DE102016004035A1

DE102016004035A1 - Sauggerät zum Sammeln von leichtem und schwerem Sammelgut

Info

Publication number: DE102016004035A1
Application number: DE102016004035.1A
Authority: DE
Inventors: Klaus Langhans; Tilman Seidel; Christoph Hegenbart; Mario Kuschewski; Oliver Schlötzer
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2016-04-02
Publication date: 2016-10-13
Also published as: CN106050694B; US9874225B2; US20160296088A1; CN106050694A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sauggerät mit einem von einem Motor angetriebenem Gebläserad (5), das eine Saugseite (11) mit einer Luft zuführenden Gebläseeinlassöffnung (17) sowie eine Druckseite (12) aufweist. Auf der Saugseite (11) des Gebläserades (5) ist ein Ansaugrohr (4) mit einer Ansaugöffnung (15) vorgesehen; auf der Druckseite (12) des Gebläserades (5) ist ein Druckkanal (13) mit einer Ausblasöffnung (20) ausgebildet. Das Ansaugrohr (4) weist eine Abwurföffnung (9) für das vom Saugluftstrom (16) aufgenommene erste Sammelgut (3) auf, während ein zweites Sammelgut (2) über die Gebläseeinlassöffnung (17) in den Druckkanal (13) eintritt und über die Ausblasöffnung (20) abgeführt ist. Nach der Erfindung ist die Austrittsöffnung (25) am Ende des Ansaugrohrs (4) durch die Abwurföffnung (9) gebildet und die Gebläseeinlassöffnung (17) in der Wand (18) des Ansaugrohres (4) vorgesehen. Die Gebläseeinlassöffnung (17) liegt in Längsrichtung des Ansaugrohrs (4) zwischen der Abwurföffnung (9) und der Ansaugöffnung (15) derart, dass die Gebläseeinlassöffnung (17) in Längsrichtung des Ansaugrohrs (4) mit einem ersten Abstand (A1) zu der Ansaugöffnung (15) und mit einem zweiten Abstand (A2) zu der Abwurföffnung (9) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sauggerät mit einem von einem Motor angetriebenen Gebläserad, das eine Saugseite mit einer luftzuführenden Gebläseeinlassöffnung sowie eine Druckseite mit einer Auslassöffnung aufweist nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 196 08 376 A1 ist ein Sauggerät mit einem elektrischen Antriebsmotor bekannt, bei dem über einen Saugluftstrom leichtes wie schweres Sammelgut aufgenommen wird. Das Ansaugrohr führt den Saugluftstrom zum Gebläse, wobei in der Wand des Ansaugrohrs vor dem Gebläserad eine Öffnung ausgebildet ist, um das schwere Sammelgut vom leichten Sammelgut zu trennen. Das leichte Sammelgut passiert das Gebläserad und wird als gehäckseltes Material in einen luftdurchlässigen Sammelsack abgeführt.
Um die Trennung des schweren Sammelgutes in einem Sammelraum zu gewährleisten, muss dieser luftundurchlässig ausgebildet sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sauggerät der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass ein gemeinsames Sammeln von leichtem und schwerem Sammelgut in einem Sammelraum möglich ist.
Die Aufgabe wird nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Zunächst ist vorgesehen, dass die Austrittsöffnung am Ende des Ansaugrohrs die Abwurföffnung für das schwere Sammelgut bildet. Das Gebläserad liegt in oder benachbart zu einer Gebläseeinlassöffnung, die in der Wand des Ansaugrohrs ausgebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Gebläseeinlassöffnung in Längsrichtung des Ansaugrohrs zwischen der Abwurföffnung und der Ansaugöffnung liegt. Dabei liegt die Gebläseeinlassöffnung in Längsrichtung des Ansaugrohrs mit einem ersten Abstand zu der Ansaugöffnung und mit einem zweiten Abstand zu der Abwurföffnung.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung ist die Möglichkeit gegeben, das Sammelgut entweder in einem gemeinsamen Sammelraum zu sammeln oder in getrennten Sammelräumen, je nachdem, welcher Einsatzfall vorliegt. Werden zum Beispiel Haselnüsse oder dgl. aufgesammelt, wird das Laub über das Gebläserad gehäckselt in einen Fangsack ausgeblasen, während die Früchte über die Abwurföffnung in einem getrennten Sammelbehälter zu sammeln sind.
Werden Reinigungsarbeiten ausgeführt, kann ein gemeinsamer Fangsack verwendet werden, wobei sichergestellt ist, dass das schwere Sammelgut nicht das Gebläserad passiert, wodurch das Gebläserad bzw. das Gebläse geschont wird.
In vorteilhafter Gestaltung kann der in Längsrichtung des Ansaugrohrs gemessene erste Abstand der Ansaugöffnung größer sein als der in Längsrichtung des Ansaugrohrs gemessene zweite Abstand zu der Abwurföffnung. Bei einer großen Länge zwischen der Ansaugöffnung des Ansaugrohrs und der Gebläseeinlassöffnung ist eine lange Beschleunigungsstrecke für das schwere Sammelgut gegeben, wodurch dieses ausreichend schnell wird, um an der Gebläseeinlassöffnung vorbeizufliegen und nicht eingesaugt zu werden.
Die Trennwirkung zwischen dem leichten Sammelgut und dem schweren Sammelgut wird gefördert, wenn die Gebläseeinlassöffnung in einem geradlinigen Rohrabschnitt des Ansaugrohrs ausgebildet ist.
In einem ersten Ausführungsbeispiel kann das Gebläserad um eine Rotationsachse quer zu einer Längsmittelachse des geradlinigen Rohrabschnitts liegen. Wird z. B. ein Radialgebläse verwendet, kann die Rotationsachse des Radialgebläses in einem rechten Winkel zu der Längsmittelachse des geradlinigen Rohrabschnitts angeordnet sein.
Wird ein Axialgebläse verwendet, kann das Gebläserad um eine Rotationsachse drehen, die vorteilhaft in einem spitzen Winkel zur Längsmittelachse des Rohrabschnitts liegt. Dabei kann die Anordnung auch so getroffen sein, dass die Rotationsachse parallel zur Längsmittelachse des geradlinigen Rohrabschnittes vorgesehen ist.
Das Gebläserad ist bevorzugt in der Wand des Ansaugrohres in der Gebläseöffnung angeordnet. Insbesondere bei einem Radialgebläse ist diese Anordnung vorteilhaft.
Es kann zweckmäßig sein, das Gebläserad mit axialem Abstand zu der Gebläseeinlassöffnung anzuordnen; diese Ausführung kann für Axialgebläse vorteilhaft sein.
Die Abwurföffnung des Ansaugrohrs und die Ausblasöffnung des Druckkanals können in einen gemeinsamen Sammelraum münden, ohne die Funktionsfähigkeit des Sauggerätes zu beeinflussen. Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass der im Druckkanal anstehende Staudruck von dem im Ansaugrohr herrschenden Saugdruck entkoppelt ist.
In einer einfachen Ausführungsform ist der Abwurföffnung eine Sperrklappe zugeordnet und die Abwurföffnung durch diese Sperrklappe zu verschließen. In Schließstellung wird die Sperrklappe die Abwurföffnung etwa luftdicht verschließen, vorzugsweise luftdicht verschließen.
Die Sperrklappe kann frei pendelnd gelagert sein und durch einen im Betrieb auftretenden Unterdruck betätigt werden, um aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung zu verschwenken. Die Lagerung der Sperrklappe kann angepasst gewählt werden. Vorzugsweise liegt die Lagerung der Sperrklappe zwischen der Ausblasöffnung des Druckkanals und der die Abwurföffnung bildenden Austrittsöffnung des Ansaugrohrs. An dieser Stelle könnte eine Kurzschlussströmung von der Ausblasöffnung zur Abwurföffnung auftreten, so dass aus der Ausblasöffnung ausgeblasene Luft durch die Abwurföffnung hindurch wieder in die Gebläseeinlassöffnung eingesaugt wird. Die Kurzschlussströmung wird durch die schließende Sperrklappe verhindert.
Vorteilhaft ist die Sperrklappe durch eine Federkraft in ihre Schließstellung kraftbeaufschlagt.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Strömungsquerschnitt der Ansaugöffnung des Ansaugrohrs größer ausgebildet als der Strömungsquerschnitt der Abwurföffnung des Ansaugrohrs. Zweckmäßig kann die Ausblasöffnung des Druckkanals derart gestaltet sein, dass der Saugluftstrom vom Ansaugrohr in den Sammelraum unterstützt ist. Eine Ausbildung der Ausblasöffnung als Injektordüse ist zweckmäßig.
Um eine getrennte Förderung des leichten Sammelgutes und des schweren Sammelgutes zu gewährleisten, sind das Ansaugrohr und der Druckkanal als voneinander konstruktiv getrennte Strömungskanäle ausgebildet.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, in denen verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sauggerätes dargestellt sind. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Sauggerät mit einem Radialgebläse, einer Ausblasöffnung für den Druckluftstrom und einer Abwurföffnung für hartes Sammelgut,
2 ein Ausführungsbeispiel eines Sauggerätes in einem Aufbau nach 1 mit einem Axialgebläse,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sauggerätes mit einer Abwurföffnung für hartes Sammelgut und einer als Injektor ausgebildeten Ausblasöffnung für den Druckluftstrom,
4 ein Sauggerät in einem Aufbau gemäß 3 mit einem Axialgebläse,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sauggerätes mit einem Radialgebläse, einem zumindest teilweise luftdurchlässigen Sammelbehälter für hartes Sammelgut und einem Sammelsack an der Ausblasöffnung des Druckluftstroms,
6 einen Aufbau des Sauggerätes gemäß 5 mit einem Axialgebläse,
7 ein erfindungsgemäßes Sauggerät mit einem Radialgebläse entsprechend 1 mit einer Sperrklappe auf Höhe der Abwurföffnung für hartes Sammelgut,
8 ein Ausführungsbeispiel eines Sauggerätes mit einem Axialgebläse entsprechend 2 mit einer Sperrklappe auf Höhe der Abwurföffnung für hartes Sammelgut,
9 ein erfindungsgemäßes Sauggerät mit einem Radialgebläse entsprechend 1 mit einer Sperrklappe versetzt zur Abwurföffnung für hartes Sammelgut,
10 ein Ausführungsbeispiel eines Sauggerätes mit einem Axialgebläse entsprechend 2 mit einer Sperrklappe in Strömungsrichtung versetzt zur der Abwurföffnung für hartes Sammelgut.
Die in den 1 bis 8 dargestellten Sauggeräte sind schematische Darstellungen und geben die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lehre prinzipiell wieder.
Das Sauggerät 1 dient dem Sammeln eines ersten, schweren Sammelguts 3 und eines leichten, zweiten Sammelguts 2. Das Sauggerät 1 weist ein Ansaugrohr 4 auf der Saugseite 11 eines Gebläserades 5 auf. Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist das Gebläserad 5 Teil eines Radialgebläses 6, welches von einem Antrieb 7 um eine Rotationsachse 8 drehend angetrieben ist. Der Antrieb 7 kann ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor oder dgl. sein.
Das Ansaugrohr 4 weist an einem ersten Ende 14 eine Ansaugöffnung 15 auf. An seinem anderen, zweiten Ende 24 ist eine Austrittsöffnung 25 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel nach 1 mündet die Austrittsöffnung 25 in einen Sammelraum 27, der in einem insbesondere luftdurchlässigen Sammelsack 10 vorgesehen ist.
Das Gebläserad 5 weist auf seiner Druckseite 12 einen Druckkanal 13 mit einer Ausblasöffnung 20 auf, die einen Strömungsquerschnitt 38 aufweist. Auf der Saugseite 11 des Gebläserades 5 tritt über die Ansaugöffnung 15 in das Ansaugrohr 4 ein Saugluftstrom 16 ein, der sowohl leichtes Sammelgut 2 wie schweres Sammelgut 3 mit sich führt.
Die Gebläseeinlassöffnung 17 des Radialgebläses 6 ist in der Wand 18 des Ansaugrohrs 4 vorgesehen. Die Gebläseeinlassöffnung 17 liegt dabei in Längsrichtung 19 des Ansaugrohrs zwischen der Austrittsöffnung 25 des Ansaugrohrs und dessen Ansaugöffnung 15. Die Gebläseeinlassöffnung 17 liegt – wie im Ausführungsbeispiel nach 1 gezeigt – in Längsrichtung 19 des Ansaugrohrs 4 mit einem ersten Abstand A1 zu der Ansaugöffnung 15 und mit einem zweiten Abstand A2 zu der Austrittsöffnung 25 des Ansaugrohrs 4. Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 1 entspricht der Abstand A1 etwa dem Abstand A2.
Das über die Ansaugöffnung 15 eintretende Mischgut aus leichtem Sammelgut 2 und schwerem Sammelgut 3 wird über den Weg des Abstands A1 zur Gebläseeinlassöffnung 17 beschleunigt, wobei das schwerere Sammelgut 3 an der Gebläseeinlassöffnung 17 in Längsrichtung 19 des Ansaugrohrs 4 vorbeifliegt und in Pfeilrichtung 21 zur Austrittsöffnung 25 des Ansaugrohrs 4 weiterfliegt. Das schwere Sammelgut 3 tritt durch die Austrittsöffnung 25 in den Sammelsack 10 ein; die Austrittsöffnung 25 bildet eine Abwurföffnung 9 für das schwere Sammelgut 3.
Das leichtere Sammelgut 2 kann, im Gegensatz zu dem schwereren Sammelgut 3, der Luftumlenkung aus dem Ansaugrohr 4 über die Gebläseeinlassöffnung 17 in den Druckkanal 13 in Pfeilrichtung 22 folgen und wird im Druckkanal 13 mittels des Druckluftstroms 23 durch die Ausblasöffnung 20 geblasen. Das leichte Sammelgut 2 tritt über den Strömungsquerschnitt 38 der Ausblasöffnung 20 in den Sammelsack 10 ein.
Die Abstände A1 und A2 werden vorteilhaft so gewählt, dass der in Längsrichtung 19 des Ansaugrohrs 4 gemessene erste Abstand A1 größer ist als der in Längsrichtung 19 des Ansaugrohrs 4 gemessene zweite Abstand zu der Abwurföffnung 9.
Wie in 1 gezeigt, liegt die Gebläseeinlassöffnung 17 vorteilhaft in einem geradlinigen Rohrabschnitt 26 des Ansaugrohrs 4. Dabei ist die Anordnung des Radialgebläses 6 derart vorgesehen, dass die Rotationsachse 8 quer zu der Längsmittelachse 28 des geradlinigen Rohrabschnitts 26 liegt. Quer zur Längsmittelachse 28 liegen nicht nur Rotationsachsen 8 mit einem Winkel von 90°; auch von 90° abweichende Lagen der Rotationsachse 8 liegen quer zur Längsmittelachse 28. Vorteilhaft werden alle Lagen der Rotationsachse 8 als quer zur Längsmittelachse 28 bezeichnet, sofern die Bedingung erfüllt ist, dass eine gedachte Verlängerung der Rotationsachse 8 die Längsmittelachse 28 schneidet.
In 1 ist gezeigt, dass das Gebläserad 5 in der Wand 18 des Ansaugrohres 4 in der Gebläseeinlassöffnung 17 liegt.
Wie 1 zeigt, münden die Abwurföffnung 9 und die Ausblasöffnung 20 in einem gemeinsamen Sammelraum 27, der durch den Sammelsack 10 gebildet ist. Die Auslegung ist dabei so getroffen, dass der im Druckkanal 13 anstehende Staudruck von dem im Ansaugrohr 4 herrschenden Saugdruck entkoppelt ist. Dadurch wird die Leistung des Radialgebläses 6 begünstigt; Kurzschlussströmungen sind vermieden.
Zur Erzielung einer ausreichenden Luftströmung ist vorgesehen, dass der Strömungsquerschnitt 35 der Ansaugöffnung 15 größer ist als der Strömungsquerschnitt 45 der Abwurföffnung 9 bzw. der Austrittsöffnung 25 des Ansaugrohrs 4. Es ist vorgesehen, den Druckkanal 13 als vom Ansaugrohr 4 konstruktiv getrennten Strömungskanal auszubilden; in 1 ist in einer möglichen Ausführungsform dargestellt, dass der Druckkanal 13 und das Ansaugrohr 4 eine gemeinsame, das Ansaugrohr 4 vom Druckkanal 13 trennende Trennwand 30 aufweisen. Die Gebläseeinlassöffnung 17 ist in dieser Trennwand 30 ausgebildet.
Das Ausführungsbeispiel nach 2 entspricht im grundsätzlichen Aufbau dem nach 1, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Anstelle des Radialgebläses 6 ist im Ausführungsbeispiel nach 2 ein Axialgebläse 56 mit einem Gebläserad 55 vorgesehen. Das Axialgebläse 56 wird von einem Antrieb 57 angetrieben, der als Verbrennungsmotor, Elektromotor oder dgl. ausgebildet sein kann. Der Antrieb 57 treibt das Gebläserad 55 um eine Rotationsachse 58 rotierend an.
In der Wand 18 des Ansaugrohrs 4 ist wieder – vorzugsweise in einem geraden Rohrabschnitt 26 – eine Gebläseeinlassöffnung 17 ausgebildet, die auf der Saugseite 11 des Gebläserades 55 liegt. Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist zwischen der Gebläseeinlassöffnung 17 und dem Gebläserad 55 ein insbesondere geradliniger Kanalabschnitt 59 ausgebildet, der einen über die Ansaugöffnung 15 angesaugten Gebläseluftstrom zum Axialgebläse 56 führt. Das Gebläserad 55 hat zur Gebläseeinlassöffnung 17 einen Abstand B.
Auf der Druckseite 12 des Axialgebläses 56 führt der Druckkanal 13 den Druckluftstrom 23 zur Ausblasöffnung 20. Wie in 1 gezeigt, liegen die Ausblasöffnung 20 und die Abwurföffnung 9 des Ansaugrohrs 4 zweckmäßig in einer Ebene 29 nebeneinander. Die Abwurföffnung 9 und die Ausblasöffnung 20 münden in einem gemeinsamen Sammelraum 27, der von einem insbesondere luftdurchlässigen Sammelsack 10 gebildet ist.
Während in 1 die Rotationsachse 8 in einem Winkel 44 von 90° zur Längsmittelachse 28 des geraden Rohrabschnitts 26 liegt, ist im Ausführungsbeispiel nach 2 die Anordnung derart getroffen, dass die Rotationsachse 58 unter einem Winkel 44 zur Längsmittelachse 28 des geraden Rohrabschnitts 26 liegt, der kleiner 90° ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 2 ist der Winkel 44 etwa 30° bis 50° groß, insbesondere 45° groß.
Das Ausführungsbeispiel nach 3 entspricht im Grundaufbau dem nach 1, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind.
Im Ausführungsbeispiel nach 3 ist die Ausblasöffnung 20 des Druckkanals 13 als Injektordüse 40 ausgebildet, wodurch der Förderstrom 33 zur Abwurföffnung 9 unterstützt ist. Der Saugluftstrom 16 von der Ansaugöffnung 15 des Ansaugrohrs 4 zu dessen Austrittsöffnung 25 bzw. dessen Abwurföffnung 9 wird dadurch unterstützt.
Das Ausführungsbeispiel nach 4 entspricht im Aufbau dem nach 3, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Anstelle eines Radialgebläses 6, wie es in 3 dargestellt ist, ist in 4 ein Axialgebläse 56 vorgesehen. Die Kanalführung von der Ansaugöffnung 15 einerseits zur Abwurföffnung 9 und der Ausblasöffnung 20 andererseits entspricht der nach 2. Die Abwurföffnung 9 und die Ausblasöffnung 20 münden in einen gemeinsamen Sammelraum 27, der durch einen vorzugsweise luftdurchlässigen Sack 10 gebildet ist.
An der Ausblasöffnung 20 ist ein Injektor 40 in Form einer Düse angeordnet, wodurch der Saugluftstrom 16 von der Ansaugöffnung 15 zur Austrittsöffnung 25 bzw. zur Abwurföffnung 9 unterstützt ist.
Das Ausführungsbeispiel nach 5 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach 1, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind.
Im Ausführungsbeispiel nach 5 mündet die Abwurföffnung 9, also die Austrittsöffnung 25 des Ansaugrohrs 4, in einen Sammelbehälter 37, der als separater und beispielsweise starrer Sammelbehälter 37 ausgebildet ist. Der separate Sammelbehälter 37 kann Luftaustrittsöffnungen aufweisen; es kann zweckmäßig sein, den Sammelbehälter 37 ohne Luftaustrittsöffnungen vorzusehen.
Die Ausblasöffnung 20 des Druckkanals 13 mündet in einen Sammelraum 27, der aus einem insbesondere luftdurchlässigen Sammelsack 10 gebildet ist. Wie das Ausführungsbeispiel nach 5 zeigt, liegt die Ebene 49 der Abwurföffnung 9 in einem Winkel zur Ebene 43 der Ausblasöffnung 20.
Das Ausführungsbeispiel nach 6 entspricht im Grundaufbau dem nach 5, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Anstelle eines Radialgebläses 6 ist im Ausführungsbeispiel nach 6 ein Axialgebläse 56 vorgesehen; die Kanalführung entspricht dabei der nach 2.
Das Sauggerät nach 6 weist – entsprechend 5 – einen separaten Sammelbehälter 37 auf, der zur Aufnahme des schweren Sammelgutes 3 dient. Das leichtere Sammelgut 2 wird durch das Axialgebläse 56 gefördert und über den Druckkanal 13 und die Ausblasöffnung 20 in den Sammelraum 27 geblasen, der durch einen bevorzugt luftdurchlässigen Sammelsack 10 gebildet ist.
In allen Ausführungsbeispielen wird über die Abwurföffnung 9 das schwere Sammelgut 3 unmittelbar, d. h. ohne passieren des Gebläses 6, in einen separaten oder gemeinsamen zumindest teilweise luftdurchlässigen Sammelraum abgeführt.
Neben den Ausführungen mit Axial- und Radialgebläsen können zweckmäßig auch Mischformen eingesetzt werden, z. B. sogenannte Diagonalgebläse. Auch für Diagonalgebläse sind die beschriebenen Ausgestaltungen für Axial- und Radialgebläse gemäß den 1 bis 6 vorteilhaft. Anstelle eines Axial- und Radialgebläses kann ein Diagonalgebläse eingesetzt werden.
Das Ausführungsbeispiel nach 2 entspricht im grundsätzlichen Aufbau dem nach 1, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Die zu den 1 und 2 beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten auch für die 3 bis 10.
In den 7 bis 10 ist im Bereich der Abwurföffnung 9 eine Sperrklappe 60 angeordnet. Die Sperrklappe 60 kann sich auf Höhe, also im Querschnitt der Abwurföffnung 5 oder versetzt zu der Abwurföffnung 9 befinden. Die Sperrklappe 60 stellt eine Rückschlagklappe dar, die eine Strömung in einer Richtung zulässt und in der entgegengesetzten Richtung unterbindet. Die Sperrklappe 60 verschließt die Abwurföffnung 9 in einer Schließstellung 64, wenn Luft aus Richtung des Sammelsacks 10 in Richtung zur Gebläseeinlassöffnung 17 strömt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Ansaugöffnung 15 verstopft ist und das Gebläse über das andere Ende 24 des Ansaugrohres 4 Luft aus einem luftdurchlässigen Sammelraum 27 ansaugt. Die Sperrklappe 60 lässt sich aus ihrer geschlossenen Stellung 64 nur entgegen Pfeilrichtung 61 in Richtung auf den Sammelsack 10 öffnen. Ein Weiterschwenken der geschlossenen Sperrklappe 60 in Richtung der Gebläseeinlassöffnung 17 ist nicht möglich. Das ”Durchschlagen” der Sperrklappe 60 kann durch einen Anschlag 70 verhindert sein. Unter einem Anschlag 70 ist nicht nur ein zusätzliches Bauteil zu verstehen, sondern auch eine geeignete Kontur des Endes 24 des Ansaugrohres 4, die ein Weiterschwenken der sich in Schließstellung befindlichen Sperrklappe 60 gegenüber dem Ansaugrohr 4 in Pfeilrichtung 61 unterbindet.
Es kann vorteilhaft sein, die Sperrklappe 60 in ihrer Schließstellung 64 geschlossen zu halten, insbesondere zu verriegeln. Dies kann vorteilhaft sein, um z. B. gezielt Nüsse oder dgl. Früchte zu sammeln und diese vom Austritt in den gemeinsamen z. B. mit Laub und Schmutz sich füllenden Sammelraum 27 abzuhalten. Die Sperrklappe 60 wirkt demnach nicht nur als Rückschlagklappe, bei der eine Durchflussrichtung blockiert ist, sondern vorteilhaft auch als temporärer Verschluss der Abwurföffnung 9, bei dem auch die andere Durchflussrichtung, d. h. die Durchflussrichtung vom Ansaugrohr in den Sammelraum 27 erschwert oder insbesondere gesperrt ist.
In 7 ist auf Höhe des Sammelraums 27 vor der Abwurföffnung 9 eine Sperrklappe 60 angeordnet, die in einer Schließstellung 64 die Austrittsöffnung 25 am Ende 24 des Ansaugrohres 4 verschließt. Dadurch ist die Abwurföffnung 9 verschlossen, vorzugsweise luftdicht verschlossen. Dadurch ist ein strömungstechnischer Kurzschluss zwischen dem Druckkanal 13 und der Gebläseeinlassöffnung 17 im Ansaugrohr 4 verhindert.
In einer ersten Ausführungsform kann die Klappe 60 frei pendelnd gelagert sein, so dass beim Auftreten einer Strömung aus dem Sammelraum 27 in Richtung der Austrittsöffnung 25 die Sperrklappe 60 in Pfeilrichtung 61 mitgenommen wird und aus der Öffnungsstellung 62 in die Schließstellung 64 verstellt wird. Die Sperrklappe 60 liegt immer dann in Schließstellung 64, wenn im Bereich des Endes 24 im Ansaugrohr 4 ein Unterdruck Δp auftritt, der zu einer Luftströmung entgegen Pfeilrichtung 21 im Ansaugrohr 4 führen könnte. Liegt ein Unterdruck Δp im Bereich des Endes 24 des Ansaugrohes 4 vor, schließt die Sperrklappe 60 und nimmt die Schließstellung 64 entsprechend 7 ein.
Bei geschlossener Sperrklappe 60 wird sich das schwere Sammelgut 3 vor der Sperrklappe 60 stauen und – bedingt durch die Schwerkraft – eine sich aufbauende Öffnungskraft auf die Sperrklappe 60 entgegen Pfeilrichtung 61 bewirken. Ist durch das angestaute schwere Sammelgut 3 die Öffnungskraft größer als die durch den Unterdruck Δp aufgebaute Schließkraft, wird die Sperrklappe entgegen Pfeilrichtung 61 öffnen und – zumindest kurzzeitig – in die gestrichelt dargestellte Öffnungsstellung 62 verstellt. Das schwere Sammelgut 3 fällt in den Sammelraum 27; die Sperrklappe 60 ist von dem schweren Sammelgut 3 entlastet und kann – unter Wirkung des Unterdrucks Δp und einer Federkraft 65 einer gegebenenfalls angeordneten Rückstellfeder – in Pfeilrichtung 61 aus der gestrichelten Öffnungsstellung 62 in die Schließstellung 64 verschwenken. Es kann auch vorteilhaft sein, die Sperrklappe 60 derart anzuordnen und auszubilden, dass der Impuls eines auf die Sperrklappe 60 auftreffenden schweren Sammelgutes 3 die Sperrklappe 60 kurzzeitig öffnet, so dass das schwere Sammelgut 3 die Sperrklappe 60 passieren und in den Sammelraum 27 gelangen kann.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 7 ist das Lager 63 der Sperrklappe 60 zwischen der Austrittsöffnung 25 für schweres Sammelgut 3 und der Ausblasöffnung 20 des Druckkanals 13 angeordnet. Dadurch liegt die Sperrklappe 60 in Öffnungsstellung 62 zwischen der Ausblasöffnung 20 und der Austrittsöffnung 25. In der gestrichelt dargestellten Öffnungsstellung 62 liegt die Sperrklappe 60 somit im Strömungsbereich einer möglichen Kurzschlussströmung zwischen Druckkanal 13 und Ansaugrohr 4. Die Lage der Sperrklappe 60 in Öffnungsstellung 62 zwischen der Austrittsöffnung 25 und der Ausblasöffnung 20 gewährleistet, dass diese bei einer sich aufbauenden Kurzschlussströmung in Pfeilrichtung 61 mitbewegt wird und – vorteilhaft allein unter Wirkung des Unterdrucks Δp – in der Schließstellung 64 gehalten ist.
Es kann vorteilhaft sein, im Lager 63 der Sperrklappe 60 eine Feder anzuordnen, deren Federkraft 65 die Sperrklappe 60 in ihre Schließstellung 64 bewegt. Unter Wirkung der Federkraft 65 liegt die Sperrklappe 60 in ihrer Ruhelage in Schließstellung 64. Ein Öffnen der federbelasteten Sperrklappe 60 kann z. B. dann auftreten, wenn das sich angestaute schwere Sammelgut 3 eine Gewichtskraft auf die Sperrklappe 60 ausübt, die die Federkraft 65 übersteigt, und/oder der Impuls des schweren Sammelgutes 3 auf die Sperrklappe 60 ein zum Öffnen der Sperrklappe 60 notwendiges Moment ausübt. Übersteigt die Gewichtskraft des gestauten schweren Sammelgutes 3 und/oder der Impuls des schweren Sammelgutes 3 die Federkraft 65 und einen eventuell im Sammelraum 27 anstehenden Überdruck, verschwenkt die Sperrklappe 60 entgegen Pfeilrichtung 61 in die Öffnungsstellung 62 (gestrichelt dargestellt), um dann – ist das schwere Sammelgut 3 in den Sammelraum 27 ausgetreten – wieder in die Schließstellung 64 zurückzuschwingen.
Die geöffnete Sperrklappe 60 führt beim Schließen eine Schwenkbewegung in Pfeilrichtung 61 in Richtung auf die Gebläseeinlassöffnung 17 aus. Ein Anschlag 70 hindert die Sperrklappe 60 daran, sich bei ihrer Schwenkbewegung über ihre Schließstellung 64 hinaus zu bewegen und sich längs einer entgegen Pfeilrichtung 21 gerichteten Kurzschlussströmung auszurichten. Diese Ausführungen zur Bewegung der Sperrklappe 60 in 7 gelten entsprechend für die in den 8 bis 10 gezeigten Sperrklappen 60.
In 7 ist das erfindungsgemäße Sauggerät mit einem Radialgebläse 5 dargestellt; in 8 ist ein Ausführungsbeispiel eines Sauggerätes mit einem Axialgebläse 56 und einer Sperrklappe 60 auf Höhe der Abwurföffnung 9 des Ansaugrohres 4 dargestellt. Das Sauggerät nach 8 entspricht im Aufbau dem nach 2, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Die zum Ausführungsbeispiel nach 2 angegebenen Merkmale und Vorteile gelten auch für das Sauggerät nach 8.
In 7 und 8 liegt die Sperrklappe 60 näher an der Austrittsöffnung 25 des Ansaugrohres 4 als in den Ausführungsbeispielen der 9 und 10 und verschließt die Austrittsöffnung 25 in der dargestellten Schließstellung 64. Die Schließstellung 64 ist vorzugsweise strömungsdicht. Es kann zweckmäßig sein, die Sperrklappe 60 versetzt zum Querschnitt der Abwurföffnung 9 anzuordnen, insbesondere in Richtung zur Gebläseeinlassöffnung 17 zu versetzen.
Das Lager 63 für die Sperrklappe 60 ist so vorgesehen, dass die Schwenkachse der Sperrklappe 60 vorteilhaft an ihrem Rand liegt, insbesondere an einem Randabschnitt, der dem Druckkanal 13 zugewandt ist. Das Lager 63 der Sperrklappe 60 ist – wie zur 7 beschrieben – vorteilhaft zwischen der Ausblasöffnung 20 des Druckkanals 13 und der Austrittsöffnung 25 des Ansaugrohres 4 vorgesehen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Sperrklappe 60 auch als um das Lager 63 frei pendelnde Klappe ausgebildet sein, die bei einer sich aufbauenden Kurzschlussströmung vom Druckkanal 13 zum Ansaugrohr 4 von der Kurzschlussströmung mitgerissen wird und schließt, wie dies zum Ausführungsbeispiel nach 7 detailliert beschrieben ist.
Vorzugsweise ist die Sperrklappe 60 mit einer Federkraft 65 in die Schließstellung 64 kraftbeaufschlagt, so dass unabhängig vom Betrieb des Sauggerätes 1 die Sperrklappe 60 aus einer Öffnungsstellung 62 in Pfeilrichtung 61 in die Schließstellung 64 bewegt wird. Ein Öffnen der federbelasteten Sperrklappe 60 erfolgt dann, wenn die auf die Sperrklappe 60 wirkende Gewichtskraft des angestauten schweren Sammelguts so groß geworden ist, dass die Sperrklappe 60 öffnet und – zumindest kurzzeitig – in die Öffnungsstellung 62 verdrängt wird. Das schwere Sammelgut 3 kann in den Sammelraum 27 austreten; die Sperrklappe 60 schwingt unter Wirkung der Federkraft 65 in Pfeilrichtung 61 aus der Öffnungsstellung 62 in die Schließstellung 64 zurück. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Sperrklappe 60 derart angeordnet und ausgebildet sein, dass der Impuls eines auf die Sperrklappe 60 auftreffenden schweren Sammelgutes 3 die Sperrklappe 60 kurzzeitig öffnet, so dass das schwere Sammelgut 3 die Sperrklappe 60 passieren und in den Sammelraum 27 gelangen kann.
In den 9 und 10 sind weitere Ausführungsbeispiele gezeigt, die sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen durch die Lagerung der Sperrklappe 60 unterscheiden. Die Sperrklappe 60 kann zwischen einer Öffnungsstellung 62 und einer Schließstellung 64 im Lager 63 um eine Schwenkachse schwenken.
In 9 liegt das Lager 63 in einer Außenwand des Ansaugrohrs 4 bzw. des Endes 24 des Ansaugrohrs 4. Der dem Lager 63 gegenüberliegende Randabschnitt der Sperrklappe 60 liegt in Schließstellung 64 an einem Anschlag 70 an. Der Anschlag 70 kann an der Zwischenwand zwischen dem Ansaugrohr 4 und dem Druckkanal 13 vorgesehen sein. Die Anordnung ist so ausgeführt, dass die Sperrklappe 60 weiter im Inneren des Ansaugrohres 4 liegt als bei den anderen Ausführungsbeispielen.
Im Ausführungsbeispiel nach 10 verläuft die Schwenkachse des Lagers 63 senkrecht zur Zeichenebene quer durch das Ende 24 des Ansaugrohrs 4. Die Schwenkachse teilt die angeströmte Fläche der Sperrklappe 60 vorteilhaft in zwei Teilflächen T₁, T₂. Zweckmäßig unterscheiden sich diese Teilflächen T₁, T₂ in ihrer Größe. Die Sperrklappe 60 kann federbelastet sein. Die Orientierung und das Verhältnis der Teilflächen T₁, T₂ sind derart abgestimmt, dass die Sperrklappe 60 bei einem definierten im Ansaugrohr herrschenden Unterdruck Δp, der beispielsweise bei Verstopfung der Ansaugöffnung 15 erreicht wird, ihre Schließstellung 64 einnimmt. Vorteilhaft liegt die Schwenkachse außermittig im Querschnitt des Ansaugrohrs 4 und näher an der dem Druckkanal 13 zugewandten Wandung des Ansaugrohrs 4. Vorteilhaft befindet sich an der Rohrwandung des Ansaugrohres 4 ein Anschlag 70 für die Sperrklappe 60, wobei der Anschlag durch die Kontur des Ansaugrohres 4 selbst gebildet ist.
Die zu den einzelnen Ausführungsbeispielen genannten konstruktiven Einzelheiten, Merkmale und Vorteile lassen sich im Rahmen der Erfindung unabhängig von der genutzten Gebläseart oder der Ausbildung des Sammelsacks 10 untereinander austauschen und/oder kombinieren, insbesondere bezüglich der Anordnung, Lagerung und Gestaltung der Sperrklappe 60.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19608376 A1 [0002]

Claims

Sauggerät mit einem von einem Motor angetriebenen Gebläserad (5, 55), das eine Saugseite (11) mit einer luftzuführenden Gebläseeinlassöffnung (17) sowie eine Druckseite (12) aufweist, • mit einem auf der Saugseite (11) des Gebläserades (5, 55) angeordneten Ansaugrohr (4) mit einer an einem ersten Ende (14) vorgesehenen Ansaugöffnung (24) und einer an einem zweiten Ende (15) vorgesehenen Austrittsöffnung (25), • sowie mit einem auf der Druckseite (12) des Gebläserades (5, 55) ausgebildeten Druckkanal (13) mit einer Ausblasöffnung (20), • wobei das Ansaugrohr (4) einen Saugluftstrom (16) zur Aufnahme eines ersten und eines zweiten Sammelgutes (2, 3) führt, • und das Ansaugrohr (4) eine Abwurföffnung (9) für das vom Saugluftstrom (16) aufgenommene erste Sammelgut (3) aufweist, • und das zweite Sammelgut (2) über die Gebläseeinlassöffnung (10), das Gebläse und den im Druckkanal (13) geführten Druckluftstrom (12) über die Ausblasöffnung (20) abgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, • dass die Austrittsöffnung (25) am Ende (24) des Ansaugrohres (4) durch die Abwurföffnung (9) gebildet ist, • dass die Gebläseeinlassöffnung (17) in der Wand (18) des Ansaugrohrs (4) ausgebildet ist, • und dass die Gebläseeinlassöffnung (17) in Längsrichtung (19) des Ansaugrohrs (4) zwischen der Abwurföffnung (9) und der Ansaugöffnung (15) liegt, derart, dass die Gebläseeinlassöffnung (17) in Längsrichtung (19) des Ansaugrohrs (4) mit einem ersten Abstand (A1) zu der Ansaugöffnung (15) und mit einem zweiten Abstand (A2) zu der Abwurföffnung (9) liegt.
Sauggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in Längsrichtung (19) des Ansaugrohrs (4) gemessene erste Abstand (A1) zu der Ansaugöffnung (15) größer ist als der in Längsrichtung (19) des Ansaugrohrs (4) gemessene zweite Abstand (A2) zu der Abwurföffnung (9).
Sauggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseeinlassöffnung (17) in einem geradlinigen Rohrabschnitt (26) des Ansaugrohrs (4) ausgebildet ist.
Sauggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläserad (5, 55) um eine Rotationsachse (8, 58) dreht und die Rotationsachse (8, 58) quer zu einer Längsmittelachse (28) des geradlinigen Rohrabschnittes (26) liegt.
Sauggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläserad (55) um eine Rotationsachse (58) dreht und die Rotationsachse (58) parallel zu einer Längsmittelachse (28) des geradlinigen Rohrabschnittes (26) liegt.
Sauggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläserad (5, 55) in der Wand (18) des Ansaugrohres (4) in der Gebläseeinlassöffnung (17) liegt.
Sauggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläserad (5, 55) mit axialem Abstand (B) zu der Gebläseeinlassöffnung (17) liegt.
Sauggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwurföffnung (9) und die Ausblasöffnung (20) in einen gemeinsamen Sammelraum (27) münden.
Sauggerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der im Druckkanal (13) anstehende Staudruck von dem im Ansaugrohr (4) herrschenden Saugdruck entkoppelt ist.
Sauggerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abwurföffnung (9) eine Sperrklappe (60) zugeordnet ist, und dass die Abwurföffnung (9) durch die Sperrklappe (60) verschließbar ist.
Sauggerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklappe (60) durch einen im Betrieb auftretenden Unterdruck (Δp) aus einer Öffnungsstellung (62) in eine Schließstellung (64) verschwenkbar ist.
Sauggerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklappe (60) durch eine Federkraft (65) in eine Schließstellung (64) kraftbeaufschlagt ist.
Sauggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt (35) der Ansaugöffnung (15) des Ansaugrohrs (4) größer ist als der Strömungsquerschnitt (45) der Abwurföffnung (9) des Ansaugrohrs (4).
Sauggerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasöffnung (20) des Druckkanals (13) derart gestaltet ist, dass der Saugluftstrom (16) vom Ansaugrohr (4) in den Sammelraum (27) unterstützt ist.
Sauggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugrohr (4) und der Druckkanal (13) als voneinander konstruktiv getrennte Strömungskanäle ausgebildet sind.