère 41 est entraînée en rota tion. L'électro-aimant 98 est excité simulta nément pour déplacer une vanne-clapet 99 d'une position représentée en pointillé à la fig. 2 à une position dans laquelle elle établit la communication entre le séparateur initial 11 et la tuyère de nettoyage de filtre par le canal 48.
Dans sa position normale, de pe tites pattes 101, prévues sur le clapet, em pêchent que celui-ci ferme entièrement le canal 13, ce petit jeu suppléant à l'air qui passe à travers le second ventilateur 38.
Normalement, de l'air chargé de poussière est aspiré par le tuyau 15 dans le passage 14 et entre tangentiellement dans le sépara teur initial ll. Les particules plus lourdes de poussière sont déchargées dans le récipient amovible 12, tandis que l'air avec les parti cules restantes de poussière est aspiré par le ventilateur 22 et est déchargé à travers les orifices 28 ménagés dans la chambre 31 de filtre. La poussière est déposée sur la paroi intérieure du filtre 33 et l'air s'échappe de la chambre annulaire 32 dans le second ven tilateur 38 qui aide à aspirer l'air .à travers le filtre.
L'air est ensuite évacué du ventila teur 38 à travers les orifices 53 dans la tur bine rotative 51 et passe dans l'atmosphère à travers l'orifice de sortie 5.
Après que l'aspirateur a fonctionné pen dant un certain temps, une contre-pression s'établit dans la chambre 31 du filtre du fait de l'accumulation des particules de pous sière sur sa surface intérieure. Cette augmen tation de pression provoque la dilatation du soufflet 91 qui actionne l'interrupteur 94, de manière :à exciter les enroulements des élec- tro-aimants 67 et 98.
Comme il a déjà étè expliqué, ces électro-aimants font tourner respectivement la tuyère de nettoyage de filtre en amenant la roue à friction 61 en contact avec la roue à friction 69, tandis que l'électro-aimant 98 déplace le clapet 99, de telle manière que la tuyère 41 de nettoyage du filtre soit mise en communication, par le canal 48, avec le séparateur initial 11, l'ar rivée de l'air à travers le canal 13 étant à peu près arrêtée.
L'écoulement de l'air à travers le dispo sitif de dépoussiérage n'est pas entière ment arrêté, car cet air entraîne la turbine 51. Pendant l'opération de nettoyage du fil tre, l'air continue à s'écouler de la chambre 31 de filtre vers l'extérieur dans la chambre annulaire 32 de décharge, excepté pour la surface du filtre qui est en contact avec la tuyère 41.
Lorsque la contre-pression apparaissant dans la chambre 31 de filtre est réduite, le soufflet 91 se contracte, permettant ainsi au ressort d'ouvrir l'interrupteur 94, ce qui pro voque le débrayage de la roue à friction 61 agissant comme un accouplement et ramène la soupape 99 dans sa position normale.
Dust vacuum cleaner. The present invention relates to a vacuum cleaner comprising an initial separator, a final filter and a mobile device for cleaning the filter and returning the dust removed therefrom to the initial separator, the movement of the filter cleaning device. being produced by a turbine driven by the air coming from a fan creating a suction.
The filter cleaning device preferably has the form of a nozzle connected to a turbine driven by the air coming from the main fan producing the suction.
Preferably, this filter cleaning device is provided with a secondary fan producing a suction and is connected to a dragged impeller by the air coming from this second fan. A reducer force transmission mechanism. gear is preferably interposed between the turbine and the filter cleaning nozzle, and a coupling can be arranged in the transmission mechanism, so that the drive can be disengaged at will.
To enable the filter cleaning nozzle to operate automatically, a pressure differential sensitive device controlled by the back pressure in the filter chamber may be provided and connected to the coupling. The whole of the apparatus can be housed in a cylindrical housing, the axis of which is horizontal and which is mounted on pads, as is the case in known vacuum cleaners.
The appended drawing shows, by way of example, an embodiment of the vacuum cleaner according to the invention.
Fig. 1 is a sectional side elevational view.
Fig. 2 is a section taken along line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a section taken on line 3-3 of FIG. 1.
Fig. 4 is a section taken along line 4-4 of FIG. 1.
Fig. 5 is a section taken along line 5-5 of FIG. 1. FIG. 6 is a section taken along line 6-6 of FIG. 2.
Fig. 7 is an elevational view, on a larger scale, partially in section, of a friction wheel forming part of the coupling mechanism, and FIG. 8 schematically shows a device sensitive to pressure differences and the electrical connections controlled by it.
The vacuum cleaner shown comprises a cylindrical body 1 having end caps 2 and 3 respectively carrying an inlet socket 4 for a dust removal pipe 15, and an outlet opening 5 for the filtered air.
The box is provided with three transverse partitions 6, 7 and 8 supporting the various members which will be described below.
An initial separator 11 of the conical type, in which the dust-laden air is sucked through a tangential channel 13, is mounted on the front partition 6 and the open front end of this separator serves to evacuate. the dust in a removable container 12. A pipe 14 connects the inlet port 4 to the channel 13.
An inner casing 16, supporting the drive motor 17 and housing a multi-stage fan 22 for producing the suction, is mounted between the partitions 6 and 7. At the opposite end, the casing 16 has a diameter reduced, so as to form a bearing or journal 19 for a rotary filter cleaning nozzle which will be described later. Air enters through an opening 24 of the fan chamber passing through a screen 27 provided at the front end of a tube 26 and, after passing through the fan, this air is discharged through orifices. outlet 28 in a filter chamber 31 comprising a cylindrical filter 33 by which the chamber 31 is separated from an outer annular chamber 32.
Filtered air from chamber 32 passes through an exhaust opening 34 into a passage 36 leading to an opening 37 of a second fan 38 mounted on the motor shaft 23 at the opposite end of the main fan. The fan 38 sucks air through the filter 33, while the fan ?? pushes air out. through the filter, so that the effects of the two fans 22 and 38 are added.
To clean the inner surface of the filter 33, a rotating nozzle 41 is provided. It is approximately the same length as the filter and has an elongated mouthpiece, the lips of which engage the inner surface of the filter. This nozzle is carried by a hollow ring 42 having an open side adjacent to the partition 7 and being rotatably mounted on the journal 19, forming the inner end of the casing 16. Orifices 43, formed in the partition 7, establish direct communication between the filter cleaning nozzle and a circular passage 44 surrounding the motor shaft 23.
A vertical extension 46 of the passage 44 leads to an upper opening 47, also formed in the partition 7, and a channel 48 extends towards the front end of the vacuum cleaner above the motor 17 to a valve chamber which will be described later.
To rotate the filter cleaning nozzle 41, an air turbine 51 is mounted around the fan 38 and has a series of spaced slots 52 which are directly connected with small holes 53 in the <B>, </B> rear wall of the turbine to form exhaust ducts for air passing through the fan. After passing through the orifices 53, the air passes through an opening 54 formed in the wall 8 and is discharged through the orifice 5 formed in the rear cover 3. The air turbine 51 is mounted on a shaft 56. supported by a bearing 57 mounted in the. partition 8 and the outer end of the shaft 56 carries a friction roller 58 of small diameter, of V-profile.
When the apparatus is in operation, the turbine and the roller 58 are driven in rotation.
A series of friction wheels intended to reduce the speed at which the impeller rotates, to about 10 rpm, is interposed between the roller 58 and the filter cleaning nozzle. This speed reducer, combined with the force transmission mechanism, comprises a first friction wheel 61, rotatably mounted on the end of a lever 62 freely pivoted at 63 on the partition 8 (FIG. 3). Wheel 61 is normally spaced from roller 58, a coil spring 64 keeping it out of contact with this roller and tending to move lever 62 against a stop pin 66.
During operation of the nozzle, the action of the spring is prevented by an electromagnet 67, the armature 68 of which pulls the lever 62 when the electromagnet is energized, so that the force of the spring 64 is exceeded and causes engagement of the friction wheels. When the filter cleaning nozzle is in its; active position, the friction wheel 61 makes contact with the roller 58 and also with a friction <B> V </B> wheel 69 of larger diameter, mounted on a shaft 71 carried by a bearing 72 provided on the wall its 8. On the opposite end of the shaft 71 is mounted a small toothed pinion 73 which is rotated whenever the friction wheel 69 rotates.
The pinion 73 drags a toothed wheel 76 of large diameter, wedged on a shaft 77 mounted between the walls 7 and 8. The opposite end of the shaft 77 passes through suitable seals formed in the filter chamber 31 and carries a small toothed pinion 78 meshing with a toothed ring 79 mounted around the annular passage 42 of the filter cleaning nozzle 41 (Figs. 1 and 5).
The described gear train rotates the filter cleaning nozzle when the friction wheel 61 is in its active position.
This wheel 61, shown on a large scale in FIG. 7, comprises an outer layer 81, of rubber or the like, fixed to the surface of the wheel, this layer being further held by means of elastic rings 82, as shown.
When the vacuum cleaner is used in the usual way, a hand switch 86, controlling the circuit by supply conductors 87 for the actuation of the motor 17, is closed.
A pressure-actuated bellows 91, housed in a chamber 96 provided inside the housing (Figs. 6 and 8), communicates with the filter chamber 31, so that a rod 92 can slide into a holder 93. to actuate a switch 94 normally maintained in its open position by means of a spring. As the bellows expands due to an increase in back pressure occurring in the filter chamber 31, switch 94 simultaneously energizes the electromagnet windings 67 and 98.
The electromagnet 67 moves the friction wheel 61 into the position shown in FIG. 3 (in engagement with the roller 58 and the wheel 69), so that the nozzle 41 is rotated. The electromagnet 98 is simultaneously energized to move a flap valve 99 from a position shown in dotted lines in FIG. 2 to a position in which it establishes communication between the initial separator 11 and the filter cleaning nozzle through channel 48.
In its normal position, small tabs 101, provided on the valve, prevent the latter from entirely closing the channel 13, this small game replacing the air which passes through the second fan 38.
Normally, dust laden air is drawn through pipe 15 into passage 14 and tangentially enters the initial separator 11. The heavier dust particles are discharged into the removable container 12, while the air with the remaining particles of dust is drawn in by the fan 22 and is discharged through the ports 28 in the filter chamber 31. Dust is deposited on the inner wall of the filter 33 and air escapes from the annular chamber 32 into the second fan 38 which helps to draw air through the filter.
The air is then evacuated from the fan 38 through the orifices 53 in the rotary turbine 51 and passes into the atmosphere through the outlet orifice 5.
After the vacuum cleaner has been running for a while, back pressure builds up in the filter chamber 31 due to the accumulation of dust particles on its interior surface. This pressure increase causes the expansion of the bellows 91 which actuates the switch 94, so as to: excite the windings of the electromagnets 67 and 98.
As already explained, these electromagnets respectively rotate the filter cleaning nozzle by bringing the friction wheel 61 into contact with the friction wheel 69, while the electromagnet 98 moves the valve 99, thus such that the filter cleaning nozzle 41 is placed in communication, via channel 48, with the initial separator 11, the inflow of air through channel 13 being approximately stopped.
The flow of air through the dust removal device is not entirely stopped, because this air drives the turbine 51. During the filter cleaning operation, air continues to flow from the filter. filter chamber 31 outwards into the annular discharge chamber 32, except for the surface of the filter which is in contact with the nozzle 41.
When the back pressure appearing in the filter chamber 31 is reduced, the bellows 91 contracts, thus allowing the spring to open the switch 94, which causes the friction wheel 61 to disengage acting as a coupling and returns valve 99 to its normal position.