DE1503854C - Motorgeblaseeinheit, vorzugsweise fur Staubsauger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorgebläseeinheit, vorzugsweise für Staubsauger, mit einem Motorteil, der ein im wesentlichen zylindrisches Motorgehäuse mit einem Kühllufteinlaß an einer Stirnwand aufweist, mit einem in axialer Richtung an den Motorteil anschließenden Gebläseteil, der ein im wesentlichen zylindrisches Gebläsegehäuse mit einem größeren Durchmesser als das Motorgehäuse und mit einem Hauptlufteinlaß besitzt, und mit einem im Gebläsegehäuse angeordneten und durch den Motor angetriebenen Hauptluftgebläse, das einen Hauptluftstrom durch den Gebläseteil leitet und einen Kühlluftstrom durch den Motor bewirkt.

Bei einer bekannten Motorgebläseeinheit dieser Art für Staubsauger stehen Motorgehäuse und Gebläsegehäuse durch eine öffnung miteinander in Verbindung, die sich nahe der beiden Gehäusemitten an der Motorwelle befindet. Durch zusätzliche Hilfsschaufeln, die an der Rückseite des Gebläserades für den Hauptluftstrom angebracht sind, soll durch die genannte öffnung hindurch ein Kühlluftstrom durch den Motor gesaugt werden und das Gebläsegehäuse zusammen mit dem Hauptluftstrom verlassen. Die Hilfsschaufel können dort auch wegfallen, wobei dann allein der bei der Rotation des Gebläserades an dessen Rückseite entstehende Unterdruck ausreichen soll, einen Kühlluftstrom durch den Motor zu ziehen. Nachteilig ist bei der bekannten Motorgebläseeinheit, daß Hauptluftstrom und Kühlluftstrom noch innerhalb des Gebläsegehäuses, und zwar in der Hochdruckzone unmittelbar am Umfang des Gebläserades zusammentreffen. Die Hochdruckzone kann nämlich verursachen, daß ein Teil des Hauptluftstroms entgegengesetzt zur vorgesehenen Strömungsrichtung des Kühlluftstroms durch den Motor strömt. Da der Hauptluftstrom noch Teile des von dem Staubsauger aufgesaugten Schmutzes enthält, wird dieser Schmutz auch in den Motor hineingeblasen und behindert die Arbeit des Motors. Ferner wird dadurch die Kühlung des Motors in gefährlicher Weise verringert.

Bekannt ist auch eine Motorgebläseeinheit für Staubsauger, bei der das Gebläse als Axialgebläse ausgebildet ist, den Motor umschließt und reine Luft als Kühlluft für den Motor fördert.

Der Kühlluftstrom verursacht dabei nach Art einer Strahlpumpe das seitliche Einströmen des Stauboder Hauptluftstroms. Von der zweitgenannten Motorgebläseeinheit ist somit zwar eine vollständige Trennung von Kühlluft- und Hauptluftstrom unter Anwendung des Strahlpumpenprinzips bekannt, die dort gezeigten Mittel lassen sich aber nicht in naheliegender Weise auf Motorgebläseeinheiten der eingangs genannten Art übertragen, bei denen Motorteil und Gebläseteil in der bei Staubsaugern üblichen Weise in axialer Richtung aneinander anschließen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Motorgebläseeinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Hauptluftstrom eine sichere und zuverlässige Kühlung des Motors bewirkt und nicht in den Motor eindringen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gebläsegehäuse mit dem Motorgehäuse einen ringförmigen, sich in einer Ebene quer zur Gehäuselängsachse erstreckenden Hauptluftauslaß bildet und daß in der Seitenwand des Motorgehäuses sehr nahe am ringförmigen Hauptluftauslaß mindestens eine öffnung vorgesehen ist, wobei der durch den Hauptluftauslaß hindurch- und über die öffnung in der Seitenwandung des Motorgehäuses mit hoher Geschwindigkeit hinwegströmenda Hauptluftstrom einen gesonderten Kühlluftstrom durch den Motor induziert.

Mit der erfindungsgemäßen Motorgebläseeinheit wird einerseits ein sehr wirksamer Kühlluftstrom induziert, andererseits ein Eindringen des Hauptluftstroms in den Motor mit Sicherheit vermieden, weil Hauptluft- und Kühlluftstrom erst außerhalb von Motor- und Gebläsegehäuse an einer Stelle hoher Strömungsgeschwindigkeit und somit geringen, Druckes zusammentreffen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung liegen somit besonders günstige Bedingungen für den Betrieb nach Art einer Strahlpumpe vor.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Motorgebläseeinheit wird die öffnung in der Seitenwand des Motorgehäuses von mehreren, am Umfang in Abständen angeordneten Schlitzen gebildet.

In besonders vorteilhafter Weise kann im Hauptluf tauslaß der erfindungsgemäßen Motorgebläseeinheit ein Leitrad angeordnet sein. Mit dem Leitrad kann nicht nur das Ausströmen der Hauptluft so beeinflußt werden, daß eine besonders große Induktionswirkung für den Kühlluftstrom erreicht wird, sondern darüber hinaus bilden die Schaufeln des Leitrades auch einen Berührungsschutz vor den Laufrädern des Gebläses.

Für besondere Betriebsfälle, in denen der Hauptluftstrom bei laufendem Motor stark verringert ist oder vollständig ausbleibt, kann eine Kühlung des Motors dadurch gesichert bleiben, daß im Motorgehäuse auf der Welle ein an sich bekanntes Kühlgebläserad angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motorgebläseeinheit ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Staubsauger mit einer erfindungsgemäßen Motorgebläseeinheit,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie2-2 der Fig. 1,

F i g. 3 eine Ansicht auf das obere Ende des in den F i g. 1 und 2 dargestellten Staubsaugers, von der Linie3-3 in der Fig.2 aus gesehen,

F i g. 4 einen vergrößert gezeichneten Längsschnitt durch den oberen Teil des Staubsaugers nach der Fig.2,

F i g. 5 einen Schnitt im wesentlichen nach der Linie 5-5 der F i g. 4 und

F i g. 6 einen Ausschnitt aus einer vergrößerten Seitenansicht des Motorgehäuses des Staubsaugers im wesentlichen nach der Linie 6-6 in F i g. 5.

Der Staubsauger 10 nach der F i g. 1 weist in der üblichen Weise ein langgestrecktes, trennbares Gehäuse 11 mit einem unteren Abschnitt 12 und einem oberen Abschnitt 13 auf. Im unteren Gehäuseabschnitt 12 ist ein Saugrohr 16 angeordnet, das mit einem langgestreckten Filterbeutel 19 verbunden ist und außen in einem Mundstück 22 endet. Aus den F i g. 2 und 4 ist zu ersehen, daß die Motorgebläseeinheit 26 einen Motorteil 28 mit einem zylindrischen Gehäuse 36,37,53,54 und einem Gebläseteil 30 mit einem ebenfalls zylindrischen Gehäuse 31 enthält. Die Motorgebläseeinheit 26 wird im oberen Gehäuseabschnitt 13 von elastischen Dichtungsringen 32 und 34 getragen und zentriert.

Das Motorgehäuse 36, 37, 53, 54 besieht im vor- Stirnwandung 54 nicht durch Ausschnitte .oder öffliegenden Falle aus einer oberen Hälfte 36, 53 und nungen für den Durchlaß des Kühlluftstromes geeiner unteren Hälfte 37, 54. An den einander zu- schwächt zu werden braucht. Außerdem ermöglich ,,gewandten Enden der beiden Hälften sind zwei das Fehlen großer Öffnungen in der Stirnwand 54, radial nach außen vorstehende Flansche 38 vorge- ΰ daß letztere vom unteren Lager 52 Wärme ableiten sehen, die die zum Zusammenhalten der Abschnitte kann, die vom Hauptluftstrom aufgenommen wird, dienenden Schrauben 39 oder dergleichen aufnehmen. Zur Vergrößerung des induzierten Kühllüftstroms Die Ankerwelle 48 des im Motorgehäuse 36, 37,53, muß der Turbulenzgrad, den der Hauptluftstrom im 54 befindlichen Elektromotors 44 ist in den Lagern Innern des Gebläsegehäuses 31 und im Hauptluft-51 uad 52 drehbar gelagert, die in die oberen und io auslaß 40 aufweist, möglichst gering sein. Hierzu unteren Stirnwände 53 und 54 des Motorgehäuses wird im Hauptluftauslaß 40 ein Leitrad 101 vorgeeingesetzt sind. Der Läufer des Gebläseteils 30 be- sehen, wie es in der allgemeinen Strömungstechnik steht im vorliegenden Falle aus zwei Laufrädern 61, bekannt ist. Das Leitrad weist eine Anzahl radial die an einer Nabe 65 auf der Ankerwelle 48 mittels nach außen verlaufender, die Strömung ausrichteneiner Mutter 67 befestigt sind. Die Stirnwand des 15 der Schaufeln 102 auf. Zwecks Kostenersparnis wird Gebläsegehäuses 31 ist in der Mitte mit einer Saug- das Leitrad mit seinen Schaufeln vorzugsweise einöffnung77 versehen, die von einem Schutzgitter 78 stückig durch Stanzen hergestellt. Es wird vorabgedeckt wird. zugsweise von einem Metallblech gebildet und an

Wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, wird zwischen dem der Stirnwand 54 des Motorgehäuses angenietet, druckseitigen Ende 75 des Gebläsegehäuses 31 und 20 Hierzu wird das Blech bei der Formgebung mit der gebläseseitigen Hälfte 37, 54 des Motorgehäuses mehreren axial nach oben vorstehenden rohrförmieine im wesentlichen kreisringförmige öffnung als gen Ansätzen 103 versehen, die sich durch öffnungen Hauptluftauslaß für den vom Gebläse 61 abströmen- in der Stirnwand 54 hindurch erstrecken. Die innen den Hauptluftstrom gebildet. Der Hauptluftauslaß gelegenen Enden der rohrförmigen Ansätze 103 wersteht mit Auslaßschlitzen 84 im oberen Gehäuseab- 25 den, wie bei 104 dargestellt, aufgestaucht und daschnittl3 in Verbindung (Fig. 1, 3 und 4). An der durch vernietet. Der Gesamtquerschnitt der rohrinneren Seitenwand des oberen Gehäuseabschnittes förmigen Ansätze 103 ist so klein, daß durch diese 13 sind mehrere am Umfang in Abständen und in hindurch keine nennenswerte Luftströmung erfolgt, der Längsrichtung verlaufende Rippen 86 vorgesehen, Der Hauptluftstrom kann daher auch jetzt nicht in die den oberen Gehäuseabschnitt 13 im Bereich der 30 die Motorgebläseeinheit eindringen.
Schlitze 84 verstärken. Beim Betrieb des Staub- Die Schaufeln 102 des Leitrades 101 sind in vier Saugers streicht der Hauptluftstrom nach dem Aus- umfängsmäßig auf Abstand stehenden Gruppen von tritt aus dem Hauptluftauslaß die Seitenwände 36, 37 je vier Schaufeln angeordnet, von denen jede Gruppe des Motorgehäuses entlang, bis er durch die Schlitze den ringförmigen Hauptluftauslaß 40 überspannt. Die 84 entweicht. Der Hauptluftstrom kühlt schon da- 35 Abstände der Flügelgruppen voneinander sind so bedurch den Motor etwas ab, jedoch nicht in aus- messen, daß Platz für nach oben ragende Ansätze 81 reichendem Maße. Für eine sichere und zuverlässige geschaffen wird (Fig. 2 und 5), mit denen das Ge-Kühlung des Motors ist vielmehr ein besonderer bläsegehäuse 31 mit dem Motorgehäuse 36, 37,· 53, 54 Kühlluftstrom durch den Motor erforderlich. Hierzu verbunden ist. Die Schaufeln 102 werden vorzugssind in der Seitenwand 37 der unteren Hälfte 37,54 40 weise in bezug auf die Drehachse der Gebläseräder des Motorgehäuses nahe dem Hauptluftauslaß 40 61 so geneigt angeordnet, daß sie in Ebenen liegen, öffnungen 94 angeordnet. Wenn der Hauptluftstrom die parallel zum natürlichen Strömungspfad des von mit hoher Geschwindigkeit über die Seitenwand 37 den Gebläserädern 61 nach oben und aus dem Gehmwegströmt,\wird daher in den öffnungen 94 nach bläsegehäuse 31 nach außen austretenden Hauptluft-Art einer Strahlpumpe ein Kühlluftstrom induziert, 45 Stroms verlaufen. Ein Schaufelwinkel von ungefähr der durch Öffnungen 93 im Staubsaugergehäuse und 15 bis 55° ist je nach der Motordrehzahl und dem öffnungen 92 in der oberen Stirnwand 53 des Motor- Gebläsedurchmesser vorzuziehen. Die Verwendung gehäuses in das Motorgehäuse eintritt und den eines innerhalb dieses Bereichs liegenden Schaufel-Motor 44 durchströmt. Die Kühlluft vermischt sich winkeis führt zu einer wesentlichen Erhöhung der daher mit der von den Laufrädern 61 aus nach oben 50 Wirksamkeit des Gebläses und verbessert dadurch abströmenden Hauptluft erst an einer Stelle außer- in beachtlichem Maße die Motorkühlung. Zum Beihalb von Motor- und Gebläsegehäuse. Hierdurch spiel wird bei der in den Zeichnungen dargestellten wird die Gefahr beseitigt, daß der Motor 44 durch Ausführungsform der Erfindung, bei der die Motorkleine Staubteilchen oder durch Feuchtigkeit be- drehzahl ungefähr 16 500 Ü/min und der Gebläseschädigt wird, die im Hauptluftstrom infolge eines 55 durchmesser ungefähr 82,5 mm beträgt, ein Winkel beschädigten Filterbeutels oder beim Absaugen eines von ungefähr 45° benutzt mit der Wirkung, daß die feuchten Gegenstandes enthalten sein können. Luftströmung um ungefähr 10 % erhöht wird.

Die mit den genannten Mitteln erzielte Strahlpum- Das Leitrad 101 dient zusätzlich noch dazu, penwirkung durch das Motorgehäuse 29 ist dabei Wärme vom unteren Lager 52 an den Hauptlufterheblich größer als bei der vorbekannten Aus- 60 strom abzuführen. Die Wärme wird von dem Lager nutzung der Niederdruckzone im Gebläsegehäuse 30 52 aus durch einen ringförmigen, axial verlaufenden zwischen dem Lager 52 und der oberen Stirnwand Flansch 106 radial nach außen durch die Stirnwand 53 für diesen Zweck erzielt werden könnte. 54 und. das Leitrad 101 zu den Schaufeln 102 ge-

Die Anordnung der Schlitze 94 am unteren Teil leitet. Dort wird die Wärme vom Hauptluftstrom

der Seitenwand 37 des Motorgehäuses und nicht an 63 abgeführt. Die zahlreichen Schaufeln 102 können in

dessen Stirnwand 54 stellt — abgesehen von der ihrer regelmäßigen Anordnung eine wesentliche

dadurch erzielbaren Strahlpumpenwirküng — auch Wärmemenge an den Hauptluftstrom abgeben.
' insofern einen konstruktiven Vorzug dar* als die Die bisher beschriebene Motorgebläseeinheit ver-

hindert noch nicht ein Überhitzen oder Ausbrennen des Motors 44 in den verhältnismäßig seltenen Fällen, wenn der Hauptluftstrom längere Zeit verringert ist oder vollständig aufhört, z.B. wenn der Filterbeutel 19 vollständig gefüllt ist. Nur als zusätzliche Sicherheit für diese Ausnahmefälle ist daher auf der Ankerwelle 48 ein Kühlgebläserad 90 angeordnet, wie es von anderen Motorgebläseeinheiten bekannt ist, die eine Motorkühlung nach der Art von Strahlpumpen nicht aufweisen. Sollte bei dieser Anordnung der Hauptluftstrom bei laufendem Motor ausbleiben, so würde sich die Drehzahl des Motors 44 und der Gebläseräder 61 erhöhen, und das jetzt allein wirksame Kühlgebläserad eine größe Menge Kühlluft durch den Motor blasen. Zwar nimmt der Motor zu dieser Zeit weniger Strom auf, aber er erzeugt immer noch so viel Wärme, daß er bei fehlendem Kühlgebläserad beschädigt oder zerstört werden könnte.

Steht das Mundstück 22 mit der abzusaugenden ao Fläche nicht in Berührung, oder sind Saugrohr 16 und Filterbeutel 19 vollständig frei, so fördert das Gebläse die größte Luftmenge, und der Motor verbraucht die Höchstleistung. In diesem Fall sinkt die Drehzahl von Motor und Gebläse ab; jedoch wird eine ausreichende Kühlung des Motors durch die Strömung der Kühlluft durch das Motorgehäuse gesichert, weil jetzt die Strahlpumpenwirkung des Hauptluftstroms an den Schlitzen 94 überwiegt.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   1, Motorgebläseeinheit, vorzugsweise für Staubsauger, mit einem Motorteil, der ein im wesentlichen zylindrisches Motorgehäuse mit einem Kühllufteinlaß an einer Stirnwand aufweist, mit einem in axialer Richtung an den Motorteil anschließenden Gebläseteil, der ein im -· wesentlichen zylindrisches Gebläsegehäuse mit einem größeren Durchmesser als das Motorgehäuse und mit einem Hauptlufteinlaß besitzt, und mit einem im Gebläsegehäuse angeordneten und durch den Motor angetriebenen Hauptluft-. gebläse, das einen Hauptluftstrom durch den Gebläseteil leitet und einen Kühlluftstrom durch den Motor bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläsegehäuse (31) mit dem Motorgehäuse (36, 37, 53, 54) einen ringförmigen, sich in einer Ebene quer zur Gehäuselängsachse erstreckenden Hauptluftauslaß (40) bildet, und daß in der Seitenwand (37) des Motorgehäu- , ses (36, 37, 53, 54) sehr nahe am ringförmigen Hauptluftauslaß (40) mindestens eine öffnung (Schlitze 94) vorgesehen ist, wobei der durch den Hauptluftauslaß (40) hindurch- und über die öffnung (Schlitze 94) in der Seitenwand (37) des Motorgehäuses (36, 37, 53, 54) mit hoher Geschwindigkeit hinwegströmende Hauptluftstrom einen gesonderten Kühlluftstrom durch den Motor (44) induziert.
2. 2. Motorgebläseeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung in der Seitenwand (37) des Motorgehäuses (36, 37, 53, 54) von mehreren, am Umfang in Abständen angeordneten Schlitzen (94) gebildet wird.
3. 3. Motorgebläseeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptluftauslaß (40) ein Leitrad (101) angeordnet ist.
4. 4. Motorgebläseeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (102) des Leitrades (101) in bezug auf die Drehachse des Hauptgebläserades (61) einen Neigungswinkel von ungefähr 15 bis 55° haben.
5. 5. Motorgebläseeinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitrad (101) am Motorgehäuse (36, 37, 53, 54) nahe am ringförmigen Hauptluftauslaß (40) befestigt ist und aus einer Blchscheibe besteht, die sich am Umfang in die radial nach außen vorstehenden Schaufeln (102) einstückig fortsetzt.
6. 6. Motorgebläseeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechscheibe (101) mittels daran angeformter rohrförmiger Ansätze (103) an der dem Hauptluftauslaß (40) zugewandten Stirnwand (54) des Motorgehäuses (36, 37, 53, 54) angenietet sind.
7. 7. Motorgebläseeinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lager (52) für die gemeinsame Welle von Motor und Gebläse von der dem Hauptluftauslaß (40) zugewandten Stirnwand (54) des Motorgehäuses (36, 37, 53, 54) getragen wird und die Schaufeln (102) des Leitrades (101) Wärme vom Lager (52) auf den Hauptluftstrom übertragen.
8. 8. Motorgebläseeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Motorgehäuse (36, 37, 53, 54) auf der Welle (48) des Motors (44) ein an sich bekanntes Kühlge-. bläserad (90) angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen