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Die Erfindung betrifft einen Staubsauger.
Insbesondere, aber nicht ausschließlcih, betrifft die Erfindung
einen aufrechtstehenden Staubsauger.
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Ein aufrechtstehender Staubsauger
weist im allgemeinen einen Staubsaugerkopf auf, der drehbar am unteren
Ende eines Hauptkörpers
montiert ist, in dem die Staubabscheidevorrichtung untergebracht ist.
Die Staubabscheidevonichtung kann in der Form eines konventionellen
Schlauchfilters oder in der Form eines Zyklonabscheiders vorliegen,
der aus einem oder zwei Zyklonen besteht, wie beispielsweise im
EP 0042723 gezeigt und beschrieben
wird. Ein Griff für
das Vorwärtsbewegen
des Staubsaugers über
den zu reinigenden Fußboden
ist so angeordnet, daß er
sich nach oben vom oder hinter dem Hauptkörper erstreckt. Ein Paar Stützräder ist
am unteren Ende des Hauptkörpers
oder am Staubsaugerkopf montiert. Der Staubsaugerkopf erstreckt
sich in einer Vorwärtsrichtung.
Ein Eintritt für
verunreinigte Luft ist am vorderen Ende des Staubsaugerkopfes angeordnet
und liegt so nach unten, daß der
Eintritt für
verunreinigte Luft bei Benutzung in Richtung der zu reinigenden
Fläche
liegt. Verunreinigte Luft wird in die Staubabscheidevorrichtung über den
Eintritt für verunreinigte
Luft mittels eines Gebläses
gesaugt, das von einem Motor angetrieben wird. Sie wird zur Staubabscheidevorrichtung über einen
ersten Luftströmungsweg
geleitet. Wenn der innerhalb der Luft mitgeführte Schmutz und Staub vom
Luftstrom in der Abscheidevonichtung getrennt wurde, wird die saubere
Luft zum Austritt für
saubere Luft über
einen zweiten Luftströmungsweg
geleitet und in die Atmosphäre
ausgestoßen.
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Aufrechtstehende Staubsauger sind
im allgemeinen in Zylinderstaubsauger umwandelbar. In der Zylinderbetriebsart
wird die verunreinigte Luft in den Staubsauger mittels eines Stabes
oder Schlauches gesaugt, der am Staubsauger befestigt ist, anstelle über den
Eintritt für
verunreinigte Luft, der sich im Staubsaugerkopf befindet. Diese
Zylinderbetriebsart erleichtert das Reinigen von Flächen, die nicht
leicht vom Staubsaugerkopf erreicht werden können, beispielsweise unter
den Möbeln,
auf Treppen oder oberhalb des Fußbodens. Der Griff, der benutzt
wird, um den Staubsauger über
den Fußboden in
der aufrechtstehenden Betriebsart vorwärtszubewegen, ist in einigen
Fällen
in eine Stab- und Schlauchanordnung für diesen Zweck umwandelbar. Bei
beiden Betriebsarten muß sich
die Luft, die in die Maschine gesaugt wurde, längs eines Luftströmungsweges
von bedeutender Länge
bewegen, bevor sie in die Atmosphäre ausgestoßen wird.
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Beim bekannten bisherigen Stand der
Technik verändert
sich der Luftströmungweg
in der Querschnittsabmessung und Form, während die Luft vom Eintritt
für verunreinigte
Luft in die Schmutz- und Staubabscheidevonichtung
und danach zum Austritt des Staubsaugers für saubere Luft geleitet wird.
Der Luftströmungsweg
folgt ebenfalls normalerweise einem Weg, der den Luftströmungsweg
zwingt, die Richtung plötzlich
zu verändern
oder sogar sich in der Querschnittsfläche auszudehnen. Das ist der Fall,
weil die Form und die Querschnittsfläche der verschiedenen Abschnitte
der Luftströmungswege oftmals
durch die relativen Verhältnisse
der verschiedenen Teile des Staubsaugers bestimmt werden. Beispielsweise
ist der Abschnitt des Luftströmungsweges
unmittelbar stromabwärts
vom Umschaltventil, das den Eintritt für verunreinigte Luft angemessen für die aufrechtstehende
Reinigung oder die Zylindeneinigung auswählt, oftmals im Querschnitt
bedeutend größer als
andere Abschnitte des Luftströmungsweges,
so daß die
ankommende Luft von beiden Eintritten im stromabwärts verlaufenden
Strömungsweg
aufgenommen werden kann. Diese Veränderungen beim Querschnitt
des Luftströmungsweges
bewirken Reibungsverluste, die zu Druckabfällen innerhalb des Luftstromes
führen,
was zu einer veningerten Leistung des Staubsaugers führt. Luftströmungswege
bei Staubsaugern nach dem bisherigen Stand der Technik umfaßten ebenfalls
scharfe Biegungen und Ecken, die ebenfalls zu Reibungsverlusten
und Druckabfallen beitragen.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfmdung, einen Staubsauger bereitzustellen, bei dem Reibungsverluste
und Druckabfälle
minimiert werden. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen
Stauhbsauger mit einem Luftströmungsweg
bereitzustellen, der weniger zur Verstopfung und Anhäufung von
Schmutz und Staub neigt als die bekannten Staubsauger. Es ist ein
noch weiteres Ziel, einen Staubsauger bereitzustellen, bei dem die
Teile des Luftströmungsweges,
die zu einer Verstopfung neigen, leichter zugänglich sind als bei bekannten
Staubsaugern.
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Die Erfmdung stellt eine Vorrichtung
für das Transportieren
eines Fluidstromes nach Patentanspruch 1 bereit. Weitere und vorteilhafte
charakteristische Merkmale werden in den Nebenpatentansprüchen dargelegt.
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Die gleichmäßige Querschnittsfläche des Luftströmungsweges
sichert, daß Reibungsverluste und
Druckabfälle
auf einem Minimum gehalten werden, und daß die Staubabscheidevorrichtung
daher mit maximalem Wirkungsgrad funktionieren kann. Die bevorzugte
kreisförmige
Querschnittsfläche
von im wesentlichen 800 mm2 wurde als besonders
wirksam ermittelt, wenn der Staubsauger eine Staubabscheidevorrichtung
umfaßt;
die aus einem Zyklonabscheider besteht.
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Die Bereitstellung von entfernbaren
Abschnitten, die gebogene Teile des Luftströmungsweges aufnehmen, gestattet
dem Benutzer der Vorrichtung, die entfernbaren Abschnitte zu entfernen,
sollten Verstopfungen in den gebogenen Abschnitten auftreten. Das
Entfernen eines entfernbaren Abschnittes gewährt dem Benutzer der Vorrichtung
einen leichten Zugang zum Luftströmungsweg, was das schnelle
und leichte Beseitigen der Verstopfungen gestattet. Die entfernbaren
Abschnitte werden vorzugsweise in einer Betriebsposition mit Bezugnahme
auf die übrige
Vorrichtung mittels Schnellverschlüssen gehalten, beispielsweise
elastischen Nasen, um zu ermöglichen,
daß ein
unerfahrener Benutzer der Vorrichtung eine grundlegende Wartung
und eine Beseitigung der Verstopfungen durchführen kann. Das verringert den
Umfang an Facharbeiterzeit, der erforderlich ist, um die Vonichtung
zu warten, und um die Vorrichtung über eine längere Dauer funktionsbereit
zu halten, wodurch die Zufriedenheit des Benutzers vergrößert und
der Umfang an Zeit verringert wird, die für eine Wartung und Reparatur erforderlich
ist.
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Eine bevorzugte Ausführung der
Vorrichtung entsprechend der Erfindung wird jetzt im Detail mit Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
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1 eine
Ansicht eines Staubsaugers entsprechend der Erfmdung von einer Seite;
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2 eine
Ansicht von der anderen Seite;
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3 eine
Hinteransicht des Staubsaugers aus 1;
und
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4 eine
zweite Hinteransicht des Staubsaugers aus 1, wobei zwei der entfernbaren Abschnitte
des Luftströmungsweges
entfernt wurden.
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Mit Bezugnahme auf 1 bis 3 weist
ein Staubsauger 10 entsprechend der Erfindung einen Hauptkörper 12 auf,
in dem sich die Staubabscheidevorrichtung 14 befindet.
Bei der veranschaulichten Ausführung
weist die Staubabscheidevorrichtung zwei Zyklone auf, die in Reihe
angeordnet sind. Die Beschaffenheit der Staubabscheidevorrichtung 14 ist für die vorliegende
Erfindung jedoch nicht wesentlich, und die Abscheidung von Staub
aus dem Luftstrom könnte
gleichermaßen
bei Verwendung anderer Einrichtungen durchgeführt werden, wie beispielsweise eines
konventionellen Schlauchfilters. Ein Motorgehäuse 16 befmdet sich
am unteren Ende des Hauptkörpers 12,
und ein Staubsaugerkopf 18 ist drehbar am Motorgehäuse 16 montiert.
Der Staubsaugerkopf 18 weist ein Bürstengehäuse 20 auf, in dem
eine drehbare Bürstenstange
für eine
Verwendung während
der aufrechtstehenden Reinigung untergebracht ist. Die Bürstenstange
ist in der Öffnung
eines ersten Eintrittes für
verunreinigte Luft im Staubsaugerkopf 18 montiert. Eine
Motor- und Gebläseanordnung (nicht
gezeigt) ist innerhalb des Motorgehäuses untergebracht, und daran
sind Stützräder 22 montiert. Vom
Motorgehäuse 16 und
längs des
Hauptkörpers 12 erstreckt
sich ein Griff 24 nach oben, der aus einer Hülse 26 freigegeben
werden kann, um so zu gestatten, daß er als eine Schlauch/Stab-Konstruktion
verwendet werden kann. Der Griff 24 besteht aus einem Stab 24a,
der von einem Schlauch 24b umgeben wird. Ein zweiter Lufteintritt,
der normalerweise durch eine Kappe 28 verschlossen wird,
befmdet sich im distalen Ende des Stabes 24a, der ebenfalls
einen Handgriff 30 trägt.
Zusätzliche
Geräte 32 werden
lösbar
am Griff 24 und am oberen Ende des Hauptkörpers 12 für eine Verwendung
während
der Reinigung oberhalb des Fußbodens
getragen. Diese Art von Staubsauger und andere ähnliche Anordnungen sind auf
dem Markt gut bekannt.
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Der Staubsauger 10, wie
aus der vorangehenden kurzen Beschreibung verstanden wird, weist zwei
alternative Eintritte für
verunreinigte Luft auf; einen im Staubsaugerkopf 18 und
den anderen am distalen Ende des Stabes 24a. Der Eintritt
für verunreinigte
Luft, der zu irgendeinem Zeitpunkt benutzt werden soll, hängt von
der Betriebsart ab, in der der Staubsauger 10 verwendet
wird. Wenn der Staubsauger 10 in der aufrechtstehenden
Betriebsart verwendet wird, ist der in Betrieb befindliche Lufteintritt der
im Staubsaugerkopf 18. Wenn der Staubsauger 10 für eine Reinigung
oberhalb des Fußbodens
verwendet wird, wird der Lufteintritt im distalen Ende des Stabes 24a in
Betrieb genommen. Der Staubsauger 10 enthält ein Umschaltventil
(nicht gezeigt), das automatisch den geeigneten Lufteintritt in
Abhängigkeit vom
Neigungswinkel des Griffes 24 zur Vertikalen auswählt. Es
wird erkannt werden, daß,
wenn der Staubsauger 10 in der aufrechtstehenden Betriebsart verwendet
werden soll, der Griff 24 zur Vertikalen geneigt wird,
und, wenn der Staubsauger 10 in der Zylinderbetriebsart
verwendet werden soll, sich der Griff 24 in der vertikalen
Position befinden wird, wie in 1 und 2 gezeigt wird.
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Wenn der Staubsauger 10 in
der aufrechtstehenden Betriebsart verwendet werden soll, wird der Lufteintritt
im Saubsaugerkopf 18 in Betrieb genommen. Verunreinigte
Luft wird in das Bürstengehäuse 20 durch
den Eintritt gesaugt. Ein flexibles Rohr 34 führt die
verunreinigte Luft vom Bürstengehäuse 20 durch
das Umschaltventil (nicht gezeigt) und weiter zu einem ersten Kanal 36.
Der erste Kanal 36 steht mit einem zweiten Kanal 38 in
Verbindung, der sich nach oben an der Rückseite des Hauptgehäuses 20 längs des
Griffes 24 zum oberen Ende der Schmutz- und Staubabscheidevorrichtung 14 erstreckt.
Die Schmutz- und Staubabscheidevonichtung 14 weist zwei
Zyklonabscheider auf, die in Reihe angeordnt sind, aber, da die
Beschaffenheit der Abscheiderriorrichtung für die Erfindung nicht wesentlich
ist, wird die genaue Funktion des Zyklonabscheiders hier nicht vollständig beschrieben.
Es reicht aus zu sagen, daß sich
der Eintritt zur Schmutz- und Staubabscheidevorrichtung 14 in
der Nähe
ihres oberen Endes befindet, und daß sich der Austritt der Schmutz-
und Staubabscheidevorrichtung unmittelbar oberhalb des Eintrittes
zu dieser befindet. Ein dritter Kanal 40 führt die Luft,
die die Schmutz- und Staubabscheidevorrichtung verläßt, zum
Motorgehäuse 16,
in dem der Motor und das Gebläuse
unterbracht sind. Eine Luftaustrittsöffnung 42 ist unerhalb
des unteren Endes des Hauptgehäuses 12 positioniert,
und ein inneres Kanalsystem (nicht gezeigt) führt Luft vom Motorgehäuse zum
Austritt 42.
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Das flexible Rohr 34, der
erste Kanal 36, der zweite Kanal 38 und der dritte
Kanal 40 zeigen alle einen kreisförmigen Querschnitt. Sie weisen
alle eine gleichmäßige Querschnittsfläche von
im wesentlichen 800 mm2 auf, obwohl in Betracht
gezogen wird, daß Querschnittsflächen von
zwischen 600 mm2 und 1400 mm2 gleichermaßen wirksam
sind, insbesondere für
verschiedene Ausführungen
der Maschine. Bei der veranschaulichten Ausführung beträgt der Durchmesser des Luftströmungsweges
im wesentlichen 32 mm in den Abschnitten, bei denen die Querschnittsfläche gleichmäßig ist.
Ebenfalls sind das flexible Rohr 34 und der erste, zweite
und, dritte Kanal 36, 38, 40 so konstruiert
und angeordnet, daß keine scharfen Änderungen
der Richtung innerhalb des Luftströmungsweges als ganzen eingebaut
sind. Alle Änderungen
der Richtung sind gleichmäßig gebogen,
so daß Reibungsverluste
im Luftströmungsweg auf
einem Minimum gehalten und Druckabfälle verringert werden. Das
gleiche trifft für
das Umschaltventil zu, das den konstanten, gleichmäßigen Luftströmungsweg
aufrechterhält,
wie er gerade beschrieben wird, während die Luft dort hindurch
gelangt.,
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Der dritte Kanal 40. transportiert
den Luftstrom zum Motorgehäuse 16,
so daß der
Luftstrom benutzt werden kann, um den Motor abzukühlen. Es wird
erkannt, daß der
Luftstrom um den Motor herum nicht einen gleichmäßigen Querschnitt beibehalten kann.
Für den
Zweck dieser Erfindung bevorzugt man, daß die Motor- und Gebläseanordnung
am Austritt des Strömungsweges
angeordnet werden sollte, und daß die Absicht der Erfmdung
nicht die Aufrechterhaltung der Gleichmäßigkeit der Querschnittsfläche um den
Motor herum beinhaltet, während
der Luftstrom für
Kühlungszwecke
benutzt wird.
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Wenn der Staubsauger 10 in
der Zylinderbetriebsart verwendet werden soll, wird der Griff 24 aus der
Hülse 26 freigegeben,
und der Stab 24a wird so ausgezogen, daß sich das obere Ende des Schlauches 24b in
Verbindung mit dem unteren Ende des Stabes 24a befindet.
Das Umschaltventil verschließt den
Eintritt im Staubsaugerkopf 18 und nimmt den Eintritt im
distalen Endes des Griffes 24 in Betrieb. Bei dieser Betriebsart
wird verunreinigte Luft in den Eintritt gesaugt und im Stab 24a und
im Schlauch 24b zu einem vierten Kanal 44 geführt, der
die verunreinigte Luft zum Umschaltventil geführt, worauf man sich vorangehend
bezogen hat. Vom Umschaltventil zum Austritt für saubere Luft ist der Luftdurchgang so,
wie er vorangehend beschrieben wird. Der Stab 24a, der
Schlauch 24b und der vierte Kanal 44 weisen alle
eine im wesentlichen konstante Querschnittsfläche von 800 mm2 oder
eine Fläche
auf, die der des ersten, zweiten und dritten Kanals 36, 38, 40 äquivalent
ist. Jegliche Änderungen
der Richtung, die durch den Stab 24a oder den vierten Kanal 44 bewirkt
werden, sind gleichmäßig und
schließen
nicht scharfe Ecken oder plötzliche Änderungen
der Richtung ein. Die Verbindung zwischen dem Stab 24a und dem
Schlauch 24b ist so konstruiert, daß gesichert wird, daß sich der
Schlauch an der Verbindungsstelle nicht plötzlich biegt, obgleich die
flexible Beschaffenehit des Schlauches unvermeidlich gestattet,
daß bestimmte
Richtungsänderungen
erfolgen.
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4 zeigt
den Staubsauger 10 der vorliegenden Erfindung mit dem Griff 24 in
einer halbausgezogenen Position oder wie er wäre, wenn der Staubsauger 10 für ein Reinigen
oberhalb des Fußbodens
vorbereitet wird. Das untere Ende des Stabes 24a wird aus
der Hülse 26 freigegeben,
so daß das obere
Ende des Schlauches 24b zum unteren Ende des Stabes 24a verschoben
werden kann. Das gestattet kombiniert mit der Ausdehnbarkeit des Schlauches
selbst, daß der
Benutzer einen Zugang zu Flächen
in einem beträchtlichen
Abstand vom Hauptkörper 12 des
Staubsaugers 10 hat. Ebenfalls in 4 wird die entfernbare Beschaffenheit
der zwei Abschnitte des Luftströmungsweges
gezeigt. Der erste Kanal 36 und der vierte Kanal 44 sind
jeweils aus dem Staubsauger 10 entfernbar ausgeführt, um einen
leichten Zugang zu Verstopfungen und deren Beseitigung zu gestatten.
Beide entfernbare Abschnitte sind stromaufwärts von der Staubabscheidevorrichtung 14 angesichts
der Tatsache positioniert, daß Verstopfungen
weniger wahrscheinlich stromabwärts
von der Staubabscheidevorrichtung 14 auftreten.
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Jeder entfernbare Kanal 36, 44 weist
eine elastische Nase oder Zunge 50 auf, die mit einer Nut oder Öffnung im
oder am Hauptgehäuse 12 (oder
einem anderen nicht entfernbaren Teil des Staubsaugers 10)
für das
lösbare
Befestigen. des entfernbaren Kanals 36, 44 daran
zusammenwirkt. Eine Dichtung ist ebenfalls um jedes Ende des Abschnittes
des Luftströmungsweges
herum vorhanden, untergebracht innerhalb des entsprechenden entfernbaren
Kanals 36, 44, um zu sichern, daß die Verbindung
zwischen jenem Abschnitt innerhalb des entfembaren Kanals und dem übrigen Luftströmungsweg
im wesentlichen luftdicht ist. Die entfernbaren Abschnitte 36, 44 sind jene
Abschnitte des Luftströmungsweges,
die die am wenigsten zugänglichen
Biegungen stromaufwärts von
der Staubabscheidevorrichtung 14 oder jene Biegung oder
Abschnitte des Luftströmungsweges
umfassen, die am meisten zu einer Verstopfung neigen. Indem diese
Abschnitte entfembar ausgeführt
werden, wird die Leichtigkeit, mit der sie zugänglich gemacht und von einer
Verstopfung befreit werden können,
in starkem Maß verstärkt. Die
Schnappverschlußverbindung
der entfernbaren Abschnitte 36, 44 am Staubsauger 10 bedeutet,
daß das
Entfernen der entfernbaren Abschnitte 36, 44 leicht
und schnell von einem unerfahrenen Benutzer durchgeführt werden kann,
so daß das
Ausmaß der
Unterbrechung bei normaler Benutzung des Staubsaugers 10 minimal ist.
Es wird erkannt, daß weitere
leicht zu betätigende Verbindungsteile
anstelle der Schnappverschlußverbinder
bereitgestellt werden können:
beispielsweise können
Schnellverschlüsse
mit Vierteldrehung gleichermaßen
angemessene Verbindungen liefern.
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Die Staubabscheidevorrichtung 14 ist
ebenfalls so ausgeführt,
daß sie
vom Hauptkörper 12 des Staubsaugers 10 freigegeben
werden kann. Der Hauptzweck dafür
ist, daß die
Staubabscheidevorrichtung 14 periodisch entleert werden
kann. Das Entfernen der Staubabscheidevonichtung 14 gestattet
dem Benutzer jedoch einen Zugang zum oberen Ende des zweiten Kanals 38,
so daß jegliche
Verstopfungen, die auftreten, leicht beseitigt werden können. Das
bedeutet in Verbindung mit der Entfernbarkeit des ersten Kanals 36,
daß der
gesamte zweite Kanal 38 von Verschmutzungen gereinigt werden kann,
sollten welche auftreten. Das Entfernen der Staubabscheidevorrichtung 14 gestattet
ebenfalls einen Zugang zum oberen Ende des dritten Kanals 40, obgleich
die Wahrscheinlichkeit von Verstopfungen, die stromabwärts von
der Staubabscheidevorrichtung 14 auftreten, geringer ist
als die von Verstopfungen, die stromaufwärts davon auftreten.
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Das Reinigen von Verstopfungen im Schlauch
wird durch die Tatsache erleichert, daß der Schlauch 24b so
konstruiert ist, daß er
leicht aus der Hülse 26 herausgenommen
werden kann, wenn es vom Benutzer gefordert wird. Sollte der Schlauch 24b verstopft
werden, kann der Schlauch 24b aus der Hülse 26 entfernt werden,
und man hat einen Zugang von dem Ende aus, das normalerweise in
der Hülse 26 ist,
um jegliche Verstopfungen zu beseitigen. Das untere Ende des Schlauches
wird stärker
zu Verstopfungen neigen als das obere Ende.
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Die Erfindung ist nicht auf die genauen
Details beschränkt,
die in Verbindung mit der veranschaulichten Ausführung vorangehend diskutiert
und beschrieben wurden. Weitere Abwandlungen und Veränderungen
werden einem im Fachgebiet bewanderten Leser offensichtlich werden.
Beispielsweise wird erkannt, daß das
Wesen der Erfindung die Bereitstellung eines Luftströmungsweges
ist, der eine im wesentlichen gleichmäßige Querschnittsfläche zwischen
dem Eintritt für
verunreinigte Luft und der Staubabscheidevonichtung und zwischen
der Staubabscheidevorrichtung und dem Austritt aus der Maschine
beibehält.
Es ist nebensächlich,
ob eine Motor- und Gebläseeinheit
unmittelbar vor dem Austritt für
saubere Luft angeordnet wird oder nicht. Die Erfmdung zieht in Betracht,
daß die
Querschnittsfläche des
Luftströmungsweges
im wesentlichen stromaufwärts
von der Motor- und Gebläseeinheit
gleichmäßig sein
wird, sich aber verändern
wird, wenn es erforderlich ist, um die Kühlwirkung zu bringen, die für den Motor
erforderlich ist. Es wird ebenfalls verstanden werden, daß wie bei
einer Anzahl von bekannten Staubsaugern ein Vormotorfilter unmittelbar
stromaufwärts
vom Motor positioniert werden kann, um zu verhindern, daß irgendwelche
Teilchen, die nicht von der Staubabscheidevonichtung erfaßt werden,
in den Motor gelangen und eine Beschädigung bei diesem hervorrufen.
Es wird nicht in Betracht gezogen, daß der Luftströmungsweg
einen konstanten oder gleichmäßigen Querschnitt über den
Vormotorfilter aufweisen wird, sondern daß der gleichmäßige Abschnitt des
Luftströmungsweges
unmittelbar vor dem Vormotorfilter aufhören wird. Bei anderen Anordnungen wird
der Vormotorfilter unmittelbar stromabwärts von der Staubabscheidevorrichtung
angeordnet und ist damit effektiv in einem Stück ausgebildet.