DE2809153A1

DE2809153A1 - Staubsauger

Info

Publication number: DE2809153A1
Application number: DE19782809153
Authority: DE
Inventors: Bent Christensen; Lasse Kjeld Gjoeske Petersen
Original assignee: Fisker and Nielsen AS
Current assignee: Fisker and Nielsen AS
Priority date: 1977-03-11
Filing date: 1978-03-03
Publication date: 1978-09-14
Also published as: DK144552C; DE2809153C2; DK144552B; IT7809365A0; GB1574666A; SE7802699L; NL7802554A; SE439428B; IT1103653B; NL181708C; DK108077A; NL181708B

Description

A/S FTSKER &. NIELSEN, 2000 Kopenhagen F, Dänemark

Staubsauger

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Gehäuse, das eine Ansaugöffnung für staubhaltige Luft und eine Ausblasöffnung für filtrierte Luft hat, einer im Gehäuse untergebrachten Motor-Gebläseeinheit mit einer Lufteintrittöffnung und einer Luftaustrittöffnung, einem staubabscheidenden Filterelement zwischen der Ansaugöffnung des Gehäuses und der Lufteintrittöffnung der Motor-Gebläseeinheit sowie einem Dichtungselement zwischen der Abströmseite des Filterelementes und der genannten Luftaustrittöffnung.

Bei bekannten Staubsaugern dieser Art ist das Dichtungselement zwischen der Saug- und Druckseite des Gebläses derartig angeordnet, dass ein erheblicher Teil des Staubsaugergehäuses auf seiner Innenseite von der filtrierten Luft bestrichen wird, die das Gebläse liefert. Mit einer Zunahme der Leistung des Staubsaugermotors., die durch das Bestreben bedingt ist, dem Staubsauger ein hohes Saugvermögen zu verleihen, steigt die Temperatur der abgeblasenen Luft, die gleichzeitig als Kühlluft für den Motor und das Gebläse dient, und die Temperatur kann so hoch werden, dass sie bei unbeabsichtigtem oder unachtsamem Berühren des Gehäuses Verbrennungen verursachen kann. Falls zur Herstellung des Gehäuses oder daran montierter Teile, beispielsweise elektrischer Komponenten, Materialien mit niedriger Temperaturbeständigkeit, wie z.B. Kunststoffe, benutzt worden sind, können infolge von Überhitzung Verformungen und bleibende Beschädigungen dieser Teile vorkommen.

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Um diesen Mangel zu beheben, ist in der DE-OS 27 16 692 vorgeschlagen worden, dass das Dichtungselement zwischen der Saug- und der Druckseite des Gebläses rohrförmig und derartig zwischen der Luftaustrittöffnung der Motor-Gebläseeinheit und der Ausblasöffnung des Gehäuses angebracht sein kann, dass es einen Luftaustrittk.inal vom Gebläse umschliesst und diesen Kanal gegen den umgebenden Raum im Gehäuse abgrenzt, welcher Raum mit der Abströmseite des Filterelementes in offener Verbindung steht. Durch diese Massnahme hat man erreicht, dass der noch nicht erhitzten Luft die Möglichkeit gegeben wird, die gesamte Innenseite des Staubsaugergehäuses mit Ausnahme des kleinen, die Ausblasöffnung unmittelbar umgebenden Eereiches zu bestreichen, und die Luft bewirkt somit auf Grund ihrer Zirkulationsströmung im genannten, die Motor-Gebläseeinheit umgebenden Raum eine effektive Kühlung der Gehäusewand.

In der DE-OS 27 51 7ßl ist ein Staubsauger derselben Konstruktion wie in der OS 27 l6 692 beschrieben, bei dem im erwähnten Raum zwischen dem Gehäuse des Staubsaugers und der Motor-Gebläseeinheit ein Thermofühler zum Öffnen eines bei normalem Betrieb geschlossenen Ventils angebracht ist, welches Luft aus der Umgebung in den Raum einströmen lässt, wenn die Temperatür in diesem Raum einen im voraus festgelegten Wert übersteigt. Hierdurch wird der Staubsauger vor Überhitzung geschützt, und zwar speziell in dem Fall,wo die •Saugleitung blokiert bzw. so stark gedrosselt worden ist,dass das normale Hindurchströmen von Luft ganz oder im wesentlichen aufhört. Durch das Öffnen des Ventils wird eine alternative Strömungsbahn für Kühlluft zum Gebläse und zum Motor erstellt.

Die Anordnung des Thermofühlers in dem Raum, in welchen die Luft eingesaugt werden soll, wenn sich das Ventil öffnet, ist aus rein konstruktiven Gründen ein-

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leuchtend vorteilhaft; es hat sich jedoch erwiesen, dass dies den Wachteil hat, dass der Fühler verhältnismässig langsam auf einen Anstieg der Ausblaslufttemperatur anspricht. Dies hängt damit zusammen, dass sich der Fühler unter normalen Betriebsverhältnissen in der bereits erwähnten kühlen Zirkulationsströmung der filtrierten Ansaugluft befindet und bei zunehmender Temperatur der Ausblasluft in erster Linie durch Wärmestrahlung von den umgebenden Wänden, insbesondere der Aussenwand der Motor Gebläseeinheit, erhitzt wird. Dies bedeutet, dass bei einem schnellen Anstieg der Ausblaslufttemperatur die Temperatur des Fühlers wesentlich langsamer steigt als die Lufttemperatur, und um sicherzustellen, dass sich das Ventil bei einer gegebenen Temperatur der Ausblasluft öffnet, muss die Auslösetemperatur des Fühlers deshalb um einiges niedriger gewählt werden. Eine niedrige Auslösetemperatur bringt jedoch, insbesondere bei einer hohen Umgebungstemperatur, wje z.B. in den Tropen, die Gefahr mit sich, dass der Fühler das Ventil auch in Situationen öffnet, in denen dies nicht erforderlich ist.

Im Hinblick darauf, den genannten Mangel zu beheben, ist ein Staubsauger der eingangs angegebenen bekannten Art dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement zwischen der Abströmseite des Filterelementes und der Luftaustrittöffnung der Motor-Gebläseeinheit rohrförmig und derartig zwischen der Luftaustrittöffnung der Motor-Gebläseeinheit und der AusblasÖffnung des Gehäuses angebracht ist, dass es einen Luftaustrittkanal vom Gebläse umschliesst und diesen Kanal gegen den umgebenden Raum im Gehäuse abgrenzt, welcher Raum mit der Abströmseite des Filterelementes in offener Verbindung steht,

dass in dem genannten Raum ein Temperaturfühler zum Betätigen eines normalerweise geschlossenen Ventils angeordnet ist, welches sich bei Überschreiten einer im voraus festgelegten Temperatur öffnet, so dass Luft aus

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der Umgebung in diesen Raum eingesaugt werden kann,

und dass vom Inneren der Motor-Gebläseeinheit in der Nähe der Luftaustrittöffnung der Einheit ein enger Kanal ausgeht, dessen Mündung auf den Temperaturfühler gerichtet und in kleinem Abstand von diesem angeordnet ist.

Der enge Kanal, der vom Inneren der Motor-Gebläseeinheit zum Temperaturfühler führt, bewirkt auf Grund des Druckunterschiedes zwischen dem Inneren der Einheit und dem umgebenden Raum, dass ein kleiner Anteil der erhitzten Ausblasluft durch den Kanal direkt zum Fühler hinströmt, so dass dessen Temperatur der Temperatur der Ausblasluft mit weitaus kleinerer Verzögerung folgt als bei der früher vorgeschlagenen Konstruktion. Es hat sich gezeigt, dass man hierdurch den Temperaturfühler so einstellen kann, dass er das Öffnen des Ventils bei einer Fühlertemperatur auslöst, die wesentlich höher liegt (bis zu 40 C höher). Da nur eine verhältnismässig schwache Luftströmung zum Fühler erforderlich ist, kann der Kanal so eng gemacht werden, dass die durch den Kanal zurückströmende Luftmenge nicht in merkbarem Ausmass den Druck auf der Saugseite des Gebläses erhöht und dadurch das Saugvermögen des Staubsaugers herabsetzt. In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, dass der Druckunterschied zwischen der Druckseite und der Saugseite des Gebläses - und damit die Stärke des auf den Fühler gerichteten Luftstromes - bei einem gegebenen Kanalquerschnitt dann am grössten ist, wenn der Luftdurchtritt durch das Gebläse gleich Null ist, d.h. gerade in derjenigen Situation, in welcher der Temperaturfühler in Funktion treten soll.

Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform ist der Temperaturfühler der Aussenwand der Motor-Gebläseeinheit gegenüberliegend angeordnet, und der Kanal wird von einer Bohrung in der genannten Aussenwand gebildet.

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Die Erfahrung hat gezeigt, dass sich mit einem Durchmesser des Kanals, der zwischen 1 und 2 mm liegt, ein Luftstrom erzielen lässt, der dazu ausreicht, den Fühler zu erhitzen, ohne die Druckdifferenz am Gebläse wesentlich zu beeinflussen.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erklärt. Es zeigt

Fig. 1 einen rein schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Staubsaugers mit angeschlossenem Saugmundstück und

Fig. 2 in grösserem Massstab einen lotrechten Schnitt durch das Oberteil des Staubsaugers, in das die Motor-Gebläseeinheit sowie der Temperaturfühler und das von diesem gesteuerte Ventil eingebaut sind.

Der auf der Zeichnung veranschaulichte Staubsauger ist ein Staubsauger aufrecht stehender Bauart, dessen Gehäuse aus drei leicht auseinandernehmbaren Teilen besteht, und zwar einem Staubbehälter 1, der zum Auffangen und Sammeln des Staubes berechnet ist, einem Behälterzwischenteil 2 und einem Oberteil 3· Wie in Fig. 1 angedeutet ist, hat der Staubbehälter 1 einen Stutzen 4 für die Aufnahme eines Staubsaugerschlauches 5, auf dessen freies Ende ein Saugmundstück 6 aufgesetzt ist. Der Stutzen 1+ kann mit einem in das Innere des Staubbehälters 1 hineinragenden Teil ausgebildet sein, auf den ein nicht eingezeichneter Staubbeutel abnehmbar aufgesetzt werden kann. Ein aus einem geeigneten Textilmaterial hergestellter Staubfilter 7 ist an einem Halter befestigt, der zwischen dem Behälter 1 und dem Zwischenteil 2 festgeklemmt ist.

Die Motor-Gebläseeinheit des Staubsaugers ist im Gehäuseoberteil 3 montiert und besteht aus einem Elektromotor Ö, dessen Statorgehäuse zwecks Einströmens filtrierter Ansaugluft unten offen ist, einem an der Abtriebwelle des Motors befestigten Gebläse, das zwei in

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Serie geschaltete Gebläsestufen 9 und 10 umfasst, und zugehörigen stationären Leitvorrichtungen 11 und 12. Der Gebläseteil der Einheit ist von einem dichtschliessenden Gehäiise 13 umgeben, das unten luftdicht mit dem Statorgehäuse des Motors £ verbunden ist und oben eine zentrale Luftaustrittöifnung 14 hat, siehe Fig. 2.

Die Öffnung 14 liegt einer Ausblasöffnung 15 in einem versenkten Teil 16 der Wand des Oberteils 3 gegenüber und ist koaxial mit dieser.

Der Rand der oberen Stirnwand des Gehäuses 13, der die Öffnung Ik umgibt, ist zwecks Zentrierung eines aus elastomerem Material hergestellten Dichtungsringes 17 mit U-förmigem Querschnittprofil umbördelt. Eine zweckmässige Ausführungsform des Dichtungsringes ist in der bereits erwähnten DK-OS 27 16 692 eingehender beschrieben. Der Dichtungsring sorgt für Dichtigkeit zwischen dem Raum 1δ, der von der Aussenseite des Gehäuses 13, der Innenseite des Gehäuseoberteils 3 und der Aussenseite des Dichtungsringes 17 abgegrenzt wird, und dem zentralen Luftaustrittkanal 19, der mit Hilfe der Innenseite des Dichtungsringes 17 zwischen den Öffnungen 14 und 15 abgegrenzt wird.

Wie in der OS 27 16 692 eingehender beschrieben ist, besteht im Inneren des Staubsaugergehäuses ein in allem wesentlichen ungehinderter Strömungsdurchtritt zwischen dem genannten Raum 1Ö und der Abströmseite des Filters 7, so dass sich während des normalen Betriebes des Staubsaugers im Inneren des Gehäuses ein Strömungsmuster wie das mit Hilfe von Pfeilen in Fig. 1 veranschaulichte ergibt. Vom Saugmundstück 6 strömt die staubhaltige Luft durch den Schlauch 5, wie durch die Pfeile 20 angedeutet, in den Staubbehälter 1, in dem sie gegebenenfalls den oben erwähnten, nicht eingezeichneten Staubbeutel passiert, bevor sie, wie durch die Pfeile 21 angedeutet, durch den Filter 7 hindurchströmt. Ein Teil der filtrier-

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trierten Luft strömt im Raum 1Ö nach oben gegen die Innenseite des Gehäuseoberteiles 3, so wie es durch die Pfeile 22 links in Fig. 1 gezeigt ist. Die relativ kalte Luft ändert daraufhin ihre Richtung und bewegt sich nach unten, so wie es durch die Pfeile 23 angegeben ist, wodurch im Raum 1Ö eine Turbulenz erzeugt wird, und hierdurch wird eine effektive Kühlung der nach aussen gekehrten Wandflächen des Gehäuseoberteils 3 sichergestellt, indem sich die zirkulierende kalte Luft erwärmt, bevor sie zusammen mit dem übrigen Teil der Luftmenge unten in die Motor-Gebläseeinheit eintritt, so wie es die Pfeile 24 angeben. Die Pfeile 25 oben in Fig. 1 geben das Ausströmen der erhitzten Luft durch den kurzen und relativ engen Austrittkanal 19 und die Ausblasöffnung 15 wieder.

Im gekühlten Teil der Wand des Gehäuseoberteils ausserhalb des versenkten Wandabschnittes 16 ist, siehe Fig. 2, ein generell mit 26 bezeichnetes Ventil montiert, das während des normalen Betriebes des Staubsaugers geschlossen ist. Das Ventil 26 besteht aus einem im Gehäuseoberteil 3 ausgebildeten Ventilteil 27 mit einem planen Sitz für einen Ventilkörper 2Ö, der einstückig ist mit einem nach unten zeigenden, hohlen und dünnwandigen Schaft 29, der ein schmelzbares Material

<l5 enthält, das bei der Betriebstemperatur zwar fest ist, aber bei einer im voraus festgelegten höheren Temperatur schmilzt.

Zwei verhältnismässig steife, aber trotzdem verformbare Rippen 31 sind am Ventilteil 27 auf je einer Seite des Ventilschaftes 29 ausgebildet. Der Schalt hat auf seiner nach aussen gekehrten Oberfläche zwei sägezahnförmige Vorsprünge 32 mit verhältnismässig flacher Oberseite und wesentlich steilerer Unterseite. Wenn das Ventil geschlossen ist, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist, liegen die Oberseiten der Vorsprünge 32 gegen die Unterseiten der Rippen 31 an, die dadurch den Ventilkörper 2.8 auf Grund der Inkompressibilität des erstarrten Materials 30 festhalten.

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In demjenigen .tugenblick, in dem das Material 30 schmilzt, lassen sich die relativ dünne Wand des Ventilscha.ftes 2° und das geschmolzene Material unter Einwirkung einer Feder 33 zusammendrücken, die den Ventilschaft und damit den Ventilkörper 28 mit einer nach oben gerichteten Vorspannung belastet. Bei der genannten, im voraus festgelegten Temperatur öffnet sich das Ventil unter Einwirkung der Federkraft, die dann das Ventil offenhält, bis es durch einen Druck auf eine Betätigungstaste 34, die an der Oberseite des Ventilkörpers 2$ befestigt ist, wieder manuell geschlossen v/ird.

Nachdem sich die Vorsprünge 32 beim Heben des Ventilkörpers an den Rippen 31 vorbeibewegt haben, bewegt sich der Schaft 29 unter dem Einfluss des statischen Druckes des geschmolzenen Materials 30, der eventuell noch durch die Eigenelastizität des Ventilschaftes ergänzt wird, in die in Fig. 2 gezeigte Stellung zurück, so dass die Vorsprünge 32 nach dem Erstarren des Materials 30 wieder an ihren ursprünglichen Plätzen hinausgedrückt sind. Wenn der Ventilkörper 28 hiernach mit Hilfe der Taste 34 hinuntergedrückt wird, können die Vorsprünge die Rippen 31 nach aussen pressen, bis diese den Ventilkörper wieder in der in Fig. 2 gezeigten Stellung arretieren.

In die Wand des Gehäuses 13 der Motor-Gebläseeinheit ist unmittelbar unter der nach unten gekehrten Stirnfläche des Ventilschaftes 29 ein kleines Loch 35 gebohrt. Während des Betriebes des Staubsaugers strömt auf Grund der vom Gebläse erzeugten Druckdifferenz zwisehen der Innen- und der Aussenseite des Gehäuses 13 Luft durch das Loch 35 aus, und da das Loch in der Nähe der letzten Stufe der stationären Leitschaufeln 12 angeordnet ist, ist die Temperatur der ausströmenden Luft in wesentlichen gleich der Temperatur der den-Staubsauger durch die Ausblasöffnung 15 verlassenden Luft-

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menge. Die genannte Anordnung des Loches 35 sichert ausserdem eine grosse Druckdifferenz zur Erzeugung des Luftstromes, der deshalb selbst bei einem kleinen Durchmesser des Loches 35, z.B. von ca. 1,2 mm, dazu ausreicht, den Ventilschaft 29 und das in diesem eingeschlossene Material 30 auf einer Temperatur zu halten, die der Temperatur der Ausblasluft ziemlich genau folgt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Ventil 26 mit hoher Präzision und Geschwindigkeit auf einen gefährlichen Anstieg der Ausblaslufttemperatur anspricht und dadurch für die in einer derartigen Situation erforderliche Kühlung des Staubsaugergehäuses sorgt, dass es kalte Luft aus der Umgebung direkt in das Innere des Staubsaugergehäuses einströmen lässt, und zwar in erster Linie in den das Gehäuse 13 der Motor-Gebläseeinheit umgebenden Raum 1$, in dem die Temperatur am höchsten ist.

Es j st einleuchtend, dass das temperaturgesteuerte Ventil, das Luft aus der Umgebung einströmen lassen soll, in seinen Einzelheiten auf andere Weise ausgestaltet sein kann, z.B. wie eine der in der DE-OS 27 51 7Ö1 beschriebenen Ausführungsformen. Es ist auch keine Bedingung, dass der Temperaturfühler und das Ventil zu einer Einheit zusammengebaut sind, so wie es in Fig. 2 veranschaulicht ist, obwohl dies aus konstruktiven Gründen normalerweise am vorteilhaftesten ist.

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Claims

Dr·v· ™?SE„; Γ^:·γ· "'■ \ ^Z:j: "Fal11^1" Osnabrück, 1. März 1978 VB/Kr A/S FISKER fr NIELSEN, 2000 Kopenhagen F, Dänemark Staubsauger Patentansprüche

1. Staubsauger mit einem Gehäuse (1-3), das eine Ansaugöffnung (4) für staubhaltige Luft und eine Ausblasöffnung (15) für filtrierte Luft hat, einer im Gehäuse untergebrachten Motor-Gebläseeinheit (Ö-12) mit einer Lufteintrittöffnung und einer Luftaustrittöffnung (14), einem staubabscheidenden Filterelement (7) zwischen der Ansaugöffnung des Gehäuses und der Luftedntrittöffnung der Motor-Gebläseeinheit sowie einem Dichtungselement (17) zwischen der Abströmseite des Filterelementes (7) und der genannten Luftaustrittöffnung, dadurch gekennzeichnet ,

dass das Dichtungselement (17) rohrförmig und derartig zwischen der Luftaustrittöffnung (14) der Motor-Gebläseeinheit und der Ausblasöffnung (15) des Gehäuses angebracht ist, dass es einen Luftaustrittkanal (19) vom Gebläse urnschli esst und diesen Kanal gegen den umgebenden Raum (1Ö) im Gehäuse abgrenzt, welcher Raum mit der Abströmseite des Filterelementes in offener Verbindung steht,

dass in dem genannten Raum (1Ö) ein Temperaturfühler (29, 30) zum Betätigen eines normalerweise geschlossenen Ventils (27, 2B) angeordnet ist, welches sich bei

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Überschreiten einer im voraus festgelegten Temperatur öffnet, so dass Luft aus der Umgebung in diesen Raum eingesaugt werden kann,

und dass vom Inneren der Motor-Gebläseeinheit in der Nähe der Luftaustrittöffnung (14) der Einheit ein enger Kanal (35) ausgeht, dessen Mündung auf den Temperaturfühler gerichtet und j η klennem Abstand von diesem angeordnet ist.

2. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Temperaturfühler (29, 30) der Aussenwand (13) der Motor-Gebläseeinheit gegenüberliegend angeordnet ist und dass der Kanal (35) von einer Bohrung in der genannten Aussenwand gebildet wird.

3. Staubsauger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-

kennzeichnet, dass der Durchmesser des Kanals (35) zwischen 1 und 2 mm beträgt.

4. Staubsauger nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (29, 30) und das vom Fühler betätigte Ventil (27, 2Ö) zusammengebaut sind.

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