DE69919582T2

DE69919582T2 - Selbstentleerender staubsauger mit einer pumpe und einer ansaugvorrichtung

Info

Publication number: DE69919582T2
Application number: DE69919582T
Authority: DE
Inventors: C. Robert BERFIELD
Original assignee: Shop Vac Corp
Current assignee: Shop Vac Corp
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2019-06-24
Also published as: CA2347889A1; DE69919582D1; CA2347889C; US6112366A; WO2000042893A3; AU4957899A; EP1143842A3; WO2000042893A2; EP1143842A2; EP1143842B1

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf Staubsauger und insbesondere auf Feucht-/Trocken-Staubsauger, bei denen flüssiges Material im Tank des Staubsaugers zum Entsorgen herausgepumpt wird.
Stand der Technik
Tank-Staubsauger sind in der Lage, trockene Materialien wie Schutt oder Schmutz aufzunehmen und können ebenso zum Aufsaugen von Flüssigkeiten benutzt werden. Wenn der Tank gefüllt ist, wird eine obere Vakuum-Anordnung (welche oftmals einen Motor und einen Propeller beinhaltet) entfernt und der Inhalt wird ausgeschüttet. Falls der Staubsauger für flüssiges Material benutzt wird, kann der Tank, wenn er sich an oder nahe bei der Kapazitätsgrenze befindet, sehr schwer sein, sodass ein Anheben des Tanks, um den Inhalt in einen Ausguss oder ähnliches zu schütten, schwierig ist. Selbst ein Kippen des Tanks, um den Inhalt in einen Bodenabfluss zu schütten, kann unhandlich sein, wenn der Flüssigkeitspegel in dem Tank hoch ist.
Eine Lösung der Schwierigkeiten, die einem beim Entleeren von Flüssigkeit aus dem Staubsauger-Tank begegnen, war es, einen Auslass am Boden des Tanks zur Verfügung zu stellen. Diese Lösung ist befriedigend, wenn der Tankinhalt in einen Bodenabfluss entleert wird. Wenn jedoch kein Bodenabfluss oder kein anderer niedrig platzierter Abfluss verfügbar ist, muß der Tank auf einen Ausguss oder einen ähnlichen verfügbaren Platz angehoben werden. In solchen Fällen ist der Auslass am Boden des Tanks nur von geringem Wert.
Eine zweite Lösung zur Entleerung eines Staubsauger-Flüssigkeitstanks besteht darin, eine Pumpe zur Verfügung zu stellen, für gewöhnlich mit einem außerhalb oder auf dem Boden des Tanks gelegenen Motor. Ein Staubsauger in Übereinstimmung mit dieser Lösung ist in der WO-A-9831270 offenbart. Die Pumpe entfernt die Flüssigkeit durch einen unteren Abschnitt des Tanks und stößt sie über einen Schlauch zum Entsorgen aus. Während solche Pumpen im Allgemeinen wirkungsvoll sind, können sie sehr teuer sein. Die Pumpe benötigt nicht nur einen Pumpen-Propeller und Schläuche, sondern ebenso ihren eigenen Elektromotor, Stromkabel und Schalter. Die Kosten solcher Posten können im Zusammenhang mit den Gesamtkosten eines Staubsaugers bedeutsam sein, speziell bei solchen, die für den häuslichen Einsatz konzipiert sind. Solche Pumpen können ebenso die effektive Kapazität des Staubsauger-Tanks mindern oder die Bedienung stören, wenn der Staubsauger für trockenes Material benutzt wird. Zusätzlich kann es notwendig sein, teure oder komplizierte Strukturen zur Verfügung zu stellen, um die Pumpe anzusaugen, wenn der Tank nicht am Boden des Tanks gelegen ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Andere Merkmale und Vorteile sind dem beanspruchten und offenbarten Staubsauger innewohnend oder werden Fachleuten durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offenbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine seitliche Aufriss-Ansicht eines Staubsaugers der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Drauf sicht auf einen Staubsauger der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine seitliche Aufriss-Ansicht, teilweise im Querschnitt entlang der Linie 3-3 aus 2;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Luftpropellers der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine Teilansicht, teilweise im Querschnitt, die eine Luftpropeller-Anordnung der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Pumpen-Gehäuses aus 3;
7 ist eine Teilansicht, teilweise im Querschnitt, die einen oberen Abschnitt einer Flüssigkeits-Abflussanordnung der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine Bodenansicht, teilweise aufgebrochen und teilweise in durchsichtiger Darstellung eines Kugelventils in der Position aus 7;
9A ist eine teilweise aufgebrochene Draufsicht eines Kugelventils aus 8, wobei sich das Kugelventil in einer geschlossenen Position (OFF) befindet;
9B ist eine Draufsicht ähnlich der aus 9A, wobei sich das Kugelventil in einer Ansaugposition befindet;
9C ist eine Draufsicht ähnlich denen aus 9A und 9B und zeigt das Kugelventil in vollständig geöffneter Position (ON);
10 ist eine Ansicht ähnlich der aus 3 mit einer installierten Pumpen-Adapteranordnung und einem an dem Staubsauger aus der vorliegenden Erfindung befestigten Abflussschlauch;
11 ist eine vergrößerte Ansicht einer Pumpe aus 10;
12 ist eine seitliche Aufriss-Ansicht, teilweise im Querschnitt, einer Pumpen-Adapteranordnung der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine Explosionsansicht einer Flüssigkeits-Einlassanordnung der Pumpen-Adapteranordnung aus 12;
14 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Flüssigkeits-Einlassanordnung aus 12;
15 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der aus 14 und zeigt die Flüssigkeits-Einlassanordnung mit Flüssigkeit gefüllt;
16 ist eine Ansicht ähnlich der aus 10 und zeigt eine zweite Ausführungsform des Staubsaugers aus der vorliegenden Erfindung;
17A ist eine Draufsicht eines Ansaugmechanismus der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17B ist eine Querschnittsansicht des Ansaugmechanismus der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
18 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der aus 17B und zeigt den Ansaugmechanismus teilweise mit Flüssigkeit gefüllt;
Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
Anfänglich Bezug nehmend auf die 1 und 2, verfügt ein Staubsauger der vorliegenden Erfindung, allgemein mit 30 bezeichnet, über einen Tank 32 und eine obere Vakuum-Anordnung, generell mit 34 bezeichnet.
Der Tank 32 wird durch Laufrollen unterstützt und beinhaltet ein Paar Handgriffe 38. Die Handgriffe können benutzt werden, um dem Benutzer beim Anheben und Bewegen des Staubsaugers 30 zu helfen. Der Tank 32 definiert weiterhin einen Vakuum-Einlass 40 und eine Anzahl von Schnappverschluss-Vertiefungen 42. Der Vakuum-Einlass 40 kann mit einem Vakuum-Schlauch 43 versehen sein, um ein Saugen an erwünschten Orten anzuwenden.
Der Tank 32 stützt die obere Vakuum-Anordnung 34 ab. Die obere Vakuum-Anordnung 34 beinhaltet einen Deckel 44, ein Motorgehäuse 46, eine Abdeckung 48 und einen Handgriff 50. Die obere Vakuum-Anordnung 34 kann von herkömmlicher Bauweise sein. Außer wie oben beschrieben, können die obere Vakuum-Anordnung 34 und ihre einbezogenen Komponenten ähnlich einem Shop Vac 30 Model QL20TS Staubsauger sein, wie er von der Shop Vac Corporation of Williamsport, Pennsylvania, hergestellt wird. Der Deckel 44 bildet den Boden der oberen Vakuum-Anordnung 34 und trägt ein oder mehrere Schnappverschlüsse 52. Das Motorgehäuse 46 ist mit der Oberseite des Deckels 44 verbunden. Der Reihe nach ist die Abdeckung 48 mit der Oberseite des Motorgehäuses 46 verbunden und der Handgriff 50 schließlich sitzt auf der Oberseite der Abdeckung 48. Wenn ein Benutzer die obere Vakuum-Anordnung 34 mit dem Tank 32 verbinden möchte, hebt er die obere Vakuum-Anordnung 34 auf den Tank 32, richtet die Schnappschverschlüsse 52 mit den Schnappschverschluss-Vertiefungen 42 aus, senkt die obere Vakuum-Anordnung 34 herab, bis der Deckel 44 auf der Oberseite des Tanks 32 ruht und befestigt dann die Schnappverschlüsse an dem Tank 32.
Das Motorgehäuse 46 definiert ein Paar von Luftausblas-Schlitzen 54. Die durch den Einlass 40 in den Staubsauger 30 gezogene Luft wird, wie durch den Pfeil BA in 1 dargestellt, durch die Luftausblas-Schlitze 54 ausgestoßen. Das Motorgehäuse 46 verfügt ebenfalls über eine Staubsauger-Abflussöffnung 56 und ein sich von dort erstreckendes Drei-Positionen-Kugelventil 58. Die Abdeckung 48 der oberen Vakuum-Anordnung 34 stellt ein Gehäuse für eine Schalterbetätigungs-Anordnung 60 (3) zur Verfügung, welche ein durch den Benutzer schaltbares Bedienteil 62 (2) beinhaltet. Sich von der Abdeckung 48 auswärts erstreckend befindet sich ein Stromkabel 64 (1), welches durch ein in der Abdeckung 48 geformtes Relief 65 hindurch tritt. Das Motorgehäuse 46 und die Abdeckung 48 können als zwei separate, abnehmbare Teile oder als ein einander integrierendes Teil ausgeformt sein. Bei beiden Konstruktionen definieren das Motorgehäuse 46 und die Abdeckung 48 einen Luftdurchgang 66, welcher es der Luft erlaubt, die Abdeckung 48 zu betreten und zu verlassen, wie in 1 durch die Pfeile CA dargestellt.
Bezug nehmend auf die 3-6, befindet sich, neben weiteren Dingen, in der oberen Vakuum-Anordnung 34 eine Luftpropeller-Anordnung 68 angeordnet. Wie in 4 und 5 ausführlicher dargestellt, beinhaltet die Luftpropeller-Anordnung 68 einen in einem Gehäuse 70 angeordneten Luftpropeller 74. (Falls erwünscht, kann der Staubsauger 30 über zahlreiche Luftpropeller verfügen). Der Luftpropeller 74 ist in Wechselwirkung mit einer Serie von Dichtringen und einer Motorwellenverbindung innerhalb des Gehäuses 70 auf gehangen. Der Luftpropeller 74 beinhaltet eine obere Platte 84 und eine untere Platte 86 mit einer Serie von zwischen den beiden Platten 84, 86 angeordneten Propellerflügeln 88. Eine Motorwelle 76 erstreckt sich von einem Motor 93 (3 – einen unteren Abschnitt des Motors 93 darstellend), durchtritt einen geflanschten Dichtungsring 80, einen flachen Dichtungsring 82A, eine in die oberen Platte 84 des Luftpropellers 74 geformte Öffnung 90 und einen flachen Dichtungsring 82B und ist in einen Wellenzapfen 78 geschraubt, wobei sie den Wellenzapfen 78 an der Motorwelle 76 sichert. Die Dichtungsringe stabilisieren den Luftpropeller 74 während des Betriebes. Der an der Motorwelle 76 gesicherte Wellenzapfen 78 erstreckt sich von dem flachen Dichtungsring 82B durch eine in die unteren Platte 86 des Luftpropellers 74 geformte Öffnung 92, durch eine in dem Luftpropeller-Gehäuse 70 geformte Öffnung 72 und windet sich eventuell in einen Pumpen-Propeller 104 (6). In diesem Fall dient der Motor 93 dazu, den Luftpropeller 74 und den Pumpen-Propeller 104 an ihren jeweiligen Plätzen innerhalb des Staubsaugers 30 aufzuhängen. Wichtiger ist, dass diese Anordnung dem Motor 93 erlaubt, über die Motorwelle 76 und die Wellenverlängerung 78, gleichzeitig den Luftpropeller 74 und den Pumpen-Propeller 104 anzutreiben. Alternativ können der Wellenzapfen 78 und die Motorwelle 76 integriert ausgeformt sein, sodass ein einziges Gebilde den Luftpropeller 74 und den Pumpen-Propeller 104 antreibt. Eine weitere Alternative für den Wellenzapfen 78 besteht darin, von der Motorwelle 76 versetzt zu sein, und das Drehmoment würde von der Motorwelle 76 auf den Wellenzapfen 78 über ein Getriebe oder eine Stirnradübersetzung übertragen. Die hierin deklamierten Alternativen für den Propellerantrieb dienen nur zur Illustration und die hier diskutierten Luft- und Pumpen-Propeller 74, 104 können auf jede Fachleuten bekannte Methode angetrieben werden.
Wie in 3 ersichtlich, beinhaltet die obere Vakuum-Anordnung 34 ebenfalls einen Deckel-Käfig 106, welcher, in dieser Ausführungsform, integriert mit dem Deckel 44 geformt ist und sich von dort abwärts erstreckt. Die Luftpropeller-Anordnung 68 ist innerhalb des Deckel-Käfigs 106 angeordnet und der Luftpropeller 74 zieht Luft durch den Deckel-Käfig 106. Der Deckel-Käfig 106 beinhaltet mehrere Streben 108, die eine Bodenplatte 110 abstützen. Die Bodenplatte 110 definiert eine längliche Öffnung 112. Ein entfernbarer Schaumfilter 116 umgibt den Umfang des Deckel-Käfigs 106 und ein Stofffilter 118 kann, wie in 3 dargestellt, während des Trocken-Einsatzes des Staubsaugers 30 um den Deckel-Käfig 106 platziert werden, um das Eintreten von Staub in die Öffnung 112 und ein Aufeinandertreffen mit den Deckel-Käfig-Anordnungen zu verhindern. Ein Befestigungsring 119 hält den Schaum- und den Stofffilter 116, 118 an ihrem Platz. Der Befestigungsring 119 wird durch Gleiten des Ringes 119 über den Schaum- und den Stofffilter 116, 118 und Gleiten des Ringes 119 bis zum Boden des Deckels 44 angebracht. An Stelle der Benutzung eines separaten Schaum- und Stofffilters 116, 118, wie oben beschrieben, kann auch eine einzige Filterpatrone benutzt werden, die einen einfacheren Austausch erlaubt.
In den Deckel-Käfig 106 eingeschlossen befindet sich eine obere Pumpen-Anordnung, allgemein mit der Nummer 120 bezeichnet, welche, wie nachfolgend beschrieben, einen oberen Abschnitt einer Pumpe 128 ausformt (11). Die obere Pumpen-Anordnung 120 schließt an eine Pumpenbefestigung 122 an, welche die obere Pumpen-Anordnung 120 mit dem Luftpropeller-Gehäuse 70 verbindet. Wie ausführlich in 6 dargestellt, beinhaltet die obere Pumpen-Anordnung 120 ein oberes Propeller-Gehäuse 124, welches mit der Pumpenbefestigung 122 verbunden ist; ein unteres Propeller-Gehäuse 126, welches, in dieser Ausführungsform, in das obere Propeller-Gehäuse 124 geschraubt ist; und einen Pumpen-Propeller 104, welcher, wie oben beschrieben, mit dem Wellenzapfen 78 verbunden ist. Das Innere des oberen Propeller-Gehäuses 124 und die Oberseite des unteren Propeller-Gehäuses 126 formen eine Pumpenkammer 129 aus. Der Wellenzapfen 78 hält den Pumpen-Propeller 104 schwebend in der Pumpenkammer zwischen dem oberen und unteren Propeller-Gehäuse 124, 126, was dem Pumpen-Propeller 104 eine frei Rotation hierin erlaubt. Der Pumpen-Propeller 104 wird vorzugsweise aus Nylon 6 hergestellt, und das obere und untere Propeller-Gehäuse 124, 126 wird vorzugsweise aus Acrylonitrilebutadiene-Styro-Copolymer („ABS") gefertigt. Das obere Propeller-Gehäuse 124 definiert eine Öffnung 132, durch welche der Wellenzapfen 78 zur Verbindung mit dem Pumpen- Propeller 104 hindurchtritt. Der Durchmesser des Wellenzapfens 78 und der Durchmesser der Öffnung 132 sind so bemessen, dass zwischen ihnen ein ringförmiger Zwischenraum mit einem Durchmesser-Spielraum im Bereich von 0.030 Inches definiert wird. Der Spielraum des Zwischenraumes 140 kann, in Abhängigkeit von den eingeräumten Toleranzen bei der Herstellung des Wellenzapfens 78 und der Öffnung 132, zwischen +/– 0.015 Inches schwanken. Der Zwischenraum ist absichtlich nicht abgedichtet, um eine flüssige Wirkverbindung zwischen dem Tank 32 und der Pumpenkammer 129 zu erlauben. Außerdem reibt der Wellenzapfen 78, wenn der Zwischenraum 140 unabgedichtet bleibt, während seiner Rotation nicht gegen irgendwelche anderen Komponenten und muss daher während des Betriebes des Staubsaugers 30 nicht gekühlt werden.
Das untere Propeller-Gehäuse 126 definiert eine Serie von ringförmigen Seitenwänden: eine obere Auslass-Seitenwand 136, eine Einlass-Seitenwand 134 und eine Propeller-Schutzseitenwand 133. Die obere Auslass-Seitenwand 136 ist die äußerste und längste Seitenwand des unteren Propeller-Gehäuses 126 und formt, wenn die Pumpe montiert ist, einen Teil des Pumpen-Auslasses 130 (11) aus. Der Bodenabschnitt der oberen Auslass-Seitenwand 136 ist nach außen gewölbt um die Montage der Pumpe 128 zu erleichtern. Die Einlass-Seitenwand 134 ist zwischen der oberen Auslass-Seitenwand 136 und der Propeller-Schutzseitenwand 133 angeordnet und von mittlerer Länge. Die Einlass-Seitenwand 134 formt einen Teil des Pumpen-Einlasses 138 (11) aus, wenn die Pumpe 128 montiert ist. Die Propeller-Schutzseitenwand 133 ist die innerste und kürzeste Seitenwand des unteren Propeller-Gehäuses 126 und formt eine Öffnung 139 aus, welche eine flüssige Wirkverbindung zwischen dem Pumpen- Einlass 138 (11) und der Pumpenkammer 129 erlaubt, wenn die Pumpe 128 montiert ist. Die Propeller-Schutzseitenwand 133 dient dazu, Objekte, die größer sind als der Durchmesser der Propeller-Schutzseitenwand 133 (z. B. einen Finger des Benutzers) von dem Pumpen-Propeller 104 fern zu halten, wenn der Pumpen-Propeller 104 in Betrieb ist. Anstelle des Einsatzes einer Propeller-Schutzseitenwand 133 können alternativ ein Schirm oder andere Rückhaltevorrichtungen längs des Inneren der Einlass-Seitenwand 134 angeordnet sein, um die selbe Funktion eines Abhaltens von Fremdkörpern von einem Durchtritt durch die Öffnung 139 mit einer Störung des Pumpen-Propellers 104 zu erfüllen.
Ein Flüssigkeits-Abweiser 142, der integriert mit der Pumpen-Befestiqung 122 ausgeformt ist, befindet sich über dem oberen Propeller-Gehäuse 124 zwischen dem Luftpropeller-Gehäuse 70 (3) und dem oberen Propeller-Gehäuse 124. Der Flüssigkeits-Abweiser 142 dient dazu, jegliche Flüssigkeit, die durch den oberen Propeller-Gehäuse-Zwischenraum 140 während des Betriebes der Pumpe 128 hindurchtritt, abzulenken. Solch ein Flüssigkeits-Abweiser hält Flüssigkeit vom Eintritt in die Luftpropeller-Anordnung und einer Störung des Betriebes des Luftpropellers 74 ab. Ähnlich dem oberen Propeller-Gehäuse 124 definiert der Flüssigkeits-Abweiser 142 ebenfalls eine Öffnung 143, durch welche der Wellenzapfen 78 hindurchtritt. Wie bei der Öffnung 132 des oberen Propeller-Gehäuses 124, ist ein ringförmiger Zwischenraum 144 in der Öffnung 143 zwischen dem Wellenzapfen 78 und dem Flüssigkeits-Abweiser 142 ausgeformt. Der Zwischenraum 144 erlaubt, ähnlich dem Zwischenraum 140, eine Luftstrom-Wirkverbindung zwischen dem Tank 32 und der Pumpenkammer 129.
Wiederum Bezug nehmend auf 3, schließt der Deckel-Käfig 106 ebenfalls einen Luftpropeller-Schutzkäfig 146 ein. Der Luftpropeller-Schutzkäfig 146 erstreckt sich abwärts vom Boden des Luftpropeller-Gehäuses 70 und ist um die Pumpen-Befestigung 122 herum angeordnet. Der Schutzkäfig 146 dient dazu, große Trümmer aus der Luftpropeller-Anordnung 68 herauszuhalten und sie davon abzuhalten, den Betrieb des Luftpropellers 74 zu stören. Der Schutzkäfig 146 ist aus gerippten Lamellen geformt, welche es dem Schutzkäfig 146 erlauben, große Trümmer aus der Luftpropeller-Anordnung 68 fernzuhalten, während er den Luftstrom zwischen der Luftpropeller-Anordnung 68 und dem Tank 32 zulässt.
Die obere Vakuum-Anordnung 34 beherbergt ebenfalls eine mechanische Abschalt- und Überlast-Anordnung, welche allgemein mit der Nummer 150 bezeichnet wird. Die mechanische Abschalt- und Überlast-Anordnung 150 beinhaltet die zuvor erwähnte Schalterbetätigungs-Anordnung 60, einen Schalter 151, einen Schwimmer-Stab 152 und einen Schwimmer 154. Die mechanische Abschalt- und Überlast-Anordnung 150 kann von herkömmlicher Beschaffenheit oder von der Art sein, wie sie unter der U.S. Patentanmeldung Seriennummer 08/727,318 (U.S.-Patentanmeldung Nr. 08/727,318) offenbart und beansprucht wurde. In dieser Ausführungsform sind die Schalterbetätigungs-Anordnung 60 und der Schalter 151 in der Abdeckung 48 gelegen und der Schwimmer 154 ruht auf der Bodenplatte 110 des Deckel-Käfigs 106. Der Schalter 151 kontrolliert die Energie des Motors 93 und verfügt über eine „ON" und „OFF" Position. Der Schalter ist mit dem durch den Benutzer schaltbaren Bedienteil 62 und dem Schwimmer 154 verbunden. Der Schwimmer 154 ist hohl und kann aus irgendeinem geeigneten Material bestehen, wie etwa Copolymer Polypropylen. Der Schwimmer definiert einen Stab- Aufnahmebehälter 156, in welchem der Schwimmer-Stab 152 sitzt. Der Schwimmer-Stab 152 erstreckt sich von dem Schwimmer 154 aufwärts und tritt durch den Deckel 44 und das Motorgehäuse 46 hindurch, wobei er die Verbindung zwischen dem Schalter 151 und dem Schwimmer 154 zur Verfügung stellt. Ein oberer Abschnitt 160 einer Flüssigkeits-Abflussanordnung 162 (10) ist ebenfalls in der oberen Vakuum-Anordnung 34 beherbergt. Bezug nehmend auf 7–10 formen drei Hauptkomponenten den Aufbau des oberen Abschnittes der Flüssigkeits-Abflussanordnung 162 aus: ein Ventil-Gehäuse 164, das Drei-Positionen Kugelventil 58 und ein Abfluss-Knie 166. Wie in 7 ersichtlich, sitzt das Knie 166 in einer in dem Gehäuse 164 geformten Knie-Aushöhlung 168 (elbow cavity), und das Knie 166 ist durch irgendein geeignetes Mittel mit dem Gehäuse 164 verbunden – in dieser Ausführungsform durch ein Paar Schrauben 170 (8). Ein Paar Verbindungsstreifen 171 und eine Serie von Positionierungsrippen 172 sind integral in dem Knie 166 eingeformt. Wenn der Staubsauger 30 zusammengebaut wird, werden die Verbindungsstreifen 171 dazu benutzt, den oberen Abschnitt 160 der Flüssigkeits-Abflussanordnung 162 mit dem Motorgehäuse 46 zu verbinden, und die Positionierungsrippen 172 dienen dazu, das Knie 166 in dem Motorgehäuse 46 auszurichten. Das Knie 166 verfügt ebenfalls über ein darin geformtes Paar J-förmiger Nute 173, um einen unteren Abschnitt 218 der Flüssigkeits-Abflussanordnung 162 mit dem oberen Abschnitt 160 zu verbinden (10). Ein Stöpsel 175 kann während des Trocken-Staubsaugens in dem Knie 166 platziert sein, um eine Öffnung 177 in dem Knie 166 zu verstopfen (3). Der Stöpsel 175 wirkt zusammen mit den J-förmigen Nuten 173 in dem Knie 166, um den Stöpsel 175 an seinem Platz zu halten.
Das Knie 166 formt durch eine Serie von Dichtungen und Verschlüssen eine flüssigkeitsabdichtende Dichtung mit dem Gehäuse 164 aus. In dieser Ausführungsform werden O-Ringe als Dichtungen verwandt, es ist aber vorgesehen, dass jegliche in der Technik bekannte Dichtungen ausreichen würden. Ein integriert mit dem Knie 166 geformter Gehäuse-Verschluss 174 schließt das Gehäuse 164 an der Stelle ab, wo das Gehäuse 164 auf das Knie 166 trifft. Im Inneren des Gehäuses 164 bildet eine um das Knie 166 vorgesehene Dichtung 176 eine flüssigkeitsabdichtende Dichtung zwischen dem Gehäuse 164 und dem Knie 166, und eine zwischen dem Knie 166 und dem Kugelventil 58 angeordnete Dichtung 178 verhindert, dass Flüssigkeit zwischen den beiden hindurchsickert.
Das Kugelventil verfügt über einen integriert mit einer Durchflussregulierungskugel 182 ausgeformten Positionierungsknopf 180. Die Kugel 182 weist einen durch sie gebohrten Durchgang 184 auf, und ist in der Lage, derart gedreht zu werden, dass der Durchgang 184 in flüssiger Wirkverbindung mit dem Inneren des Knies 166 platziert wird. Der Positionierungsknopf 180 ist außerhalb des Gehäuses 164 gelegen. Wie oben diskutiert, hält eine Dichtung 178 Flüssigkeit von einem Hindurchsickern zwischen Kugel 182 und Knie 166 ab. Eine ähnliche, an der gegenüberliegenden Seite der Kugel 182 angeordnete Dichtung hält Flüssigkeiten von einem Hindurchsickern zwischen Kugel 182 und dem Gehäuse 164 ab. Eine weitere zwischen der Kugel 182 und dem Knopf 180 angeordnete Dichtung verhindert ein Hindurchsickern von Flüssigkeit am Knopf 180. Die Staubsauger-Abflussöffnung 56 ist an dem Gehäuse 164 definiert und von einem Gewindeabschnitt umfasst, sodass der Benutzer, falls gewünscht, einen mit einer Gewindeverbindung 192 (z. B. einen Gartenschlauch) versehenen Abflussschlauch 190 (10) mit dem Gehäuse 164 zum Abfließen von Flüssigkeit verbinden kann. Das Gehäuse 164 beinhaltet ebenfalls ein Luftdurchgangs-Kontrollventil 200. Das Luftdurchgangs-Kontrollventil 200 ist unterhalb der Durchflussregulierungskugel 182 ausgeformt und kann in Luftstrom-Verbindung mit dem Inneren des Abfluss-Knies 166 platziert sein, wenn die Durchflussregulierungskugel 182 in der passenden Position platziert ist. Das Luftdurchgangs-Kontrollventil 200 beinhaltet einen durch das Gehäuse 164 definierten Luftdurchgangs-Einlass 202. Ein Rückhaltering 204 sitzt in dem Luftdurchgangs-Einlass 202 und ist dort drin befestigt (ein Dichtungsring in dieser Ausführungsform), und eine Kontrollkugel 206 sitzt in dem Rückhaltering 204.
Mit besonderem Bezug auf die 7, 8 und 9A–C, verfügt das Kugelventil 58 über drei Betriebspositionen zur Kontrolle des Ansaugens der Pumpe 128 und zur Kontrolle der Durchflussrate der abzulassenden Flüssigkeit. 9A zeigt das Kugelventil 58 in der geschlossenen Position (OFF), wenn die Pumpe nicht ansaugt und keine Flüssigkeit abgelassen wird.; 9B zeigt die Kugel in der Ansaugposition, wenn die Pumpe zum Abfließen von Flüssigkeit ansaugt; und 9C zeigt das Kugelventil 58 in der vollständig geöffneten Position (ON), wenn die Pumpe ansaugt und mit der maximal erlaubten Rate Flüssigkeit ablässt. Der Knopf 108 zeigt durch die Stellung von einer der drei in den Knopf 180 integrierten Klauen 208a–c (dogs) an, in welcher Position sich das Kugelventil 58 befindet. Wenn die Klaue 208a auf die Staubsauger-Abflussöffnung 56 ausgerichtet ist, wie in 9A, befindet sich das Kugelventil 58 in der geschlossenen Position (OFF). In der geschlossenen Position (OFF) ist der Durchflussweg zwischen dem Inneren des Knies 166 und der Staubsauger-Abflussöffnung 56 durch die Durchflussregulierungskugel 182 unterbrochen. In dieser Position ist die Durchflussregulierungskugel 182 derart gedreht, dass der Durchgang 184 senkrecht zu und ohne flüssige Wirkverbindung mit dem Inneren des Knies 166 und der Staubsauger-Abflussöffnung 56 verläuft. Wenn sich das Kugelventil in der geschlossenen Position (OFF) befindet, ist die Luftstrom-Wirkverbindung zwischen dem Luftdurchgangs-Einlass 202 und dem Inneren des Knies 166 ebenfalls unterbrochen. Wenn die Klaue 208b auf die Staubsauger-Abflussöffnung 56 ausgerichtet ist, wie in 9B, befindet sich das Kugelventil 58 in der Ansaugposition. In der Ansaugposition befindet sich der Durchgang 184 in einem 45° Winkel zu dem Inneren des Knies 166. In der Ansaugposition wird ein Luftstromweg, wie in 7 zu sehen, zwischen dem Luftdurchgangs-Einlass 202 und dem Inneren des Knies 166 gebildet. Wie nachfolgend ausführlich erklärt, wird während des Betriebes des Staubsaugers 30 in dem Tank 32 ein Vakuum erzeugt, welches einen Niederdruckbereich in dem Knie 166 erzeugt. Wenn das Kugelventil 58 in die Ansaugposition gedreht wird, strömt atmosphärischer Druck von außerhalb des Tanks 32 in den Luftdurchgangs-Einlass 202, vorbei an der Luftdurchgangs-Kontrollkugel 206, vorbei an der Durchflussregulierungskugel 182 und in das Innere des Knies 166, um letztendlich die Pumpe 128 anzusaugen. Schließlich kann der Benutzer, wenn die Pumpe 128 angesaugt wurde und Flüssigkeit aus dem Tank 32 pumpt, den Knopf 180 so drehen, dass die Klaue 208c, wie in 9C, auf die Staubsauger-Abflussöffnung 56 ausgerichtet ist. Das Kugelventil 58 befindet sich dann in der vollständig geöffneten Position (ON), wobei der Durchgang 184 mit dem Inneren des Knies 166 ausgerichtet ist und die Staubsauger-Abflussöffnung 56 einen vollständigen Durchflussweg vom Inneren des Knies 166 zu der Staubsauger-Abflussöffnung 56 bildet, welcher ein Ablassen von Flüssigkeit mit der maximal erlaubten Rate zulässt. 10–11 stellen den Staubsauger 30 mit einer installierten Pumpen-Adapteranordnung 210 dar. 12 zeigt die Pumpen-Adapteranordnung 210 selbst, und 13–14 stellen Elemente der Pumpen-Adapteranordnung 210 ausführlicher dar. Bezug nehmend auf 10, beinhaltet die Pumpen-Adapteranordnung 210 eine untere Pumpen-Anordnung 212, eine Einlass-Röhre 214, eine Flüssigkeits-Einlassanordnung 216 und den unteren Abschnitt 218 der Flüssigkeits-Abflussanordnung 162. Bezug nehmend auf 11, erstreckt sich zur Vervollständigung der Pumpe 128 die vorzugsweise aus ABS gefertigte untere Pumpen-Anordnung 212 aufwärts in die obere Pumpen-Anordnung 120. Die Auswärtswölbung des Bodenabschnittes der oberen Auslass-Seitenwand 136 erleichtert das Einlassen der unteren Pumpen-Anordnung 212 in die obere Pumpen-Anordnung 120. Die Pumpen-Adapteranordnung 210 wird durch einen rechtwinkligen Flansch 219, der integriert in eine untere Auslass-Seitenwand 224 der Pumpen-Adapteranordnung 210 geformt ist, an ihrem Platz gesichert. Wenn sich die Pumpen-Adapteranordnung 210 in dieser gesicherten Position befindet, ist der rechtwinklige Flansch 219 innerhalb des Deckelkäfigs 106 durch die rechtwinklige Öffnung 112 der Bodenplatte 110 derart angeordnet, dass die Hauptachse des rechtwinkligen Flansches 219 im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptachse der rechtwinkligen Öffnung 112 liegt. In dieser installierten Anordnung erstreckt sich eine Pumpen-Einlassröhre 220 der unteren Pumpen-Anordnung 212 zur Vervollständigung des Aufbaus des Pumpen-Einlasses 138 aufwärts in die Einlass-Seitenwand 134, und die untere Auslass-Seitenwand 224 der unteren Pumpen-Anordnung 212 erstreckt sich zur Vervollständigung des Aufbaus des Pumpen-Auslasses 130 aufwärts in die obere Auslass-Seitenwand 136. Die Pumpen-Einlassröhre 220 und die Einlass-Seitenwand 134 wirken zusammen zur Ausformung einer Flüssigkeits-Dichtung zwischen den beiden. Die Flüssigkeits-Dichtung wird durch das Zusammenwirken der Dichtung 222 mit der Einlass-Seitenwand 134 geformt. Die Dichtung 222 ist in einer in der Pumpen-Einlassröhre eingeformten Nut 223 angeordnet. Auf ähnliche Weise wirken die oberen und die unteren Auslassseitenwände 136, 224 ebenfalls zur Ausformung einer Dichtung zusammen. Eine in einer in der unteren Auslass-Seitenwand 224 ausgeformten Nut 228 gelegene Dichtung 226 wirkt zusammen mit der oberen Auslass-Seitenwand 136 zur Ausformung dieser Flüssigkeits-Dichtung.
Wiederum Bezug nehmend auf 10 passt die Pumpen-Einlassröhre 220 in die Einlass-Röhre 214. Das andere Ende der Einlass-Röhre 214 ist mit einem an der Flüssigkeits-Einlassanordnung 216 ausgeformten Passstück 230 verbunden. Innerhalb der Einlass-Röhre 214 ist eine Aussteifungs-Röhre 232 angeordnet, welche dazu dient, Bewegungen der Flüssigkeits-Einlassanordnung 216 zu verhindern, wenn sich Flüssigkeit in dem Tank 32 befindet. An der Auslassseite der Pumpe 128 verbindet ein Passstück 240 der Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 die Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 mit der unteren Auslass-Seitenwand 224 der Pumpe 128. Diese Verbindung platziert über eine in der unteren Auslass-Seitenwand 224 ausgeformte Pumpen-Auslassöffnung 234 die Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 in flüssiger Wirkverbindung mit dem Pumpen-Auslass 130. In dieser Ausführungsform wird die Pumpen-Auslassöffnung 234 sowohl zum Ansaugen der Pumpe 128 als auch zur Handhabung des Flüssigkeitsauslasses von der Pumpe 128 genutzt. Es ist jedoch vorgesehen, dass diese beiden Funktionen stattdessen durch zwei separate, in Verbindung mit dem Pumpen-Auslass 130 geformte Öffnungen gehandhabt werden können. Eine Dichtung 242 dichtet die Verbindung zwischen dem Passtück 240 und der unteren Auslass- Seitenwand 224 ab. Das andere Ende des Passstückes 240 passt in eine erste Abfluss-Röhre 244. Die erste Abfluss-Röhre 244 erstreckt sich abwärts und ist durch ein Passstück 248 mit einem Ansaugmechanismus 246 verbunden. In dieser Ausführungsform ist der Ansaugmechanismus 246 in der Flüssigkeits-Einlassanordnung 216 angeordnet. Der Ansaugmechanismus 246 kann irgendwo in dem Tank 32 platziert werden.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die 13 und 14 die Flüssigkeits-Einlassanordnung 216 ausführlicher dargestellt. Die Flüssigkeits-Einlassanordnung 216 weist einen, am Boden durch eine Platte 252 geschlossenen, Hohlkörper 250 auf. Eine Abdeckplatte 254 ist mit der Oberseite des Hohlkörpers 250 verbunden (in dieser Ausführungsform durch einen Schraubensatz), und ein Schirm 256 ist zwischen der Bodenplatte 252 und der Abdeckplatte 254 um den Hohlkörper 250 herum angeordnet. Der Ansaugmechanismus 246 ist zwischen der Abdeckplatte 254 und der Oberseite des Hohlkörpers 250 angeordnet. Der Ansaugmechanismus 246 weist einen Passstück-Abschnitt 260 auf, welcher in einem Flüssigkeits-Aufnahmebehälter 262 sitzt. Der Passstück-Abschnitt 260 weist zwei darin ausgeformte Passstücke auf: das Passstück 248 und ein separates Passstück 264. Die beiden Passstücke 248, 264 erstrecken sich durch zwei in die Abdeckplatte 254 ausgeformte Öffnungen 266, 268 aufwärts. Wie oben diskutiert, ist das Passstück 164 mit der ersten Abfluss-Röhre 244 verbunden. Wie nachfolgend diskutiert wird, ist das Passstück 264 mit einer zweiten Abfluss-Röhre 278 verbunden. Der Flüssigkeits-Aufnahmebehälter 262 des Ansaugmechanismus 246 formt einen Einlass-Abschnitt 270 aus, welcher sich abwärts durch eine in die Oberseite des Hohlkörpers 250 geformte Öffnung 272 erstreckt. Ein Dichtungsring 274 und eine Kontrollventil-Kugel 276 sind innerhalb des Einlass-Abschnittes 270 des Flüssigkeits-Aufnahmebehälters 262 angeordnet. Die Oberseite des Hohlkörpers 250 formt ebenfalls das Passstück 230 aus, welches sich durch eine in die Abdeckplatte 254 geformte Öffnung 280 aufwärts erstreckt und, wie oben diskutiert, mit der Einlass-Röhre 214 verbunden ist. In die Oberseite des Hohlkörpers 250 ist ebenfalls eine Flüssigkeits-Einlassöffnung 282 ausgeformt, welche eine flüssige Wirkverbindung zwischen dem Inneren des Hohlkörpers 250 und dem Tank 32 zur Verfügung stellt.
Wiederum Bezug nehmend auf 10, vervollständigt die zweite Auslassröhre 278 den Durchflussweg der Flüssigkeits-Auslassanordnung 162. Wie oben diskutiert, ist die zweite Auslassröhre 278 durch das Passstück 264 (14) mit dem Ansaugmechanismus 246 verbunden. Von dem Ansaugmechanismus 246 erstreckt sich die zweite Auslassröhre 278, das Innere des Tanks 32 durchspannend, aufwärts und ist mit dem Knie 166 des oberen Abschnittes 160 der Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 verbunden. (Der Stöpsel 175 wurde von dem Knie 166 entfernt.)
An das Ende der zweiten Abfluss-Röhre 278 schließt ein drehbares Anschlussstück 284 an, welches die zweite Abfluss-Röhre 278 mit dem Knie 166 verbindet. Das drehbare Anschlussstück 284 ist ein frei drehendes Element und nicht an der zweiten Abfluss-Röhre 278 befestigt. Das drehbare Anschlussstück 284 weist ein Paar integriert eingeformte Buckel 286 (12) auf. Zum Verbinden der zweiten Abfluss-Röhre 278 mit dem Knie 166 des oberen Abschnittes 160, handhabt der Benutzer das drehbare Anschlussstück 284, um die Buckel 286 mit dem Paar von in das Knie 166 eingeformten J-förmigen Nuten 173 (7) auszurichten. Der Benutzer führt dann das drehbare Anschlussstück 284 in das Knie 166 ein, wobei er die Buckel 286 entlang der Nute 173 drückt und das drehbare Anschlussstück 284 wie erforderlich dreht. Wenn die Buckel 286 das Ende der Nute 173 erreichen, ist der untere Abschnitt 218 der Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 an seinem Platz verriegelt und die Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 ist vollständig. Eine in einer Nut 289 am Ende der zweiten Abfluss-Röhre 278 angeordnete Dichtung verhindert das Hindurchsickern von Flüssigkeit aus dem Knie 166 in den Tank 32. Ein eine Kontrollventil-Kugel 290 aufweisendes Kontrollventil 288 ist in der zweiten Abfluss-Röhre 278 in der Nähe des drehbaren Anschlussstückes 284 angeordnet.
Der Staubsauger 30 kann in drei Betriebsarten betrieben werden: Trockensaug-Modus, Feuchtsaug-Modus und Pump-Modus. 3 zeigt den Staubsauger 30 in der Trockensaug-Konfiguration. In der Trockensaug-Konfiguration befindet sich das Kugelventil in der geschlossenen Position (OFF), der Stöpsel befindet sich in der Knie-Öffnung 177, und der Stofffilter 118 ist um den Deckel-Käfig 106 herum platziert, um Staub vom Eintritt in die Öffnung 112 abzuhalten. Um den Staubsauger 30 in den Feuchtsaug-Modus umzuwandeln, wird der Stofffilter 118 entfernt. Um den Staubsauger 30 entweder im Trocken- oder im Feuchtsaug-Modus zu betreiben, schaltet der Benutzer das Bedienteil 62 ein und schaltet den Motor 93 ein. Der laufende Motor 93 dreht über die Motorwelle 76 den Luftpropeller 74 in dem Luftpropeller-Gehäuse 70, was ein Vakuum in dem Tank 32 erzeugt. Der Benutzer kann nun Material in den Tank 32 saugen. Der Benutzer kann, wenn er das Saugen beenden will oder der Tank 32 voll ist, das Saugen durch Schalten des Bedienteiles 62, um den Motor 93 auszuschalten, beenden.
Um den Staubsauger 30 in den Pump-Modus umzuwandeln, wird die Pumpen-Adapteranordnung 210 installiert (10–12). Um die Pumpen-Adapteranordnung 210 zu installieren und die Pumpe 128 zu vervollständigen, führt der Benutzer die untere Pumpen-Anordnung 212 durch die Öffnung 112 in die Deckel-Käfig Bodenplatte 110 ein, richtet den rechtwinkligen Flansch mit der rechtwinkligen Öffnung 112 aus und drückt den rechtwinkligen Flansch 219 durch die rechtwinklige Öffnung 112, sodass der rechtwinklige Flansch 219 sich nun in dem Deckel-Käfig 106 befindet. Der Benutzer führt die untere Pumpen-Anordnung 212 in das untere Propeller-Gehäuse 126 der oberen Pumpen-Anordnung 120 ein und dreht, wenn eingeführt, die Pumpen-Adapteranordnung 210 derart, dass die Hauptachse des rechtwinkligen Flansches 219 im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptachse der rechtwinkligen Öffnung 112 liegt, um die Pumpen-Adapteranordnung 210 an ihrem Platz zu sichern. Wie oben erläutert, erleichtert die Auswärtswölbung des Bodenabschnittes der oberen Auslass-Seitenwand 136 das Einführen der Pumpen-Adapteranordnung 210 in das untere Propeller-Gehäuse 126. Während des Einführens gleitet die Pumpen-Einlassröhre innerhalb der oberen Einlass-Seitenwand des unteren Propeller-Gehäuses 126, und die Dichtung 222 formt eine Dichtung mit der oberen Einlass-Seitenwand 134 aus. Ähnlich gleitet die untere Auslass-Seitenwand 224 der unteren Pumpen-Anordnung 212 innerhalb der oberen Auslass-Seitenwand 136 des unteren Propeller-Gehäuses 126, und die Dichtung 226 formt eine Dichtung mit der oberen Auslass-Seitenwand 136 aus. Die vervollständigte Pumpe 128 beinhaltet den durch das Zusammenwirken der Pumpen-Einlassröhre 220 und der Einlass-Seitenwand 134 geformten Pumpen-Einlass 138; den in der Pumpenkammer 129 angeordneten Pumpen-Propeller 104; und den durch die oberen und unteren Auslassseitenwände 136, 224 geformten Pumpen-Auslass 130. Die Abmessung jedes Teiles der Pumpe 128 hängt von der erwünschten Durchflussrate der Pumpe 128 ab. Zusätzlich kann die Kraft des Motors 93 die Größe und Ausgestaltung (design) vieler Komponenten beeinflussen, den Pumpen-Propeller 104 eingeschlossen. Um die Installation der Pumpen-Adapteranordnung 210 abzuschließen und den Aufbau der Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 zu vervollständigen, verbindet der Benutzer die zweite Abfluss-Röhre 278 mit dem oberen Abschnitt der Flüssigkeits-Auslassanordnung 162. Wie oben erläutert, dreht der Benutzer das drehbare Anschlussstück 284 der zweiten Abfluss-Röhre 278 zur Ausrichtung der Buckel 286 des drehbaren Anschlussstückes 284 mit den J-förmigen Nuten 173 des Knies 166, um die zweite Abfluss-Röhre 278 mit dem oberen Abschnitt 160 der Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 zu verbinden. Wenn die Buckel 286 ausgerichtet sind, drückt der Benutzer die Buckel 286 entlang der Nute 173, bis die Buckel 286 die Enden der Nute 173 erreichen. Wenn die Buckel 286 sich am Ende der Nute 173 befinden, sind das drehbare Anschlussstück 284 und der untere Abschnitt der Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 an ihrem Platz verriegelt, und die Installation der Pumpen-Adapteranordnung 210 und der Aufbau der Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 sind vollständig.
Falls der Benutzer große Partikel aus dem in den Staubsauger 30 gezogenen Material herausfiltern möchte, kann er einen Netz-Sammelbeutel in dem Tank 32 installieren und den Beutel mit dem Einlass 40 verbinden. Der Netz-Sammelbeutel kann von der Art sein, wie sie unter der U.S. Patentanmeldung Seriennummer 08/903,635 (U.S. Patentanmeldung Nr. 08/903,635) offenbart und beansprucht wurde. Wenn die Pumpen-Adapteranordnung 210 installiert ist, und falls irgendein Sammelbeutel gewünscht wird, führt der Benutzer die kombinierte obere Vakuum-Anordnung 34/Pumpen-Adapteranordnung 210 in den Tank 32 ein und sichert dann den Deckel 44 des Tanks 32 mit den Schnappverschlüssen 52.
Bezug nehmend auf 10, schaltet der Benutzer zuerst durch Schalten des Bedienteiles 62 den Motor 93 auf „ON", um den Staubsauger 30 in kombiniertem Feuchtsaug- und Pump-Modus zu betreiben. Der nun mit Energie versorgte Motor 93 dreht über die Motorwellen 76/Wellenzapfen 78 Kombination gleichzeitig den Luftpropeller 74 und den Pumpen-Propeller 104. Der in dem Gehäuse 70 rotierende Luftpropeller 74 reduziert den Druck in dem Tank 32, wobei er ein Vakuum erzeugt. [In dieser Ausführungsform muss der Vakuumschlauch in dem Einlass 40 angeordnet sein, um in dem Tank 32 das erforderliche Vakuum zu erzeugen, damit der Staubsauger 30 ordentlich arbeitet. Jedoch kann der Staubsauger 30 der vorliegenden Erfindung derart gestaltet sein, dass er ordentlich arbeitet, ohne dass ein Vakuumschlauch 43 in dem Einlass 40 notwendig ist (z. B. durch einen Einlass mit geringerem Durchmesser, einen größeren Luftpropeller, etc.)] Das in dem Tank 32 erzeugte Vakuum zieht Luft, Flüssigkeit und/oder anderes Material durch den Vakuumschlauch 43 und den Einlass 40 in den Tank 32. Falls ein Netz-Sammelbeutel um den Einlass 40 herum platziert wird, filtert der Netz-Sammelbeutel außerordentlich große Partikel, die in den Tank 32 gesaugt werden, heraus und mindert die Wahrscheinlichkeit, dass die Pumpe 128 verstopft wird. Selbst wenn die Pumpe 128 nicht benutzt wird, kann der Netz-Sammelbeutel dennoch benutzt werden, um große Partikel aus der in dem Tank 32 gesammelten Flüssigkeit herauszufiltern, sodass große Partikel nicht den Abfluss verstopfen, wenn der Tank 32 in einen Abfluss ausgeschüttet oder entleert wird. Die in den Tank 32 gezogene Luft tritt durch einen Schaumfilter 116 und durch den Deckel-Käfig 106 in das Motorgehäuse 46, und wird schließlich durch die Auslassschlitze 54 ausgestoßen.
Solange der Motor in Betrieb ist, wird Flüssigkeit in dem Tank 32 gesammelt. Wenn der Benutzer bereit ist, das Herauspumpen der Flüssigkeit aus dem Tank 32 zu beginnen, muss die Pumpe 128 angesaugt werden. Die Pumpe saugt entweder selbstständig an oder muss durch den Benutzer angesaugt werden. Das Ansaugen der Pumpe geschieht auf folgende Weise. Wenn Flüssigkeit in dem Tank 32 gesammelt wird und der Flüssigkeitspegel steigt, tritt Flüssigkeit in die Flüssigkeits-Einlassanordnung 216 ein. Die Flüssigkeit fließt durch den Schirm 256 und durch die Öffnung 282 in den Hohlkörper 250 hinein. Flüssigkeit sammelt sich dann in dem Hohlkörper 250. Wenn der Flüssigkeitspegel in dem Hohlkörper 250 den Einlass-Abschnitt 270 des Flüssigkeitsaufnahmebehälters 262 erreicht, stößt die Flüssigkeit gegen die Kontrollventil-Kugel 276 und sammelt sich in dem Flüssigkeitsaufnahmebehälter 262. Der Flüssigkeitspegel in dem Flüssigkeitsaufnahmebehälter 262 steigt weiter und beginnt, die Passstücke 248, 264 und die korrespondierende erste und zweite Abfluss-Röhre 244, 278 zu füllen (15). Wenn das in der ersten und zweiten Auslassröhre 244, 278 gesammelte Flüssigkeitsvolumen gleich dem Flüssigkeitsvolumen ist, das notwendig ist, um den Raum zwischen dem Pumpen-Propeller 104 und der Flüssigkeits-Einlassanordnung 216 zu füllen, befindet sich die Pumpe in einem Zustand, um angesaugt zu werden. Wenn sich der Knopf 180 in der vollständig geöffneten Position (ON) oder der Ansaugposition befindet, saugt die Pumpe 128 selbstständig an, da die in der zweiten Abfluss-Röhre 278 angesammelte Flüssigkeit Luft von relativ hohem, atmosphärischem Druck ausgesetzt ist. [Es ist jedoch möglich, dass die Pumpe 128 nicht selbständig ansaugt, wenn sich der Knopf 180 in der vollständig geöffneten Position (ON) befindet, falls irgendeine Art von Blockade (z. B. in dem mit der Staubsauger-Abflussöffnung 56 verbundenen Abflussschlauch 190 eingeschlossenes Wasser) atmosphärische Druckluft davon abhält, in die zweite Abfluss-Röhre 278 zu strömen.] Die wahrscheinlichere Situation wird jedoch sein, dass sich der Knopf 180 in der geschlossenen Position (OFF) befindet, da der Benutzer die Pumpe 128 nicht starten wird, ehe er bereit ist. In der geschlossenen Position (OFF) saugt die Pumpe 128 nicht selbstständig an.
Bezug nehmend auf 15, wird das Ansaugen der Pumpe 128 durch eine ausreichende Menge von in der ersten und zweiten Abfluss-Röhre 244, 278 angesammelten Flüssigkeit und durch einen durch diese angesammelte Flüssigkeit aufgebauten Hochdruck/Niederdruck Unterschied verursacht. Unter normalen Umständen wäre es, wenn das Kontrollventil 288 (10) nicht vorhanden wäre, mit dem Knopf 180 in geschlossener Position (OFF), schwierig, eine ausreichende Menge von Flüssigkeit in dem Ansaugmechanismus 246 anzusammeln, um die Pumpe 128 anzusaugen. Ohne das Kontrollventil 288 würde die zweite Auslass-Röhre 278 unter Druck stehen, und das in der zweiten Auslass-Röhre 278 erzeugte Hochdrucksystem würde Flüssigkeit vom Eintritt in die zweite Auslass-Röhre 278 abhalten. Ohne Flüssigkeit in der Auslass-Röhre 278 würde nicht ausreichend Flüssigkeit in dem Ansaugmechanismus 246 gesammelt, um den Raum zwischen dem Pumpen-Propeller 104 und der Flüssigkeits-Einlassanordnung 216 zu reinigen. Durch das Kontrollventil 288 gerät die zweite Auslass-Röhre 278 jedoch nicht unter Druckeinfluss, wenn sich der Knopf 180 in der geschlossenen Position (OFF) befindet, da das Kontrollventil 288 der Druckluft erlaubt, von der zweiten Auslass-Röhre 278 freigegeben zu werden und die zweite Auslass-Röhre 278 auf dem selben Druck hält, wie das Innere des Tanks 32. Dies erlaubt eine Flüssigkeitsansammlung in der zweiten Auslass-Röhre 278. Wenn eine ausreichende Flüssigkeitsmenge angesammelt ist, kann das Kugelventil 58 von der geschlossenen Position (OFF) in die Ansaugposition gedreht werden und die Pumpe wird ansaugen, da ein, durch die in Luftstromverbindung mit dem Inneren des Tanks 32 stehende erste Abfluss-Röhre 244 verursachtes, Niederdrucksystem, und ein, durch die über den Luftdurchgangs-Einlass 202 in Luftstromverbindung mit der atmosphärischen Druckluft stehende zweite Abfluss-Röhre 278 verursachtes, Hochdrucksystem zum Aufbau eines Druckunterschiedes durch die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsaufnahmebehälter 262 zusammenwirken. Dieser Druckunterschied dient dazu, die in der ersten und zweiten Abfluss-Röhre 244, 278 angesammelte Flüssigkeit auf den Rest der ersten Abfluss-Röhre 244, durch den Pumpen-Auslass 130, in die Pumpenkammer 129 und herunter durch den Pumpen-Einlass 138 und die Einlass-Röhre 214 zu drücken, wobei die Pumpe 128 von Luft gereinigt und angesaugt wird (10).
Die angesaugte Pumpe 128 pumpt dann die angesammelte Flüssigkeit aus dem Tank 32 heraus. Bezug nehmend auf 10, fließt die in dem Tank 32 gesammelte Flüssigkeit von dem Tank 32 durch den Schirm 256, in den Hohlkörper 250, die Einlass-Röhre 214 und den Pumpen-Einlass 138 hinauf, und in die Pumpenkammer 129. An dieser Stelle wird etwas Flüssigkeit durch den Zwischenraum 140 spritzen, der größte Teil dieser Flüssigkeit wird aber abwärts in den Pumpen-Auslass 130 gepumpt, wo die Flüssigkeit durch die Pumpen-Auslassöffnung 234 in die Flüssigkeits-Auslassanordnung 162 und aus dem Staubsauger 30 durch die Staubsauger-Abflussöffnung 56 heraus fließt. Nach dem Ansaugen kann der Benutzer den Knopf 180 so drehen, dass die Klaue 208c auf die Staubsauger-Abflussöffnung 56 ausgerichtet ist, wobei der Durchgang 184 mit dem Inneren des Knies 166 und der Staubsauger-Abflussöffnung 56 (9C) ausgerichtet wird. Dies erlaubt der gepumpten Flüssigkeit, mit der maximalen Durchflussrate abzufließen. Wenn die Pumpe 128 angesaugt ist, ist es nicht wahrscheinlich, dass sie ihr Ansaugen wegen einer Verschlechterung der Dichtung 222 verliert. Wenn die Pumpe 128 Flüssigkeit herauspumpt, ist die Dichtung 222 von Flüssigkeit umgeben, da sowohl der von der Einlass-Seitenwand 134 eingeschlossene Bereich als auch der Pumpen-Auslass mit Flüssigkeit gefüllt sind. Wenn dies der Fall ist, tritt keine Luft in die Pumpenkammer 129 ein und verursacht keinen Ansaugverlust der Pumpe 128, auch falls die Dichtung sich zu verschlechtern beginnt. Die Pumpe 128 wird in diesem Fall jedoch weniger wirkungsvoll arbeiten.
Falls während des Saugens der Flüssigkeitspegel in dem Tank 32 zu hoch wird, schaltet die mechanische Abschalt- und Überlast-Anordnung 150 automatisch den Motor 93 aus. Wenn die Flüssigkeit in dem Tank 32 das Niveau des Schwimmers 154 erreicht, drückt die Flüssigkeit den Schwimmer 154 aufwärts, was den Schwimmer-Stab 152 aufwärts drückt. Möglicherweise drückt die steigende Flüssigkeit den Schwimmer-Stab 152 hoch genug, um den Schalter 151 auf „OFF" zu schalten, was den Motor 93 und die Rotation des Luftpropellers 74 und des Pumpenpropellers 104 stoppt. Der Schwimmer 154 sollte in einer ausreichend geringen Höhe platziert werden, damit der Motor 93 ausgeschaltet wird („OFF"), ehe der Pegel der Flüssigkeit hoch genug ist, dass diese in den Luftpropeller 74 einzutreten beginnt. Wenn der Motor 93 ausgeschaltet wurde („OFF"), hat der Benutzer zwei Möglichkeiten: er kann entweder die obere Vakuum-Anordnung 34 entfernen und den Tank 32 manuell entleeren, oder durch mechanisches außer Kraft setzen der Schwimmer-Abschaltung die Schwimmer-Abschaltung umgehen. Wenn der Benutzer das Saugen oder das Pumpen mit dem Staubsauger 30 beendet hat, schaltet er den Staubsauger 30 durch Herunterdrücken des durch den Benutzer schaltbaren Bedienteiles 62 aus („OFF").
Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 16–18 dargestellt. Der Staubsauger 30 und die Pumpe 128 dieser Ausführungsform arbeiten wie vorhergehend beschrieben, und ähnliche Teile sind daher ähnlich nummeriert. Diese Ausführungsform beinhaltet einen alternativen Ansaugmechanismus 246'. Wie der Ansaugmechanismus 246 ist der alternative Ansaugmechanismus 246' in der Pumpen-Adapteranordnung 210 eingeschlossen und zwischen der ersten und zweiten Ausfluss-Röhre 244, 278 angeordnet. Ähnlich wie die Verbindungen in der anderen Ausführungsform verbindet das Passstück 248 den alternativen Ansaugmechanismus 246' mit der ersten Ausfluss-Röhre 244 und das Passstück 264 verbindet den alternativen Ansaugmechanismus 246' mit der zweiten Ausfluss-Röhre 278. Mit besonderem Bezug auf 17A und 17B beinhaltet der alternative Ansaugmechanismus 246' einen Flüssigkeits-Sammelbecher 300, eine auf der Oberseite des Sammelbechers 300 angeordnete Becher-Abdeckung 302 und eine in dem Sammelbecher 300 angeordnete Kugel 306. Das Passstück 248 ist integriert mit dem Sammelbecher 300 und das Passstück 264 integriert mit der Becher-Abdeckung 302 ausgeformt. Eine Schraube 302 befestigt die Becher-Abdeckung 302 an dem Sammelbecher 300. Die Becher-Abdeckung 302 weist eine darin geformte Öffnung 308 auf, und ein Schirm 310 ist entlang der Oberseite der Becher-Abdeckung 302 angeordnet und an ihr befestigt. Das Passstück 264 der Becher-Abdeckung 302 tritt durch eine in den Schirm 310 geformte Öffnung 312 hindurch. Eine Kugel-Führung 314 ist an ihrem Platz befestigt und erstreckt sich abwärts in den Sammelbecher 300. Die Kugelführung 314 wirkt zusammen mit der Wand des Sammelbechers 300, um den Weg der Kugel 306 einzuschränken, sodass die Kugel 306 immer in die Öffnung 308 in der Becher-Abdeckung 302 eingreift, wenn der Sammelbecher 300 ausreichend mit Flüssigkeit gefüllt ist (17B). Der alternative Ansaugmechanismus 246' ist innerhalb des Tanks 32 in einer Höhe angeordnet, dass in den Einlass 40 eintretende Flüssigkeit sowohl den Sammelbecher 300 als auch den Tank 32 füllt.
Der alternative Ansaugmechanismus 246' arbeitet nach den selben Prinzipien des Pumpen-Ansaugens, wie die vorhergehend beschriebene Ausführungsform. Ein Hochdruck/Niederdruck Unterschied wird durch die in dem Sammelbecher 300 angesammelte Flüssigkeit aufgebaut, um die Pumpe 128 anzusaugen. Wenn der Luftpropeller 74 in Betrieb ist und Flüssigkeit in den Tank 32 gezogen wird, tritt die Flüssigkeit durch den Einlass 40 hindurch. Der größte Teil dieser Flüssigkeit fällt dabei in den Tank 32, ein Teil der Flüssigkeit fällt jedoch wegen der Lage des alternativen Ansaugmechanismus 246' in diesen hinein. Die in den alternativen Ansaugmechanismus 246' fallende Flüssigkeit tritt durch den Schirm 310, durch die Öffnung 308 in der Becher-Abdeckung 302 hindurch und in den Sammelbecher 300 hinein. Die erste gesammelte Flüssigkeit füllt die erste Ausfluss-Röhre 244 und das Passstück 248 und beginnt danach, den Pumpen-Auslass 130 zu füllen. Wenn mehr Flüssigkeit gesammelt wird, steigt der Flüssigkeitspegel in dem Sammelbecher 300. Wenn der Flüssigkeitspegel in dem Sammelbecher 300 steigt, drückt die Flüssigkeit die Kugel 306 entlang der Kugel-Führung 314 aufwärts. Möglicherweise steigt der Flüssigkeitspegel in dem Sammelbecher 300 hoch genug, sodass die Kugel 306 in der Öffnung 308 der Becher-Abdeckung 302 sitzt (18). Die Pumpe 128 ist nun in einem Zustand, durch den alternativen Ansaugmechanismus 246' angesaugt zu werden. Wenn der Benutzer den Knopf 180 in die Ansaugposition oder die vollständig geöffnete Position dreht (ON), füllt atmosphärische Druckluft mit relativ hohem Druck die zweite Auslass-Röhre 278 und den Abschnitt des Sammelbechers 300 zwischen der Oberfläche der angesammelten Flüssigkeit und der Becher-Abdeckung 302. Gleichzeitig wird die in dem Pumpen-Auslass 130 angesammelte Flüssigkeit einem Niederdrucksystem ausgesetzt, wenn sich der Pumpen-Auslass 130 über den Zwischenraum 140 in Luftstrom-Wirkverbindung mit dem Inneren des Tanks 32 befindet. Das Hochdruck/Niederdruck System wirkt auf die in dem Sammelbecher 300 angesammelte Flüssigkeit ein, um einen Druckunterschied auf die Flüssigkeit in dem Sammelbecher 300 aufzubauen. Ähnlich der anderen Ausführungsform dient dieser Druckunterschied dazu, die in dem Sammelbecher 300 gesammelte Flüssigkeit durch die erste Auslass-Röhre 244, durch den Pumpen-Auslass 130 in die Pumpenkammer 129 und abwärts durch den Pumpen-Einlass 138 und die Einlass-Röhre 214 zu drücken, wodurch die Pumpe 128 von Luft gereinigt und die Pumpe 128 angesaugt wird. Die angesaugte Pumpe 128 pumpt dann, wie oben beschrieben, die gesammelte Flüssigkeit aus dem Tank 32 heraus. Es ist vorgesehen, dass der alternative Ansaug-Mechanismus 246' in der Lage sein soll, auch ohne den Zwischenraum 140 zwischen dem oberen Propellergehäuse 124 und dem Wellenzapfen 78 für das zur Verfügung Stellen der Luftstrom-Wirkverbindung zwischen dem Pumpen-Auslass 130 und dem Inneren des Tanks 32, die Pumpe 128 anzusaugen. Wenn der Einlass 40 höher angeordnet wäre als der Sammelbecher 300 in dem Staubsauger 30 und der Sammelbecher 300 höher angeordnet wäre als die Pumpenkammer 129, könnte die Pumpe 128 durch durch den Einlass 40 kommende, in den Sammelbecher 300 fallende und abwärts zu der Pumpenkammer 129 hinabfließende Flüssigkeit angesaugt werden.
Die Wirksamkeit des zwischen der Oberfläche der angesammelten Flüssigkeit in dem Sammelbecher 300 und der Becher-Abdeckung 302 erzeugten Hochdruckbereiches wird nicht durch den in dem Tank 32 vorhandenen Niederdruckbereich abgeschwächt, da die Kugel 306, welche in der Öffnung 308 sitzt, dazu dient, den in dem Sammelbecher 300 erzeugten Hochdruckbereich vor einer Wechselwirkung mit dem in dem Tank 32 vorhandenen Niederdruckbereich zu bewahren. Weiterhin ist in dieser Ausführungsform ein Kontrollventil 288 nicht notwendig. Wegen der Lage des alternativen Ansaug-Mechanismus 246 und der Größe des Sammelbechers 300 kann genug Flüssigkeit zum Ansaugen der Pumpe ohne die Benutzung der zweiten Auslass-Röhre 278 in dem Sammelbecher 300 gesammelt werden, um den Raum zwischen dem Sammelbecher 300 und der Pumpenkammer 129 auszufüllen.
Der Staubsauger 30 der vorliegenden Erfindung weist signifikante Vorteile gegenüber früheren Staubsaugern auf. Durch das zur Verfügung Stellen einer Pumpe zum Entfernen von Flüssigkeit aus dem Tank, kann Flüssigkeit einfacher in Ausgüsse von verschiedener Höhe entleert werden. Der Antrieb des Pumpenpropellers über den selben Motor, welcher den Luftpropeller antreibt, reduziert deutlich die Kosten des Staubsaugers gegenüber solchen Konstruktionen, die einen separaten Motor für die Pumpe erfordern. Durch die Anordnung der Pumpe in dem Tank unterhalb des Luftpropellers, kann der Pumpenpropeller einfach und wirkungsvoll durch eine einzelne, mit dem Luftpropeller verbundene Welle angetrieben werden.
Die Entfernbarkeit der Pumpen-Adapteranordnung 210 stellt eine signifikante Wirksamkeit zur Verfügung, wenn der Staubsauger für Trockenmaterial benutzt wird. Weiterhin stellt die Ansaug-Anordnung der vorliegenden Erfindung ein einfaches, leicht zu benutzendes und kosteneffektives Ansaugsystem zur Verfügung.

Claims

Staubsauger, umfassend: einen Tank (32), mit einem Einlass für die Aufnahme flüssigen Materials und einem Innenbereich; eine energiebetriebene Pumpe (128), die einen Innenbereich und einen Pumpen-Auslass definiert und des weiteren eine Öffnung definiert, wobei die Öffnung den Innenbereich der Pumpe und eine Ansaugöffnung in Luftstrom-Verbindung mit dem Innenbereich des Tanks platziert; eine Luftpropeller-Anordnung (68), die in Luftstrom-Wirkverbindung mit dem Innenbereich des Tanks angeordnet ist, wobei der Luftpropeller ein eine Öffnung definierendes Gehäuse beinhaltet sowie einen innerhalb des Gehäuses angeordneten angetriebenen Propeller, wobei die Gehäuseöffnung den angetriebnen Propeller in Luf tstrom-Wirkverbindung mit dem Innenbereich des Tanks platziert, wobei der angetriebene Propeller einen relativ kleinen Druckbereich in dem Innenbereich des Tanks hat, dem Pumpen-Innenbereich und der Ansaugöffnung des Pumpen-Auslasses erzeugt; einen innerhalb des Tanks zum Sammeln von durch den Tank aufgenommener einbehaltener Flüssigkeit angeordneten Ansaugmechanismus (246), eine Quelle atmosphärischer Druckluft; dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpen-Auslass eine Ansaugöffnung definiert, eine zwischen dem Ansaugmechanismus und der Ansaugöffnung des Pumpen-Auslasses angeordnete erste Röhre (244), wobei die erste Röhre den Ansaugmechanismus in Flüssigkeits-Wirkverbindung mit der Ansaugöffnung des Pumpen-Auslasses bringt; und eine zweite Röhre (278), die zwischen dem Ansaugmechanismus und der Quelle atmosphärischer Druckluft angeordnet ist, wobei die zweite Röhre den Ansaugmechanismus in Flüssigstrom-Wirkverbindung mit der Quelle atmosphärischer Druckluft bringt; worin, wenn eine ausreichende Menge flüssigen Materials in dem Ansaugmechanismus (246) und der ersten und zweiten Röhre (244, 278) gesammelt ist, die Quelle atmosphärischer Druckluft in Zusammenarbeit mit dem relativ geringen Druck in der Ansaugöffnung agiert, um ein Druckdifferential über der in dem Ansaugmechanismus und den ersten und zweiten Röhren (244, 278) gesammelten Flüssigkeit aufzubauen, wobei die Pumpe (128) angesogen wird.
Staubsauger gemäß Anspruch 1, wobei der Pumpen-Auslass des weiteren eine Abflussöffnung definiert und der Staubsauger des weiteren umfasst: eine Flüssigkeits-Ablassanordnung (162), die eine Staubsauger-Ablassöffnung (56) definiert, wobei die Flüssigkeits-Ablassanordnung (162) die ersten und zweiten Röhren (244, 278) beinhaltet und die ersten und zweiten Röhren (244, 278) in flüssiger Wirkverbindung mit der Ablassöffnung (56) des Pumpen-Auslasses zum Ablassen der durch den Tank aufgenommenen Flüssigkeit von dem Staubsauger durch die Staubsauger-Ablassöffnung.
Staubsauger gemäß Anspruch 2, wobei die Ansaugöffnung des Pumpen-Auslasses und die Abflussöffnung des Pumpen-Auslasses die gleiche Öffnung sind, und der Ansaugmechanismus (246) innerhalb der Flüssigkeits-Abflussanordnung (162) zwischen der ersten und zweiten Röhre (244, 278) angeordnet ist.
Staubsauger gemäß Anspruch 3, umfassend: eine in der Flüssigkeits-Abflussanordnung (162) zwischen dem Ansaugmechanismus (246) und der Staubsauger-Abflussöffnung angeordnetes Ventil, wobei das Ventil das Ansaugen der Pumpe (128) sowie den Abfluss der durch den Tank (32) auf genommenen Flüssigkeit aus dem Staubsauger reguliert.
Staubsauger gemäß Anspruch 4, wobei das Ventil einen Luft-Einlassdurchtritt beinhaltet und das Ventil beweglich zwischen zumindest zwei Positionen ist: eine erste Position, in der das Ventil die Luftstrom-Wirkverbindung zwischen dem Lufteinlass-Durchtritt und dem Ansaugmechanismus (246) zu blockiert; und eine zweite Position, in der das Ventil die Luftstrom-Wirkverbindung zwischen dem Lufteinlass-Durchtritt und dem Ansaugmechanismus (246) ermöglicht.
Staubsauger gemäß Anspruch 3, wobei die angetriebene Pumpe (128) eine obere Pumpenanordnung (120) und eine untere Pumpenanordnung (212) beinhaltet, die Flüssigkeits-Abflussanordnung einen oberen Abschnitt (160) und einen unteren Abschnitt (218) beinhaltet, und der Staubsauger des weiteren umfasst: eine Pumpen-Adapteranordnung (210), die die untere Pumpenanordnung (212), den unteren Abschnitt (218) der Flüssigkeits-Abflussanordnung (162) sowie den Ansaugmechanismus beinhaltet, wobei die Pumpen-Adapteranordnung (210) von dem Staubsauger entfernbar ist und die Pumpen-Adapteranordnung (210) von dem Staubsauger entlang der Verbindung zwischen der oberen und unteren Pumpen-Anordnungen (120, 212) und entlang der Verbindung zwischen den oberen und unteren Abschnitten (160, 218) der Flüssigkeits-Abflussanordnung (162) abgetrennt wird.
Staubsauger gemäß Anspruch 6, wobei die Pumpen-Adapteranordnung (210) eine Flüssigkeits-Einlassanordnung beinhaltet, und der Ansaugmechanismus (246) in der Flüssigkeits-Einlassanordnung angeordnet ist.