PL192840B1 - Nasadka odkurzacza z kanałem ssącym - Google Patents

Abstract

1. Nasadka odkurzacza z kanalem ssacym w którym jest umieszczona wkladka, a w kie- runku przeplywu za ta wkladka jest umieszczony zawór, posiadajacy ruchomy element zamykaja- cy w ksztalcie kuli, usytuowanej swobodnie w komorze zaworowej, znamienna tym, ze wkladka (9) zmniejsza przekrój wlotowy do ko- mory zaworowej (8), do wielkosci przy której w pozycji otwarcia zaworu (V) nastepuje zmiana kierunku przeplywu (S), przy czym przekrój otworu bez wkladki (9) jest tak duzy, ze kula zaworowa (7) zostaje docisnieta przez nacisk przeplywajacego strumienia do jej pozycji za- mkniecia. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nasadka odkurzacza z kanałem ssącym w którym jest umieszczona wkładka, a w kierunku przepływu za tą wkładką umieszczony jest zawór, posiadający ruchomy element zamykający w kształcie kuli, usytuowanej swobodnie w komorze zaworowej.

Jako zabezpieczenia odcinające znane są rozwiązania mechaniczne. Do tego celu stosowane są na przykład dźwignie lub podobnie sterowane elementy, które blokują mniej lub więcej funkcjonowanie sprzętu. Ze względów mechanicznych systemy te są podatne na zakleszczenia, zniszczenie lub manipulacje. Ponadto znane jest, że w nasadkach do wilgotnego oczyszczania powierzchni znajduje się ruchomy element zamykający, na przykład w kształcie kuli, który jest uruchamiany w przypadku pojawienia się wilgoci. Taki układ jest znany na przykład z DE-A1 196 54 335.

W odniesieniu do opisanego wyżej stanu techniki celem wynalazku jest opracowanie nasadki odkurzacza w rodzaju opisanym na wstępie, w której umieszczone jest omawiane zabezpieczenie, chroniące nasadkę przed zakleszczeniem, zniszczeniem i manipulowaniem, przy czym umieszczenie niewłaściwe wkładki zatrzymuje ssący strumień pojemnościowy.

Podany cel został osiągnięty dzięki rozwiązaniu konstrukcyjnemu nasadki odkurzacza z kanałem ssącym według niniejszego wynalazku, którego istota polega na tym, że w wyniku umieszczenia wkładki kanał ssący ma zmniejszony przekrój wlotowy do komory zaworowej, który powoduje w pozycji otwarcia zaworu wystarczającą zmianę kierunku przepływu, przy czym przekrój otworu bez umieszczonej wkładki jest tak duży, że kula zaworowa zostaje dociśnięta przez przepływający strumień do jej pozycji zamknięcia. Dzięki specjalnemu wyprofilowaniu przekroju kanału ssącego wzgl. kuli zaworowej w obszarze utworzonego zaworu, opływanie elementu zamykającego przy prawidłowo umieszczonej wkładce jest tak ukształtowane, że wywierane siły osiowe utrzymują element zamykający w stanie równowagi. Siły te stanowią na przykład siły masowe, które wynikają z ciśnienia statycznego i dynamicznego, jak również siły tarcia a ponadto także siły od impulsów wzgl. uderzeń. Jak to jest już znane z przytoczonego na wstępie zgłoszenia patentowego, przy nałożeniu na normalny przepływ strumienia masowego o zwiększonej gęstości, element zamykający zostaje przez ten dodatkowy strumień przemieszczony z pozycji otwarcia zaworu tworzącej stan równowagi do pozycji zamknięcia. Efekt ten zostaje zgodnie z wynalazkiem wykorzystany do utworzenia wkładki zabezpieczającej. Tak więc przy braku wkładki lub przy włożeniu niewłaściwej wkładki nie nastąpi odwrócenie strumienia, konieczne do wytworzenia stanu równowagi zaworu w pozycji otwarcia tak, że nacisk strumienia, działający na element zamykający, dociska go prawie uderzeniowo do pozycji zamknięcia. Konieczne do utrzymania pozycji otwarcia zaworu odwrócenie przepływu jest tym samym nastawiane przez umieszczenie prawidłowej wkładki. Stosownie do takiego rozwiązania, za wyjątkiem kuli zaworowej jako elementu zamykającego nie są potrzebne żadne dalsze ruchome części do wykonania zabezpieczenia zaworu. Ponadto w ukształtowaniu według wynalazku nie zachodzi konieczność manipulacji zaworem, ponieważ stanowiący kulę element zamykający jest dla pozycjonowania niedostępny od zewnątrz. Następnie w wyniku zastosowania kuli zaworowej zapobiega się zakleszczeniu elementu zamykającego. Jako dalszą korzyść zgodnego z wynalazkiem rozwiązania należy stwierdzić, że pracuje ono bez potrzeby stosowania energii elektrycznej, w wyniku czego nie są potrzebne żadne przetworniki energii, jak na przykład silniki lub elektromagnesy. Dalej okazało się jako korzystne, że zgodna z wynalazkiem wkładka może być stosowana dowolnie często. W wyniku ukształtowania według wynalazku uzyskane zostało zabezpieczenie, które powoduje przerwanie pojemnościowego strumienia ssącego przy braku lub włożeniu niewłaściwej wkładki. Użytkownik nasadki odkurzacza zaopatrzonego w taką wkładkę jest tylko zobowiązany, przed uruchomieniem sprzętu, do umieszczenia w nim prawidłowej wkładki. Przy zastosowaniu nasadki odkurzacza do wilgotnego oczyszczania powierzchni, wkładkę może stanowić gąbka do wchłonięcia zassanej cieczy czyszczącej, której włożenie jest niezbędne dla zachowania bezpiecznego działania. Przy próbie uruchomienia sprzętu bez wkładki, element zamykający w postaci kuli zaworowej zostaje przez podwyższone ciśnienie strumienia dociskany uderzeniowo do pozycji zamknięcia i przerywa tym samym przepływ strumienia. Dzięki temu w przytoczonym przykładzie żadna ciecz nie może być zassana w sposób niekontrolowany. Jeżeli jest natomiast prawidłowo włożona odpowiednia wkładka w postaci na przykład gąbki, wtedy element zamykający pozostaje, w wyniku powstałego przy tym odwrócenia strumienia w obszarze przekroju wlotowego, w swoim położeniu równowagi ustalającej pozycję otwarcia zaworu, która to równowaga zanika dopiero po przekroczeniu wartości progowej strumienia masowego, na przykład po przekroczeniu nasycenia gąbki cieczą. Dzięki takiemu rozwiązaniu według wynalazku osiąga się umieszczenie koniecznych elemenPL 192 840B1 tów konstrukcyjnych na minimalnej przestrzeni przy jednoczesnej gotowości mechanicznego, przepływowego sygnału włączającego z dużym zakresem działającej siły. Według korzystnego, dalszego wykonania przedmiotu wynalazku przewidziane jest, że przekrój wlotowy jest wykonany jako dno z otworami. Znajdujące się w tym dnie otwory są odmierzone i usytuowane w taki sposób, że przez umieszczenie prawidłowej wkładki w obszarze przekroju wlotowego następuje odwrócenie strumienia, powodujące stan otwarcia zaworu. Jeżeli natomiast nie jest włożona żadna wkładka lub włożona jest niewłaściwa wkładka, wtedy powoduje to, że w wyniku przepływu powietrza przez dalsze otwory dna następuje zakłócenie przy odwracaniu strumienia, umożliwiającego stan równowagi. Ponadto przewidziane jest, że dno z otworami posiada swobodną przestrzeń, która jest nieprzechodnia dla kuli zaworowej. Ta swobodna przestrzeń jest utworzona przede wszystkim przez otwór wlotowy komory zaworowej przy czym również korzystne jest, że przekrój kanału zaworowego jest większy, niż przekrój swobodnej przestrzeni. W wyniku tego, że kula zaworowa ma większą średnicę niż swobodny przekrój kanału, powoduje to zwłaszcza ostre, krawędziowe odwrócenie omywającego kulę zaworową strumienia pojemnościowego, przechodzącego ze swobodnego kanału do komory zaworowej i tworzącego tam zawirowanie wspomagające w obszarze elementu zamykającego, tak że w pozycji otwarcia zaworu zachowuje on określone położenie równowagi. Jeżeli natomiast w przypadku braku lub włożenia niewłaściwej wkładki zostaną odsłonięte dalsze otwory w dnie, wtedy powietrze napływające dalszymi otworami zakłóca zawirowanie wspomagające, tak że kula zaworowa zostaje zabrana i dociśnięta w pozycji zamknięcia. Następnie wynalazek przewiduje, że wkładka posiada swobodną przestrzeń, dopasowaną do swobodnej przestrzeni centralnej. W wyniku takiego ukształtowania zachowanie przepływu w prawidłowym stanie, tzn. przy włożeniu odpowiedniej wkładki, nie zostaje zakłócone. Następnie zgodnie z wynalazkiem przewiduje się, że dno posiada symetrycznie rozmieszczone otwory, które są usytuowane równomiernie wokół swobodnej przestrzeni centralnej w dnie. Przy włożeniu prawidłowej wkładki otwory te zostają przez tę wkładkę zamknięte, tak że wkładka pracuje bez zarzutu. Jeżeli natomiast nie jest włożona żadna wkładka lub element niewłaściwy, wtedy co najmniej częściowo otwarte przekroje nadzorujące powodują przemieszczenie elementu zamykającego do położenia zamknięcia zaworu. Otwory mogą przy tym posiadać dowolny kształt, przy czym suma przekrojów tych otworów odpowiada zakresowi 10 - 50% przekroju dopływowego, tzn. przekroju swobodnej przestrzeni kanału. Alternatywnie do uprzednio opisanego ukierunkowania otworów wynalazek przewiduje również, że dno posiada otwory rozmieszczone niesymetrycznie. Na koniec ukształtowanie może być przy tym tak dobrane, że jeden otwór jest wykonany jako otwór wzdłużny w kształcie wycinka koła i rozciąga się w obszarze dna między centralną przestrzenią swobodną i ścianką komory zaworowej. Konieczne jest dopasowanie masy elementu zamykającego i tak może znaleźć zastosowanie na przykład kula z tworzywa sztucznego HDPE o ciężarze od 1do 10 gramów.

Poniżej wynalazek jest dalej objaśniony w oparciu o załączony rysunek, który przedstawia jednak tylko dwa przykłady wykonania. Na rysunku fig. 1 przedstawia nasadkę odkurzacza do zwilżonego oczyszczania powierzchni, połączoną poprzez wąż próżniowy z odkurzaczem; fig. 2 - w ujęciu schematycznym przekrój wzdłużny przez zawór według pierwszej postaci wykonania z wkładką i otwartym zaworem; fig. 3 - przekrój według linii III - III na fig. 2; fig. 4 - przekrój odpowiadający fig. 2, przy czym w kanale ssącym nie jest umieszczona wkładka i zawór jest zamknięty; oraz fig. 5 - przekrój według fig. 3, dotyczący drugiej postaci wykonania.

Nasadka 1 do wilgotnego oczyszczania powierzchni jest połączona za pomocą węża próżniowego 2 do odkurzacza podłogowego 3. W jednej z odmian nasadki 1 odkurzacza do zwilżanego oczyszczania powierzchni zostaje w znany sposób na oczyszczaną powierzchnię naniesiony płyn czyszczący i jednocześnie odsysany razem z cząstkami zanieczyszczeń. W tym celu nasadka 1 odkurzacza posiada, nie pokazany bliżej na fig. 1, pojemnik na brudną wodę 4 w obszarze kanału ssącego 5, umieszczonego w nasadce. W tym zbiorniku 4 zassana ciecz zostaje oddzielona.

Do zbiornika 4 jest dołączony w kierunku przepływu R wyłączany zawór V, który po przekroczeniu wstępnie ustalonej wilgoci pozostałej w strumieniu powietrza zamyka kanał ssący w celu zatrzymania mokrego strumienia powietrza.

Na fig. 2 do 4 pokazany jest zawór V według pierwszej postaci wykonania, który posiada człon zamykający 6 w postaci kuli zaworowej 7. Jest ona umieszczona ruchomo w obszarze o powiększonym przekroju względem kanału ssącego 5 oraz w kierunku osiowym kanału ssącego 5. Ten obszar o zwiększonym przekroju tworzy komorę zaworową 8.

Komora zaworowa 8 może posiadać, skierowane w jej kierunku osiowym umieszczone po wewnętrznej stronie i wystające do wewnątrz żebra w celu utworzenia klatki. W obszarze zaworowego

PL 192 840B1 otworu wlotowego może być umieszczony w kierunku osiowym przestawiany trzpień zderzakowy dla ustalenia pozycji otwarcia zaworu.

Zgodnie z wynalazkiem zawór V służy jednocześnie jako wkładany element zabezpieczający do nadzorowania ułożenia wkładki 9, którą w przedstawionym przykładzie wykonania stanowi gąbka 10 do chłonięcia zassanej cieczy. Gąbka jest częścią składową zbiornika 4 do zabrudzonej cieczy.

Zwłaszcza w przypadku jednej z postaci wykonania nasadki 1 odkurzacza do wilgotnego oczyszczania powierzchni, do jego uruchomienia niezbędne jest umieszczenie w kanale ssącym 5 gąbki 10 do gromadzenia zassanej cieczy. Nieobecność tej gąbki może doprowadzić, jak wiadomo, do uszkodzeń, przede wszystkim w obrębie silnika elektrycznego odkurzacza podłogowego 3. Ponadto również ze względu na bezpieczeństwo użytkownika, żadna ciecz nie może się dostać do obwodów elektrycznych odkurzacza.

W celu utworzenia zabezpieczenia wkładanego wlot komory zaworowej 8 ma dno 11 z otworami, przy czym kanał ssący 5 ma centralną, swobodną przestrzeń 12, nieprzelotową dla kuli zaworowej 7. Średnica swobodnej przestrzeni 12 odpowiada przy tym mniej więcej średnicy kanału ssącego 5 w pozycji roboczej.

Swobodna przestrzeń 12 tworzy następnie osiowe przedłużenie kanału ssącego 5, przy czym komora zaworowa 8 ma większą średnicę, niż centralna, swobodna przestrzeń 12.

Następnie również komora 13 mieszcząca gąbkę 10 ma większą średnicę, aniżeli centralna swobodna przestrzeń 12.

W pozostałym obszarze pierścieniowym między swobodną przestrzenią 12 i ścianką 14 komory zaworowej jest umieszczone dno 11z otworami 15, przy czym w przedstawionym przykładzie wykonania są rozmieszczone równomiernie cztery otwory o jednakowej wielkości, co zostało przedstawione w przekroju, pokazanym na fig. 3.

Wkładka 9 - w danym przypadku gąbka 10 - posiada dopasowaną do centralnej swobodnej przestrzeni 12 swobodną przestrzeń przepływu 16 w celu utworzenia kanału ssącego 5.

Na fig. 2 w komorze 13 jest umieszczona wkładka 9 - tutaj w postaci gąbki 10. Skierowana do zaworu V pierścieniowa powierzchnia czołowa 17 zamyka przy tym dodatkowe otwory 15, rozmieszczone w dnie 11. W wyniku tego układu strumień objętościowy podczas uruchamiania odkurzacza wchodzi jedynie przez swobodną przestrzeń 12 do komory zaworowej 8, opływając człon zamykający 6 (kulę zaworową 7). Rotacyjno-symetryczny człon zamykający 6 zostaje przy tym, dzięki specjalnemu oprofilowaniu komory zaworowej utrzymany w stanie równowagi, która jest uwarunkowana ostrymi krawędziami obszaru wejściowego do komory zaworowej 8 i powstałym w wyniku tego zawirowaniem wspomagającym S w strefach narożnych 18.

Ten stan równowagi jest w obydwóch obszarach niezależny od prędkości przepływu, który zakłada, że zostanie umieszczona wkładka 9, zamykająca dodatkowe otwory 15 w dnie 11.

Wkładka 9 może być następnie również elementem filtrującym.

Dzięki utworzonemu zabezpieczeniu w postaci wkładki, blokująca funkcja zaworu V umieszczonego w nasadce odkurzacza do wilgotnego czyszczenia nie jest zakłócona. W ten sposób także tutaj, tak jak w przytoczonym na wstępie zgłoszeniu patentowym, przy nałożeniu na normalny przepływ strumienia masowego o większej gęstości kula zaworowa 7, zgodnie z fig. 2, zostaje z położenia równowagi skierowana do pozycji zamknięcia zaworu, w której kula 7 szczelnie zamyka wylot 19 komory zaworowej, co przerywa strumień zasysanego powietrza.

Natomiast jeżeli zgodnie z fig. 4 nie zostanie umieszczona żadna wkładka 9 (w danym przypadku gąbka 10), wtedy powietrze przepływa przez swobodne otwory 15 w dnie 11do narożnych obszarów 18 komory zaworowej 8, w wyniku czego zawirowanie wspomagające S zanika, a stan równowagi zmienia się tak, że kula zaworowa 7 przy uruchamianiu sprzętu, tzn. przy włączeniu zasysanego strumienia powietrza, zostaje przemieszczona do pozycji zamknięcia i przerywa strumień przepływającego powietrza. Pożądany proces zasysania nie może być więc przeprowadzony bez prawidłowego umieszczenia wkładki 9.

Zabezpieczenie osadzenia może ponadto także działać przy niecałkowicie osadzonej wkładce 9. Tym samym zapewnione jest stałe zabezpieczenie układu.

W przekroju na fig. 5 jest przedstawiona alternatywna postać wykonania dodatkowego otworu 15. Jest on wykonany jako wydłużony otwór 20 w kształcie wycinka koła, przy czym także w tym przypadku jak i w opisanym uprzednio przykładzie wykonania przekrój tego otworu odpowiada od 0,1 do 0,5 - krotności przekroju swobodnej przestrzeni.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Nasadka odkurzacza z kanałem ssącym w którym jest umieszczona wkładka, a w kierunku przepływu za tą wkładką jest umieszczony zawór, posiadający ruchomy element zamykający w kształcie kuli, usytuowanej swobodnie w komorze zaworowej, znamienna tym, że wkładka (9) zmniejsza przekrój wlotowy do komory zaworowej (8), do wielkości przy której w pozycji otwarcia zaworu (V) następuje zmiana kierunku przepływu (S), przy czym przekrój otworu bez wkładki (9) jest tak duży, że kula zaworowa (7) zostaje dociśnięta przez nacisk przepływającego strumienia do jej pozycji zamknięcia.
2. 2. Nasadka odkurzacza według zastrz. 1, znamienna tym, że w kanale wlotowym jest dno (11) z otworami.
3. 3. Nasadka odkurzacza według zastrz. 2, znamienna tym, że dno (11) z otworami posiada swobodną przestrzeń (12), która jest nieprzechodnia dla kuli zaworowej (7).
4. 4. Nasadka odkurzacza według zastrz. 1, znamienna tym, że wkładka (9) posiada swobodną przestrzeń (16) dopasowaną do swobodnej przestrzeni (12).
5. 5. Nasadka odkurzacza według zastrz. 2, znamienna tym, że dno (11) posiada symetrycznie rozmieszczone otwory (15).
6. 6. Nasadka odkurzacza według zastrz. 2, znamienna tym, że dno (11) posiada niesymetrycznie rozmieszczone otwory (15).
7. 7. Nasadka odkurzacza według zastrz. 5, znamienna tym, że otwór (15) stanowi wydłużony otwór (20) o kształcie wycinka koła.