EP0251263B1 - Staubsauger in Kleinformat - Google Patents

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EP0251263B1
EP0251263B1 EP87109290A EP87109290A EP0251263B1 EP 0251263 B1 EP0251263 B1 EP 0251263B1 EP 87109290 A EP87109290 A EP 87109290A EP 87109290 A EP87109290 A EP 87109290A EP 0251263 B1 EP0251263 B1 EP 0251263B1
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EP
European Patent Office
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housing
brushes
suction
vacuum cleaner
pairs
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EP87109290A
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French (fr)
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EP0251263A3 (en
EP0251263A2 (de
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Helmut Diebolder
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Individual
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L5/00—Structural features of suction cleaners
    • A47L5/12—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum
    • A47L5/22—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum with rotary fans
    • A47L5/28—Suction cleaners with handles and nozzles fixed on the casings, e.g. wheeled suction cleaners with steering handle
    • A47L5/30—Suction cleaners with handles and nozzles fixed on the casings, e.g. wheeled suction cleaners with steering handle with driven dust-loosening tools, e.g. rotating brushes

Definitions

  • the invention relates to a vacuum cleaner in small format according to the preamble of claim 1.
  • the purpose of the invention is to provide an easily transportable and easy-to-handle vacuum cleaner with which objects can be cleaned by suction, such as e.g. upholstery, curtains, car interiors, carpets and the like.
  • a pair of brushes 21 lies on a swivel radius outside a vertical axis 25 of the device, which means that when the brushes 21 are placed on a base, the device constantly runs away or rotates, as a result of which fatigue-free work is not guaranteed.
  • the known hand-held cleaning device is further disadvantageous in its structural design, and it has only a relatively low suction power.
  • the present invention has set itself the task of developing a vacuum cleaner of the type mentioned in such a way that a high suction power is achieved with a small space requirement and that fatigue-free working is ensured.
  • the invention is characterized by the features of the characterizing part of patent claim 1.
  • the motor and transmission as well as the suction turbine and dust bag are arranged in a single housing, the housing being approximately elongated and rectangular in cross section, so that a compact structure results.
  • the brushes are designed as rotating, roller-shaped brushes and several brushes always work in pairs so that a pair of brushes is driven in opposite directions and between them the suction opening for sucking up the dirt.
  • All suction openings are connected to the dust bag via a common channel, the dust bag itself being arranged in the housing and being held there in an easily replaceable manner by an associated flap in the housing.
  • the dust bag is arranged outside the housing.
  • the dust bag can be inserted into the housing as an exchangeable cassette.
  • a suction indicator can be attached in the housing, which indicates the filling level of the dust bag.
  • a suction indicator can be attached in the housing, which indicates the filling level of the dust bag.
  • the counter-rotating brushes not only consist of a bristle material, but the brushes can also consist of wire bristles, so that it is possible with the handheld vacuum cleaner to dedust, remove rust, polish and remove paint.
  • the handheld vacuum cleaner provides a motor with a drive power of around 100 watts, which is driven by 220 volts, which achieves excellent suction power.
  • This motor and the suction turbine driven by it preferably have a number of revolutions of 15,000 revolutions per minute, and the reduction gear assigned to the motor works in a ratio of 1: 2 on the output shaft for driving the brushes, so that the output shaft rotates with about 7500 revolutions.
  • Pinions are arranged on the output shaft in a rotationally fixed manner, counter-rotating pinions being provided one behind the other, so that the roller-shaped brushes lying in one plane are driven in opposite directions.
  • the pinions work on gears, which in turn are connected to the brush rollers in a rotationally fixed manner and a reduction ratio of 1:20 is again achieved here, so that in a preferred exemplary embodiment the brushes rotate at a speed of approximately 375 revolutions per minute.
  • the handheld vacuum cleaner consists of a housing 1, which has a beveled cover surface 2 at the front, so that the handheld vacuum cleaner can also be easily moved under low objects.
  • the housing encloses a receiving space 3 for a motor 4, which is rotatably connected with its drive shaft 5 to a first gear 6, which works on a second gear 7, which is mounted on the one hand in a bearing plate 8 on the motor and on the other hand in a flange 9 of the Reduction gear.
  • This gear 7 is connected in a rotationally fixed manner to a shaft 10, which in turn is connected in a rotationally fixed manner to the turbine wheel 11, which is arranged in a further receiving space 12.
  • the receiving space is delimited by a rear wall 13, in which an opening 14 is arranged, while the receiving space 12 is defined at the front by a closed wall 15.
  • the wall 15 forms the rear wall of a front terminal space 16, which is used for the cable entry of the mains cable and for attaching the strain relief.
  • the receiving space 3 is delimited in the direction of the dust bag 21 by a rear wall 22, in which a plurality of openings 23 are arranged for the air to flow through.
  • This wall 22 serves as a safety when the dust bag 21 is removed so that the user cannot reach into the motor from the side of the chamber 24 in which the dust bag is arranged.
  • the dust bag itself is interchangeably arranged in the chamber 24 in a manner not shown in detail and takes up the dirt via the suction nozzles 25.
  • suction nozzles 25 lie in parallel on a channel 26 and the channel 26 is in turn connected to the chamber 24 in an air-tight manner.
  • the suction nozzles 25 are profiled approximately triangular in cross-section and have a front split suction slot 27. After the brushes 32, 33 are present in pairs and have a mutual spacing in the middle, a suction slot 27 is assigned to each brush 32, 33.
  • the opposing drive of the brush pairs 32, 33 is now carried out as follows:
  • this gear 7 meshes with a gear 28 which is connected in a rotationally fixed manner to an output shaft 29.
  • the output shaft 29 is rotatably mounted in a bearing plate 37 on the rear of the housing 1 and in a front bearing plate 38 on the front of the housing 1.
  • the output shaft 29 is rotatably connected to a gear 30, the gear 30 in turn meshing with a pinion 31, which is rotatably connected to a shaft 39, which shaft 39 is rotatably connected to the brushes 32,33.
  • suction slot 27 is arranged between two pairs of brushes 32, 33 driven in opposite directions.
  • FIG. 3 shows the housing again in the front view and the channel 26 is shown in broken lines, which is connected in an air-tight manner to the divided suction slot 27, wherein one suction opening 40, 41 is assigned to one suction slot 27.
  • FIG. 4 shows again schematically how the suction slots 27 are connected to the channel 26 in an air-tight manner and the channel in turn opens into the dust bag 21 with a front mouth 42, so that the air is deflected in the direction of arrow 43 at the mouth.
  • the entire mechanism is mounted in the area of a base plate 36, which forms the underside of the housing 1, additional bearing points 44 being arranged in the area of the base plate 36 for the output shaft 29.
  • this housing shell 45 The purpose of this housing shell 45 is to hold and cover the pinions 31 for driving the pairs of brushes 32, 33. If the housing shell 45 is removed, the brush pairs 32, 33 fall down with the shaft 39 and can thus be exchanged easily.
  • the chamber 24 is connected to the dust bag 21 with a corresponding filling indicator.
  • each pair of brushes 32, 33 carries the dirt lying on the surface to be cleaned directly to the suction slot 27, so that an excellent cleaning effect is provided.

Landscapes

  • Nozzles For Electric Vacuum Cleaners (AREA)
  • Filters For Electric Vacuum Cleaners (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Staubsauger in Kleinformat nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Zweck der Erfindung ist, einen leicht transportablen und leicht handhabbaren Staubsauger zu schaffen, mit dem man Gegenstände durch Absaugen reinigen kann, wie z.B. Polster, Vorhänge, Auto-Innenräume, Teppiche und dergleichen.
  • Bei einer bekannten Anordnung nach der EP 0 017 646 A1 liegt ein Bürstenpaar 21 auf einem Schwenkradius außerhalb einer vertikalen Achse 25 des Gerätes, wodurch die Gefahr besteht, daß beim Aufsetzen der Bürsten 21 auf eine Unterlage das Gerät ständig wegläuft bzw. sich dreht, wodurch ein ermüdungsfreies Arbeiten nicht gewährleistet ist. Das bekannte Handreinigungsgerät ist weiterhin nachteilig in seinem Konstruktiven Aufbau sehr ausladend und weist nur eine relativ geringe Saugleistung auf.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Staubsauger der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei geringem Raumbedarf eine hohe Saugleistung erzielt wird und daß ein ermüdungsfreies Arbeiten gewährleistet ist.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.
  • In bevorzugter Ausführungsform ist hierbei der Motor und Getriebe sowie Saugturbine und Staubsack in einem einzigen Gehäuse angeordnet, wobei das Gehäuse etwa länglich und im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet ist, so daß sich ein gedrängter Aufbau ergibt.
  • Hierbei sind die Bürsten als rotierende, walzenförmige Bürsten ausgebildet und mehrere Bürsten arbeiten stets paarweise so zusammen, daß jeweils ein Paar von Bürsten gegenläufig angetrieben ist und zwischen sich die Ansaugöffnung zum Ansaugen des Schmutzes aufnehmen.
  • Hierdurch wird eine ausgezeichnete Reinigungswirkung erzielt, denn die gegenläufig rotierenden Bürsten arbeiten dann jeweils für sich in Richtung auf die Ansaugöffnung und können so einfach den Schmutz von der zu reinigenden Fläche aufnehmen und in Richtung zur Ansaugöffnung transportieren.
  • Alle Ansaugöffnungen sind über einen gemeinsamen Kanal mit dem Staubsack verbunden, wobei der Staubsack selbst in dem Gehäuse angeordnet ist und durch eine zugeordnete Klappe im Gehäuse leicht auswechselbar dort gehalten ist.
  • Es kann auch vorgesehen sein, daß der Staubsack außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
  • Es kann weiterhin auch vorgesehen sein, daß der Staubsack als auswechselbare Kassette in das Gehäuse einschiebbar ist.
  • In dem Gehäuse kann noch zusätzlich eine Sauganzeige angebracht werden, welche den Füllungsgrad des Staubsackes anzeigt. Ferner ist noch ein Ein- und Ausschalter vorhanden und evtl. ein Überlastungsschutz, der dann auslöst, wenn der Motor überlastet wird.
  • Wichtig ist hierbei, daß die gegenläufig rotierenden Bürsten nicht nur aus einem Borstenmaterial bestehen, sondern die Bürsten können auch aus Drahtborsten bestehen, so daß es mit dem Handstaubsauger möglich ist, Fläche zu entstauben, zu entrosten, zu polieren und Lack zu entfernen.
  • Der Handstaubsauger sieht einen Motor mit etwa einer Antriebsleistung von 100 Watt vor, der mit 220 Volt angetrieben wird, hierdurch wird eine ausgezeichnete Saugleistung erreicht.
  • Dieser Motor und die von ihm angetriebene Saugturbine haben bevorzugt eine Umdrehungszahl von 15 000 Umdrehungen pro Minute, und das dem Motor zugeordnete Untersetzungsgetriebe arbeitet im Verhältnis von 1:2 auf die Abtriebswelle zum Antrieb der Bürsten, so daß die Abtriebswelle mit etwa 7500 Umdrehungen rotiert.
  • Auf der Abtriebswelle sind drehfest Ritzel angeordnet, wobei jeweils hintereinander liegend gegenläufige Ritzel vorgesehen sind, so daß die in einer Ebene liegenden walzenförmigen Bürsten gegenläufig angetrieben werden.
  • Die Ritzel arbeiten auf Zahnräder, die wiederum drehfest mit den Bürstenwalzen verbunden sind und hierbei wird wiederum ein Untersetzungsverhältnis von 1:20 erreicht, so daß die Bürsten in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa mit einer Drehzahl von 375 Umdrehungen pro Minute rotieren.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1: Längsschnitt durch einen Staubsauger nach der Erfindung,
    • Figur 2: schematisiert gezeichnete Stirnansicht des Staubsaugers,
    • Figur 3: eine weitere Stirnansicht des Staubsaugers mit Darstellung der Luftführung.
    • Figur 4: schematisiert den Staubsauger in der Seitenansicht mit Darstellung der Luftführung.
  • Der Handstaubsauger besteht aus einem Gehäuse 1, welches nach vorne eine abgeschrägte Deckfläche 2 aufweist, damit mit dem Handstaubsauger auch leicht unter niedrige Gegenstände gefahren werden kann.
  • Das Gehäuse umschließt einen Aufnahmeraum 3 für einen Motor 4, der mit seiner Antriebswelle 5 drehfest mit einem ersten Zahnrad 6 verbunden ist, welches auf ein zweites Zahnrad 7 arbeitet, welches einerseits in einem Lagerschild 8 am Motor gelagert ist und andererseits in einem Flansch 9 des Untersetzungsgetriebes. Dieses Zahnrad 7 ist drehfest mit einer Welle 10 verbunden, die ihrerseits drehfest mit dem Turbinenrad 11 verbunden ist, welches in einem weiteren Aufnahmeraum 12 angeordnet ist. Der Aufnahmeraum wird durch eine hintere Wand 13 begrenzt, in der eine Öffnung 14 angeordnet ist, während nach vorne der Aufnahmeraum 12 durch eine geschlossene Wand 15 definiert ist. Die Wand 15 bildet die Rückwand eines vorderen Anklemmraumes 16, der zur Kabeleinführung des Netzkabels und zur Anbringung der Zugentlastung dient.
  • Der von dem Turbinenrad 11 in Pfeilrichtung 17 angesaugte Luftstrom wird in Pfeilrichtung 18 radial aus dem Gehäuse durch entsprechende Ausblasschlitze herausgeblasen.
  • Wichtig ist noch, daß der von der Turbine angesaugte Luftstrom in Pfeilrichtung 19 den Motor durchströmt. Ebenso strömt die Luft in Pfeilrichtung 19 auch durch einen oberen und unteren den Motor 4 umgebenden Kanal 20 im Aufnahmeraum 3.
  • Der Aufnahmeraum 3 wird in Richtung zum Staubsack 21 durch eine hintere Wand 22 begrenzt, in der eine Vielzahl von Öffnungen 23 für die Durchströmung der Luft angeordnet ist.
  • Diese Wand 22 dient als Sicherheit, wenn der Staubsack 21 entfernt wird, daß von Seiten der Kammer 24, in welcher der Staubsack angeordnet ist, der Benutzer nicht in den Motor hineingreifen kann.
  • Der Staubsack selbst ist in nicht näher dargestellter Weise auswechselbar in der Kammer 24 angeordnet und nimmt über die Saugdüsen 25 den Schmutz auf.
  • Wichtig hierbei ist, daß mehrere Saugdüsen 25 parallel an einem Kanal 26 liegen und der Kanal 26 seinerseits luftschlüssig mit der Kammer 24 verbunden ist.
  • Die Saugdüsen 25 sind hierbei im Querschnitt etwa dreiecksförmig profiliert und weisen einen vorderen geteilten Ansaugschlitz 27 auf. Nachdem die Bürsten 32,33 paarweise vorhanden sind und in der Mitte einen gegenseitigen Abstand aufweisen, ist jeder Bürste 32,33 ein Ansaugschlitz 27 zugeordnet. Der gegenläufige Antrieb der Bürstenpaare 32,33 erfolgt nun wie folgt:
  • Von dem Zahnrad 7 für den Antrieb des Turbinenrades 11 ausgehend kämmt mit diesem Zahnrad 7 ein Zahnrad 28, welches drehfest mit einer Abtriebswelle 29 verbunden ist. Die Abtriebswelle 29 ist in einem Lagerschild 37 an der Hinterseite des Gehäuses 1 und in einem vorderen Lagerschild 38 an der Vorderseite des Gehäuses 1 drehbar gelagert.
  • Gemäß Figur 2 ist die Abtriebswelle 29 jeweils drehfest mit einem Zahnrad 30 verbunden, wobei das Zahnrad 30 jeweils wiederum mit einem Ritzel 31 kämmt, welches drehfest mit einer Welle 39 verbunden ist, welche Welle 39 drehfest mit den Bürsten 32,33 verbunden ist.
  • Dadurch, daß hintereinander liegend stets entgegengesetzt verzahnte Ritzel 31 vorhanden sind, kommt es dazu, daß hintereinander liegende Bürstenpaare 32,33 gegenläufig angetrieben werden, und zwar das eine Bürstenpaar gemäß Figur 1 beispielsweise in Pfeilrichtung 34, während das dahinter liegende Bürstenpaar beispielsweise in Pfeilrich tung 35 angetrieben wird.
  • Wichtig ist, daß zwischen zwei gegenläufig angetriebenen Bürstenpaaren 32,33 jeweils ein Ansaugschlitz 27 angeordnet ist.
  • Figur 3 zeigt noch einmal in der Vorderansicht das Gehäuse und gestrichelt den Kanal 26, der luftschlüssig mit dem geteilten Ansaugschlitz 27 verbunden ist, wobei jeweils eine Ansaugöffnung 40,41 einem Ansaugschlitz 27 zugeordnet ist.
  • Figur 4 zeigt schematisiert nochmals, wie die Ansaugschlitze 27 luftschlüssig mit dem Kanal 26 verbunden sind und der Kanal seinerseits mit einer vorderen Mündung 42 in den Staubsack 21 mündet, so daß die Luft in Pfeilrichtung 43 an der Mündung umgelenkt wird.
  • Die gesamte Mechanik ist im Bereich einer Bodenplatte 36 gelagert, welche die Unterseite des Gehäuses 1 bildet, wobei für die Abtriebswelle 29 noch zusätzliche Lagerstellen 44 im Bereich der Bodenplatte 36 angeordnet sind.
  • Wichtig ist noch, daß sämtliche Bürsten auf einmal auswechselbar sind, denn auf das Gehäuse 1 wird von unten über die Abtriebswelle 29 eine GehäUseschale 45 aufgesteckt, die an der Bodenplatte 36 lösbar befestigt ist.
  • Zweck dieser Gehäuseschale 45 ist, die Ritzel 31 für den Antrieb der Bürstenpaare 32,33 zu halten und abzudecken. Wenn man die Gehäuseschale 45 entfernt, fallen die Bürstenpaare 32,33 mit der Welle 39 herunter und können so leicht ausgewechselt werden.
  • Dadurch ist es möglich, derartige Bürsten, die in Borstenmaterial ausgeführt sind, auch als Drahtbürsten auszubilden und den gesamten Handstaubsauger zur Entlackung oder Entrostung von Gegenständen zu verwenden.
  • In nicht näher dargestellter Weise ist noch vorgesehen, daß die Kammer 24 mit dem Staubsack 21 mit einer entsprechenden Füllungsanzeige verbunden ist.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung von gegenläufig rotierenden Bürsten wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß jedes Bürstenpaar 32,33 den Schmutz, der auf der zu reinigenden Fläche liegt, unmittelbar an den Ansaugschlitz 27 heranträgt, so daß eine ausgezeichnete Reinigungswirkung gegeben ist.

Claims (6)

1. Staubsauger in Kleinformat, bestehend aus einem Gehäuse (1), mit darin angeordnetem elektrischen Motor (4), der eine Saugturbine (11) antreibt, welche die Saugluft durch ein oder mehrere am Gehäuse (1) angeordnete Ansaugschlitze (27) ansaugt, wobei im Bereich der Ansaugschlitze (27) ein gegenläufig angetriebenes Bürstenpaar (32, 33) vorgesehen ist, welches den Schmutz in Richtung auf die Ansaugschlitze (27) transportiert und einem Staubsack (21) zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung am Gehäuse (1) mehrere in Abständen hintereinander, quer zur Längsrichtung des Gehäuses (1) laufende Ansaugschlitze (27) mit einer entsprechenden Anzahl von Bürstenpaaren vorgesehen sind und daß die Ansaugschlitze (27) und die Bürstenpaare geteilt ausgebildet sind und jeweils symmetrisch und im Abstand zur Längsmittenachse des Gehäuses (1) Ansaugöffnungen (40, 41) bilden mit jeweils zugeordneten Bürstenpaaren (32, 33).
2. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenläufig rotierenden Bürstenpaare (32, 33) von einem Untersetzungsgetriebe angetrieben sind, welches vom Motor (4) angetrieben ist.
3. Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (4) und das Turbinenrad etwa eine Umdrehungszahl von 15 000 Umdrehungen pro Minute aufweisen und daß die Bürsten (32, 33) mit einer Umdrehungszahl von etwa 375 Umdrehungen pro Minute rotieren.
4. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (32, 33) leicht auswechselbar am Gehäuse (1) gehaltert sind.
5. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längsmittenachse des Gehäuses (1) im Bereich einer Bodenplatte (36) eine vom Untersetzungsgetriebe angetriebene Abtriebswelle (29) gelagert ist, auf der in Abständen jeweils ein Zahnrad (30) befestigt ist, welches mit einem zugeordneten Ritzel (31) kämmt, welches auf der Welle (29) des Bürstenpaares (32, 33) befestigt ist.
6. Staubsauger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (29) von einer leicht lösbar am Gehäuse (1) angebrachten Gehäuseschale (45) abgedeckt ist und daß die Bürstenpaare (32, 33) von der Gehäuseschale (45) gehalten sind.
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EP0251263A3 EP0251263A3 (en) 1988-06-22
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