| (19) |
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(11) |
EP 0 755 214 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.09.1998 Patentblatt 1998/37 |
| (22) |
Anmeldetag: 27.03.1995 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: A47L 9/04 |
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP9501/146 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9528/120 (26.10.1995 Gazette 1995/46) |
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| (54) |
STRÖMUNGSKANALABSCHNITT, INSBESONDERE FÜR EINEN STAUBSAUGER
FLOW CHANNEL SECTION, ESPECIALLY FOR A VACUUM CLEANER
SEGMENT DE CANAL D'ECOULEMENT, NOTAMMENT POUR UN ASPIRATEUR
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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LT SI |
| (30) |
Priorität: |
15.04.1994 DE 4413223
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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29.01.1997 Patentblatt 1997/05 |
| (73) |
Patentinhaber: VORWERK & CO. INTERHOLDING GmbH |
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42275 Wuppertal (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- ARNOLD, Hans Peter
D-42489 Wülfrath (DE)
- BRAUN, Thomas
D-45549 Sprockhövel (DE)
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| (74) |
Vertreter: Müller, Enno, Dipl.-Ing. |
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Rieder & Partner
Anwaltskanzlei
Corneliusstrasse 45 42329 Wuppertal 42329 Wuppertal (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 030 303 US-A- 3 120 021
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DE-A- 2 721 530
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 18, no. 367 (C-1223) 11. Juli 1994 & JP,A,06 098 840
(HITACHI LTD) 12. April 1994
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Strömungskanalabschnitt, insbesondere für einen Staubsauger,
wobei ein Eingangskanalabschnitt mit einer Umlenkung in einen diagonalen Zwischenkanalabschnitt
übergeht, welcher mit einer weiteren Umlenkung in einen Ausgangskanalabschnitt übergeht,
wobei ein Querschnitt des Eingangskanalabschnitts und des Ausgangskanalabschnitts
ellipsenförmig ist, und wobei in dem Zwischenkanalabschnitt bei kreisförmigem Querschnitt
des Kanals ein Drehgelenk ausgebildet ist.
[0002] Eine derartige Ausgestaltung ist aus der DE-A-27 21 530 bekannt. Hier ist ein Bürstenvorsatz
für einen Staubsauger beschrieben, bei dem an der Rückwand des Walzenraumes ein Strömungskanalabschnitt
angeschlossen ist. Hierbei ist der Eingangskanal in einem gleichen stumpfen Winkel
wie der Ausgangskanal abgebogen, wobei der Eingangskanal sowie der Ausgangskanal zumindest
in dem jeweils abgebogenen Teil einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweisen. Die
Enden der abgewinkelten Bereiche des Eingangs- und des Ausgangskanals bilden ein Drehgelenk,
deren Achse parallel zur Achse der Bürstenwalze angeordnet ist und um welche der Ausgangskanal
des Strömungskanalabschnittes verschwenkbar gelagert ist. Die elliptische Querschnittsform
von Eingangs- und Ausgangskanal im Bereich der abgewinkelten Enden entspricht der
beim Schnitt eines kreisförmigen Rohres unter einem dem Schnittwinkel zwischen der
Achse des jeweils abgebogenen Teils und der Schwenkachse des Anschlußstutzens entsprechenden
Winkel entstehenden elliptischen Querschnittsform. Um bei dieser Ausgestaltung bezüglich
Akustik und Strömungswiderstand gute Ergebnisse zu erzielen, ist es notwendig, mit
einem möglichst großen Winkel im Bereich der abgebogenen Teilabschnitte von Eingangs-
und Ausgangskanal zu arbeiten. Dies hat vor allem den Nachteil, daß die Baugröße des
Strömungskanalabschnittes mit zunehmendem Winkel wächst. Zudem ist eine günstige Strömung
nur in der flachen, nicht eingeschwenkten Stellung gegeben. Sobald der Ausgangskanal
um das Drehgelenk aus dieser flachen Stellung verschwenkt wird, ergeben sich strömungstechnische
Nachteile, da hierbei relativ scharfe Umlenkstellen gebildet werden, welche zu Turbulenzen
führen können.
[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Strömungskanalabschnitt,
insbesondere für einen Staubsauger, so auszugestalten, daß ein strömungsgünstiger
Zustand in einem möglichst großen Schwenkbereich um das Drehgelenk beibehalten wird
und/oder daß der Luftstrom so gelenkt wird, daß scharfe Umlenkstellen vermieden werden,
bei relativ geringer Baugröße des Strömungskanalabschnittes.
[0004] Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch angegebene Erfindung.
[0005] Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.
[0006] Zufolge dieser Ausgestaltung ist ein Strömungskanalabschnitt, insbesondere für einen
Staubsauger, geschaffen, welcher bei relativ geringer Baugröße über einen großen Schwenkbereich
um das Drehgelenk stets einen strömungsgünstigen Zustand aufweist. Hierbei werden
scharfe Umlenkstellen vermieden, wodurch der Luftstrom so gelenkt wird, daß turbulenzarme
Strömungsverhältnisse erreicht werden. Dies ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
bei entgegengesetzter Ausrichtung von Eingangskanalabschnitt und Ausgangskanalabschnitt
deren Strömungskanalachsen sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung
gegeneinander versetzt verlaufen, so daß die Strömungskanalachse des Zwischenkanalabschnittes
eine Raumdiagonale bildet. Im Gegensatz zum beschriebenen Stand der Technik, bei welchem
der Zwischenabschnitt, d. h. die abgewinkelten Teile von Eingangs- und Ausgangskanal,
an einer flächendiagonalen Linie ausgerichtet ist, wird, bedingt durch die raumdiagonale
Ausrichtung des erfindungsgemäßen Zwischenabschnittes, eine verbesserte Raumausnutzung
erzielt, wobei die Raumdiagonale des Zwischenabschnittes länger ist als die Flächendiagonale
dieses Abschnittes im beschriebenen Stand der Technik, bei größeren Radien im Bereich
der Übergänge von Eingangs- bzw. Ausgangskanal in den Zwischenabschnitt. Hierdurch
ergibt sich, daß Eingangs- und Ausgangskanal stets auf unterschiedlichem Höhenniveau
liegen. Bedingt durch die Ausrichtung des Zwischenabschnittes an einer raumdiagonalen
Linie ergeben sich weiche Umlenkstellen zwischen Eingangs- bzw. Ausgangskanal und
dem Zwischenabschnitt, und zwar über einen relativ großen Schwenkbereich um das Drehgelenk
des Zwischenabschnittes. Dies hat deutliche Verbesserungen in den Bereichen Strömungswiderstand,
Akustik und Verstopfungsneigung zur Folge. Die Mittellinie des Strömungskanalabschnittes
verläuft in gekrümmter Form, und zwar in zwei Ebenen in Form einer Helix. Hierbei
durchdringt der Luftkanal das Drehgelenk in Form eines Schneckenwendels, wodurch der
Luftstrom beim Austritt aus dem Zwischenabschnitt in eine deutliche Eigenrotation
versetzt wird. Der so erzeugte Drall wirkt in Richtung des in dem Staubsauger angeordneten
Gebläserades, welcher Drall sodann in Form eines Leitradprinzips in das Gebläserad
eintritt oder aber dem entgegenwirkt, je nach Ausführungsform, was eine verbesserte
Saugleistung des Staubsaugers zur Folge hat. Bedingt durch diesen Luftdrall werden
schwerere Schmutzpartikel im Rohranschluß nach außen zur Wandung hin geschleudert,
so daß eine automatische Reinigung des Rohres mittels dieses groben Schmutzanteils
erfolgt, indem der Feinschmutz abgerieben wird. Im Bereich des Anschlußstutzens für
den Staubsauger kann der schneckenwendelartige Strömungskanalabschnitt gekürzt sein
und tangential in die Arbeitsstellung des Staubsaugers übergehen, welche Arbeitsstellung
bei einem Drehwinkel von ca. 45° erreicht ist. Bedingt durch die beschriebene Ausgestaltung
des Strömungskanalabschnittes ändert sich bei einem Verschwenken des Ausgangskanals
um das Drehgelenk lediglich die Steigung der Schneckenbahn, womit scharfkantige Geometrien
im Bereich des Strömungskanalabschnittes vermieden werden. Der durch den Eingangskanal
eintretende Luftstrom wird stets, unabhängig von der Schwenkstellung im Bereich des
Strömungskanalabschnittes, weich umgelenkt und wird hierbei in eine deutliche Eigenrotation
versetzt. Der Strömungskanalabschnitt ist so ausgebildet, daß die raumdiagonale Ausrichtung
des Zwischenabschnittes jedenfalls bei entgegengesetzter Ausrichtung von Eingangs-
und Ausgangskanal gegeben ist. Diese Ausrichtung entspricht der Arbeitsposition des
Staubsaugers, bei welcher die strömungsgünstigste Stellung erzielt ist. Der durch
den Eintrittskanal tretende Luftstrom wird hierbei sowohl flächenmäßig als auch höhenmäßig
in einem Winkel von jeweils 45° in den Zwischenabschnitt umgelenkt. Nach Durchtritt
durch das kreisrunde Drehgelenk verschwenkt der Luftstrom wiederum in gleicher Weise
in den Ausgangskanal, um hiernach in den Rohranschluß des Staubsaugers in Richtung
auf das Gebläserad zu treten. Optimiert wird die Ausgestaltung dadurch, daß die raumdiagonale
Linie eine Gelenkebene als Raumdiagonale durchsetzt bzw. dadurch, daß die Strömungskanalachse
das Drehgelenk im Mittelpunkt der kreisförmigen Gelenkfläche als Raumdiagonale durchsetzt.
Die als raumdiagonale Linie ausgerichtete Achse des Zwischenabschnittes steht somit
stets in einem Winkel zu den Hauptachsen des Gelenkkreises des Drehgelenkes. Im Gegensatz
hierzu steht die flächendiagonale Achse des Zwischenabschnittes im eingangs beschriebenen
Stand der Technik lediglich in der horizontalen Ebene in einem Winkel zur Drehachse.
In der vertikalen Ebene jedoch ist zwischen der Achse des Zwischenabschnittes und
der des Drehgelenkes kein Winkel eingeschlossen. Bedingt durch die Ausrichtung des
Zwischenabschnittes entlang einer raumdiagonalen Linie, welche die Gelenkebene als
Raumdiagonale durchsetzt, wird sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen
Ebene ein Winkel zwischen der Achse des Zwischenabschnittes und der des Drehgelenkes
eingeschlossen. Um einerseits die Eigenrotation des Luftstromes zu unterstützen und
andererseits eine Optimierung der weichen Geometrie in den Umlenkbereichen des Strömungskanalabschnittes
zu erzielen, kann desweiteren vorgesehen sein, daß der Eingangskanal, betrachtet von
einem dem Zwischenabschnitt entfernten Bereich, in Richtung des Zwischenabschnittes
zunächst vor dem Gelenkbereich einen gegenüber dem Gelenkbereich vertieften Bereich
durchläuft, um dann in die Ausrichtung entsprechend der Raumdiagonalen überzugehen.
Dies entspricht einem Eintauchen des Luftstromes in den Abknickbereich des Eingangskanals,
wodurch die Geometrie des Strömungskanalabschnittes optimiert ist und wodurch die
schneckenwendelförmige Umlenkung des Luftstromes bereits eingeleitet wird. Der angesaugte
Luftstrom durchsetzt hier zunächst den ellipsenförmigen Querschnitt des Eingangskanals,
durchläuft sodann den vertieften Bereich, um hiernach weich in den Bereich des Zwischenabschnittes
umgelenkt zu werden. Eine Verbesserung der Geometrie kann hiernach noch dadurch erzielt
werden, daß der Zwischenabschnitt, ausgehend vom Gelenkbereich in Richtung des Ausgangskanals,
zunächst vor dem Ausgangskanal einen gegenüber diesem erhöhten Bereich durchläuft,
um dann in die Ausrichtung der Achse des Ausgangskanals überzugehen. Der in Form eines
Schneckenwendels rotierende Luftstrom durchläuft nach Durchtreten des Drehgelenkes
im Bereich des Zwischenabschnittes zunächst den erhöhten Bereich des Abknickbereiches,
um von dort weich in die Ausrichtung der Achse des Ausgangskanals überzugehen. Durch
die zuvor beschriebene Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Strömungskanalabschnittes,
insbesondere für einen Staubsauger, ist das Strömungsverhalten des Luftstromes bei
relativ geringer Baugröße des Strömungskanalabschnittes erzielt. Letzterer weist hierbei
eine organische Bauform auf, welche sich durch relativ große Radien im Bereich der
Abknickungen von Eingangs- und Ausgangskanal auszeichnet. Hierdurch wird der durch
den Strömungskanal tretende Luftstrom zum einen in eine Eigentotation versetzt und
im Zuge seines Durchtretens durch den Abschnitt weich umgelenkt. Es werden scharfe
Umlenkstellen vermieden, womit Turbulenzen entgegengewirkt wird. In einer vorteilhaften
Weiterbildung ist vorgesehen, daß eine Abdichtung in dem Drehgelenk dadurch getroffen
ist, daß an dem einen Gelenkteil ein V-förmiger Vorsprung ausgebildet ist, der in
eine entsprechende V-förmige Ausnehmung des zugeordneten Gelenkteiles eingreift. Hierbei
kann bspw. das das eine Gelenkteil bildende Ende des Ausgangskanals im Bereich des
Zwischenabschnittes mit einer an einer Lagerschale angespritzten V-Ringdichtung versehen
sein, die mit einer korrespondierenden V-förmigen Ausnehmung des das andere Gelenkteil
bildenden Endes des Eingangskanals im Bereich des Zwischenabschnittes eingreift. Hierbei
ist es besonders vorteilhaft, daß die radial äußere Fläche der V-Dichtung etwa achsparallel
verläuft. Alternativ hierzu kann die Ausbildung so getroffen sein, daß zwischen den
aufeinandertreffenden Flächen ein Dichtstutzen aus Elastomer-Werkstoff angeordnet
ist. Dieser Dichtstutzen kann ebenfalls an dem das Gelenkteil bildenden Ende des Ausgangskanals
angebracht sein. Eine weitere Möglichkeit zur Abdichtung des Drehgelenkes besteht
darin, daß zwischen den zugeordneten Flächen der Gelenkteile ein V-förmiges Ringteil
angeordnet ist. Letzteres dichtet mit seinen scherenartig nach außen weisenden V-Flanken
gegen die jeweiligen Gelenkteile ab. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann auch
vorgesehen sein, daß einem der Gelenkteile im Gelenkbereich eine Wellscheibe angespritzt
ist. Vorteilhafterweise ist diese Wellscheibe an eine Lagerschale, welche an dem Gelenkteil
angeordnet ist, angespritzt. Schließlich kann die Abdichtung des Gelenkteiles noch
so ausgebildet sein, daß einem der Gelenkteile im Gelenkbereich eine Filzscheibe als
Axiallager zugeordnet ist.
[0007] Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
- Figur 1
- einen Staubsauger mit einer über einen Rohrabschnitt mit diesem verbundenen Saugdüse,
- Figur 2
- die Saugdüse in perspektivischer, partiell aufgebrochener Darstellung mit einem erfindungsgemäßen
Strömungskanalabschnitt,
- Figur 3
- eine schematische Darstellung des Strömungskanalabschnittes in perspektivischer Darstellung,
- Figur 4
- eine Prinzipskizze des Strömungskanalabschnittes im Halbschnitt, zur Darstellung des
an einer raumdiagonalen Linie ausgerichteten Zwischenabschnittes und des in eine Eigenrotation
versetzten Luftstromes, wozu zur Verdeutlichung ein Gebläserad an einer Verlängerung
des Ausgangskanals dargestellt ist,
- Figur 5
- einen Schnitt des Strömungskanalabschnittes entlang der diesen durchlaufenden Achsen,
- Figuren 5a - 5d
- einzelne Querschnitte entlang der jeweiligen Linie in Figur 5,
- Figur 6
- den Drehgelenkbereich in einer vergrößerten Ausschnittsdarstellung, eine erste Ausführungsform
der Dichtung des Drehgelenkes betreffend, welche Dichtung ein an einer Lagerschale
angespritzter V-Ring ist,
- Figur 7
- eine zweite Ausführungsform der Dichtung, wobei hier ein Dichtstutzen aus Elastomer-Werkstoff
vorgesehen ist,
- Figur 8
- eine dritte Ausführungsform der Dichtung des Drehgelenkes, bei Einsatz eines V-Ringes
als Einzelteil,
- Figur 9
- eine im Bereich des Drehgelenkes an einer Lagerschale angespritzte Wellscheibe als
viertes Ausführungsbeispiel der Abdichtung der Gelenkstelle und
- Figur 10
- eine fünfte Ausführungsform der Abdichtung, wobei hier eine Filzscheibe als Axiallager
angeordnet ist.
[0008] Der dargestellte Staubsauger 1 ist als Handgerät konzipiert. Er besitzt ein Gehäuse
2, an das sich obenhin ein Stiel 3 anschließt mit endseitigem Griff 4. Im Übergangsbereich
zwischen Griff 4 und Stiel 3 befindet sich ein Ein/Aus-Schalter 5. Der Elektrokabelanschluß
ist mit der Ziffer 10 bezeichnet.
[0009] Das Gehäuse 2 ist unterteilt in ein Motorgehäuse 6 und eine sich darüber erstreckende
Kammer 7 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Filterbeutels. Das Motorgebläse ist
ebenfalls zeichnerisch nicht wiedergegeben.
[0010] Das Motorgehäuse 6 geht unterseitg in eine Rohrkupplung 8 über, welche den Luftströmungsanschluß
zu einer Saugdüse 9 herstellt.
[0011] Der Gebläsemotor arbeitet von unten nach oben, drückt demzufolge die Staubluft in
den oberhalb des Motorgehäuses 6 stürzend angeordneten Filterbeutel.
[0012] Die Saugdüse 9 ist in Figur 2 schematisch, partiell aufgebrochen, dargestellt. Sie
besitzt einen Ansaugbereich A in Form eines Düsenmundes 11, welcher sich nahezu über
die gesamte Breite der Saugdüse 9 im Bereich ihrer vorderen Längskante erstreckt.
Diesem Düsenmund 11 vorgelagert besitzt die Saugdüse 9 eine nach unten offene Aufnahmenut
12 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Kehrborstenleiste. Etwa mittig der Saugdüse
9 geht der Düsenmund 11 in einen zweigeteilten Strömungskanalabschnitt S über, wobei
der erste Teil S' gehäusefest und der zweite Teil S'' schwenkbeweglich an dem ersten
Teil S' angeordnet ist. Das Strömungskanalabschnitteil S'' bildet die Verbindung zur
Rohrkupplung 8 des Staubsaugers 1.
[0013] Der Strömungskanalabschnitt S weist im ganzen drei Abschnitte auf. Zum einen ist
dies ein saugdüsengehäuseseitiger Eingangskanal 13, der sich, vom Düsenmund 11 ausgehend,
bis in einen Umlenkbereich 14 nahezu geradlinig erstreckt. Im Anschluß an den Umlenkbereich
14 ist ein Zwischenabschnitt 15 vorgesehen, dessen Achse x raumdiagonal ausgerichtet
ist. Dieser Zwischenabschnitt 15 geht im Bereich des Strömungskanalabschnittes S''
in einen weiteren Umlenkbereich 16 über, an welchem sich ein Auslaßkanal 17 mit nahezu
geradlinigem Achsenverlauf anschließt. Der Zwischenabschnitt 15 ist zweigeteilt ausgebildet,
wobei der eine Teil 15' dem gehäuseseitigen Umlenkbereich 14 und dem Eingangskanal
13 zugeordnet ist, womit sich das Strömungskanalabschnitteil S' aus dem Eingangskanal
13, dem Umlenkbereich 14 und dem ersten Teil 15' des Zwischenabschnittes 15 zusammensetzt.
Der zweite Teil 15'' des Zwischenabschnittes 15 ist entsprechend dem Strömungskanalabschnitteil
S'' zugeordnet. Die beiden Teile des Zwischenabschnittes 15 bilden ein Drehgelenk
18 aus.
[0014] Der Strömungskanalabschnitt S ist in Form eines Schneckenwendels ausgeführt. Die
Achse x des Zwischenabschnittes 15 durchquert das Drehgelenk 18 in einer Raumdiagonalen
(vergl. Figur 4).
[0015] Die Ausbildung des Strömungskanalabschnittes S ist so getroffen, daß sowohl der Querschnitt
von Eingangs- und Ausgangskanal 13, 17 als auch der des Zwischenabschnittes 15 ellipsenförmig
ist (vergl. Figuren 5a - 5c). Die Gelenkfläche 19 des Drehgelenkes 18 hingegen weist
einen kreisförmigen Querschnitt auf (siehe Figur 5d). Diese kreisförmige Gelenkfläche
19 ist dadurch gebildet, daß der Zwischenabschnitt 15 im Bereich des zu bildenden
Drehgelenkes 18 in solch einem Winkel zu der Achse x geschnitten ist, daß ein kreisförmiger
Querschnitt entsteht. Dies bedeutet in einer bevorzugten Ausbildung gemäß den Figuren
3 bis 5, daß bei einem Verschwenken des Zwischenabschnittes sowohl horizontal als
auch vertikal um 45° zur jeweiligen Achse y bzw. z des Eingangs- bzw. Ausgangskanals
13, 17 die Gelenkfläche 19, parallel zu den Achsen y und z, vertikal ausgerichtet
ist (vergl. Figur 5).
[0016] Die Drehachse a des Drehgelenkes 18, um welche das Strömungskanalabschnitteil S''
verdrehbar ist, steht senkrecht zur Gelenkfläche 19 und somit in der bevorzugten Ausgestaltung
gemäß Figur 5 senkrecht zu den Achsen y und z des Eingangs- bzw. Ausgangskanals 13,
17. Bedingt durch die raumdiagonale Anordnung des Zwischenabschnittes 15 steht die
diesbezügliche raumdiagonale Achse x stets in einem Winkel zu einer der Hauptachsen
der Gelenkfläche 19.
[0017] Figur 4 verdeutlicht noch einmal die Anordnung der Strömungskanalachsen x, y und
z. Diese liegen innerhalb eines in Figur 4 zur verbesserten Erläuterung strichpunktiert
dargestellten Kubus K, wobei die Achse z des Ausgangskanals 17 etwa parallel zur Oberfläche
des Kubus K und die Achse y des Eingangskanals 13 entsprechend an der Unterfläche
des Kubus K verläuft. Die Achse x des Zwischenabschnittes 15 durchquert den Kubus
K in einer Raumdiagonalen, liegt somit innerhalb einer raumdiagonalen Fläche RF und
durchsetzt das Drehgelenk 18 im Bereich des Mittelpunktes M der Gelenkfläche 19.
[0018] Zur Verbesserung der Luftkanalführung des die Form eines Schneckenwendels aufweisenden
Strömungskanalabschnittes S ist im Übergangsbereich vom Eingangskanal 13 zum dem Zwischenabschnitt
15 vorgelagerten Umlenkbereich 14 ein vertiefter Bereich 20 in Form einer Sicke angeordnet.
Entsprechend ist zwischen dem Umlenkbereich 16 und dem Ausgangskanal 17 ein erhöhter
Bereich 21 angeordnet. Bedingt durch die beschriebene Ausgestaltung des Strömungskanalabschnittes
S ist eine optimale Führung des Luftstromes L, welcher in den Figuren 2 und 4 schematisch
dargestellt ist, gegeben. Der Luftstrom tritt, von dem Ansaugbereich A ausgehend,
durch den Düsenmund 11 in den Eingangskanal 13, um, von hier ausgehend, den vertieften
Bereich 20 durchquerend, weich durch den Umlenkbereich 14 in den Zwischenabschnitt
15 zu gelangen. Der Luftstrom L steigt innerhalb des Zwischenabschnittes 15, die raumdiagonale
Achse x umfahrend, bis in den Umlenkbereich 16. Hiernach durchläuft der Luftstrom
L den erhöhten Bereich 21, wonach er in den Ausgangskanal 17 tritt. Bedingt durch
den schneckenwendelförmigen Verlauf des Luftstromes L fällt dieser nach Durchtritt
des Umlenkbereiches 16 und des erhöhten Bereiches 21 in den Ausgangskanal 17 ein,
womit eine Eigenrotation des Luftstromes L eingeleitet ist. Diese Eigenrotation des
Luftstromes L ist gewünscht, da hierdurch eine Erhöhung der Saugkraft des Staubsaugers
1 erreicht wird. Der Drall des Luftstromes L wirkt in Richtung des Gebläserades 22,
welcher Drall sodann in Form eines Leitradprinzips in das Gebläserad 22 eintritt oder
aber dem entgegenwirkt, je nach Ausführungsform. Der Luftstrom L ist in der Regel
mit größeren und feineren Staubpartikeln angereichert. Bedingt durch die Eigenrotation
des Luftstromes L werden die schwereren Schmutzpartikel durch den Luftdrall im Ausgangskanal
17 bzw. in der daran anschließenden Rohrkupplung 8 nach außen zur Wandung hin geschleudert,
so daß eine automatische Reinigung des entsprechenden Rohrabschnittes mittels dieses
groben Schmutzanteils erfolgt, indem der Feinschmutz abgerieben wird.
[0019] Beim Verschwenken des Strömungskanalabschnitteiles S'' um das Drehgelenk 18 ändert
sich lediglich die Steigung der Schneckenbahn. Es entstehen keine scharfen bzw. kantigen
Geometrien im Bereich der Umlenkung des Luftstromes L. Letzterer wird stets unabhängig
vom Verschwenkwinkel des Strömungskanalabschnitteiles S'' weich umgelenkt, wobei der
Luftstrom L nach Austritt aus dem Zwischenabschnitt 15 in eine deutliche Eigenrotation
versetzt wird.
[0020] Es ist somit ein Strömungskanalabschnitt S geschaffen, der eine deutliche Verbesserung
bezüglich Strömungswiderstand, Akustik und Verstopfungsneigung aufweist, unter Beibehaltung
einer relativ geringen Baugröße. Die Raumdiagonale x ist dabei länger als eine entsprechende
Flächendiagonale im bekannten Stand der Technik, wobei hier auch die Radien der Umlenkbereiche
14, 16 entsprechend größer ausgebildet sein können.
[0021] Die Ausbildung des Strömungskanalabschnittes S kann auch so getroffen sein, daß die
Schneckenwendelform dieses Abschnittes S dort endet, wo sie tangential in die Hauptarbeitsstellung
des Staubsaugers 1 übergeht.
[0022] Die Figuren 6 bis 10 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Abdichtung im Bereich
des Drehgelenkes 18. Generell gilt für alle Ausführungsformen, daß zwischen den beiden
Teilabschnitten 15' und 15'' des Zwischenabschnittes 15 im Bereich des Drehgelenkes
18 eine Lagerschale 23 angeordnet ist, welche einen kreisringförmigen, koaxial zur
Drehachse a des Drehgelenkes 18 ausgerichteten Lagerboden 24 aufweist, von welchem
sich ein Radialkragen 25 parallel zur Ausrichtung der Drehachse a erstreckt. Die Lagerschale
23 liegt bevorzugt in einer ringförmigen, koaxial zur Drehachse a ausgerichteten,
randoffenen Ausnehmung 26 im Bereich der Mantelwandung des Zwischenabschnitteiles
15' ein.
[0023] In dem in Figur 6 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Abdichtung ist der Lagerschale
23 ein V-Ring 27 angespritzt. Der V-förmige Vorsprung 28 des V-Ringes 27 weist hierbei
in Richtung auf die Gelenkfläche 19 des Zwischenabschnitteiles 15'. In diesem, dem
V-förmigen Vorsprung 28 zugeordneten Bereich besitzt das Zwischenabschnitteil 15'
eine entsprechende V-förmige Ausnehmung 29, in welche der V-förmige Vorsprung 28 dichtend
eingreift.
[0024] In Figur 7 ist eine zweite Ausführungsform der Dichtung gezeigt. Hier ist dem Zwischenabschnitteil
15'' innerhalb einer innenliegenden, koaxial zur Drehachse a ausgerichteten Ausnehmung
30 ein Dichtstutzen 31 aus Elastomer-Werkstoff zugeordnet, welcher sich auf einer
an dem Radialkragen 25 der Lagerschale 23 angeordneten Schulter 25' abstützt.
[0025] Figur 8 zeigt alternativ eine Abdichtung des Drehgelenkes 18, indem zwischen den
beiden Zwischenabschnitteilen 15' und 15'' ein kreisringförmiger Freiraum 32 belassen
ist, in welchem ein V-Ring 33 als Einzelteil eingelegt ist. Der V-Ring 33 ist hierbei
so gewählt, daß der V-förmige Vorsprung 34 in Richtung auf die Drehachse a weist und
die V-Schenkel 35 sich dichtend an die jeweilige Wandung des freigelassenen Bereiches
32 der Zwischenabschnitteile 15' und 15'' anlegen.
[0026] Die in Figur 9 gezeigte weitere Ausführungsform zeigt eine Lösung, bei der der Lagerschale
23 radial innen eine Wellscheibe 36 angespritzt ist. Die Wellscheibe 26 legt sich
hierbei dichtend an die entsprechende Wandung des jeweiligen Zwischenabschnitteiles
15' und 15''.
[0027] Die Ausbildung der Abdichtung des Drehgelenkes 18 kann jedoch auch wie in Figur 10
dargestellt gewählt sein. Hier ist eine Filzscheibe 37 als Axiallager eingesetzt,
welche Filzscheibe 37 sich radial außen an dem Radialkragen 25 der Lagerschale 23
abstützt.
1. Strömungskanalabschnitt (S), insbesondere für einen Staubsauger (1), wobei ein Eingangskanalabschnitt
(13) mit einer Umlenkung in einen diagonalen Zwischenkanalabschnitt (15) übergeht,
welcher mit einer weiteren Umlenkung in einen Ausgangskanalabschnitt (17) übergeht,
wobei ein Querschnitt des Eingangskanalabschnitts (13) und des Ausgangskanalabschnitts
(17) ellipsenförmig ist, und wobei in dem Zwischenkanalabschnitt (15) bei kreisförmigem
Querschnitt des Kanals ein Drehgelenk (18) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß bei entgegengesetzter Ausrichtung von Eingangskanalabschnitt (13) und Ausgangskanalabschnitt
(17) deren Strömungskanalachsen (y, z) sowohl in horizontaler als auch in vertikaler
Richtung gegeneinander versetzt verlaufen, so daß die Strömungskanalachse (x) des
Zwischenkanalabschnittes (15) eine Raumdiagonale bildet.
2. Strömungskanalabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanalachse
(x) des Zwischenkanalabschnittes (15) das Drehgelenk (18) im Mittelpunkt (M) der kreisförmigen
Gelenkfläche (19) als Raumdiagonale durchsetzt.
3. Strömungskanalabschnitt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Eingangskanalabschnitt (13), betrachtet von einem dem Zwischenkanalabschnitt
(15) entfernten Bereich, in Richtung des Zwischenkanalabschnittes (15) zunächst vor
dem Gelenkbereich einen gegenüber dem Gelenkbereich vertieften Bereich (20) durchläuft,
um dann in die Ausrichtung entsprechend der raumdiagonalen Strömungskanalachse (x)
überzugehen.
4. Strömungskanalabschnitt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zwischenkanalabschnitt (15), ausgehend vom Gelenkbereich,
in Richtung des Ausgangskanalabschnitts (17) zunächst vor dem Ausgangskanalabschnitt
(17) einen gegenüber diesem erhöhten Bereich (21) durchläuft, um dann in die Ausrichtung
der Strömungskanalachse (z) des Ausgangskanalabschnitts (17) überzugehen.
5. Strömungskanalabschnitt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Abdichtung (27) in dem Drehgelenk (18) dadurch getroffen
ist, daß an dem einen Gelenkteil (15'') ein V-förmiger Vorsprung (28) ausgebildet
ist, der in eine entsprechende V-förmige Ausnehmung (29) des zugeordneten Gelenkteiles
(15') eingreift.
6. Strömungskanalabschnitt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere
Fläche der V-Dichtung (27) etwa achsparallel verläuft.
7. Strömungskanalabschnitt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den aufeinandertreffenden Flächen der Gelenkteile (15',
15'') ein Dichtstutzen (31) aus Elastomer-Werkstoff angeordnet ist.
8. Strömungskanalabschnitt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den zugeordneten Flächen der Gelenkteile (15', 15'')
ein V-förmiges Ringteil (33) angeordnet ist.
9. Strömungskanalabschnitt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß an das eine der Gelenkteile (15') im Gelenkbereich eine Wellscheibe
(36) angespritzt ist.
10. Strömungskanalabschnitt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß einem der Gelenkteile (15') im Gelenkbereich eine Filzscheibe
(37) als Axiallager zugeordnet ist.
1. Flow channel section (S), in particular for a vacuum cleaner (1), wherein an input
channel section (13) merges by a deflection with a diagonal intermediate channel section
(15) which merges by an additional deflection with an output channel section (17),
wherein a cross-section of the input channel section (13) and of the output channel
section (17) is elliptical, and wherein a swivel joint (18) is formed in the intermediate
channel section (15) with a circular cross-section of the channel, characterised in
that with the input channel section (13) and output channel section (17) oriented
in opposite directions their flow channel axes (y, z) are offset from each other in
both horizontal and vertical directions, so that the flow channel axis (x) of the
intermediate channel section (15) forms a spatial diagonal.
2. Flow channel section according to claim 1, characterised in that the flow channel
axis (x) of the intermediate channel section (15) passes through the swivel joint
(18) at the centre (M) of the circular joint surface (19) as a spatial diagonal.
3. Flow channel section according to one or more of the preceding claims, characterised
in that the input channel section (13), seen from a region remote from the intermediate
channel section (15), in the direction of the intermediate channel section (15) first
before the joint region passes through a region (20) lower than the joint region,
in order then to merge with the orientation according to the spatially diagonal flow
channel axis (x).
4. Flow channel section according to one or more of the preceding claims, characterised
in that the intermediate channel section (15), starting from the joint region, in
the direction of the output channel section (17) first before the output channel section
(17) passes through a region (21) higher than the latter, in order then to merge with
the orientation of the flow channel axis (z) of the output channel section (17).
5. Flow channel section according to one or more of the preceding claims, characterised
in that a seal (27) in the swivel joint (18) is provided by the fact that on one joint
portion (15'') is formed a V-shaped projection (28) which engages in a corresponding
V-shaped recess (29) of the associated joint portion (15').
6. Flow channel section according to claim 5, characterised in that the radially outer
surface of the V-seal (27) extends with approximately parallel axis.
7. Flow channel section according to one or more of the preceding claims, characterised
in that between the surfaces of the joint portions (15', 15'') which impinge on each
other is arranged a sealing connection piece (31) made of elastomeric material.
8. Flow channel section according to one or more of the preceding claims, characterised
in that between the associated surfaces of the joint portions (15', 15'') is arranged
a V-shaped ring portion (33).
9. Flow channel section according to one or more of the preceding claims, characterised
in that a corrugated washer (36) is injection-moulded integrally onto one of the joint
portions (15') in the joint region.
10. Flow channel section according to one or more of the preceding claims, characterised
in that a felt washer (37) is fitted as an axial bearing on one of the joint portions
(15') in the joint region.
1. Tronçon de canal d'écoulement (S), en particulier pour un aspirateur (1), un tronçon
de canal d'entrée (13) présentant un changement de direction se prologeant par un
tronçon de canal intermédiaire (15) diagonal qui se prolonge par un autre changement
de direction en un tronçon de canal de sortie (17), une section transversale du tronçon
de canal d'entrée (13) et du tronçon de canal de sortie (17) étant à forme elliptique,
et dans lequel est réalisé dans le tronçon de canal intermédiaire (15), lorsque la
section transversale du canal est circulaire, une articulation tournante (18), caractérisé
en ce que, lorsque le tronçon de canal d'entrée (13) et le tronçon de canal de sortie
(17) sont orientés en sens opposé, leurs axes de canal d'écoulement (y, z) s'étendent,
tant dans la direction horizontale qu'également dans la direction verticale, avec
un décalage mutuel, de sorte que l'axe de canal d'écoulement (x) du tronçon de canal
intermédiaire (15) constitue une diagonale dans l'espace.
2. Tronçon de canal d'écoulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe
de canal d'écoulement (x) du tronçon de canal intermédiaire (15) traverse l'articulation
tournante (18) au centre (M) de la surface d'articulation (19) de forme circulaire,
sous la forme d'une diagonale dans l'espace.
3. Tronçon de canal d'écoulement selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le tronçon de canal d'entrée (13), observé depuis une zone éloignée
du tronçon de canal intermédiaire (15), passe dans la direction du tronçon de canal
intermédiaire (15) d'abord avant la zone d'articulation dans une zone (20) creusée
par rapport à la zone d'articulation, pour se prolonger, ensuite, dans la direction
correspondante de sortie, par la diagonale dans l'espace (axe de canal d'écoulement
x).
4. Tronçon de canal d'écoulement selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le tronçon de canal intermédiaire (15), en partant de la zone
d'articulation, dans la direction du tronçon de canal de sortie (17), évolue d'abord,
avant le tronçon de canal de sortie (17), dans une zone (21) surélevée par rapport
à celui-ci, pour, ensuite, se prolonger dans la direction de sortie de l'axe d'écoulement
(z) du tronçon de canal de sortie (17).
5. Tronçon de canal d'écoulement selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (27) est monté dans l'articulation tournante
(18), de telle façon que sur une partie d'articulation (15'') soit réalisée une saillie
(28) en forme de V, qui s'engage dans un évidement correspondant (29) en forme de
V, appartenant à la partie d'articulation (15') associée.
6. Tronçon de canal d'écoulement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface
radialement extérieure du joint d'étanchéité en V (27) s'étend à peu près parallèlement
à l'axe.
7. Tronçon de canal d'écoulement selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce que, entre les faces se rejoignant, des parties d'articulation (15',
15''), est disposée une tubulure d'étanchéité (31) constituée en un matériau élastomère.
8. Tronçon de canal d'écoulement selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce que, entre les surfaces associées des parties d'articulation (15',
15''), est disposée une partie annulaire (33) en forme de V.
9. Tronçon de canal d'écoulement selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'un disque ondulé (36) est surmoulé par injection dans la zone
d'articulation, sur l'une des parties d'articulation (15').
10. Tronçon de canal d'écoulement selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'à l'une des parties d'articulation (15'') est associé, dans la
zone d'articulation, un disque en feutre (37) faisant office de palier axial.