DE69911471T2 - Gehäuse eines schaufellosen gebläserrads für einen staubsauger - Google Patents

Gehäuse eines schaufellosen gebläserrads für einen staubsauger Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Staubsauger und insbesondere auf das Gehäuse eines schaufellosen Gebläses für einen Staubsauger, das die betriebliche Leistungsfähigkeit erhöht und das das, einer Luftströmung anhaftende Geräusch reduziert.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein leistungsfähiger und ruhiger Betrieb sind wichtige Erfordernisse für Staubsauger und ähnliche Luft bewegende Einrichtungen. Um das Arbeitsfluid, d. h. Luft, innerhalb des Staubsaugers zu bewegen, wird im allgemeinen ein Laufrad bzw. Gebläse innerhalb eines Gehäuses durch einen Elektromotor gedreht. Das Gebläse saugt in einer Mittelposition Luft an und stößt sie entlang seinem Umfang aus. Das Gehäuse umgibt das Gebläse und umfasst im allgemeinen einen Lufteinlassdurchgang, der auf einer Einlassseite des Gebläses einer Mittelposition benachbart angeordnet ist und einen Auslassdurchgang, der sich entlang des Umfangs des Gebläses erstreckt.
  • Es ist bekannt, dass ein gewisser Widerstand gegenüber der freien Ausgabe von Luft aus dem Gebläse oder ein Gegendruck die betriebliche Leistungsfähigkeit steigern. Häufig sind Schaufeln vorgesehen, die entlang des Umfangs des Gebläses und innerhalb des Ausgabedurchgangs angeordnet sind, um einen Gegendruck zu erzeugen. Die Schaufeln können einen evolventen Aufbau aufweisen und sind im allgemeinen derart angeordnet, dass sie die Luftströmung wenigstens teilweise beschränken. Ein Nachteil, der bei der Verwendung von Schaufeln dieser Art entsteht, ist der, dass sie dazu neigen, Geräusche zu erzeugen. Luft ist ein kompressibles Fluid. Wenn eine Laufradschaufel benachbart einer Vorderkante einer Schaufel vorbeiläuft, wird die Luft komprimiert und schnell dekomprimiert, so dass Druckimpulse, d. h. Geräusche, erzeugt werden. Dieses Geräusch ist insbesondere bei Staubsaugern, die zuhause oder in einer Werkstatt verwendet werden können unerwünscht.
  • Vorschläge zum Ausschalten und Reduzieren von Geräuschen umfassten in der Vergangenheit das Anordnen einer Haubenstruktur über dem Gehäuse, in welche die Luft ausgegeben wird. Die große Sammelkammer, die durch den Haubenaufbau erzeugt wird und der indirekte Seitenweg zwischen dem Gehäuseauslassdurchgang und einem Luftauslass in dem Haubenaufbau wirken beim Reduzieren der Geräusche zusammen. Ein anderer Vorschlag verwendete komplexe evolvente Durchgänge, die benachbart dem Umfang des Gebläses in dem Gehäuse ausgebildet sind. Die evolventen Durchgänge sind dazu gedacht, eine glatte Luftströmung bereitzustellen und erhöhen ein Volumen in welchem die ausgegebene Luft auf einen statischen Druck abgebremst wird. Diese und andere Vorschläge waren, obwohl sie einen unterschiedlichen Grad an Erfolg in bezug auf das Aufrechterhalten einer betrieblichen Leistungsfähigkeit des Gebläsebetriebes und das Reduzieren von Geräuschen bieten, nicht vollständig befriedigend. Darüber hinaus hat eine Anzahl dieser Vorschläge zu einer Erhöhung der Gesamtgröße des Gebläsegehäuses geführt und insbesondere der Vorschlag mit dem komplexen evolventen Durchgang führt zu einer Erhöhung der Herstellungskosten und der Komplexität des Staubsaugerprodukts.
  • Die Dokumente US-A-4797072 und US-A-6158083 beschreiben jeweils eine Staubsaugervorrichtung mit einem Gebläse, das Arbeitsluft für den Staubsauger von einem Gebläsehohlraum in einen Ausgabesammelraum und über einen Arbeitsluftauslass aus dem Staubsauger bewegt. Ein erstes Gehäuseelement umfasst eine erste Wand und ein zweites Gehäuseelement umfasst eine zweite Wand und die erste Wand ist radial zu der zweiten Wand versetzt, so dass ein ringförmiger Durchgang gebildet wird, der mit dem Auslassdurchgang in Verbindung steht. Der ringförmige Durchgang verläuft über den gesamten Umfang des Luftgebläses im wesentlichen kontinuierlich und ununterbrochen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Staubsauger gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 offenbart.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gehäuse eines Luftgebläses gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 5 offenbart.
  • Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Staubsauger gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 8 offenbart.
  • Andere Merkmale und Vorteile sind mit den beanspruchten und offenbarten Vorrichtungen und Verfahren inhärent oder sie werden dem Fachmann aus der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen.
  • 1 ist eine Vorderansicht eines Staubsaugers, der mit einem Gehäuse eines schaufellosen Gebläses gemäß einer bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung versehen ist;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht des Staubsaugers, der in 1 dargestellt ist;
  • 3 ist ein vergrößerter Teilquerschnitt des Staubsaugers, der in 1 dargestellt ist;
  • 4 ist eine Draufsicht eines ersten Gehäuseelements für ein Gehäuse eines schaufellosen Gebläses gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 5 ist eine Unteransicht eines zweiten Gehäuseelements für ein Gehäuse eines schaufellosen Gebläses gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • In bezug auf die 1 bis 3 umfasst ein büchsenartiger Staubsauger 10 einen von Fußröllchen 14 getragenen Schmutzsammelbehälter 12. Eine Öffnung 16 ist auf einer Seite des Behälters 12 ausgebildet und dazu geeignet, einen Saugschlauch oder ein ähnliches Zusatzgerät (nicht dargestellt) aufzunehmen. An dem offenen oberen Ende des Behälters 12 ist durch Einschnappklinken 18 eine Vakuumbaugruppe 20 befestigt, die eine Handhabe 22 und ein Stromkabel 24 umfasst.
  • Es wird nun insbesondere auf die 2 und 3 Bezug genommen, wobei die Vakuumbaugruppe 20 eine Gehäusebaugruppe 26 umfasst, die durch Zusammenfügen mehrerer Gehäuseelemente bzw. der Elemente 28, 30, 32, 34 und 36 gebildet ist. Bevorzugte Gehäuseelemente sind aus Kunststoffen, wie beispielsweise Polypropylen, Polyethylen, ABS und ähnlichen Materialien ausgebildet und sie sind durch Ultraschallschweißen, Warmverstemmen, Aufkleben, mit Gewinde versehenen Befestigungsmitteln oder Kombinationen davon oder anderen im Stand der Technik gut bekannten Verbindungstechniken verbunden. Das Element 28 bildet einen Verschluss an dem oberen Ende des Behälters 12 und wird durch Einschnappklinken 18 daran befestigt. Das Element 28 umfasst eine mit einem Flansch versehene Öffnung 38 mit einem Falz 40, die von seiner Mitte versetzt ausgebildet ist.
  • Das Element 30 bildet einen oberen Abschnitt eines Gebläsegehäuses 42. Das Element 30 umfasst einen ersten zylindrischen Wandabschnitt 44, der von einem zweiten zylindrische Wandabschnitt 46 durch eine versetzte Stufe 48 getrennt ist. Der Wandabschnitt 46 wird von der Öffnung 38 aufgenommen, wobei die versetzte Stufe 48 mit dem Falz 40 in Eingriff kommt und dann wird das Element 30 an dem Element 28 befestigt.
  • Das Element 32 umfasst eine im wesentlichen zylindrische äußere Wand 50 und eine im wesentlichen zylindrische innere Wand 52, deren untere Kanten 54 bzw. 56 durch eine Wand 58 verbunden sind. Ein unteres Ende 60 einer inneren Wand 52 wird von einer Endwand 62 umgeben, wobei ein Hohlraum 64, der einen unteren Abschnitt eines Motorgehäuses 41 bildet, ausgebildet wird. Gegenüber dem Hohlraum 64 bilden die innere Wand 52 und die Endwand 62 einen oberen Abschnitt des Gebläsegehäuses 42.
  • Die innere Wand 52 ist von dem Wandabschnitt 44 getrennt, wobei ein ringförmiger Durchgang 66 zwischen einem Gebläsehohlraum 68 und einem Ausgabesammelraum 70, der zwischen der inneren Wand 52 und der äußeren Wand 50 ausgebildet ist, definiert ist. Die äußere wand 50 umfasst mehrere Auslassdurchgänge 72 (am besten in 1 zu sehen), die die Ausgabe der Arbeitsluft aus dem Ausgabesammelraum 70 von der Vakuumanordnung 20 erlauben.
  • Das Element 34 weist einen Haubenaufbau auf und umfasst einen zylindrischen Flansch 74. Die Wand 58 ist mit einem sich nach oben erstreckenden zylindrischen Flansch 76 ausgebildet und das Element 34 ist, den Hohlraum 64 umgebend, über dem Element 32 angeordnet. Der Flansch 74 kommt mit dem Flansch 76 in Eingriff, um das Element 34 an dem Element 32 anzuordnen und zu befestigen. Das Element 34 umfasst ferner eine zylindrische Wand 78, die sich von einem oberen Abschnitt des Elements 34 nach unten in den Hohlraum 64 erstreckt. Das Element 36 weist ebenfalls einen Haubenaufbau auf und ist über dem Element 34 angeordnet und eine Handhabe 22 ist auf einer äußeren oberen Fläche 80 des Elements 36 ausgebildet.
  • Ein Elektromotor 82 ist an seinem oberen Ende 83 innerhalb der zylindrischen Wand 78 angeordnet und wird an seinem unteren Ende 84 axial auf Rippen 86 gehalten. Der Motor 82 umfasst eine sich axial erstreckende Motorwelle 88, die von dem oberen Ende 83 nach oben und von dem unteren Ende 86 nach unten vorragt. Zusätzlich zu den Lagern, die die Welle 88 in dem Motor 82 tragen, kann die Welle 88 auch durch ein Lager 90 gelagert sein, das in einer Lagerhalterung 92 innerhalb der Rippen 86 gehaltert ist und durch ein Lager 54, das innerhalb eines Lagerhalters 96 gehaltert ist, der in einer zylindrischen Aussparung 98, die in einem oberen Abschnitt des Elements 34 ausgebildet ist, gehaltert ist. Ein Lüfter 106 ist an einem oberen Ende 100 der Welle 88 benachbart einer Belüftungsöffnung 102 befestigt, die auch in dem oberen Abschnitt des Elements 34 ausgebildet ist. Die Belüftungsöffnung 102 ist durch einen sich radial nach innen erstreckenden Flansch 104 definiert und der Lüfter 106 wird benachbart dem Flansch 104 auf der Welle 88 gehalten. Während dem Betrieb des Motors 82 saugt der Lüfter 106 über Öffnungen 110 Luft in den Hohlraum 64 und von innerhalb des Hohlraums 64 und über den Motor 82 nach oben. Die Luft wird aus den Belüftungsöffnungen 102 in einen Hohlraum 108, der zwischen dem Element 34 und dem Element 36 ausgebildet ist und aus dem Hohlraum 36 durch die Öffnung 111, die zwischen dem Element 32 und dem Element 36 ausgebildet ist, ausgestoßen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird daher die Arbeitsluft nicht zum Kühlen des Motors 82 verwendet.
  • Ein unteres Ende 114 der Welle 88 erstreckt sich durch eine Öffnung 112, die in der Endwand 62 ausgebildet ist, nach unten und in ein Gebläsegehäuse 68. Ein Gebläse bzw. ein Laufrad 116 ist an dem unteren Ende 114 innerhalb des Gebläsegehäuses 68 und benachbart einem Einlassdurchgang 118, der in dem Element 30 ausgebildet ist, befestigt. Der Einlassdurchgang 118 umfasst einen sich nach unten erstreckenden zylindrischen Abschnitt 120, in dem mehrere Luftschlitze 122 ausgebildet sind. Über dem Einlassdurchgang 118 sind gegenüber dem Gebläsegehäuse 68 und innerhalb des Behälters 12 eine Filterhalterung 124 und einen Filter 126 befestigt, die jeweils einen herkömmlichen Aufbau aufweisen. Der Einlassdurchgang 118 umfasst ferner einen sich nach oben erstreckenden Kragenabschnitt 128, der benachbart eines Mittelabschnitts 130 des Laufrades 116 angeordnet ist.
  • Wird der Motor 82 betrieben, wird das Laufrad innerhalb des Gebläsegehäuses 68 drehend angetrieben. Wie es durch die Pfeile in 3 dargestellt ist, wird Arbeitsluft von dem Behälter 12, durch den Filter 126, durch den Einlassdurchgang 118 in den Mittelabschnitt 130 des Laufrades 116 eingesaugt. Das Laufrad 116 treibt die Arbeitsluft in Richtung der Wand 44 radial nach außen. Ein unterer Abschnitt 45 der Wand 44 ist gewinkelt, um die Arbeitsluft in Richtung und durch den ringförmigen Durchgang 66 zu führen. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, ist der ringförmige Durchgang 66 im wesentlichen über seinen gesamten Umfang ohne Hindernisse ausgebildet. Zusätzlich weist der ringförmige Durchgang 66 eine im wesentlichen konstante Breite, "w" in 3, von einem Einlass 132 bis zu einem Auslass 134 auf. Diesbezüglich bildet der ringförmige Durchgang 66 einen minimalen Querschnitt innerhalb des Arbeitsluftausgabeweges, d. h. dem Weg von dem äußeren Umfang 131 des Laufrades 116, in den Sammelraum 70 und zu den Auslässen 72. Dieser minimale Querschnitt erzeugt einen Gegendruck für das Laufrad 116, wodurch seine Leistungsfähigkeit erhöht wird. Weil der ringförmige Durchgang 66 im wesentlichen behinderungsfrei ist, können darüber hinaus Geräusche, die normalerweise mit Schaufeln oder anderen Hindernissen zum Erzeugen des Gegendrucks in dem Ausgabeweg in Verbindung stehen, im wesentlichen vermindert oder ausgeschaltet werden. Es ist ersichtlich, dass für verschiedenartige Anwendungen die Breite des ringförmigen Durchgangs 66 und somit die Größe des minimalen Querschnitts eingestellt werden können, um die gewünschte Menge an Gegendruck für die optimale Gebläseleistungsfähigkeit bereitzustellen. Wie am besten aus 3 ersichtlich ist, erstreckt sich das Randelement 60 als ein zylindrischer Flansch 36 benachbart einer Aussparung 138, die in einer Endwand 62 ausgebildet ist. Ein Verlängern oder Verkürzen des zylindrischen Flanschs 136 entspricht dem Verlängern oder Verkürzen einer Länge "1" des ringförmigen Durchgangs 66 und entsprechend einer Erhöhung oder einem Absenken der Menge des Gegendrucks, den er erzeugt. Gleichermaßen kann der zylindrische Flansch nach innen in Richtung der Aussparung 183 oder nach außen bewegt werden, um entsprechend die Breite des ringförmigen Durchgangs 66 zu erhöhen oder zu vermindern. Dies erhöht oder vermindert gleichermaßen die Menge des Gegendruckes, der durch den ringförmigen Durchgang 66 bereitgestellt wird.
  • Es wird nun Bezug genommen auf die 4 und 5, in denen mehrere Streben 140, die sich radial von der Wand 60 nach außen erstreckend vorgesehen sind und die, sich axial erstreckende Zungen 142 umfassen. Die Wand 46 umfasst mehrere sich nach innen erstreckende und axial ausgerichtete Schlitze 144. Die Schlitze 144 sind derart angeordnet, dass sie mit den Zungen 142 in Eingriff kommen, um das Element 32 an dem Element 34 zu halten, um so den beschriebenen Aufbau des ringförmigen Durchgangs 66 zu sichern. Es ist ersichtlich, dass die Zungen 142 und die Schlitze 144 quer zu dem ringförmigen Durchgang 46 angeordnet sind und so eine geringe aber akzeptierbare Behinderung innerhalb des ringförmigen Durchgangs 66 darstellen. Es ist jedoch auch ersichtlich, dass abhängig von dem speziellen Aufbau der Gehäuseelemente Behinderungen vollständig vermieden werden können und/oder eine oder mehrere geringfügige Behinderungen, die zur Geräuschentwicklung nicht signifikant beitragen, innerhalb des ringförmigen Durchgangs 66 angeordnet sein können.
  • Die Gehäuseelemente 28, 30, 32, 34 und 36 umfassen verschiedenartige andere Strukturen und Merkmale, die darin ausgebildet sind. Diese Merkmale können zur Festigkeit der Elemente beitragen, die Ausrichtung oder Montage erleichtern, zum Anbringen der Elemente bereitgestellt sein und/oder für ein äußeres Erscheinungsbild stehen. Mehrere derartige Merkmale sind in den Zeichnungen dargestellt, aber es wurde nicht individuell Bezug darauf genommen.
  • Die vorstehende Beschreibung dient dem Zweck dem Fachmann den besten Weg zum Ausführen der Erfindung zu lehren und ist lediglich darstellend aufgebaut. Verschiedenartige Modifikationen und alternative Ausführungsformen der Erfindung werden dem Fachmann angesichts dieser Beschreibung ersichtlich sein. Die Details des offenbarten Aufbaus können, ohne dass man sich von dem Grundgedanken der Erfindung entfernt, wesentlich verändert werden und die exklusive Verwendung sämtlicher Modifikationen, die im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen sind vorbehalten.

Claims (8)

  1. Staubsauger (12) mit einem angetriebenen Laufrad (116), wobei das Laufrad Arbeitsluft für den Staubsauger zwischen einem Laufradhohlraum (68) in eine Ausgabesammelkammer (78) und von dem Staubsauger über einen Arbeitsluftauslass (72) bewegt, und mit einem ersten Gehäuseelement (30) umfassend eine erste Wand (44) und einem zweiten Gehäuseelement (32) umfassend eine zweite Wand (52), wobei die erste Wand (44) zu der zweiten wand (52) radial versetzt ist und dadurch einen ringförmigen Durchgang (66) bildet, der mit dem Auslassdurchgang in Verbindung steht und wobei der ringförmige Durchgang im wesentlichen kontinuierlich und ununterbrochen um den gesamten Umfang des Luftlaufrades verläuft, welcher Staubsauger dadurch gekennzeichnet ist, dass der ringförmige Durchgang (66) einen minimalen Querschnitt innerhalb eines Arbeitsluftausgabewegs des Gehäuses bildet und wobei der Arbeitsluftausgabeweg vor und an dem minimalen Querschnitt im wesentlichen unversperrt ist.
  2. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsluftausgabeweg vor und an dem ringförmigen Durchgang im wesentlichen unversperrt ist.
  3. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseelement und das zweite Gehäuseelement getrennte Komponenten sind.
  4. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Durchgang im wesentlichen unversperrt ist.
  5. Gehäuse für ein Luftlaufrad, wobei das Luftlaufrad zum Bewegen von Arbeitsluft von einem Einlassdurchgang zu einem Auslassdurchgang des Gehäuses angeordnet ist, wobei das Gehäuse ein erstes Gehäuseelement umfassend eine erste Wand und den Einlassdurchgang und ein zweites Gehäuseelement umfassend eine zweite Wand und den Auslassdurchgang, das an dem ersten Gehäuseelement befestigt ist, umfasst und wobei die erste Wand zu der zweiten Wand radial versetzt und im wesentlichen konzentrisch ist und dadurch einen ringförmigen Durchgang bildet, der mit dem Auslassdurchgang in Verbindung steht und wobei der ringförmige Durchgang im wesentlichen kontinuierlich und ununterbrochen um den vollen Umfang des Luftlaufrades verläuft, welches Gehäuse dadurch gekennzeichnet ist, dass: der ringförmige Durchgang einen minimalen Querschnitt innerhalb eines Arbeitsluftausgabewegs des Gehäuses bildet und wobei der Arbeitsluftausgabeweg vor und an dem minimalen Querschnitt im wesentlichen unversperrt ist.
  6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsluftausgabeweg nicht durch Schaufeln in dem Auslassdurchgang versperrt ist.
  7. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Durchgang nicht durch Schaufeln versperrt ist.
  8. Staubsauger mit einem angetriebenen Laufrad, wobei das Laufrad Arbeitsluft von dem Staubsauger bewegt, welches Laufrad innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist und wobei das Gehäuse einen Einlassdurchgang, einen Laufradhohlraum und eine Ausgabesammelkammer umfasst, wobei ein ringförmiger Durchgang zwischen dem Laufradhohlraum und der Ausgabesammelkammer gebildet ist, welcher ringförmige Durchgang durch ein erstes Wandelement des Gehäuses und ein zweites Wandelement des Gehäuses gebildet ist, welches zweite Wandelement zu dem ersten Wandelement radial versetzt und im wesentlichen konzentrisch ist, welcher ringförmige Durchgang sich im wesentlichen um den gesamten Laufradhohlraum erstreckt und eine im wesentlichen konstante Breite über seinen Umfang aufweist, und wobei sich das Laufrad dreht und die Arbeitsluft durch den Einlassdurchgang einsaugt und die Arbeitsluft in den Laufradhohlraum radial nach außen, durch den ringförmigen Durchgang und in die Ausgabesammelkammer führt, welcher Staubsauger dadurch gekennzeichnet ist, dass: der ringförmige Durchgang einen minimalen Querschnitt innerhalb eines Arbeitsluftausgabewegs des Gehäuses bildet und wobei der Arbeitsluftausgabeweg vor und bei dem minimalen Querschnitt im wesentlichen unversperrt ist.
DE69911471T 1999-02-10 1999-06-30 Gehäuse eines schaufellosen gebläserrads für einen staubsauger Expired - Lifetime DE69911471T2 (de)

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