DE716354C - Staubsauger mit einer exzentrisch angetriebenen Schlagkoerpereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Staubsauger mit einer exzentrisch angetriebenen Schlagkörpereinrichtung und insbesondere auf solche mit einem auf und ab gehenden Schlagkörper.

Auf und ab gehende Schlagkörper haben vor den bekannten umlaufenden gewisse Vorteile voraus, unter denen der wichtigste ist, daß der Schlag unter einem beliebigen Winkel geführt werden kanu und nur die geringstmögliche Reibungsberührung mit dem Teppich oder der zu reinigenden Fläche stattfindet.

Es sind bereits auf und ab gehende Schlagkörper bekannt, deren Bewegung durch Schwingungen erzeugt wird, die ihrerseits durch den Umlauf eines unausgewuchteten Gewichts hervorgerufen werden, das entweder zwangsläufig vom Gebläsemotor oder durch eine im Luftstrom angeordnete Turbine o. dgl, angetrieben wird. Diese Einrichtungen haben aber den Nachteil, daß Schwingungen auf den Staubsaugerkörper übertragen werden.

Es ist auch ein Staubsauger bekanntgeworden, bei welchem eine Welle um ihre eigene Längsachse sich dreht, wobei sie durch Riemen und Scheibe in ihrem Mittelpunkt angetrieben wird. Die Welle trägt an jedem Ende ein Exzenter, welches bei der Drehung der Welle die Schwenkbewegungen von Endplatten hervorruft. Diese Platten sind an einen Zapfen gelagert, schwingen vor und zurück und bewegen hierbei die Schlagstäbe auf einem gekrümmten Weg auf und ab. Die Welle ist hierbei starr im Gehäuse der Maschine abgestützt. Alle durch die Arbeitsweise bewirkten Kräfte werden· daher unmittelbar durch die Welle auf das Gehäuse übertragen.

Die Erfindung bezweckt die Verringerung oder Unterdrückung dieser Übelstände.

Bei dem erfindungsgemäßen Staubsauger besteht die Schlagkörpereinrichtung aus einer umlaufenden, nachgiebig am Gehäuse gelageren Masse und einem auf und ab gehenden Schlagglied, wobei sich die Einrichtung um eine praktisch durch ihrem Massenmittelpunkt gehende Achse dreht, während das auf und ab gehende Schlagglied mit der umlaufenden Masse exzentrisch zum Massenmittelpunkt verbunden ist. Der den Teppich berührende Teil des Schlaggliedes kann ge-

zwungen werden, sich in einer Ebene unter einem beliebigen Winkel zum Teppich zu bewegen, so daß er unter dem Einfluß der mit ihm verbundenen Masse eine auf und ab gehende Bewegung ausführt.

Die umlaufende Masse ist zweckmäßig nachgiebig auf einer durch den Massenmittelpunkt der Einrichtung gehenden Achse gelagert und vorteilhaft so ausgebildet, daß sie ίο an der dem Schlagglied gegenüberliegenden Seite einen exzentrischen Teil besitzt, so daß der Massenmittelpunkt der Einrichtung praktisch in der Drehachse liegt. Infolge der nachgiebigen Lagerung dreht sich aber die Einrichtung selbst dann um den Massenmittelpunkt, wenn die Drehachse in der Ruhestellung nicht genau durch den Massenmittelpunkt geht. Diese Eigenschaft ist von erheblicher Bedeutung, weil sie eine genaue Auswuchtung der erheblichen Teile unnötig macht. Die umlaufende Masse kann als Riemenscheibe ausgebildet sein, so daß ihr unmittelbar, z. B. durch einen Riemen, eine Drehbewegung erteilt werden kann. Infolge der nachgiebigen Lagerung der Einrichtung sucht der Riemenzug die umlaufende Masse aus ihrer Ausrichtung mit ihren Traggliedern herauszuziehen; um diese Wirkung aufzuheben, können Federn oder ähnliche nachgiebige Einrichtungen vorgesehen sein, welche sich dem Zug des Antriebsriemens entgegensetzen.

Das Schlagglied wird zweckmäßig an der

umlaufenden Masse mittels einer Welle angelenkt, welche auf ersterer drehbar und exzentrisch angeordnet ist. Vorteilhaft wird die Welle von einem oder mehreren undrehbaren, nachgiebig gelagerten Teilen getragen.

Diese können als starre, nachgiebig am Staub-Saugerkörper befestigte Hohlkörper und zur Aufnahme von Lagern für die umlaufende Masse ausgebildet sein.

Bei den bekannten Einrichtungen mit auf und ab gehendem Schlagglied ist es schwierig, eine brauchbare Bürste zum Fegen des Teppichs vorzusehen; bei der Erfindung kann man dagegen an die Schlagkörpereinrichtung an einer exzentrisch zur Einrichtungsdrehachse liegenden Stelle eine Bürste anlenken, so daß sie eine Schwingbewegung ausführt. Zweckmäßig besteht diese Verbindung aus einem Lenker, der mit seinen Enden an der Bürste und der umlaufenden Masse angelenkt ist.

Die Erfindung läßt sich in verschiedenartiger Weise in die Praxis umsetzen; in den Zeichnungen sind beispielshalber zwei besondere Ausführungsformen dargestellt.

Es zeigen

Fig. ι eine Seitenansicht einer Ausführungsform, die teilweise in einem in der Ebene L-L der Fig. 2 genommenen Schnitt

dargestellt ist,
Fig. 2 eine Unter ansieht des Staubsaugers

nach Fig. 1, Fig. 3 eine teilweise in der Ebene III-III

der Fig. 2 geschnittene Ansicht des Schlagkörpers,

Fig. 4, 5 und 6 Querschnitte in den Ebenen

IV-IV, V-V und VI-VI der Fig. 3, Fig. 7 eine Seitenansicht einsr zweiten

Ausführungsform, die zum Teil in einem Schnitt in der Ebene VII-VII der Fig. 8 dargestellt ist,

Fig. S eine Unteransicht des Staubsaugers

nach Fig. 7,

Fig. 9 und 10 Schnitte durch den Schlag-

körper in den Ebenen IX-IX und X-X der

Fig. 8,
Fig. 11 einen Längsschnitt durch den

Schlagkörper in der Ebene XI-XI der Fig. 8, Fig. 12 und 13 Querschnitte durch den

Schlagkörper in den Ebenen XII-XII und XIII-XIII der Fig. 11.

Der in Fig. 1 dargestellte Staubsauger ist

mit einem waagerecht angeordneten, motorisch angetriebenen Gebläseradao versehen, welches Luft durch eine nach unten gerichtete Düse ansadgt, die durch das Staubsaugergehäuse 21 und eine Bodenscheibe 22 begrenzt ist. 9<> Die Luft wird durch einen Kanal 23 in den Staubbeutel 24 gedrückt.

In der Düse ist eine Schlagkörpereinriclitung ,angeordnet, die gegen den Teppich schlägt, um den Staub zu lockern, der dann ^s durch den Luftstrom in den Staubbeutel 24 befördert wird. Die Schlagkörpereinrichtung ist mit zwei starren Schlaggliedern 26 versehen, die an den gegenüberliegenden Enden einer Welle 27 angeordnet sind, deren Wir- ion kungsweise noch weiter unten näher beschrieben ist. Die Unterkante eines jeden Schlaggliedes 26 ist durch am Staubsaugergehäuse befestigte senkrechte Führungen 28 gegen seitliche Bewegung gesichert.

Die Welle 27, auf der die Schlagglieder 26 befestigt sind, ist in ihrer .Mitte in einem Kugellager 29 gelagert, das exzentrisch in einer verhältnismäßig schweren Riemenscheibe 30 befestigt ist. Die Exzentrizität des Lagers 29 und zugleich der Welle 27 ist in den Fig. 3 und 5 durch die Strecke E angedeutet. Auf jeder Seite der Riemenscheibe 30 ist je ein mit ihr aus einem Stück gefertigtes Lagergehäuse 31 für je ein Kugellager 32 vorgesehen, dessen innere Lagerschale auf einer Hülse 33 angeordnet ist, welche die Riemenscheibe 30, die Welle 27 und die Schlagglieder 26 drehbar trägt. Auf jeder Hülse ist ein mit einem Schalenglied 35 zusammenarbeitender Flansch 34 vorgesehen; die Schalen 35 sind von den Lagergehäusen

3i getragen, und auf diese Weise sind Labyrinthdichtungen geschaffen, die den Eintritt von Staub in die Lager 32 verhindern.

Jede Hülse 33 ist im Staubsaugergehäuse 21 dadurch nachgiebig gelagert, daß sie durch eine biegsame Hülse 37 aus Gummi o. dgl. mit einem starren Rohr 36 verbunden ist, das seinerseits von einem Gummistück 38 getragen ist, das an der Innenwand des Staubsaugergehäuses mittels einer Flanschenscheibe 39 befestigt ist. Die Nachgiebigkeit dieser biegsamen Lagerung ist derart, daß die Einrichtung zwar zuverlässig unterstützt ist, aber nach jeder Richtung etwas ausweichen kann.

Die Riemenscheibe 30 erhält ihren Antrieb über einen Riemen 41 von einem Fortsatz 40 der Gebläsemotorwelle her, und zum Ausgleich des Riemenzugs sind zwischen dem Schlagkörper und dem Staubsaugergehäuse Zugfedern 42 vorgesehen.

Hinter dem Schlagglied ist eine zu ihm parallele Bürste 43 vorgesehen, die mit den Enden ihrer Oberkante am Staubsaugergehäuse 21 angelenkt ist. Auf der Welle-27 ist ein Lenker 44 drehbar angeordnet, der durch ein Loch im Rohrteil 36 des Schlagkörpers hindurchragt und mit seinem anderen Ende bei 45 an einem über der Oberkante der Bürste 43 gebildeten Vorsprung angelenkt ist.

Die ganze Schlagkörpereinrichtung läßt sich nach Lösen der Befestigungsschrauben 46 der Flanschscheiben 39 herausnehmen.

Ist der Staubsauger im Betrieb, so wird die Riemenscheibe 30 durch den Riemen 41 in Umdrehung versetzt, und die exzentrisch in der Riemenscheibe angeordnete Welle 27 dreht sich auf einer Kreisbahn, deren Halbmesser gleich der Exzentrizität E ist. Diese Drehbewegung wird auf die Schiagglieder 26 übertragen, wobei deren Unterkanten sich rasch aufwärts und abwärts bewegen und gegen den Teppich 25 schlagen.

Wenn die Einrichtung mit voller Drehzahl umläuft, dreht sich die Riemenscheibe 30 um den Massenmittelpunkt der Einrichtung und nicht unbedingt um die tragende Achse, obgleich die Anordnung vorzugsweise so getroffen ist, daß die Tragachse möglichst genau durch den Massenmittelpunkt der Einrichtung geht. Die Einrichtung ist auf diese Weise völlig ausgewuchtet und überträgt nur ein Mindestmaß von Schwingungen auf den Staubsaugerkörper. Wenn die Welle 27 sich auf ihrer Kreisbahn bewegt, überträgt der Lenker 44 eine Schwingbewegung auf die Bürste, so daß diese wie ein Pendel hin und her schwingt und dabei den Teppich fegt und die durch den Schlagkörper gelockerten Schmutzteilchen verlagert.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Staubsauger hat der Motor eine waagerechte, zur Längsrichtung der Düse parallel angeordnete Welle. Die durch das Gehäuse 50 und die Bodenscheibe 51 begrenzte Düse steht über den Saugkanal 52 mit dem Gebläserad in Verbiirdung. Letzteres ist an einem Ende der Motorwelle befestigt, während ihr anderes Ende eine Riemenscheibe 53 zum Antrieb des Schlagkörpers trägt. Der Antrieb wird auf den Schlagkörper über eine Zwischenwelle 54 übertragen, die durch die Mitte eines der Räder geht, auf denen der Staubsauger auf dem Fußboden läuft. An einem Ende der Zwischenwelle 54 ist eine mittels eines Riemens 56 von der Motorriemenscheibe 53 her angetriebene Riemenscheibe 55 angeordnet, während das andere Ende eine Riemenscheibe 57 trägt, die über einen Riemen 58 mit der Antriebsriemenscheibe 59 des Schlagkörpers verbunden ist. Der letztgenannte Riemen liegt in einem Kanal, der mit der Saugdüse in Verbindung steht, aber von dem Riemen 56 durch eine Wand getrennt ist, durch die die Zwischenwelle 54 hindurchgeht.

Die Riemenscheibe 59 ist auf dem einen Ende 60 der Schlagkörperhauptwelle 61 angeordnet, deren Enden 60 in bezug auf den mittleren Hauptteil der Welle um die Strecket gekröpft sind und in Kugellagern 62 laufen, die nachgiebig in an von der Decke des Gehäuses 50 heruntergehenden Schultern 64 befestigten Hülsen 63 aus Gummi o. dgl. gelagert sind.

Die Schlagkörperwelle 61 ist auf ihrer ganzen Länge von einer Hülse 65 umgeben, die an ihren Enden mittels Kugellagern 66 drehbar auf der Welle 61 gelagert ist. Auf dieser sind zwei zylindrische Gewichte 67 10c starr befestigt, die mit Bohrungen 68 versehen sind, so daß sie in bezug auf die Welle 61 unausgewuchtet sind. Vorzugsweise sind die Abmessungen der Gewichte 67 und der Bohrungen 68 so gewählt, daß der Massenmittelpunkt der Einrichtung praktisch in der Drehachse der Endteile 60 der Welle 61 liegt. Die Enden der Schlagkörperhülse 65 sind von biegsamen Fortsätzen der Hülsen 63 eingeschlossen, so daß die Lager 62 und 66 gegen die im Inneren der Düse strömende staubhaltige Luft abgedichtet sind.

Ein starres Schlagglied 69 ist mit der Schlagkörperhülse 65 starr verbunden, und seine Enden sind gegen seitliche Bewegungen durch Führungen 70 ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 6 gesichert.

Um den Zug des Riemens 59 aufzuheben, ist eine Wickelfeder 71 vorgesehen, welche die gleiche Wirkung wie die bei der ersten Ausführungsform verwendeten Zugfedern hat.

Hinter dem Schlagkörper und parallel zu ihm ist die Bürste 72 gelagert, die bei 73 an den die Schlagkörperlager 62 tragenden Schultern 64 angelenkt ist, Auf einem eingeschnürten Teil der Schlagkörperhülse 65 ist ein Lenker 74 drehbar angeordnet, dessen anderes Ende bei 75 an einem jenseits der Schwenkachse der Bürste 72 gebildeten Fortsatz angelenkt ist.

to Beim Betrieb des Staubsaugers wird .die Riemenscheibe 59 vom Motor über den Riemen56, die Zwischenwelle 54 und den Riemen 58 angetrieben, und die exzentrisch zur Riemenscheibe 59 liegende Welle 61 beschreibt eine Kreisbahn, deren Halbmesser gleich der Exzentrizität E ist. Diese Drehbewegung wird durch die Schlagkörperhülse 65 auf die Schlagglieder 09 übertragen,, deren Unterkanten sich rasch aufwärts und abwärts beao wegen und gegen den Teppich schlagen.

Läuft die Einrichtung mit voller Drehzahl um, so drehen sich die drehbaren Teile um den Massenmittelpunkt und nicht notwendigerweise, um die Tragachse. Die biegsamen as Hülsen 63 ermöglichen den Eintritt der erforderlichen Ausweichung, falls die Tragachse in der Ruhelage nicht genau durch den Massenmittelpunkt geht. Die Bürste 72 wird in der gleichen Weise wie die Bürste 43 der ersten Ausführungsform angetrieben.

Bei beiden Ausführungsformen verringern die nachgiebigen Tragglieder die Wirkung etwaiger unausgeglichener Schwingungen und gestatten außerdem der Einrichtung kleine Verlagerungen, so daß sie sich um ihren Massenmittelpunkt drehen kann.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Staubsauger mit einer exzentrisch angetriebenen Schlagkörpereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagkörpereinrichtung aus einer umlaufenden, nachgiebig am Gehäuse gelagerten Masse (30, 67), einer daran exzentrisch angeordneten Welle (27, 61) und einem an dieser Welle vorgesehenen auf und ab gehenden Schlagglied (26, 69) besteht, ".vobei sich die Einrichtung um eine praktisch um ihren Massenmittelpunkt gehende "\chse dreht.
2. 2. Staubsauger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Masse als Riemenscheibe (30) ausgebil-

   " -det ist.
3. 3. Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Federn (42) oder ähnliche nachgiebige Teile vorgesehen sind, um den Zug des Antriebsriemens (41) entgegenzuwirken.
4. 4. Staubsauger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Welle {27) eine Kante des Schlaggliedes (26) angelenkt ist. ^fis
5. 5. Staubsauger nach Anspruch 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagkörpereinrichtung drehbar und nachgiebig in der Weise gelagert ist, daß ein oder mehrere Hohlkörper (33, 36, 65) mittels undrehbar angeordneter Teile (38, 63) nachgiebig am Staubsaugerkörper (21, 50) gelagert und zur Aufnahme von Lagerteilen (32, 62, 66) zur Unterstützung der umlaufenden Masse (30, 67) ausgebildet sind.
6. 6. Staubsauger nach Anspruch 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß mit der Schlagkörpereinrichtung an einer exzentrisch zur Drehachse gelegenen Stelle (45, 75) eine Bürste (43, 72) gelenkig verbunden ist, so daß sie eine Schwingbewegung ausführt.
7. 7. Staubsauger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Bürste (43, 72) und der Schlagkörpereinrichtung durch einen mit der Bürste (43, 72) und der umlaufenden Masse (30, 67) verbundenen Lenker (44. 74) gebildet ist. ,

   Hierzu 2 Blatt-Zeichnungen

   lii'IfLIX. I₁EDIiI *M I IN DK!;