CH624842A5 - Motor fan mounting in a closed housing, in particular a vacuum cleaner housing - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Motorgebläsehalterung in einem geschlossenen Gehäuse, insbesondere Staubsaugergehäuse, sowie die Halterung von Einbaumotoren in geschlossenen Gehäusen, welche im Haushalt, im Büro oder im Labor Verwendung finden. The invention relates to a motor fan holder in a closed housing, in particular a vacuum cleaner housing, and to the mounting of built-in motors in closed housings which are used in the household, in the office or in the laboratory.
Der internationale Trend zu leistungsgesteigerten Antrieben, zu vermindertem Materialeinsatz und zur Erhöhung der Nenndrehzahl derartiger Geräte führt zwangsläufig zu einer Zunahme der Intensität der vom Motor ausgehenden Vibration und der damit verbundenen Geräusche. The international trend towards higher-performance drives, reduced material usage and increasing the nominal speed of such devices inevitably leads to an increase in the intensity of the vibration emanating from the motor and the associated noise.
Mit dieser Tendenz muss notwendigerweise die Wirksamkeit der elastischen Elemente zur Halterung des Motors gesteigert werden. Diese elastischen Elemente zur Halterung haben im Zuge der Weiterentwicklung unter Berücksichtigung zusätzlicher Funktionen und, insbesondere bei Staubsaugern, die konstruktive Anpassung der Motorgebläseaggregate an das Gerätegehäuse vielfältige Ausführungsformen angenommen. With this tendency, the effectiveness of the elastic elements for mounting the motor must necessarily be increased. In the course of further development, taking into account additional functions and, in particular in the case of vacuum cleaners, these elastic elements for mounting have adopted a wide variety of designs for adapting the engine blower units to the device housing.
Bekanntgeworden sind insbesondere bei Staubsaugern relativ einfache Konstruktionen elastischer Halterungen von Motorgebläseaggregaten derart, dass beide Enden des Motorgebläseaggregates form- und kraftschlüssig mittels elastischer, geräuschdämpfender Stoffe am Staubsaugergehäuse haltern bzw. sich abstützen, dargestellt u.a. in den DE-PS 925 197 und 1 094 947. Relatively simple constructions of elastic brackets for motor fan units have become known, in particular in the case of vacuum cleaners, in such a way that both ends of the motor fan unit are positively and non-positively held or supported on the vacuum cleaner housing by means of elastic, noise-damping substances, shown, among other things. in DE-PS 925 197 and 1 094 947.
Der Formschluss der elastischen Elemente zur Halterung des Motorgebläseaggregates wird durch eine statische Vorspannung unterstützt. Die statische Belastung steht unter Berücksichtigung der Gummieigenschaften und der fertigungsbedingten Einbautoleranzen im Widerspruch zur erforderlichen Reduktion der auf das Gehäuse übertragenen mechanischen Schwingungen. The positive locking of the elastic elements to hold the motor fan unit is supported by a static preload. Taking into account the rubber properties and the manufacturing-related installation tolerances, the static load contradicts the required reduction in the mechanical vibrations transmitted to the housing.
Aus der DE-OS 2 142 254 ist weiterhin eine elastische Halterung des Motorgebläseaggregates bekannt. Der Motorgebläseraum wird hierbei durch eine das Staubsaugergehäuse teilende vertikale Zwischenwand gebildet und mittels einer Wand zur Befestigung für das Motorgebläseaggregat in einen Saugraum und einen Druckraum unterteilt. Das Motorgebelä-seaggregat ist quer zur Staubsaugerlängsachse in einem längs-5 geteilten Gehäuse angeordnet. From DE-OS 2 142 254 an elastic bracket of the motor fan unit is also known. The motor blower chamber is formed here by a vertical intermediate wall dividing the vacuum cleaner housing and divided into a suction chamber and a pressure chamber by means of a wall for fastening the motor blower unit. The motor fan unit is arranged transversely to the longitudinal axis of the vacuum cleaner in a longitudinally divided housing.
Die in der DE-OS 2 406 915 gezeigte elastische Halterung eines Motorgebläseaggregates besteht aus einer sich auf dem Boden und an den Seitenwänden des Motorgebläseraumes abstützenden Dichtung, in welcher das Aggregat senkrecht zur io Staubsaugerlängsachse gehalten ist. Zwischen dem Motorgebläseraumdeckel und dem Aggregat ist eine weitere elastische Abstützung angeordnet. The elastic mounting of a motor blower unit shown in DE-OS 2 406 915 consists of a seal which is supported on the floor and on the side walls of the motor blower chamber and in which the unit is held perpendicular to the longitudinal axis of the vacuum cleaner. Another elastic support is arranged between the engine blower compartment cover and the unit.
Den bekannten Lösungen haftet der Nachteil an, dass die Motorgebläseaggregate unter statischer Vorspannung gehalten 15 sind. Die Nachteile der statischen Vorspannung bestehen in der Verformung und Verfestigung der Formgummiteile aufgrund der temperatur- und druckabhängigen Alterung des Gummis, in einer hohen Festigkeitsanforderung an die Aufnahmen der Formteile und in einem hohen Montageaufwand. 20 Im DE-GM 1 986 662 wurden zur Beseitigung der Nachteile einer Halterung unter statischer Vorspannung zusätzliche mechanische Stell- und Befestigungsmittel für das Motorgebläseaggregat vorgeschlagen. Derartige Mittel erhöhen den Montageaufwand und stellen hohe Anforderungen an Toleranzen 25 und Passungen. The known solutions have the disadvantage that the motor blower units are held 15 under static prestress. The disadvantages of the static preload consist in the deformation and hardening of the molded rubber parts due to the temperature and pressure-dependent aging of the rubber, in a high strength requirement for the receptacles of the molded parts and in a high assembly effort. 20 In DE-GM 1 986 662, additional mechanical actuating and fastening means for the motor fan unit have been proposed to eliminate the disadvantages of a holder under static pretension. Such means increase the assembly effort and place high demands on tolerances 25 and fits.
Nachteilig wirkt sich weiterhin aus, dass die Motorgeblä-sehalterungen einer Schockbeanspruchung beispielsweise während des Anlaufmomentes und auch während des Transportes nicht genügen. Eine Abstützung am Deckel stellt weiterhin 30 eine Gefahrenquelle dar. Ein Element zur Halterung derartiger Motoren muss eine hohe Radialbelastung aushalten. Die bekannten Halterungen von Motoren mittels gummielastischen Materialien zeigen allesamt die gleiche Schwierigkeit bei der Auswahl der Elastizität der Gummiteile, die in den Anwen-35 dungsfällen unter Belastung stehen. Harter, widerstandsfähiger Gummi gleicht zwar hohe Radialbelastungen aus, ermöglicht aber keine Schallisolierung, welche wiederum ein weicher, federnder Gummi erzielt. Another disadvantage is that the motor fan brackets do not meet a shock load, for example during the starting torque and also during transport. Support on the cover continues to represent a source of danger. An element for holding such motors must withstand a high radial load. The known mountings of motors by means of rubber-elastic materials all show the same difficulty in the selection of the elasticity of the rubber parts that are under load in the application cases. Hard, resistant rubber compensates for high radial loads, but does not enable sound insulation, which in turn achieves a soft, springy rubber.
Die Schwierigkeiten lassen sich durch federelastische Ele-40 mente beseitigen, wie in der DE-PS 1 286 193 bekanngeworden. Dabei werden zwei Isolierelemente federelastisch und mit in radialer und in tangentialer Richtung unterschiedlicher Federcharakteristik an die Halterung des Motors im Gerät angekoppelt. Das Wesentlichste besteht darin, dass die Isolierele-45 mente als durch elastisches, schallisolierendes Material radial allseitig abgestützte Ringlager ausgebildet sind und dass zwischen dem Ständer des Motors und der Halterung im Gerät eine tangential federnde Rückstellfeder angeordnet ist. The difficulties can be eliminated by means of spring-elastic elements, as became known in DE-PS 1 286 193. In this case, two insulating elements are coupled to the mounting of the motor in the device with spring elasticity and with different spring characteristics in the radial and in the tangential direction. The most important thing is that the insulating elements are designed as ring bearings supported radially on all sides by elastic, sound-insulating material and that a tangentially resilient return spring is arranged between the stator of the motor and the holder in the device.
Nachteilig wirkt sich bei dieser Ausbildung aus, dass das so Ringlager Drehschwingungen ausführt und für die Halterung des Motors ausserdem zusätzliche Befestigungsmittel erforderlich sind, so dass ein erheblicher Montageaufwand notwendig ist. A disadvantage of this design is that the ring bearing thus executes torsional vibrations and additional fastening means are also required for the mounting of the motor, so that a considerable outlay on installation is necessary.
Ziel der Erfindung ist es, ein Motorgebläseaggregat ausser-55 halb seiner Schwerpunktebene in einem geschlossenen Gehäuse nach dem Prinzip der zentralen Mittelpunktankopplung mit geringem Montageaufwand raumsparend geräusch- und schwingungsisolierend sowie ohne die den bekannten Halterungen anhaftenden Nachteilen zu haltern und damit den Ge-60 brauchswert von Geräten mit gesteigerter Leistung zu erhöhen. The aim of the invention is to hold a motor-blower unit outside of its center of gravity in a closed housing according to the principle of central coupling to the center with little installation effort, in a space-saving manner noise and vibration isolating and without the disadvantages inherent in the known holders and thus the utility value of 60 Increase devices with increased performance.
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, mit wenig Bauteilen eine Halterung von Einbaumotoren in einem geschlossenen Gehäuse ohne zusätzliche mechanische Stell-«5 und Befestigungsmittel zu schaffen, welche unbeeinflusst der natürlichen Alterungserscheinungen von Gummiteilen ein selbständiges Ausgleichen des axialen Spieles ohne hohe Anforderungen an Toleranzen und Passungen gewährleistet. The invention is based on the technical task of creating a mounting of built-in motors in a closed housing without additional mechanical actuators and fasteners, which, unaffected by the natural aging of rubber parts, compensate for the axial play independently without high demands on tolerances and with few components Fits guaranteed.
3 3rd
624 842 624 842
Erfindungsgemäss wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, dass das Motorgebläseaggregat druckseitig über ein Anpassungsteil, ein erstes elastisches Formteil und mindestens zwei zwischen diesen Teilen formschlüssig eingefügten Druckfedern sowie saugseitig über einen Ansaugkanal, der dem Querschnitt der Ansaugöffnung des Aggregates angepasst ist, mit einem zweiten Formteil mit dem Aggregat verbunden ist, wobei der Ansaugkanal in der Zwischenwand gebildet ist, welche über eine elastische Abdichtung in am Gehäuse angeformten Trägerelementen gehalten ist. According to the invention, the technical problem is solved in that the engine blower unit on the pressure side via an adapter, a first elastic molded part and at least two compression springs inserted between these parts with a positive fit, and on the suction side via an intake duct which is adapted to the cross section of the intake opening of the unit, with a second molded part is connected to the unit, the suction channel being formed in the intermediate wall, which is held in the support elements formed on the housing via an elastic seal.
Das druckseitig als Luftumlenkkappe ausgebildete und aus wärmeisolierendem Material bestehende Anpassungsteil kann einen mittigen Ansatz und Stifte zur formschlüssigen Aufnahme des Formteiles sowie mindestens zwei kegelstumpfför-mige Stützen zur Lagefixierung der Druckfedern aufweisen. The adapter on the pressure side, which is designed as an air deflecting cap and is made of heat-insulating material, can have a central projection and pins for the positive reception of the molded part and at least two frustoconical supports for fixing the position of the compression springs.
Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit besteht darin, dass die Steifigkeit der Druckfedern in radialer Richtung, bezogen auf die Motorgebläseachse, kleiner als die Steifigkeit des Formteiles in gleicher Beanspruchungsrichtung gewählt wird. Mit der formschlüssigen, federelastischen Fixierung des Motorgebläseaggregates und der gleichzeitigen dynamischen Belastung der Formteile kann vorteilhaft eine optimale Schwingungsisolation erreicht werden. Darüber hinaus kann die Ausbildung des Anpassungsteiles als Luftumlenkkappe eine thermische Isolation zwischen Motor und Gehäuse schaffen, wobei auch das aerodynamische Geräusch der Ausblasluft gemindert werden kann. Another design option is that the rigidity of the compression springs in the radial direction, based on the motor fan axis, is chosen to be smaller than the rigidity of the molded part in the same direction of loading. With the form-fitting, spring-elastic fixing of the motor blower unit and the simultaneous dynamic loading of the molded parts, optimal vibration isolation can advantageously be achieved. In addition, the design of the adapter as an air deflection cap can create thermal insulation between the motor and the housing, and the aerodynamic noise of the blow-out air can also be reduced.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing:
Fig. 1 im Schnitt ein längsgeteiltes Staubsaugergehäuse mit quer gehaltertem Motorgebläseaggregat, 1 in section a longitudinally divided vacuum cleaner housing with a cross-mounted motor fan unit,
Fig. 2 eine Ansicht des Anpassungsteiles und des Formteiles in Richtung der Motorgebläseachse, 2 is a view of the adaptation part and the molded part in the direction of the motor fan axis,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A—A in Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 3. 3 shows a section along the line AA in FIG. 2, FIG. 4 shows a section along the line B-B in FIG. 3.
Die Fig. 1 zeigt einen Staubsauger, welcher eine das Gehäuse 1 in einen Motorgebläseraum 13 und einen Staubsam-melraum 15 teilende Zwischenwand 2 aufweist. Die Halterung eines Motorgebläseaggregates 3 erfolgt, bezogen auf seine Achse 10, horizontal, rechtwinklig zur Staubsaugerachse 16, nach dem Prinzip der zentralen Mittelpunktankopplung formschlüssig in Trägerelementen 11,12 am Gehäuse 1. 1 shows a vacuum cleaner which has an intermediate wall 2 which divides the housing 1 into an engine blower chamber 13 and a dust collector chamber 15. A motor blower unit 3 is mounted, with respect to its axis 10, horizontally, at right angles to the vacuum cleaner axis 16, in a form-fitting manner in support elements 11, 12 on the housing 1 according to the principle of the central center coupling.
An der Saugöffnung 14 ist das Motorgebläseaggregat 3 The motor fan unit 3 is located at the suction opening 14
mittels eines ringförmigen Formteiles 5 an einem Ansaugkanal 4 gefasst. Damit ist eine Anpassung an unterschiedliche Gebläseaggregate oder Einbau oder Einbaumotoren möglich. gripped by means of an annular molded part 5 on an intake duct 4. This enables adaptation to different blower units or to installation or built-in motors.
Der Ansaugkanal 4 wird durch die Zwischenwand 2 be-5 grenzt, so dass vorteilhafterweise der Saugluftstrom nach dem Durchschnitt durch die nichtdargestellten Filterelementen im Staubsaugerraum 14 gelangt. Zur optimalen Schwingungsisolation des Motorgebläseaggregates 3 und zur Erzielung einer gut dichtenden Anlage der Zwischenwand 2 ist eine elastische Ab-10 dichtung 21 in Trägerelementen 12 am Gehäuse 1 angeordnet. The intake duct 4 is delimited by the intermediate wall 2, so that the suction air flow advantageously passes through the filter elements (not shown) in the vacuum cleaner chamber 14 on average. For optimal vibration insulation of the motor fan unit 3 and for achieving a well-sealing contact of the intermediate wall 2, an elastic seal 21 is arranged in support elements 12 on the housing 1.
Der Formschluss des ringförmigen Formteiles 5 wird druckseitig durch die Kombination eines Anpassungsteiles 6 zweier Druckfedern 7 und eines elastischen Formteiles 8 (Fig. 2) unterstützt. Die Druckfedern 7 sind aus Stahl und er-15 zeugen den notwendigen axialen Druck zur Fixierung des Motorgebläseaggregates 3, wobei axiale Toleranzen ausgeglichen werden. Das Anpassungsteil 6 ist als kreisförmige Luftumlenkkappe ausgebildet, wobei der Rand 23 in Richtung des Motorgebläseaggregates 3 gewölbt ist. Ausserdem dient es zur 2o thermischen Isolation zwischen Motorgebläseaggregat 3 und Formteil 8. The positive connection of the annular molded part 5 is supported on the pressure side by the combination of an adaptation part 6 of two compression springs 7 and an elastic molded part 8 (FIG. 2). The compression springs 7 are made of steel and he-15 testify the necessary axial pressure for fixing the motor fan unit 3, axial tolerances being compensated for. The adaptation part 6 is designed as a circular air deflecting cap, the edge 23 being curved in the direction of the motor fan unit 3. In addition, it is used for 2o thermal insulation between engine blower unit 3 and molded part 8.
Nach Fig. 3 weist das Anpassungsteil 6 weiterhin zwei Stifte 17 und einen mittigen Ansatz 20, welche zur formschlüssigen Aufnahme des Formteiles 8 dienen, sowie, wie Fig. 4 25 zeigt, zwei kegelstumpfförmige Stützen für die Lagefixierung der Druckfedern 7 auf. According to FIG. 3, the adaptation part 6 also has two pins 17 and a central projection 20, which serve for the positive reception of the molded part 8, and, as FIG. 4 25 shows, two frustoconical supports for fixing the position of the compression springs 7.
Das Formteil 8 ist dementsprechend derart ausgebildet, The molded part 8 is accordingly designed such that
dass die Ausnehmungen 9,18 und Bohrungen 22 den Forman-schluss gewährleisten. Die Druckfedern 7 stützen sich am An-30 passungsteil 6 ab und sind formschlüssig in den Ausnehmungen 9 angeordnet. that the recesses 9, 18 and bores 22 ensure the form connection. The compression springs 7 are supported on the adapter part 6 and are arranged in a form-fitting manner in the recesses 9.
Die Montage des Motorgebläseaggregates 3 geschieht in der Weise, dass alle Bauelemente zur Schwingungsisolation mit dem Motorgebläseaggregat 3 zusammen in die Trägerelemente 35 11,12 eingeschoben werden, wobei die Zwischenwand gleichfalls mit einbegriffen ist. Die Trägerelemente 11,12 sind bekannte, nicht näher dargestellte, am Gehäuse 1 angeformte Stege, Rippen und Nuten, welche eine gute, formschlüssige Aufnahme gewährleisten, so dass das Motorgebläseaggregat 3 40 schnell und einfach montiert werden kann. Für die Führung und Halterung der Zwischenwand 2 ist sehr vorteilhaft, dass die elastische Abdichtung 21 im Querschnitt ein U-Profil aufweist. The motor blower unit 3 is assembled in such a way that all components for vibration isolation with the motor blower unit 3 are pushed together into the carrier elements 35 11, 12, the intermediate wall also being included. The carrier elements 11, 12 are known, not shown, webs, ribs and grooves formed on the housing 1, which ensure a good, positive fit, so that the motor fan unit 3 40 can be assembled quickly and easily. For guiding and holding the intermediate wall 2, it is very advantageous that the elastic seal 21 has a U-profile in cross section.
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