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Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einer Saugleitung, die zu einem Sammelbehälter für zu saugendes Gut führt, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Ein gattungsgemäßer Staubsauger ist in der
EP 1 510 166 A2 beschrieben. Dabei ist ein Schalldämpfer in einer Abluftleitung des Staubsaugers angeordnet und weist eine Schalldämpferplatte mit einer Vielzahl von Poren auf, wodurch das sehr laute Abluftgeräusch des Staubsaugers gedämpft werden soll. Eine ähnliche Lösung ist auch aus der
EP 1 510 165 A2 bekannt.
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Bei einem in der
EP 1 997 412 A2 beschriebenen Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers wird der von einem Sauggebläse erzeugte Durchfluss als Regelgröße zur Beeinflussung der Motorleistung eines den Saugzug erzeugenden Elektromotors verwendet, um auf diese Weise das Betriebsgeräusch bei der Reinigung eines Bodenbelags möglichst konstant zu halten.
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Keiner der bekannten Staubsauger oder das bekannte Verfahren sind jedoch in der Lage, das Problem des sehr lauten Abluftgeräuschs bei Staubsaugern wirkungsvoll zu beseitigen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Staubsauger zu schaffen, der deutlich weniger Geräusche erzeugt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Die erfindungsgemäß aus einem Gewebe mit Kettdrähten und Schussdrähten und sich zwischen denselben befindlichen Poren oder einem mikroperforierten Blech oder einem mit Schlitzen versehenen Streckmetallblech bestehende wenigstens eine Wandung der Schalldämpfungseinrichtung in dem Abluftsystem des erfindungsgemäßen Staubsaugers ist in der Lage, eine erhebliche Verringerung der Lautstärke des Staubsaugers zu erzielen, indem der auf die Wandung auftreffende Schall stark gedämpft und die von dem Staubsauger erzeugten Lärmemissionen verringert werden.
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Die Luftmoleküle, welche durch die Bewegungen des Luftschalls in die Poren des Gewebes oder des mikroperforierten Blechs bzw. in die Schlitze des Streckmetallblechs gelangen, werden in diesen Ausnehmungen, also den Poren oder Schlitzen, abgebremst und in Wärme umgewandelt, wodurch die beschriebene Schalldämpfung erzeugt wird.
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Eine erhebliche Einsparung von Kosten lässt sich dadurch erzielen, dass das Gewebe mit den Kettdrähten und den Schussdrähten, aber auch das mikroperforierte Blech oder das Streckmetallblech sich auf sehr einfache und kostengünstige Weise herstellen lassen, wodurch trotz einer verbesserten Schalldämpfung kostengünstigere Lösungen als gemäß dem Stand der Technik möglich sind. Des Weiteren kann durch die erfindungsgemäße Lösung auf bislang teilweise verwendetes Dämmmaterial verzichtet werden, so dass der gesamte Staubsauger möglicherweise kleiner ausgeführt werden kann.
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Wenn ein Gewebe mit Kettdrähten und Schussdrähten für die wenigstens eine Wandung der Schalldämpfungseinrichtung verwendet wird, sorgen die zwischen den Kettdrähten und den Schussdrähten gebildeten Poren für eine Absorption des in die Poren gelangenden Schalls, wodurch die Schallschnelleenergie des Schalls in Wärmeenergie umgewandelt und auf diese Weise eine Schalldämpfung erreicht wird. Die Schallwellen erfahren dabei durch die Strömungsumlenkungen innerhalb des Gewebes einen die Schallabsorption verursachenden Widerstand. Zusätzlich erfahren diejenigen Schallwellen, die nicht in das Gewebe eindringen, durch die Kett- und Schussdrähte eine diffuse Reflexion. Ein solches Gewebe kann auch als akustisch wirksamer Absorber bezeichnet werden, wobei der Strömungswiderstand des Gewebes derart in Funktion zur Schallabsorption steht, dass ein höherer Strömungswiderstand eine bessere Schallabsorption erzeugt. Des Weiteren ermöglicht eine Verringerung der Porengröße bzw. des Abstandes der einzelnen Kett- und/oder Schussdrähte voneinander eine Verbesserung der Schallabsorption.
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Da für ein Gewebe sehr dünne Drähte eingesetzt werden können, kann bei der Verwendung eines Gewebes mit Kett- und Schussdrähten eine sehr dünne und damit flexible Wandung gebildet werden. Gerade diese Flexibilität der Wandung sorgt für eine zusätzliche Schallabsorption, da die Energie des auf die Wandung auftreffenden Schalls in eine Bewegung der Wandung und damit in kinetische Energie umgewandelt wird, wodurch eine zusätzliche Schalldämpfung erreicht werden kann.
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Um eine gleichmäßige Verteilung des das Abluftsystem durchströmenden Luftstroms zu erreichen und damit die Geschwindigkeit des Luftstroms partiell zu verringern, wodurch auch die von dem Luftstrom hervorgerufene Geräuschentwicklung verringert wird, kann in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Wandung als den Luftstrom in dem Abluftsystem auf eine größere Fläche verteilender Strömungsgleichrichter ausgebildet ist.
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Für einen derartigen Strömungsleichrichter hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn derselben eine Porosität von 50–70%, vorzugsweise ca. 60%, aufweist.
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Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Wandung auch als Resonator ausgebildet sein, wobei auf diese Weise ebenfalls eine Schalldämpfung innerhalb des Abluftsystems stattfindet.
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Eine weitere alternative oder zusätzliche Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass die wenigstens eine Wandung als Schallabsorber ausgebildet ist.
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Des weiteren kann, alternativ oder zusätzlich, die wenigstens eine Wandung auch als Drosselschalldämpfer ausgebildet sein.
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Bei einem derartigen Resonator, Schallabsorber und/oder Drosselschalldämpfer ist eine Porosität von 20–30%, vorzugsweise ca. 25%, vorteilhaft.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt:
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Es zeigt:
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1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Staubsauger mit einer darin angeordneten, erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung;
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2 eine Ansicht gemäß dem Pfeil II aus 1;
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3 eine an einer Wandung eines Behälters des Staubsaugers aus 1 angebrachte Schalldämpfungseinrichtung;
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4 eine Draufsicht auf ein die Wandung der Schalldämpfungseinrichtung bildendes Gewebe;
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5 eine Ansicht gemäß dem Pfeil IV aus 3;
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6 einen Schnitt nach der Linie V-V aus 3;
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7 einen Schnitt nach der Linie VI-VI aus 5;
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8 ein Diagramm, in dem das von dem erfindungsgemäßen Staubsauger erzeugte Geräusch im Vergleich mit dem Geräusch bei einer Lösung gemäß dem Stand der Technik dargestellt ist.
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1 zeigt einen Schnitt durch einen Staubsauger 1, der hinsichtlich seiner prinzipiellen Konstruktion von bekannter Bauart sein kann. Der Staubsauger 1 weist eine Saugleitung 2 auf, die zu einem im vorliegenden Fall als Filterbeutel ausgebildeten Sammelbehälter 3 für nicht dargestelltes, zu saugendes Gut führt. Des weiteren weist der Staubsauger 1 in an sich bekannter Weise eine Einrichtung 4 zur Erzeugung eines in 1 mit Pfeilen gekennzeichneten Saugzugs in der Saugleitung 2 auf, welche vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet ist, der in der Lage ist, in der Saugleitung 2 einen Unterdruck zu erzeugen. Von der Einrichtung 4 zur Erzeugung des Saugzugs führt ein Abluftsystem 5 weg, durch welche die über die Saugleitung 2 angesaugte Luft den Staubsauger 1 verlassen kann. Auch der Ort, an dem die Luft den Staubsauger 1 verlässt, ist in 1 deutlich zu erkennen. Es sollte betont werden, dass der Aufbau des Staubsaugers 1 gemäß 1 als rein beispielhaft anzusehen ist und dass derselbe auch die verschiedensten, an sich bekannten oder auch neuartigen Konstruktionen aufweisen kann.
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In dem Abluftsystem 5 befindet sich eine Schalldämpfungseinrichtung 6, welche wenigstens eine Wandung 7 aufweist, die eine schalldämpfende Wirkung besitzt und von welcher ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 näher beschrieben wird. Im vorliegenden Fall weist die Schalldämpfungseinrichtung 6 insgesamt vier der Wandungen 7 auf, wobei eine erste Wandung 7 als Strömungsgleichrichter 7a ausgebildet ist. Neben dem Strömungsgleichrichter 7a befindet sich eine als Resonanzabsorber bzw. Resonator 7b ausgebildete Wandung 7 der Schalldämpfungseinrichtung 6, wobei zwischen dem Strömungsgleichrichter 7a und dem Resonator 7b ein Resonatorraum 8 verbleibt. Des weiteren ist oberhalb des Strömungsgleichrichters 7a und des Reonsators 7b im vorliegenden Fall ein oder Schallabsorber 7c vorgesehen. Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung der Wandung 7 besteht in der Ausführungsform als Drosselschalldämpfer bzw. Abluft-Drosselschalldämpfer.
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Des weiteren können auch an einer oder mehreren Seitenwänden des Abluftsystems 5 eine oder mehrere Wandungen 7 angebracht sein, die in 1 jedoch nur an einer Seite dargestellt ist. In 3 ist eine solche weitere Wandung 7d, die im vorliegenden Fall auf einem Schaumstoffelement 9 angebracht ist, an einer der Seitenwände eines Behälters 10, in welchem sich zumindest ein Teil des Abluftsystems 5 befindet, dargestellt. Auf das Schaumstoffelement 9 kann gegebenenfalls auch verzichtet werden und dasselbe kann auch bei den andern, oben beschriebenen Wandungen 7a, 7b und/oder 7c eingesetzt werden.
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Bei anderen Ausführungsformen des Staubsaugers 1, bei denen insbesondere das Abluftsystem 5 auf eine andere Art und Weise als bei dem dargestellten Staubsauger 1 ausgebildet ist, können die Wandungen 7 an vollkommen anderen Orten platziert sein, wodurch gegebenenfalls auch unterschiedliche Wirkungen erzielt werden können. Auch die Anordnung einer oder mehrerer der Wandungen 7 auf einem oder mehreren nicht dargestellten Stützrahmen ist möglich.
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Die wenigstens eine Wandung 7 kann als mikroperforiertes Blech oder als ein mit Schlitzen versehenes Streckmetallblech ausgebildet sein, besonders bevorzugt ist jedoch eine in den 3 bis 6 dargestellte Ausführungsform, bei der die Wandung 7 als Gewebe 11 mit Kettdrähten 12 und Schussdrähten 13 und sich zwischen den Kettdrähten 12 und den Schussdrähten 13 befindlichen Poren 14 ausgebildet ist. Das in den 3 bis 6 dargestellte Gewebe 11 mit den Kettdrähten 12 und den Schussdrähten 13 sowie den sich dazwischen befindlichen Poren 14 ist zur Absorption von Schallwellen geeignet, welche in den Poren 14 durch die Umwandlung des auf die Wandung 7 auftreffenden Schalls in Wärme absorbiert werden.
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Hierbei sollte die Größe der Poren 14 möglichst geringer sein als die Größe einer an der Wandung 7 anliegenden Luftgrenzschicht, sodass die Luftmoleküle in der Luftgrenzschicht abgebremst und die Schallenergie in Wärme umgewandelt wird. Im vorliegenden Fall beträgt die Größe der Luftgrenzschicht ca. 0,05 mm, die Größe der Poren ca. 0,02 bis 0,03 mm, vorzugsweise 0,026 mm. Der Durchmesser der in 7 nochmals mit den Poren 14 dargestellten Schussdrähte 13 beträgt im vorliegenden Fall ca. 0,4 mm.
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Um das Gewebe 11 herzustellen, werden die Kettdrähte 12 und die Schussdrähte 13 mit einem an sich bekannten Webverfahren, wie zum Beispiel einem Webverfahren zum Herstellen einer Köperbindung oder einer sogenannten ”glatten Tresse”, miteinander dicht verwebt, wobei im Prinzip annähernd alle bekannten Webverfahren eingesetzt werden können. Der Werkstoff der Kettdrähte 12 und der Schussdrähte 13 kann beispielsweise ein Aluminiumwerkstoff, insbesondere eine Aluminiumlegierung, ein Stahlwerkstoff oder ein Kupferwerkstoff sein. Des weiteren können auch Kunststoff, Edelstahl oder Keramik als Material für die Kettdrähte 12 und/oder Schussdrähte 13 eingesetzt werden. Vorzugsweise bestehen die Kettdrähte 12 und die Schussdrähte 13 aus demselben Material, es kann jedoch auch unterschiedliches Material verwendet werden, d. h. es ist auch eine Kombination aus Kunststoff und Metall oder eine beliebige andere Kombination der oben genannten Werkstoffe möglich.
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Wenn ein Aluminiumwerkstoff für die Kettdrähte 12 und die Schussdrähte 13 verwendet wird, so ergibt sich eine sehr leichte Wandung 7, wobei auch eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine gute Umformbarkeit derselben gegeben sind. Gerade bei einem Aluminiumwerkstoff hat es sich gezeigt, dass durch eine Verringerung der Dicke des Gewebes 11, vorzugsweise durch Walzen in einer Kalanderwalze oder einem anderen geeigneten Werkzeug, die Festigkeit und der Zusammenhalt des Gewebes 11 erheblich erhöht werden können. Selbstverständlich ist ein solches Walzen des Gewebes 11 auch bei der Verwendung anderer Materialien möglich und kann sinnvoll sein, um die Dicke des Gewebes 11 und damit auch die Größe der Poren 14 zu verringern, da auf diese Weise die Porosität des Gewebes 11 eingestellt werden kann. Hierbei zeigt 4 das Gewebe 11 in einem nicht gewalzten Zustand, wohingegen 5 das Gewebe 11 in einem gewalzten Zustand zeigt. Im vorliegenden Fall kann der Strömungsgleichrichter 7a beispielsweise eine Porosität von 50–70%, vorzugsweise 65%, aufweisen, der Resonator 7b und die Schallabsorber 7c und 7d können eine Porosität von 20–30%, vorzugsweise ca. 25%, aufweisen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Kettdrähte 12 und die Schussdrähten 13 im wesentlichen denselben Durchmesser auf, d. h. es ergeben sich maximale Unterschiede von 0,01–0,5 mm zwischen denselben. Selbstverständlich können die Kettdrähte 12 und die Schussdrähte 13 auch erheblich unterschiedlichere Durchmesser aufweisen.
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Um einen besseren Zusammenhalt der Kettdrähte 12 mit den Schussdrähten 13 an ihren Berührungspunkten zu erreichen, kann das Gewebe 11 nach seiner Herstellung oder nach seiner Umformung galvanisch behandelt werden. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise ein aus einem relativ einfachen und damit kostengünstigen Stahlwerkstoff bestehendes Gewebe 11 verzinken, vernickeln, verkupfern oder mit einem anderen geeigneten Werkstoff galvanisch überziehen. Dadurch können Kosten eingespart werden, wenn ein billigeres Material für die Kettdrähte 12 und die Schussdrähte 13 verwendet wird, welches anschließend mit einem galvanischen Überzug versehen wird. Alternativ können auch galvanisch und/oder mit Flüssigmetall behandelte Kettdrähte 12 und Schussdrähte 13 zur Herstellung des Gewebes 11 verwendet werden. Dabei steht dann der Korrosionsschutz des Gewebes 11 im Vordergrund, der selbstverständlich auch durch die galvanische Beschichtung des gesamten Gewebes 11 gegeben ist. Des weiteren kann zur Verbesserung der Schalldämpfungswirkung die Wandung 7 auch mit einem Lack oder einem silikonhaltigen Material überzogen sein.
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In 7 ist ein Diagramm dargestellt, welches den Verlauf des von dem Staubsauger 1 erzeugten Abluftgeräuschs bzw. den Schalldruckpegel in dB im Vergleich mit dem Abluftgeräusch bei einer Lösung gemäß dem Stand der Technik über der Frequenz in Hz darstellt.
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Hierbei ist mit der Linie 15 das Abluftgeräusch des erfindungsgemäßen Staubsaugers 1 und mit der Linie 16 das Abluftgeräusch eines von der Konstruktion her entsprechenden Staubsaugers ohne die Schalldämpfungseinrichtung 6 mit den Wandungen 7 bezeichnet. Es ist zu erkennen, dass insbesondere in einem Bereich ab ca. 140 bis ca. 4.000 Hz der Staubsauger 1 mit der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung 6 einen erheblich geringeren Schalldruckpegel erzeugt als der Staubsauger ohne die Schalldämpfungseinrichtung 6 mit den Wandungen 7.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1510166 A2 [0002]
- EP 1510165 A2 [0002]
- EP 1997412 A2 [0003]
