DE10191077B4

DE10191077B4 - Gekrümmtes Gebläserohr

Info

Publication number: DE10191077B4
Application number: DE10191077T
Authority: DE
Inventors: James C. Norwalk Whitney
Original assignee: Woodland Power Products Inc
Current assignee: Woodland Power Products Inc
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2021-02-07
Also published as: GB2363826A; WO2001071194A1; CA2324812A1; DE10191077T1; GB2363826B; US6308375B1; AU2001251677A1; CA2324812C; GB0125204D0; WO2001071194A8

Abstract

Gekrümmtes Gebläserohr, welches zum Druckausgleich entlüftet ist, ein Eintrittsende aufweisend, welches mit einer Auslaßöffnung (23) eines Gebläses (24) verbindbar ist, und ein Austrittsende aufweisend, welches mit einer Einlaßöffnung eines Ladebehälters (31) verbindbar ist, zum Transportieren des Saugluftstroms (32) des Gebläses (24) zum Ladebehälter (31), umfassend in Kombination:
ein gekrümmtes Sektorrohr (20), welches sich zwischen dem Eintrittsende und dem Austrittsende erstreckt und diese verbindet,
Befestigungsmittel (22, 36), welche auf dem Sektorrohr (20) nahe der Enden zum Sichern der Verbindungen angebracht sind,
einen äußeren Umfangsabschnitt (27) des Sektorrohrs (20) mit einem ersten Krümmungsradius,
einen inneren Umfangsabschnitt (29) des Sektorrohrs (20) mit einem zweiten Krümmungsradius, welcher im Wesentlichen kleiner als der erste Krümmungsradius ist, und
ein Lüftungsmittel (21), welches das Innere des Sektorrohrs (20) mit der äußeren Umgebung verbindet,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Lüftungsmittel (21) im gekrümmten Bereich des Sektorrohrs (20) an einer Stelle des inneren...

Description

Die Erfindung betrifft ein gekrümmtes Gebläserohr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Aufsammeln von Blättern, geschnittenem Gras und anderem organischen Abfall von Rasenmähern entweder in Sammeltaschen aus Stoff oder in steife Metall- oder Kunststoffbehältern ist wohl bekannt.

Um jedoch den Luftstrom und den ihn begleitenden Abfall in Bewegung zu halten, müssen Mittel zum Entlüften der Hochgeschwindigkeitsluft bereitgestellt werden. In Staubsaugern und Rasenmähern, welche Sammeltaschen einsetzen, erfolgt dies üblicherweise unter Verwendung einer Tasche aus porigem Gewebe, welches der Luft erlaubt, durch den Stoff durchzudringen. Wenn die Tasche sich jedoch füllt, werden die Poren mit Abfall verstopft, welcher die Luftströmung im Wesentlichen blockiert und die Saugwirkung stark verringert, wobei sie manchmal auf beinahe Null verringert wird. Zudem sind derartige Stofftaschen, wenn sie verstopft werden, hohem Innendruck vom Gebläseluftstrom ausgesetzt. Wenn das Gebläse sehr stark ist, kann die Tasche an den Nähten aufreißen.

Wenn das Gewebe der Tasche größer gemacht wird, um Verstopfen zu vermeiden, geht durch die Maschenweite eine große Menge Material verloren und der Bediener des Geräts kann Mengen von erstickenden Staub- und Abfallteilchen ausgesetzt werden. Außerdem neigt der höhere Luftdruck im Inneren der Tasche dazu, die Blätter, das Gras und anderen Abfall gegen die Innenseite der Maschenweite zu "kleben", wodurch praktisch die Luftströmung blockiert und die Saugwirkung verringert wird.

Bei noch anderen Arten von Rasensauggeräten ist der Sammelbehälter aus steifem Metall oder Kunststoff oder festem Webstoff hergestellt, welche überhaupt nicht atmen. In all diesen Fällen muß entweder eine Durchgangsöffnung oder ein grobmaschiges Sieb bereitgestellt werden, um die Luft zu entlüften, um die Saugwirkung bereitzustellen. Diese Anordnungen haben genau dieselben Probleme wie oben beschrieben. Entweder geht durch den Lüftungsbereich eine große Menge Material verloren oder die Lüftungsmasche selbst wird verstopft durch den höheren Innenluftdruck, welcher den Abfall gegen das Lüftungssieb drängt, wodurch die Saugwirkung verringert oder beseitigt wird.

Aus der US 4 567 623 A ist ein gekrümmtes Gebläserohr einer Reinigungsmaschine bekannt, welches zwischen einem Gebläse und einem Ladebehälter angeordnet ist, wobei an dem Einlass des Ladebehälters ein mit Löchern versehenes Lüftungsmittel vorgesehen ist. Ferner ist der Ladebehälter perforiert, damit ein Blätter und Schutt mitführender Luftstrom entweichen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gekrümmtes Gebläserohr der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Verringerung der Saugwirkung als Folge einer Behinderung des Luftstroms durch Verstopfung vermeidbar ist.

Diese Aufgabe wird mit einem gekrümmten Gebläserohr nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gegeben.

Es wurde nun festgestellt, dass ein oder mehr Lüftungslöcher, welche einen Teil des Gebläsesaugstroms nach unten oder seitwärts quer zu seiner Strömungsrichtung durch einen nach oben gewölbten, gekrümmten Sektor des Gebläseförderrohrs ableiten, die oben beschriebenen Probleme beinahe völlig beseitigen. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen Sammelbehälter jeder Art, einerlei ob aus festem Metall, steifem Plastik oder engmaschigem Stoff, vollständig zu füllen, selbst wenn der Behälter überhaupt kein Lüftungsmittel oder Lüftungssieb aufweist. Den ganzen Weg bis zum Oberteil des Sammelbehälters wird beinahe die gesamte Saugwirkung praktisch ohne Entweichen von Abfall aufrechterhalten. Zudem wird der hohe Innendruck, welcher sich im Inneren einer Sammeltasche oder eines Sammelbehälters mit verstopften Lüftungslöchern entwickeln kann, im Wesentlichen verringert. Die Wirkung ist ziemlich überraschend, wenn sie im tatsächlichen Betrieb beobachtet wird.

Bei Sammelsystemen für organisches Material sind die Entlastungslüftungen vorzugsweise in der unteren Wand des gekrümmten Förderrohrs nahe dem kleinsten Krümmungsradius auf der "Innenseite" der Biegung ausgebildet. Da das gekrümmte Förderrohr häufig konvex nach oben gewölbt ist, würde ein Lüftungsloch, welches direkt nach unten gerichtet ist, einen Abwind wie den Fallwind eines Hubschraubers bewirken und organischen Abfall auf dem Boden unter dem Gebläse und dem Anhänger zerstreuen, welcher im Idealfall an seiner Stelle liegen bleiben sollte, bis er durch das Gebläse angezogen und zur Sammeltasche befördert wird. Die Lüftungslöcher, welche in den Zeichnungen dargestellt sind, leiten die Luft um und stoßen sie seitwärts weg von der Nachbarschaft des Gebläses, des Bedieners und der Sammeltasche aus, wodurch die Zerstreuung von Abfall auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Es wird angenommen, dass die mitgerissenen organischen Teilchen im Luftstrom durch den "außen liegenden" Bereich mit dem größten Radius des gekrümmten Sektors des Förderrohrs getragen werden, und das Entlüften des "innen liegenden" Bereichs mit dem kleinsten Radius des gekrümmten Sektors setzt nur ganz wenige mitgerissene Teilchen oder Stücke von Abfall frei.

Die Erfindung umfasst die Konstruktionsmerkmale, Elementkombination und Teileanordnung, welche in der nachfolgend dargelegten Konstruktion anhand einer Ausführungsform erläutert werden.

Für ein besseres Verständnis der Beschaffenheit der Erfindung wird auf die folgende ausführliche Beschreibung der Ausführungsform in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, wobei:
1 eine Seitenansicht eines Rasenmähertraktors ist, der einen Anhänger zieht, welcher ein Gebläse mit einem Saugrohr trägt, dass organischen Abfall zu einer Sammeltasche aus Stoff, welche ebenfalls auf dem Anhänger getragen wird, befördert;
2 eine perspektivische Ansicht des Anhängers ist, welche das Gebläse, das Saugrohr und die Sammeltasche zeigt, die alle auf dem Anhänger getragen werden;
3 eine Hinteransicht des Saugrohrs von 1 ist, welche die zwei Ablüftlöcher zeigt, welche in seiner Unterseite ausgebildet sind;
4 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt ist, welche die Strömungswege des Saugluftstroms des Gebläses, welcher mitgerissenen Abfall trägt, und Gegendruckwirbel am innen liegenden Abschnitt mit dem kleineren Radius des gekrümmten Sektors des Saugrohrs zeigt;
5 eine Vorderansicht des Saugrohrs ist; und
6 eine vergrößerte Schrägansicht von hinten im Querschnitt des Saugrohrs entlang der Linie 6-6 in FIGUR ist, welche das Innere des Rohrs zeigt, das sich direkt in die seitlichen Ablüftlöcher öffnet.
Gebläsesaugrohre 20, welche zwei gegendruckableitende Entlastungslüftungslöcher 21 einbeziehen, sind in den FIGUREN dargestellt. Jedes Saugrohr 20 kann irgendeine gewünschte Querschnittform aufweisen. Die Rohre, welche in 1 bis 6 dargestellt sind, weisen einen quadratischen Querschnitt an ihren unteren Ansaugenden auf, welche Einschnappklinken 22, die jedes Rohr in ihrer Betriebsposition abnehmbar befestigen, tragen und auf der nach oben gerichteten Ansaugöffnung 23 des Gebläses 24 liegen.
Die Seitenwände 26 des Rohrs 20 sind im Wesentlichen flach und parallel. Die obere Wand 27 ist konvex gekrümmt, wie in den FIGUREN dargestellt, und biegt sich nach hinten zur Sammeltasche 31, und ein Ansaugmantel 34 ist durch Schnapplaschen 35 lösbar an Schnappverschlüssen 36 gesichert, welche am runden, oberen Austrittsende des gekrümmten Rohrs 20 angebracht sind (1, 2).
Wie in den FIGUREN dargestellt, können die Druckausgleichslüftungslöcher 21 als ein sich seitlich erstreckendes Lüftungsrohr 25 ausgebildet sein, welches einen trapezförmigen Querschnitt haben kann, wobei seine breiteste Seite 28 nach oben gerichtet und einstückig mit dem untersten Abschnitt der Seitenwände 26 entlang einer Verbindungsstelle 30 (6) verbunden ist. Die untere Wand 29 des Rohrs 20 ist unter der oberen Wand 27 in einem Abstand davon angeordnet und definiert eine gekrümmten inneren Durchgang von im allgemeinen gleichförmigen Querschnitt, welcher durch die Seitenwände 26, die obere Wand 27 und ausgenommen im Bereich der Entlastungslüftungslöcher 21 durch die untere Wand 29 begrenzt ist.
Wie in 6 klar zu sehen ist, erstrecken sich die obere Seite 28 des Lüftungsrohrs 25 und die untere Wand 29 des Rohrs 20 nicht durch das Rohr 20 zwischen den beiden Verbindungsstellen 30. Stattdessen öffnet das Innere des Rohrs 20 sich ohne Behinderung in das Innere des Entlastungslüftungsrohrs 25, dessen seitliche Enden 33 die Entlastungslüftungslöcher 21 bilden, die zur Umgebung hin offen sind.
Auf den ersten Blick mag der zufällige Beobachter vielleicht erwarten, dass der gebläsebetriebene Abfallstrom 32 vom Gebläse 24 abgeleitet und aus den beiden Enden 33 des Entlastungslüftungsrohrs 25 hinausgeschleudert wird und niemals die Sammeltasche 31 erreicht.
Es wurde jedoch festgestellt, dass nur eine vernachläßigbare Menge Abfall seitwärts aus den Enden 33 des Lüftungsrohrs 25 austritt, während der Druck in der Sammeltasche bedeutend verringert wird und größere Volumina von Blättern, geschnittenem Gras und ähnlichem organischem Abfall als erwartet in der Sammeltasche 31 gesammelt und effektiv niedergedrückt werden. Es wird angenommen, dass der abfallbeladene, gebläsebetriebene Luftstrom 32, welcher durch das gekrümmte Rohr 20 strömt und durch längliche Pfeile in 4 und durch Blätter in 6 dargestellt ist, sich in der oberen Hälfte des Rohrs 20 nahe der oberen gewölbten Wand 27 an der "Außenseite" der Biegung in dem gekrümmten Rohr 20 konzentriert und infolgedessen die Geschwindigkeit des Luftstroms an der "Innenseite" der Biegung im gekrümmten Rohr 20 nahe den Entlastungslüftungslöchern 21 verringert.
Es wird angenommen, dass dies analog zu den Strömungseigenschaften an der Biegung eines Flußbetts geschieht, wo die Zentrifugalkraft bewirkt, dass die schnellste Strömung und die größte Durchflußmenge in Gallonen pro Minute an der Außenseite der Biegung auftreten, während an der Innenseite der Biegung eine stehende Strömung und Gegenströmungswirbel beobachtet werden. Dies verursacht manchmal Untiefen des Flußbetts an der Innenseite der Biegung, weshalb Tiefgangwasserfahrzeuge nahe der Außenseite der Biegung fahren, um Aufgrundlaufen zu vermeiden.
Es wird angenommen, dass die stehende Strömung und Wirbel nahe den Lüftungslöchern 21 auf der "Innenseite" der Biegung im Rohr 20 den verringerten Gegendruck, welcher in der Sammeltasche 31 festzustellen ist, und die unbedeutende Menge Abfall, welche aus den Lüftungslöchern 21 entweicht, auf der "Innenseite" der Biegung im Rohr 20 erklären.
Infolgedessen ist zu erkennen, dass die Aufgaben, welche zuvor dargelegt wurden, und jene, welche aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sind, effektiv erreicht werden und da gewisse Änderungen in der zuvor erwähnten Konstruktion vorgenommen werden können, ohne sich vom Rahmen der Erfindung zu entfernen, ist beabsichtigt, dass die gesamte Materie, welche in der vorstehenden Beschreibung enthalten und in den Zeichnungen dargestellt ist, im veranschaulichenden und nicht im einschränkenden Sinne ausgelegt werden soll.
Es ist auch selbstverständlich, dass die folgenden Patentansprüche alle generischen und spezifischen Merkmale der hierin beschriebenen Erfindung und alle Darstellungen des Rahmens der Erfindung, welche, als eine Angelegenheit der Sprache, darunter fallen mögen, abdecken sollen.

Claims

Gekrümmtes Gebläserohr, welches zum Druckausgleich entlüftet ist, ein Eintrittsende aufweisend, welches mit einer Auslaßöffnung (23) eines Gebläses (24) verbindbar ist, und ein Austrittsende aufweisend, welches mit einer Einlaßöffnung eines Ladebehälters (31) verbindbar ist, zum Transportieren des Saugluftstroms (32) des Gebläses (24) zum Ladebehälter (31), umfassend in Kombination: ein gekrümmtes Sektorrohr (20), welches sich zwischen dem Eintrittsende und dem Austrittsende erstreckt und diese verbindet, Befestigungsmittel (22, 36), welche auf dem Sektorrohr (20) nahe der Enden zum Sichern der Verbindungen angebracht sind, einen äußeren Umfangsabschnitt (27) des Sektorrohrs (20) mit einem ersten Krümmungsradius, einen inneren Umfangsabschnitt (29) des Sektorrohrs (20) mit einem zweiten Krümmungsradius, welcher im Wesentlichen kleiner als der erste Krümmungsradius ist, und ein Lüftungsmittel (21), welches das Innere des Sektorrohrs (20) mit der äußeren Umgebung verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungsmittel (21) im gekrümmten Bereich des Sektorrohrs (20) an einer Stelle des inneren Umfangsabschnitts (29) unmittelbar zwischen dem Eintrittsende und dem Austrittsende angeordnet ist, wobei der Saugluftstrom (32) des Gebläses (24) sich nahe des äußeren Umfangsabschnitts (27) konzentriert und Druck in dem Ladebehälter (31) durch Leiten jedes Rückströmungstroms entlang des inneren Umfangsabschnitts (29) und durch das Lüftungsmittel (21) hinaus ausgleicht.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 1, wobei das Lüftungsmittel (21) die einzige Verbindung zwischen dem Ladebehälter (31) und der Umgebung bereitstellt und der Ladebehälter (31) im übrigen eine im Wesentlichen verschlossene Kammer ist.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 1, wobei das Lüftungsmittel (21) eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Ladebehälter (31) und der Umgebung bereitstellt, welche ein grobmaschiges Sieb, welches im Ladebehälter (31) selbst enthalten ist, ergänzt.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 1, wobei das Sektorohr (20) mit dem Ladebehälter (31) verbunden ist und der Ladebehälter (31) eine flexible Stofftasche ist.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 1, wobei das Sektorohr (20) mit dem Ladebehälter (31) verbunden ist und der Ladebehälter (31) aus steifem Metall gebildet ist.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 1, wobei das Sektorohr (20) mit dem Ladebehälter (31) verbunden ist und der Ladebehälter (31) aus steifem Kunststoff gebildet ist.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 1, wobei das Rohr (20) nach oben gewölbt ist und das Lüftungsmittel (21) ein Lüftungsrohr (25) umfasst, das sich seitlich erstreckt, mit dem inneren Umfangsabschnitt (29) des gekrümmten Sektorrohrs (20) verankert ist und offene Enden (33), welche seitlich freiliegen, aufweist, sowie eine vergrößerte zentrale Öffnung, welche das Lüftungsrohr (25) mit dem Sektorrohr (20) in dem Bereich, wo die beiden Rohre (20, 25) miteinander verankert sind, verbindet.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 7, wobei die vergrößerte zentrale Öffnung im Wesentlichen die gesamte Breite des gekrümmten Sektorrohrs (20) in dem Bereich, wo die beiden Rohre (20, 25) mit einander verankert sind, einnimmt.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 1, wobei der Querschnitt des gekrümmten Sektorrohrs (20) über den Großteil seiner Läge hinweg im Wesentlichen gleichförmig ist.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 9, wobei der im Wesentlichen gleichförmige Querschnitt des gekrümmten Sektorrohrs (20) über den Großteil seiner Länge hinweg ungefähr ein quadratischer Querschnitt ist.
Gekrümmtes Rohr nach Anspruch 7, wobei das Lüftungsrohr (25) und das Gebläsesektorrohr (20) getrennte nicht überlappende Querschnitte aufweisen.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 11, wobei ein radialer Querschnitt durch das Lüftungsrohr (25) und das Sektorrohr (20) die Form eines umgekehrten "T" zeigt.
Gekrümmtes Gebläserohr nach Anspruch 1, wobei das Eintrittsende und das Austrittsende des gekrümmten Sektorrohrs (20) einen Sektorwinkel von ungefähr 75° definieren.