DE574537C - Elektrisch betriebener Staubsauger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch betriebenen Staubsauger, bei dem das aus Motor und Ventilator bestehende Motoraggregat in einem Gehäuse mit Hilfe von Schraubenfedern getragen ist, und besteht darin, daß diese Federn derart angeordnet sind, daß sie von dem Aggregat quer zu ihrer Achse beansprucht werden.

Derartige quer zu ihrer Achse beanspruchte Federn entsprechen allen vorkommenden Betriebsverhältnissen des Staubsaugers, indem sie nicht nur die zur Aufnahme aller Geräusche erzeugenden Schwingungen erforderliche Empfindlichkeit, sondern auch die zur

>5 Auffangung größerer, beispielsweise aus Stößen herrührender Kräfte erforderliche elastische Widerstandsfähigkeit besitzen und gleichzeitig für gewisse Bauarten von Staubsaugern räumlich besonders günstige Kon- struktionsbedingungen ergeben.

Die federnde Lagerung eines Motorgebläseaggregates in einem elektrischen Staubsauger ist verschiedenen einander widerstreitenden Belastungsmöglichkeiten ausgesetzt. Soll sie die aus den Ungleichmäßigkeiten des Motorlaufes, den Kugellagern oder den Laufrädern herrührenden Schwingungen derart aufnehmen, daß die aus diesen Schwingungen herrührenden Geräusche in der Federung gedämpft und an der Übertragung auf⁵ das Staubsaugergehäuse verhindert werden, dann muß die Feder verhältnismäßig weich und empfindlich sein, andererseits aber können in einer solchen Lagerung eines elastisch eingebauten Motorgebläseaggregates, z. B. beim Anlauf des Motors, unerwünscht hohe Kräfte auftreten oder aber auch schwere Stöße, z. B. wenn der Staubsauger aus größerer oder geringerer Höhe hinfällt. Dann entsteht beim Aufschlagen des Staubsaugers auf dem Boden infolge der Massenwirkung des oft ziemlich schweren Motorgebläseaggregates ein schwerer Stoß, der ein Anprallen des Motorgebläseaggregates an die Gehäusewand oder der Ventilatorlaufräder an den Leitapparat hervorrufen kann, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, daß das Motorgebläseaggregat, insbesondere die Lauf räder, schwer beschädigt werden. Diese schweren Stöße, die für die Haltbarkeit des Staubsaugers und seine 5" Lebensdauer verderblich werden können, muß die elastische Lagerung aber auch aufnehmen, und so ergeben sich für die elastische Lagerung die beiden sich widerstreitenden Forderungen der hohen Empfindlichkeit der Feder gegen Schwingungen und der hohen Widerstandskraft gegen schwere Stöße.

Federn, die in Richtung ihrer Längsachse beansprucht sind, sind dieser Aufgabe nicht gewachsen, da bekanntlich axial beanspruchte Schraubenfedern unter Belastungen Formveränderungen in der Achsenrichtung erleiden,

574 5S7

die ungefähr proportional den jeweiligen Belastungen sind. Dagegen wird die quer zur Achse beanspruchte Schraubenfeder beiden obengenannten Forderungen durchaus gerecht, da sie bei kleinen Belastungen ausreichend nachgiebig ist, bei ansteigender Belastung über eine gewisse Grenze hinaus einen derartig schnell ansteigenden Widerstand hervorruft, daß sie oberhalb dieser Belastungsgrenze selbst große Belastungen, die aus den schweren Stößen herrühren können, einwandfrei aufzunehmen und vom Gehäuse fernzuhalten imstande ist.

Die quer zu ihrer Achse von der Belastung ig beanspruchte Schraubenfeder hat noch den weiteren Vorteil, daß sie auch mit \⁷orspannung eingesetzt werden kann, wodurch sich die Möglichkeit der Regulierung der Belastungscharakteristik ergibt. Durch Veränderung der Vorspannung kann das Belastungsgebiet, innerhalb dessen die Feder im wesentlichen schwingungsdämpfend wirkt, weiter oder enger eingestellt werden, so daß die Grenze, oberhalb deren der Federwiderstand schnell, also asymptotisch -zunimmt, ebenfalls einstellbar ist. Je nach der Art des verwendeten Motors und seiner Schwingungseigenschaften, je nach seinem Gewicht wird man daher die quer zu ihrer Achse beanspruchte Dämpfungsfeder stärker oder geringer vorspannen.

Für liegende Staubsauger eröffnet die Erfindung besonders günstige Baumöglichkeiten, wenn gemäß der Erfindung die Längsachsen der Federn derart angeordnet sind, daß sie mit der Achse des Motorgebläseaggregates parallel bzw. nahezu parallel verlaufen. Bei liegenden Staubsaugern ist der für die Anbringung elastischer Lagerungen zur Verf ügung stehende Raum nur gering, wenn nicht das Gehäuse unnütz großen Außendurchmesser annehmen soll. Axial beanspruchte Federn, die bei solchen Lagerungen im zylindrischen Staubsaugergehäuse radial angeordnet werden müssen, könnten als für die verschiedenen Beanspruchungen geeignete Dämpfungselemente überhaupt nicht Verwendung finden, da sie, in axialer bzw. radialer Richtung gerechnet, viel zu große Länge erhalten müßten. Die quer zu ihrer Achse beanspruchte Schraubenfeder ist dagegen am Umfang des Motorgebläseaggregates bequem unterzubringen, da der zu ihrer Unterbringung nötige Zwischenraum zwischen Gehäuse und Motor im wesentlichen durch den Federdurchmesser, nicht aber durch ihre Länge bestimmt wird. Man kann daher bei solchen Staubsaugern die Feder beliebig lang machen, ohne daß dadurch eine Vergrößerung des Durchmessers bedingt wäre. Außerdem aber ergibt sich noch bei solchen Bauarten der Vorteil, daß die elastische Lagerung auf den Umfang des Motors beschränkt bleibt, so daß innerhalb des Staubsaugergehäuses vor und hinter dem Motoraggregat vollständige Konstruktionsfreiheit besteht, da weder an der Stirn- noch an der Rückseite des Motors federnde Lagerungen vorhanden sind.

Vorzugsweise werden die Federn in einer durch den Schwerpunkt des Aggregates oder in seiner Nähe rechtwinklig zur Staubsaugerachse verlaufenden Zone angeordnet. Dies ist zweckmäßig, einerseits um ein ungünstiges Überhängen der Last auf der einen oder anderen Seite der Lagerung zu verhüten, andererseits um die für die \^erminderung von Geräuschen nützliche Einpendelung der umlaufenden Massen nach Art eines Kreisels zu ermöglichen. Die Federn können in Hülsen aus dielektrischem Werkstoff, ζ. B. Kunstharzpreßstoff, Gummi u. dgl., verlegt sein, wodurch die ganze federnde Aufhängung in einfachster Weise vom Außengehäuse elektrisch isoliert wird. Die Durchgangsöffnung der Hülse, durch welche die quer zu ihrer Achse beanspruchte Schraubenfeder hindurchgeführt ist, wird zweckmäßig doppelkegelförmig ausgebildet, um die Durchbiegung der Feder nach allen Richtungen hin freizugeben. Man kann auch die Federn in Hülsen aus 9" elastischem oder biegsamem Werkstoff, z. B. Gummi o. dgl., einsetzen, um zwischen der Feder und dem Gehäuse noch eine schalldichtende Zwischenlage einzuschalten.

Wird die Feder mit ihren Enden in Ansätzen, Lappen, Ohren, des Motoraggregats gelagert, so wird der mittlere Teil der Feder von im Saugergehäuse angeordneten Stützen abgestützt. Diese Stützen können zur Vereinfachung der Bauart in einem am Saugergehäuse befestigten Ring angeordnet sein, wobei dieser Ring vorzugsweise wiederum aus dielektrischem Werkstoff besteht, wodurch die Isolation des Motors gegenüber dem Gehäuse wiederum gesichert ist. Zur Verhütung axialer Verschiebung der Lagerung können gemäß der Erfindung zwischen den federtragenden Ansätzen und den die Federn abstützenden Stützen elastische Abstandshülsen angeordnet sein, die aus dielektrischem oder auch aus elastischem oder auch aus dielektrischem und elastischem Material bestehen können.

Selbstverständlich kann auch das Motoraggregat von dem mittleren Teil der Federn getragen werden, deren Enden dann in Ansätzen des Saugergehäuses ruhen können. Die Beanspruchung der Federn gemäß der Erfindung ist vergleichbar mit der Beanspruchung von Balken, die in der Mitte oder an den Enden gehalten bzw. eingespannt sind und bei denen die durch das Matoraggregat

gegebene Last seitlich der Unterstützungspunkte angreift, woraus sich die Querbeanspruchung der Feder ergibt.

Um die Durchbiegung der Feder beim Auftreten allerschwerster Stöße mit Sicherheit zu begrenzen, kann durch die quer zu ihrer Achse beanspruchten Schraubenfedern ein Bolzen hindurchgeführt werden, dessen Durchmesser geringer ist als der innere Durchmesser der Feder. Dieser Bolzen läßt eine Durchbiegung der Feder bis zu einem gewissen Betrage zu, bietet aber bei Überschreitung dieser zulässigen Federdurchbiegung dann ein festes Widerlager.

Der Bolzen kann auch dazu benutzt werden, um die Feder mit Vorspannung einzusetzen und diese Federvorspannung zu regulieren und dadurch die Lagerung auf ihre höchste Empfindlichkeit für die Schwingungsaufnahme einerseits und die Auffangung von Stoßbelastungen andererseits einzustellen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und der hier folgenden Beschreibung.
Es zeigen

Abb. ι einen Längsschnitt eines Saugers, bei dem das Aggregat durch axiale Federn gelagert ist,

Abb. 2 und 3 Einzelteile der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform,

Abb. 4 einen Teil eines Staubsaugers gemäß der Erfindung im Längsschnitt, bei dem das Aggregat ebenfalls mittels axial verlaufender Schraubenfedern gelagert ist,
Abb. s einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Abb. 4 und schließlich

Abb. 6 und 7 verschiedene Anbringungsarten der Schraubenfedern.

In den Abbildungen bezeichnet 10 ein Gehäuse des Staubsaugers, in dem ein >Staubsackn, ein oder mehrere Schleudergebläse 12, ein Motor 13 und ein Bakterien fangendes Filter 14 eingeschlossen sind. Das Gehäuse 10 ist durch Endkappen 15 bzw. 16 abgeschlossen. Die Kappe 15 hat eine Saugöffnung 17, wogegen die Blasöffnung iS in der Kappe 16 vorgesehen ist. Ein aus zwei Kufen 19 bestehender Schlitten dient als Stützgestell für den Sauger. Zum Tragen des Apparats ist ein Handgriff 20 vorgesehen.

In den Anordnungen gemäß Abb. 1 bis 7 werden zur Lagerung des Motoraggregats im Staubsaugergehäuse Schraubenfedern verwendet, die mit der Saugerachse parallel oder nahezu parallel verlaufen.

An dem Motorgehäuse 13 gemäß Abb. 1 bis 3 sind gabelförmige Stützen 31 mit dem Gehäuse vergossen. An der Innenseite des Staubsaugergehäuses 10 ist ein Ring 32, der aus^vMetall bestehen kann, vorgesehen. Innerhalb dieses Ringes 32 ist noch ein Ring 33, der mit hakenförmigen Ansätzen 34 versehen ist, durch Schrauben 35 an dem Gehäuse 10 befestigt. Zwischen einem Ansatz 36 des Ringes 33 und dem Ring 32 ist ein Dichtungsring 37 aus elastischem Stoff angeordnet. : Außerdem ist zwischen den Ringen 32 und 33 ein Zylinder 38 festgeklemmt; Der Zylinder 38 umgibt die Schleuder räder 12, und an ihm sind die Zwischenboden 39 und 40 in beliebiger Weise befestigt. In Bohrungen 41 der hakenförmigen Teile 34 und des Ringes 33 sind Schraubenfedern 42 eingeschoben. Um diese sind Hülsen 43 angeordnet, die aus dielektrischem Werkstoff, der gegebenenfalls elastisch sein kann, ausgeführt sind und deren Durchgang 44 für die Federn 42 doppelkegelförmig ausgebildet ist. Durch diese Formgebung des Durchgangs 44 wird die Elastizität der Federn 42 gut ausgenutzt. Die Federn 42 werden in der Bohrung 41 in der Lage gehalten durch Schraubenbolzen 45, die unter Zwischenlage einer Scheibe 46 in dem Ring 33 eingeschraubt sind. Gegen die Hülsen 43 liegen die gabelförmigen Stützen 31 des Motorgehäuses 13 an. Sind die Hülsen 43 aus elastischem Werkstoff hergestellt, so können die Öffnungen 47 der Gabeln 31 zweckmäßig ein wenig kleiner sein als der Durchmesser der Hülsen 43, so daß diese beim Einsetzen in die Gabeln 31 gleichsam einschnappen. Die Hülsen 43 sind mit Flanschen 48 versehen, wodurch die axiale Verschiebung des Motoraggregats verhindert wird. Die Anzahl der durch die Schraubenfedern 42 gebildeten Stützpunkte des Aggregats kann beliebig sein; in den beschriebenen Ausführungsformen sind drei solche Stützpunkte gewählt worden. Der Ring 33 kann gegebenenfalls aus einem dielektrischen Stoff, beispielsweise Kunstharzstoff, hergestellt sein.

Die Abb. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, die der vorher beschriebenen ähnlich ist. Das Motorgehäuse 13 ist hier mit paarweise angeordneten Ansätzen 49 ausgestattet, die mit Vertiefungen 50 versehen sind. Ein mit drei Ohren 51 versehener Ring 52 ist durch Schrauben 53 am Staubsaugergehäuse 10 befestigt. In den Ohren 51 sind Öffnungen 54 vorgesehen. Die Federn 42 sind von Hülsen 55 umgeben, die an der Stelle, wo sie in die Ausnehmungen 54 eingreifen, verengt sind, so daß ringförmige Ansätze 56 gebildet werden, die eine Verschiebung des Motoraggregats in axialer Richtung verhindern. Die Enden der Federn 42 sind in den Vertiefungen 50 der Ansätze 49 · gelagert. Der Ring 52 kann gegebenenfalls aus einem dielektrischen starren Werkstoff bestehen. ■

Die in Abb. 6 gezeigte Lagerungsart des Motoraggregats durch die Federn 42 unter-

scheidet sich von der zuletzt beschriebenen dadurch, daß die Federn 42 in einer Hülse 62 aus biegsamem Stoff eingebettet sind. Um dieses Rohr herum und zwischen den Ansätzen 49 und dem Ohr 51 sind Abstandshülsen 63 aus dielektrischem Werkstoff, beispielsweise Gummi, angeordnet. Der Zylinder 38 ist hier starr mit dem Gehäuse 10 verbunden, d. h. er ist mit den Zwischenboden des Schleudergebläses mit Bezug auf das Gehäuse 10 unelastisch gelagert.

In Abb. 7 sind die Enden der Federn 42 in je eine Kappe 64 aus elastischem Stoff, der gegebenenfalls dielektrisch sein kann, eingesetzt. Die Kappen 64 sind mit ringförmigen Ansätzen 65 versehen, wodurch eine Verschiebung des Motoraggregats in axialer Richtung verhindert wird. In dieser Ausführungsform ist der Zylinder 38 an den Ansätzen 49 befestigt und deshalb nebst den an denselben befestigten Zwischenboden mit Bezug auf das Saugergehäuse 10 elastisch gelagert.

Durch die oben beschriebenen Lagerungsarten des Motoraggregats im Saugergehäuse wird ein erschütterungsfreies und fast geräuschloses Arbeiten des Saugers erzielt. Außerdem ist das Motoraggregat von dem Staubsaugergehäuse in allen Ausführungsformen vollständig elektrisch isoliert.

Gemäß der Erfindung können die Federn zweckmäßig in der Betriebslage einer Zugbeanspruchung ausgesetzt sein. Diese Beanspruchung kann bei der Anbringung der Federn in beliebiger Weise zustande gebracht werden.

Claims (12)

Patentanspruch]·::

1. Elektrisch betriebener Staubsauger, bei dem das aus Motor und Ventilator bestehende Motoraggregat in einem Gehäuse mit Hilfe von Schraubenfedern getragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn derart angeordnet sind, daß sie von dem Aggregat quer zu ihrer Achse beansprucht werden.

2. Staubsauger nach Anspruch 1 in liegender Bauart, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Federn mit der Staubsaugerachse parallel oder nahezu parallel verlaufen.

3. Staubsauger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn in einer durch den Schwerpunkt des Aggregats oder in seiner Nähe rechtwinklig zur Staubsaugerachse verlaufenden Zone angeordnet sind.

4. Staubsauger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn in Hülsen aus dielektrischem Werkstoff ein-. gebettet sind.

5. Staubsauger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung der Hülse doppelkegelförmig ausgebildet ist.

6. Staubsauger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn von Hülsen aus elastischem bzw. biegsamem _ Werkstoff umgeben sind.

7. Staubsauger nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn mit ihren Enden in Ansätzen des Motoraggregats gelagert sind und die mittleren Teile der Federn von am Saugergehäuse angeordneten Stützen abgestützt werden.

8. Staubsauger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen an einem am Saugergehäuse befestigten Ring angeordnet sind.

9. Staubsauger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus dielektrischem Werkstoff besteht.

10. Staubsauger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ansätzen und den Stützen Abstandshülsen gegebenenfalls aus dielektrischem und elastischem Werkstoff vorgesehen sind.

. 11. Staubsauger nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Federn je ein Bolzen geführt ist, dessen go Stärke geringer ist als der innere Durch- J messer der Federn.

12. Staubsauger nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn mit Zugvorspannung eingesetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen