CH640126A5

CH640126A5 - Nassreinigungs-sauggeblaesevorrichtung.

Info

Publication number: CH640126A5
Application number: CH551978A
Authority: CH
Inventors: Robert L Hyatt; Norbert H Niessner
Original assignee: Ametek Inc
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1978-05-22
Publication date: 1983-12-30
Also published as: DE2821269C2; FR2391691B1; IT1095064B; FR2391691A1; JPS53148159A; CA1070348A; DE2821269A1; JPS6323772B2; IT7823670A0; GB1600463A; SE431156B; US4088424A; SE7805902L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nassreinigungs-Sauggebläsevorrichtung mit einem Gebläsegehäuse mit einer Endwand, einer drehbaren Gebläsewelle, die sich durch die Endwand hindurch in das Gehäuse erstreckt, einem von der Endwand getragenen Schmierlager, in dem die Gebläsewelle gelagert ist, sowie einem Arbeits- und einem Hilfsgebläse, deren Räder auf der Gebläsewelle angeordnet sind, wobei diese Gebläse dazu bestimmt sind, mindestens die Arbeitsluft, mit der die Reinigung durchgeführt wird, durch das Gebläsegehäuse zu drücken und wobei das Gebläsegehäuse mindestens einen Einlass und einen Auslass für die Arbeitsluft besitzt.

Bei bekannten elektrischen Reinigungssauggeräten für den Haushalt oder die gewerbsmässige Benutzung sind ein elektrischer Antriebsmotor und die von diesem angetriebenen Zentrifugalgebläseräder, die zum Ansaugen und zum Transport der Arbeits- bzw. Reinigungsluft durch das Reinigungsgerät dienen, zu einer Motor-Gebläseeinheit zusam-mengefasst. Diese Einheit ist als Ganzes in das oder aus dem gesamten Reinigungsgerät ein- oder ausbaubar, das weiterhin einen Schmutzfilter und eien Schmutzaufnehmer oder bei Nassreinigungsgeräten auch einen Flüssigkeitstank um-fasst.

Bei Nassreinigern für die Boden- oder Teppichreinigung, insbesondere bei einem Heisswasser-Extraktionsteppich-reiniger, der allgemein gebräuchlich geworden ist, und auch bei Bodennassreinigern, bei denen eine Saugaufnahme des zurückbleibenden Wassers oder des Spülwassers erfolgt, werden das luftdurchsetzte Wasser und der Schmutz von der Arbeitsluft, d.h. der Saugreinigungs- oder Transportluft, getrennt, bevor der Arbeitsluftstrom das Sauggebläse des Gerätes erreicht. Die abgetrennte Flüssigkeit wird entweder kontinuierlich von dem Gerät abgeleitet oder in einen Sammelbehälter aufgenommen.

Nun wird insbesondere bei der Benutzung von Heisswas-serstrahl-Extrakionsteppichreinigern auf den Teppich eine Wasser- und Reinigungsmittellösung gegeben, die schliesslich ebenfalls mit aufgesaugt wird. Normalerweise wird bei dieser Reinigungsmethode kein stark schäumendes Reinigungsmittel benutzt, so dass keine unerwünschten Schaumbildung oder Ansammlung in der Flüssigkeit oder im Flüssigkeitssammelbehälter des Reinigungsgerätes erfolgt. Jedoch, wenn ein Teppich gereinigt wird, der vorher bereits einmal mit einem stark schäumenden Reinigungsmittel oder

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Shampoo gereinigt worden ist, oder aber versehentlich ein stark schäumendes Mittel doch verwendet wird, kann eine beträchtliche Schaummenge erzeugt werden, die ihren Weg in das Sauggebläse findet.

Obgleich Schaumvernichtungsmittel erhältlich sind und wenn ein Schaumproblem auftritt oder zu erwarten ist, ein derartiges Mittel gewöhnlich auch benutzt werden wird, insbesondere in dem Flüssigkeitssammelbehälter eines Heiss-wasser-Extraktionsreinigers, kann ein derartiges Mittel versehentlich weggelassen oder das Problem nicht rechtzeitig erkannt werden. Somit können Schaum oder schaumerzeugende Flüssigkeit unbeabsichtigt in oder durch das Sauggebläse gelangen. Demgemäss kann die das Reinigungsmittel aufweisende Flüssigkeit oder Schaum seinen Weg teilweise auch in das angrenzende Wellenlager des Gebläses finden, aus dem dadurch das Schmiermittel ausgelaugt werden kann, wodurch es sehr schnell zu einem Lagerschaden kommt.

Wenn nun Schaum in das Gebläsesystem eintritt oder dort erzeugt wird, wird er, statt das Gebläsegehäuse vollständig an seinem normalen Arbeitsluft-Ausgang zu verlassen, mindestens teilweise zwischen dem letzten Gebläserad und der angrenzenden Lagergehäusewand mindestens teilweise festgehalten und verwirbelt, wodurch aber in den meisten Fällen die Schaumbildung noch verstärkt wird. Wenn dann ein Teil des Schaums nach innen zum Wellenbereich bewegt wird und dort durch die einfachen normalen mechanischen Lagerdichtungen dringt, genügen nur wenige derartiger Vorfälle, um einen Verlust des Lagerschmiermittels in einem solchen Masse herbeizuführen, dass daraus ein schnelles Lagerversagen resultiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Nassreinigungs-Sauggebläseeinheit zu schaffen, die eine erhöhte Sicherheit gegen das Eindringen von Schaum oder Reinigungsmittel in den Lagerbereich besitzt. Erfindungungsgemäss wird dies bei einer Nassreinigungs-Sauggebläseeinheit der eingangs beschriebenen Art durch die in der Kennzeichnung des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale erreicht.

Anhand des in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Gebläseeinheit im Schnitt.

Die Motorgebläseeinheit U, wie in der Zeichnung gezeigt, weist einen an sich bekannten Aufbau auf und besteht aus einem separat belüfteten Motorabschnitt M und einem Sauggebläseabschnitt F, in dem die Arbeitsluft bewegende Zentrifugalgebläse 32 und 34 unmittelbar auf einer Motor-Rotorwelle T befestigt sind, die von einem Motorabschnitt M in das Gehäuse des Gebläseabschnittes F ragt.

Im Motorabschnitt M, d.h. dem Hauptmotorgehäuse oder der Statoranordnung, sind ein linker Lagerdeckel 11 und ein rechter oder gebläseseitiger Motorlagerdeckel 12 an den gegenüberliegenden Enden eines gewickelten Stators oder einer Polblechanordnung S mittels Spannschrauben 13 befestigt, die durch den Lagerdeckel 11 verlaufen und in den Motorlagerdeckel 12 eingeschraubt sind.

Der Rotor R wird von der Welle T getragen und rotiert innerhalb der Pol- und Statoranordnung. Die Welle T weist links und rechts vorstehende Enden auf, die durch passende Lageranordnungen 15,16 verlaufen, die in nach innen gerichtete Lagervorsprüngen 17,18 eingesetzt sind. Bei dem Motor handelt es sich um eine Kommutatormaschine, für die eine passende Bürstenanordnung, wie durch die Bürste B gezeigt, auf der motorseitigen oder inneren Fläche des ge-bläseseitigen Lagerdeckels 12 angeordnet ist.

Obgleich Reihenschlussmotoren gewöhnlich benutzt werden, ist die Erfindung auch bei anderen Motortypen mit passendem elektrischem Aufbau verwendbar, und auch bei

Einheiten mit maschinellen Veränderungen, wie beispielsweise auf dem linken Lagerdeckel befestigten Bürsten.

Ein mit Löchern versehenes Metallband ist um ringförmige flache Ausnemungen 1 In, 12n mit ebenem Boden in s den Lagerdeckeln gewickelt, die mit ihren Enden entweder dauernd fest oder in einer lösbaren Art verbunden sind. Es wird demnach ein umfangsgemässer Verschluss des Motorgehäuses gebildet, der passend mit Luftauslassöffnungen versehen ist, wie insbesondere die Öffnung 20a für die Mo-lo torbelüftungsluft, die über den Kommutator- und Bürstenbereich strömt. Durch das Lüftungsgebläse 22 für den axialen Luftstrom, das auf dem linken äusseren Ende der Welle T befestigt ist, wird die Luft durch zahlreiche Kühllufteinlass-öffnungen in der tassenförmigen, endseitig abgeflachten, 15 flanschförmig gebördelten Gebläseabdeckung 23 angesaugt und durch Öffnungen im Lagerdeckel 11 und weiter durch die Länge des Motorabschnittes, insbesondere zwischen dem Rotor und dem Stator, für eine wirksame Kühlung weitergeleitet.

20 Zusätzlich zur Verwendung als Motorlagerdeckel mit dem Lagerfortsatz 18 für das rechte Motorende und als Träger für die Bürsten bildet das Teil 12, der Lagerdeckel, auch die innere Endwand für das Gebläsegehäuse H, und weist einen nach rechts vorstehenden Bord 12r auf, der einen leicht 25 zurückspringenden umlaufenden Kragen besitzt, auf dem ein tassenförmiges Element aufgesetzt ist, das einen Teil des Gehäuses H bildet. Hier, wie weiter im dem ymfangsgemässen Bordbereich des Teils 12 dargestellt ist, bildet die spezielle Ausgestaltung des Gebläsegehäuses und Ausstosses einen 30 spiraleförmigen, sich erweiternden Luftauslassgang, der einen Kanal 24 im Innern des Bordabschnitts 12r einschliesst, der axial nach rechts geöffnet ist und zur Aufnahme des Abluftstromes von dem Umfang des angrenzenden Sauggebläses dient. Der Kanal 24 hat einen Strömungsbereich, der 35 kontinuierlich zunimmt, bei zunehmender Tiefe in Längsbzw. axialer Richtung, da der Kanal sich einem Auslass an dem Auslassverbindungsflansch 24a annähert, der einstük-,kig mit dem Teil 12 ausgebildet ist.

Der Kanal 24 wird bestimmt zwischen einer inneren ring-40 förmigen Fläche des Bordes 12r und einer kleineren Kanal-wandfläche, die sich nach links von einem Bördelrand 25 fortsetzt. Die innere Umfangswand des Kanals 24 mit dem Bördelrand 25 ist etwa gleich gelagert mit dem äusseren Auslassumfang des zweiten Stufengebläserades 32. 45 Der Bördelrand 25 ist mit der Welle T koaxial und erstreckt sich von einer Haupfläche des Teils 12 nach rechts, um dichtend einen kurzen, axial abgebogenen Steg einer Scheibe oder Leitfläche 27 mit einem mittigen Loch aufzunehmen bzw. zu tragen. Dadurch ist die Scheibe 27 im Ab-5o stand von der flachen Endwand 12f des Lagerdeckels 12 gehalten. Die Scheibe 27 kann durch eine ringförmige Rille 27a versteift werden. Die mittige Auslassöffnung 27c der Scheibe 27 nimmt den rechten, sich dadurch erstreckenden Lagervorsprung 18 sowie eine Schirmanordnung 43 auf und gewährt 55 einen Auslass des Gebläses 42 für die Hilfsluft, die bei den Einlässen 28 eintritt, wie später genau beschrieben ist.

Hilfslufteinlässe 28 sind in der Wand des Lagerdeckels an dessen abgewinkelter Seite gerade innerhalb des Bordes 25 angeordnet, so dass sie an einer Stelle radial über dem Band 60 20 liegt und damit ausserhalb des Motorgehäuses.

Der Gebläseabschnitt F weist eine 2-Stufen-Form auf. Das Gebläsegehäuse H umfasst einen Mantel, der auf der Aussenfläche des Bordes 12r aufgespannt ist und besteht hier aus zwei mit flachem Boden und zylindrischen Wänden 65 versehenen bezogenen Metallschalen 31 und 35. Die Schale 31, die mit ihren zylindrischen Wänden auf dem Bord aufsitzt und das sich radial verjüngende zweite Stufengebläserad 32 umgibt, hat eine radial verlaufende Wand und eine zen-

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traie Öffnung als Einlass für das Loch des zweiten Stufengebläses und weist auf ihrer äusseren nach rechts weisenden Fläche übliche feststehende Flügel 33 auf. Dadurch ist der Auslassumfang des Gebläserades 32 axial versetzt von dem Gehäuseauslass, weshalb nach aussen hin ausgeblasen und dann axial in den vorstehenden beschriebenen Kanal eingeleitet wird.

Für ein erstes Stufengebläserad 34, das mit dem zweiten Gebläserad 32 identisch ist, ist der zweite Metallabschnitt 35 auf einen leicht verkleinerten zylindrischen Endabschnitt des Mantelabschnittes 31 aufgeschoben und hat in seinem im wesentlischen als flachen Boden ausgebildeten radialen Wandbereich eine grosse zentrale Einlassöffnung 36 für das Einströmen der Arbeitsluft in axialer Richtung zum ersten Stufengebläseradeinlassloch. Ein koaxialer, ringförmiger Innenbord 36b bewirkt nicht nur eine gewisse strukturelle Steifigkeit für die Endwand, sondern auch einen gewissen Grad der Abtrennung des Raumes zwischen der Gehäusefrontwand und der angrenzenden Endfläche des Gebläserades 34, um in gewissem Grad eine Rezirkulation vom äusseren Auslassbereich des Gebläserades zurück zum Einlassloch zu verhindern. Beide Gebläseräder sind vorzugsweise radial nach aussen verjüngt ausgeführt, wie es allgemein bekannt ist, und bestehen aus zwei Hauptscheiben mit einer zentralen Öffnung für die Welle einer ringförmigen Scheibe und einer Reihe von dazwischen befestigten Flügelelementen.

Normalerweise sind das erste Stufengebläserad 34 und das zweite Stufengebläserad 32 auf dem sich nach rechts erstreckenden Ende der Motor-Rotorwelle mittels eines ersten axialen Abstandhalters 37 befestigt, der einen Hülsenteil um die Welle herum umfasst und sich gegen den inneren Laufring des Kugellagers 16 abstützt und einen radialen Flansch besitzt, der eine Klemmfläche für die Hauptscheibe des Gebläserades 34 darstellt, sowie mittels seines länglichen Zwischenstufenabstandhalters zwischen den Gebläserädern, einer äusseren Lochscheibe 39 an der Aussenseite des ersten Stufengebläserades und schliesslich einer Spannmutter 40, die auf das Wellenende aufgeschraubt ist.

Der Strömungsweg der Arbeitsluft von dem Einlass 36 des Gehäuses H durch das erste Stufengebläserad 34, die Zwischenstufe als »Festgebläserad« 33 und das zweite Stufengebläserad 32 zu dem Kanal 24, der zum Auslass 24a 5 führt, ist durch durchgehende Pfeile gekennzeichnet. Der Strömungsweg der Kühlungsluft für den Motor ist durch gestrichelte Pfeile im Motorenbereich angegeben.

Weiterhin ist auf der Welle T und dem Flanschteil 37 sowie der Hauptscheibe des Geblaserades 32 ein nicht koni-lo sches Hilfsgebläserad 42 mit wesentlich kleinerem Durchmesser als der des Gebläserades 32 mit diesem rückseitig aneinander liegend angeordnet, sowie auch ein tassenför-miges weiteres Leitblech-Element 43, das zentrisch zum Loch des Gebläserades 32 verläuft. Es ergibt sich, dass die 15 Umfangswand 43 einen ziemlich engen Drehsitz um den sich nach rechts erstreckenden Lagerfortsatz 18 besitzt und sich axial durch die zentrale Öffnung der Scheibe 27 zur flachen gebläseseitigen Fläche 12f des Lagerdeckels 12 erstreckt. Demgemäss öffnet sich der ringförmige Auslass vom Hilfs-20 luftweg oder Stömungsraum, der zwischen der Scheibe 27 und dem Lagerdeckel bestimmt ist, entlang der Aussenflä-chen des Leitbleches 43 in des Loch des Hilfsgebläses 42.

Wie durch die gestrichelten Pfeile angegeben, fliesst die Hilfsluft oder Kugellagerabdichtluft von den Einlässen 28 25 nach innen, dann axial hinter dem Lagerbereich in das Loch des Hilfsgebläserades 42, und von dort wird sie ausgeblasen über den Haupt- oder Arbeitsluftausgangskanal 24 durch den Zwischenraum zwischen dem Gebläserad 32 und der wirksamen inneren Fläche des Gebläsegehäuses, d.h. der 30 Scheibe 27. Demgemäss wird ein erstes Hindernis für die Schaum- oder Reinigungsmittelbewegung zum Lager durch die Hilfsluft gebildet, die von dem Gebläserad 42 ausgestos-sen wird und ein zweites Hindernis durch den Luftstrom durch den Ausgang 27c um das Leitblech 43 zum Loch des 35 Gebläserades 42 und ein drittes und viertes durch die Anwesenheit der Scheibe 27 vor der Fläche 12f in Verbindung mit dem rotierenden Leitblech, die beiden in die zentrale Öffnimg 27c ragen und den Lagerfortsatz umgeben.

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1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Nassreinigungs-Sauggebläsevorrichtung mit einem Gebläsegehäuse (H) mit einer Endwand (12f), einer drehbaren Gebläsewelle (T), die sich durch die Endwand hindurch in das Gehäuse erstreckt, einem von der Endwand getragenen Schmierlager (16), in dem die Gebläsewelle (T) gelagert ist, sowie einem Arbeits- (32) und einem Hilfsgebläse (42), deren Räder auf der Gebläsewelle (T) angeordnet sind, wobei diese Gebläse dazu bestimmt sind, mindestens die Arbeitsluft, mit der die Reinigung durchgeführt wird, durch das Gebläsegehäuse (H) zu drücken, und wobei das Gebläsegehäuse (H) mindestens einen Einlass und einen Auslass für die Arbeitsluft besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad des Arbeitsgebläses (32) einen grösseren Durchmesser besitzt als dasjenige des Hilfsgebläses (42), dass mindestens ein Hilfsluft-Einlass (28) vorgesehen ist, der die Endwand (120 durchsetzt und in Abstand von der Gebläsewelle (T) und dem Auslass für die Arbeitsluft angeordnet ist, dass ferner eine Luftleiteinrichtung (27) für die Hilfsluft vorhanden ist, die gegenüber der Endwand (12f) angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, durch welche die Gebläsewelle (T) in das Gebläsegehäuse (H) hineinragt, wobei zur Bildung eines die Gebläsewelle (T) umgebenden Luftstromraumes die Luftleiteinrichtung (27) sich von dem Hilfsluft-Einlass (28) bis zur Gebläsewelle (T) erstreckt und wobei weiterhin die Gebläsewelle (T) oder bestimmte auf dieser angeordnete Teile die innere und die Öffnung der Luftleiteinrichtung (27) die äussere Begrenzung einer ringförmigen Öffnung bilden, welche den genannten Luftstromraum mit dem Innenraum des Gebläsegehäuses (H) verbindet, und dass dem Arbeits- (32) und dem Hilfsgebläse (42) ein Einlassloch zugeordnet ist, das in Richtung auf die ringförmige Öffnung weist, um zu bewirken, dass bei Rotation der Gebläsewelle (T) die Hilfsluft durch den Hilfsluft-Einlass (28), den Luftstromraum und anschliessend in axialer Richtung durch die ringförmige Öffnung in das Einlassloch angesaugt wird.
2. Nassreinigungs-Sauggebläsevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleiteinrichtung aus einem Leitblech (27) mit einer mittigen Öffnung (27c) besteht, durch welche die Gebläsewelle (T) hindurchgeführt ist, und dass das Leitblech (27) an seinem Umfang mit der Innenfläche der Endwand (12f) dichtend in Verbindung steht, im übrigen aber im Abstand zu dieser verläuft und sich näher beim Arbeitsgebläse (32) befindet als diese Endwand (12f), wodurch der Luftstromraum gebildet wird.
3. Nassreinigungs-Sauggebläsevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleiteinrichtung zusätzlich ein napfförmiges, auf der Gebläsewelle angeordnetes Leitblech (43) aufweist, dessen Umfang die innere Begrenzung der ringförmigen Öffnung darstellt.
4. Nassreinigungs-Sauggebläsevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad des Hilfsgebläses (42) auf der Gebläsewelle (T) zwischen dem Rad des Arbeitsgebläses (32) und der Luftleiteinrichtung (27) befestigt ist und dass im Hilfsgebläse (42) die Einlassöffnung für die Hilfsluft ausgebildet ist, die der mittigen Öffnung (27c) in der Luftleiteinrichtung (27) gegenüberliegt.
5. Nassreinigungs-Sauggebläsevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerflansch (18) sich von der Endwand (12f) nach innen bis zum in axialer Richtung in Abstand angeordneten Arbeitsgebläse (32) erstreckt, dass das napfförmige Leitblech (43) mit seiner Umfangsfläche koaxial zur Gebläsewelle (T) angeordnet ist und dass die Umfangswandung dieses Leitbleches (43) den Lagerflansch (18) umgibt und sich zur Innenseite der Endwand (12f) hin erstreckt.
6. Nassreinigungs-Sauggebläsevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerflansch

(18) sich durch die Öffnung (27c) der Luftleiteinrichtung (27) hindurch und mindestens teilweise in die mittige Einlassöffnung des Hilfsgebläses (42) hinein erstreckt.
7. Nassreinigungs-Sauggebläsevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der Endwand (12f) einen kreisförmigen Rand (25) aufweist, der koaxial zur Gebläsewelle (T) angeordnet ist und der bezüglich des Hilfsluft-Einlasses (28) in radialer Richtimg betrachtet oberhalb dieser verläuft, und dass die Luftleiteinrichtung (27) einen abgebogenen Steg aufweist, der auf dem Rand (25) zum Sichern und Abdichten der Luftleiteinrichtung (27) gegenüber der Endwand (12f) sitzt.
8. Nassreinigungs-Sauggebläsevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endwand (12f) auch ein Teil eines Lagerdeckels eines getrennten Gehäuses (M) für einen Elektromotor bildet und dass dieses Motorgehäuse (M) mittels eines von der Arbeitsluftströmung getrennten Kühlluftstromes belüftet wird.