DE4237774A1

DE4237774A1 - Suction turbine esp. for use in vacuum cleaner with essentially cylinder housing - has end plates and rotatable shaft located in housing, turbine wheel fixed to shaft, at least one stationary air vane and at least one suction opening.

Info

Publication number: DE4237774A1
Application number: DE19924237774
Authority: DE
Inventors: Manfred Runge
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1992-11-09
Publication date: 1993-05-19

Abstract

The suction turbine has an outlet opening (35) provided also a drive system fitted at the shaft (22). The suction opening (24) and the driven units are arranged in the region of the same endplate. The outlet opening is arranged at the opposite lying endplate. The respective endplates are essentially flat. The suction opening and the outlet opening are designed respectively as flat openings. The driving system includes belt pulleys (18,19) fitted respectively to the turbine shaft and the electric motor (21) shaft. ADVANTAGES - Simply constructed giving functional reliability and space saving. Can be cost effectively installed in vacuum cleaner and has effective air supply and discharge system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Saugturbine mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, jeweils einer stirnsei tigen Abschlußwand, einer in dem Gehäuse gelagerten, dreh baren Welle, zumindest einem an der Welle befestigten Tur binenrad und zumindest einem stationären Luftleitelement, mit zumindest einer Ansaugöffnung und einer Austrittsöffnung sowie Antriebsmitteln, die an der Welle angebracht sind.The invention relates to a suction turbine with a essentially cylindrical housing, one end each term end wall, one in the housing, rotating baren shaft, at least one door attached to the shaft pinion and at least one stationary air guiding element, with at least one suction opening and one outlet opening and drive means attached to the shaft.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Staubsauger mit einem unteren Filterraum mit einem oberen Deckel und einem daran angeordneten Antriebsmotor mit einem mittels Riemenrad damit verbundenen Gebläse.Furthermore, the invention relates to a vacuum cleaner with a lower filter chamber with an upper lid and a drive motor arranged thereon with a means Belt wheel related blower.

Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Ausgestaltungen von Saugturbinen und Staubsaugern vorbekannt. Das entschei dende Kriterium bei einem insbesondere industriell einsetz baren Staubsauger liegt darin, daß dieser einfach und funk tionssicher aufgebaut ist und kostengünstig hergestellt werden kann.A variety of configurations are from the prior art known from suction turbines and vacuum cleaners. That matters end criterion for a particularly industrial use cash vacuum cleaner is that it is simple and funk is built reliably and manufactured inexpensively can be.

Die vorbekannten Saugturbinen sind jeweils so ausgebildet, daß an einer stirnseitigen Abschlußwand des Gehäuses eine Ansaugöffnung ausgebildet ist, während die Austrittsöffnung und die Antriebsmittel für die Welle an der gegenüberliegen den Abschlußwand vorgesehen sind. Hierbei wird stets so vorgegangen, daß die Austrittsöffnung in Form eines sich parallel zu der Abschlußwand erstreckenden Rohres ausgestal tet ist. Bei diesem Aufbau ist es erforderlich, den An triebsmotor für die Saugturbine so anzubringen, daß dessen Antriebswelle entweder direkt mit den Antriebsmitteln der Saugturbine oder einem Riementrieb gekoppelt werden können. Durch die zur Kühlung des Motors erforderliche Kühlluft sowie durch die Baugröße des Motors ergeben sich hierbei sehr ungünstige Platzverhältnisse, welche einen kompakten und einfachen Aufbau eines Staubsaugers verhindern. Weiter hin ist es schwierig, die Luftströmung zur Kühlung des Motors in ausreichender Weise von der Luftströmung durch die Turbine zu trennen, so daß stets die Gefahr besteht, daß Schmutzpartikel in den Motor eingesaugt werden.The known suction turbines are each designed that on a front end wall of the housing Intake opening is formed while the outlet opening and the drive means for the shaft on the opposite the end wall are provided. This is always the case proceeded that the outlet opening in the form of a parallel to the end wall extending tube is. With this structure, it is necessary to the An drive motor for the suction turbine so that its Drive shaft either directly with the drive means of the Suction turbine or a belt drive can be coupled. Due to the cooling air required to cool the engine as well as the size of the motor very unfavorable space, which is compact and prevent simple construction of a vacuum cleaner. Next it is difficult to control the air flow to cool the air Motors adequately from the air flow through the Separate turbine, so that there is always the risk that Dirt particles are sucked into the engine.

In einer weiteren vorbekannten Ausgestaltung der Saugturbine ist diese so ausgebildet, daß axial angesaugt, jedoch seit lich aus dem Saugturbinen-Gehäuse ausgeblasen wird. Diese Ausgestaltungsform ist ungünstig, da zusätzliche Rohre, Schläuche o. ä. zur Führung der Ausblasluft benötigt werden.In a further known embodiment of the suction turbine is designed so that it is sucked axially, but since is blown out of the suction turbine housing. These Design is unfavorable because additional pipes, Hoses or similar are required to guide the blow-out air.

Bei bekannten fahrbaren Staubsaugern ist es weiterhin bekannt, den unterseitig angeordneten Filterraum nach oben hin mittels eines Deckels abzudecken, wobei der Deckel an seiner Unterseite die Saugturbine mit dem Riementrieb lagert, welcher wiederum von einem auf dem Deckel stehenden elektrischen Antriebsmotor angetrieben ist. Die Saugturbine bzw. das Gebläse ist über ein seitlich geführtes Rohr mit einem ebenfalls auf dem Deckel befestigten zylinderförmigen Abluftverteiler verbunden. Eine derartige Ausgestaltung be nötigt zum einen einen verhältnismäßig hohen Zwischenraum zwischen dem die Filter des Staubsaugers aufnehmenden Raum und dem Deckel, andererseits ist ein hoher Montageaufwand erforderlich, so daß der Zusammenbau des Staubsaugers nicht oder nur schwer automatisiert und damit kostengünstig ausge staltet werden kann.In known mobile vacuum cleaners, it is still known, the filter space arranged on the underside upwards cover with a lid, with the lid on the underside of the suction turbine with the belt drive stores, which in turn from a standing on the lid electric drive motor is driven. The suction turbine or the blower is connected via a laterally guided pipe a cylindrical one also attached to the lid Exhaust air distributor connected. Such a configuration be on the one hand requires a relatively large space between the space holding the filters of the vacuum cleaner and the lid, on the other hand, is a high assembly effort required so that the assembly of the vacuum cleaner is not or is difficult to automate and therefore cost-effective can be designed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Saugturbine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und funktionssicherer Wirkungsweise platzsparend auf gebaut ist und in einfacher, kostengünstiger Weise in einen Staubsauger eingebaut werden kann. Weiterhin liegt der Er findung die Aufgabe zugrunde, einen Staubsauger zu schaffen, welcher einfach montierbar ist und eine zuverlässige, wir kungsvolle Luftzu- und abfuhr bei kompakter Bauweise sicher stellt.The invention has for its object a suction turbine to create of the type mentioned, which with simple Structure and functionally reliable mode of operation to save space is built and in a simple, inexpensive manner in one Vacuum cleaner can be installed. The Er still lies the task of creating a vacuum cleaner, which is easy to install and a reliable one, we efficient air supply and discharge with a compact design poses.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention, the object is characterized by the features of Main claim solved. The subclaims show more advantageous embodiments of the invention.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Saugturbine zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Da die An triebsmittel an der untenliegenden Stirnwand im Bereich der Ansaugöffnung vorgesehen sind, ist es möglich, die Saugtur bine neben einem Antriebsmotor anzuordnen, dessen Abtriebs welle ebenfalls nach unten vorsteht, so daß der Antrieb mittels eines Riemens erfolgen kann. Durch eine derartige Anordnung des Motors ist gewährleistet, daß dessen Kühlluft von oben eingezogen wird, so daß keine Fremdpartikel ange saugt werden. Weiterhin ist ein relativ kleiner Raum erfor derlich, um die Saugturbine und den Motor einzubauen. Bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen Staubsauger können sowohl die Saugturbine als auch der Motor an dem Deckel montiert werden, der den Filterraum abschließt. Somit kann zur Montage ein Bauelement verwendet werden, welches nach außen nicht sichtbar ist und entsprechend verstärkt werden kann,während das Außengehäuse des Staubsaugers lediglich der Ab deckung und dekorativen Zwecken dient.The design of the suction turbine according to the invention draws is characterized by a number of significant advantages. Since the An drive means on the lower end wall in the area of the Intake opening are provided, it is possible to open the suction door bine to be arranged next to a drive motor, its output shaft also projects downwards, so that the drive can be done by means of a belt. By such Arrangement of the engine ensures that its cooling air is drawn in from above, so that no foreign particles be sucked. A relatively small space is also required necessary to install the suction turbine and the motor. At the vacuum cleaner provided according to the invention can both the suction turbine and the motor are mounted on the cover that closes the filter room. Thus, for Mounting a component to be used, which is facing outwards is not visible and can be reinforced accordingly, while the outer casing of the vacuum cleaner only the Ab cover and decorative purposes.

Zusätzlich zu der kompakten Bauweise bietet die erfindungs gemäße Ausgestaltung den Vorteil einer besonders einfachen Montage, besonders auch deshalb, weil es möglich ist, die Saugturbine und den Antriebsmotor unabhängig von dem rest lichen Staubsaugergehäuse zu montieren. Hierdurch verein fachen sich auch eventuelle Wartungsarbeiten.In addition to the compact design, the invention offers appropriate design the advantage of a particularly simple Assembly, especially because it is possible to Suction turbine and the drive motor independently of the rest to assemble the vacuum cleaner housing. This unites are also subject to any maintenance work.

Die Saugturbine ist bevorzugterweise so ausgebildet, daß diese mehrere Schaufel- oder Turbinenräder sowie mehrere Leitringe oder Luftleitelemente umfaßt. Die Turbinenräder können radial angeordnete Schaufelräder aufweisen, die in Drehrichtung konkav abgebogen sind.The suction turbine is preferably designed so that these several paddle or turbine wheels and several Guide rings or air guide elements includes. The turbine wheels can have radially arranged paddle wheels, which in Direction of rotation are concavely bent.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:An exemplary embodiment is shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines fahrbaren Staubsaugers mit teilweiser Innenansicht in einem senkrechten Schnitt; Figure 1 is a side view of a mobile vacuum cleaner with a partial interior view in a vertical section.

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch ein Gebläse des Staubsaugers mit zentraler Ansaugöffnung und radialen Abluftöffnungen; Figure 2 is a vertical section through a fan of the vacuum cleaner with a central suction port and radial outlet openings.

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Schaufelräder desselben Gebläses; Figure 3 is a schematic plan view of the paddle wheels of the same fan.

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen flachen Ringkanal des selben Schaufelrades, entsprechend Schnittlinie IV-IV; Figure 4 is a longitudinal section through a flat ring channel of the same paddle wheel, according to section line IV-IV.

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf über den Schaufel rädern angeordnete Leitleisten des Gebläses; Fig. 5 is a schematic plan view of the guide rails of the blower arranged over the blade wheels;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Kammer einer Leitleiste, entsprechend Schnittlinie VI-VI. Fig. 6 shows a longitudinal section through a chamber of a guide rail, according to section line VI-VI.

Mit (10) ist ein ovaler Grundrahmen mit Rädern (11) eines fahrbaren Staubsaugers bezeichnet, der einen Staubsammel kasten (12) hält. Dieser Grundrahmen (10) trägt eine ovale zylinderförmige Mittelteilwandung (Mantel) (13), welche senkrechte Filter (14) aufnimmt, die an einem oberen inneren Rahmen (15) mit Abstand aufgehängt sind.With ( 10 ) an oval base frame with wheels ( 11 ) of a mobile vacuum cleaner is called, which holds a dust collection box ( 12 ). This base frame ( 10 ) carries an oval, cylindrical middle part wall (jacket) ( 13 ) which receives vertical filters ( 14 ) which are suspended from an upper inner frame ( 15 ) at a distance.

Diese Mittelteilwandung (Mantel) (13) ist durch einen oberen entsprechend geformten (ovalen) Deckel (16) abgeschlossen, an dessen Unterseite ein Riementrieb (17) mit kleiner Rie menscheibe (18) und großer Riemenscheibe (19) aufgehängt ist. This middle part wall (jacket) ( 13 ) is completed by an upper correspondingly shaped (oval) cover ( 16 ), on the underside of which a belt drive ( 17 ) with a small belt pulley ( 18 ) and a large pulley ( 19 ) is suspended.

Die große Riemenscheibe (19) sitzt auf einer durch den Deckel (16) nach unten vorstehenden Antriebswelle (20) eines elektrischen Antriebsmotors (21) und die kleine Riemen scheibe (18) auf einer Welle (22) eines senkrechtstehenden Gebläses (23), dessen Ansaugöffnungen (24) (Fig. 2) zentral neben der vorgenannten Welle (22) liegen, so daß durch den Riementrieb (17) die vom Filterraum kommende Luft zusätzlich den Ansaugöffnungen (24) des Gebläses (23) zubewegt wird.The large pulley ( 19 ) sits on a through the cover ( 16 ) projecting down drive shaft ( 20 ) of an electric drive motor ( 21 ) and the small belt pulley ( 18 ) on a shaft ( 22 ) of a vertical fan ( 23 ), the Suction openings ( 24 ) ( Fig. 2) are located centrally next to the aforementioned shaft ( 22 ), so that the air coming from the filter space is additionally moved to the suction openings ( 24 ) of the blower ( 23 ) by the belt drive ( 17 ).

Ein Zwischenraum (25) zwischen den Oberkanten der Filter (14) und der Unterseite des Deckels (16) ist verhältnismäßig klein, da er nur den Riementrieb (17) aufnehmen muß. Dadurch ergibt sich für die aus den Filtern (14) angesaugte Abluft eine gewisse vorteilhafte Zwangsführung ohne beachtliche Verwirbelungen, so daß das Gebläse (23) einen guten Wir kungsgrad erbringen kann.An intermediate space ( 25 ) between the upper edges of the filters ( 14 ) and the underside of the cover ( 16 ) is relatively small, since it only has to accommodate the belt drive ( 17 ). This results in a certain advantageous positive control without considerable turbulence for the exhaust air sucked in from the filters ( 14 ), so that the fan ( 23 ) can provide a good degree of efficiency.

Umgeben ist dazu der Riementrieb (17) von einer Leitwand (29), die obenseitig am Deckel (16) befestigt ist und den Luftraum um den Riementrieb (17) nach außen begrenzt (ver kleinert).For this purpose, the belt drive ( 17 ) is surrounded by a guide wall ( 29 ) which is attached to the top of the cover ( 16 ) and limits the air space around the belt drive ( 17 ) to the outside (reduced).

Da der Antriebsmotor (21) und das Gebläse (23) dicht neben einanderstehen, ergibt sich eine vorteilhafte kompakte Bau weise.Since the drive motor ( 21 ) and the blower ( 23 ) stand close to each other, there is an advantageous compact construction.

Durch eine obere, vom Gehäuse (26) getragene Haube (28) drückt das Gebläse (23) die saubere Abluft in den freien Raum.The fan ( 23 ) presses the clean exhaust air into the free space through an upper hood ( 28 ) carried by the housing ( 26 ).

Mit (9) ist eine untere Einsaugöffnung für die zu reini gende, mit Staub beladene Luft bezeichnet, die im Mantel (13) eingebaut ist und von der diese Luft in die Bereiche der Filter (14) strömt, um dort gereinigt zu werden. Der anfallende Staub aus den Filtern (14) fällt in den unteren Sammelkasten (12) und kann aus diesem oder mit diesem ent sorgt werden. With ( 9 ) is a lower suction opening for the clean, dust-laden air designated, which is installed in the jacket ( 13 ) and from which this air flows into the areas of the filter ( 14 ) to be cleaned there. The resulting dust from the filters ( 14 ) falls into the lower collecting box ( 12 ) and can be removed from it or with it.

Bei dem als Beispiel in Fig. 3 bis 6 dargestellten Radial gebläse (23) sind an der Welle (31) sechs Schaufelräder (32) übereinander befestigt, deren Schaufeln jeweils in ihrer Drehrichtung konvex abgebogen sind und zwischen denen jeweils ein flacher Ringkanal (33) eingebaut ist, dessen untere Einsaugöffnung (34) trichterartig geformt ist, welche die angesaugte Luft jedem Ringkanal (33) zuführt, und der seitlich mit einem umgebenden Austrittsschlitz (35) ausge stattet ist.In the radial fan ( 23 ) shown as an example in FIGS . 3 to 6, six paddle wheels ( 32 ) are fastened one above the other on the shaft ( 31 ), the blades of which are each convexly bent in their direction of rotation and between each of which a flat annular channel ( 33 ) is installed, the lower suction opening ( 34 ) is funnel-shaped, which feeds the sucked air to each ring channel ( 33 ), and which is laterally equipped with a surrounding outlet slot ( 35 ).

Oberhalb der Schaufelräder (32) sind am Mantel (36) des Gebläses (23) innenseitig sechs gerade Leitleisten (37) befestigt, die im spitzen Winkel in Umlaufrichtung des Schaufelrades (32) sich jeweils zur Welle (31) hin er strecken. Die dargestellten im gleichen Abstand voneinander befestigten Leitleisten (37) haben die Aufgabe, die radial von den Schaufeln abströmende Luft zusätzlich wieder nach innen zu leiten. Dazu ist zwischen zwei Leitleisten (37) jeweils eine Kammer (38) eingesetzt, die eine größere obere Luftaustrittsöffnung (39) zeigt, die mit der unteren Einsaugöffnung (34) jedes benachbarten Schaufelrades (32) korrespondiert, so daß ein Teil der von unten angesaugten Luft in den Ringkanal (33) des darüberliegenden Schau felrades (32) geführt wird und damit eine zunehmende Be schleunigung der Luft nach oben auftritt. Die untere Öffnung (40) dieser Kammer (38) umfaßt mit Spiel die zentrale Welle (31). Durch die besondere Luftführung werden die Kugellager der Welle (31) des Gebläses gekühlt.Above the paddle wheels ( 32 ) on the jacket ( 36 ) of the blower ( 23 ) six straight guide strips ( 37 ) are fastened on the inside, which extend at an acute angle in the circumferential direction of the paddle wheel ( 32 ) to the shaft ( 31 ). The guide strips ( 37 ) shown attached at the same distance from one another have the task of additionally guiding the air flowing radially from the blades back inwards. For this purpose, a chamber ( 38 ) is inserted between two guide strips ( 37 ), which shows a larger upper air outlet opening ( 39 ), which corresponds to the lower suction opening ( 34 ) of each adjacent paddle wheel ( 32 ), so that part of the suctioned from below Air is guided into the ring channel ( 33 ) of the overlying rocker wheel ( 32 ) and thus an increasing acceleration of the air occurs upwards. The lower opening ( 40 ) of this chamber ( 38 ) includes the central shaft ( 31 ) with play. The ball bearings of the shaft ( 31 ) of the blower are cooled by the special air flow.

Die oberhalb des Gebläses (23) angeordnete Haube (28) mit Umlenkung (41) hat die Aufgabe, mittels einer labyrinth artigen Führung die Geräusche der Abluft zu mindern.The hood ( 28 ) with deflection ( 41 ) arranged above the blower ( 23 ) has the task of reducing the noise of the exhaust air by means of a labyrinth-like guide.

Claims

1. Suction turbine with a substantially cylindrical housing ( 36 ), each having an end wall, a rotatable shaft ( 22 , 31 ) mounted in the housing, at least one turbine wheel ( 32 ) attached to the shaft and at least one stationary air guiding element ( 37 ), with at least one suction opening ( 24 ) and an outlet opening ( 35 ) and drive means which are attached to the shaft ( 22 , 31 ), characterized in that the suction opening ( 24 ) and the driven means are arranged in the region of the same end wall, while the outlet opening ( 35 ) is arranged on the opposite end wall.

2. Suction turbine according to claim 1, characterized in that the end wall in each case essentially flat det.

3. Suction turbine according to claim 1 or 2, characterized in that the suction opening ( 24 ) and the outlet opening ( 35 ) are each designed as flat openings.

4. Suction turbine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive means are designed in the form of a pulley ( 18 ).

5. Suction turbine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the suction opening ( 24 ) is arranged in the center of the end wall.

6. Suction turbine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outlet opening ( 35 ) is arranged eccentrically in the end opening wall.

7. Vacuum cleaner with a lower filter chamber ( 30 ) with an upper cover ( 16 ) and a drive motor ( 21 ) arranged thereon with a blower ( 23 ) connected thereto by means of a belt drive ( 17 ) in the form of the suction turbine according to one of claims 1 to 6 , characterized in that the blower ( 23 ) is mounted on the cover ( 16 ) next to the drive motor ( 21 ), the central suction opening ( 24 ) of which is located in the region of the small pulley ( 18 ) arranged below the cover ( 16 ) with its belt drive ( 17 ) and a large belt pulley ( 19 ) is arranged at a short distance above the filter chamber ( 30 ).

8. Vacuum cleaner according to claim 7, characterized in that the end of the shaft ( 20 ), the drive motor ( 21 ) and / or the shaft ( 22 ) of the blower ( 23 ) in the region of the belt drive ( 17 ) protrude freely, on which one of the pulleys ( 18 , 19 ) is attached.

9. Vacuum cleaner according to one of claims 7 or 8, characterized in that the belt drive ( 17 ) is designed as a reduction gear.

10. Vacuum cleaner according to one of claims 7 to 9, characterized in that around the belt drive ( 17 ) attached to the cover ( 16 ), the free space of the belt drive ( 17 ) outwardly delimiting guide wall ( 29 ) protrudes downward.

11. Vacuum cleaner according to one of claims 7 to 10, characterized in that between the cover ( 16 ) and an upward the blower ( 23 ) and the drive motor ( 21 ) final housing ( 28 ) outlet slots ( 27 ) for the exhaust air from the Drive motor ( 21 ) are arranged in a ring.

12. Vacuum cleaner according to one of claims 7 to 11, characterized in that the supporting cover ( 16 ) on a filter chamber ( 30 ) delimiting, at the upper edge of the jacket ( 13 ) arranged outer frame ( 15 ) is releasably attached.

13. Vacuum cleaner according to one of claims 7 to 12, characterized in that a hood deflecting the exhaust air ( 28 ) is arranged above the blower ( 23 ).

14. Vacuum cleaner according to one of claims 7 to 13, characterized in that as a fan ( 23 ) a paddle wheel fan with radial air discharge is provided.

15. Vacuum cleaner according to claim 14, characterized in that on the shaft ( 31 ) a plurality of turbine wheels ( 32 ) are fixed, the blades of which are bent concavely in the direction of rotation.

16. Vacuum cleaner according to one of claims 14 or 15, characterized in that between two blades of a turbine wheel ( 32 ) an annular channel ( 33 ) with a lower central suction opening ( 34 ) and a lateral exit slot ( 35 ) is attached.

17. Vacuum cleaner according to one of claims 14 to 16, characterized in that an air guide element ( 37 ) is attached to the cylindrical housing ( 36 ) above a turbine wheel ( 32 ).

18. Vacuum cleaner according to one of claims 14 to 17, characterized in that the air guide element ( 37 ) is equipped with air guide chambers ( 38 ), each having a side air inlet slot and an upper air outlet opening ( 39 ).