WO2016112959A1

WO2016112959A1 - Sauggerät

Info

Publication number: WO2016112959A1
Application number: PCT/EP2015/050500
Authority: WO
Inventors: Florian EBERT; Felix BENSING; Simon Jetter; Gabor Peflof; Dominik Scholl
Original assignee: Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2015-01-13
Filing date: 2015-01-13
Publication date: 2016-07-21
Also published as: CN107249416A; RU2680950C2; EP3244784B1; US20170340178A1; US10426305B2; CN107249416B; RU2017128742A3; RU2017128742A; EP3244784A1

Abstract

Es wird ein Sauggerät vorgeschlagen, welches ein Saugaggregat (26), einen Schmutzsammelbehälter (12), eine Filtereinrichtung (21), wobei der Schmutzsammelbehälter (12) über die Filtereinrichtung (21) mit dem Saugaggregat (26) in Strömungsverbindung steht, und eine Abreinigungseinrichtung (33) für die Filtereinrichtung (21) umfasst, wobei die Abreinigungseinrichtung (33) eine Geräuschquelle für Geräuschemissionen in einem Frequenzbereich unterhalb von 2000 Hz bildet und wobei mindestens ein Lochplattenresonator (84) der Abreinigungseinrichtung (33) zugeordnet ist, wobei der mindestens eine Lochplattenresonator (84) eine Kammer (85) mit einem Kammerraum (88) und einer Kammerwandung (86) und mindestens eine Lochplatte (90), welche den Kammerraum (88) abdeckt, aufweist, und wobei die mindestens eine Lochplatte (90) schallwirksam mit der Abreinigungseinrichtung (33) verbunden ist.

Description

Sauggerät

Die Erfindung betrifft ein Sauggerät, umfassend ein Saugaggregat, einen Schmutzsammelbehälter, eine Filtereinrichtung, wobei der Schmutzsammelbehälter über die Filtereinrichtung mit dem Saugaggregat in Strömungsverbindung steht, und eine Abreinigungseinrichtung für die Filtereinrichtung.

Aus der EP 1 785 080 Bl ist eine Schalldämpfervorrichtung für einen Staub- sauger bekannt, welcher eine Vielzahl länglicher Röhren umfasst.

Aus der JP 2009-100840 A ist ein elektrischer Bläser und ein elektrischer Staubsauger mit einem entsprechenden Bläser bekannt, bei dem in einem schalldichten Gehäuse ein Motor angeordnet ist. Es ist eine Abluftpassage vor- gesehen, an welcher schallabsorbierende Materialien angeordnet sind. Ein schallabsorbierendes Material ist an einem Film oder einer porösen Platte angeordnet.

Beispielsweise in der WO 2012/107103 AI ist ein Verfahren zur Abreinigung eines Filters eines Staubsaugers beschrieben, bei dem die Saugleistung eines Saugaggregats vor einem Übergang eines Fremdluftventils in eine geöffnete Ventilstellung erhöht und später wieder reduziert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sauggerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem eine effektive Lärmminderung erreicht wird .

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Sauggerät erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abreinigungseinrichtung eine Geräuschquelle für Geräuschemissionen in einem Frequenzbereich unterhalb von 2000 Hz bildet und dass mindestens ein Lochplattenresonator der Abreinigungseinrichtung zugeordnet ist, wobei der mindestens eine Lochplattenresonator eine Kammer mit einem Kammerraum und einer Kammerwandung und mindestens eine Lochplatte, welche den Kammerraum abdeckt, aufweist, und wobei die mindestens eine Lochplatte schallwirksam mit der Abreinigungseinrichtung verbunden ist. Ein Lochplattenresonator (Lochplattenabsorber) weist über den Kammerraum einen Resonatorraum auf, welcher durch eine Lochplatte insbesondere einseitig begrenzt ist. Über einen Lochplattenresonator lassen sich effektiv durch Schallabsorption Geräusche im tiefen Frequenzbereich (insbesondere kleiner oder gleich 2000 Hz) verringern.

Insbesondere erfolgt eine Schallabsorption an einem Lochplattenresonator durch die Reibung einer oszillierenden Luftsäule an einer Öffnungswandung der Lochplatte des Lochplattenresonators. Bei der erfindungsgemäßen Lösung bildet die Abreinigungseinrichtung eine Geräuschquelle für tieffrequente Geräusche mit einer Frequenz bei 2000 Hz oder weniger und mindestens ein Lochplattenresonator ist der Abreinigungseinrichtung zugeordnet, wobei der mindestens eine Lochplattenresonator eine Kammer mit einem Kammerraum und einer Kammerwandung und mindestens einer Lochplatte, welche den Kammerraum abdeckt, aufweist, und wobei die mindestens eine Lochplatte schallwirksam mit der Abreinigungseinrichtung verbunden ist. Die Kammer kann einen oder mehrere Unterräume aufweisen.

Es lassen sich dadurch effektiv tieffrequente Geräusche der Abreinigungsein- richtung dämpfen. Insbesondere lassen sich Knallgeräusche, welche durch den Betrieb der Abreinigungseinrichtung entstehen, dämpfen.

Die mindestens eine Lochplatte ist eine Platte, welche mit einer Mehrzahl von Öffnungen versehen ist. Diese ist schallwirksam mit der mindestens einen Geräuschquelle verbunden, das heißt Schallwellen der Geräuschquelle breiten sich in Richtung der Lochplatte aus. An dem Lochplattenresonator (Lochplattenabsorber) kann dann eine Schallabsorption mit effektiver Lärmminderung erzielt werden. Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise Knallgeräusche bei einem Staubsauger, die durch eine Filterabreinigung über Fremdluft erzeugt werden, so gedämpft werden können, dass eine Lärmminderung im Maximalpegel von mehr als 2,5 dB und insbesondere von circa 5 dB oder mehr erreicht werden kann.

Ein Lochplattenresonator ist insbesondere bestimmt durch seine Resonanzfrequenz (Mittenfrequenz), die geometrischen Abmessungen des Kammer- raums, die geometrischen Abmessungen der Öffnungen in der Lochplatte, und der Anordnung der Öffnungen an der Lochplatte insbesondere über das Verhältnis der Fläche einer Öffnung an der Lochplatte zu der Gesamtfläche der Lochplatte. Durch entsprechende Dimensionierung lässt sich für eine spezifische Geräuschquelle beispielsweise mit Knallgeräuschen eine effektive Lärmminderung erzeugen.

Der angegebene Frequenzbereich für die Geräuschemission bedeutet nicht, dass nur in diesem Frequenzbereich Geräusche emittiert werden. Es können auch höherfrequente Geräusche vorliegen. Der mindestens eine Lochplatten- resonator dient zur Dämpfung der niederfrequenten Geräusche unterhalb von 2000 Hz. Bei einer Abluftreinigungseinrichtung sind in der Regel die höher- frequenten Geräusche im Vergleich zu den niederfrequenten Geräuschen vernachlässigbar. Es ist dabei vorgesehen, dass der mindestens eine Lochplattenresonator bezüglich seiner geometrischen Dimensionen und Anordnung und Ausbildung von Öffnungen in der mindestens einen Lochplatte bezüglich der mindestens einen Geräuschquelle so dimensioniert ist, dass durch den mindestens einen Lochplattenresonator eine Lärmminderung im Maximalpegel von mindestens 2,5 dB erfolgt.

Insbesondere umfasst die Abreinigungseinrichtung eine Fremdluftventileinrichtung . Die Fremdluft bewirkt eine plötzliche Druckänderung, welche zur Filterabreinigung führt. Diese plötzliche Druckänderung verursacht auch Knallgeräusche. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird bezüglich solcher Knallgeräusche eine effektive Lärmminderung erreicht. Beispielsweise in der

WO 2012/107103 AI ist ein Verfahren zur Abreinigung eines Filters eines Staubsaugers beschrieben, bei dem die Saugleistung eines Saugaggregats vor einem Übergang eines Fremdluftventils in eine geöffnete Ventilstellung erhöht und später wieder reduziert wird . Auf diese Druckschrift wird ausdrücklich Bezug genommen. Die mindestens eine Geräuschquelle erzeugt beispielsweise Geräusche aufgrund einer Druckänderung, wobei die Druckänderung insbesondere größer als 50 mbar ist, und die Druckänderung insbesondere in einem Zeitraum kleiner als 0,05 s erzeugt. Beispielsweise erfolgt die Druckänderung in circa 30 ms. Bei der Abreinigung einer Filtereinrichtung eines Staubsaugers über ein

Fremdluftventil erfolgt eine solche Druckänderung in dem entsprechenden Zeitraum und es werden dann tieffrequente Knallgeräusche (in der Regel mit einer Frequenz deutlich unter 1000 Hz) erzeugt.

Insbesondere erzeugt die Geräuschquelle (die Abreinigungseinrichtung) Knall- geräusche. Insbesondere eine Fremdluftventileinrichtung erzeugt solche Knallgeräusche.

Der mindestens eine Lochplattenresonator mit der mindestens einen Lochplatte ist bei einer Ausführungsform der Abreinigungseinrichtung gegenüber- liegend angeordnet, wobei insbesondere ein schallführender Kanal zwischen der Abreinigungseinrichtung und der mindestens einen Lochplatte angeordnet ist. Es wird dadurch eine effektive Lärmminderung erreicht.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist die mindestens eine Lochplatte an der Kammerwandung angeordnet und insbesondere stützt sich eine

(Lateral-)Wandung der Kammerwandung an der Lochplatte ab. Es lässt sich dadurch insbesondere ein Lochplattenresonator als eine Art von Box ausbilden, welche auf einfache Weise an einem Reinigungsgerät wie beispielsweise einem Sauger positioniert werden kann.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Lochplatte des mindestens einen Lochplattenresonators eine erste Seite aufweist, welche dem Kammerraum zugewandt ist, und eine zweite Seite aufweist, welche der ersten Seite gegenüberliegt, wobei eine Mehrzahl von Öffnungen in der mindestens einen Lochplatte vorgesehen ist, welche zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite durchgehend sind . Dadurch lässt sich eine effektive Schall- absorption erreichen.

Bei einem fertigungstechnisch einfachen Ausführungsbeispiel sind die erste Seite und/oder die zweite Seite eben ausgebildet. Eine entsprechende Lochplatte lässt sich auf einfache Weise herstellen.

Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn die erste Seite und die zweite Seite parallel zueinander sind.

Bei einer Ausführungsform münden die Öffnungen an der ersten Seite in den Kammerraum und sind an der zweiten Seite der mindestens einen Geräuschquelle zugewandt. Es kann dadurch Schall in den Kammerraum eindringen, um eine effektive Schallabsorption zu bewirken.

Bei einem Ausführungsbeispiel münden die Öffnungen an der zweiten Seite in einen Kanal, welcher schallwirksam mit der mindestens einen Geräuschquelle verbunden ist. Durch die Reibung einer oszillierenden Luftsäule an einer Öffnungswandung kann eine effektive Schallabsorption stattfinden.

Günstig ist es, wenn mindestens ein schallführender Kanal vorgesehen ist, welcher von der mindestens einen Geräuschquelle zu der mindestens einen Lochplatte führt. Es kann dann von einer Geräuschquelle Schall abgeleitet werden, um eine effektive Absorption zu bewirken. Dadurch lässt sich der mindestens eine Lochplattenresonator optimiert an einem Reinigungsgerät anordnen und insbesondere auch beabstandet zu der mindestens einen

Geräuschquelle anordnen.

Bei einem Ausführungsbeispiel bildet die mindestens eine Lochplatte eine Ein- hausung, innerhalb welcher die mindestens eine Geräuschquelle angeordnet ist. Dadurch lässt sich eine "großräumige" Lärmminderung erreichen. Es lässt sich beispielsweise bei einer Schallausbreitung von der mindestens einen Geräuschquelle aus nach allen Seiten eine effektive Lärmminderung erreichen. Es kann dann vorgesehen sein, dass die Kammerwandung des mindestens einen Lochplattenresonators zumindest teilweise eine Gehäusewandung des Reinigungsgeräts bildet. Dadurch ergibt sich ein teileminimierender Aufbau des Reinigungsgeräts. Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Kammerwandung eine Deckelwand auf, welche der mindestens einen Lochplatte gegenüberliegt, und weist eine (Lateral-)Wandung auf, welche zwischen der Deckelwandung und der mindestens einen Lochplatte liegt. Die (Lateral-)Wandung bildet Seitenwände aus, welche seitlich den Kammerraum umgibt.

Bei einem fertigungstechnisch vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die mindestens eine Lochplatte und die Deckelwand parallel ausgerichtet. Ein entsprechender Lochplattenresonator lässt sich bezüglich seinen Schallabsorptionseigenschaften auch auf einfache Weise berechnen.

Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn der Kammerraum eine

(Hohl-)Quaderform hat.

Bei einem fertigungstechnisch günstigen Ausführungsbeispiel umfasst die Kammerwandung eine erste Querwand, eine zweite Querwand, eine erste Längswand, eine zweite Längswand und eine Deckelwand, wobei die erste Querwand und die zweite Querwand beabstandet sind und einander zuweisen, die erste Längswand und die zweite Längswand zueinander beabstandet sind und einander zuweisen, die erste Querwand und die erste Längswand quer zueinander orientiert sind, und die Deckelwand quer zu der ersten Querwand, der zweiten Querwand, der ersten Längswand und der zweiten Längswand orientiert ist. Der entsprechende Lochplattenresonator weist eine Boxform auf. Ein solcher Lochplattenresonator lässt sich auf einfache Weise an einem

Reinigungsgerät unterbringen.

Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn die erste Querwand und die zweite Querwand parallel orientiert sind und/oder die erste Längswand und die zweite Längswand parallel orientiert sind . Es lässt sich dadurch ein Lochplattenresonator realisieren, welcher einen quaderförmigen Kammerraum hat. Die Absorptionseigenschaften eines Lochplattenresonators lassen sich bei einer solchen Ausbildung auf einfache Weise berechnen. Dadurch wiederum ist auf einfache Weise eine Anpassung an gegebene Verhältnisse in einem Reini- gungsgerät und insbesondere eine Frequenzanpassung auf einfache Weise ermöglicht.

Günstig ist es, wenn die Kammerwandung mindestens teilweise aus einem schallharten Material hergestellt ist. Unter einem schallharten Material wird hier ein Material mit einem Reflexionsgrad von mindestens 94 % verstanden. Ein schallhartes Material weist eine geringe Schallabsorption auf. Es wird dann für eine effektive Lärmminderung gesorgt.

Es kann vorgesehen sein, dass in dem Kammerraum mindestens teilweise ein Schallabsorptionsmaterial wie beispielsweise Mineralfaserwolle angeordnet ist. Dadurch ergibt sich eine effektivere Schallabsorption.

Insbesondere erzeugt die mindestens eine Geräuschquelle Geräusche, welche tieffrequent sind, und eine Frequenz bei 1000 Hz oder weniger haben.

Typischerweise erzeugt beispielsweise eine Fremdluftventileinrichtung für die Abreinigung einer Filtereinrichtung eines Saugers Knallgeräusche mit einer Frequenz unterhalb von 1000 Hz beispielsweise bei circa 700 Hz. Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung . Es zeigen : eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines (Staub-)Saugers als Beispiel eines Reinigungsgeräts; eine vergrößerte Darstellung einer Fremdluftventileinrichtung des Saugers gemäß Figur 1; eine perspektivische Teilansicht des Saugers gemäß Figur 1 mit einem Lochplattenresonator; und eine Schnittansicht des Lochplattenresonators gemäß Figur

Ein Ausführungsbeispiel eines (Staub-)Saugers 10 als Beispiel für ein Reinigungsgerät, welches in Figur 1 in einer Schnittansicht schematisch dargestellt ist, weist einen Schmutzsammelbehälter 12 auf, auf den ein Saugkopf 14 aufgesetzt ist. Der Staubsauger 10 ist ein Beispiel für eine Staubsaugvorrichtung und als Stand-alone-Gerät (als autonomes Gerät) ausgebildet. Der Schmutzsammelbehälter 12 weist einen Saugeinlass 16 auf, an den in üblicher Weise ein Saugschlauch 18 angeschlossen werden kann. Der Saugkopf 14 dichtet den Schmutzsammelbehälter 12 oberseitig ab und bildet einen Saugauslass 20 aus, an dem eine Filtereinrichtung 21 mit (mindestens) einem Filter 22 gehalten ist. An das Filter 22 schließt sich eine Absaugleitung 24 an, über die der Schmutzsammelbehälter 12 mit einem Saugaggregat 26 in Strömungsverbindung steht. Das Saugaggregat 26 umfasst eine Elektromotoreinrichtung 25 mit (mindestens) einem Elektromotor 27 und ein vom Elektromotor 27 drehend angetriebenes Gebläse 28. Der Schmutzsammelbehälter 12 wird im Betrieb des Staubsaugers 10 vom Saugaggregat 26 mit Unterdruck beaufschlagt, sodass sich eine in Figur 1 durch die Pfeile 30 dargestellte Saugströmung ausbildet. Unter der Wirkung der Saugströmung 30 kann mit Schmutz beladene Saugluft über den Saug- einlass 16 in den Schmutzsammelbehälter 12 eingesaugt werden, die dann vom Saugaggregat 26 abgesaugt werden kann. Die Saugluft kann vom Saugaggregat 26 über Abluftöffnungen 29 (Figur 7) des Saugkopfes 14 an die Umgebung abgegeben werden. Die Saugluft durchströmt das Filter 22, sodass sich mitgeführte Feststoffpartikel auf der dem Schmutzsammelbehälter 12 zugewandten Schmutzseite 32 des Filters 22 ablagern. Es ist deshalb erforderlich, das Filter 22 von Zeit zu Zeit abzureinigen, da es ansonsten einen zunehmenden Strömungswiderstand ausbildet, wodurch die Saugwirkung des Staubsaugers 10 beeinträchtigt wird .

Zur Abreinigung des Filters 22 ist oberhalb des Filters 22 im Saugkopf 14 eine Abreinigungseinrichtung, welche als Fremdluftventileinrichtung 33 ausgebildet ist, mit (mindestens) einem Fremdluftventil 34 angeordnet (in Figur 2 vergrößert dargestellt). Es umfasst eine ortsfest im Saugkopf 14 angeordnete Ventilhalterung 36, die einen Ventilsitz ausbildet für einen beweglichen Ventilkörper in Form eines Ventiltellers 38. Der Ventilteller 38 ist mittels einer Schließfeder 40 mit einer Schließkraft in Richtung auf die Ventilhalterung 36 beaufschlagt. Die Schließfeder 40 ist zwischen einer plattenartigen, eine Vielzahl von Strömungsdurchlässen aufweisenden, ortsfest im Saugkopf 14 ange- ordneten Filterhalterung 42 und dem Ventilteller 38 eingespannt. Zusätzlich zur Schließfeder 40 trägt die Filterhalterung 42 ein federndes Anschlagelement in Form einer Anschlagfeder 44. Diese weist insbesondere (vorzugsweise ebenso wie die Schließfeder 40) eine lineare Kennlinie auf. Sie ist beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet. Im Gegensatz zur Schließfeder 40 steht die Anschlagfeder 44 in der Schließstellung des Ventiltellers 38 nicht unter Vorspannung. Erst wenn sich der Ventilteller 38 vom Ventilsitz der Ventilhalterung 36 abhebt, gelangt die Anschlagfeder 44 an der Unterseite des Ventiltellers 38 zur Anlage und wird bei einer weiteren Bewegung des Ventil- tellers 38 etwas zusammengedrückt. Sie übt dadurch eine zunehmende Rückstellkraft auf den Ventilteller 38 aus und beschleunigt die Bewegung des Ventiltellers 38 ausgehend von seiner (in Figur 2 dargestellten) geschlossenen Ventilstellung über eine geöffnete Ventilstellung wieder zurück in die geschlos- sene Ventilstellung. In der geöffneten Ventilstellung nimmt der Ventilteller 38 einen Abstand zu der Ventilhalterung 36 ein, die den Ventilsitz ausbildet.

Die Ventilhalterung 36 weist eine Vielzahl von in der Zeichnung nicht dargestellten Durchgangsöffnungen auf, deren Mündungsbereiche vom Ventilteller 38 verschlossen werden, wenn dieser seine geschlossene Ventilstellung einnimmt. In Höhe der Ventilhalterung 36 weist der Saugkopf 14 eine seitliche Öffnung 46 auf. Über die seitliche Öffnung 46 kann Fremdluft in die Durchgangsöffnungen der Ventilhalterung 36 einströmen. Nimmt der Ventilteller 36 seine zur Ventilhalterung 36 beabstandete offene Ventilstellung ein, so steht die seitliche Öffnung 46 über die Durchgangsöffnungen der Ventilhalterung 36 mit der Absaugleitung 24 in Strömungsverbindung und Fremdluft kann die dem Schmutzsammelbehälter 12 abgewandte Reinseite 48 des Filters 22 beaufschlagen. Nimmt der Ventilteller 38 seine geschlossene Ventilstellung ein, so ist die Strömungsverbindung zwischen der seitlichen Öffnung 46 und der Absaugleitung 24 unterbrochen.

In einem zentralen Bereich trägt die Ventilhalterung 36 einen Elektromagneten 50. In Umfangsrichtung ist der Elektromagnet 50 von einem Ringraum 52 umgeben, in den eine oberseitig an den Ventilteller 38 angeformte Führungshülse 54 eintaucht. Die Führungshülse 54 nimmt ein magnetisierbares Element beispielsweise in Form einer Eisenplatte 56 auf, die in der geschlossenen Ventilstellung des Ventiltellers 38 an einer freien Stirnkante 58 des Elektromagneten 50 anliegt und in Kombination mit dem Elektromagneten 50 einen geschlossenen Magnetkreis ausbildet.

Der Elektromagnet 50 steht über eine Stromversorgungsleitung mit einer im Saugkopf 14 angeordneten (elektronischen) Steuerungseinrichtung 62 in elektrischer Verbindung . Von der Steuerungseinrichtung 62 wird der Elektromagnet 50 während des normalen Saugbetriebs des Staubsaugers 10 mit einem Versorgungsstrom beaufschlagt. Aufgrund des sich ausbildenden Magnetfelds wird der Ventilteller 38 zuverlässig in seiner Schließstellung gehalten. Die Haltekraft des Elektromagneten 50 wird von der Federkraft der Schließfeder 40 unterstützt.

Wird die Stromversorgung des Elektromagneten 50 von der Steuerungseinrichtung 62 unterbrochen, so entfällt die auf den Ventilteller 38 einwirkende magnetische Haltekraft und der Ventilteller 38 wird aufgrund der auf ihn ein- wirkenden Druckdifferenz, die sich aus dem Außendruck der im Bereich der Ventilhalterung 36 vorliegenden Fremdluft und dem Innendruck innerhalb der Absaugleitung 24 ergibt, entgegen der Wirkung der Schließfeder 40 vom Ventilsitz abgehoben. Fremdluft kann dann schlagartig durch die Durchgangsöffnungen der Ventilhalterung 36 hindurch in die Absaugleitung 24 einströmen und das Filter 22 wird auf seiner Reinseite 48 schlagartig mit Fremdluft beaufschlagt. Dies führt zu einer mechanischen Erschütterung des Filters 22.

Außerdem wird das Filter 22 in Gegenstromrichtung, das heißt entgegen der während des normalen Saugbetriebs herrschenden Strömungsrichtung 30, von Fremdluft durchströmt. Dies hat eine wirkungsvolle Abreinigung des Filters 22 zur Folge.

Die Energieversorgung des Staubsaugers 10 erfolgt bei einem Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer wiederaufladbaren Batterieeinrichtung. Diese umfasst beispielsweise zwei wiederaufladbare Batterien. Die Batterieeinrichtung um- fasst beispielsweise einen oder mehrere Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Diese sind seitlich neben dem Saugaggregat 26 in einem Batteriefach 68 des Saugkopfes 14 angeordnet. Das Batteriefach 68 ist über eine nach außen schwenkbare Klappe 70 dem Benutzer zum Auswechseln der Batterien zugänglich. Die elektronische Steuerungseinrichtung 62 ist oberhalb des Saugaggregates 26 im Saugkopf 14 angeordnet und steht über Versorgungsleitungen mit den Batterien 64 in elektrischer Verbindung . Eingangsseitig ist an die Steuereinrichtung 62 ein vom Benutzer manuell betätigbarer Taster 82 angeschlossen, der an der Oberseite des Saugkopfes 14 angeordnet ist. Durch Betätigen des Tasters 82 kann der Benutzer (manuell) eine Filterabreinigung auslösen .

Die Fremdluftventileinrichtung 33 in dem Sauger 10 ist eine Geräuschquelle für Knallgeräusche. Die plötzliche ("schlagartige") Druckänderung, welche zu einer umgekehrten Durchströmung des Filters 22 führt, führt zu tieffrequenten Knallgeräuschen. Der relevante Frequenzbereich liegt üblicherweise deutlich unter 1000 Hz. Der Druckabfall ist schlagartig und weist eine Zeitdauer von beispielsweise kleiner 0,05 s auf. Die Druckänderung liegt insbesondere bei 50 mbar (5 kPa) oder mehr.

Zur Lärmminderung bezüglich dieser Geräuschquelle ist der Sauger 10 mit einem Lochplattenresonator 84 (Figuren 1, 3, 4) versehen. Der Lochplattenresonator 84 ist der Fremdluftventileinrichtung 33 als Geräuschquelle zuge- ordnet und mit dieser schallwirksam verbunden.

Der Lochplattenresonator 84 weist (Figur 4) eine Kammer 85 mit einer Kammerwandung 86 auf. Diese Kammerwandung 86 begrenzt einen

Kammerraum 88. Der Kammerraum 88 ist durch eine Lochplatte 90 ge- schlössen.

Bei einem Ausführungsbeispiel (Figur 4) stützt sich die Lochplatte 90 an der Kammerwandung 86 ab und ist an dieser angeordnet. Beispielsweise ist die Kammerwandung 86 mit der Lochplatte 90 verbunden.

Bei einer Ausführungsform umfasst die Kammerwandung 86 eine Deckelwand 92. Diese Deckelwand 92 ist beabstandet zu der Lochplatte 90 und dieser gegenüberliegend . Zwischen der Deckelwand 92 und der Lochplatte 90 ist der Kammerraum 88 gebildet.

Bei einer Ausführungsform liegen die Lochplatte 90 und die Deckelwand 92 parallel zueinander. Die Lochplatte 90 hat eine erste Seite 94. Die erste Seite 94 ist dem Kammerraum 88 zugewandt. Sie ist ferner der Deckelwand 92 zugewandt. Die Lochplatte 90 umfasst ferner eine zweite Seite 96. Die zweite Seite 96 liegt der ersten Seite 94 gegenüber. Zwischen der ersten Seite 94 und der zweiten Seite 96 erstreckt sich die Lochplatte 90.

Die zweite Seite 96 der Lochplatte 90 ist schallwirksam der Geräuschquelle (bei dem Sauger 10 der Fremdluftventileinrichtung 33) zugewandt. Schallwellen können sich von dieser Geräuschquelle zu der Lochplatte 90 hin ausbreiten und durch Öffnungen ("Löcher") in der Lochplatte 90 in den Kammer räum 88 eintreten.

Bei einem Ausführungsbeispiel (Figur 4) sind die erste Seite 94 und die zweite Seite 96 parallel zueinander. Die Lochplatte 90 ist dann entsprechend eben ausgebildet.

Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst der Lochplattenresonator 84 eine erste Querwand 98 und eine zweite Querwand 100. Diese sind beabstandet zueinander.

Sie sind beispielsweise parallel zueinander ausgerichtet.

Die erste Querwand 98 und die zweite Querwand 100 sitzen an der Deckelwand 92 und ragen quer über diese hinaus.

Ferner umfasst der Lochplattenresonator 84 eine erste Längswand 102 und eine zweite Längswand 104. Die erste Längswand 102 und die zweite Längswand 104 sind beabstandet zueinander und weisen einander zu. Die erste Längswand 102 und die zweite Längswand 104 sind beispielsweise parallel zueinander ausgebildet. Die erste Längswand 102 und die zweite Längswand 104 sitzen an der

Deckelwand 92 und ragen über diese hinaus. Die erste Längswand 102 und die zweite Längswand 104 liegen quer zu der ersten Querwand 98 und der zweiten Querwand 100. Die erste Querwand 98, die zweite Querwand 100, die erste Längswand 102 und die zweite Längswand 104 bilden eine (Lateral-)Wandung 106, welche an der Deckelwand 92 sitzt und den Kammerraum 98 lateral schließt. An dieser Wandung 106 wiederum ist die Lochplatte 90 angeordnet und stützt sich insbesondere an Stirnseiten dieser Wandung 106 ab. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die erste Querwand 98, die zweite Querwand 100, die erste Längswand 102 und die zweite Längswand 104 gerade ausgebildet. Die Querwände 98, 100 sind rechtwinklig zu den Längswänden 102, 104 ausgebildet. Der Kammerraum 88 hat dabei eine Hohl-Quaderform. Die Kammerwandung 96 ist insbesondere aus einem schallharten Material mit einem Reflexionsgrad größer 94 % ausgebildet, welches dementsprechend eine geringe Absorptionsfähigkeit für Schall aufweist.

In der Lochplatte 90 sind Öffnungen ("Löcher") 108 angeordnet, welche zwischen der ersten Seite 94 und der zweiten Seite 96 durchgehend sind. An der ersten Seite 94 münden die Öffnungen in den Kammerraum 88. An der zweiten Seite 96 münden die Öffnungen 108 in einen Kanal 110 (Figur 1), welcher schallführend ist. Der Kanal 110 ist zwischen der Geräuschquelle, das heißt der Fremdluftventileinrichtung 33, und der Lochplatte 90 angeordnet.

An der Lochplatte 90 ist eine Mehrzahl von Öffnungen 108 gebildet. Diese sind insbesondere regemäßig angeordnet. Sie sind insbesondere auf Gitterpunkten eines zweidimensionalen Gitters angeordnet. Elementarzellen dieses Gitters sind beispielsweise Quadrate, Rechtecke, Trapeze, Dreiecke usw.

Bei einem Ausführungsbeispiel haben die Öffnungen 108 einen kreisrunden Querschnitt. Sie haben dadurch eine (hohl-)zylindrische Form. Eine Erstreckungsrichtung 112 einer Öffnung 108 ist beispielsweise parallel zu den Querwänden 98, 100 beziehungsweise Längswänden 102, 104 orientiert. Die Erstreckungsrichtung 112 ist insbesondere senkrecht zu der ersten Seite 94 beziehungsweise zweiten Seite 96 der Lochplatte 90 orientiert. Sie ist ferner insbesondere senkrecht zu der Deckelwand 92 orientiert.

In dem Kammerraum 88 kann ganz oder teilweise ein schallabsorbierendes Material 114 wie Mineralfaserwolle angeordnet sein. Der Lochplattenresonator 84 ist ein Lochplattenabsorber, welcher schallabsorbierende Eigenschaften hat. Durch eine schallharte Ausbildung der

Kammerwandung 86, das heißt durch entsprechend geringe Schallabsorptionsfähigkeiten der Kammerwandung 86 wird die schallabsorbierende Wirkung verbessert.

Die Dimensionierung des Lochplattenresonators 84 bezüglich seinen geometrischen Abmessungen und der Anordnung und Abmessung der Öffnungen 108 bestimmt den effektiven Frequenzbereich für die Schallabsorption.

Bei einem geometrischen Aufbau des Lochplattenresonators 84 wie in der Figur 4 gezeigt mit einem quaderförmigen Kammerraum 88 und senkrecht aufeinanderstehenden Querwänden 98, 100 und Längswänden 102, 104, wobei die Wandung 106 wiederum senkrecht auf die Lochplatte 90 und die Deckelwand 92 steht, ergibt sich eine Mittenfrequenz f₀ als

I ist dabei die Dicke der Lochplatte 90 zwischen der ersten Seite 94 und der zweiten Seite 96 plus einer Mündungskorrektur; d ist die Höhe des Kammerraums 88 zwischen der ersten Seite 94 der Lochplatte 90 und einer Innenseite der Deckelwand 92; c ist die Schallgeschwindigkeit. (Vergleiche dazu R. Lerch, G. Sessler, D. Wolf, "Technische Akustik", Springer 2009, S. 296.) Die genannte Formel gilt für kreisrunde Öffnungen 108 mit einem Durchmesser 2r.

Die Größe ε ergibt sich zu ε = Öffnungsfläche I Gesamtfläche (2)

Die Öffnungsfläche ist dabei die Öffnungsfläche (Mündungsfläche) einer

Öffnung 108. Die Gesamtfläche ist die Gesamtfläche der Lochplatte 90, welche der Geräuschquelle ausgesetzt ist, das heißt welche mit Schallwellen beaufschlagt wird .

Bei dem Sauger 10 entspricht die Gesamtfläche 10 derjenigen Fläche der Lochplatte 90, welche dem Kanal 110 zuweist.

Bei einem typischen Ausführungsbeispiel insbesondere für einen Sauger mit Fremdluftventileinrichtung 33 ist der Lochplattenresonator 84 so ausgebildet, dass die Mittenfrequenz f₀ bei circa 675 Hz liegt.

Es hat sich für einen Sauger 10 mit Fremdluftventileinrichtung eine Lärmminderung des Maximalpegels um größer 2,5 dB und beispielsweise um circa 5 dB realisieren lassen.

Grundsätzlich weist ein Lochplattenresonator folgende charakteristische

Größen auf: Resonanzfrequenz (Mittenfrequenz), Öffnungsdurchmesser, Resonatorhöhe (Höhe des Kammerraums), Dicke der Lochplatte und Lochabstand. Für eine konkrete Anwendung werden diese Größen so eingestellt, dass sich für die relevanten Frequenzen eine ausreichende Lärmminderung im Maximalpegel beispielsweise um mehr als 2,5 dB ergibt. Ein Lochplattenresonator kann auch im Zusammenhang mit anderen Reinigungsgeräten eingesetzt werden, welche Geräuschquellen und insbesondere Geräuschquellen mit Knallgeräuschen umfassen.

Bezugszeichenliste Staubsauger

Schmutzsammelbehälter

Saugkopf

Saugeinlass

Saugschlauch

Saugauslass

Filtereinrichtung

Filter

Absaugleitung

Elektromotoreinrichtung

Saugaggregat

Elektromotor

Gebläse

Abluftöffnung

Saugströmung

Schmutzseite

Fremdluftventileinrichtung

Fremdluftventil

Ventilhalterung

Ventilteller

Schließfeder

Filterhalterung

Anschlagfeder

Seitliche Öffnung

Reinseite

Elektromagnet

Ringraum

Führungshülse

Eisenplatte Stirnkante

Steuerungseinrichtung

Batterie

Batteriefach

Klappe

Taster

Lochplattenresonator

Kammer

Kammerwandung

Kammerraum

Lochplatte

Deckelwand

Erste Seite

Zweite Seite

Erste Querwand

Zweite Querwand

Erste Längswand

Zweite Längswand

Wandung

Öffnung

Kanal

Erstreckungsrichtung

Schallabsorbierendes Material

Claims

Patentansprüche

1. Sauggerät, umfassend ein Saugaggregat (26), einen Schmutzsammelbehälter (12), eine Filtereinrichtung (21), wobei der Schmutzsammelbehälter (12) über die Filtereinrichtung (21) mit dem Saugaggregat (26) in Strömungsverbindung steht, und eine Abreinigungseinrichtung (33) für die Filtereinrichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Abreinigungseinrichtung (33) eine Geräuschquelle für Geräuschemissionen in einem Frequenzbereich unterhalb von 2000 Hz bildet und dass mindestens ein Lochplattenresonator (84) der Abreinigungseinrichtung (33) zugeordnet ist, wobei der mindestens eine Lochplattenresonator (84) eine Kammer (85) mit einem Kammerraum (88) und einer

Kammerwandung (86) und mindestens eine Lochplatte (90), welche den Kammerraum (88) abdeckt, aufweist, und wobei die mindestens eine Lochplatte (90) schallwirksam mit der Abreinigungseinrichtung (33) verbunden ist.

2. Sauggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der

mindestens eine Lochplattenresonator (84) bezüglich geometrischen Dimensionen und Anordnung und Ausbildung von Öffnungen (108) in der mindestens einen Lochplatte (90) bezüglich der mindestens einen Geräuschquelle (33) so dimensioniert ist, dass durch den mindestens einen Lochplattenresonator eine Lärmminderung im Maximalpegel von mindestens 2,5 dB erfolgt.

3. Sauggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abreinigungseinrichtung eine Fremdluftventileinrichtung (33) umfasst.

4. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Geräuschquelle (33) Geräusche aufgrund einer Druckänderung insbesondere größer als 50 mbar und insbesondere in einem Zeitraum kleiner als 0,05 s erzeugt.

5. Sauggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die

Geräuschquelle (33) Knallgeräusche erzeugt.

6. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lochplattenresonator (84) mit der mindestens einen Lochplatte (90) der Abreinigungseinrichtung (33) gegenüberliegend angeordnet ist.

7. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lochplatte (90) an der Kammerwandung (86) angeordnet ist und insbesondere sich eine Wandung (106) der Kammerwandung (86) an der Lochplatte (90) abstützt.

8. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lochplatte (90) des mindestens einen Lochplattenresonators (84) eine erste Seite (94) aufweist, welche dem Kammerraum (88) zugewandt ist, und eine zweite Seite (96) aufweist, welche der ersten Seite (94) gegenüberliegt, wobei eine Mehrzahl von Öffnungen (108) in der mindestens einen Lochplatte (90) vorgesehen sind, welche zwischen der ersten Seite (94) und der zweiten Seite (96) durchgehend sind.

9. Sauggerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite (94) und/oder die zweite Seite (96) eben ausgebildet sind .

10. Sauggerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite (94) und die zweite Seite (96) parallel zueinander sind.

11. Sauggerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (108) an der ersten Seite (94) in den Kammerraum (88) münden und an der zweiten Seite (96) der mindestens einen Geräuschquelle (33) zugewandt sind.

12. Sauggerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die

Öffnungen (108) an der zweiten Seite (96) in einen Kanal (110) münden, welcher schallwirksam mit der mindestens einen Geräuschquelle (33; 120) verbunden ist.

13. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen schallführenden Kanal (110), welcher von der mindestens einen Geräuschquelle (33) zu der mindestens einen Lochplatte (90) führt.

14. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lochplatte eine Einhausung bildet, innerhalb welcher die mindestens eine Geräuschquelle angeordnet ist.

15. Sauggerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die

Kammerwandung des mindestens einen Lochplattenresonators zumindest teilweise eine Gehäusewandung des Reinigungsgeräts bildet.

16. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwandung (86) eine Deckelwand (92) aufweist, welche der mindestens einen Lochplatte (90) gegenüberliegt, und eine Wandung (106) aufweist, welche zwischen der Deckelwand (92) und der mindestens einen Lochplatte (90) liegt.

17. Sauggerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die

mindestens eine Lochplatte (90) und die Deckelwand (92) parallel ausgerichtet sind.

Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken zeichnet, dass der Kammerraum (88) eine (Hohl-)Quaderform hat.

19. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwandung (86) eine erste Querwand (98), eine zweite Querwand (100), eine erste Längswand (102), eine zweite Längswand (104) und eine Deckelwand (92) aufweist, wobei die erste Querwand (98) und die zweite Querwand (100) beabstandet sind und einander zuweisen, die erste Längswand (102) und die zweite Längswand (104) zueinander beabstandet sind und einander zuweisen, die erste Querwand (98) und die erste Längswand (102) quer zueinander orientiert sind, und die Deckelwand (92) quer zu der ersten Querwand (98), der zweiten Querwand (100), der ersten Längswand (102) und der zweiten Längswand (104) orientiert ist.

20. Sauggerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Querwand (98) und die zweite Querwand (100) parallel orientiert sind und/oder die erste Längswand (102) und die zweite Längswand (104) parallel orientiert sind .

21. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwandung (86) mindestens teilweise aus einem schallharten Material hergestellt ist.

22. Sauggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kammerraum (88) mindestens teilweise ein Schallabsorptionsmaterial (114) angeordnet ist.