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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Saugreinigungsgerät, insbesondere einen Haushaltsstaubsauger, mit einer Saugdüse, einem Saugerstaubraum und einem Gebläse, wobei die Saugdüse während eines Saugbetriebs des Saugreinigungsgerätes zum Fördern von Sauggut in den Saugerstaubraum über einen Strömungskanal mit dem Gebläse verbunden ist.
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Stand der Technik
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Saugreinigungsgeräte der vorgenannten Art sind hinreichend bekannt. Diese dienen der Ansaugung von Sauggut von einer zu reinigenden Fläche in einen Saugerstaubraum, in welchem üblicherweise ein Filterbeutel angeordnet ist. Das angesaugte Sauggut wird durch den Strömungskanal in den Saugerstaubraum gefördert, wobei abhängig von der geometrischen Form des Strömungskanals eine Strömungsumlenkung des geförderten Saugluftstromes erfolgt.
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Nachteilig ist dabei, dass innerhalb des Strömungskanals, insbesondere in Bereichen von Biegungen, das heißt Strömungsumlenkungen, Turbulenzen und Strömungswirbel entstehen, welche unerwünschte Geräusche erzeugen und/oder die Saugleistung des Saugreinigungsgerätes mindern.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Saugreinigungsgerät zu schaffen, bei welchem eine Geräuschentwicklung auf Grund des umgelenkten Saugluftstromes reduziert oder verhindert wird.
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Zur Lösung schlägt die Erfindung vor, dass zumindest eine Innenwandung eines Teilabschnittes des Strömungskanals im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Teilabschnittes ausgerichtete und in den Strömungskanal ragende Kanalrippen zur Dämpfung von Strömungsturbulenzen aufweist.
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Die erfindungsgemäß in Richtung der Längsachse des Teilabschnittes ausgerichteten Kanalrippen verhindern die Ausbildung von Strömungsanteilen in dazu senkrechter Richtung, wodurch Sekundärströmungen quer zur Hauptströmungsrichtung des Saugluftstroms verhindert bzw. minimiert werden. Die Kanalrippen können an der Innenwandung befestigt sein oder vorteilhaft ein integraler Bestandteil der Innenwandung sein, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Strömungskanals bzw. des gesamten Saugreinigungsgerätes. Die strömungstechnischen Eigenschaften des Strömungskanals in Hauptströmungsrichtung bleiben nahezu unverändert, so dass auch die Saugleistung des Saugreinigungsgerätes erhalten bleibt. Eine etwaige Änderung der strömungstechnischen Eigenschaften weist zumindest keine für die Saugleistung relevante Größenordnung auf. Im Gegensatz zur Verwendung von Nebenluftöffnungen oder Absorptionsschalldämpfern zur Reduzierung der Geräuschentwicklung entsteht gemäß der Erfindung zudem keine Undichtigkeit des Strömungskanals und kein Wirkungsverlust des Schalldämpfers über dessen Lebensdauer.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Kanalrippen im Bereich einer Biegung des Strömungskanals, insbesondere einer Biegung mit einem Winkel von 45° bis 125°, angeordnet sind. Da insbesondere im Bereich von Strömungsumlenkungen, d. h. im Bereich einer Biegung des Strömungskanals, Turbulenzen und Strömungswirbel erzeugt werden, sind gemäß der Erfindung vorzugsweise dort Kanalrippen angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere Biegungen mit einem Winkel von 45° bis 125°, besonders mit einem Winkel von 60° bis 110°, Strömungsturbulenzen hervorrufen, so dass besonders im Bereich solcher Biegungen Kanalrippen empfohlen sind.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Kanalrippen bezogen auf einen durch den Strömungskanal geförderten Saugluftstrom nach Durchströmen der Biegung angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, dass Strömungsturbulenzen hauptsächlich auf einer Staudruckseite des Strömungskanals, d. h. nach einer Biegung, entstehen. Daher empfiehlt es sich, die Kanalrippen an einem solchen Abschnitt des Strömungskanals anzuordnen, in welchem der Saugluftstrom die Biegung bereits passiert hat. Es empfiehlt sich dabei eine unmittelbare Anordnung der Kanalrippen hinter der Biegung, wobei die Kanalrippe bevorzugt unmittelbar dort beginnt, d. h. einen Endbereich aufweist, wo der Teilabschnitt im Wesentlichen wieder geradlinig verläuft.
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Es wird vorgeschlagen, dass eine senkrecht zur Innenwandung des Strömungskanals definierte Rippenhöhe der Kanalrippe zehn Prozent bis dreißig Prozent, insbesondere fünfzehn Prozent bis fünfundzwanzig Prozent, einer zugeordneten Kanalhöhe des Teilabschnittes des Strömungskanals beträgt. Unter dem Begriff zugeordnete Kanalhöhe ist eine Kanalhöhe zu verstehen, welche sich in der Ebene der entsprechenden Kanalrippe befindet, d. h. parallel zu der Höhenrichtung der Kanalrippe verläuft. Somit ragen die Kanalrippen zumindest über zehn Prozent der Kanalhöhe in den Strömungskanal hinein, maximal bis zu dreißig Prozent. Sofern der Strömungskanal in einem Querschnitt einen gekrümmten Umfang aufweist, kann es empfehlenswert sein, die Rippenhöhen nebeneinander angeordneter Kanalrippen mit abnehmender Kanalhöhe entsprechend sukzessive zu verringern, so dass das Verhältnis zwischen der Rippenhöhe und der Kanalhöhe im Wesentlichen gleich bleibt. In einem Strömungskanal, welcher im Bereich der Kanalrippen im Wesentlichen eine konstante Kanalhöhe aufweist, können die Kanalrippen entsprechend gleiche Rippenhöhen aufweisen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Summe aller Rippenbreiten der in dem Teilabschnitt nebeneinander angeordneten Kanalrippen fünf Prozent bis fünfundzwanzig Prozent, insbesondere zwölf Prozent bis achtzehn Prozent, einer zugeordneten Kanalbreite des Teilabschnittes des Strömungskanals beträgt. Bezogen auf eine die Kanalrippen aufweisende Ebene ist die Kanalbreite somit zu fünf Prozent bis fünfundzwanzig Prozent mit Kanalrippen belegt. Je nach der Rippenbreite und der Kanalbreite kann jeweils nur eine bestimmte Anzahl von Kanalrippen angeordnet sein, um das vorgenannte Verhältnis zu erfüllen. Auch diese Maßnahme hat sich als vorteilhaft dargestellt, um Strömungsturbulenzen innerhalb des Teilabschnitts des Strömungskanals wirksam zu minimieren.
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Darüber hinaus ist vorgesehen, dass eine senkrecht zu der Innenwandung des Strömungskanals definierte Rippenhöhe der Kanalrippe ein Prozent bis fünfzehn Prozent, insbesondere sechs Prozent bis zwölf Prozent, einer Rippenlänge der Kanalrippe beträgt. Diese Maßnahme bestimmt das Verhältnis zwischen der Rippenhöhe und der Rippenlänge der Kanalrippe. Je länger die Kanalrippe dabei ist, desto größer ist auch deren Höhe. Das vorgeschlagene Verhältnis von ein Prozent bis fünfzehn Prozent bildet die Kanalrippe mit einer Längserstreckung aus, welche im Verhältnis zu der Rippenhöhe besonders groß ist. Dadurch werden Strömungsturbulenzen wirksam reduziert.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein Rippenabstand zwischen zwei in dem Teilabschnitt nebeneinander angeordneten Kanalrippen fünf Prozent bis dreißig Prozent, insbesondere zehn Prozent bis fünfundzwanzig Prozent, einer zugeordneten Kanalbreite des Teilabschnittes des Strömungskanals beträgt. Die benachbarten Kanalrippen sind somit mit einem Abstand zueinander angeordnet, welcher mindestens fünf Prozent und maximal dreißig Prozent der Kanalbreite des Teilabschnittes in derselben Ebene beträgt. Dadurch wird sichergestellt, dass die für den Saugluftstrom zur Verfügung stehende Breite zwischen den Kanalrippen zu keiner relevanten Reduzierung der Saugleistung des Saugreinigungsgerätes führt. In der Praxis hat sich insbesondere ein Rippenabstand zwischen zehn Prozent und fünfundzwanzig Prozent der Kanalbreite als vorteilhaft herausgestellt.
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Darüber hinaus wird empfohlen, dass eine Rippenlänge der Kanalrippe zwanzig Prozent bis sechzig Prozent, insbesondere dreißig Prozent bis fünfzig Prozent, einer Abschnittslänge zwischen zwei aufeinanderfolgenden Biegungen des Teilabschnittes aufweist. Demgemäß ist es nicht erforderlich, dass die Kanalrippen in Bezug auf ihre Rippenlänge den Teilabschnitt des Strömungskanals vollständig durchsetzen. Vielmehr genügt ein Längenverhältnis von zwanzig Prozent bis sechzig Prozent, insbesondere dreißig Prozent bis fünfzig Prozent, um Strömungsturbulenzen wirksam zu minimieren bzw. zu verhindern. Die Abschnittslänge ist dabei als die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Biegungen des Teilabschnittes gemessene Länge zu verstehen, wobei die Abschnittslänge bevorzugt zwischen den beiden Scheitelpunkten der Biegungen gemessen wird, insbesondere jeweils ausgehend von derjenigen Ebene des Teilabschnitts, welche den Scheitelpunkt der Biegung aufweist und die Längsachse des Teilabschnitts senkrecht schneidet.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein Endbereich oder zwei Endbereiche der Kanalrippe gefast sind. Dabei können die Kanalrippen grundsätzlich in verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein dem Saugluftstrom entgegenstehender Endbereich der Kanalrippe gefast sein, d. h. in demjenigen Bereich, welcher dem Saugluftstrom entgegensteht. Durch die Anbringung der Fase kann verhindert werden, dass grobes Sauggut, wie beispielsweise Blätter, Fasern, Haare oder dergleichen, welche mit der Strömung transportiert werden, an den Kanalrippen hängen bleiben. Darüber hinaus kann alternativ oder zusätzlich der entgegengesetzte Endbereich eine Fase aufweisen, wobei die Fase an der der Strömung abgewandten Seite ein Verklemmen von Objekten beim Herausschütteln oder Herausschieben aus dem Strömungskanal verhindert. Schließlich können die Kanalrippen auch ganz ohne Fase ausgebildet sein. Denkbar sind auch abgerundete Endbereiche.
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Schließlich wird vorgeschlagen, dass der die Kanalrippen aufweisende Teilabschnitt des Strömungskanals in die Saugdüse des Saugreinigungsgerätes mündet. Der Saugdüse eines Saugreinigungsgerätes ist üblicherweise eine Strömungsumlenkung zugeordnet, da der Saugluftstrom von der zu reinigenden Fläche in Richtung des Saugerstaubraums des Saugreinigungsgerätes umgelenkt werden muss. Dabei ist zumeist zunächst eine Strömungsumlenkung von einer vertikalen Richtung (bezogen auf eine Gebrauchsstellung des Saugreinigungsgerätes) in eine horizontale Richtung notwendig. Diese wird durch die Ausbildung einer Biegung des Strömungskanals im Bereich der Saugdüse bewirkt. Die im Bereich der Biegung entstehenden Strömungsturbulenzen können Geräusche innerhalb des Saugreinigungsgerätes hervorrufen. Daher empfiehlt es sich, gerade in diesem Bereich, Kanalrippen vorzusehen. Insbesondere sind die Kanalrippen dabei in einem Teilabschnitt des Strömungskanals ausgebildet, welcher sich an die Saugdüse anschließt. Dies ist üblicherweise ein Kanalfortsatz, welcher mit dem den Saugerstaubraum aufweisenden Basisgerät des Saugreinigungsgerätes verbunden ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1: ein erfindungsgemäßes Saugreinigungsgerät,
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2: einen Teilbereich des Saugreinigungsgerätes mit einem Strömungskanal in einem Längsschnitt,
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3: den Teilbereich gemäß 2 in einem Querschnitt,
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4: einen Teilabschnitt des Strömungskanals in einer geschnittenen Ansicht von unten,
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5: eine Kanalrippe gemäß einer ersten Ausführungsform,
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6: eine Kanalrippe gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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7: eine Kanalrippe gemäß einer dritten Ausführungsform.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Das Saugreinigungsgerät 1 gemäß 1 ist als handgeführter Haushaltsstaubsauger ausgebildet. Dieses weist eine Saugdüse 2 auf, welche in einem Saugbetrieb des Saugreinigungsgerätes 1 über eine zu reinigende Fläche geführt wird, so dass Sauggut von der Fläche aufgenommen werden kann und durch die Saugdüse 2 in einen Saugerstaubraum 3 gelangt, welcher üblicherweise mit einem Staubfilterbeutel ausgestattet ist. Die Saugdüse 2 ist strömungstechnisch mit einem Gebläse des Saugreinigungsgerätes 1 verbunden, so dass während des Saugbetriebs Luft von dem Gebläse durch die Saugdüse 2 angesaugt werden kann. Die Saugdüse 2 ist durch einen Strömungskanal 4 mit dem Gebläse verbunden. Dem Gebläse ist ein Luftaustritt zugeordnet, durch welchen die innerhalb des Saugerstaubraums 3 gefilterte Luft das Saugreinigungsgerät 1 verlassen kann. Des Weiteren weist das Saugreinigungsgerät 1 in üblicher Art und Weise einen Stiel zur Führung des Saugreinigungsgerätes 1 durch einen Nutzer während des Saugbetriebs auf. Das Saugreinigungsgerät 1 wird während des Saugbetriebs üblicherweise in eine Verfahrrichtung r hin- und hergefahren, das heißt abwechselnd von dem Nutzer weggeschoben bzw. an sich herangezogen, gegebenenfalls unter Ausweichen in eine dazu parallele Reinigungsbahn.
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2 zeigt einen Teilbereich des Saugreinigungsgerätes 1, welcher die Saugdüse 2 sowie einen Teilabschnitt 6 des Strömungskanals 4 beinhaltet. Die Saugdüse 2 weist Dichtelemente 18, hier beispielsweise Borstenstreifen, auf, welche senkrecht zu der Verfahrrichtung r ausgebildet sind und den Saugmund 19 begrenzen. Ausgehend von dem Saugmund 19 erstreckt sich der Strömungskanal 4 zunächst vertikal und dann im Wesentlichen horizontal (bezogen auf einen Saugbetrieb), verläuft durch ein Gelenk 17 des Saugreinigungsgerätes 1 und schließlich in den Saugerstaubraum 3 des Saugreinigungsgerätes 1. In dem Teilabschnitt 6 zwischen der Saugdüse 2 und dem Gelenk 17 weist der Strömungskanal 4 im Wesentlichen zwei Biegungen 8 auf, wobei eine erste Biegung 8 im Bereich der Saugdüse 2 in einer vertikalen Ebene verläuft, während eine zweite im Bereich des Gelenks 7 ausgebildete Biegung 8 im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene ausgebildet ist (in 4 erkennbar).
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Der Strömungskanal 4 weist in dem Teilabschnitt 6 zwischen den beiden Biegungen 8 eine Mehrzahl von Kanalrippen 7 auf, welche an der Innenwandung 5 des Strömungskanals 4 ausgebildet sind. Diese Kanalrippen 7 verlaufen im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse x des Teilabschnitts 6 und ragen in den Strömungskanal 4 hinein, um Strömungsturbulenzen, welche durch den Saugluftstrom im Bereich der vorausgehenden Biegung 8, d. h. nach Durchströmen der Saugdüse 2, entstehen. Die Kanalrippen 7 sind in Bezug auf die Blattebene der 2 hintereinander angeordnet. Der Strömungskanal 4 weist in Bezug auf den Teilabschnitt 6 eine Kanalbreite 12, eine Kanallänge 13 und eine Kanalhöhe 14 auf. Ebenso weisen auch die in dem Teilabschnitt 6 angeordneten Kanalrippen 7 eine Rippenhöhe 9, eine Rippenbreite 10 und eine Rippenlänge 11 auf. Die Rippenhöhe 9, Rippenbreite 10 und Rippenlänge 11 kann von Kanalrippe 7 zu Kanalrippe 7 variieren, so dass eine erste Kanalrippe 7 eine andere Rippenhöhe 9, Rippenbreite 10 und/oder Rippenlänge 11 aufweist als eine zweite Kanalrippe 7. Die nebeneinander angeordneten Kanalrippen 7 weisen jeweils einen Rippenabstand 15 zueinander auf, welcher zwischen verschiedenen Rippenpaaren ebenfalls variieren kann. Darüber hinaus weist jede Kanalrippe 7 zwei Endbereiche 16 auf, von welchen ein erster Endbereich 16 dem Sauggutstrom im Wesentlichen entgegensteht und ein zweiter Endbereich 16 davon abgewandt ist. Die dargestellte Biegung 8 im Bereich des Saugmundes 19 weist einen Winkel α auf, welcher hier ungefähr 90° beträgt, das heißt der Strömungskanal 4 wird im Wesentlichen senkrecht umgelenkt, nämlich von einer vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung.
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Die Abschnittslänge 13 des Teilabschnitts 6 ist zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Biegungen 8 definiert, wobei als Bezugsebene jeweils eine den Scheitelpunkt der Biegung 8 enthaltende Ebene herangezogen wird, welche die Längsachse x senkrecht schneidet.
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3 zeigt einen Querschnitt durch den die Kanalrippen 7 aufweisenden Teilabschnitt 6 des Strömungskanals 4. Erkennbar sind vier Kanalrippen 7 mit einem Rippenabstand 15 voneinander beabstandet. Des Weiteren ist die Rippenbreite 10 der Kanalrippen 7 sowie die Kanalbreite 12 des Strömungskanals 4 gezeigt.
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In dem Ausführungsbeispiel weisen die Kanalrippen 7 eine im Wesentlichen gleiche Rippenhöhe 9, Rippenlänge 11 und Rippenbreite 10 auf. Ebenso sind auch die Rippenabstände 15 zwischen den benachbarten Kanalrippen 7 gleich. Die Rippenhöhe 9 beträgt ungefähr 18 Prozent der Kanalhöhe 14. Die Summe aller Rippenbreiten 10 der in dem Teilabschnitt 6 nebeneinander angeordneten Kanalrippen 7 beträgt ca. fünfzehn Prozent der Kanalbreite 12. Die Rippenhöhe 9 einer jeden Kanalrippe 7 beträgt ungefähr zehn Prozent der Rippenlänge 11 der Kanalrippen 7. Der Rippenabstand 15 zwischen den benachbarten Kanalrippen 7 beträgt ungefähr zwölf Prozent der Kanalbreite 12 des Teilabschnittes 6 des Strömungskanals 4. Die Rippenlänge 11 der Kanalrippen 7 beträgt ungefähr fünfunddreißig Prozent der Kanallänge 13 des Teilabschnittes 6. Die angegebenen Dimensionen der Kanalrippen 7 bzw. des Teilabschnittes 6 des Strömungskanals 4 sind lediglich beispielhaft. Da die Figuren nicht in jedem Fall maßstabsgetreu gezeichnet sind, können sich die Verhältnisse von den angegebenen Werten unterscheiden.
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4 zeigt einen horizontalen Längsschnitt des Teilabschnitts 6 des Strömungskanals 4 in einer Ansicht von unten. Die dargestellte Ebene befindet sich somit senkrecht zu der Blattebene gemäß 2. Die dargestellten Endbereiche des Teilabschnitts 6 dienen zum Anschluss an die Saugdüse 2 (in der Fig. links) und zum anderen an einen weiteren Teilabschnitt 6 im Bereich des Gelenkes 17 (in der Figur rechts). Erkennbar sind die nebeneinander angeordneten Kanalrippen 7 im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet, wobei die hier gezeigte Ausführungsform einen Winkel von bis zu 5° zwischen den benachbarten Kanalrippen 7 einschließt. Die Kanalrippen 7 schließen sich unmittelbar an die Biegung 8 hinter der Saugdüse 2 an, das heißt dort, wo der Strömungskanal 4 im Wesentlichen wieder geradlinig ausgebildet ist (siehe 2). Gleiches gilt für die weitere Biegung 8, welche im Bereich des Gelenks 17 des Saugreinigungsgerätes 1 ausgebildet ist. In 4 weisen die Kanalrippen 7 zueinander unterschiedliche Rippenlängen 11 auf, wobei die dem Sauggutstrom entgegenstehenden Endbereiche 16 nicht in einer gemeinsamen (vertikalen) Ebene angeordnet sind.
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Die 5 bis 7 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen der Kanalrippen 7. Die in 5 dargestellte Ausführungsform weist zwei stumpf ausgebildete Endbereiche 16 der Kanalrippe 7 auf. Dabei strömt der Saugluftstrom die Kanalrippe 7 im Wesentlichen frontal an, das heißt die Stirnseite der Kanalrippe 7 steht dem Saugluftstrom senkrecht entgegen. Dies gilt sowohl für den dem Saugluftstrom zugewandten Endbereich 16, als auch für den dem Saugluftstrom abgewandten Endbereich 16. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher der dem Saugluftstrom entgegenstehende Endbereich 16 gefast ist. Diese Ausbildung verhindert ein Festsetzen von größerem Sauggut an den Kanalrippen 7. 7 zeigt eine Ausführungsform mit zwei gefasten Endbereichen 16. Dabei wird sowohl ein Hängenbleiben von Sauggut an dem frontalen Endbereich 16, als auch ein Verkanten von Sauggut an dem davon abgewandten Endbereich 16 verhindert.
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Die Ausbildung des Strömungskanals 4, insbesondere des Teilabschnitts 6, verhindert in der gezeigten Ausführungsform die Entstehung von Strömungsturbulenzen hinter einer Biegung 8 des Strömungskanals 4. Dadurch wird die Entstehung von störenden Geräuschen wirksam verhindert oder zumindest minimiert. Es versteht sich, dass die gezeigte Ausbildung des Strömungskanals 4 nur eines von vielen Ausführungsbeispielen ist. Die gezeigten Formen und Dimensionen sind dabei in keiner Weise beschränkend, sondern dienen nur als mögliches Ausführungsbeispiel.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Saugreinigungsgerät
- 2
- Saugdüse
- 3
- Saugerstaubraum
- 4
- Strömungskanal
- 5
- Innenwandung
- 6
- Teilabschnitt
- 7
- Kanalrippe
- 8
- Biegung
- 9
- Rippenhöhe
- 10
- Rippenbreite
- 11
- Rippenlänge
- 12
- Kanalbreite
- 13
- Abschnittslänge
- 14
- Kanalhöhe
- 15
- Rippenabstand
- 16
- Endbereich
- 17
- Gelenk
- 18
- Dichtelement
- 19
- Saugmund
- α
- Winkel
- r
- Verfahrrichtung
- x
- Längsachse
