CH689967A5 - The vacuum cleaner nozzle as well as methods for their operation. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staubsaugerdüse gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Staubsaugerdüse nach dem Anspruch 10. The present invention relates to a vacuum cleaner nozzle according to the preamble of claim 1 and a method for operating a vacuum cleaner nozzle according to claim 10.

Bekannte Staubsaugerdüsen mit mindestens einer Bürstenwalze werden entweder elektromotorisch angetrieben oder aber mittels einer vom Saugluftstrom des Staubsaugers beaufschlagten Turbine, die innerhalb des Staubsaugerdüsengehäuses angeordnet ist. Known vacuum cleaner nozzles with at least one brush roller are either driven by an electric motor or by means of a turbine which is acted upon by the suction air flow of the vacuum cleaner and which is arranged inside the vacuum cleaner nozzle housing.

Bei derartigen, elektromotorisch angetriebenen Bürstenwalzen ist es möglich, die Drehzahl der Bürstenwalze entsprechend der Antriebsweise der Bürstenwalze durch einen Elektromotor elektrisch bzw. elektronisch geregelt zu steuern. In such brush rollers driven by an electric motor, it is possible to control the speed of the brush roller in accordance with the manner in which the brush roller is driven by an electric motor in an electrically or electronically controlled manner.

Im Falle von saugluftstrombetriebener Turbinen zum Antrieb der Bürstenwalze der Staubsaugerdüse können bekannte elektrische oder elektronische Regeleinrichtungen zur Beeinflussung der Drehzahl der Turbine nicht eingesetzt werden, so dass eine derart angetriebene Staubsaugerdüse bei einer Veränderung der zu bürstenden Bodenoberfläche grossen Drehzahlschwankungen der Bürstenwalze und der Turbine unterliegt, da beispielsweise bei einer glatten Bodenoberfläche wie z.B. einem mit Fliesen versehenen Boden die Bürstenwalze nicht oder kaum mehr mit der Bodenoberfläche in Berührung kommt, so dass die auf die Bürstenwalze wirkende Last nur mehr sehr klein ist, so dass die Bürstenwalze mit der sie antreibenden Turbine bei unverändertem Saugluftstrom innerhalb eines kürzesten Zeitraumes bis zu einer Leerlaufdrehzahl hochdreht, gefolgt von einer durch die Turbine, die Turbinenlagerung und die Schwingungsbelastung der Turbine, dem Kraftübertragungsmittel von der Turbine zur Bürstenwalze und der Bürstenwalze hervorgerufenen hohen Geräusch- und kostenmässigen Aufwand an gewöhnlichen saugluftstrombetriebenen Turbinen angewendet werden kann. In the case of turbines operated by suction air flow for driving the brush roller of the vacuum cleaner nozzle, known electrical or electronic regulating devices cannot be used to influence the speed of the turbine, so that a vacuum cleaner nozzle driven in this way is subject to large speed fluctuations of the brush roller and the turbine when the floor surface to be brushed is changed, since for example with a smooth floor surface such as a tiled floor the brush roller does not or hardly comes into contact with the floor surface, so that the load acting on the brush roller is only very small, so that the brush roller with the turbine driving it with unchanged suction air flow within a very short period of time up to an idle speed, followed by a high noise and costly expense caused by the turbine, the turbine bearing and the vibration load of the turbine, the power transmission means from the turbine to the brush roller and the brush roller can be applied to conventional suction air-powered turbines.

Erfindungsgemäss ist ein Verfahren zur Geräuschverringerung saugluftstrombetriebener Turbinen von insbesondere wenigstens eine Bürstenwalze aufweisenden Staubsaugerdüsen vorgesehen, bei dem die Turbinendrehzahl ab dem Erreichen einer vorbestimmbaren Grenzdrehzahl weitgehend abgeregelt wird derart, dass das Abtriebsdrehmoment der Turbine unterhalb der Grenzdrehzahl weitgehend unverändert aufrecht erhalten bleibt. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass das Abtriebsdrehmoment der Turbine, d.h. also das zum Antrieb der Bürstenwalze von der Turbine zur Verfügung gestellte Drehmoment unterhalb dieser Grenzdrehzahl weitgehend unverändert bleibt, also das für das Anlaufen aus dem Stillstand erforderliche Anlaufdrehmoment oder Losbrechmoment unverändert aufrecht erhalten bleibt und daher unterhalb der Grenzdrehzahl keine das Abtriebsdrehmoment der Turbine negativ beeinflussende Regelung der Turbinendrehzahl durchgeführt wird. Dies kann dabei dadurch erreicht werden, dass erst oberhalb der Grenzdrehzahl eine entsprechende Drehzahlabregelung durchgeführt wird oder auch eine vom Stillstand der Turbine ab wirkende geschwindigkeitsproportionale Bremsung der Turbine stattfindet, die aber beim Anlaufen der Turbine aufgrund der dann noch niedrigen Geschwindigkeit das Anlaufdrehmoment der Turbine weitgehend unverändert aufrecht erhalten belässt und erst ab der vorbestimmbaren Grenzdrehzahl, beispielsweise in Form eines Momentengleichgewichts an der Grenzdrehzahl, d.h. also eines Gleichgewichts des Abtriebsdrehmoments der Turbine und des Bremsmoments eine Drehzahlbegrenzung der Turbine durchgeführt wird. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise durch ein vorbestimmbares Kennlinienverhalten des Bremsmoments eine auf jeden Belastungsfall der Bürstenwalze passende Laufcharakteristik, also eine in jedem Betriebsfall erforderliche Betriebscharakteristik zusammen mit Belastung. Diese bei unverändert aufrecht erhaltenem Saugluftstrom sehr hohe Leerlaufdrehzahl führt daher zu einem auf den Benutzer negativen Einfluss nehmenden hohen Geräuschniveau in Form eines hochfrequenten Pfeifens der Turbine und entsprechender Luftschallschwingungen durch die mit hohen Drehzahlen lauferiden Bauteile, nämlich der Turbine, dem Kraftübertragungsantrieb beispielsweise in Form eines Treibriemens und der Bürstenwalze. According to the invention, a method for reducing the noise of turbines operated by suction air flow from vacuum cleaner nozzles having in particular at least one brush roller is provided, in which the turbine speed is largely regulated down when a predeterminable limit speed is reached such that the output torque of the turbine remains largely unchanged below the limit speed. In other words, it means that the turbine output torque, i.e. So the torque provided by the turbine to drive the brush roller remains largely unchanged below this limit speed, i.e. the starting torque or breakaway torque required for starting from standstill is maintained unchanged and therefore below the limit speed there is no regulation of the turbine output torque that negatively influences the output torque of the turbine Turbine speed is performed. This can be achieved in that a corresponding speed reduction is carried out only above the limit speed or that the turbine is braked proportional to the speed from the standstill of the turbine, but this largely unchanged the starting torque of the turbine when the turbine started due to the then still low speed maintained and only from the predeterminable limit speed, for example in the form of a torque equilibrium at the limit speed, ie that is, an equilibrium of the output torque of the turbine and the braking torque, a speed limitation of the turbine is carried out. As a result, a running characteristic that is suitable for each load case of the brush roller, that is to say an operating characteristic that is required in every operating case together with load, can advantageously be achieved by a predeterminable characteristic curve behavior of the braking torque. This very high idle speed while the suction air flow is maintained unchanged therefore leads to a high noise level, which has a negative influence on the user, in the form of a high-frequency whistling of the turbine and corresponding airborne sound vibrations due to the components running at high speeds, namely the turbine, the power transmission drive, for example in the form of a drive belt and the brush roller.

Es ist nun denkbar, dieses hohe Geräuschniveau dadurch zu reduzieren, dass ein steuernder Eingriff in den Elektromotor des Staubsaugers zur Regelung des Saugluftstroms vorzunehmen, wobei dies aufgrund der damit erforderlich werdenden elektronischen Regelung kostenaufwendig ist. It is now conceivable to reduce this high level of noise by carrying out a control intervention in the electric motor of the vacuum cleaner to regulate the suction air flow, this being expensive due to the electronic regulation that is required as a result.

Auch wäre es möglich, die saugluftstrombetriebene Turbine der Staubsaugerdüse mit einer von Anfang an konstant wirkenden Zusatzlast zu beaufschlagen, was jedoch die negative Folge haben würde, dass die Turbine ein zum Anlaufen der Bürstenwalze nicht mehr ausreichendes Anlaufmoment, insbesondere auf Teppichböden, aufweisen würde, was bedeutet, dass das sich zwischen Bürstenwalze und Bodenoberfläche einstellende Reibmoment nicht mehr überwunden werden könnte. Es heisst dies mit anderen Worten, dass eine derartige drehzahlsenkende Bremsung der Turbine zwar das Geräuschniveau reduzieren würde, eine solchermassen durchgeführte Drehzahlverringerung aber den praktischen Gebrauch der Staubsaugerdüse verhindern würde. It would also be possible to apply an additional load that was constant from the start to the suction-air-powered turbine of the vacuum cleaner nozzle, but this would have the negative consequence that the turbine would not have sufficient starting torque, particularly on carpets, to start the brush roller, which is what means that the frictional torque between the brush roller and the surface of the floor could no longer be overcome. In other words, this means that such a speed-reducing braking of the turbine would reduce the noise level, but such a speed reduction carried out in this way would prevent the practical use of the vacuum cleaner nozzle.

Zur Geräuschverringerung wäre es auch möglich, die antreibende Turbine insgesamt besonders klein auszugestalten, wobei dies aber den Nachteil mit sich bringt, dass eine solche kleine Turbine das zum Anlaufen der Bürstenwalze erforderliche Anlaufmoment nicht mehr zur Verfügung stellen könnte, so dass die mit einer solchen Anordnung ausgestattete Staubsaugerdüse ihre Bürstfunktion vollständig einbüssen würde. To reduce noise, it would also be possible to make the driving turbine particularly small overall, but this has the disadvantage that such a small turbine could no longer provide the starting torque required to start the brush roller, so that with such an arrangement equipped vacuum cleaner nozzle would completely lose its brushing function.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher zur Beseitigung der geschilderten Nachteile die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Geräuschreduzierung saugluftstrombetriebener Turbinen von Staubsaugerbürsten zu schaffen, das ohne grossen konstruktiven einem insgesamt gedämpften Geräuschniveau der Turbine erreicht werden. The present invention is therefore based on the object of eliminating the disadvantages described, to provide a method for noise reduction of suction air-powered turbines of vacuum cleaner brushes, which can be achieved without great constructive overall damped noise level of the turbine.

Die vorbezeichnete Grenzdrehzahl kann dabei jede in Abhängigkeit von der Art und der Grösse der verwendeten Turbine abhängige Turbinendrehzahl sein, deren Überschreiten vom Benutzer als besonders geräuschverursachend empfunden werden würde. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass diese Grenzdrehzahl bei einer mit Luftleit- und Arbeitsschaufeln versehenen radial angeströmten zylinderförmigen Turbine kleinerer Bauart höher sein kann, als bei einer bauartmässig ähnlichen, aber mit grösserem Zylinderdurchmesser versehenen grösseren Turbine, da deren bauartbedingt dann grössere Masse zu grösseren Schwingungsbelastungen und damit als störender empfundenen Luftschallschwingungen führen würde. The above-mentioned limit speed can be any turbine speed that is dependent on the type and size of the turbine used, the exceeding of which would be perceived by the user as particularly noise-causing. In other words, this means that this limit speed can be higher for a smaller-sized radial turbine with a radial flow, which is provided with air guide and working blades, than for a larger turbine of similar design, but with a larger cylinder diameter, since its design then increases the mass to greater Vibration loads and thus lead to disturbing airborne sound vibrations.

Erfindungsgemäss ist dabei vorgesehen, dass zur Abregelung der Turbinendrehzahl ein Teil der Energie des die Turbine beaufschlagenden Saugluftstroms durch Verlustarbeit bewirkende Einrichtungen aufgenommen wird. Hierdurch wird erreicht, dass über beispielsweise auf der Turbinenwelle sitzende Verlustarbeit verursachende Einrichtungen ab dem Erreichen der vorher festgelegten Grenzdrehzahl die Verlustarbeit bewirkenden Einrichtungen einen Teil der Energie des die Turbine beaufschlagenden Saugluftstromes dissipativ verbrauchen, so dass die Turbine nicht mehr die Leerlaufdrehzahl erreicht, die sie ohne diese dissipativen Einrichtungen erreichen würde. Hierdurch wird in deutlicher Weise eine Geräuschverringerung erzielt, ohne dass aber das Anlaufmomentenverhalten der Turbine geändert wird, da diese Verlustarbeit bewirkenden Einrichtungen erst ab der vorbestimmten Grenzdrehzahl zu wirken beginnen. According to the invention, it is provided that in order to limit the turbine speed, part of the energy of the suction air flow acting on the turbine is absorbed by devices which cause loss of work. It is thereby achieved that, for example, devices which cause loss of work sitting on the turbine shaft dissipatively consume part of the energy of the suction air flow acting on the turbine when the predetermined rotational speed is reached, so that the turbine no longer reaches the idling speed which it does not would reach these dissipative institutions. In this way, a reduction in noise is clearly achieved without, however, changing the starting torque behavior of the turbine, since the devices which cause loss of energy only begin to take effect from the predetermined limit speed.

In Fortführung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Verlustarbeit durch mechanisch wirkende Einrichtungen hervorgerufen wird, so dass diese Einrichtungen beispielsweise einstückig mit der Turbinenwelle ausgebildet oder aber an der bekannten Turbine mit dieser zusammenwirkend angeordnet werden können, so dass der Aufwand an konstruktiven Änderungen mini miert ist, da bekannte Turbinen hierdurch hinsichtlich ihres Geräuschverhaltens positiv beeinflusst werden können. In a continuation of the invention, it is provided that the energy loss is caused by mechanically acting devices, so that these devices can be formed, for example, in one piece with the turbine shaft or can be arranged on the known turbine in cooperation therewith, so that the effort of design changes is minimized is because known turbines can be positively influenced in terms of their noise behavior.

Anstelle der vorbenannten mechanisch wirkenden, Einrichtungen ist es aber auch möglich, mit der Turbine zusammenwirkende elektromagnetisch wirkende Einrichtungen zur Erzeugung von Verlustarbeit durch dissipative Arbeit zu verwenden, oder aber als Alternative hierzu oder in Ergänzung hierzu Fluide, insbesondere viskose Fluide, die eine entsprechende Verlustarbeit in Form von Fluidreibung oder viskoser Reibung leisten. Instead of the aforementioned mechanically acting devices, it is also possible to use electromagnetically acting devices interacting with the turbine to generate dissipated work through dissipative work, or as an alternative to or in addition to this, fluids, in particular viscous fluids, which contain a corresponding dissipated work Form of fluid friction or viscous friction.

Ganz allgemein wird daher bei dem erfindungsgemässen Verfahren eine Geräuschverringerung durch eine lastabhängige Drehzahlregelung erzielt derart, dass bei nur niedriger Last - wie sie beispielsweise bei Fliesenboden auftritt - eine Geräuschverringerung der Turbine durch dissipative Arbeit erreicht wird ab der vorbestimmten Grenzdrehzahl, während bei höheren Lasten - wie dies beispielsweise bei Teppichböden oder dergleichen der Fall ist - aufgrund der noch nicht einsetzenden Verlustarbeit das volle Abriebsmoment der Turbine zur Verfügung steht und somit die Staubsaugerdüse ihre volle Bürstenleistung zu erbringen in der Lage ist. In general, therefore, in the method according to the invention, a noise reduction is achieved by a load-dependent speed control in such a way that, with only a low load - as occurs, for example, in the case of tiled floors - the turbine is reduced in noise by dissipative work from the predetermined limit speed, while at higher loads - such as this is the case, for example, with carpets or the like - the full abrasion torque of the turbine is available due to the loss work that has not yet started, and the vacuum cleaner nozzle is therefore able to provide its full brushing performance.

Es hat sich insbesondere gezeigt, dass besonders Turbinendrehzahlen von im Bereich oberhalb von 5000 U/min zu einem hohen Schallpegel und damit einer hohen störenden Geräuschbelastung führen würden, so dass es möglich ist, mit den vorbenannten mechanisch wirkenden Einrichtungen, der elektromagnetisch wirkenden Einrichtung oder der auf Fluidbasis wirkenden Einrichtung eine Abregelung der Turbinendrehzahl oberhalb dieser angesprochenen Grenzdrehzahl zu erreichen. It has been shown in particular that turbine speeds in the range above 5000 rpm would lead to a high noise level and thus a high level of disturbing noise, so that it is possible to use the aforementioned mechanical devices, the electromagnetic device or the fluid-based device to achieve a regulation of the turbine speed above this limit speed.

Hierdurch wird darüber hinaus auch eine Reduzierung des Lagerverschleisses der Turbinenlager und damit eine Senkung des Wartungs- und Kostenaufwandes bei der Staubsaugerdüse erreicht. This also results in a reduction in the bearing wear of the turbine bearings and thus a reduction in maintenance and costs for the vacuum cleaner nozzle.

Da die Begrenzung der Drehzahl erst oberhalb der angesprochenen Grenzdrehzahl einsetzt, reduziert das erfindungsgemässe Verfahren zur Geräuschverringerung nicht das Anlaufmoment der Turbine. Since the limitation of the speed only starts above the mentioned limit speed, the method according to the invention for reducing noise does not reduce the starting torque of the turbine.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Verlustarbeit beispielsweise durch mit der Turbine mitdrehende fliehkraftbeaufschlagte Borsten geleistet werden derart, dass die Borsten ab im Wesentlichen der Grenzdrehzahl mit Eingriffsmitteln zur Erzeugung von Gleitreibung kraftschlüssig in Eingriff kommen. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise durch Stellung, Material und Stärke der Borsten, eine in weiten Bereichen freie Einstellung der Grenzdrehzahl zu erreichen, ab der die Borsten mit Reibmittel in Wechselwirkung treten, z.B. dem Staubsaugerdüsengehäuse, das darüber hinaus beispielsweise mit austauschbaren Einsätzen in Form verschiedener Reibmittel wie beispielsweise Teppichstücken, Borsten und dergleichen, versehen sein kann, so dass eine in vielfacher Hinsicht leichte Einflussnahme und Einstellungsmöglichkeit der Grenzdrehzahl erzielbar ist. In a further development of the invention, the loss work can be carried out, for example, by bristles subjected to centrifugal force which rotate with the turbine in such a way that the bristles come into positive engagement with engagement means for generating sliding friction from essentially the limit speed. This makes it possible, for example through the position, material and thickness of the bristles, to achieve a free adjustment of the limit speed over a wide range, from which the bristles interact with friction means, e.g. the vacuum cleaner nozzle housing, which can also be provided, for example, with interchangeable inserts in the form of various friction means such as carpets, bristles and the like, so that in many respects it is easy to influence and adjust the limit speed.

Wenn eine solchermassen ausgebildete Staubsaugerdüse erfindungsgemäss betrieben wird, ist eine Drehzahlregelung mit einem Schaltpunkt möglich, unterhalb dessen keine drehzahlsenkenden Eingriffe stattfinden und oberhalb dessen dann eine drehzahlabhängige Reduzierung der Turbinendrehzahl stattfindet, da die Borsten mit steigender Drehzahl von steigender Zentrifugalkraft beaufschlagt werden und somit mit den bereits angesprochenen Reibmitteln in Eingriff kommen, so dass eine weitere Drehzahlerhöhung der Turbine sicher vermieden ist, so dass das eingangs angesprochene lästige Leerlaufpfeifen der Turbine nicht mehr eintritt. If a vacuum cleaner nozzle designed in this way is operated according to the invention, speed control with a switching point is possible below which no speed-reducing interventions take place and above which there is then a speed-dependent reduction in the turbine speed because the bristles are subjected to increasing centrifugal force as the speed increases and thus already mentioned friction means come into engagement, so that a further increase in the speed of the turbine is reliably avoided, so that the annoying idle whistle of the turbine mentioned at the beginning no longer occurs.

Es ist auch möglich, die fliehkraftbeaufschlagten Borsten ab im Wesentlichen der Grenzdrehzahl mit mehrstufig wirkenden Mitteln zur mehrstufigen Drehzahlregelung der Turbine einzusetzen. Dies bedeutet, dass die fliehkraftbeaufschlagten Borsten beispielsweise in Abhängigkeit von der Fliehkraft und damit der Drehzahl sukzessive mehrere mechanische Schalter betätigen, die beispielsweise dann regulierend auf den die Turbine beaufschlagenden Saugluftstrom einwirken. Es ist dies bei spielsweise dann von Vorteil, wenn nicht eine abrupte Abregelung der Turbinendrehzahl nach Erreichen der Grenzdrehzahl gewünscht ist, sondern noch eine geringfügig höhere Turbinendrehzahl aus anwendungstechnischen Gründen erwünscht ist. It is also possible to use the bristles subjected to centrifugal force from essentially the limit speed with multi-stage means for multi-stage speed control of the turbine. This means that the bristles subjected to centrifugal force, for example depending on the centrifugal force and thus the rotational speed, successively actuate a plurality of mechanical switches, which then, for example, have a regulating effect on the suction air flow acting on the turbine. It is advantageous in this case, for example, if an abrupt reduction of the turbine speed after reaching the limit speed is desired, but a slightly higher turbine speed is desired for reasons of application technology.

Schliesslich ist es auch möglich, dass zur Erzeugung elektromagnetischer Verlustarbeit eine Wirbelstrombremseinrichtung und/oder ein generatorisch betriebener Elektromotor mit der Turbine zusammenwirkt. Finally, it is also possible for an eddy current braking device and / or a generator-operated electric motor to interact with the turbine to generate electromagnetic loss work.

Die Anwendung der Wirbelstrombremseinrichtung ist insbesondere deshalb von Vorteil, da sie völlig geräuschlos arbeitet, bekannte Turbinen verwendet werden können, und es nur erforderlich ist, eine elektrisch leitende Scheibe an der Turbine anzuordnen, die sich innerhalb eines zeitlich konstanten Magnetfeldes bewegt, das beispielsweise durch Anordnung, eines Permanentmagneten innerhalb des Turbinengehäuses ermöglichst ist, wobei der Permanentmagnet auf nur eine Teilfläche der leitenden Scheibe wirkt. The use of the eddy current braking device is particularly advantageous because it works completely silently, known turbines can be used, and it is only necessary to arrange an electrically conductive disk on the turbine which moves within a temporally constant magnetic field, for example by arrangement , a permanent magnet inside the turbine housing is made possible, the permanent magnet acting on only a partial surface of the conductive disk.

Alternativ hierzu wäre es auch möglich, eine aus Metall gefertigte Turbine in einem zeitlich konstanten Magnetfeld rotieren zu lassen bzw. eine Turbine aus einem permanentmagnetischen Material in einer metallischen Umgebung, beispielsweise einem metalllischen Turbinengehäuse, anzuordnen. As an alternative to this, it would also be possible to rotate a turbine made of metal in a magnetic field that is constant over time, or to arrange a turbine made of a permanent magnetic material in a metallic environment, for example a metallic turbine housing.

Durch die Relativbewegung der beispielsweise der Turbine zugeordneten leitenden Scheibe und dem Permanentmagneten entstehen in der leitenden Scheibe Wirbelströme, welche die der sie erzeugenden Bewegung entgegengerichtet sind, so dass die Turbine der Staubsaugerdüse an einem unkontrollierten Hochdrehen oberhalb der Grenzdrehzahl gehindert ist, wodurch ein insgesamt sehr niedriges Geräuschniveau erzielbar ist, ohne dass umfangreiche konstruktive Änderungen an hierzu beispielsweise eingesetzten bekannten Turbinen erforderlich sind. The relative movement of the conductive disk and the permanent magnet assigned to the turbine, for example, creates eddy currents in the conductive disk which are opposite to the movement which generates it, so that the turbine of the vacuum cleaner nozzle is prevented from uncontrolled revving above the limit speed, which results in an overall very low one Noise level can be achieved without extensive design changes to the known turbines used for this purpose, for example.

Auch ist es möglich, einen generatorisch betriebenen Elektromotor als mit der Turbine zusammenwirkend vorzusehen, der den Vorteil aufweist, dass er als bei Staubsaugerdüsen als Massenartikel wirtschaftlich sehr günstig handhabbar ist und er den Vorteil mitbringt, dass auch bei ihm die Grenzdrehzahl einstellbar ist, beispielsweise über ein Potentiometer bei einem als Nebenschlussmotor arbeitenden Gleichstrommotor. Hierbei ist es auch möglich, eine im Belieben des Fachmanns liegende andere elektrische Leistung umsetzende Einrichtung mit einer geeigneten Spannungs-Strom-Kennlinie einzusetzen derart, dass eine geschwindigkeitsabhängige Bremsung der Turbine herbeigeführt wird, die beispielsweise eine parabel- oder hyperbelförmige Bremsung realisiert derart, dass unterhalb der Grenzdrehzahl nahezu keine Bremsung der Turbine durchgeführt wird, so dass das Anlauf- oder Losbrechmoment der Turbine nahezu unverändert aufrecht erhalten wird und erst im Bereich der Grenzdrehzahl eine kennlinienbedingt deutliche Bremsung der Turbine herbeigeführt wird. It is also possible to provide a generator-operated electric motor as interacting with the turbine, which has the advantage that it is economically very cheap to handle as a mass-produced vacuum cleaner nozzle and that it also has the advantage that the limit speed can also be set, for example via a potentiometer in a DC motor operating as a shunt motor. It is also possible to use a device that converts other electrical power at the discretion of the person skilled in the art with a suitable voltage-current characteristic curve in such a way that speed-dependent braking of the turbine is brought about, which, for example, implements parabolic or hyperbolic braking in such a way that below the limit speed is practically no braking of the turbine, so that the starting or breakaway torque of the turbine is maintained almost unchanged and a significant braking of the turbine is brought about only in the range of the limit speed.

Schliesslich ist es erfindungsgemäss aber auch möglich, dass zur Erzeugung von Verlustarbeit eine Einrichtung mit der Turbine zusammenwirkt, die Fluidreibung, inbesondere viskose Reibung, hervorruft. Hierzu kann beispielsweise eine bekannte Visko-Kupplung eingesetzt werden oder aber auch ein Lamellenstator in Verbindung mit einem Lamellenrotor, wobei der Lamellenstator statisch im Turbinengehäuse angeordnet ist und sich der Lamellenrotor zusammen mit der Turbine dreht derart, dass ab dem Erreichen einer vorbestimmbaren Grenzdrehzahl durch geeignete Ausbildung des Lamellenstators und des Lamellenrotors Fluidreibung, d.h. Luftreibung zwischen dem Lamellenstator und dem Lamellenrotor entsteht und dadurch ein Teil der Energie des die Turbine beaufschlagenden Saugluftstromes zwischen Lamellenstator und Lamellenrotor dissipativ in Wärme umgesetzt wird, so dass die Turbine nicht unkontrolliert hochdreht und somit ein insgesamt niedriges Geräuschniveau erzielbar ist. Finally, however, it is also possible according to the invention for a device to interact with the turbine to generate lost energy which causes fluid friction, in particular viscous friction. For this purpose, for example, a known viscous coupling can be used, or also a lamellar stator in connection with a lamellar rotor, the lamellar stator being arranged statically in the turbine housing and the lamellar rotor rotating together with the turbine in such a way that, upon reaching a predeterminable limit speed, by means of a suitable design of the vane stator and vane rotor fluid friction, ie Air friction occurs between the lamellar stator and the lamellar rotor and thereby part of the energy of the suction air flow acting on the turbine between the lamellar stator and the lamellar rotor is dissipatively converted into heat, so that the turbine does not spin up uncontrollably and an overall low noise level can thus be achieved.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt jeweils stilisiert und schematisch in The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. This shows stylized and schematically in

Fig. 1 eine erste fliehkraftbeaufschlagte borstenverwendende Ausgestaltung der Erfindung; Fig. 2 eine zweite, eine Wirbelstrombremseinrichtung verwendende Ausgestaltung; und Fig. 3 eine dritte, einen Lamellenstator bzw. Lamellenrotor verwendende Ausgestaltung.  Fig. 1 shows a first centrifugal bristle-using embodiment of the invention;  2 shows a second embodiment using an eddy current braking device; and  3 shows a third embodiment using a lamellar stator or lamellar rotor.

Wie leicht aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich, werden nach einer ersten Ausgestaltung zur Erreichung von Verlustarbeit mit einer stilisiert dargestellten Turbine 1 über ein Antriebsmittel in Form eines Flachriemens 2 kraftschlüssig verbundene, in einer Zylinderanordnung axial verteilt und sich radial bei entsprechender Fliehkraftbeaufschlagung radial aufspreizende Borsten 3 verwendet. As can easily be seen from FIG. 1 of the drawing, according to a first embodiment, in order to achieve loss work with a stylized turbine 1 via a drive means in the form of a flat belt 2, non-positively connected, axially distributed in a cylinder arrangement and radially expanding bristles with a corresponding centrifugal force 3 used.

Bei entsprechend hoher, über der Grenzdrehzahl liegender Drehzahl der Turbine 1 werden die Borsten 3 aufgrund der Zentrifugalkraft gegen eine die Borsten 3 umgebende Reibanordnung, beispielsweise ein Staubsaugerdüsengehäuse 4 gedrückt, so dass es zwischen dem Staubsaugerdüsengehäuse 4 und den Borsten 3 zu Gleitreibung kommt derart, dass bei noch oberhalb der Grenzdrehzahl zunehmender Turbinendrehzahl die Reibung zwischen dem Staubsaugerdüsengehäuse 4 und den Borsten 3 so gross wird, dass die Turbinendrehzahl ab dem Erreichen der Grenzdrehzahl weitgehend abgeregelt wird, so dass ein unkontrolliertes Hochdrehen der Turbine 1 über die Grenzdrehzahl hinaus sicher vermieden ist und ein somit insgesamt geringes Geräuschniveau erzielbar ist. An dem Staubsaugerdüsengehäuse 4 kann dabei ein mit den Borsten 3 zusammenwirkendes Reibmittel in Form nicht dargestellter Borsten vorgesehen sein, so dass mit der somit vorbestimmbaren Reibpaarung auch die Grenzdrehzahl leicht und vorherbestimmbar einstellbar ist. At a correspondingly high speed of the turbine 1 above the limit speed, the bristles 3 are pressed due to the centrifugal force against a friction arrangement surrounding the bristles 3, for example a vacuum cleaner nozzle housing 4, so that sliding friction occurs between the vacuum cleaner nozzle housing 4 and the bristles 3 such that If the turbine speed increases even above the limit speed, the friction between the vacuum cleaner nozzle housing 4 and the bristles 3 becomes so great that the turbine speed is largely regulated off when the limit speed is reached, so that an uncontrolled turning up of the turbine 1 beyond the limit speed is reliably avoided and on overall low noise level can thus be achieved. On the vacuum cleaner nozzle housing 4, a friction means which interacts with the bristles 3 can be provided in the form of bristles (not shown), so that the limit rotation speed can also be set easily and predeterminably with the friction pairing which can thus be predetermined.

Fig. 2 der Zeichnung beschreibt schematisch eine Verfahrensausgestaltung, nach der eine Wirbelstrombremseinrichtung mit der Turbine 1 zusammenwirkt. Hierzu ist an einer Stirnseite der stilisiert und schematisch dargestellten Turbine 1 eine kreisscheibenförmige metallische Scheibe 5 angeordnet, der ein ebenfalls nur schematisch und stilisiert dargestellter Magnet 6 zugeordnet ist. Wie leicht und ohne weiteres verständlich, kann der Magnet 6 ein Permanentmagnet oder aber auch ein Elektromagnet sein, der wirkungsmässig so mit der leitenden Scheibe D zusammenwirkt, dass in dieser bei entsprechender Drehungsbe wegung der Turbine 1 Wirbelströme induziert werden, welche der Drehungsbewegung der Turbine 1 entgegenwirken, so dass oberhalb der vorbestimmbaren Grenzdrehzahl eine Gleichgewichtslage hinsichtlich der die Turbine antreibenden und vom Saugluftstrom herrührenden Kräfte und der aufgrund der Wirbelstromkräfte wirkenden Kräfte erreichbar ist. FIG. 2 of the drawing schematically describes a method embodiment according to which an eddy current braking device interacts with the turbine 1. For this purpose, a circular disk-shaped metallic disk 5 is arranged on an end face of the stylized and schematically illustrated turbine 1, to which a magnet 6, also shown only schematically and stylized, is assigned. As easily and easily understandable, the magnet 6 can be a permanent magnet or also an electromagnet, which cooperates effectively with the conductive disk D in such a way that eddy currents are induced in this with corresponding rotation of the turbine 1, which cause the rotational movement of the turbine 1 counteract, so that above the predeterminable limit speed, an equilibrium position can be achieved with regard to the forces driving the turbine and originating from the suction air flow and the forces acting due to the eddy current forces.

Schliesslich zeigt Fig. 3 in ebenfalls schematisch und stilisierter Darstellung ein Ausgestaltungsbeispiel nach der Erfindung, gemäss dem fluidische Reibung zur Erzielung von Verlustarbeit verwendet wird derart, dass ein mit der Turbine 1 kraftschlüssig oder formschlüssig verbundener Lamellenrotor 7 funktionell mit einem Lamellenstator 8 zusammenwirkt derart, dass bei sich zwischen dem Lamellenrotor 7 und dem Lamellenstator 8 ausbildender Luftströmung aufgrund der unterschiedlichen Luftgeschwindigkeiten einerseits am Lamellenrotor 7 und andererseits am Lamellenstator 8 Verlustarbeit erzielbar ist derart, dass ein Teil der Energie des die Turbine 1 beaufschlagenden Saugluftstromes durch diese Verlustarbeit gezielt aufgebraucht wird, so dass die Turbine 1 am unkontrollierten Hochdrehen überhalb die vorbestimmte Grenzdrehzahl gehindert wird, so dass ein insgesamt niedriges Geräuschniveau erzielbar ist. Finally, FIG. 3 shows, likewise in a schematic and stylized representation, an embodiment example according to the invention, according to which fluidic friction is used to achieve loss work, in such a way that a vane rotor 7, which is connected to the turbine 1 in a non-positive or positive manner, functionally interacts with a vane stator 8 such that in the case of air flow which forms between the lamellar rotor 7 and the lamellar stator 8 due to the different air velocities on the one hand on the lamellar rotor 7 and on the other hand on the lamellar stator 8, loss of work can be achieved in such a way that part of the energy of the suction air stream acting on the turbine 1 is deliberately used up by this loss of work, so that the turbine 1 is prevented from uncontrolled revving above the predetermined limit speed, so that an overall low noise level can be achieved.

Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen. With regard to features of the invention not explained in detail above, reference is expressly made to the claims and the drawing.

Claims (19)

1. Staubsaugerdüse mit mindestens einer Bürstenwalze, die durch eine Saugluftstrom-getriebene Turbine angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Einrichtung zur Abriegelung der Drehzahl der Turbine ausgestattet ist, die die Drehzahl ab dem Erreichen einer vorbestimmbaren Grenzdrehzahl weitgehend derart abriegelt, dass das Abtriebsmoment der Turbine unterhalb der Grenzdrehzahl weitgehend unverändert aufrecht erhalten wird. 1. Vacuum cleaner nozzle with at least one brush roller, which is driven by a suction air-powered turbine, characterized in that it is equipped with a device for locking the speed of the turbine, which largely seals off the speed from reaching a predetermined limit speed in such a way that the Output torque of the turbine is maintained largely unchanged below the limit speed. 2. Staubsaugerdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Einrichtung um eine Verlustarbeit bewirkende Einrichtung handelt, die einen Teil der Energie des die Turbine beaufschlagenden Saugluftstromes aufnimmt. 2. Vacuum cleaner nozzle according to claim 1, characterized in that the device is a loss-causing device which absorbs part of the energy of the suction air flow acting on the turbine. 3. Staubsaugerdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verlustarbeit bewirkenden Einrichtung um eine mechanisch wirkende Einrichtung handelt. 3. Vacuum cleaner nozzle according to claim 2, characterized in that it is a mechanically acting device in the loss-causing device. 4. Staubsaugerdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verlustarbeit bewirkenden Einrichtung um eine elektromagnetisch wirkende Einrichtung handelt. 4. Vacuum cleaner nozzle according to claim 2, characterized in that it is an electromagnetically acting device in the loss-causing device. 5. Staubsaugerdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verlustarbeit bewirkenden Einrichtung um mit der Turbine mitdrehende fliehkraftbeaufschlagte Borsten handelt, die ab im Wesentlichen der Grenzdrehzahl mit Eingriffsmitteln zur Erzeugung von Gleitreibung kraftschlüssig in Eingriff kommen. 5. Vacuum cleaner nozzle according to claim 2, characterized in that it is in the loss-causing device with the turbine rotating centrifugal bristles, which come from essentially the limit speed with engagement means for generating sliding frictional engagement. 6. Staubsaugerdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die fliehkraftbeaufschlagten Borsten ab im Wesentlichen der Grenzdrehzahl mit mehrstufig wirkenden Mitteln zur mehrstufigen Drehzahlregelung der Turbine zusammenwirken. 6. Vacuum cleaner nozzle according to claim 5, characterized in that the centrifugal bristles act from substantially the limit speed with multi-stage means for multi-stage speed control of the turbine. 7. Staubsaugerdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlustarbeit bewirkende Einrichtung eine mit der Turbine zusammenwirkende Wirbelstrom bremseinrichtung und/oder ein mit der Turbine zusammenwirkender generatorisch betriebener Elektromotor darstellt. 7. Vacuum cleaner nozzle according to claim 4, characterized in that the loss-causing device is a cooperating with the turbine eddy current braking device and / or a interacting with the turbine generator-operated electric motor. 8. Staubsaugerdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlustarbeit bewirkende Einrichtung mit der Turbine zusammenwirkt, die fluidische, insbesondere Viskosereibung hervorruft. 8. Vacuum cleaner nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the loss-causing device cooperates with the turbine, which causes fluidic, in particular viscose friction. 9. Staubsaugerdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verlustarbeit bewirkenden Einrichtung um eine Viskose-Kupplung handelt. 9. Vacuum cleaner nozzle according to claim 8, characterized in that it is a viscose coupling in the loss-causing device. 10. Verfahren zum Betrieb einer Staubsaugerdüse gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinendrehzahl ab dem Erreichen einer vorbestimmbaren Grenzdrehzahl weitgehend abriegelt wird, derart, dass das Abtriebsdrehmoment der Turbine unterhalb der Grenzdrehzahl weitgehend unverändert aufrecht erhalten bleibt. 10. The method for operating a vacuum cleaner nozzle according to claim 1, characterized in that the turbine speed is largely blocked off when a predetermined limit speed is reached, such that the output torque of the turbine remains largely unchanged below the limit speed. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abregelung der Turbinendrehzahl ein Teil der Energie des die Turbine beaufschlagenden Saugluftstromes durch Verlustarbeit bewirkende Einrichtungen aufgenommen wird. 11. The method according to claim 10, characterized in that in order to regulate the turbine speed, part of the energy of the suction air flow acting on the turbine is absorbed by devices which cause loss of work. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlustarbeit durch mechanisch wirkende Einrichtungen hervorgerufen wird. 12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the loss work is caused by mechanically acting devices. 13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlustarbeit durch elektromagnetisch wirkende Einrichtungen hervorgerufen wird. 13. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the loss work is caused by electromagnetically acting devices. 14. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlustarbeit durch Fluide, insbesondere viskose Fluide hervorgerufen wird. 14. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the loss work is caused by fluids, in particular viscous fluids. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlustarbeit durch mit der Turbine mitdrehende fliehkraftbeaufschlagte Borsten geleistet wird, derart, dass die Borsten ab im Wesentlichen der Grenzdrehzahl mit Eingriffsmitteln zur Erzeugung von Gleitreibung kraftschlüssig in Eingriff kommen. 15. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that the loss work is performed by bristles which are subjected to centrifugal force and which rotate with the turbine, in such a way that the bristles come into positive engagement with engagement means for generating sliding friction from essentially the limit speed. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die fliehkraftbeaufschlagten Borsten ab im Wesentlichen der Grenzdrehzahl mit mehrstufig wirkenden Mitteln zur mehrstufigen Drehzahlregelung der Turbine zusammenwirken. 16. The method according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the centrifugal bristles act from substantially the limit speed with multi-stage means for multi-stage speed control of the turbine. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung elektromagnetischer Verlustarbeit eine Wirbelstrombremseinrichtung und/oder generatorisch betriebener Elektromotor mit der Turbine zusammenwirkt. 17. The method according to any one of claims 10 to 16, characterized in that an eddy current braking device and / or generator-operated electric motor cooperates with the turbine to generate electromagnetic loss work. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von Verlustarbeit eine Einrichtung mit der Turbine zusammenwirkt, die fluidische, insbesondere viskose Reibung hervorruft. 18. The method according to any one of claims 10 to 17, characterized in that for generating loss work, a device cooperates with the turbine, which causes fluidic, in particular viscous friction. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Viskose-Kupplung verwendet wird. 19. The method according to claim 18, characterized in that a viscose coupling is used.