DE102010030222B3

DE102010030222B3 - Vacuum cleaner has auxiliary air valve, moving locking element, elastic element and separator with air opening, where locking element is brought in closed position by elastic element

Info

Publication number: DE102010030222B3
Application number: DE201010030222
Authority: DE
Inventors: Benedikt 97638 Bach; Alexander 97616 Flegler; Carsten 07318 Hauptlorenz; Alberto 07557 Mischur
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: ES2528696T3; EP2582279B1; WO2011157575A1; EP2582279A1

Abstract

The vacuum cleaner has an auxiliary air valve (30), a moving locking element (50), an elastic element (37) and a separator (33) with an air opening (60). The locking element is brought in a closed position by the elastic element. The characteristics of the air valve run in digressive sections in force-displacement curve.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Nebenluftventil, das ein bewegbares Verschlusselement, ein elastisches Element und ein Trennelement mit einer Nebenluftöffnung aufweist, wobei das Verschlusselement durch das elastische Element in eine Schließstellung bringbar ist, um die Nebenluftöffnung zu verschließen und das Verschlusselement gegen eine Schließkraft des elastischen Elements in eine von der Schließstellung abweichende offene Stellung bringbar ist, um die Nebenluftöffnung freizugeben.The present invention relates to a vacuum cleaner with a secondary air valve having a movable closure element, an elastic element and a separator with a secondary air opening, wherein the closure element can be brought by the elastic element in a closed position to close the secondary air opening and the closure element against a closing force of the elastic element can be brought into a deviating from the closed position open position to release the secondary air opening.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Beispielsweise ist aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 1 514 505 A2 eine Vorrichtung zum Verhindern einer Überlastung eines Motors während des Betriebs eines Staubsaugers bekannt, die eine Luftklappe und ein elastisches Element aufweist. Ein sich verjüngender Abschnitt der Luftklappe ist so ausgebildet, dass eine entsprechende, sich verjüngende Öffnung in einem Abschnitt, der ein Motorgehäuse von einem Staubsammelgehäuse trennt, verschlossen werden kann.For example, from the European patent application EP 1 514 505 A2 a device for preventing overloading of an engine during operation of a vacuum cleaner, having an air damper and an elastic member. A tapered portion of the louver is formed so that a corresponding tapered opening in a portion separating a motor housing from a dust collection housing can be closed.

Weiter ist in der deutschen Patentschrift DE 10 2006 030 227 B3 ein Nebenluftventil für einen Staubsauger offenbart, das ein Gehäuse besitzt, bei dem am seitlichen oberen Teil zwei Nebenluftöffnungen ausgebildet sind. Am oberen Teil des Gehäuses befindet sich eine Ventilöffnungsbohrung. Das Ventil umfasst zudem ein Verschlusselement und ein Federelement, welches das Verschlusselement gegen die Ventilöffnungsbohrung presst, so dass die Ventilöffnungsbohrung sowie die Nebenluftöffnungen verschließbar sind. Die Druckkraft des Federelements ist hierbei höher als der Unterdruck, der durch die bei normalem Betrieb des Staubsaugers vorbestimmte Saugkraft entsteht. Bei gestörtem Betrieb des Staubsaugers ist der auf das Verschlusselement einwirkende Unterdruck höher als die Druckkraft des Federelements, so dass ein zusätzlicher Luftweg über die Ventilöffnungsbohrung und die Nebenluftöffnungen geöffnet wird.Next is in the German patent specification DE 10 2006 030 227 B3 discloses a bleed valve for a vacuum cleaner, which has a housing in which two secondary air openings are formed at the lateral upper part. At the upper part of the housing is a valve hole. The valve also comprises a closure element and a spring element, which presses the closure element against the valve opening bore, so that the valve opening bore and the secondary air openings are closable. The pressure force of the spring element is higher than the negative pressure that results from the predetermined during normal operation of the vacuum cleaner suction. In case of disturbed operation of the vacuum cleaner, the negative pressure acting on the closure element is higher than the pressure force of the spring element, so that an additional air path is opened via the valve opening bore and the secondary air openings.

Der Erfindung zugrundeliegende AufgabeThe problem underlying the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Staubsauger bereitzustellen. Insbesondere soll ein Staubsauger mit einem Nebenluftventil bereitgestellt werden können, bei dem das Öffnungs- und Schließverhalten des Nebenluftventils verbessert werden kann.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved vacuum cleaner. In particular, a vacuum cleaner with a secondary air valve should be provided, in which the opening and closing behavior of the secondary air valve can be improved.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.The reference numbers in all claims have no limiting effect, but are only intended to improve their readability.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch einen Staubsauger mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The solution of the problem is achieved by a vacuum cleaner with the features of claim 1.

Durch ein Nebenluftventil kann ein Nebenluftkanal, auch Bypasskanal genannt, geöffnet werden, um einem Unterdruckraum eines Staubsaugers zusätzliche Luft aus der Umgebung zuzuführen. Steigt der an dem Nebenluftventil anliegende Unterdruck an, so kann das Verschlusselement ab einem festgelegten Wert des Unterdrucks gegen die Schließkraft des elastischen Elements in eine offene Stellung gebracht werden, in welcher der Nebenluftkanal geöffnet ist. Hierdurch kann bei einer Unterbrechung des Saugluftstroms, z. B. bei einer verstopften Saugleitung, verhindert werden, dass der Staubsaugermotor durch Überhitzung beschädigt wird. Die auf das Verschlusselement wirkende Kraft hängt mit dem Unterdruck zusammen und kann sich z. B. durch die Größe des Unterdrucks und die Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung ergeben. Das Trennelement des Nebenluftventils trennt den Unterdruckraum von der Umgebung. Der Unterdruckraum kann natürlich auch durch weitere Elemente des Staubsaugers, z. B. durch das Staubsaugergehäuse, von der Umgebung getrennt werden. Üblicherweise befindet sich ein Nebenluftventil zwischen Kabeltrommelraum und Staubraum, so dass die Nebenluft von dem mit der Umgebung verbundenen Kabeltrommelraum in den mit Unterdruck beaufschlagten Staubraum strömen kann.By means of a secondary air valve, a secondary air duct, also called a bypass duct, can be opened in order to supply additional air from the environment to a vacuum chamber of a vacuum cleaner. If the negative pressure applied to the secondary air valve increases, the closure element can be brought into an open position from a defined value of the negative pressure against the closing force of the elastic element, in which the secondary air duct is open. This can be at an interruption of the suction air flow, z. As with a clogged suction line, be prevented that the vacuum cleaner motor is damaged by overheating. The force acting on the closure element force is related to the negative pressure and may, for. B. by the size of the negative pressure and the opening area of the secondary air opening. The separator of the secondary air valve separates the vacuum chamber from the environment. Of course, the vacuum chamber can also by other elements of the vacuum cleaner, z. B. by the vacuum cleaner housing, are separated from the environment. Usually, a bleed valve is located between the cable drum space and the dust space so that the bleed air can flow from the cable drum space connected to the surroundings into the dust space subjected to negative pressure.

Das Kraft-Weg-Diagramm des Nebenluftventils beschreibt das Verhältnis zwischen dem Öffnungsgrad des Verschlusselements in einer offenen Stellung bezüglich der Schließstellung und einer Kraft, die aufgewendet werden muss, um das Verschlusselement in der entsprechenden offenen Stellung zu halten. Der Öffnungsgrad kann z. B. als Wegstrecke oder als Winkel angegeben werden. Im Sinne der Erfindung ist also auch ein Kraft-Winkel-Diagramm ein Kraft-Weg-Diagramm. Üblicherweise wird ein Kraft-Weg-Diagramm durch eine Kraft-Weg-Messung ermittelt. Bei einer solchen Messung wird z. B. ein mechanisches Abtastverfahren durchgeführt, bei dem das Verschlusselement durch einen Taster geöffnet wird, indem der Taster an das Verschlusselement angreift und dies mit einer ansteigenden Kraft beaufschlagt. Währenddessen kann ein Kraft-Weg-Messer die anliegende Kraft und den zurückgelegten Weg messen. In dem Bereich, in dem die Kennlinie des Nebenluftventils degressiv verläuft, ist die zweite Ableitung der Kraft als Funktion des Wegs kleiner als Null. Das bedeutet, dass die Steigung in dem degressiven Bereich der Kennlinie abnimmt.The force-path diagram of the secondary air valve describes the relationship between the degree of opening of the closure element in an open position with respect to the closed position and a force that must be expended to hold the closure element in the corresponding open position. The opening degree can be z. B. be given as a distance or as an angle. For the purposes of the invention, therefore, a force-angle diagram is a force-displacement diagram. Usually, a force-displacement diagram is determined by a force-displacement measurement. In such a measurement z. Example, a mechanical scanning method performed in which the closure element is opened by a button by the button engages the closure element and this applied with an increasing force. Meanwhile, a force-displacement meter can measure the applied force and the distance traveled. In the region in which the characteristic of the secondary air valve is degressive, the second derivative of the force as a function of the path is less than zero. This means that the slope decreases in the degressive range of the characteristic curve.

Durch die erfindungsgemäß degressiv verlaufende Kennlinie ist erreichbar, dass ein Nebenluftventil bei Erreichen eines vorgegebenen Unterdrucks in einem Unterdruckraum des Staubsaugers leichter geöffnet werden kann. Denn die degressive Kennlinie kann vorteilhafterweise ermöglichen, dass mit zunehmendem Öffnungsgrad des Verschlusselements für den gleichen Anteil an Weg eine geringere Kraft benötigt wird. Dies führt dazu, dass das Verschlusselement, im Vergleich zu einer linearen oder sogar progressiven Kennlinie, bei geringeren Kräften geöffnet sein kann, was zu einem schnelleren Öffnen und Schließen des Nebenluftventils führen kann. Due to the inventively degressively running characteristic is achievable that a secondary air valve can be easily opened when a predetermined negative pressure in a vacuum chamber of the vacuum cleaner. For the degressive characteristic curve can advantageously enable a smaller force to be required for the same proportion of travel with increasing degree of opening of the closure element. As a result, the closure element can be opened at lower forces compared to a linear or even progressive characteristic, which can lead to a faster opening and closing of the secondary air valve.

Außerdem ist erreichbar, dass das Flatterverhalten durch die Verringerung der zum Offenhalten des Nebenluftventils notwendigen Kraft reduziert wird. Das Nebenluftventil öffnet nämlich bereits bei geringeren Kräften, so dass die Kraft, die an dem Verschlusselement bei geöffnetem Nebenluftventil anliegt, größer sein kann als die zum Offenhalten des Verschlusselements notwendige Kraft. Deswegen können sich Schwankungen der Kraft weniger stark auf die Stellung des Verschlusselements auswirken und ein Flattern des Nebenluftventils kann reduziert werden. Dies kann einen für den Benutzer angenehmeren Staubsaugerbetrieb ermöglichen, da er ein Flattern des Nebenluftventils als störend empfinden kann. Außerdem können unnötige Kundenreklamationen vermieden werden, da ein Benutzer bei einem Flattern des Nebenluftventils häufig einen Defekt des Staubsaugers vermutet.In addition, it can be achieved that the flutter behavior is reduced by reducing the force necessary to keep the secondary air valve open. In fact, the secondary air valve already opens at lower forces, so that the force which is applied to the closure element when the secondary air valve is open can be greater than the force required to keep the closure element open. Because of this, fluctuations in the force can have less effect on the position of the closure element, and chattering of the secondary air valve can be reduced. This may allow a more comfortable for the user vacuum cleaner operation, since he may feel a flutter of the bleed valve as annoying. In addition, unnecessary customer complaints can be avoided because a user often suspects a defect in the vacuum cleaner when the secondary air valve flutters.

Bevorzugte Ausgestaltung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments and developments, which can be used individually or in combination with each other, are the subject of the dependent claims.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung verläuft die Kennlinie über einen Öffnungsweg des Verschlusselements von der Schließstellung zu einer offenen Endstellung degressiv. Die offene Endstellung des Verschlusselements ist eine offene Stellung, in der das Verschlusselement die Nebenluftöffnung maximal öffnet. Mit anderen Worten, die offene Endstellung ist die Stellung der offenen Stellungen des Verschlusselements, in der die maximale Luftmenge durch die Nebenluftöffnung strömen kann. Meist wird die offene Endstellung durch einen Anschlag festgelegt, der die Bewegung des Verschlusselements während des Öffnens begrenzt. Durch den degressiven Verlauf der Kennlinie über den Öffnungsweg, also durch den degressiven Verlauf der gesamten Kennlinie, kann das Flatterverhalten des Nebenluftventils noch weiter reduziert werden.In a preferred embodiment of the invention, the characteristic curve extends degressively via an opening path of the closure element from the closed position to an open end position. The open end position of the closure element is an open position in which the closure element opens the secondary air opening maximum. In other words, the open end position is the position of the open positions of the closure element in which the maximum amount of air can flow through the secondary air opening. Most of the open end position is determined by a stop which limits the movement of the closure element during opening. Due to the degressive curve of the characteristic curve over the opening path, that is, through the degressive course of the entire characteristic curve, the flutter behavior of the secondary air valve can be reduced even further.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der degressive Bereich der Kennlinie einen Scheitelpunkt auf. Der degressive Bereich der Kennlinie ist der Abschnitt der Kennlinie, in welchem diese degressiv verläuft. Der Scheitelpunkt kann auch als lokales Maximum bezeichnet werden. Die Kennlinie fällt in ihrem degressiven Bereich ab dem Scheitelpunkt mit zunehmendem und abnehmendem Weg ab. Das bedeutet, dass die Kraft zum Halten des Verschlusselements in der entsprechenden Stellung mit zunehmendem sowie mit abnehmendem Weg geringer wird. Hierdurch ist erreichbar, dass das Nebenluftventil bei Überschreitung eines durch den Scheitelpunkt festgelegten Öffnungsschwellwerts schlagartig öffnet. Denn aufgrund der abfallenden Kennlinie ist die zum Offenhalten des Ventils notwendige Kraft geringer als der Öffnungsschwellwert. Der Wert dieser Kraft, der als Haltewert bezeichnet wird, ergibt sich aus einem lokalen Minimum der Kennlinie, das sich dem Scheitelpunkt mit zunehmendem Weg anschließt. Der Haltewert kann der Wert der Kraft sein, die sich bei maximal geöffnetem Verschlusselement, also bei maximalem Wert des Wegs ergibt. Hierbei kann die Kennlinie aufgrund der Ausgestaltung des Nebenluftventils nicht mit zunehmendem Weg unendlich verlaufen, sondern bei einem maximalen Wert des Wegs enden. An diesem Endpunkt der Kennlinie kann sich das Verschlusselement in der offenen Endstellung befinden. Der Haltewert kann also durch einen Anschlag bestimmt werden. Dadurch, dass der Haltewert geringer als der Öffnungsschwellwert ist, kann ein Hystereseverhalten des Nebenluftventils beim Öffnen und Schließen ermöglicht werden. Denn beim Öffnen muss der Öffnungsschwellwert überschritten werden, um das Verschlusselement öffnen zu können. Anschließend muss beim Schließen der geringere Haltewert unterschritten werden, um das Verschlusselement zu schließen. Durch diese Hysterese kann ermöglicht werden, dass bei Schwankungen des Unterdrucks in dem Unterdruckraum eine Bewegung des Verschlusselements unterdrückt und dadurch ein Flattern des Nebenluftventils verhindert werden kann. Bei bekannten Nebenluftventilen, dessen Flattereigenschaften nicht reduziert sind, kann sich das Verschlusselement im Gegensatz zu der Erfindung z. B. aufgrund von geringen Druckunterschieden zwischen der Schließstellung und der offenen Endstellung hin und her bewegen. Vorteilhafterweise ist durch ein erfindungsgemäßes Nebenluftventil ohne Flattereigenschaften erreichbar, dass nach einem erstmaligen Öffnen des Nebenluftventils aufgrund einer ungewünschten Zunahme des Unterdrucks in dem Unterdruckraum eine genügend große Luftmenge durch das Nebenluftventil strömen kann, bis in dem Unterdruckraum wieder reguläre Druckverhältnisse herrschen. Solche reguläre Druckverhältnisse herrschen z. B. während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Staubsaugers. Eine Zunahme des Unterdrucks kann z. B. durch ein Festsaugen an Gegenständen oder eine verstopfte Saugleitung hervorgerufen werden.In a further preferred embodiment, the degressive region of the characteristic curve has a vertex. The degressive range of the characteristic curve is the section of the characteristic curve in which it is degressive. The vertex can also be called a local maximum. The characteristic decreases in its degressive range from the vertex with increasing and decreasing path. This means that the force for holding the closure element in the corresponding position becomes smaller with increasing and decreasing path. In this way it can be achieved that the secondary air valve opens abruptly when exceeding an opening threshold value defined by the vertex. Because due to the sloping characteristic, the force required to hold the valve open is less than the opening threshold. The value of this force, which is referred to as a holding value, results from a local minimum of the characteristic curve, which adjoins the vertex with increasing distance. The holding value can be the value of the force which results when the closing element is open at maximum, ie at the maximum value of the path. In this case, the characteristic curve can not run infinitely with increasing path due to the design of the secondary air valve, but end at a maximum value of the path. At this end point of the characteristic, the closure element can be in the open end position. The holding value can therefore be determined by a stop. Because the holding value is lower than the opening threshold value, a hysteresis behavior of the secondary air valve can be made possible during opening and closing. Because when opening the opening threshold must be exceeded in order to open the closure element can. Subsequently, when closing, the lower holding value must be undershot in order to close the closure element. By this hysteresis can be made possible that with fluctuations of the negative pressure in the vacuum chamber, a movement of the closure element suppressed and thereby fluttering of the secondary air valve can be prevented. In known secondary air valves whose flutter characteristics are not reduced, the closure element may, in contrast to the invention z. B. due to low pressure differences between the closed position and the open end position to move back and forth. Advantageously, can be achieved by an inventive bleed valve without flutter characteristics that after a first-time opening of the bleed valve due to an undesired increase in the negative pressure in the vacuum chamber a sufficiently large amount of air can flow through the bleed valve until normal pressure conditions prevail in the vacuum chamber again. Such regular pressure conditions prevail z. B. during normal operation of the vacuum cleaner. An increase in the negative pressure can z. B. by a sock on objects or a clogged suction line caused.

In einer Ausführung der Erfindung steht die in dem Kraft-Weg-Diagramm angegebene Kraft senkrecht auf der Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung. Die Richtung der Kraft ist hierbei vorzugsweise in Strömungsrichtung des Nebenluftstroms gerichtet, wobei die Strömungsrichtung des Nebenluftstroms senkrecht auf der Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung steht und durch die Ausbildung des Nebenluftventils ohne Verschlusselement bestimmt wird. Die Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung wird durch einen Öffnungsrand der Nebenluftöffnung aufgespannt. Die senkrecht stehende Kraft kann natürlich auch eine Kraftkomponente einer auf das Verschlusselement wirkenden Kraft sein. Der Öffnungsgrad kann als Winkel oder als Strecke angegeben sein. In einer alternativen Ausführung hierzu steht die in dem Kraft-Weg-Diagramm angegebene Kraft senkrecht auf der Schließfläche des Verschlusselements, wobei die Schließfläche eine Fläche des Verschlusselements ist, die die Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung in geschlossenem Zustand des Verschlusselements abdeckt und dadurch verschließt.In one embodiment of the invention, the force indicated in the force-displacement diagram is perpendicular to the opening area of the secondary air opening. The direction of the force is preferably directed in the flow direction of the secondary air flow, wherein the flow direction of the secondary air flow is perpendicular to the opening surface of the secondary air opening and is determined by the formation of the secondary air valve without closure element. The opening area of the secondary air opening is defined by an opening edge of the secondary air opening. Of course, the vertical force can also be a force component of a force acting on the closure element. The opening degree can be specified as an angle or as a distance. In an alternative embodiment, the force indicated in the force-displacement diagram is perpendicular to the closing surface of the closure element, wherein the closing surface is a surface of the closure element, which covers the opening surface of the secondary air opening in the closed state of the closure element and thereby closes.

Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, dass der in dem Kraft-Weg-Diagramm angegebene Weg der Abstand eines Punktes des Verschlusselements zu einer Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung ist. Besonders vorzugsweise ist der angegebene Weg der Abstand des Flächenmittelpunkts oder des Flächenschwerpunkts der Schließfläche des Verschlusselements zu der Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung. Der Abstand eines Punkts des Verschlusselements ist die Länge einer Strecke, die von dem Punkt zu der Öffnungsfläche führt und auf der Öffnungsfläche senkrecht steht. In einer Ausführung ist die Kennlinie zumindest abschnittsweise in einem Kraft-Weg-Diagramm degressiv, in welchem der Abstand eines Punktes, z. B. des Flächenschwerpunkts der Schließfläche des Verschlusselements zu der Öffnungsfläche als Weg und eine auf der Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung senkrecht stehende Kraft als Kraft angegeben wird. In einer alternativen Ausführung hierzu ist die Kennlinie zumindest abschnittsweise in einem Kraft-Weg-Diagramm degressiv, in welchem der Abstand eines Punktes, z. B. des Flächenschwerpunkts der Schließfläche des Verschlusselements, zu der Öffnungsfläche als Weg und eine auf der Schließfläche des Verschlusselements senkrecht stehende Kraft als Kraft angegeben wird. In weiteren Ausführungen der Erfindung kann die Kennlinie des Nebenluftventils aber auch in einem Kraft-Winkel-Diagramm degressiv verlaufen. In einem solchen Diagramm, das ebenfalls ein Kraft-Weg-Diagramm im Sinne der Erfindung darstellt, wird der Öffnungsgrad als Winkel zwischen dem Verbindungselement und dem Trennelement angegeben. Die in dem Kraft-Winkel-Diagramm angegebene Kraft kann senkrecht auf der Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung oder senkrecht auf der Schließfläche des Verschlusselements stehen.According to the invention, it is preferably provided that the path indicated in the force-displacement diagram is the distance of a point of the closure element from an opening surface of the secondary air opening. Particularly preferably, the path indicated is the distance of the centroid or the center of gravity of the closing surface of the closure element to the opening surface of the secondary air opening. The distance of a point of the shutter member is the length of a distance leading from the point to the opening area and perpendicular to the opening area. In one embodiment, the characteristic is at least partially degressive in a force-displacement diagram in which the distance of a point, for. B. the centroid of the closing surface of the closure element to the opening surface as a path and a force perpendicular to the opening surface of the secondary air opening force is indicated. In an alternative embodiment, the characteristic curve is degressive, at least in sections, in a force-displacement diagram, in which the distance of a point, for example, the distance between a point and the point in which B. the centroid of the closing surface of the closure element, the opening area as a path and a force acting on the closing surface of the closure element perpendicular force is indicated. In further embodiments of the invention, the characteristic of the secondary air valve but also extend in a force-angle diagram degressive. In such a diagram, which also represents a force-displacement diagram according to the invention, the opening degree is indicated as an angle between the connecting element and the separating element. The force indicated in the force-angle diagram can be perpendicular to the opening area of the secondary air opening or perpendicular to the closing surface of the closure element.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Verschlusselement relativ zu dem Trennelement so bewegbar, dass dies zu der zumindest abschnittsweise degressiv verlaufenden Kennlinie des Nebenluftventils führt. Mit anderen Worten, durch die Art der Bewegung des Verschlusselements beim Öffnen und/oder Schließen des Nebenluftventils, also durch die Kinematik des Verschlusselements bezüglich des Trennelements, entsteht die zumindest abschnittsweise degressiv verlaufende Kennlinie des Nebenluftventils. Dies kann ein erfindungsgemäßes Nebenluftventil mit einem degressiven Verhalten ermöglichen, obwohl ein elastisches Element mit einer linearen oder sogar progressiven Federkennlinie in dem Nebenluftventil angeordnet ist. Die Federkennlinie des elastischen Elements wird als Kraft-Weg-Diagramm angegeben und beschreibt die Abhängigkeit einer Kraft, die aufgebracht werden muss, um zwei Stellen des elastischen Elements, vorzugsweise dessen zwei Enden, relativ zueinander zu bewegen. Bei zunehmendem Öffnungsgrad des Verschlusselements, das durch eine Kraft geöffnet wird, kann nämlich der Anteil der Federkraft, der in Richtung der aufgebrachten Kraft wirkt, aufgrund der Kinematik mit zunehmendem Öffnungsgrad des Verschlusselements für den gleichen Anteil an Weg weniger stark ansteigen, wodurch die degressive Kennlinie entsteht. Je nach Ausbildung des Nebenluftventils kann eine degressive Kennlinie oder sogar eine degressive Kennlinie mit Scheitelpunkt erreicht werden. Steht die zum Öffnen aufgebrachte Kraft senkrecht auf der Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung, kann die Kennlinie noch degressiver verlaufen oder sogar einen Scheitelpunkt aufweisen. Die Kennlinie verläuft dann degressiver, wenn die Steigung in dem degressiven Bereich der Kennlinie stärker abnimmt, also die Kennlinie mit zunehmendem Weg flacher wird.In a preferred embodiment of the invention, the closure element is movable relative to the separating element so that this leads to the at least partially degressively running characteristic of the secondary air valve. In other words, due to the type of movement of the closure element during opening and / or closing of the secondary air valve, that is, by the kinematics of the closure element with respect to the separating element, the at least partially degressive characteristic of the secondary air valve arises. This may allow a bleed valve according to the invention with a degressive behavior, although an elastic element with a linear or even progressive spring characteristic is arranged in the bleed valve. The spring characteristic of the elastic element is given as a force-displacement diagram and describes the dependence of a force which must be applied in order to move two points of the elastic element, preferably the two ends, relative to one another. Namely, as the degree of opening of the shutter member which is opened by a force, the proportion of the spring force acting in the direction of the applied force due to the kinematics increase less with increasing degree of opening of the shutter member for the same proportion of way, whereby the degressive characteristic arises. Depending on the design of the secondary air valve, a degressive characteristic curve or even a degressive characteristic curve with vertex can be achieved. If the force applied for opening is perpendicular to the opening area of the secondary air opening, the characteristic curve can be even more degressive or even have a vertex. The characteristic curve then runs degressively if the slope in the declining-balance region of the characteristic curve decreases more sharply, ie the characteristic becomes flatter with increasing distance.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Verschlusselement über ein Gelenk mit dem Trennelement verbunden. Das Verschlusselement kann um eine Drehachse des Gelenks verschwenkt werden, um geöffnet und geschlossen zu werden. Besonders vorzugsweise ist die Kennlinie des Nebenluftventils auch dann degressiv, wenn der Öffnungsgrad des Verschlusselements als Öffnungswinkel in einem Kraft-Winkel-Diagramm angegeben wird. Besonders vorzugsweise weist das Nebenluftventil einen Anschlag auf, um die offene Endstellung des Verschlusselements zu bestimmen. Dieser Anschlag kann z. B. als Vorsprung realisiert sein, der an dem Verschlusselement, z. B. im Bereich des Gelenks angeordnet sein kann. Erfindungsgemäß kann das Verschlusselement auch als Kolben ausgeführt sein, der z. B. in einem quaderförmigen oder zylinderförmigen Trennelement geführt wird.In a preferred embodiment of the invention, the closure element is connected via a hinge with the separating element. The closure member may be pivoted about an axis of rotation of the hinge to be opened and closed. Particularly preferably, the characteristic curve of the secondary air valve is degressive even if the degree of opening of the closure element is indicated as the opening angle in a force-angle diagram. Particularly preferably, the secondary air valve has a stop in order to determine the open end position of the closure element. This stop can z. B. be realized as a projection on the closure element, for. B. can be arranged in the region of the joint. According to the invention, the closure element can also be designed as a piston, the z. B. is guided in a cuboid or cylindrical separator.

Die Erfindung weiterbildend ist vorzugsweise vorgesehen, dass das elastische Element an einer gelenkfreien Seite des Trennelements angreift. Diese Anordnung kann zu einer solchen Bewegung des Verschlusselements beim Öffnen des Nebenluftventils führen, durch die eine zumindest abschnittsweise degressiv verlaufende Kennlinie des Nebenluftventils selbst mit linearer oder progressiver Federkennlinie des elastischen Elements erzielt werden kann. Beim Öffnen des Verschlusselements kann nämlich mit zunehmendem Öffnungsgrad des Verschlusselements der Weg, den zwei Angriffstellen, an denen das elastische Element an das Trennelement und an das Verschlusselement angreift, zueinander bewegt werden, für den gleichen Anteil an Öffnungsweg geringer werden. Der Öffnungsweg ist hierbei vorzugsweise der Abstand des Flächenmittelpunkts der Schließfläche des Verschlusselements zu der Öffnungsfläche der Nebenluftöffnung. An den zwei Angriffstellen ist das elastische Element mit dem Trennelement und dem Verschlusselement verbunden, so dass es eine Federkraft auf das Verschlusselement ausüben kann. Durch das an einer gelenkfreien Seite des Trennelements angreifende elastische Element kann weiter ein platzsparendes Nebenluftventil ermöglicht werden. Außerdem kann das elastische Element einfach in das Nebenluftventil montierbar sein. Mit Vorteil ist das elastische Element blattförmig oder drahtförmig ausgebildet und besteht z. B. aus Blech oder Federstahl. Ein solches elastisches Element kann mit geringen Kosten herstellbar sein. The invention further development is preferably provided that the elastic element engages a joint-free side of the separating element. This arrangement can lead to such a movement of the closure element when opening the secondary air valve, by which an at least partially degressive running characteristic of the secondary air valve can be achieved even with linear or progressive spring characteristic of the elastic element. Namely, when the closure element is opened, as the degree of opening of the closure element increases, the path which two engagement points, at which the elastic element acts on the separation element and on the closure element, are moved towards each other, becomes smaller for the same proportion of opening travel. In this case, the opening path is preferably the distance of the center of the surface of the closing surface of the closure element from the opening surface of the secondary air opening. At the two points of attack, the elastic element is connected to the separating element and the closing element, so that it can exert a spring force on the closing element. By acting on a joint-free side of the separating element elastic element, a space-saving secondary air valve can be further made possible. In addition, the elastic element can be easily mounted in the secondary air valve. Advantageously, the elastic element is sheet-shaped or wire-shaped and consists z. B. made of sheet metal or spring steel. Such an elastic element can be produced at low cost.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Verlauf des elastischen Elements von dem Verschlusselement zu dem Trennelement zumindest drei alternierende Krümmungen auf. Mit anderen Worten, der Verlauf des elastischen Elements weist ausgehend von einer Angriffsstelle des Trennelements, an der das elastische Element an das Trennelement angreift, bis hin zu einer Angriffsstelle des Verschlusselements, an der das elastische Element an das Verschlusselement angreift, zumindest drei alternierende Krümmungen auf. Ein solcher Verlauf des elastischen Elements kann auch als Omega-Form beschrieben werden. Mit Vorteil greift das omega-förmige elastische Element an einer gelenkfreien Seite des Trennelements an. Hierdurch kann ein einfach aufgebautes Nebenluftventil bereitgestellt werden, dessen Kennlinie degressiv verlaufen oder sogar einen Scheitelpunkt in ihrem degressiven Bereich aufweisen kann. Außerdem kann die Omega-Form des elastischen Elements einfach und platzsparend realisiert werden. Besonders vorzugsweise ist das Trennelement mit zumindest drei alternierenden Krümmungen blattförmig oder drahtförmig ausgebildet, und kann z. B. aus Blech oder Federstahl bestehen. Ein blattförmiges oder drahtförmiges elastisches Element kann besonders leicht in eine Omega-Form gebracht werden und mit geringen Kosten herstellbar sein. Erfindungsgemäß kann der Verlauf des elastischen Elements auch kreisbogenförmig ausgestaltet sein. Kreisbogenförmig meint, dass der Verlauf nicht auf die Gestalt eines Kreisbogens beschränkt ist, sondern auch die Gestalt eines Abschnitts einer Hyperbel oder eine Parabel annehmen kann.In a further preferred embodiment, the course of the elastic element from the closure element to the separating element has at least three alternating curvatures. In other words, the course of the elastic element has, starting from a point of attack of the separating element, on which the elastic element engages the separating element up to an attack point of the closure element, on which the elastic element acts on the closure element, at least three alternating curves , Such a course of the elastic element can also be described as an omega shape. Advantageously, the omega-shaped elastic element engages a joint-free side of the separating element. As a result, a simply constructed auxiliary air valve can be provided whose characteristic curve can be degressive or even have a vertex in its degressive range. In addition, the omega shape of the elastic element can be realized easily and space-saving. Particularly preferably, the separating element is formed with at least three alternating curves leaf-shaped or wire-shaped, and z. B. made of sheet metal or spring steel. A sheet-shaped or wire-shaped elastic element can be made particularly easy in an omega-shape and be produced at low cost. According to the invention, the course of the elastic element can also be configured as a circular arc. Arc-shaped means that the course is not limited to the shape of a circular arc, but can also assume the shape of a section of a hyperbola or a parabola.

Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Federkennlinie des elastischen Elements zumindest teilweise degressiv verläuft. Werden die Angriffstellen, an die das elastische Element an das Verschlusselement und an das Trennelement angreift, relativ zueinander bewegt, kann die Federkennlinie, also die Abhängigkeit zwischen dem relativ zwischen den beiden Stellen zurückgelegten Weg und der durch das elastische Element auf das Verschlusselement ausgeübten Kraft degressiv verlaufen. Vorteilhafterweise führt die zumindest teilweise degressiv verlaufende Federkennlinie zu dem degressiven Verhalten des Nebenluftventils. Als elastisches Element mit einer degressiven Federkennlinie ist z. B. eine Tellerfeder oder eine bombierte Ronde denkbar.According to the invention it is preferably provided that the spring characteristic of the elastic element extends at least partially degressive. If the points of attack to which the elastic element acts on the closure element and on the separating element are moved relative to one another, the spring characteristic, that is the dependence between the distance traveled relatively between the two points and the force exerted by the elastic element on the closure element, can be reduced run. Advantageously, the at least partially degressive spring characteristic leads to the degressive behavior of the secondary air valve. As an elastic element with a degressive spring characteristic z. B. a plate spring or a cambered blank conceivable.

In einer Ausführung der Erfindung ist das elastische Element über Rastelemente des Verschlusselements und/oder des Trennelements in seiner Federstärke einstellbar. Durch die einstellbare Federstärke kann die auf das Verschlusselement wirkende Schließkraft des elastischen Elements festgelegt werden. Das elastische Element kann in ein Rastelement eingreifen und dadurch eine Kraft auf das Verschlusselement und/oder das Trennelement ausüben. Vorzugsweise ist das elastische Element aufgrund einer Vorspannung zwischen zwei Rastelementen eingespannt. Durch das Rastelement, in das das elastische Element eingreift, kann die Angriffstelle des elastischen Elements an das Verschlusselement und/oder das Trennelement festgelegt werden. Vorzugsweise sind zumindest zwei Rastelemente an jeweils einem Fixierbereich des Verschlusselements und/oder des Trennelements angeordnet, wobei die Federstärke, mit der das elastische Element das Verschlusselement an die Nebenluftöffnung drückt, durch die Auswahl des Rastelements, in das das elastische Element eingreift, eingestellt werden kann. Hierdurch kann ein Nebenluftventil mit einem elastischen Element für unterschiedliche Gebläsemotoren justiert werden, so dass eine Teilereduktion für die Fertigung ermöglicht werden kann. Durch die Auswahl des Rastelements kann auch eine Vorspannung des elastischen Elements, mit der das elastische Element das Verschlusselement in Schließstellung gegen das Trennelement drückt und dadurch der Ansprechdruck des Nebenluftventils eingestellt werden.In one embodiment of the invention, the elastic element is adjustable via latching elements of the closure element and / or the separating element in its spring strength. Due to the adjustable spring strength acting on the closure element closing force of the elastic element can be determined. The elastic element can engage in a latching element and thereby exert a force on the closure element and / or the separating element. Preferably, the elastic element is clamped due to a bias between two locking elements. By the latching element, in which engages the elastic element, the point of engagement of the elastic element can be fixed to the closure element and / or the separating element. Preferably, at least two locking elements are each arranged on a fixing region of the closure element and / or the separating element, wherein the spring strength with which the elastic element presses the closure element to the secondary air opening, by the selection of the locking element, in which engages the elastic element, can be adjusted , In this way, a secondary air valve can be adjusted with an elastic element for different blower motors, so that a partial reduction for the production can be made possible. By selecting the locking element can also be a bias of the elastic member, with which the elastic element presses the closure element in the closed position against the separator and thereby the set pressure of the secondary air valve can be adjusted.

In einer Ausführung der Erfindung sind das elastische Element und das Verschlusselement einstückig ausgeführt. Dies kann zu einer reduzierten Teileanzahl und dadurch zu geringeren Herstellungskosten führen. Zudem kann ein Nebenluftventil mit einem geringen Platzbedarf ermöglicht werden. Besonders vorzugsweise sind das elastische Element und das Verschlusselement als Segment einer Kugelschale, das auch als bombierte Ronde bezeichnet werden kann, ausgeführt. Das elastische Element und das Verschlusselement können auch als gebogener Blechstreifen ausgebildet sein, die eine rechteckige Nebenluftöffnung abdecken können.In one embodiment of the invention, the elastic element and the closure element are made in one piece. This can lead to a reduced number of parts and thus to lower production costs. In addition, a secondary air valve with a small footprint are possible. Particularly preferably, the elastic element and the closure element are designed as a segment of a spherical shell, which can also be referred to as a cambered circular blank. The elastic element and the closure element may also be formed as a curved sheet metal strip, which can cover a rectangular secondary air opening.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit einfachen konstruktiven und kostengünstigen Mitteln die Bereitstellung eines Staubsaugers mit einem Nebenluftventil, das aufgrund seiner zumindest abschnittsweise degressiv verlaufenden Kennlinie leichter geöffnet und wieder geschlossen werden kann. Insbesondere kann ein Nebenluftventil bereitgestellt werden, bei dem das Flatterverhalten reduzierbar ist.The present invention makes it possible with simple structural and cost-effective means to provide a vacuum cleaner with a secondary air valve, which can be opened and closed again due to its at least partially degressively running characteristic. In particular, a secondary air valve can be provided in which the flutter behavior can be reduced.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend an Hand dreier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.Further advantageous embodiments will be described in more detail below with reference to three embodiments shown in the drawings, to which the invention is not limited.

Es zeigen schematisch:They show schematically:

1 eine Schnittdarstellung eines Staubsaugers; 1 a sectional view of a vacuum cleaner;

2 eine Ansicht eines Nebenluftventils von oben; 2 a view of a bleed valve from above;

3 eine Schnittdarstellung eines Nebenluftventils entlang der Linie A-A aus 2 mit einem Verschlusselement in Schließstellung; 3 a sectional view of a secondary air valve along the line AA 2 with a closure element in the closed position;

4 eine Schnittdarstellung des Nebenluftventils entlang der Linie A-A aus 2 mit dem Verschlusselement in einer offenen Endstellung; 4 a sectional view of the secondary air valve along the line AA 2 with the closure element in an open end position;

5 ein Kraft-Weg-Diagramm des Nebenluftventils; 5 a force-displacement diagram of the secondary air valve;

6 eine Ansicht einer zweiten Ausführung eines Nebenluftventils von oben; 6 a view of a second embodiment of a secondary air valve from above;

7 eine Schnittdarstellung des Nebenluftventils entlang der Linie B-B aus 6 mit dem Verschlusselement in Schließstellung; 7 a sectional view of the secondary air valve along the line BB 6 with the closure element in the closed position;

8 eine Schnittdarstellung des Nebenluftventils entlang der Linie B-B aus 6 mit dem Verschlusselement in einer offenen Endstellung; 8th a sectional view of the secondary air valve along the line BB 6 with the closure element in an open end position;

9 eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführung des Nebenluftventils mit dem Verschlusselement in Schließstellung;
und schließlich 9 a sectional view of a third embodiment of the secondary air valve with the closure element in the closed position;
and finally

10 eine Schnittdarstellung der dritten Ausführung des Nebenluftventils mit dem Verschlusselement in einer offenen Endstellung. 10 a sectional view of the third embodiment of the secondary air valve with the closure element in an open end position.

Ausführliche Beschreibung anhand von drei AusführungsbeispielenDetailed description based on three embodiments

Bei der nachfolgenden Beschreibung von drei bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.In the following description of three preferred embodiments of the present invention, like reference characters designate like or similar components.

1 ist eine Schnittdarstellung eines Staubsaugers 10 mit einem Nebenluftventil 30. Der Staubsauger 10 ist mit einem Staubsaugermotor 11 ausgestattet, der ein Gebläse 13 antreibt, durch das ein Saugluftstrom 15 erzeugt wird. Durch das über den Staubsaugermotor 11 angetriebene Gebläse 13 wird ein Unterdruck in einem Unterdruckraum 21, der ein Staubraum ist, erzeugt. Der Unterdruckraum 21 ist dem Staubsaugermotor 11 und dem Gebläse 13 in Richtung des Saugluftstroms 15 vorgelagert. Zwischen dem Unterdruckraum 21 und dem Gebläse 13 ist ein Motorschutzfilter 17 angeordnet. In dem Unterdruckraum 21 befindet sich ein Staubbeutel 19, der den aufgesaugten Staub auffängt. Das Nebenluftventil 30 ist an einer Unterdruckraumwand 23 des Unterdruckraums 21 befestigt, die den Unterdruckraum 21 von einem Umgebungsraum 25, der ein Kabeltrommelraum ist, trennt. 1 is a sectional view of a vacuum cleaner 10 with a secondary air valve 30 , The vacuum cleaner 10 is with a vacuum cleaner motor 11 equipped, a blower 13 drives, through which a suction air flow 15 is produced. Through the over the vacuum cleaner motor 11 powered blowers 13 becomes a negative pressure in a vacuum space 21 which is a dust chamber generated. The vacuum chamber 21 is the vacuum cleaner motor 11 and the blower 13 in the direction of the suction air flow 15 upstream. Between the vacuum chamber 21 and the blower 13 is a motor protection filter 17 arranged. In the vacuum room 21 there is a dust bag 19 catching the absorbed dust. The secondary air valve 30 is at a vacuum room wall 23 the vacuum chamber 21 attached to the vacuum chamber 21 from an environment space 25 which is a cable drum room separates.

Wird der Saugluftstrom 15 aufgrund des Füllstands des Staubbeutels 19, des Festsaugens an Gegenständen oder einer Verstopfung in der Saugluftführung gedrosselt oder sogar unterbrochen, kann das Nebenluftventil 30 einen Nebenluftkanal öffnen und dadurch die Drosselung oder die Unterbrechung des Saugluftstroms 15 über die durch das Nebenluftventil 30 strömende Luft kompensieren. Dieser Nebenluftkanal wird zwischen dem Unterdruckraum 21 und dem Umgebungsraum 25 hergestellt. Der Umgebungsraum 25 ist mit der Umgebung, die den Staubsauger 10 umgibt, verbunden, so dass der in der Umgebung herrschende atmosphärische Druck somit ebenfalls in dem Umgebungsraum 25 anliegt.Will the suction air flow 15 due to the level of the dust bag 19 , the Festiesgens on objects or a blockage in the Saugluftführung throttled or even interrupted, the secondary air valve 30 open a secondary air duct and thereby the throttling or interruption of the suction air flow 15 over the through the bleed valve 30 Compensate for flowing air. This secondary air duct is between the vacuum chamber 21 and the surrounding space 25 produced. The ambient space 25 is with the environment that the vacuum cleaner 10 surrounds, so that the ambient pressure prevailing in the environment thus also in the ambient space 25 is applied.

Das Nebenluftventil 30 ist in 2 bis 4 dargestellt. 2 ist eine Ansicht des Nebenluftventils 30 von oben. 3 ist eine Schnittdarstellung des Nebenluftventils 30 entlang der Linie A-A aus 2, wobei ein Verschlusselement 50 in Schließstellung ist. Eine Schnittdarstellung des Nebenluftventils 30 entlang der Linie A-A aus 2 mit dem Verschlusselement 50 in einer offenen Endstellung wird in 4 dargestellt. Das bewegbare Verschlusselement 50 des Nebenluftventils 30 ist über ein Gelenk 41 mit einem Trennelement 33 des Nebenluftventils 30 schwenkbar verbunden. Das Trennelement 33 ist bei montiertem Nebenluftventil 30 zwischen dem Unterdruckraum 21 und dem Umgebungsraum 25 angeordnet, so dass es ebenso wie die Unterdruckraumwand 23 den Unterdruckraum 21 von dem Umgebungsraum 25 abtrennt. Das Trennelement 33 weist eine Nebenluftöffnung 60 auf, durch die Luft von dem Umgebungsraum 25 in den Unterdruckraum 21 strömen kann. Das Nebenluftventil 30 weist weiter ein elastisches Element 37 auf, das an Angriffstellen 39 an das Verschlusselement 50 und das Trennelement 33 angreift, um eine Kraft auf das Verschlusselement 50 auszuüben. Das Verschlusselement 50 ist mithin durch das elastische Element 37 in eine Schließstellung bringbar, um die Nebenluftöffnung 60 zu verschließen. In diesem verschlossenen Zustand des Nebenluftventils 30 wird das Verschlusselement 50 gegen das Trennelement 33 gedrückt, wodurch eine Schließfläche 51 des Verschlusselements 50 die Nebenluftöffnung 60 abdeckt und damit verschließt.The secondary air valve 30 is in 2 to 4 shown. 2 is a view of the bleed valve 30 from above. 3 is a sectional view of the secondary air valve 30 along the line AA 2 , wherein a closure element 50 in the closed position. A sectional view of the secondary air valve 30 along the line AA 2 with the closure element 50 in an open end position is in 4 shown. The movable closure element 50 the secondary air valve 30 is about a joint 41 with a separating element 33 the secondary air valve 30 pivotally connected. The separating element 33 is with mounted secondary air valve 30 between the vacuum chamber 21 and the surrounding space 25 arranged so that it as well as the vacuum space wall 23 the vacuum space 21 from the surrounding space 25 separates. The separating element 33 has a secondary air opening 60 on, through the air from the surrounding space 25 in the vacuum chamber 21 can flow. The secondary air valve 30 further has an elastic element 37 on, at attack sites 39 to the closure element 50 and the separator 33 Attacks to apply a force to the closure element 50 exercise. The closure element 50 is therefore by the elastic element 37 in a closed position brought to the secondary air opening 60 to close. In this closed state of the secondary air valve 30 becomes the closure element 50 against the separating element 33 pressed, creating a closing surface 51 the closure element 50 the secondary air opening 60 covering and thus closes.

An dem geschlossenen Nebenluftventil 30 liegt ein statischer Unterdruck, nämlich der in dem Unterdruckraum 21 herrschende Unterdruck an. Übersteigt dieser Unterdruck einen Ansprechdruck des geschlossenen Nebenluftventils 30, kann die Schließkraft des elastischen Elements 37 überwunden und das Verschlusselement 50 gegen die Federkraft des Federelements 37, auch als Schließkraft zu bezeichnen, in eine offene Stellung gebracht werden. Dies entspricht dem Öffnen des Nebenluftventils 30, bei dem der Nebenluftkanal zwischen dem Unterdruckraum 21 und dem Umgebungsraum 25 geöffnet wird. Durch das Öffnen wird der Unterdruck in dem Unterdruckraum 21 abgebaut, und zusätzliche Luft strömt zur Sicherstellung der Kühlung des Staubsaugermotors 11 und der Leistungselektronik des Staubsaugers 10 in den Unterdruckraum 21. Das Verschlusselement 50 ist also gegen eine Schließkraft des elastischen Elements 37 in eine von der Schließstellung abweichende offene Stellung bringbar, um die Nebenluftöffnung 60 freizugeben. Durch das Öffnen des Nebenluftventils 30 kommt zu dem statischen Druck noch ein dynamischer Druck in Form der Nebenluftströmung hinzu. Hierbei sinkt der statische Druck ab und der dynamische Druck steigt an. Das Verschlusselement 50 wird so lange geöffnet, bis die Summen der beiden Drücke, also des statischen und dynamischen Drucks, größer ist, als die durch das elastische Element 37 auf das Verschlusselement 50 ausgeübte Rückstellkraft. In der offenen Endstellung wird das Verschlusselement 50 durch die Nebenluftströmung gehalten. Hierbei sind statischer und dynamischer Druck größer als die Kraft, die das elastische Element 37 auf das Verschlusselement 50 ausübt, um dieses in die Schließstellung zu bringen. Die offene Endstellung des Verschlusselements 50 ist eine offene Stellung, in der das Verschlusselement 50 die Nebenluftöffnung 60 maximal öffnet. Diese offene Endstellung wird dadurch festgelegt, dass das Verschlusselement 50 bei Erreichen eines Anschlags nicht weiter geöffnet werden kann. Dieser Anschlag ist durch einen im Bereich des Gelenks 41 ausgebildeten Vorsprung 57 des Verschlusselements 50 realisiert.At the closed secondary air valve 30 is a static negative pressure, namely in the vacuum chamber 21 prevailing negative pressure. If this negative pressure exceeds a set pressure of the closed secondary air valve 30 , can the closing force of the elastic element 37 overcome and the closure element 50 against the spring force of the spring element 37 , to be referred to as closing force, are brought into an open position. This corresponds to the opening of the secondary air valve 30 in which the secondary air duct between the vacuum space 21 and the surrounding space 25 is opened. By opening, the negative pressure in the vacuum chamber 21 degraded, and additional air flows to ensure the cooling of the vacuum cleaner motor 11 and the power electronics of the vacuum cleaner 10 in the vacuum chamber 21 , The closure element 50 is therefore against a closing force of the elastic element 37 can be brought to a deviating from the closed position open position to the secondary air opening 60 release. By opening the secondary air valve 30 is added to the static pressure still a dynamic pressure in the form of the secondary air flow. Here, the static pressure decreases and the dynamic pressure increases. The closure element 50 is opened until the sums of the two pressures, ie the static and dynamic pressure, are greater than those through the elastic element 37 on the closure element 50 applied restoring force. In the open end position, the closure element 50 held by the secondary air flow. Here, static and dynamic pressure are greater than the force that the elastic element 37 on the closure element 50 exercises to bring this in the closed position. The open end position of the closure element 50 is an open position in which the closure element 50 the secondary air opening 60 maximum opens. This open end position is determined by the fact that the closure element 50 when reaching a stop can not be opened. This stop is by one in the area of the joint 41 trained lead 57 the closure element 50 realized.

An jeweils einem Fixierbereich 71 des Verschlusselements 50 und des Trennelements 33 sind Rastelemente 70 angeordnet, in die das elastische Element 37 eingreift. Über die Rastelemente 70 können die Angriffstellen 39, an denen das elastische Element 37 das Verschlusselement 50 und das Trennelement 33 berührt, festgelegt werden. Das elastische Element 37 weist in Schließposition des Verschlusselements 50 eine Vorspannung auf und ist aufgrund dieser Vorspannung zwischen zwei Rastelementen 70 eingespannt. Das elastische Element 37 kann in verschiedene Rastelemente 70 eingreifen, so dass der Abstand zwischen den Angriffstellen 39 und dadurch die auf das Verschlusselement 50 wirkende Federkraft variiert werden kann. Das elastische Element 37 ist also über Rastelemente 70 des Verschlusselements 50 und des Trennelements 33 in seiner Federstärke einstellbar. Das als Blattfeder ausgeführte elastische Element 37 weist zwischen den Angriffstellen 39 einen omega-förmigen Verlauf auf, so dass der Verlauf des elastischen Elements 37 von dem Verschlusselement 50 zu dem Trennelement 33 zumindest drei alternierende Krümmungen aufweist.At one fixation area 71 the closure element 50 and the separating element 33 are locking elements 70 arranged in which the elastic element 37 intervenes. About the locking elements 70 can the attack sites 39 where the elastic element 37 the closure element 50 and the separator 33 be touched. The elastic element 37 points in the closed position of the closure element 50 a bias on and is due to this bias between two locking elements 70 clamped. The elastic element 37 can in different locking elements 70 intervene so that the distance between the attack points 39 and thereby the on the closure element 50 acting spring force can be varied. The elastic element 37 So is about locking elements 70 the closure element 50 and the separating element 33 adjustable in its spring strength. The designed as a leaf spring elastic element 37 points between the attack points 39 an omega-shaped course, so that the course of the elastic element 37 from the closure element 50 to the separator 33 has at least three alternating curves.

In 5 ist ein Kraft-Weg-Diagramm des Nebenluftventils 30 dargestellt, bei dem der Öffnungsgrad des Verschlusselements 50 in einer Stellung als Weg X angegeben ist. Dieser Weg X ist der Abstand des Flächenmittelpunkts 53 der Schließfläche 51 des Verschlusselements 50 zu einer Öffnungsfläche 61 der Nebenluftöffnung 60, die durch den Öffnungsrand 63 der Nebenluftöffnung 60 aufgespannt wird. Dieser Abstand ist null, wenn sich das Verschlusselement 30 in der Schließstellung befindet. Die in dem Kraft-Weg-Diagramm angegebene Kraft F muss aufgewendet werden, um das Verschlusselement 30 in einer Stellung, die über den Weg X bestimmt ist, zu halten. Diese Kraft F steht senkrecht auf der Öffnungsfläche 61 der Nebenluftöffnung 60 und wird während des Öffnens des Verschlusselements 50 durch den Unterdruck und durch den Nebenluftstrom aufgebracht. Die Richtung der Kraft F ist in Strömungsrichtung 31 des Nebenluftstroms gerichtet, wobei die Strömungsrichtung 31 des Nebenluftstroms senkrecht auf der Öffnungsfläche 61 der Nebenluftöffnung 60 steht und durch die Ausbildung des Nebenluftventils 30 ohne Verschlusselement 30 festgelegt ist. Die Kraft F hängt von dem Unterdruck und der Größe der Öffnungsfläche 61 der Nebenluftöffnung 60 ab. Die beiden in 5 gezeigten Kennlinien K1 und K2 zeigen Beispiele, bei denen das elastische Element 37 an verschiedenen Rastelementen 70 eingreift.In 5 is a force-displacement diagram of the secondary air valve 30 shown in which the opening degree of the closure element 50 in a position indicated as path X. This path X is the distance of the centroid 53 the closing surface 51 the closure element 50 to an opening area 61 the secondary air opening 60 passing through the opening edge 63 the secondary air opening 60 is spanned. This distance is zero when the closure element 30 is in the closed position. The force F indicated in the force-displacement diagram must be applied to the closure element 30 in a position determined by the path X to keep. This force F is perpendicular to the opening area 61 the secondary air opening 60 and is during the opening of the closure element 50 applied by the negative pressure and by the secondary air flow. The direction of the force F is in the flow direction 31 directed the secondary air flow, wherein the flow direction 31 of the secondary air flow perpendicular to the opening area 61 the secondary air opening 60 stands and through the formation of the secondary air valve 30 without closure element 30 is fixed. The force F depends on the negative pressure and the size of the opening area 61 the secondary air opening 60 from. The two in 5 shown characteristics K1 and K2 show examples in which the elastic element 37 at different locking elements 70 intervenes.

Die beiden in 4 gezeigten Kennlinien K1 und K2 verlaufen über den Öffnungsweg des Verschlusselements 30 von der in 3 gezeigten Schließstellung zu der in 4 gezeigten offenen Endstellung degressiv, so dass die Kennlinie des Nebenluftventils 30 im Kraft-Weg-Diagramm zumindest abschnittsweise degressiv verläuft. Die offene Endstellung ist in dem Beispiel der Kennlinie K1 bei etwa X = 2,8 mm und in dem Beispiel der Kennlinie K2 bei etwa X = 4 mm erreicht. Die degressiv verlaufende Kennlinie K1 weist zudem einen Scheitelpunkt 81 bei etwa X = 1 mm auf.The two in 4 shown curves K1 and K2 extend over the opening path of the closure element 30 from the in 3 shown Closed position to the in 4 shown open end position degressive, so that the characteristic of the secondary air valve 30 in the force-displacement diagram, at least in sections, it is degressive. The open end position is achieved in the example of the characteristic K1 at approximately X = 2.8 mm and in the example of the characteristic K2 at approximately X = 4 mm. The declining-going characteristic K1 also has a vertex 81 at about X = 1 mm.

Da die Kennlinie K1 nach dem Scheitelpunkt 81 wieder abfällt, öffnet das Nebenluftventil 30 bei Überschreitung eines Öffnungsschwellwerts 83 von ca. 1,6 N schlagartig. Hierbei nimmt das Verschlusselement 50 ohne weitere Krafterhöhung die offene Endstellung ein, die in dem Beispiel der Kennlinie K1 bei etwa X = 2,8 mm Öffnungsweg liegt. Da die Kennlinie K1 nach dem Scheitelpunkt 81 mit zunehmendem Weg X abfällt, ist der Haltewert 85, also die zum Offenhalten des Nebenluftventils 30 notwendige Kraft, die in dem Beispiel der Kennlinie K1 etwa 1,3 N beträgt, geringer als der Öffnungsschwellwert 83. Das bedeutet, dass das Nebenluftventil 30 ein Hystereseverhalten aufzeigt, da das Nebenluftventil 30 öffnet, wenn der Öffnungsschwellwert 83 überschritten wird und wieder schließt, wenn der Haltewert 85, der geringer als der Öffnungsschwellwert 83 ist, unterschritten wird. Das führt dazu, dass geringe Schwankungen der auf das Verschlusselement 50 wirkenden Kraft zu keiner Bewegung des Verschlusselements 50 führen und dadurch ein Flattern des Nebenluftventils 30 verhindert wird. Außerdem erfolgt aufgrund des Hystereseverhaltens nicht nur das Öffnen des Nebenluftventils 30 sondern auch dessen Schließen schlagartig. Im Fall der Kennlinie K2 wird, da die gesamte Kennlinie degressiv verläuft, das Flatterverhalten des Nebenluftventils 30 reduziert, da eine Schwankung der Kraft, die etwa 1,6 N übersteigt, zu keiner Bewegung des Verschlusselements 50 führt. Allerdings kann eine Schwänkungsänderung um den Bereich des Öffnungsschwellwerts 83 von etwa 1,6 N zu Bewegungen des Verschlusselements 50 führen.Since the characteristic K1 after the vertex 81 falls again, opens the bleed valve 30 when an opening threshold is exceeded 83 of about 1.6 N abruptly. This takes the closure element 50 without further increase in force, the open end position, which in the example of the characteristic curve K1 lies at approximately X = 2.8 mm opening stroke. Since the characteristic K1 after the vertex 81 decreases with increasing path X, is the hold value 85 , So to keep open the secondary air valve 30 necessary force, which in the example of the characteristic K1 is about 1.3 N, less than the opening threshold value 83 , This means that the secondary air valve 30 indicates a hysteresis, since the secondary air valve 30 opens when the opening threshold 83 is exceeded and closes again when the holding value 85 which is lower than the opening threshold 83 is, is below. This causes slight fluctuations in the closure element 50 acting force to no movement of the closure element 50 lead and thereby a flutter of the secondary air valve 30 is prevented. In addition, not only the opening of the secondary air valve takes place due to the hysteresis 30 but also its closing abruptly. In the case of the characteristic curve K2, since the entire characteristic curve is degressive, the flutter behavior of the secondary air valve is determined 30 reduces, since a variation of the force, which exceeds about 1.6 N, to no movement of the closure element 50 leads. However, a change in the swing may occur around the range of the threshold opening 83 of about 1.6 N to movements of the closure element 50 to lead.

Das Trennelement 33 weist die Gestalt eines Quaders auf, wobei die Nebenluftöffnung 60 an einer Deckfläche des Quaders angeordnet ist. Die andere Deckfläche des Quaders ist offen, um den Nebenluftstrom bei geöffnetem Nebenluftventil 30 zu ermöglichen. Die Rastelemente 70 des Trennelements 33 sind an der Seitenfläche des Zylinders angeordnet, die sich an die dem Gelenk 41 gegenüberliegende Seite der Nebenluftöffnung 60 anschließt. Das elastische Element 37 greift also an einer gelenkfreien Seite des Trennelements 33 an. Dies führt dazu, dass mit zunehmendem Öffnungsgrad des Verschlusselements 50, also mit zunehmendem Abstand 55 des Flächenmittelpunkts 53 der Schließfläche 51 zu der Öffnungsfläche 61, der Anteil des Wegs, um den sich die Angriffstellen 39 aufeinander zu bewegen, für den gleichen Anteil einer Abstandsänderung des Flächenmittelpunkts 53 zu der Öffnungsfläche 61, geringer wird. Hierdurch entsteht der degressive Verlauf der Kennlinie des Nebenluftventils 30 im Kraft-Weg-Diagramm. Das Verschlusselement 50 ist also relativ zu dem Trennelement 33 so bewegbar, dass dies zu einer degressiv verlaufenden Kennlinie des Nebenluftventils 30 führt.The separating element 33 has the shape of a cuboid, wherein the secondary air opening 60 is arranged on a top surface of the cuboid. The other top surface of the cuboid is open to the secondary air flow with the secondary air valve open 30 to enable. The locking elements 70 of the separating element 33 are arranged on the side surface of the cylinder, which adjoin the joint 41 opposite side of the secondary air opening 60 followed. The elastic element 37 thus engages a joint-free side of the separating element 33 at. This leads to the fact that with increasing degree of opening of the closure element 50 So with increasing distance 55 of the centroid 53 the closing surface 51 to the opening area 61 , the proportion of the path around which the attack sites 39 move towards each other, for the same proportion of a change in the distance of the centroid 53 to the opening area 61 , gets lower. This results in the degressive curve of the characteristic of the secondary air valve 30 in the force-displacement diagram. The closure element 50 is thus relative to the separator 33 so movable, that this to a degressive running characteristic of the secondary air valve 30 leads.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 6 und 8, das sich ansonsten nicht von dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet, ist das Verschlusselement 50 als Kolben ausgeführt, der in dem quaderförmigen Trennelement 33 geführt wird. 6 ist eine Ansicht einer zweiten Ausführung eines Nebenluftventils 30 von oben. 7 zeigt eine Schnittdarstellung des Nebenluftventils 30 entlang der Linie B-B aus 6 mit dem Verschlusselement 50 in Schließstellung und 8 zeigt eine Schnittdarstellung des Nebenluftventils 30 entlang der Linie B-B aus 6 mit dem Verschlusselement 50 in einer offenen Endstellung.In a second embodiment, shown in FIG 6 and 8th which otherwise does not differ from the first embodiment is the shutter member 50 designed as a piston in the cuboid separator 33 to be led. 6 is a view of a second embodiment of a secondary air valve 30 from above. 7 shows a sectional view of the secondary air valve 30 off along the BB line 6 with the closure element 50 in closed position and 8th shows a sectional view of the secondary air valve 30 off along the BB line 6 with the closure element 50 in an open end position.

Auch in dieser Anordnung sind die Rastelemente 70 des Trennelements 33 an einer Seitenfläche des Quaders angebracht, sodass aufgrund der Relativbewegung von elastischem Element 37 und Trennelement 33 zueinander die degressive Kennlinie entsteht. Denn auch hier wird beim Öffnen des Verschlusselements 50 mit zunehmendem Öffnungsgrad des Verschlusselements 50, also mit zunehmendem Abstand 55 des Flächenmittelpunkts 53 der Schließfläche 51 zu der Öffnungsfläche 61, der Anteil des Wegs, um den sich die Angriffstellen 39 aufeinander zu bewegen, für den gleichen Anteil einer Abstandsänderung des Flächenmittelpunkts 53 zu der Öffnungsfläche 61 geringer.Also in this arrangement, the locking elements 70 of the separating element 33 attached to a side surface of the cuboid, so due to the relative movement of elastic element 37 and separating element 33 to each other the degressive characteristic arises. Because here too, when opening the closure element 50 with increasing degree of opening of the closure element 50 So with increasing distance 55 of the centroid 53 the closing surface 51 to the opening area 61 , the proportion of the path around which the attack sites 39 move towards each other, for the same proportion of a change in the distance of the centroid 53 to the opening area 61 lower.

In einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 9 und 10, das sich ansonsten nicht von den anderen Ausführungsbeispielen unterscheidet, ist das elastische Element 37 als Segment einer Kugelschale, die auch als bombierte Ronde bezeichnet wird, ausgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel sind das elastische Element 37 und das Verschlusselement 50 einstückig ausgeführt, wobei in der Schließstellung des Verschlusselements 50 und des elastischen Elements 37 die Nebenluftöffnung 60 von einem Teil der bombierten Ronde verschlossen wird. Diese Schließstellung ist in 7 gezeigt. Übersteigt der Unterdruck in dem Unterdruckraum 21 einen Schwellwert, werden das elastische Element 37 und das Verschlusselement 50 verformt, bis die in 8 gezeigte offene Endstellung erreicht wird. An dem Trennelement 33 sind Austrittsöffnungen 35 angeordnet, sodass die Nebenluft von dem Umgebungsraum 25 durch die Nebenluftöffnung 60 und die Austrittsöffnungen 35 in den Unterdruckraum 21 strömen kann. In diesem Ausführungsbeispiel verläuft die Kennlinie des Nebenluftventils 30 im Kraft-Weg-Diagramm degressiv, da die bombierte Ronde als elastisches Element 37 eine degressiv verlaufende Federkennlinie aufweist. Hierbei wird in dem Kraft-Weg-Diagramm der Abstand 55 des Flächenmittelpunkts 53 der Schließfläche 51 zu der Öffnungsfläche 61 des Nebenluftventils 30 und die Kraft, die senkrecht auf der Öffnungsfläche 61 der Nebenluftöffnung 60 steht angegeben.In a third embodiment, shown in FIG 9 and 10 which otherwise does not differ from the other embodiments is the elastic member 37 as a segment of a spherical shell, which is also referred to as a cambered Ronde carried out. In this embodiment, the elastic element 37 and the closure element 50 designed in one piece, wherein in the closed position of the closure element 50 and the elastic element 37 the secondary air opening 60 is closed by a part of the cambered round blank. This closed position is in 7 shown. Exceeds the negative pressure in the vacuum chamber 21 a threshold, become the elastic element 37 and the closure element 50 deformed until the in 8th shown open end position is achieved. On the separator 33 are outlet openings 35 arranged so that the secondary air from the ambient space 25 through the secondary air opening 60 and the outlet openings 35 in the vacuum chamber 21 can flow. In this embodiment, the characteristic of the secondary air valve runs 30 in the force-displacement diagram degressive, since the cambered Ronde as an elastic element 37 has a degressive spring characteristic. Here, in the force-displacement diagram, the distance 55 of the centroid 53 the closing surface 51 to the opening area 61 the secondary air valve 30 and the force perpendicular to the opening area 61 the secondary air opening 60 is stated.

Die in 8 gezeigte offene Endstellung ist ein metastabiler Zustand, der dadurch entsteht, dass bei Krafteinwirkung auf die bombierte Ronde in Schließstellung, der ein stabiler Zustand ist, die Ronde verbogen wird, bis diese plötzlich durch Beulen in den offenen Endzustand springt.In the 8th The open end position shown is a metastable state that arises when force is applied to the cambered blank in the closed position, which is a stable state, the blank is bent until it suddenly jumps through bumps into the open end state.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den. Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The in the above description, the claims and the. Drawings disclosed features may be important both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Staubsaugervacuum cleaner
1111: Staubsaugermotorvacuum cleaner motor
1313: Gebläsefan
1515: Saugluftstromsuction air
1717: MotorschutzfilterMotor protection filter
1919: Staubbeutelanther
2121: UnterdruckraumPressurized space
2323: UnterdruckraumwandVacuum chamber wall
2525: Umgebungsraumsurrounding space
3030: NebenluftventilIn addition to air valve
3131: Strömungsrichtungflow direction
3333: Trennelementseparating element
3535: Austrittsöffnungoutlet opening
3737: elastisches Elementelastic element
3939: Angriffstellepoint of attack
4141: Gelenkjoint
5050: Verschlusselementclosure element
5151: Schließflächeclosing surface
5353: FlächenmittelpunktCentroid
5555: Abstanddistance
5757: Vorsprunghead Start
6060: NebenluftöffnungSecondary air opening
6161: Öffnungsflächeopening area
6363: Öffnungsrandopening edge
7070: Rastelementlocking element
7171: Fixierbereichfusing
8181: Scheitelpunktvertex
8383: ÖffnungsschwellwertÖffnungsschwellwert
8585: Haltewerthold
K1K1: Kennliniecurve
K2K2: Kennliniecurve

Claims

Vacuum cleaner ( 10 ) with a secondary air valve ( 30 ), which is a movable closure element ( 50 ), an elastic element ( 37 ) and a separating element ( 33 ) with a secondary air opening ( 60 ), wherein the closure element ( 50 ) by the elastic element ( 37 ) can be brought into a closed position to the secondary air opening ( 60 ) and the closure element ( 50 ) against a closing force of the elastic element ( 37 ) can be brought into a deviating from the closed position open position to the secondary air opening ( 60 ), characterized in that the characteristic curve (K1, K2) of the secondary air valve ( 30 ) is at least partially degressive in the force-displacement diagram.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the characteristic (K1, K2) via an opening path of the closure element ( 50 ) extends from the closed position to an open end position degressive.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the degressive region of the characteristic (K1, K2) a vertex ( 81 ) having.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the force indicated in the force-displacement diagram is perpendicular to an opening surface ( 61 ) of the secondary air opening ( 60 ) stands.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the distance indicated in the force-displacement diagram ( 55 ) of a point of the closure element ( 50 ) to an opening area ( 61 ) of the secondary air opening ( 60 ).

Vacuum cleaner ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the closure element ( 50 ) relative to the separating element ( 33 ) is movable so that this to the at least partially degressive running characteristic (K1, K2) of the secondary air valve ( 30 ) leads.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the closure element ( 50 ) via a joint ( 41 ) with the separating element ( 33 ) connected is.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the elastic element ( 37 ) at a joint-free side of the separating element ( 33 ) attacks.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the course of the elastic element ( 37 ) of the closure element ( 50 ) to the separating element ( 33 ) has at least three alternating bends.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring characteristic of the elastic element ( 37 ) is at least partially degressive.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element ( 37 ) via locking elements ( 70 ) of the closure element ( 50 ) and / or the separating element ( 33 ) is adjustable in its spring strength.

Vacuum cleaner ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element ( 37 ) and the closure element ( 50 ) are made in one piece.