DE2410555A1 - Staubsauger - Google Patents

Description

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Osnabrück, den 4. Μέ-.rz 1974 ' . „ _n r r c

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Fall 132

A/S FISKER & NIELSEN, 2ooo K0benhavn F, Dänemark

Staubsauger

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger, der ein durch einen Motor angetriebenes Gebläse enthält, welches in einem Gehäuse mit einer Ausblasöffnung untergebracht ist, die durch einen inwendigen Kanal mit der Luftaustrittöffnung des Gebläses strömungsmässig in Verbindung steht.

Die Entwicklung auf dem Gebiet der Elektromotoren hat mit sich geführt, dass normale Standardmotoren - wie sie u.a. aus kostenbesparenden Ursachen in Staubsaugern bevorzugt werden - ziemlich hohe Betriebstemperaturen vertragen können, was an sich vorteilhaft ist, weil es gestattet, mit Motoren zu arbeiten, deren Abmessungen in bezug auf die abgegebene Leistung klein sind. Bei einem Staubsauger bewirkt eine hohe Motortemperatur jedoch'eine entsprechend hohe Temperatur der filtrierten Luft, die vom Staub· sauger abgeblasen wird. Die hohe Lufttemperatur kann selbst für den Benutzer des Staubsaugers unbehaglich sein, der leicht vom abgeblasenen Luftstrom getroffen werden kann, hat jedoch auch den Nachteil, dass sie von innen her das Gehäuse des Staubsaugers um die Ausblasöffnung herum erhitzt, wodurch ein Teil des Gehäuses so heiss werden kann, dass die Gefahr besteht, dass sich der Benutzer daran verbrennen kann, wenn er ihn versehentlich berührt. Dies gilt insbesondere dann, falls der Gehäuseteil aus Metall hergestellt ist, was im Hinblick auf die mechanische Festigkeit oder die Herstellungskosten oft am zweckmässigsten ist.

Der genannte Mangel wird erfindungsgemäss dadurch beseitigt, dass in einer Aussenwand des Gehäuses neben der Ausblasöffnung wenigstens eine primäre Öffnung vorgesehen ist, die durch das Gehäuse mit einer oder mehreren sekundären Öffnungen in der Seitenwand des Kanals, durch welchen die Abluft des Gebläses strömt, in strömungsmässiger Verbindung steht.

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Durch die Erfindung wird erreicht, dass die durch den Kanal ausströmende Luftmenge durch Induktion einen Strom relativ^ kalter Luft aus der Umgebung durch den oder die primären öffnungen, das Innere des Gehäuses und die sekundären Öffnungen ins Innere des Kanals erzeugt, wo dieser mit dem vom Gebläse abgegebenen Luftstrom vermischt wird. Die Folge hiervon ist, dass die vom Staubsauger abgeblasene Luft kälter und somit weniger unbehaglich für den Benutzer des Staubsaugers ist, und zusätzlich bewirkt der kalte Luftstrom, der sich durch das Innere des Gehäuses bewegt, eine erhebliche Abkühlung der Aussenwand des Gehäuses. In der Praxis hat es sich als möglich erwiesen, die Wandtemperatur von ca. 7o°C (ohne den zusätzlichen Luftstrom) auf ca. 30⁰C zu reduzieren, d.h. auf "handwarme" Temperatur.

Es sei bemerkt, dass aus der Beschreibung zum dänischen Patent 85 olo ein Staubsauger bekannt ist, der um die zentral angeordnete Ausblasöffnung herum eine ringförmige Öffnung in der Wand des.Gehäuses und eine Strömungsverbindung zwischen der Öffnung und dem Austrittkanal des Gebläses hat. In der Ausblasöffnung sitzt ein Klappenventil, welches sich beim Einstecken des Staubsaugerschlauches in die öffnung öffnet, d.h. wenn der Staubsauger als Gebläse.benutzt wird, das sich jedoch bei Saugbetrieb automatisch schliesst und als Rückschlagventil dient, so dass die Abluft stattdessen durch die ringförmige öffnung ausströmt, so dass die Luftgeschwindigkeit wegen des relativ grossen Querschnitts der Öffnung verhältnismässig klein wird. Die genannte ringförmige Öffnung hat somit praktisch die Wirkung eines Diffusors und hat somit einen völlig anderen Zweck als die der vorliegenden Erfindung gemäss angeordneten öffnungen in der Aussenwand des Gehäuses.

Um eine gleichmässige Abkühlung der Aussenwand des Gehäuses sicherzustellen, ist es zweckmässig, dass mehrere sekundäre öffnungen längs des Umfanges der Kanalwand gleichmässig verteilt sind, so dass die durch die primäre Öffnung oder Öffnungen eingesaugte Raumluft auf die gesamte Innenseite der Gehäusewand verteilt wird.

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Die sekundäre Öffnung oder die sekundären Offnungen können in einem Bereich der Kanalwand ausgebildet sein, der von dem sum Staubsauger gehörenden Schlauch zugedeckt wird, wenn dieser in die Ausblasöffnung eingesetzt ist. Hierdurch wirkt der Staubsaugerschlauch automatisch als Rückschlagventil, so dass ein Luftverlust durch Ausströmen durch das Gehäuse und die primären Öffnungen vermieden wird, wenn der Staubsauger als Gebläse Anwendung findet. Dies liesse sich alternativ auch mit Hilfe geeignet angebrachter Rückschlagventile, z.B. in Verbindung mit der primären Öffnung, erreichen.

Die primäre Öffnung kann in einem Wandteil des Gehäuses vorgesehen sein, der mit der Achse des Kanals annähernd parallel verläuft, wodurch sich nur ein Minimum an Richtungsänderung des Kühlluft ströme s und somit an Energie verlust ergibt und deshalb die Ejektorwirkung der Abluft optimal ausgenutzt wird.

Um die oben erwähnte gleichmässige inwendige Kühlung der Gehäusewand zu erreichen, ist es zweckmässig, dass im Gehäuse zwischen der primären Öffnung und der oder den sekundären Öffnungen eine umlaufende Trennwand angeordnet ist, die in ihrem der Aussenwand des Gehäuses am nächsten befindlichen Teil mit einem oder mehreren gleichmässig längs des Umfanges verteilten Durchströmspalten versehen ist.

Die Wirkung des oder der genannten Spalte lässt sich zusätzlich noch dadurch verstärken, dass der gesamte Durchströmquerschnitt der Spalte kleiner als der gesamte Durchströmquerschnitt der sekundären Öffnung oder Öffnungen ist. Da ein wesentlicher Teil des Strömungswiderstandes, auf den die einzelnen Teilströme der induzierten Luft treffen, und der dadurch bedingte Druckabfall deshalb im Spalt oder in den Spalten auftritt, kann man selbst mit einer einzelnen primären Öffnung erreichen, dass der Druck längs des gesamten Umfanges der Aussenseite der Trennwand konstant wird, und dadurch werden die Teilströme zu den einzelnen sekundären Öffnungen oder den einzelnen Abschnitten einer zusammenhängenden sekundären Öffnung ebenfalls hauptsächlich gleich gross. Kann man sich mit einer einzelnen oder mit ein paar primären Öffnungen im Gehäuse begnügen, wird das zur Aus-

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bildung der öffnung erforderliche Werkzeug entsprechend einfacher und billiger, ganz gleich, ob die öffnungen durch Ausstanzen aus einem Metallgehäuse oder mit Hilfe von Formenteilen in einer Kunststofform hervorgebracht werden.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Staubsaugers wird im folgenden unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erklärt, welche einen halben Axialschnitt durch den Teil des Gehäuses des Staubsaugers wiedergibt, der den Austrittkanal des Gebläses enthält.

Man stelle sich den auf der Zeichnung veranschaulichten Staubsauger als einen lotrecht stehenden Staubsauger vor, dessen Gehäuse einen Hauptteil 1 umfasst, von dem die Zeichnung nur einen oberen umbördelten Randwulst und einen Deckel 2 wiedergibt. Die beiden Gehäuseteile, die beide aus Metall gefertigt sein können, sind bei in Betrieb befindlichem Staubsauger mit Hilfe nicht eingezeichneter Spannschlösser lösbar zusammengespannt, und zwischen die beiden Teile ist ein Dichtungsring 3 eingelegt. Die Schrauben 4 dienen dazu, teils den Dichtungsring 3» teils ein Gebläsegehäuse 5 am Deckel 2 festzuhalten. Das nicht näher dargestellte Gebläsegehäuse enthält das Gebläse des Staubsaugers, welches z.B. ein 2-Stufen-Zentrifugalgebläse sein kann, wovon die Zeichnung eine aus geeignet ausgebildeten, stationären Schaufeln bestehende Leitvorrichtung 6 hinter der zweiten Stufe des Gebläses wiedergibt. Der generelle Aufbau des Staubsaugers geht im übrigen im Prinzip aus z.B. der Beschreibung zur deutschen Patentschrift 1 145 317 hervor.

Die Leitvorrichtung 6 umfasst eine ringförmige Tragplatte 7 für die Schaufeln, und ein ringförmiges Klappenventil, welches automatisch die Ausströmöffnung der Leitvorrichtung schliesst, wenn das Gebläse abgeschaltet ist, ist auf einer Muffe B in der zentralen öffnung der Platte 7 montiert. Das Ventil besteht aus einer ringförmigen Scheibe 9 aus Stoff, die mit ihrer Peripherie an einer längs der Muffe ß geführten Metallplatte Io befestigt ist, die eine Feder 11 in ihrer geschlossenen Stellung zu halten sucht. Das Anheben des Ventils wird durch einen oder mehrere

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Nocken 12 auf der Platte Io dadurch begrenst, dass die Nocken sich gegen eine querverlaufende Zwischenwand 13 legen.

Mit Hilfe von Schrauben 14 ist die Wand 13 zusammen mit einer anderen, ringförmigen Zwischenwand 15 und einem schalenförmigen Einsatz 16 am Deckel 2 befestigt. Längs ihrer Peripherie trägt die Wand 15 eine ringförmige Dichtung 17, die gegen die obere Tragplatte Iß der Leitvorrichtung 6 anliegt und dadurch den unter dem Deckel 2 befindlichen Hohlraum 19 von der Druckseite des Gebläses absperrt.

Die vorher erwähnte Zwischenwand 15 hat einen emporragenden Ringteil 2o, und eine aus Gummi oder ähnlichem elastischem Material bestehende Muffe 21 liegt dichtend gegen die Innenseite des Ringteiles 2o an. Die Muffe 21 hat oben einen wegragenden Flansch 22, und ein mit der Muffe koaxialer Sperrring 23, der mit einem Kranz aus nach unten und innen gerichteten Zungen 24 ausgebildet ist, ist mit Hilfe eines Spannringes 25 und einer Anzahl nicht eingezeichneter Schrauben zusammen mit der Muffe 21 an einem über der zentralen Mündung des Deckels 2 angebrachtem Kopfstück 26 befestigt. Die Peripherie des Spannringes 25 ist wie ein Bajonettverschluss ausgebildet, der mit Vorsprüngen 27 an der Mündung des Deckels 2 zusammenwirkt, so dass das Kopfstück mit der Muffe und dem Sperring als Einheit montiert und demontiert werden kann.

Der genannte Sperring 23 mit den Zungen 24 dient zum lösbaren Festhaltens eines in die zentrale Öffnung des Kopfstückes eingeführten Staubsaugerschlauches, und die Ausbildung und Funktion des Sperringes ist aus der Beschreibung zum dänischen Patent &6 4o4 genauer ersichtlich. Während des normalen Betriebes des Staubsaugers, wobei der Schlauch in die nicht eingezeichnete Saugöffnung im Hauptteil des Gehäuses 1 eingesteckt ist, ist zweckmässigerweise ein abnehmbarer Diffusor 2Ö über dem Kopfstück 26 so angebracht, wie es auf der Zeichnung dargestellt ist, und der Diffusor kann nicht dargestellte gabelförmige Haltemittel besitzen, die um die auf der Oberseite des Kopfstückes emporragenden Rippen 29 fassen, welche dadurch teils zum Festhalten des Diffusors 2Ö dienen, teils die aus-

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strömende Luftmenge in mehrere, im grossen ganasen waagerecht verlaufende Teilströme aufteilen. ·

Die Muffe 21 hat in ihrer Peripherie eine Anzahl gleichmässig verteilter und zweckmässigerweise gleich grosser Öffnungen 3o, welche die Strömungsverbindung von der oben erwähnten zentralen Öffnung im Kopfstück 26 zu einer ringförmigen Kannner 31 zwischen der Muffe und dem Einsatz 16 herstellen. Wie gezeigt, ist der Einsatz so hoch, dass zwischen ihm und der Unterseite des. Deckels 2 ein relativ enger Durchströmspalt 32 gebildet wird, der die Ringkammer 31 mit dem vorher erwähnten Hohlraum 19 verbindet. Dieser Hohlraum steht durch eine oder eventuell mehrere Öffnungen 33 im Deckel 2 mit der Umgebung in Verbindung.

Während des normalen Saugbetriebes des gezeigten Staubsaugers strömt die vom nicht eingezeichneten Gebläse abgegebene Luftmenge von der Leitvorrichtung 6 unter die angehobene Ventilscheibe 9, weiter durch den Zwischenraum 34 zwischen den beiden Wänden 13 und 15, nach oben durch die Muffe 21 und zwischen dem Kopfstück 26 und dem Diffusor 2Ö hinaus..Die Strömung durch die Muffe 21 erzeugt einen Unterdruck,der einen sekundären Luftstrom von der Umgebung durch die Öffnung oder die Öffnungen 33 im Deckel 2, den Spalt 32 und die gleichmässig verteilten Öffnungen 3o in der Muffe 21 ansaugt· Wie bereits erwähnt, bewirkt dieser sekundäre Strom aus relativ kalter Luft teils eine Herabsetzung der Temperatur der vom Gebläse abgegebenen, verhältnismässig warmen Abluft, teils eine Herabsetzung der Oberflächentemperatur des Deckels 2· Wie ebenfalls bereits angedeutet, ist der Spalt 32 zweckmässigerweise so eng, dass der grösste Teil des Strömungswiderstandes gegen den genannten sekundären Luftstrom im Spalt auftritt, was ■ dazu mitwirkend ist, einen gleichmässigen Druck längs des gesamten äusseren Umfanges des Einsatzes 16 und somit auch im grossen ganzen gleich grosse Strömungsgeschwindigkeiten durch sämtliche Öffnungen 3ο und damit auch eine ziemlich gleichmässige Verteilung des Luftstromes längs der Innenseite des Deckels 2 sicherzustellen.

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Soll der Staubsauger als Gebläse benutzt werden, wird der Diffusor 2Ö entfernt und ein Staubsaugerschlauch in die Muffe 21 eingesteckt, wobei die Zungen 24 dazu dienen, es zu verhindern, dass der Schlauch unbeabsichtigterweise herausgezogen wird. Der nach innen gekehrte, umbördelte Teil der Muffe 21 wird hierdurch von dem in die Muffe eingeführten Ende des Schlauches oder der Schlauchkupplung ausgeweitet und schliesst hierdurch den sekundären Strömungsdurchtritt durch die öffnungen 3o, so dass die gesamte vom Gebläse gelieferte Luftmenge durch den angeschlossenen Schlauch ausströmt.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   lJ Staubsauger, der ein durch einen Motor angetriebenes Geblase enthält, welches in einem Gehäuse mit einer Ausblasöffnung untergebracht ist, die durch einen inwendigen Kanal mit der Luftaustrittöffnung des Gebläses strömungsmässig in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Aussenwand des Gehäuses (2) neben der Ausblas öffnung wenigstens eine primäre Öffnung (33) vorgesehen ist, die durch das Gehäuse mit einer oder mehreren sekundären Öffnungen (3o) in der Seitenwand (21) des Kanals in strömungsmässiger Verbindung steht.

   2· Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere sekundäre öffnungen (3o) längs des Umfanges der Kanal-. wand gleichmässig verteilt sind.

   3. Staubsauger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die sekundäre öffnung oder die sekundären Öffnungen (3o) in einem Bereich der Kanalwand ausgebildet sind, die von dem zum Staubsauger gehörenden Schlauch abgedeckt wird, wenn dieser in die Ausblasöffnung eingesetzt ist.

   4· Staubsauger nach jedem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Öffnung (33) in einem Wandteil des Gehäuses (2) vorgesehen ist, der mit der Achse des Kanals annähernd parallel verläuft.

   5· Staubsauger nach jedem der Ansprüche 1-4» dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) zwischen der primären öffnung (33) und der oder den sekundären öffnungen (3o) eine umlaufende Trennwand (16) angeordnet ist, die in ihrem der Aussenwand des Gehäuses am nächsten befindlichen Teil mit einem oder mehreren gleichmässig längs des Umfanges verteilten Durchströmspalten (32) versehen ist.

   6. Staubsauger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Durchströmquerschnitt der Spalte (32) kleiner als der gesamte Durchströmquerschnitt der sekundären öffnung oder öffnungen (3o) ist.

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