DE19843719A1 - Staubsauger - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsauger und insbesondere einen Staubsauger mit verminderter Schwin­ gungs- oder Vibrations- und Geräuschentwicklung.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 ein herkömmlicher Staubsauger beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht ei­ nes herkömmlichen Staubsaugers. Fig. 2 zeigt eine Quer­ schnittansicht eines herkömmlichen Staubsaugers.

Ein Gehäuse 1 des herkömmlichen Staubsaugers ist durch eine Wand 1a, in der mehrere Ansaugöffnungen 1d ausgebildet sind, geteilt. Ein Filter 1b ist in einem vorderen Teil des Gehäuses 1 angeordnet, und eine Antriebsvorrichtung, d. h. ein Motor 4, der Saugleistung erzeugt, und ein Gebläse 3a sind in einem hinteren Teil des Gehäuses 1 angeordnet. Das Gebläse 3a ist mit dem Motor 4 kombiniert und erzeugt als Reaktion auf eine Drehbewegung des Motors 4 Saugleistung.

Außerdem ist das Gebläse 3a von einer Gebläseabdeckung 3 um­ geben.

Ein Saugschlauch 7, über den Außenluft angesaugt wird, ist an der Vorderseite des Gehäuses 1 angeordnet, und mehre­ re Abluftauslaßöffnungen 1c sind an der Rückseite des Gehäu­ ses 1 angeordnet.

Nachstehend wird die Halte- oder Stützstruktur des Mo­ tors und des Gebläses beschrieben.

Die Gebläseabdeckung 3 wird durch ein schwingungsdämp­ fendes Element 2, z. B. ein Gummielement, gehalten, und das hintere Ende des Motors 4 wird durch ein im Gehäuse 1 ausge­ bildetes Halteelement 6 gehalten. Das schwingungsdämpfende Element 2 ist an der Rückseite der Wand 1a angeordnet.

An der Rückseite des Motors 4 ist ein Abluftleitelement 5 angeordnet, das den Luftstrom leitet, um zu ermöglichen, daß Luft von einer Luftauslaßöffnung 4a des Motors durch den Innenraum des Gehäuses 1 und nicht direkt zu den Abluftaus­ laßöffnungen 1c strömt.

Außerdem sind geräuschdämpfende Elemente 5a und 5b an der Innenseite des Abluftleitelements 5 bzw. des Gehäuses 1 angeordnet, um während des Betriebs des Staubsaugers auftre­ tende Geräusche zu absorbieren oder zu dämpfen.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 die Arbeitsweise des vorstehend erwähnten herkömmlichen Staubsaugers beschrieben.

Wenn der Motor 4 in Betrieb ist, dreht sich das Gebläse 3a in Kombination mit dem Motor, um Saugleistung zu erzeu­ gen. Dadurch wird Außenluft, die Staub und ähnliche Verun­ reinigungen enthält, durch den Saugschlauch 7 in das Gehäuse 1 gesaugt.

Die in das Gehäuse 1 eingesaugte Luft durchströmt den Filter 1b, in dem Staub und ähnliche Verunreinigungen her­ ausgefiltert werden. Die Luft, die den Filter 1b durchströmt hat, durchströmt aufeinanderfolgend das Gebläse 3a und den Motor 4 und wird dann über die Abluftauslaßöffnungen 1c aus dem Gehäuse 1 ausgegeben.

Während des Betriebs des Staubsaugers werden durch den Motor 4 und das Gebläse 3a Schwingungen und Geräusche er­ zeugt. Diese Schwingungen werden teilweise durch das schwin­ gungsdämpfende Element 2 absorbiert. Die Schwingungen, die durch das schwingungsdämpfende Element 2 nicht absorbiert werden, werden auf das Gehäuse 1 übertragen.

Außerdem werden während des Betriebs des Staubsaugers erzeugte Geräusche durch das geräuschdämpfende Element 5a des Abluftleitelements 5 und das geräuschdämpfende Element 5b des Gehäuses 1 absorbiert, wenn die Luft in das Gehäuse 1 strömt.

Beim herkömmlichen Staubsauger treten jedoch mehrere Probleme auf.

Erstens kollidiert beim herkömmlichen Staubsauger die Luft, die das Gebläse 3a und den Motor 4 durchlaufen hat, mit dem Abluftleitelement 5 und strömt dann entlang eines oberen oder eines unteren Abschnitts des Abluftleitelements 5, so daß die Luft entlang einer Innenwand des Gehäuses 1 zu den Abluftauslaßöffnungen 1c hin strömt. D. h., weil ein Luftweg vom Motor 4 zu den Abluftauslaßöffnungen 1c des Ge­ häuses 1 kurz ist, werden Geräusche, die in einem Gleich­ richterabschnitt des Motors 4 oder durch das Gebläse 3a er­ zeugt werden, nach außen übertragen, ohne daß sie durch die geräuschdämpfenden Elemente 5a und 5b vollständig absorbiert werden.

Zweitens werden, weil das schwingungsdämpfende Element 2 mit der Gebläseabdeckung 3 kombiniert ist, in dem die stärksten Schwingungen auftreten, in erheblichem Maße Schwingungen auf das Gehäuse übertragen. Außerdem tritt ein Problem dadurch auf, daß Schwingungen auf das Gehäuse 1 übertragen werden, ohne daß sie durch das schwingungsdämp­ fende Element 2 vollständig reduziert werden.

Schließlich wird, weil die Gebläseabdeckung 3 zur Wand 1a des Gehäuses 1 hin hervorsteht, ein Zwischenraum A zwi­ schen dem schwingungsdämpfenden Element 2 und dem vorderen Teil der Gebläseabdeckung 3 gebildet, wodurch eine Wirbel­ strömung und Reibungsgeräusche erzeugt werden und die Saug­ leistung reduziert wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsauger, bei dem eines oder mehrere der sich durch die Einschränkun­ gen und Nachteile herkömmlicher Staubsauger ergebenden Pro­ bleme eliminiert sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Staub­ sauger bereit zustellen, in dem Schwingungen und Geräusche reduziert sind und durch den eine bessere Saugleistung er­ halten wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Verlauf der nachstehenden Beschreibung oder durch die prak­ tische Anwendung der Erfindung und anhand der beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.

Um diese und weitere Aufgaben der Erfindung zu lösen und andere Vorteile der Erfindung zu realisieren, weist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Staubsaugers auf: ein durch eine Wand geteiltes Gehäuse mit einem Filter an seiner einen Seite und einem Motor und einem Gebläse an sei­ ner anderen Seite, ein in der Wand des Gehäuses angeordnetes schwingungsdämpfendes Element zum Halten einer das Gebläse umgebenden Gebläseabdeckung, ein an der Rückseite des Gehäu­ ses ausgebildetes Halteelement zum Halten des Motors und ein an der Rückseite des Motors angeordnetes Abluftleitelement zum Ändern der Luftströmung, wobei eine Motorabdeckung mit mehreren Luftauslaßöffnungen an einer Umfangsseite des Mo­ tors angeordnet ist und den Motor umschließt und ge­ räuschdämpfende Elemente an der Innenseite und an der Außen­ seite der Motorabdeckung angeordnet sind.

Vorzugsweise ist das Abluftleitelement so ausgebildet, daß es einen Teil der Umfangsseite der Motorabdeckung um­ schließt, und ist ein geräuschdämpfendes Element an der In­ nenseite des Abluftleitelements angeordnet. Außerdem ist be­ vorzugt, daß der Motor durch das Halteelement unter Verwen­ dung eines zusätzlichen Halteelements aus einem schwingungs­ dämpfenden Material gehalten wird.

Außerdem ist zwischen dem schwingungsdämpfenden Element und der Gebläseabdeckung ein Ansaugluftleitelement angeord­ net, das Wirbelströmungen verhindert. Das Ansaugluftleitele­ ment weist einen Vertiefungsabschnitt auf, der an seiner Vorderseite nach innen trichterförmig vertieft ist, und ei­ nen hohlen Abschnitt, der ein vorderes Ende der Gebläseab­ deckung hält, ist am Ende des Vertiefungsabschnitts angeord­ net. In diesem Fall ist bevorzugt, daß das zusätzliche schwingungsabsorbierende Element zwischen dem hohlen Ab­ schnitt des Ansaugluftleitelements und einem Ende der Geblä­ seabdeckung angeordnet ist.

Sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachstehende ausführliche Beschreibung dienen zur Erläu­ terung der Erfindung.

Die beigefügten Zeichnungen zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen in Verbindung mit der Beschreibung zum Erläutern der erfindungsgemäßen Prinzipien; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines herkömmlichen Staubsaugers;

Fig. 2 eine Querschnittansicht des herkömmlichen Staub­ saugers;

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines er­ findungsgemäßen Staubsaugers;

Fig. 4 eine Querschnittansicht des erfindungsgemäßen Staubsaugers;

Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittansicht des Verbin­ dungszustands zwischen einem Ansaugluftleitelement und einer Gebläseabdeckung in einer Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Staubsaugers; und

Fig. 6A und 6B graphische Darstellungen der bei einem herkömmlichen und bei einem erfindungsgemäßen Staubsauger auftretenden Geräuschpegel.

Nachstehend wird ausführlich Bezug genommen auf die be­ vorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht ei­ nes erfindungsgemäßen Staubsaugers. Fig. 4 zeigt eine Quer­ schnittansicht eines erfindungsgemäßen Staubsaugers.

Die Beschreibung der Elemente, die denen eines herkömm­ lichen Staubsaugers gleich sind, wird weggelassen.

In der vorliegenden Erfindung sind eine Gebläseabdeckung 51 und ein Motor 50, in denen die stärksten Schwingun­ gen und Geräusche auftreten, innerhalb eines Ansaugluftleit­ elements 30 bzw. einer Motorabdeckung 60 angeordnet. Die Ge­ bläseabdeckung 51 ist durch das Ansaugluftleitelement 30 mit einem schwingungsdämpfenden Element 20 verbunden. Außerdem sollte erfindungsgemäß vorzugsweise eine Kontaktfläche zwi­ schen der Gebläseabdeckung 51 und dem Ansaugluftleitelement 30 minimal sein, um die auf das Gehäuse 10 übertragenen Schwingungen zu minimieren.

Nachstehend wird die Gesamtkonstruktion des erfindungs­ gemäßen Staubsaugers beschrieben.

Ein schwingungsdämpfendes Element 20 ist dicht mit ei­ ner im Gehäuse 10 ausgebildeten Wand 11 verbunden. Das An­ saugluftleitelement 30 wird in das schwingungsdämpfende Ele­ ment 20 eingefügt. Außerdem ist, um Schwingungen effizienter zu dämpfen und die enge Abdichtung aufrechtzuerhalten, ein zusätzliches schwingungsdämpfendes Element 40, z. B. ein Gum­ mielement mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften, zwischen der Gebläseabdeckung 51 und dem Ansaugluftleitelement 30 eingefügt. Ein Motor 50 ist mit einem Halteelement 12 ver­ bunden, das im Gehäuse 10 durch ein zusätzliches Halte­ element 71 aus einem schwingungsdämpfenden Material gebildet wird.

Eine den Motor 50 umschließende Motorabdeckung 60 ist mit dem anderen Ende des Ansaugluftleitelements 30 verbun­ den. Ein Abluftleitelement 70 ist an der Rückseite der Mo­ torabdeckung 60 angeordnet. Es ist bevorzugt, daß das Ab­ luftleitelement 70 mit einem im Gehäuse 10 ausgebildeten Halteelement 70b verbunden ist.

Das Abluftleitelement 70 umschließt teilweise das hin­ tere Ende der Motorabdeckung 60, um einen Luftweg zu bilden.

Geräuschdämpfende Elemente 62 und 80 sind an der Inne­ seite der Motorabdeckung 60 bzw. des Gehäuses 10 angeordnet. Außerdem ist bevorzugt, daß geräuschdämpfende Elemente 70a und 62a an der Innenseite des Abluftleitelements 70 bzw. an der Außenseite der Motorabdeckung 60 angeordnet sind.

Nachstehend wird das Ansaugluftleitelement 30 ausführ­ lich beschrieben.

Ein Vertiefungsabschnitt 31, der nach innen trichter­ förmig vertieft ist, ist in einem vorderen Abschnitt des An­ saugluftleitelements 30 ausgebildet. Ein mit einem Ende der Gebläseabdeckung 51 verbundener hohler Abschnitt 33 ist in der Mitte des Vertiefungsabschnitts 31 ausgebildet. D. h., eine Umfangsseite 32 des Vertiefungsabschnitts 31 wird in das schwingungsdämpfende Element 20 eingesetzt, und das vor­ dere Ende der Gebläseabdeckung 51 wird in den hohlen Ab­ schnitt 33 eingesetzt.

Wie in Fig. 5 dargestellt, ist ein Neigungswinkel θ des Vertiefungsabschnitts 31 vorzugsweise so groß wie möglich, um zu verhindern, daß Wirbelströmungen auftreten, während Luft angesaugt wird. Wenn der Neigungswinkel θ des Vertie­ fungsabschnitts 31 zu groß ist, muß die Konstruktion der an­ deren Elemente verändert werden. Diesbezüglich ist es vor­ teilhaft, daß der Neigungswinkel θ des Vertiefungsabschnitts 31 5° bis 60° beträgt. Außerdem kann der Vertiefungsab­ schnitt 31 gerade oder bogenförmig ausgebildet sein.

Außerdem ist es in der vorliegenden Erfindung bevor­ zugt, daß die Kontaktfläche zwischen der Gebläseabdeckung 51, in der die Schwingungen am stärksten sind, und dem hoh­ len Abschnitt 33 des Ansaugluftleitelements 30 minimal ist. Je kleiner die Kontaktfläche zwischen der Gebläseabdeckung 51 und dem hohlen Abschnitt 33 ist, desto geringer ist die Schwingungsübertragung auf das Gehäuse 10. Daher ist bevor­ zugt, daß nur eine minimale Fläche, d. h. das Ende der Geblä­ seabdeckung 51 in den hohlen Abschnitt 33 des Ansaugluft­ leitelements 30 eingesetzt wird.

Die den Motor 30 umschließende Motorabdeckung 60 ist mit dem hinteren Ende des Ansaugluftleitelements 30 verbun­ den, und das Abluftleitelement 70 ist am hinteren Ende der Motorabdeckung 60 angeordnet. Der Motor 50 ist unter Verwen­ dung des zusätzlichen Halteelements 12 aus schwingungsdämp­ fendem Material mit dem Halteelement 12 verbunden.

Nachstehend wird die Motorabdeckung 60 beschrieben.

In der Motorabdeckung 60 sind mehrere Luftauslaßöffnun­ gen 61 ausgebildet. Die Luftauslaßöffnungen 61 sind vorzugs­ weise unter der Motorabdeckung 60 ausgebildet, um einen Luftweg zu bilden.

Nachstehend werden die Funktion und die Wirkung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Staubsaugers be­ schrieben.

Wenn der Motor 50 in Betrieb ist, wird Außenluft ange­ saugt. Die angesaugte Luft durchströmt einen Filter und strömt dann durch den hohlen Abschnitt 33 des Ansaugluft­ leitelements 30 in das Gebläse und in den Motor 50. Zu die­ sem Zeitpunkt strömt, weil der vordere Abschnitt des Ansaug­ luftleitelements 31 nach innen allmählich tiefer wird, die Luft entlang des Vertiefungsabschnitts 31 des Ansaugluft­ leitelements 30, so daß die Luft ohne Wirbelströmung in das Gebläse gesaugt wird. Dadurch werden Reibungsgeräusche redu­ ziert und nimmt die Saugleistung um etwa 5% zu.

Die in das Gebläse eingesaugte Luft strömt durch den Motor 50 und dann durch die in der Motorabdeckung 60 ausge­ bildeten Luftauslaßöffnungen 61 zu einem unteren Abschnitt des Gehäuses 10. Die von der Motorabdeckung 60 ausströmende Luft bewegt sich nach oben entlang des Abluftleitelements 70 und wird durch eine am hinteren Ende des Gehäuses 10 ausge­ bildete Abluftauslaßöffnung 15 nach außen abgegeben.

Zu diesem Zeitpunkt werden Geräusche, die im Motor 50 und im Gebläse erzeugt werden, primär durch ein an der In­ nenseite der Motorabdeckung 60 angeordnetes geräuschdämpfen­ des Element 62 absorbiert. Dann werden die Geräusche durch das Abluftleitelement 70 und ein an der Unterseite des Ge­ häuses 10 angeordnetes geräuschdämpfendes Element 80 absor­ biert. Schließlich werden die Geräusche durch das im oberen Abschnitt des Gehäuses 10 und im vorderen Abschnitt der Aus­ laßöffnung 15 angeordnete geräuschdämpfende Element 80 ab­ sorbiert.

In der vorliegenden Erfindung ist der Luftweg zum Abge­ ben der Luft nach außen im Vergleich zu einem herkömmlichen Staubsauger lang, und Geräusche werden durch diesen langen Luftweg absorbiert, so daß im Motor 50 und im Gebläse er­ zeugte Geräusche effektiv reduziert werden.

Außerdem können erfindungsgemäß, weil die Kontaktfläche zwischen der Gebläseabdeckung 51, in der die stärksten Schwingungen erzeugt werden, und dem Ansaugluftleitelement 30 klein ist, die nach außen übertragenen Schwingungen redu­ ziert werden. Außerdem werden die auf das Gehäuse 10 über­ tragenen Schwingungen durch das zusätzliche schwingungsdämp­ fende Element 40, das schwingungsdämpfende Element 20 und das zusätzliche Halteelement 71 absorbiert, so daß die nach außen übertragenen Schwingungen minimiert werden können.

Die Fig. 6A und 6B zeigen graphische Darstellungen des in einem herkömmlichen Staubsauger und im erfindungsge­ mäßen Staubsauger auftretenden Geräuschpegels.

In Fig. 6A und 6B werden ein Motor mit einer Drehzahl von 30 000 Umin^-1, 9 Gebläseradflügel und 24 Gleichrichterseg­ mente verwendet.

Im Staubsauger auftretende Geräusche sind z. B. 1) Ge­ räusche, die in einem harmonischen oder Oberwellenband auf­ treten, das durch ein Grundfrequenzband durch die Drehbewe­ gung des Motors und Vielfache des Grundfrequenzbandes er­ zeugt wird, 2) Geräusche, die in einem durch die Drehbewe­ gung eines Gebläseflügelrades erzeugten Frequenzband auftre­ ten, 3) durch die Luftströmung erzeugte Reibungsgeräusche von 2-4 kHz und 4) Reinigungsgeräusche des Staubsaugers.

Bei dieser Ausführungsform treten die durch die Mo­ tordrehbewegung erzeugten Geräusche in einem 500-Hz-Band auf, weil die Grundfrequenz 500 Hz (30 000 Umin^-1/60s) be­ trägt. Außerdem wird, weil eine Drehwelle sich 500 mal pro Sekunde dreht und 9 Gebläseradflügel vorhanden sind, das Frequenzband des Flügelrades 4,5 kHz (500 Hz × 9), so daß die durch die Drehbewegung des Gebläses erzeugten Geräusche etwa in einem 4,5-kHz-Band auftreten.

Wie in Fig. 6A und 6B dargestellt, sind die im erfin­ dungsgemäßen Staubsauger auftretenden Geräusche im Vergleich zum herkömmlichen Staubsauger im gesamten Frequenzband we­ sentlich reduziert. Der Geräuschpegel ist um etwa 5 dB redu­ ziert, weil der Gesamtgeräuschpegel des erfindungsgemäßen Staubsaugers 59,2 dB und der Gesamtgeräuschpegel des her­ kömmlichen Staubsaugers 64,5 dB beträgt.

Wie vorstehend erwähnt, hat der erfindungsgemäße Staub­ sauger den Vorteil, daß im Motor und im Gebläse erzeugte Ge­ räusche und Schwingungen effektiv reduziert werden.

Für Fachleute ist ersichtlich, daß innerhalb des durch die beigefügten Patentansprüche definierten Umfangs der vor­ liegenden Erfindung verschiedene Modifikationen und Änderun­ gen vorgenommen werden können.

Claims (7)

1. Staubsauger mit:
einem durch eine Wand (11) geteilten Gehäuse (10) mit einem Filter an seiner einen Seite und einem Motor (50) und einem Gebläse an seiner anderen Seite;
einem in der Wand (11) des Gehäuses (10) angeord­ neten schwingungsdämpfenden Element (20) zum Halten ei­ ner das Gebläse umschließenden Gebläseabdeckung (51);
einem am hinteren Ende des Gehäuses (10) ausgebil­ deten Halteelement (12) zum Halten des Motors (50); und
einem an der Rückseite des Motors (50) angeordne­ ten Abluftleitelement (70) zum Verändern der Luftströ­ mung;
wobei eine Motorabdeckung (60) mit mehreren Luft­ auslaßöffnungen (61) an einer Umfangsseite des Motors (50) angeordnet ist und den Motor (50) umschließt und geräuschdämpfende Elemente (62 und 62a) an der Innen­ seite und an der Außenseite der Motorabdeckung (60) an­ geordnet sind.

2. Staubsauger nach Anspruch 1, wobei der Motor (50) durch das Halteelement (12) mit Hilfe eines zusätzlichen Hal­ teelements (17) aus einem schwingungsdämpfenden Materi­ al gehalten wird.

3. Staubsauger nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Abluft­ leitelement (70) so ausgebildet ist, daß es einen Teil der Umfangsseite der Motorabdeckung (60) und ein an der Innenseite des Abluftleitelements (70) angeordnetes ge­ räuschdämpfendes Element (70a) umschließt.

4. Staubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einem zwischen dem schwingungsdämpfenden Element (20) und der Gebläseabdeckung (51) angeordneten Ansaug­ luftleitelement (30) zum Verhindern einer Wirbelströ­ mung.

5. Staubsauger nach Anspruch 4, wobei das Ansaugluftleit­ element (30) einen Vertiefungsabschnitt (31) aufweist, der in seinem vorderen Abschnitt nach innen trichter­ förmig vertieft ist, und ein hohler Abschnitt (33), der das vordere Ende der Gebläseabdeckung (51) hält, am En­ de des Vertiefungsabschnitts (31) ausgebildet ist.

6. Staubsauger nach Anspruch 4 oder 6, wobei der Vertie­ fungsabschnitt (33) des Ansaugluftleitelements (30) ei­ nen Neigungswinkel (θ) von 5° bis 60° aufweist.

7. Staubsauger nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei zwischen dem hohlen Abschnitt (31) des Ansaugluftleit­ elements (30) und einem Ende der Gebläseabdeckung (51) ein zusätzliches schwingungsdämpfendes Element (40) an­ geordnet ist.