DE9201228U1

DE9201228U1 - DUAL-Gebläse

Info

Publication number: DE9201228U1
Application number: DE9201228U
Authority: DE
Original assignee: Electrostar Schoettle & Co 7313 Reichenbach De GmbH
Current assignee: Electrostar Schoettle & Co 7313 Reichenbach De GmbH
Priority date: 1992-02-01
Filing date: 1992-02-01
Publication date: 1992-04-09
Anticipated expiration: 2002-02-02
Also published as: ITMI930098A0; IT1266528B1; ITMI930098A1

Description

19 380 ß/riu

Electrostar Schöttle
GmbH & Co.
Stuttgarter Straße 36

7313 Reichenbach / FiIs

DUAL-Gebläse

Die Erfindung betrifft ein Gebläse, insbesondere für Staubsauger, mit mindestens zwei auf mindestens einer rotierenden Gebläsewelle in einer oder mehreren Kammern angeordneten Laufrädern, die jeweils einen Luftstrom durch die jeweilige Kammer erzeugen.

Ein solches Gebläse ist seit langem z.B. bei herkömmlichen, im Handel erhältlichen Staubsaugern bekannt. In der Regel weist ein solches Gebläse genau zwei Laufräder auf, die auf der rotierenden Gebläsewelle hintereinander geschaltet sind, so daß der Luftstrom, der durch das erste Laufrad erzeugt wird, vom zweiten Laufrad angesaugt und nachbeschleunigt wird. Ein solches zwei-

stufiges serielles Gebläse hat gegenüber einem ein-stufigen Gebläse mit nur einem Laufrad den Vorteil, daß bei gleichem Luftdurchsatz mit dem zwei-stufigen Gebläse ein höherer Ansaugdruck erreicht werden kann.

Ein Nachteil des herkömmlichen zwei-stufigen Gebläses liegt jedoch in dem relativ geringen volumenmäßigen Luftdurchsatz, der im ausnutzbaren Arbeitsbereich erzielt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Gebläse mit mehreren Laufrädern bereitzustellen, bei dem im ausnutzbaren Arbeitsbereich bei gleichem Ansaugdruck ein höherer Volumendurchsatz als bei einem herkömmlichen zwei-stufigen Gebläse erreicht werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kammern und die zugehörigen Laufräder so angeordnet sind, daß die Luft der von den jeweiligen Laufrädern erzeugten Luftströme jeweils an unterschiedlichen Ansaugöffnungen angesaugt wird, und daß die verschiedenen Luftströme in einer Pare!IeI schaltung verlaufen.

Durch die Parallelschaltung der Luftströme wird ein um die Anzahl der parallelgeschalteten Laufräder vervielfachter Volumendurchsatz durch das Gebläse erreicht. Der Ansaugdruck entspricht dabei dem Ansaugdruck eines herkömmlichen ein-stufigen Motorgebläses. Durch den stark erhöhten Volumendurchsatz beim erfindungsgemäßen Gebläse können bei Einsatz des Gebläses in Staubsaugern oder ähnlichen Geräten erheblich größere Mengen kleinerer und mittlerer Partikel mit geringer bis mittlerer Oberflächenhaftung abgesaugt

werden als mit dem herkömmlichen ein-stufigen oder zwei-stufigen Gebläse.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gebläses sind mehrere Laufräder auf derselben Gebläsewelle angeordnet. Durch die kompaktere Bauweise können die Außenabmessungen des Gerätes, in das das erfindungsgemäße Gebläse eingebaut ist, gering gehalten werden. Außerdem erzeugt eine einzige Gebläsewelle bei Rotation nur einen entsprechenden Bruchteil der Reibung, den eine Vielzahl von Gebläsewellen erzeugen würden, so daß bei der bevorzugten Ausführungsform der Wirkungsgrad des Gebläses entsprechend größer ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Laufräder und die Kammern so angeordnet, daß die von verschiedenen Laufrädern erzeugten Luftströme in einem an die jeweiligen Kammern anschließenden Vereinigungsraum zusammengeführt werden. Ein Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß der Durchmesser des Gehäuses, in den das Gebläse eingebaut ist, kleiner gehalten werden kann, als bei vollständig getrennter Luftführung der einzelnen Kammern.

Der Vereinigungsraum kann bei einer bevorzugten Ausführungsform als Transversal kammer ausgestaltet sein, in der die zusammengeführten Luftströme zumindest streckenweise transversal zur Gebläsewelle verlaufen. Da bei dieser Bauweise nur eine kleine Auslaufstrecke für die Luftströme in axialer Richtung der Gebläsewelle benötigt wird, kann die Tiefe des Gehäuses, in dem das Gebläse eingebaut ist, gering gehalten werden.

Besonders einfach und kompakt ist eine Ausführungsform, bei der die Umlenkung der Luftströme der in Flußrichtung gesehen hinter dem ersten Laufrad angeordneten Laufrädern von der bezüglich der Gebläsewelle axialen in die transversale Richtung durch Leitbleche erfolgt, die am Ausgang der jeweiligen das Laufrad umschließenden Kammer &tgr;&eegr; die Transversal kammer angeordnet sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gebläses sind mehr als zwei Laufräder vorgesehen. Damit kann die Leistung des Gebläsemotors noch weiter in Richtung eines höheren Volumendurchsatzes statt eines höheren Ansaugdruckes ausgenutzt werden. Die möglicherweise auftretenden Fliehkräfte können durch ein zusätzliches Stützlager für die rotierende Gebläsewelle, auf der die Laufräder angeordnet sind, beherrscht werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Laufräder unterschiedlich dimensioniert. Dadurch können unterschiedliche Volumendurchsätze und unterschiedliche Ansaugdrücke an den getrennten Abgriffen der Ansaugöffnungen bzw. den getrennten Abgriffen der Ausblasluft für die einzelnen Laufräder erreicht werden. Auf diese Weise ist eine Differenzierung der Saug- bzw. Blaseigenschaften für unterschiedliche Orte des Gerätes, in dem das erfindungsgemäße Gebläse eingebaut ist, möglich.

Bei einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gebläses ist eine Vorrichtung vorgesehen, die einen Wechsel zwischen der Parallelschaltung der Luftströme und einer Serienschaltung der Luftströme, bei der die ausgeblasene Luft aus einem Laufrad gleich der angesaugten Luft eines anderen Lauf-

rades ist, ermöglicht. Die variable Umschaltmöglichkeit zwischen einem Betriebsmodus mit hohem Volumendurchsatz Paralel1 schaltung und einem Betriebsmodus mit hohem Ansaugdruck Serienschaltung erlaubt eine direkte Anpassung der Saugeigenschaften des Gerätes, in dem das erfindungsgemäße Gebläse eingebaut ist, an die jeweiligen Arbeitsanforderungen, Soll beispielweise eine große Menge kleinerer Partikel mit mittlerer oder geringer Oberflächenhaftung in möglichst kurzer Zeit abgesaugt werden, so wird man wegen des hohen Volumendurchsatzes die Parallelschaltung der Luftströme wählen, während bei der Absaugung von hartnäckigem, am Untergrund festsitzenden Schmutz der hohe Ansaugdruck einer seriellen Luftstromschaltung ausgenutzt werden kann.

Um einen höheren Komfort für die Bedienungsperson zu erreichen, erfolgt bei einer Ausführungsform der Wechsel zwischen der Parallelschaltung der Luftströme und einer Serienschaltung derselben automatisch, beispielsweise abhängig vom Ausgangdruck.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der Wechsel aber auch manuell, z.B. durch Fernbedienung oder Fernsteuerung abhängig vom Willen der Bedienungsperson erfolgen.

Um die Vorteile beider Bedienungsarten zu vereinen, ist bei einer Ausführungsform eine Umschaltung von automatischem auf manuellen Betrieb möglich.

Um der Bedienungsperson des Gerätes, in dem das erfindungsgemäße Gebläse eingebaut ist, eine Entscheidungsmöglichkeit bezüglich des Betriebszustandes, in dem das Gerät vom parallelen auf den

seriellen Betriebsmodus umschaltet, an die Hand zu geben, wobei aber die Umschaltung selbst automatisch erfolgt, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine regelbare Einstellung des höchsten möglichen Ansaugdruckes vorgesehen. Bei Erreichen des eingestellten maximalen Ansaugdruckes schaltet dann die Automatik von einer zunächst eingestellten Serie!1 schaltung der Luftströme auf eine Parallelschaltung der Luftströme um.

Bei einer weiteren Ausführungsform schließlich kann die Umschaltung zwischen paralleler und serieller Führung der Luftströme stufenlos erfolgen. Damit kann bei dem gegebenen erforderlichen Ansaugdruck der höchstmögliche Volumendurchsatz und damit der geringste Zeitaufwand für den Geräteinsatz erreicht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles und eines allgemeinen Diagrammes näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln, für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen:

Fig. 1 a) eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Laufradanordnung mit Transversal kammern;

b) einen Vertikai schnitt durch die Anordnung von a) ;

c) einen Horizontalschnitt durch die Anordnung von a);

und

Fig. 2 ein Diagramm der Ansaugdruck- und Volumendurchsatzbereiche verschiedener Motorgebläse.

Die in Fig. 1 a dargestellte erfindungsgemäße Gebläseanordnung zeigt teilweise verdeckt ein erstes Laufrad 1', das in einer ersten Kammer 2' auf einer rotierenden Gebläsewelle 3 angeordnet ist. Das Laufrad 1' saugt einen ersten Luftstrom 4' durch eine öffnung 5' der Kammer 2' an. In der Hauptströmungsrichtung des Luftdruckstromes 4¹ gesehen hinter dem ersten Laufrad 1' ist auf der Gebläsewelle 3 ein zweites Laufrad l'¹ in einer zweiten Kammer 2¹' angeordnet, welches durch eine öffnung 5'' einen Luftstrom 4'' ansaugt.

Wie in Fig. 1 b gezeigt, werden die Luftströme 4', 4'¹ von den Laufrädern 1', l'¹ in einen Vereinigungsraum 6 ausgestoßen, wo zunächst der aus Kammer 2' kommende Luftstrom 4' auf den Strombündeln des Luftstromes 4'' aus Kammer 2'¹ "reitet". Die Umlenkung des Luftstromes 4'' aus der Kammer 2'¹ erfolgt über nicht dargestellte Leitbleche, die jeweils am Austritt von in Fig. 1 a angedeuteten Luftübertrittskanälen 7 von der Kammer 2' angeordnet sind. Dadurch kann der Gehäusedurchmesser wesentlich kleiner als bei vollständig getrennter Luftführung der Luftströme 4', 4'¹ gehalten werden.

Es können auch mehr als zwei Laufräder 1', I¹' vorgesehen sein, durch deren Parallelschaltung die Leistung des Gebläsemotors in Richtung auf einen noch höheren Volumendurchsatz q bei gleichem Ansaugdruck h ausgenutzt werden kann.

Wie in Fig. 1 b angedeutet, können die Laufräder 1', 1'' auch unterschiedlich dimensioniert sein, so daß bei getrennten Abgriffen der angesaugten Luft an den Ansaugöffnungen 5', 5'¹ bzw. in der Zeichnung nicht dargestelltem getrenntem Abgriff der Ausblasluft unterschiedliche Werte des Ansaugdruckes h und/oder des Volumendurchsatzes q für jedes der Laufräder 1', l'¹ erzielt werden kann.

Um im Bedarfsfalle einen besonders hohen Ansaugdruck zu erzielen, kann auch in nicht näher dargestellter Weise eine Vorrichtung vorgesehen sein, die einen Wechsel zwischen der Parallelschaltung der Luftströme 4', 4'¹ und einer Serienschaltung, bei der die ausgeblasene Luft aus einem vorgeschalteten Laufrad 1' gleich der angesaugten Luft eines nachgeschalteten Laufrades I¹' ist, ermöglicht. Der Wechsel kann automatisch in Abhängigkeit des jeweiligen Ansaugdruckes h oder manuell durch eine Fernbedienung oder Fernsteuerung erfolgen. Möglich ist auch eine Ausgestaltung des Gebläses mit einer Umschaltvorrichtung von automatischem auf manuellen Wechsel. Außerdem kann eine regelbare Einstellung des höchstmöglichen Ansaugdruckes vorgesehen sein, bei dessen Erreichen die Automatik dann von selbst von der Serienschaltung auf die Parallelschaltung der Luftströme 4', 4¹' umschaltet. Schließlich kann auch die Umschaltung zwischen paralleler und serieller Führung der Luftströme 4', 4¹¹ stufenlos erfolgen.

Das Diagramm in Fig. 2 zeigt eine Auftragung des Ansaugdruckes h in mbar bei dem erzielbaren Volumendurchsatz q in l/s für verschiedene Gebläse. Die Kurve IO stellt die Charakteristik eines

herkömmlichen ein-stufigen Motorgebläses mit einer Leistung von 1000 W, die Kurve 11 die Charakteristik eines seriell geführten zwei-stufigen Motorgebläses mit einer Leistung von 1200 W und die Kurve 12 die entsprechende Charakteristik des erfindungsgemäßen DUAL-Gebläses mit paralleler Luftführung bei einem Gebläsemotor der Leistung 1200 W dar. Ausgenutzt werden können aber nur die jeweiligen Arbeitsbereiche Aq für den entsprechenden Volumendurchsatz q und Ah für den entsprechenden Ansaugdruck h. Innerhalb der Arbeitsbereiche Aq und Ah kann ein herkömmliches einstufiges Motorgebläse in dem senkrecht schraffierten dreieckigen Bereich 20 betrieben werden. Das herkömmliche zwei-stufige Motorgebläse mit serieller Luftführung kann in dem horizontal schraffierten trapezförmigen Bereich 21 betrieben werden, d.h. mit einem solchen herkömmlichen zwei-stufigen Motorgebläse sind bei gleichem Volumendurchsatz q höhere Ansaugdrücke h möglich als bei dem entsprechenden ein-stufigen Gebläse.

Demgegenüber eröffnet das erfindungsgemäße DUAL-Gebläse mit paralleler Luftführung, das einen schräg schraffierten, ungefähr dreieckförmigen Bereich 22 aus dem Arbeitsbereich Aq - Ah herausschneidet, einen Bereich mit wesentlich höheren erzielbaren Volumendurchsätzen q als die beiden vorher genannten herkömmlichen Gebläse.

Eine maximale Fläche aus dem Arbeitsbereich Aq - Ah kann durch Vorsehen einer Umschaltung zwischen der parallelen und seriellen Luftführung mit ein und demselben Gebläse abgedeckt werden. In

diesem Falle wäre der ausnutzbare Arbeitsbereich die Vereini gungsmenge der Flächen 21 und 22.

Claims

19 380 B/nu Schutzansprüche

1. Geblase, insbesondere für Staubsauger, mit mindestens zwei auf mindestens einer rotierenden Gebläsewelle (3) in einer oder mehreren Kammern (Z', 2'¹) angeordneten Laufrädern (1', 1'), die jeweils einen Luftstrom (4¹, 4'') durch die jeweilige Kammer (2¹, 2'') erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2', 2'¹) und die zugehörigen Laufräder (I¹, I¹') so angeordnet sind, daß die Luft der von den jeweiligen Laufrädern (I¹, l'¹) erzeugten Luftströme (4¹, 4¹') jeweils an unterschiedlichen Ansaugöffnungen (5', 5¹') angesaugt wird, und daß die verschiedenen Luftströme (4', 4'¹) in einer Parallelschaltung verlaufen.

2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Laufräder (I', I¹') auf derselben Gebläsewelle (3) angeordnet s &igr; nd.

3. Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (I¹, l'¹) und die Kammern (2', 2'') so angeordnet sind, daß die von verschiedenen Laufrädern (I', I¹') erzeugten Luftströme (4', 4'¹) in einem an die jeweiligen Kammern (2', 2'') anschließenden Vereinigungsraum (6) zusammengeführt werden.

- 1

O _

4. Gebläse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vereinigungsraum (6) als Transversal kammer ausgestaltet ist, in der die zusammengeführten Luftströme (4¹, 4'¹) zumindest streckenweise transversal zur Gebläsewelle (3) verlaufen.

5. Gebläse nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkung der Luftströme (4¹, 4'') der in Flußrichtung gesehen hinter dem ersten Laufrad (1') angeordneten Laufräder (I¹') von der bezüglich der Gebläsewelle (3) axialen in die transversale Richtung durch Leitbleche erfolgt, die am Ausgang der jeweiligen das Laufrad (I¹) umschließenden Kammer (2¹) in die Transversalkammer angeordnet sind.

6. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Laufräder (I¹, l'¹) vorgesehen sind.

7. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (I', I¹') unterschiedlich dimensioniert sind.

8. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die einen Wechsel zwischen der Parallelschaltung der Luftströme (4', 4'¹) und einer Serienschaltung der Luftströme (4¹, 4''), bei der die ausgeblasene Luft aus einem Laufrad (I¹) gleich der angesaugten Luft eines anderen Laufrades (I¹') ist, ermöglicht.

9. Gebläse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechsel automatisch, insbesondere druckabhängig erfolgt.

10. Gebläse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechsel manuell erfolgt.

11. Gebläse nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltung von automatischem auf manuellen Wechsel möglich ist.

12. Gebläse nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine regelbare Einstellung des höchsten möglichen Ansaugdruckes vorgesehen ist, und daß bei Erreichen dieses höchsten möglichen Ansaugdruckes die Automatik auf Parallelschaltung der Luftströme (4', 4'') umschaltet.

13. Gebläse nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung zwischen paralleler und serieller Führung der Luftströme (4', 4'¹) stufenlos erfolgen kann.