DE69320905T2

DE69320905T2 - Sammelvorrichtung

Info

Publication number: DE69320905T2
Application number: DE69320905T
Authority: DE
Inventors: John Samuel Darlington Co Durham Davies; Kenneth James Corbridge Northumberland Ne45 5Ex Turnbull
Original assignee: Electrolux Outdoor Products Ltd
Current assignee: Husqvarna UK Ltd
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: CA2098940A1; NO932274L; FI932859A; GB9219330D0; FI932859A0; NZ247950A; EP0587272A1; US5450649A; NO932274D0; JPH06296567A; AU664902B2; AU4142793A; ATE170725T1; DE69320905D1; EP0587272B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sammeln von Material von einer Oberfläche. Verschiedene Formen von Sammlungsvorrichtungen wurden zum Sammeln von Material unter Ansaugung vorgeschlagen - sogenannte Vakuumreinigungseinrichtungen bzw. Staubsauger zum häuslichen Gebrauch- sowie Saugreiniger zum Sammeln von Material und Unrat von Straßen, Gärten usw..
Die EP0443882 offenbart eine Sammlungsvorrichtung mit einer länglichen Leitung zum Befördern losen Materials zu einem unterstromigen Bereich davon von einer Sammlungsöffnung an einem oberstromigen Ende davon. Ein Luftauslaß ist neben der Sammlungsöffnung angeordnet und derart gestaltet, daß er in Verwendung eine Luftströmung transversal zur Längsachse der Leitung über eine gekrümmte, im allgemeinen konvexe Strömungssteuerfläche der Sammlungsöffnung gleitet, so daß zumindest ein Teil des Luftstroms der gekrümmten Oberfläche folgt und stromabwärts innerhalb der Leitung gerichtet ist. Ein steuerbarer Luftströmungsauslaß ist vorgesehen, um zu ermöglichen, daß ein Luftstrom aus der Sammlungsvorrichtung gerichtet wird, wie und falls erforderlich. Eine verschiebbare Klappe ist vorgesehen, welche derart bewegt werden kann, daß sie den Luftströmungsauslaß öffnet, um so eine Luftströmung weg von dem Sammlungskopf der Sammlungsvorrichtung zu richten, welcher verwendet werden kann, um Unrat, wie z. B. Blätter vor dem Einsammeln in eine Ecke zu blasen.
Die US-4018493 offenbart eine Vorrichtung zum Verdrängen und Befördern von Material von einer Oberfläche und in eine Entladungsleitung mit einem Fluidstrom aus einer Düsenvorrichtung mit einem positiven Druck und hoher Geschwindigkeit.
Die CH-474623 offenbart eine Sammlungsvorrichtung, bei der Unrat von einer Oberfläche durch eine Röhre gesaugt wird und Luft unter Druck auf die Oberfläche gerichtet wird, um den Unrat von der Oberfläche zu lösen, bevor er durch die Leitung gesaugt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sammlungsvorrichtung zu schaffen, welche unter einem Saugprinzipt betreibbar ist, und welche einen oder mehrere Strahlen von Druckluft zum Verdrängen von Material von einer Oberfläche aufweisen, um das Sammeln zu unterstützen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zum Sammeln von Material von einer Oberfläche eine Leitung zum Richten von Material, welches in einem Strom von Druckluft mitgeführt wird, von einer Sammlungsöffnung an einem oberstromigen Ende der Leitung zu einem unterstromigen Bereich der Leitung zum Einsammeln;
zumindest eine primäre Lufteinlaßöffnung in die Leitung zum Liefern von unter Druck gesetzter Luft in die Leitung in einer im allgemeinen unterstromigen Richtung zum Bilden eines primären Luftstroms, wobei die Lieferung des primären Luftstroms in die Leitung eine Strömung von Umgebungsluft in die Leitung durch die Sammlungsmündung induziert, wobei die Strömung von Umgebungsluft zum Mitreißen von Material von der Oberfläche und zum Transportieren des Materials von der Sammlungsmündung zu dem unterstromigen Bereich zur Einsammlung dient,
zumindest einem sekundären Luftauslaß zum Liefern unter Druck gesetzter Luft extern von der Vorrichtung zum Bilden eines ersten Stroms an sekundärer Luft, welcher auf einen Bereich der Oberfläche gegenüberliegend der Sammlungsmündung gerichtet ist, wobei der erste Strom von sekundärer Luft dazu dient, an dem gegenüberliegenden Bereich gelegenes Material zum Mitreißen in der Strömung von Umgebungsluft zu versetzen,
zumindest einen zusätzlichen sekundären Luftauslaß, welcher derart angeordnet ist, daß er einen sekundären Strom von sekundären Strom von Sekundärluft, externe Vorrichtung zu der Oberfläche an einer Position richtet, welche von dem Bereich der Oberfläche gegenüberliegend der Sammlungsmündung versetzt ist; und
ein Steuerventil zum selektiven Steuern der Strömung von primärer und sekundärer Luft von: (i) dem primären Lufteinlaß (ii) dem sekundären Luftauslaß; und (iii) dem zusätzlichen Luftauslaß, wobei das Steuerventil eine erste Betriebsposition aufweist, in der unter Druck gesetzte Luft durch zumindest den primären Lufteinlaß Strömung gelassen wird, während die Strömung der unter Druck gesetzten Luft durch den zusätzlichen sekundären Luftauslaß deaktiviert ist, und eine zweite Betriebsposition aufweist, in der die unter Druck gesetzte Luft durch den zusätzlichen sekundären Luftauslaß strömen gelassen wird, während die Strömung der unter Druck gesetzten Luft durch den primären Lufteinlaß deaktiviert ist.
Es ist bevorzugt, daß das Steuerventil in selektiver Art und Weise die Strömung der primären und sekundären Luft derart steuert, daß die Strömung der sekundären Luft von dem zusätzlichen sekundären Luftauslaß deaktiviert ist, wenn das Steuerventil zum Auswählen des primären Luftauslasses unabhängig von dem sekundären Luftauslaß oder dem primären Lufteinlaß zusammen mit dem sekundären Luftauslaß betrieben ist.
Bei bestimmten Ausführungsformen umfaßt das Steuerventil ein Segment eines Zylinders mit einer Rotationsachse, wobei das Segment zur winkelmäßigen Vestellung um die Rotationsachse an gebracht ist und zwischen Positionen beweglich ist, in denen die ausgewählten Luftauslässe offen oder geschlossen sind.
Vorzugsweise ist der zusätzliche sekundäre Luftauslaß derart gestaltet, daß er den Luftdruck weg von der Vorrichtung und unter einem stumpfen Winkel relativ zum Strom der primären Luft, die stromabwärts innerhalb der Leitung strömt, richtet.
Der sekundäre Luftauslaß ist vorzugsweise derart gestaltet, daß er die sekundäre Luft unter einem spitzen Winkel relativ zu einem gegenüberliegenden Bereich der Oberfläche zum Versetzen von Material in dem Bereich richtet.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt beispielshalber unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsquerschnitt einer ersten Form von Vorrichtung mit einem Steuerventil in einer ersten Position zur Verwendung der Vorrichtung in einem Saugmodus;
Fig. 2 einen Längsschnitt eines Teils der Fig. 1 mit dem Steuerventil in einer zweiten Position zur Verwendung der Vorrichtung in einem Blasmodus; und
Fig. 3 einen Längsschnitt ähnlich wie Fig. 2 zum Zeigen einer zweiten Form der Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in einer "Gebrauchs"-Position relativ zu einer Oberfläche S von der Material zu sammeln ist. Die Vorrichtung hat eine Leitung D, eine Füllkammer P und einen Ventilator, welcher durch einen Elektromotor M angetrieben wird zum Bereitstellen einer Quelle an Druckluft. Luft wird in die Vorrichtung durch die Öffnungen A gezogen, und Druckluft wird in die Füllkammer P wie durch Pfeile PA angedeutet, gerichtet. Die Luft läuft unter Druck von der Füllkammer P in die Leitung D durch einen Primäreinlaß I, der am oberstromigen Ende der Leitung D gelegen ist, um einen primären Luftstrom zu erzeugen, welcher in der Richtung der Pfeile Da stromabwärts fließt.
Zum Unterstützen des Druckluftstroms von der Füllkammer P in die Leitung D über den Einlaß I sind die Wände P1 und P2 der Füllkammer und die Leitung durch eine gleichmäßige U-förmige Wand U verbunden. Ein Sammlungsbehälter (nicht gezeigt) ist mit dem unterstromigen Ende DS der Leitung D verbindbar. Die Leitung D hat eine Sammlungsmündung cm in einer Ebene angeordnet, die wie in Fig. 1 angedeutet, relativ zum Längsverlauf der Leitung D geneigt ist.
Ein Steuerventil V mit einer Wand V1 in Form eines Segments eines Zylinders ist winkelmäßig um eine Achse X bewegbar, und zwar zwischen einer in Fig. 1 gezeigten Position in der der Einlaß I vollständig offen ist, um zu ermöglichen, daß der Primärluftstrom von der Füllkammer P in die Leitung D läuft, und einer Position, die in Fig. 2 gezeigt ist, in der der Einlaß I geschlossen ist mit Ausnahme des Sekundärauslasses SO. In der in Fig. 2 gezeigten Position läuft Druckluft aus der Füllkammer P durch einen zusätzlichen sekundären Auslaß SO2.
Der sekundäre Auslaß SO liegt in Form eines schmalen Stiftes vor und ist in der in Fig. 1 gezeigten Position neben der Sammlungsmündung cm angeordnet. Der sekundäre Auslaß SO richtet einen relativ engen und konzentrierten Luftstrahl über die Sammlungsmündung cm und nach unten zur Oberfläche S.
Im Betrieb und mit dem Ventil V in der in Fig. 1 gezeigten Position erzeugt der Primärstrom von unter Druck gesetzter Luft, welcher durch die Leitung D strömt, einen negativen Druck im Bereich der Sammlungsmündung und der Oberfläche S, was eine Strömung von Umgebungsluft induziert, wie angezeigt durch Pfeils Z, um so Material, welches zu sammeln ist, von der Oberfläche SO zu ziehen. Material von der Oberfläche S wird somit in den primären Luftstrom gerissen, stromabwärts in der Leitung D und in einen Sammelbehälter transportiert. Der konzentrierte Strahl an Luft von dem sekundären Auslaß SO trifft auf die Oberfläche S unter einem spitzen Winkel und dient zum Verdrängen von Material auf der Oberfläche vor dem Aufgriff und vor dem Mitreißen in dem primären Luftstrom.
Wenn das Ventil V in die in Fig. 2 gezeigte Position bewegt wird, wird der Einlaß I effektiv geschlossen, und Druckluft läuft heraus durch den zusätzlichen sekundären Auslaß SO2. In diesem Zustand kann die Vorrichtung verwendet werden, um Material, welches von einer Oberfläche S zu sammeln ist, in einen Haufen zu blasen und, um den Haufen an Material zu sammeln durch das Ventil V einfach in die in Fig. 1 gezeigte Position umgeschaltet.
Das Ventil V kann elektrisch oder manuell betrieben werden, und zwar auf eine Art und Weise, welche den Fachleuten wohl bekannt ist.
Mit Bezug auf Fig. 3, in der gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen, welche in Fig. 1 und 2 verwendet sind, Bezeichnet sind, ist die zweite Form der Vorrichtung illustriert, welche einen modifizierten sekundären Auslaß und eine modifizierte Steuerventilanordnung enthält.
Eine gekrümmte Wand V2 in Form eines Segments eines regelmäßigen Zylinders liegt zwischen zwei Halterungen S1 (von denen nur eine gezeigt ist), welche auf gegenüberliegenden Wänden der Füllkammer gehaltert ist. Eine weitere gekrümmte Wand V1 entsprechend der Wand V1 des in Fig. 1 und 2 gezeigten Ventils ebenfalls in Form eines Segments eines regelmäßigen Zylinders ist zur Winkelbewegung um seine Symmetrieachse X angeordnet. Die Wand V1 hat drei Nuten G1, G2, G3, und die Winkelbewegung davon kann in drei separaten Positionen beschränkt sein, wenn die jeweiligen Nuten G1, G2, G3 in Eingriff mit einer Auskragung Y auf der Wand V2 stehen. Man wird erkennen, daß in ähnlicher Art und Weise wie beim Betrieb der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 die Winkelbewegung der Wand V1 dazu dient:
1) den Einlaß I zu Öffnen, den sekundären Auslaß SO zu öffnen und den zusätzlichen sekundären Auslaß SO2 zu schließen; siehe Fig. 3, wenn die Auskragung Y mit der Nute G3 in Eingriff steht
2) den Einlaß I zu öffnen und beide Auslässe SO und SO2 zu schließen " wenn die Auskragung Y in Eingriff steht mit dem Schlitz G2; und
3) den Einlaß I zu schließen, den Auslaß SO zu schließen und den Auslaß SO2 zu öffnen, wenn die Auskragung Y mit der Nute G1 in Eingriff steht.
Im Betrieb, wenn der Einlaß I und der sekundäre Auslaß SO beide offen sind und der Auslaß SO2 geschlossen ist, erzeugt der primäre Luftstrom, der in der Leitung D strömt, einen negativen Druck im Bereich der Sammlungsmündung cm zum Erzeugen eines induzierten Stroms an Umgebungsluft wie angedeutet durch Pfeile Z. Material auf der Oberfläche F wird von der Oberfläche S durch die Strömung an unter Druck gesetzter Luft gehoben, darin mitgerissen und stromabwärts der Leitung zur Sammlung transportiert. Ein zweiter Luftstrom, welcher von dem sekundären Auslaß SO stammt, ist (wie in Fig. 3 gezeigt), unter einem spitzen Winkel relativ zur Oberfläche 5 gerichtet und dient zum Verdrängen von Material auf der Oberfläche und dadurch zum Unter stützen des Aufgreifens, des Mitreißens und des folgenden Transports des Materials zur Sammlung.
Obwohl Bezug genommen wurde auf die Verwendung einer einzelnen Quelle an Druckluft, können, falls erwünscht, verschiedene Druckluftquellen für die primäre und sekundäre Luftströmung verwendet werden. Weiterhin kann zum Unterstützen des Verdrängens von Material, welches eine Tendenz zur Anhaftung an die Oberfläche S hat, ein pulsierender sedkundärer Luftstrom verwendet werden. Der pulsierende sekundäre Luftstrom kann durch ein drehbares Paddelrad bzw. Flügelrad erzeugt werden, welches nicht in dem Bereich des Auslasses SO gezeigt ist.
Alternativermaßen kann eine Pulsierung dadurch bewirkt werden, daß eine dünne Platte in Schlitzen angebracht wird, welche eine Bewegungsfreiheit für die Platte schaffen, und in den Seitenwänden der Vorrichtung gebildet sind. Die Platte ist in Längsrichtung des Auslasses SO angeordnet und wird nach außen davon in der Richtung der Strömung des sekundären Luftstroms an Druckluft versetzt. Die Bewegungsfreiheit der Platte in den Schlitzen schafft einen beträchtlichen Freiraum zur dünnen Platte, was eine pulsiernde Bewegung in der Richtung der Strömung des sekundären Luftstroms ermöglicht.

Claims

1. Vorrichtung zum Sammeln von Material von einer Oberfläche, wobei die Vorrichtung aufweist:

eine Leitung (D) zum Richten von in einem Strom von unter Druck gesetzter Luft mitgerissenem Material von einer Sammlungsmündung (CM) an einem oberstromigen Ende der Leitung (D) zu einem unterstromigen Bereich (DS) der Leitung (D) zum Einsammeln;

zumindest eine primäre Lufteinlaßöffnung (I) in die Leitung (D) zum Liefern von unter Druck gesetzter Luft in die Leitung (D) in einer im allgemeinen unterstromigen Richtung zum Bilden eines primären Luftstroms, wobei die Lieferung des primären Luftstroms in die Leitung (D) eine Strömung von Umgebungsluft in Leitung durch die Sammlungsmündung (CM) induziert, wobei die Strömung von Umgebungsluft zum Mitreißen von Material von der Oberfläche und zum Transportieren des Materials von der Sammlungsmündung (CM) zu dem unterstromigen Bereich (DS) zur Einsammlung dient,

zumindest einen sekundären Luftauslaß (SO) zum Liefern unter Druck gesetzter Luft extern von der Vorrichtung zum Bilden eines ersten Stroms an sekundärer Luft, welcher auf einen Bereich der Oberfläche gegenüberliegend der Sammlungsmündung (CM) gerichtet ist, wobei der erste Strom von sekundärer Luft dazu dient, an dem gegenüberliegenden Bereich gelegenes Material zum Mitreißen in der Strömung von Umgebungsluft zu versetzen,

zumindest einen zusätzlichen sekundären Luftauslaß (SO2), welcher derart angeordnet ist, daß er einen sekundären Strom von Sekundärluft extern der Vorrichtung zu der Oberfläche an einer Position richtet, welche von dem Bereich der Oberfläche gegenüberliegend der Sammlungsmündung (CM) versetzt ist; und

ein Steuerventil (V) zum selektiven Steuern der Strömung von primärer und sekundärer Luft von: (i) dem primären Lufteinlaß (I); (ii) dem sekundären Luftauslaß (SO); und (iii) dem zusätzlichen sekundären Luftauslaß (SO2), wobei das Steuerventil (V) eine erste Betriebsposition aufweist, in der unter Druck gesetzte Luft durch zumindest den primären Lufteinlaß (I) strömen gelassen wird, während die Strömung der unter Druck gesetzten Luft durch den zusätzlichen sekundären Luftauslaß (SO2) deaktiviert ist, und eine zweite Betriebsposition aufweist, in der die unter Druck gesetzte Luft durch den zusätzlichen sekundären Luftauslaß (SO2) strömen gelassen wird, während die Strömung der unter Druck gesetzten Luft durch den primären Lufteinlaß (I) deaktiviert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (V) in selektiver Art und Weise die Strömung der primären und sekundären Luft derart steuert, daß die Strömung der sekundären Luft von dem zusätzlichen sekundären Luftauslaß (SO2) deaktiviert ist, wenn das Steuerventil (V) zum Auswählen des primären Lufteinlasses (I) unabhängig von dem sekundären Luftauslaß (SO) oder des primären Lufteinlasses (I) zusammen mit dem sekundären Luftauslaß (SO) betrieben ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (V) ein Segment eines Zylinders mit einer Rotationsachse (X) aufweist, wobei das Segment zur winkelmäßigen Verstellung um die Rotationsachse (X) angebracht ist und zwischen Positionen beweglich ist, in denen die ausgewählten Luftauslässe offen oder geschlossen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Quelle von unter Druck gesetzter Luft (F) und einer Einrichtung (P) zum Richten der unter Druck gesetzten Luft in die Lufteinlässe und die Luftauslässe.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Richten der unter Druck gesetzten Luft von der Quelle zum primären Lufteinlaß (I) und den sekundären Luftauslässen (SO, SO2) eine Plenumkammer (P) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest zusätzliche sekundäre Luftauslaß (SO2) derart gestaltet ist, daß er die sekundäre Luft weg von der Vorrichtung und unter einem stumpfen Winkel relativ zum Strom der primären Luft, die stromabwärts innerhalb der Leitung (D) strömt, richtet.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine sekundäre Luftauslaß (SO) derart gestaltet ist, daß er die sekundäre Luft unter einem spitzen Winkel relativ zum gegenüberliegenden Bereich der Oberfläche zum Versetzen von Material in dem Bereich richtet.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine sekundäre Luftauslaß (SO) in dem Bereich der Sammlungsmündung (CM) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine sekundäre Luftauslaß (SO) in dem peripherischen Bereich der Sammlungsmündung (CM) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine sekundäre Luftauslaß (SO) unter Druck gesetzte sekundäre Luft weg von der Sammlungsmündung (CM) und unter einem spitzen Winkel relativ zum Bereich der Oberfläche gegenüberliegend der Sammlungsmündung (CM) richtet.