DE19704796C1

DE19704796C1 - Staubsaugerdüse

Info

Publication number: DE19704796C1
Application number: DE1997104796
Authority: DE
Inventors: Horst Dilger; Dieter Kaffenberger; Wilfried Kraemer; Klaus-Dieter Riehl; Norbert Geister
Original assignee: Wessel Werk GmbH
Current assignee: Wessel Werk GmbH
Priority date: 1997-02-08
Filing date: 1997-02-08
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2017-02-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Staubsaugerdüse mit Düsengehäuse,
einer an das Düsengehause angeschlossenen Gleitsohle mit Saugmund und
einem Drehkippgelenk, das ein winkelförmiges Rohrend stück mit Saugrohraufnahme und ein um eine horizontale Achse schwenkbar an das Düsengehäuse angeschlossenes Ge lenkzwischenstück aufweist,
wobei das Düsengehäuse und das Drehkippgelenk einen Saugluft kanal bilden, der sich von dem Saugmund der Gleitsohle bis zur Saugrohraufnahme erstreckt.

Staubsaugerdüsen des beschriebenen Aufbaus sind beispielswei se aus DE-C 28 46 847 und FR-A 1 501 935 bekannt. Sie ermög lichen ein leichtgängiges Saugen, wobei die Gleitsohle be dingt durch das Drehkippgelenk immer plan zu der zu reinigen den Fläche ausgerichtet ist. Insofern hat sich der beschrie bene Aufbau der Staubsaugerdüse bewährt. Im Rahmen der be kannten Maßnahmen weist der Saugluftkanal Einschnürungen auf zwischen dem an den Saugmund anschließenden Eintrittsquer schnitt und dem Querschnitt der Saugrohraufnahme. Das zumeist als Kunststofformteil ausgebildete Drehkippgelenk besitzt einen Eintrittskanal mit rechteckigem Strömungsquerschnitt und einen daran angeformten zylindrischen Rohrstutzen zum An schluß des winkelförmigen Rohrendstückes. Der Strömungsquer schnitt im Anschlußbereich des Rohrstutzens ist an den Strö mungsquerschnitt des in das Rohrendstück eingesetzten Saug rohrs angepaßt. Die Dimensionierung des Saugluftkanals im Be reich des Drehkippgelenkes erfolgt, wie auch die Auslegung des in das Rohrendstück eingesetzten Saugrohrs, auf der Grundlage von Druckverlustberechnungen. Die Auslegung erfolgt im Sinne einer Optimierungsrechnung dergestalt, daß sich mög lichst kleine Rohrquerschnitte ergeben, andererseits aber der Druckverlust des strömenden Luftstromes nicht so groß wird, daß die Saugleistung beeinträchtigt ist.

Die Staubsaugerdüse stellt im Betrieb eine beachtliche Ge räuschquelle dar. Ursache sind Strömungsgeräusche, Verwirbe lung, Turbulenz, Drosselvorgänge und dergleichen. Der Schall leistungspegel serienmäßiger Staubsaugerdüsen des beschriebe nen Aufbaus erreicht im Saugbetrieb nicht selten Werte von mehr als 85 dB(A)_re1pW. Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Geräuschentwicklung einer Staubsauger düse des eingangs beschriebenen Aufbaus zu senken, ohne daß die Saugleistung der Düse darunter leidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Strö mungsquerschnitt des Saugluftkanals von dem an den Saugmund anschließenden Eintrittsquerschnitt bis zu dem Querschnitt der Saugrohraufnahme ohne Einschnürung abnimmt, wobei das Drehkippgelenk einen zylindrischen Strömungsberuhigungsraum enthält, dessen Strömungsquerschnitt größer ist als der Quer schnitt der winkelförmig anschließenden Saugrohraufnahme. Einschnürung meint eine Querschnittsreduzierung mit beidsei tig anschließenden Erweiterungen. - Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Drehkippgelenk eine beachtliche schalldämpfende Wirkung entfaltet, wenn die erfindungsgemäße Abstimmung eingehalten wird. Als Strömungsberuhigungsraum kann der Verbindungsbereich zwischen Rohrendstück und Gelenk zwischenstück genutzt werden, wobei eine der erfindungsge mäßen Lehre entsprechende Dimensionierung erfolgen muß.

In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß das als einstückiges Kunststofformteil ausgebildete Gelenkzwischen stück einen Eintrittskanal mit rechteckigem Strömungsquer schnitt und ein daran angeformtes Zylinderrohr aufweist, wo bei das Zylinderrohr in das winkelförmige Rohrendstück dreh beweglich eingesetzt ist und den Strömungsberuhigungsraum bildet, wobei der Kanalboden und die obere Abdeckung des Ein trittskanals mit stetigen Übergängen an das Zylinderrohr an schließen und wobei das Zylinderrohr annähernd stufenfrei in die winkelförmig anschließende Saugrohraufnahme übergeht. Das Düsengehäuse enthält einen Strömungskanal mit rechteckigem Strömungsquerschnitt, der im Anschlußbereich des Gelenkzwi schenstückes eine im Längsschnitt kreisbogenförmige obere Ka nalabdeckung sowie einen im wesentlichen ebenen Kanalboden aufweist. Der Eintrittskanal des Gelenkzwischenstückes liegt flächig an der oberen Kanalabdeckung des Gehäuses an. Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, daß an der Unterseite des Eintrittskanals eine Lageraufnahme für die Achse angeformt ist, die zugleich einen die Schwenkbewegung begrenzenden An schlag für den Kanalboden des im Düsengehäuse angeordneten Strömungskanals bildet. Bei dieser Ausführung ist der An schlag nahe der Schwenkachse angeordnet, was den Vorteil hat, daß sich im Falle einer Schwenkbewegung des Gelenkzwischen stückes nur ein kleiner Spalt zwischen dem Kanalboden des im Düsengehäuse angeordneten Strömungskanals und des demgegen über schwenkbeweglichen Eintrittskanals des Gelenkzwischen stückes bildet. Auch bei einer Schwenkbewegung verbleibt in dem Übergangsbereich zwischen dem Strömungskanal des Düsenge häuses und dem Eintrittskanal des Gelenkzwischenstückes ein annähernd stufenfreier Übergang. Die Maßnahme trägt zu einer weiteren Absenkung des Schallpegels bei.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung beträgt der Eintrittsquerschnitt des Saugluftkanals das 1,3- bis 2-fache des Austrittsquerschnittes und der Strömungsquerschnitt des Strömungsberuhigungsraumes mindestens das 1,05-fache, vor zugsweise mehr als das 1,2-fache, des Austrittsquerschnittes. Austrittsquerschnitt meint den mit dem Innendurchmesser der Saugrohraufnahme berechneten Querschnitt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher er läutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch den Längsschnitt durch eine erfindungs gemäße Staubsaugerdüse,

Fig. 2a das Ergebnis einer Schalleistungspegel-Vergleichs messung an einer handelsüblichen Staubsaugerdüsen und

Fig. 2b das Ergebnis einer Schalleistungspegelmessung an einer erfindungsgemäßen Staubsaugerdüse.

Zum grundsätzlichen Aufbau der in Fig. 1 dargestellten Staub saugerdüse gehören ein Düsengehäuse 1, eine an das Düsenge häuse 1 angeschlossene Gleitsohle 2 mit Saugmund 3, Laufräder 4, die hinter der Gleitsohle 2 am Düsengehäuse 1 gelagert sind, sowie ein Drehkippgelenk 5, das ein winkelförmiges Rohrendstück 6 mit Saugrohraufnahme 7 und ein um eine hori zontale Achse 8 schwenkbar an das Düsengehäuse 1 angeschlos senes Gelenkzwischenstück 9 aufweist. Das Gelenkzwischenstück 9 ist als einstückiges Kunststofformteil ausgebildet und weist einen Eintrittskanal 10 mit rechteckigem Strömungsquer schnitt sowie ein daran angeformtes Zylinderrohr 11 auf. Das Zylinderrohr 11 ist in das winkelförmige Endstück 6 drehbe weglich eingesetzt und geht annähernd stufenfrei in die win kelförmig anschließende Saugrohraufnahme 7 über. Der Kanalbo den 12 und die obere Kanalabdeckung 13 des Eintrittskanals 10 schließen mit stetigen Übergängen an das Zylinderrohr 11 an.

Der Fig. 1 entnimmt man ferner, daß das Düsengehäuse 1 einen Strömungskanal 14 mit rechteckigem Strömungsquerschnitt enthält, der im Anschlußbereich des Gelenkzwischenstückes 9 eine im Längsschnitt kreisbogenförmig obere Kanalabdeckung 13′ sowie einen im wesentlichen ebenen Kanalboden 12′ auf weist. Der Eintrittskanal 10 des Gelenkzwischenstückes 9 liegt an der oberen Kanalabdeckung 13 des Düsengehäuses 1 flächig an. An der Unterseite des Eintrittskanals 10 ist eine Lageraufnahme 15 für die im Düsengehäuse 1 gelagerte Achse 8 angeformt. Sie bildet zugleich einen die Schwenkbewegung be grenzenden Anschlag für den ebenen Kanalboden 12 des im Dü sengehäuse angeordneten Strömungskanals 14. Der Anschlag ist mit geringem Abstand zur Achse 8 angeordnet. Im Falle einer Schwenkbewegung des Drehkippgelenkes 5 nach oben entsteht nur ein geringer Spalt zwischen dem ebenen Kanalboden 12 des im Düsengehäuse 1 angeordneten Strömungskanals 14 und dem Ein trittskanal 10 des Gelenkzwischenstückes.

Das Düsengehäuse 1 und das Drehkippgelenk 5 bilden einen Saugluftkanal 16, der sich von dem Saugmund 3 der Gleitsohle 2 bis zur Saugrohraufnahme 7 erstreckt. Im Eintrittsquer schnitt ist der Saugluftkanal seitlich (in einer Schnittebene orthogonal zur Darstellung in Fig. 1) mit weichen Radien, die mindestens 5 mm betragen, verrundet. Der Strömungsquerschnitt des Saugluftkanals 16 nimmt von dem an den Saugmund 3 an schließenden Eintrittsquerschnitt A bis zu dem Querschnitt D der Saugrohraufnahme 7 ohne Einschnürung ab. Das Drehkippge lenk 5 enthält einen zylindrischen Strömungsberuhigungsraum 17, dessen Strömungsquerschnitt C größer ist als der Quer schnitt D der winkelförmig anschließenden Saugrohraufnahme 7, im folgenden kurz Austrittsquerschnitt genannt. Die Flächen verhältnisse sind so gewählt, daß der Eintrittsquerschnitt A des Saugluftkanals das 1,3- bis 2-fache des Austrittsquer schnittes D und der Strömungsquerschnitt C des Strömungsberu higungsraumes 17 mindestens das 1,05-fache, vorzugsweise mehr als das 1,2-fache, des Austrittsquerschnittes D be trägt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, daß der Saugluftka nal 16 vom Saugmund 3 bis zum Ende des Srömungsberuhigungs raumes 17 mit annähernd konstantem Querschnitt ausgeführt ist und eine Verjüngung erst hinter dem Strömungsberuhigungsraum 17 innerhalb des Rohrendstückes 6 erfolgt.

An einer erfindungsgemäß ausgebildeten Staubsaugerdüse sind Schalleistungspegelmessungen durchgeführt worden. Die Staub saugerdüse hatte den in Fig. 1 dargestellten Aufbau. Die Strömungsquerschnitte des Saugluftkanals 16 an charakteristi schen Stellen A bis D und des Saugrohres E sind in der nach folgenden Tabelle dargestellt. Der Strömungsquerschnitt nimmt von dem an den Saugmund anschließenden Eintrittsquerschnitt A zu dem in der Saugrohraufnahme gemessenen Austrittsquer schnitt D ab, wobei der Querschnitt C des Strömungsberuhi gungsraumes größer ist als der Durchmesser D der Saugrohrauf nahme. Das Ergebnis der Schalleistungspegelmessung ist in Fig. 2b dargestellt. Der nach dB(A) bewertete Schalleistungs pegel L_A beträgt 81 dB(A)_re1pw. Die Schalleistungspegelmessung zeigt ferner ein gleichmäßiges Frequenzspektrum ohne mar kante Spitzen. Die Schalleistungspegelmessungen wurden bei vom Boden abgehobener Düse, d. h. im lautesten Betriebszu stand, durchgeführt.

Die Fig. 2a zeigt unter gleichen Versuchsbedingungen das Er gebnis von Vergleichsmessungen an einer handelsüblichen Staubsaugerdüse mit gleicher Saugleistung. An der Vergleichs düse wurde ein wesentlich höherer Schalleistungspegel L_A von 87 dB(A)_re1pw gemessen. Die Schalleistungspegelmessungen zeigen ferner ein ungleichmäßiges Frequenzspektrum mit markanten Spitzen im Bereich von 500 bis 630 Hz und 3,2 kHz.

Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2a und 2b entnimmt man, daß die erfindungsgemäße Staubsaugerdüse sich durch eine deutlich geringere Geräuschentwicklung im Betrieb auszeich net, wobei das ebenfalls gleichmäßigere Frequenzspektrum als angenehmer empfunden wird.

Bei Staubsaugerdüsen, die für einen Luftdurchsatz von 28 bis 42 l/sec ausgelegt sind und eine Saugrohraufnahme mit einem Durchmesser von 30 bis 38 mm aufweisen, sollte der Quer schnitt des Strömungskanals im Bereich von 1000 bis 1400 mm² gewählt werden und der Strömungsberuhigungsraum einen Quer schnitt von mindestens 800 bis 1100 mm² aufweisen.

Tabelle

Claims

1. Staubsaugerdüse mit
Düsengehäuse (1),
einer an das Düsengehäuse (1) angeschlossenen Gleitsohle (2) mit Saugmund (3) und
einem Drehkippgelenk (5), das ein winkelförmiges Rohrendstück (6) mit Saugrohraufnahme (7) und ein um eine horizontale Achse (18) schwenkbar an das Düsenge häuse (1) angeschlossenes Gelenkzwischenstück (9) auf weist,
wobei das Düsengehäuse (1) und das Drehkippgelenk (5) einen Saugluftkanal (16) bilden, der sich von dem Saugmund (3) der Gleitsohle (2) bis zur Saugrohraufnahme (7) erstreckt, da durch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt des Saugluftkanals (16) von dem an den Saugmund (3) anschließen den Eintrittsquerschnitt (A) bis zu dem Querschnitt (D) der Saugrohraufnahme (7) ohne Einschnürung abnimmt, wobei das Drehkippgelenk (5) einen zylindrischen Strömungsberuhigungs raum (17) enthält, dessen Strömungsquerschnitt (C) größer ist als der Querschnitt (D) der winkelförmig anschließenden Saug rohraufnahme (7).

2. Staubsaugerdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als einstückiges Kunststofformteil ausgebildete Ge lenkzwischenstück (9) einen Eintrittskanal (10) mit rechtec kigem Strömungsquerschnitt und daran angeformtes Zylinderrohr (11) aufweist, wobei das Zylinderrohr (11) in das winkelför mige Rohrendstück (6) drehbeweglich eingesetzt ist und den Strömungsberuhigungsraum (17) bildet, wobei der Kanalboden (12′) und die obere Kanalabdeckung (13′) des Eintrittskanals (10) mit stetigen Übergängen an das Zylinderrohr (11) an schließen und wobei das Zylinderrohr (11) annähernd stufen frei in die winkelförmig anschließende Saugrohraufnahme (7) übergeht.

3. Staubsaugerdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsengehäuse (1) einen Strömungskanal (14) mit recht eckigem Strömungsquerschnitt enthält, der im Anschlußbereich des Gelenkzwischenstückes (9) eine im Längsschnitt kreisbo genförmige obere Kanalabdeckung (13) sowie einen im wesentli chen ebenen Kanalboden (12) aufweist, daß der Eintrittskanal (10) des Gelenkzwischenstückes (9) an der oberen Kanalabdec kung (13) des Düsengehäuses (1) flächig anliegt und daß an der Unterseite des Eintrittskanals (10) eine Lageraufnahme (15) für die Achse (8) angeformt ist, die zugleich einen die Schwenkbewegung begrenzenden Anschlag für den Kanalboden (12) des im Düsengehäuse (1) angeordneten Strömungskanals (14) bildet.

4. Staubsaugerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsquerschnitt (A) des Saug luftkanals (16) das 1,3- bis 2-fache des in der Saugrohrauf nahme gemessenen Austrittsquerschnittes (D) und der Strö mungsquerschnitt (C) des Strömungsberuhigungsraumes (17) min destens das 1,05-fache, vorzugsweise mehr als das 1,2-fache, des Austrittsquerschnittes (D) beträgt.