DE102005018373A1

DE102005018373A1 - Flexibler Saugschlauch

Info

Publication number: DE102005018373A1
Application number: DE200510018373
Authority: DE
Inventors: Michael Krammer
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-10-26
Also published as: EP1885228A1; CN101163435A; WO2006111536A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Saugschlauch für einen Staubsauger mit umlaufenden Balgwellen (14), die an der Schlauchinnenseite (16) in Strömungsrichtung (24) aufeinander folgende Vertiefungen (18) und Erhebungen (20) bilden. DOLLAR A Um den flexiblen Saugschlauch hinsichtlich seines Strömungsverhaltens zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass an der Schlauchinnenseite (16) mindestens ein sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung (24) erstreckendes flächiges Element (22, 30) angeordnet ist, das die Vertiefungen (18) zumindest teilweise überdeckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Saugschlauch gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Staubsauger mit einem erfindungsgemäßen flexiblen Saugschlauch.

Saugschläuche für Staubsauger können gemäß dem Stand der Technik durch Extrusion hergestellt werden. Dabei wir ein rinnenförmiges längliches Element erzeugt und nachfolgend spiralförmig gewickelt, so dass ein Saugschlauch mit spiralförmig umlaufenden Balgwellen entsteht. Diese verleihen dem Schlauch die nötige Flexibilität und Stabilität bei gleichzeitig geringem Gewicht. Das rinnenförmige Element kann auch bereits mehrere parallel laufende Balgwellen aufweisen. Ein derartiger flexibler Schlauch weist insbesondere bei den heutigen hohen Strömungsgeschwindigkeiten der eingesaugten Luft den Nachteil von Pfeifgeräuschen auf. Auch lagert sich in den Balgwellentätern im Inneren des Schlauchs in unerwünschter Weise Schmutz an, was ein Allergie- und Hygienerisiko darstellt.

Aus der EP 1 099 894 B1 ist ein Saugschlauch bekannt, bei dem zur Beseitigung von störenden Pfeifgeräuschen und zur Verbesserung des Strömungswiderstandes beim Durchströmen von Luft eine spezielle Geometrie der sich an der Schlauchinnenseite befindlichen Erhebungen und Vertiefungen vorgeschlagen wird. Dabei wird insbesondere ein spezielles Verhältnis zwischen der Ausdehnung der Erhebungen in Strömungsrichtung und der Ausdehnung der Vertiefungen in Strömungsrichtung als vorteilhaft angesehen. Nachteilig ist aber, dass der in der EP 1 099 894 B1 beschriebene Aufbau kompliziert ist und dass Schmutzablagerungen nicht vermieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und insbesondere einen flexiblen Saugschlauch mit einem verbesserten Strömungsverhalten zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch auf, dass an der Schlauchinnenseite mindestens ein sich im Wesentlichen in Strömungsrichtung und in Umfangsrichtung erstreckendes flächiges Element angeordnet ist, das die Vertiefungen zumindest teilweise überdeckt. Ein derartig angeordnetes flächiges Element erniedrigt den spezifischen Strömungswiderstand des Saugschlauchs. Beim Durchströmen des Saugschlauchs wird die am Einströmen in die Vertiefungen gehindert. Damit werden sich senkrecht zur Vorzugsströmungsrichtung ausbreitende Strömungen verhindert, und ein laminarer Luftstrom wird gefördert. Durch die Verringerung einer Neigung zur Bildung von Turbulenzen wird der Strömungswiderstand erheblich erniedrigt. Gleichzeitig wird durch die zumindest teilweise Überdeckung der Vertiefungen das Anlagern von Staub oder ähnlichem in den Vertiefungen wirksam reduziert. Ferner kann durch die Anordnung eines derartigen flächigen Elements das bisherige auf Extrusion beruhende Herstellungsverfahren im Wesentlichen mit nur geringfügigen Änderungen beibehalten werden. Des Weiteren wird das Eigengewicht des Saugschlauchs nur unwesentlich erhöht und seine Flexibilität wird im Wesentlichen beibehalten. Dabei ist es als besonders vorteilhaft anzusehen, wenn das flächige Element die Vertiefungen vollständig überdeckt, insbesondere auch bei besonders kleinen Biegeradien des Saugschlauchs.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung erstreckende flächige Element sich zumindest teilweise in Strömungsrichtung überlappt. Durch die Anordnung des flächigen Elements derart, dass es sich selbst in Strömungsrichtung teilweise überlappt, wird der sich in Strömungsrichtung bewegenden Luft an der Schlauchinnenseite eine nahezu geschlossene Oberfläche geboten. Anstatt einer vorher durch die rippenartige Struktur verwirbelten Luftströmung kann nun eine im Wesentlichen laminare Strömung stattfinden. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Überlappung soweit stattfindet, dass selbst bei kleinen Biegeradien des Saugschlauchs eine ausreichende Überlappung und damit eine verbesserte Luftführung erreicht wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch, dass mehrere sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung erstreckende flächige Elemente vorgesehen sind. Das Anordnen mehrerer flächiger Elemente an der Schlauchinnenseite ist unter Umständen im Rahmen eines bestehenden Herstellungsverfahren bevorzugt, insbesondere dann, wenn der Herstellungsprozess das Aufwickeln einer rinnenförmigen Struktur mit mehreren Balgwellen vorsieht.

In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass die mehreren sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung erstreckenden flächigen Elemente sich zumindest teilweise in Strömungsrichtung gegenseitig überlappen. Damit werden ebenfalls die Vorteile einer geringeren Turbulenzneigung und einer überwiegend laminaren Strömung erreicht.

Eine ebenfalls besonders bevorzugte Ausführungsform ergibt sich dadurch, dass das sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung erstreckende flächige Element einen inneren Schlauch bildet. Die Ausbildung des flächigen Elements als durchgehender innerer Schlauch reduziert den Strömungswiderstand des Saugschlauchs zumindest nahezu auf den eines glatten Schlauchs. Auf diese Weise werden durch die Geometrie des Saugschlauchs bedingte Turbulenzen weiter vermieden. Die Anlagerung von mit der Luft geführten Schmutzpartikeln und eine damit eventuell verbundene Geruchsentwicklung beziehungsweise bakterielle Belastung werden weiter gesenkt. Dies kann auch bei der Verwendung des Saugschlauchs in der Umgebung von unter Allergien leidenden Personen vorteilhaft sein. Vorzugsweise wird ein derartiger durchgehender innerer Schlauch in einem dem Herstellungsprozess des Saugschlauchs anschließenden Fertigungsschritt angeordnet.

Es kann insbesondere von Vorteil sein, dass sich zwischen dem Saugschlauch und dem inneren Schlauch mindestens eine elektrische Leitung befindet. Eine derartige Incord-Lösung ermöglicht zum einen eine herstellungstechnisch günstige und geschützte Anordnung der elektrischen Leitung innerhalb des Saugschlauchs und bietet gleichzeitig die Vorteile einer strömungstechnisch glatten inneren Oberfläche des Saugschlauchs.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dadurch, dass sich das Material des sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung erstreckenden flächigen Elements von dem des Saugschlauchs unterscheidet. Die Wahl von unterschiedlichen Materialien für den Saugschlauch und das darin angeordnete flächige Element bedeutet einen weiteren Freiheitsgrad in der Optimierung des inneren Strömungswiderstandes des Saugschlauchs. Das Material für das flächige Element kann dabei so gewählt werden, dass sich ein strömungstechnisch günstiges Verhalten des flächigen Elements ergibt. Gleichzeitig kann die Flexibilität und Stabilität des Saugschlauchs an sich unabhängig davon eingestellt werden.

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass das Material des sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung erstreckenden flächigen Elements flexibler ist als das des Saugschlauchs. Wird das flächige Element flexibler ausgeführt als der Saugschlauch selbst, kann sich das flächige Element bei einer stattfindenden Krümmung des äußeren Saugschlauchs an die Strömungsrichtung anpassen und die Vertiefungen überdecken. Des Weiteren wird so durch die Anwesenheit des flächigen Elements die Flexibilität des Saugschlauchs nur geringfügig verändert.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Staubsauger mit einem flexiblen Saugschlauch nach einem der vorangehenden Ansprüche.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass flexible Schuppen an Erhebungen von einen Saugschlauch umlaufenden Balgwellen, die die auf die Erhebung folgende Vertiefung überdecken, beziehungsweise ein dünner flexibler Innenschlauch innerhalb eines mit Balgwellen versehenen Saugschlauchs den Strömungswiderstand des Saugschlauchs erheblich reduzieren. Ein derartiger Saugschlauch ist leicht im Rahmen bestehender Herstellungsprozesse herstellbar, und er besitzt eine verbesserte Strömungsführung.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform und
2 eine Querschnittsansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
1 zeigt eine Querschnittsansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Dabei ist ein Abschnitt 10 eines Saugschlauchs für einen Staubsauger in einer schematischer Darstellung abgebildet. Der Saugschlauch ist durch fortlaufende Extrusion hergestellt. Die Wandung 10 des Saugschlauchs weist spiralförmig umlaufende Balgwellen 14 auf. Diese lassen sich, vom Innenraum 16 des Schlauchabschnitts 10 gesehen, in Vertiefungen 18 und Erhebungen 20 untergliedern. An den Erhebungen 20 sind Schuppen 22 angebracht. Diese erstrecken sich von einer Erhebung 20 weg in Strömungsrichtung 24 bis über die nächste Erhebung 20. Das Material der Schuppe 22 ist im Vergleich zum Material der Wandung 12 weicher. Die Schuppe 22 wird beim Herstellungsvorgang der Außenwandung 12 anextrudiert. Bezüglich der dargestellten Größenverhältnisse sei angemerkt, dass es sich hier lediglich um eine schematische Darstellung handelt, die die Funktionsweise darlegen soll.
Im Betrieb gestaltet sich die Funktionalität der Schuppe 22 wie folgt: Die der Strömungsrichtung 24 folgende heranströmende Luft wird im Wesentlichen durch die Schuppe 22 geleitet. Da die Schuppe 22 von einer Erhebung 20 zur nächsten den strömungstechnisch ungünstigen Hinterschnitt, das heißt die Vertiefung 18, überdeckt, folgt die Luftströmung im Wesentlichen der durch die Schuppe 22 vorgegebenen Hauptrichtung 24. Eine sonst übliche Turbulenzbildung wird unterdrückt. Die Luft wird hauptsächlich laminar geführt und eine Verwirbelung durch die Vertiefungen 18 wird vermieden. Gleichzeitig bleiben die bestehenden Vorteile des durch Extrusion hergestellten Saugschlauchs, wie etwa eine hohe Flexibilität bei gleichzeitiger Stabilität, erhalten. Das Eigengewicht des Saugschlauchs erhöht sich durch die angebrachten Schuppen 22 nur geringfügig. Die Flexibilität beziehungsweise die Beweglichkeit der Schuppe 22 kann durch ihre Geometrie und durch die Materialwahl in gewissen Grenzen unabhängig von den Eigenschaften der Wandung 12 des Saugschlauchs eingestellt werden. Je nach verwendeter Strömungsgeschwindigkeit kann auch die Geometrie der Schuppen angepasst werden. Ebenfalls kann durch eine strömungstechnische Modellierung der Schuppe eine Verkürzung der Schuppe 22 realisiert werden. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich darin, dass ein Ansammeln von Schmutz in den Vertiefungen 18 reduziert wird. Zusätzlich können durch die weitgehende laminare Strömung der Luft unangenehme Geräusche verringert werden.
2 zeigt eine Querschnittsansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Der Abschnitt 10 des dargestellten Saugschlauchs für einen Staubsauger ist bezüglich seiner äußeren Gestaltung identisch mit dem der zur 1 beschriebenen Ausführungsform. Er weist ebenfalls eine durch Extrusion hergestellte äußere Wandung 12 auf, die spiralförmig umlaufende Balgwellen 14 zeigt. Diese lassen sich ebenfalls vom Schlauchinneren 16 aus gesehen in Vertiefungen 18 und Erhebungen 20 gliedern. Anstelle der in 1 an den Erhebungen 20 angebrachten Schuppen 22 ist in dieser Ausführungsform ein durchgängiger zweiter innerer Schlauch 30 eingebracht. Dieser kann entweder mit einem entsprechenden Innendurchmesser hineinextrudiert sein oder auch als ein kleinerer Schlauch eingeführt werden, der aufgeblasen wird. Der innere Schlauch 30 stellt eine dünne, flexible Hülle aus einem Material dar, das im Unterschied zum Material der äußeren Wandung 12 hinsichtlich strömungstechnischer Überlegungen ausgewählt wurde.
Bei dieser zweiten Ausführungsform wird die der Strömungsrichtung 24 folgende Luft ausschließlich durch den inneren Schlauch 30 geführt. Diese besitzt damit eine nahezu ideale Querschnittsgeometrie, die gegenüber den herkömmlichen Schläuchen einen wesentlich verringerten Strömungswiderstand bietet. Die Vorteile der ersten Ausführungsform gelten auch hier; die Ablagerung von Schmutz und die Bildung von unangenehmen Nebengeräuschen werden aufgrund der geschlossenen Innenwandung noch besser unterdrückt. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich, dass die zwischen der äußeren Wandung des inneren Schlauchs 30 und der inneren Oberfläche der äußeren Wandung 12 des Saugschlauchabschnitts 10 gebildeten Hohlräume beispielsweise für die Unterbringung elektrischer Leitungen oder Ähnlichem genutzt werden können. Durch die vollständige Trennung von äußerem Schlauch 10 und innerem Schlauch 30 können beide Materialien relativ unabhängig voneinander gewählt werden. Gleichzeitig bleibt der Herstellungsvorgang für den äußeren Schlauch 10 unverändert, während die Einbringung des inneren Schlauchs 30 einen zusätzlichen Fertigungsschritt darstellt. Unter Umständen lässt sich durch eine geeignete Auswahl der Geometrien und Materialien auch ein insgesamt geringerer Materialeinsatz erzielen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10: Saugschlauchabschnitt
12: Saugschlauchwandung
14: Balgwelle
16: Saugschlauchinnenraum
18: Vertiefung
20: Erhebung
22: Schuppe
24: Strömungsrichtung
30: innerer Schlauch

Claims

Flexibler Saugschlauch für einen Staubsauger mit umlaufenden Balgwellen (14), die an der Schlauchinnenseite (16) in Strömungsrichtung (24) aufeinander folgende Vertiefungen (18) und Erhebungen (20) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schlauchinnenseite (16) mindestens ein sich im Wesentlichen in Strömungsrichtung (24) und in Umfangsrichtung erstreckendes flächiges Element (22, 30) angeordnet ist, das die Vertiefungen (18) zumindest teilweise überdeckt.
Flexibler Saugschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung (24) erstreckende flächige Element (22, 30) sich zumindest teilweise in Strömungsrichtung (24) überlappt.
Flexibler Saugschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung (24) erstreckende flächige Elemente (22, 30) vorgesehen sind.
Flexibler Saugschlauch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung (24) erstreckenden flächigen Elemente (22, 30) sich zumindest teilweise in Strömungsrichtung (24) gegenseitig überlappen.
Flexibler Saugschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung (24) erstreckende flächige Element (22, 30) einen inneren Schlauch (30) bildet.
Flexibler Saugschlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Saugschlauch und dem inneren Schlauch (30) mindestens eine elektrische Leitung befindet.
Flexibler Saugschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Material des sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung (24) erstreckenden flächigen Elements (22, 30) von dem des Saugschlauchs unterscheidet.
Flexibler Saugschlauch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des sich in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung (24) erstreckenden flächigen Elements (22, 30) flexibler ist als das des Saugschlauchs.
Staubsauger mit einem flexiblen Saugschlauch nach einem der vorangehenden Ansprüche.