DE60035050T2

DE60035050T2 - Kreiselpumpe mit dynamischer dichtung

Info

Publication number: DE60035050T2
Application number: DE60035050T
Authority: DE
Inventors: Robert C. Jersey Shore Berfield
Original assignee: Shop Vac Corp
Current assignee: Shop Vac Corp
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 2000-03-20
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2020-03-21
Also published as: CA2376597C; HK1056762A1; BR0013495A; US6249933B1; RU2237196C2; AU769092B2; EP1206642A1; AU3900100A; BR0017497B1; DE60035050D1; ATE363599T1; US20010009051A1; MXPA02001898A; CN1425109A; CA2376597A1; WO2001014748A1; BR0013495B1; US6508618B2; US6226831B1; CN100458176C

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Pumpen, und insbesondere auf Pumpen, die dichtungslose Wellen aufweisen.
Stand der Technik
Pumpen werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, um verschiedene Arten von Materialien zu transportieren. Kreiselpumpen werden zum Beispiel typischerweise verwendet, um Fluide zu transportieren. Solche Pumpen sind ausgebildet für die Verwendung mit einem Motor, der eine rotierende Motorwelle aufweist, und umfassen im allgemeinen ein Gehäuse, das eine Pumpenkammer definiert, einen Fluideinlass, einen Ausstoßauslass und eine Wellenöffnung. Eine Laufradwelle ist an der Motorwelle angebracht, erstreckt sich durch die Wellenöffnung in dem Pumpengehäuse und weist ein Ende auf, das innerhalb der Pumpenkammer angeordnet ist. Ein Laufrad ist an der Laufradwelle angebracht, so dass, wenn das Laufrad rotiert, das Fluid durch den Einlass gezogen wird und durch den Auslass ausgestoßen wird.
Solche Pumpen umfassen typischerweise eine Dichtung an der Wellenöffnung in dem Pumpengehäuse, um das Sickern des Fluids entlang der Laufradwelle zu verhindern. Solche Dichtungen sind typischerweise in der Form eines Dichtringes wie zum Beispiel eines O-Ringes vorgesehen, der an der Wellenöffnung angebracht ist und mit der Laufradwelle in Eingriff steht. Konventionelle Ringdichtungen schaffen jedoch eine Anzahl von Problemen. Nicht nur die Ringdichtungen selbst nutzen sich ab, sondern die Dichtungen verursachen auch eine Abnutzung an den Laufradwellen. Solche Dichtungen lassen keine Welle zu, die mit einem Flattern oder einer anderen Art von Exzentrizität rotiert, und die Dichtungen erzeugen Wärme aufgrund der Reibung zwischen der stationären Dichtung und der rotierenden Laufradwelle. Außerdem nutzen sich die Ringdichtungen schnell ab und versagen, wenn die Pumpe trocken betrieben wird (d.h. wenn die Pumpenkammer nicht mit Fluid gefüllt ist). Des Weiteren lecken alle Ringdichtungen in einem bestimmten Ausmaß ungeachtet des Dichtungsmaterials oder der Dichtigkeit.
In einer Anwendung ist eine Kreiselpumpe in einen Staubsauger integriert. Staubsauger vom Tanktyp weisen ein in einem Tank angeordnetes Lüfterrad auf, welches in der Lage ist, in den Tank trockene Materialien wie Schutt oder Schmutz aufzusaugen und Flüssigkeiten einzusaugen. Wenn der Tank voll ist, entfernt die Pumpe Flüssigkeit aus einem unteren Abschnitt des Tanks und stößt sie durch einen Schlauch als Abfall aus. Wie im US Patent US-A-6,119,304 gelehrt wird, sind die Lüfter- und Pumpenlaufräder vorteilhaft mit einer gemeinsamen Welle verbunden, die durch einen einzelnen Motor rotiert wird. Die Lüfter- und Pumpenlaufräder sind einander benachbart in einem oberen Abschnitt des Tanks nahe dem Motor montiert. Als ein Ergebnis ist es wichtig zu verhindern, dass das Fluid durch die Wellenöffnung und in das Lüfterrad und den Motor leckt. Es ist jedoch auch wünschenswert, das durch das Lüfterrad erzeugte Vakuum dazu zu verwenden, um die Pumpe ansaugen zu lassen.
In dem oben genannten Staubsauger ist eine Flüssigkeitsablenkvorrichtung zwischen der Pumpe und dem Lüfterrad angeordnet, um zu verhindern, dass das Fluid in das Lüfterrad und den Motor gelangt. Außerdem ist der Abstand zwischen der Pumpe und dem Lüfterrad vergrößert, wodurch die Welle verlängert ist. Im Ergebnis, während diese Modifikationen hinreichend verhindern, dass das Fluid in das Lüfterrad und den Motor gelangt, erfordert der Staubsauger zusätzliche Komponenten, welche den Zusammenbau schwieriger und teurer gestalten. Des Weiteren erhöht die längere Laufradwelle die Wahrscheinlichkeit einer Vibration und somit Geräusche und zusätzliche Abnutzung an den Wellenstützlagern.
Um das durch das Lüfterrad erzeugte Vakuum zum Ansaugen der Pumpe zu verwenden, ist die Laufradwelle mit einer Bohrung ausgebildet, die zu einer Laufradrückenplatte führt, die mit Abstandshaltern ausgebildet ist, so dass ein Pfad von dem Lüfterrad durch die Welle und zu der Pumpenkammer ausgebildet ist. Eine Vakuumleitungsvorrichtung ist an der Laufradwelle angebracht, um weiter sicherzustellen, dass das Vakuum zu der Welle und schließlich zu der Pumpenkammer übertragen wird. Dementsprechend sind die in dem obigen Staubsauger verwendeten Komponenten übermäßig kompliziert und komplex zusammenzusetzen, und das durch die rotierende Laufradwelle gestützte Gewicht ist allzu überhöht.
Das Dokument DE-A-2541629 offenbart ein Beispiel einer Pumpe zum Transport von Fluiden des oben genannten Typs.
Das Dokument EP-A-1164911 ( WO-A-00/57763 ) ist ein Stand der Technik, der unter die Bestimmungen von Artikel 54(3)EPÜ fällt. Dieses Dokument beschreibt einen Staubsauger, der eine Pumpe zum Transport von Fluiden, ein Lüfterrad zur Erzeugung eines niedrigen Drucks und eine Ansaugvorrichtung umfasst, die in der Laufradwelle angeordnet ist.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Verrohrung zum Ansaugen einer Pumpe dieses Typs zu vereinfachen.
Zu diesem Zweck ist die Pumpe gemäß der Erfindung in Anspruch 1 definiert. Diese Pumpe unterscheidet sich von dem Dokument EP-A-1164911 durch eine Laufradwelle, die ausgelegt ist, um eine Lücke zwischen der Laufradwelle und der Wellenöffnung zu definieren, und durch die Bereitstellung eines zweiten Satzes von Laufradschaufeln.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Staubsauger vorgesehen, der die Pumpe wie oben beschrieben umfasst, wobei der Staubsauger umfasst:
einen Tank, der einen Einlass zur Aufnahme flüssigen Materials aufweist und einen Innenraum definiert;
die Laufradwelle;
das Pumpengehäuse;
das Pumpenlaufrad;
einen Pumpeneinlass, der in dem Innenraum des Tanks angeordnet ist und in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung des Pumpengehäuses steht, wobei der Pumpeneinlass den Innenraum der Pumpe in Strömungsverbindung mit dem Innenraum des Tanks bringt;
eine Lüfterradanordnung, die in Luftstromverbindung mit dem Innenraum des Tanks angeordnet ist, wobei die Lüfterradanordnung ein Gehäuse für das Lüfterrad einschließt, das einen Innenraum definiert, der einen dazugehörigen Bereich relativ geringen Drucks aufweist, wobei das Gehäuse eine Öffnung in Luftstromverbindung mit dem Innenraum des Tanks definiert, wobei das Lüfterrad einen Bereich relativ geringen Drucks in dem Innenraum des Tanks erzeugt; und
eine Ansaugvorrichtung in Strömungsverbindung mit dem Pumpeninnenraum, wobei die Ansaugvorrichtung den Pumpeninnenraum in Luftstromverbindung mit dem Bereich geringen Drucks versetzt, der in dem Lüfterradinnenraum erzeugt wird, um dadurch die Pumpe ansaugen zu lassen.
Verschiedene Ausführungsbeispiele des Staubsaugers der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 3-8 genannt.
Andere Merkmale und Vorteile sind in dem beanspruchten Staubsauger innewohnend und offenbart oder werden einem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen deutlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenaufrissansicht eines Staubsaugers der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Ansicht von oben eines Staubsaugers der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Seitenaufrissansicht, teilweise geschnitten entlang der Linie 3-3 in 2;
4 ist eine Teilansicht im Schnitt eines oberen Abschnitts der Ansaugvorrichtung;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Lüfterrades der vorliegenden Erfindung;
6A ist eine Ansicht von oben eines Pumpenlaufrades der vorliegenden Erfindung;
62 ist eine Seitenschnittansicht des Pumpenlaufrades;
6C ist eine Ansicht von unten des Pumpenlaufrades;
7 ist eine Teilansicht, teilweise im Schnitt, die einen oberen Abschnitt einer Flüssigkeitsausstoßanordnung der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine Ansicht von unten, teilweise aufgebrochen und teilweise in Durchsicht eines Kugelventils der Flüssigkeitsausstoßanordnung;
9A ist eine teilweise aufgebrochene Ansicht von oben des Kugelventils der Flüssigkeitsausstoßanordnung in einer geschlossenen (AUS) Position;
9B ist eine Ansicht von oben ähnlich der 9A, die das Kugelventil in einer offenen (EIN) Position zeigt;
10 ist eine Ansicht ähnlich der 3, wobei eine Pumpenadapteranordnung installiert ist und ein Ausstoßschlauch an dem Staubsauger der vorliegenden Erfindung angebracht ist; und
11 ist eine vergrößerte Ansicht einer Pumpe aus 10.
Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Eine Pumpe 128, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist in 3 in einer bevorzugten Anwendungsumgebung, nämlich montiert in einem Staubsauger 30, gezeigt. Während zu Veranschaulichungszwecken die Pumpe 128 hierin gezeigt ist, wie sie in einem speziellen Typ eines Staubsaugers 30 angeordnet ist, wird ein Durchschnittsfachmann leicht erkennen, dass die Lehren der Erfindung in keiner Weise auf die Verwendung mit diesem Staubsauger 30 oder mit irgend einer anderen Anwendungsumgebung beschränkt sind. Eine Pumpe, die in Übereinstimmung mit den Lehren der Erfindung aufgebaut ist, kann andererseits für jeden Typ einer Materialtransportanwendung verwendet werden, der von den Vorteilen, die sie bietet, profitiert ohne von dem Umfang oder Geist der Erfindung abzuweichen.
In Bezug zunächst auf die 1 und 2 weist der Staubsauger 30 einen Tank 32 und eine obere Vakuumanordnung auf, die allgemein mit 34 bezeichnet ist. Der Tank 32 wird durch Laufrollen 36 getragen und umfasst ein Paar Griffe 38. Die Griffe 38 können verwendet werden, um den Anwender beim Anheben und Bewegen des Staubsaugers 30 zu unterstützen. Der Tank 32 definiert weiter einen Vakuumeinlass 40 und eine Anzahl von Verschlussausnehmungen 42. Der Vakuumeinlass 40 kann mit einem Vakuumschlauch 43 befestigt sein, um das Saugen an gewünschten Stellen durchzuführen.
Der Tank 32 trägt die obere Vakuumanordnung 34. Die obere Vakuumanordnung 34 umfasst eine Klappe 44, ein Motorgehäuse 46, eine Abdeckung 48 und einen Griff 50. Die obere Vakuumanordnung 34 kann einen konventionellen Aufbau aufweisen. Außer wie unten beschrieben, können die obere Vakuumanordnung 34 und deren zugehörige Komponenten ähnlich einem Shop Vac Model QL20TS Staubsauger sein, wie durch die Shop Vac Corporation in Williamsport, Pennsylvania hergestellt wird. Die Klappe 44 bildet den Boden der oberen Vakuumanordnung 34 und trägt einen oder mehrere Verschlüsse 52. Das Motorgehäuse 46 ist mit der Oberseite der Klappe 44 verbunden. Die Abdeckung 48 wiederum ist mit der Oberseite des Motorgehäuses 46 verbunden, und schließlich sitzt der Griff 50 oben auf der Abdeckung 48. Wenn ein Benutzer wünscht, die obere Vakuumanordnung 34 mit dem Tank 32 zu verbinden, hebt der Benutzer die obere Vakuumanordnung 34 über den Tank 32, richtet die Verschlüsse 52 mit den Verschlussausnehmungen 42 aus, senkt die obere Vakuumanordnung 34 ab bis die Klappe 44 oben auf dem Tank 32 ruht und befestigt dann die Verschlüsse 52 an dem Tank 32.
Das Motorgehäuse 46 definiert ein Paar Gebläse-Luftausstoßschlitze 54. Luft, die durch den Einlass 40 in den Staubsauger 30 eingezogen ist, wird durch die Gebläse-Luftausstoßschlitze 54, wie durch den Pfeil BA in 1 gezeigt, ausgestoßen. Das Motorgehäuse 46 weist auch eine Staubsauger-Ausstoßöffnung 56 und ein Zwei-Positionen-Kugelventil 58 auf, welches sich davon erstreckt. Die Abdeckung 48 der oberen Vakuumanordnung 34 stellt ein Gehäuse für eine Schalterbetätigungsanordnung 60 (3) bereit, welche ein durch einen Benutzer betätigbares Bedienelement 62 (2) umfasst. Von der Abdeckung 48 erstreckt sich ein elektrisches Kabel 64 (1) nach außen, welches durch eine Entlastung 65 tritt, die in der Abdeckung 48 ausgebildet ist. Das Motorgehäuse 46 und die Abdeckung 48 können als zwei separate, lösbare Teile oder als ein ineinander integriertes Teil ausgebildet sein. Mit beiden Konstruktionen definieren das Motorgehäuse 46 und die Abdeckung 48 einen Luftdurchlass 66, der es der Luft gestattet, die Abdeckung 48 zu betreten und zu verlassen, wie durch die Pfeile CA in 1 gezeigt ist.
Mit Bezug nun auf 3 ist ein Klappenkorb 106 integral mit der Klappe 44 der oberen Vakuumanordnung 34 ausgebildet und erstreckt sich von dort abwärts in den Innenraum des Tanks 32. In der Kombination des Klappenkorbes 106 und der oberen Vakuumanordnung 34 unter anderen Dingen angeordnet ist ein Motor 93, der eine Motorwelle 76 aufweist. Die Motorwelle 76 steht in in Eingriff bringbarem Kontakt mit einem Lüfterrad 74 einer Lüfterradanordnung 68, und das Ende der Motorwelle 76 ist in einer Ansaugvorrichtung 350 angeordnet. Die Ansaugvorrichtung 350 weist ein Pumpenlaufrad 352 auf, das in einer Pumpenkammer 129 angeordnet ist, wobei die Pumpenkammer 129 durch eine obere Pumpenanordnung definiert wird, die allgemein mit 120 bezeichnet ist. Wie oben beschrieben, bildet die obere Pumpenanordnung 120 den oberen Abschnitt der Pumpe 128 aus (11).
Bezüglich 11 umfasst die Lüfterradanordnung 68 ein Lüfterradgehäuse 70, und das Lüfterrad 74 wird in dem Gehäuse 70 durch das Zusammenwirken der Motorwelle 76 und der Ansaugvorrichtung 350 außer Kraft gesetzt. (Wenn gewünscht, können mehrere Lüfterräder in dem Staubsauger 30 verwendet werden.) Wie am besten in den 4 und 11 gezeigt ist, erstreckt sich die Motorwelle 76 von dem Motor 93, tritt durch eine Trennhülse 80, einen oberen Dichtungsring 82A, eine in einer oberen Platte 84 des Lüfterrades 74 ausgebildete Öffnung 90, einen unteren Dichtungsring 82B und weist eine Fassung 355 auf, in die eine Wellenverlängerung 356 der Ansaugvorrichtung 350 geschraubt ist, wodurch die Wellenverlängerung 356 an der Motorwelle 76 befestigt wird. Die Trennhülse 80 und der obere Dichtungsring 82A sind zwischen der oberen Platte 84 und einem Motorlager 102 (11) angeordnet, und der untere Dichtungsring 82B ist zwischen der oberen Platte 84 und der Wellenverlängerung 356 angeordnet. Die Dichtungsringe 82A, 82B sind durch eine Reihe von Nieten 358 befestigt, die in den oberen Dichtungsring 82A, die obere Platte 84 und den unteren Dichtungsring 82B gepresst sind. Die Dichtungsringe 82A, 82B wirken, um das Lüfterrad 74 während des Betriebes zu stabilisieren. Der obere Dichtungsring 82A, die obere Platte 84 und der untere Dichtungsring 82B sind um die Öffnung 90 der oberen Platte 84 herum eingekerbt, um ein Paar Sicken 360 aufzunehmen, die integral mit der Motorwelle ausgebildet sind und davon abstehen. Im Betrieb stehen die Sicken 360 in Eingriff mit der oberen Platte 84 des Lüfterrades 74, um das Lüfterrad 74 mit der Motorwelle 76 zu rotieren.
Die obere Pumpenanordnung 120 umfasst ein oberes Laufradgehäuse 124, das einen Bund 125 aufweist, der davon absteht. Entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Vakuumleitungsvorrichtung 354 der Ansaugvorrichtung 350 an dem Bund 125 angebracht (z.B. pressgepasst, Ultraschall-geschweißt, usw.) und erstreckt sich von dem Bund 125 und der oberen Platte 84 des Lüfterrades 74. Alternativ ist die Vakuumleitungsvorrichtung 354 integral mit dem Bund 125 und dem oberen Laufradgehäuse 124 ausgebildet. Die Vakuumleitungsvorrichtung 354 definiert einen Luftstrompfad zwischen einem durch das Lüfterrad 74 (11) definierten Innenraum 392 und einer Lücke 378 (4), die zwischen der Wellenverlängerung 356 und einem Inneren des Bundes 125 definiert ist. Wie in 4 veranschaulicht, ist die Vakuumleitungsvorrichtung 354 so angeordnet, dass ein oberer Rand von der oberen Platte 84 des Lüfterrades 74 beabstandet ist, um eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 392 des Lüfterrades und dem Inneren der Vakuumleitungsvorrichtung 354 zu gestatten. Das Innere der Vakuumleitungsvorrichtung 354 steht auch in Fluidverbindung mit der Pumpenkammer 129 durch die Lücke 378, so dass ein kontinuierlicher, ununterbrochener Strömungspfad von dem Innenraum 392 des Lüfterrades zu der Pumpenkammer 129 ausgebildet ist. Da die Vakuumleitungsvorrichtung an dem stationären oberen Laufradgehäuse 124 angebracht ist, dreht sie sich nicht mit der Motorwelle 76. Wie in 5 dargestellt, umfasst das Lüfterrad 74 auch eine Reihe von Schaufeln 88, die zwischen der oberen Platte 84 und einer unteren Platte 86 angeordnet sind.
Mit Bezug auf die 11 erstreckt sich die Wellenverlängerung 356, die über ein Gewinde an der Motorwelle 76 angebracht ist, von dem flachen Dichtungsring 82B durch eine Öffnung 92, die in der unteren Platte 86 des Lüfterrades 74 ausgebildet ist, durch eine Öffnung 72, die in dem Lüfterradgehäuse 70 ausgebildet ist und ist schließlich in das Pumpenlaufrad 352 eingeführt, das in der Pumpenkammer 129 der oberen Pumpenanordnung 120 angeordnet ist.
Mit Bezug auf die 6A-6C ist das Pumpenlaufrad 352 im Detail dargestellt. Das Pumpenlaufrad 352, welches vorzugsweise aus Nylon 6 gefertigt ist, umfasst eine Basisplatte 386, die eine Öffnung 387 mit einem Gewinde aufweist, welches an einem Ende der Wellenverlängerung 356 befestigt ist, wodurch das Pumpenlaufrad 352 in der Pumpenkammer 129 gesichert ist. Integral mit der Basisplatte 386 ausgebildet und davon abwärts erstreckend ist ein erster Satz von vier Laufradschaufeln 388. Integral mit der Basisplatte 386 ausgebildet und davon aufwärts erstreckend ist ein zweiter Satz von vier Laufradschaufeln 390. Die genaue Anzahl und Ausbildung der ersten und zweiten Sätze der Laufradschaufeln 388, 390 ist nicht entscheidend. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedoch jede Schaufel 388, 390 axial bezüglich der Wellenverlängerung 356 ausgerichtet. Im Ergebnis bilden die Außenränder des ersten Satzes der Laufradschaufeln einen Außendurchmesser 370, während die Außenränder des zweiten Satzes der Laufradschaufeln auch einen Außendurchmesser 372 ausbilden. In einem bevorzugtesten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser 372 des zweiten Satzes größer als der Außendurchmesser 370 des ersten Satzes, wie unten im Detail erläutert ist. Die ersten und zweiten Sätze der Laufradschaufeln 388, 390 rotieren simultan mit der Wellenverlängerung 356.
Mit Bezug wiederum auf die 3 umfasst der Klappenkorb 106 mehrere Streben 108, die eine Bodenplatte 110 tragen. Die Bodenplatte 110 definiert eine längliche Öffnung 112. Ein entfernbarer Schaumstofffilter 116 umgibt den Umfang des Klappenkorbes 106, und, wie in 3 dargestellt, ein Gewebefilter 118 kann um den Klappenkorb 106 herum während der trockenen Verwendung des Staubsaugers 30 angeordnet sein, um zu verhindern, dass Staub in die Öffnung 112 eintritt und die Klappenkorbanordnungen beeinträchtigt. Ein Montagering 119 hält den Schaumstoff- und den Gewebefilter 116, 118 an Ort und Stelle. Der Montagering 119 wird angebracht durch Verschieben des Ringes 119 über den Schaumstoff- und den Gewebefilter 116, 118 und Verschieben des Ringes 119 bis hoch zu dem Boden der Klappe 44. Anstelle der Verwendung eines separaten Schaumstoff- und Gewebefilters 116, 118, wie oben beschrieben, kann ein einheitlicher Filtereinsatz verwendet werden, der einen einfacheren Ersatz gestattet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die obere Pumpenanordnung 120 einen Pumpenmontageabschnitt 122 auf, der die obere Pumpenanordnung 120 mit dem Lüfterradgehäuse 70 verbindet. Wie in 11 genau dargestellt, umfasst die obere Pumpenanordnung 120 das obere Laufradgehäuse 124, welches integral mit der Pumpenhalterung 122 ausgebildet ist; ein unteres Laufradgehäuse 126, welches in diesem Ausführungsbeispiel in das untere Laufradgehäuse 124 geschraubt ist; und das Pumpenlaufrad 352, welches wie oben beschrieben mit der Wellenverlängerung 356 verbunden ist. Das Innere des oberen Laufradgehäuses 124 und die Oberseite des unteren Laufradgehäuses 126 bilden die Pumpenkammer 129 aus. Die Wellenverlängerung 356 hält das Pumpenlaufrad 352 außer Kraft in der Pumpenkammer 129 zwischen den oberen und unteren Laufradgehäusen 124, 126, wobei dem Pumpenlaufrad 352 gestattet wird, frei darin zu rotieren. Die oberen und unteren Laufradgehäuse 124, 126 sind vorzugsweise aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer („ABS") gefertigt.
Nun bezüglich 11 definiert das untere Laufradgehäuse 126 eine obere Auslassseitenwand 136 und eine Einlassseitenwand 134. Die obere Auslassseitenwand 136 ist die äußerste und längere Seitenwand des unteren Laufradgehäuses 126, und wenn die Pumpe 128 montiert ist, bildet die obere Auslassseitenwand 136 einen Teil eines Pumpenauslasses 130. Der Bodenabschnitt der oberen Auslassseitenwand 136 ist nach außen aufgeweitet, um die Montage der Pumpe 128 zu vereinfachen. Die Einlassseitenwand 134 ist bezüglich der oberen Auslassseitenwand 136 radial nach innen angeordnet und weist eine kürzere Länge auf. Die Einlassseitenwand 134 bildet einen Teil eines Pumpeneinlasses 138 aus, wenn die Pumpe 128 montiert ist. Eine Öffnung 139 ist bezüglich der Einlassseitenwand 134 radial nach innen ausgebildet, welche eine Fluidverbindung zwischen dem Pumpeneinlass 138 und der Pumpenkammer 129 zulässt, wenn die Pumpe 128 montiert ist.
Bezüglich wiederum auf 3 umfasst der Klappenkorb 106 auch einen Lüfterrad-Schutzkorb 146. Der Lüfterrad-Schutzkorb 146 erstreckt sich abwärts von dem Boden des Lüfterradgehäuses 70 und ist um den Pumpenmontageabschnitt 122 herum angeordnet. Der Schutzkorb 146 wirkt, um große Fremdkörper aus der Lüfterradanordnung 68 herauszuhalten, um zu verhindern, dass solche Fremdkörper den Betrieb des Lüfterrades 74 beeinträchtigen. Der Schutzkorb 146 ist aus gerippten Leisten ausgebildet, welche es dem Schutzkorb 146 gestatten, große Fremdkörper aus der Lüfterradanordnung 68 fernzuhalten, während die Luft zwischen die Lüfterradanordnung 68 und den Tank 32 strömen kann.
Die obere Vakuumanordnung 34 nimmt auch eine mechanische Abschalt- und Eingriffsanordnung auf, die allgemein mit 150 bezeichnet ist. Die mechanische Abschalt- und Eingriffsanordnung 150 umfasst die zuvor genannte Schalterbetätigungsanordnung 60, einen Schalter 151, einen Schwimmerstab 152 und einen Schwimmer 154. Die mechanische Abschalt- und Eingriffsanordnung 150 kann von jeglichem konventionellen Aufbau sein oder kann von dem Typ sein, der in der US-Patentanmeldung Nr. 08/727,318 offenbart und beansprucht ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Schalterbetätigungsanordnung 60 und der Schalter 151 in der Abdeckung 48 angeordnet, und der Schwimmer 154 ruht auf der Bodenplatte 110 des Klappenkorbes 106. Der Schalter 151 steuert den Strom für den Motor und weist eine "EIN" und eine "AUS" Position auf. Der Schalter 151 ist mit dem durch den Benutzer betätigbaren Bedienelement 62 und dem Schwimmer 154 verbunden. Der Schwimmer 154 ist hohl und kann aus jedem geeigneten Material, wie zum Beispiel Copolymer-Polypropylen gefertigt sein. Der Schwimmer 154 definiert eine Stabaufnahme 156, in der der Schwimmerstab 152 sitzt. Der Schwimmerstab 152 erstreckt sich aufwärts von dem Schwimmer 154 und tritt durch die Klappe 44 und das Motorgehäuse 46 hindurch, wobei er eine Verbindung zwischen dem Schalter 151 und dem Schwimmer 154 bereitstellt.
In der oberen Vakuumanordnung 34 ist auch ein oberer Abschnitt 160 einer Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 (10) aufgenommen. Mit Bezug auf die 7-9B bilden drei Hauptkomponenten die Struktur des oberen Abschnitts 160 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 aus: ein Ventilgehäuse 164, das Zwei-Positionen-Kugelventil 58 und ein Ausstoßkrümmer 166. Wie der 7 zu entnehmen ist, sitzt der Krümmer 166 in einem Krümmerhohlraum 168, der in dem Gehäuse 164 ausgebildet ist, und der Krümmer 166 ist mit dem Gehäuse 164 durch jedes geeignete Mittel -ein paar Schrauben 170 (8) in diesem Ausführungsbeispiel- verbunden. Ein Paar Verbindungslaschen 171 (8) und eine Reihe von Positionierungsrippen 152 sind integral mit dem Krümmer 166 ausgebildet. Wenn der Staubsauger 30 montiert ist, werden die Verbindungslaschen 171 verwendet, um den oberen Abschnitt 160 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 mit dem Motorgehäuse 46 zu verbinden, und die Positionierungsrippen 172 werden verwendet, um den Krümmer 166 in dem Motorgehäuse 46 auszurichten. Der Krümmer 166 weist auch ein Paar von darin ausgebildeten J-förmigen Rillen 173 auf zur Verbindung eines unteren Abschnitts 218 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 mit dem oberen Abschnitt 160 (10). Ein Pfropfen 175 kann in dem Krümmer 166 während des Trockensaugens angeordnet sein, um eine Öffnung 177 in dem Krümmer 166 zu verschließen (3). Der Pfropfen 175 wirkt mit den J-förmigen Rillen 173 in dem Krümmer 166 zusammen, um den Pfropfen 175 an Ort und Stelle zu halten.
Der Krümmer 166 bildet eine wasserdichte Abdichtung mit dem Gehäuse 164 mittels einer Reihe von Dichtungen und Verschlüssen aus. In diesem Ausführungsbeispiel werden O-Ringe als Dichtungen verwendet, aber es ist angedacht, dass jegliche Form einer im Stand der Technik bekannten Dichtung genügt. Ein Gehäuseverschluss 174, der integral mit dem Krümmer 166 ausgebildet ist, verschließt das Gehäuse 164 an dem Punkt, an dem das Gehäuse 164 mit dem Krümmer 166 zusammentrifft. Intern in dem Gehäuse 164 erzeugt eine Dichtung 176, die um den Krümmer 166 herum angeordnet ist, eine wasserdichte Abdichtung zwischen dem Gehäuse 164 und dem Krümmer 166, und eine Dichtung 178, die zwischen dem Krümmer 166 und dem Kugelventil 58 angeordnet ist, verhindert, dass Flüssigkeit zwischen den beiden aussickert.
Das Kugelventil 58 weist einen Positionsknauf 180 auf, der integral mit einer Durchflussregulierungskugel 182 ausgebildet ist. Die Kugel 182 weist einen Durchgang 184 auf, der dort hindurch gebohrt ist, und die Kugel 182 kann so gedreht werden, dass der Durchgang 184 in Fluidverbindung mit dem Inneren des Krümmers 166 angeordnet ist. Der Positionsknauf 180 befindet sich außerhalb des Gehäuses 164. Wie oben diskutiert, verhindert eine Dichtung 178, dass Flüssigkeit zwischen der Kugel 182 und dem Krümmer 166 aussickert. Eine gleiche Dichtung 186, die auf der gegenüberliegenden Seite der Kugel 182 angeordnet ist, verhindert, dass Flüssigkeit zwischen der Kugel 182 und dem Gehäuse 164 aussickert. Eine weitere Dichtung 188, die zwischen der Kugel 182 und dem Knauf 180 angeordnet ist, verhindert, dass Flüssigkeit hinter dem Knauf 180 aussickert.
Die Staubsauger-Ausstoßöffnung 56 wird durch das Gehäuse 164 definiert und wird von einem Abschnitt mit Gewinde umschlossen, so dass ein Benutzer einen Ausstoßschlauch 190 (10), der einen mit Gewinde versehenen Verbinder 192 (z.B. ein Gartenschlauch) an dem Gehäuse 164 anschließen kann, wenn Flüssigkeit ausgestoßen wird, falls gewünscht.
Insbesondere bezüglich der 7, 8 und 9A-B weist das Kugelventil zwei Betriebspositionen auf, um die Durchflussrate der Flüssigkeit, die ausgestoßen wird, zu steuern. 9A zeigt das Kugelventil 58 in der geschlossenen (AUS) Position, wenn die Pumpe keine Flüssigkeit ausstößt; und 9B zeigt das Kugelventil 58 in der offenen (EIN) Position, wobei die Pumpe Flüssigkeit aus dem Staubsauger 30 ausstößt. Der Knauf 180 zeigt durch die Stellung einer der beiden Anschläge 208a-b, die integral mit dem Knauf 180 ausgebildet sind, an, in welcher Position sich das Kugelventil 58 befindet. Wenn der Anschlag 208a in Richtung der Staubsauger-Ausstoßöffnung 56 zeigt, wie in 9A, ist das Kugelventil 58 in der geschlossenen (AUS) Position. In der geschlossenen (AUS) Position ist der Strömungspfad zwischen dem Inneren des Krümmers 166 und der Staubsauger-Ausstoßöffnung 56 durch die Durchflussregulierungskugel 182 unterbrochen. In dieser Position ist die Durchflussregulierungskugel 182 so gedreht, dass der Durchgang 184 rechtwinklig zu dem Inneren des Krümmers 166 und der Staubsauger-Ausstoßöffnung 56 und aus der Fluidverbindung heraus verläuft. Der Benutzer kann den Knauf 180 auch so drehen, dass der Anschlag 208b in Richtung der Staubsauger-Ausstoßöffnung 56, wie in 9B, zeigt. Das Kugelventil 58 ist dann in der offenen (EIN) Position, wobei der Durchgang 184 mit dem Inneren des Krümmers 166 und der Staubsauger-Ausstoßöffnung 56 ausgerichtet ist, wobei ein vollständiger Strömungspfad von dem Inneren des Krümmers 166 zu der Staubsauger-Ausstoßöffnung 56 erzeugt wird, welcher gestattet, dass Flüssigkeit von dem Staubsauger 30 ausgestoßen wird.
10-11 veranschaulichen den Staubsauger 30 mit einer eingebauten Pumpenadapteranordnung 210. Bezüglich 10 umfasst die Pumpenadapteranordnung 210 eine untere Pumpenanordnung 212, ein Einlassrohr 214, eine Flüssigkeitsansauganordnung 216 und den unteren Abschnitt 218 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162. Bezüglich 11 erstreckt sich die untere Pumpenanordnung 212, die vorzugsweise aus ABS gefertigt ist, aufwärts in die obere Pumpenanordnung 120, um die Pumpe 128 zu vervollständigen. Die auswärtige Aufweitung des Bodenabschnitts der oberen Auslassseitenwand 136 vereinfacht das Einfügen der unteren Pumpenanordnung 212 in die obere Pumpenanordnung 120. Die Pumpenadapteranordnung 210 wird an ihrem Platz befestigt durch einen länglichen Flansch 219 (10), der integral mit einer unteren Auslassseitenwand 224 der Pumpenadapteranordnung 210 ausgebildet ist. Wenn sich die Pumpenadapteranordnung 210 in dieser sicheren Anordnung befindet, ist der längliche Flansch 219 in dem Klappenkorb 106 über der länglichen Öffnung 112 der Bodenplatte 110 so angeordnet, dass die Hauptachse des länglichen Flansches 219 im wesentlichen rechtwinklig zu der Hauptachse der länglichen Öffnung 112 liegt. In dieser zusammengebauten Konfiguration erstreckt sich ein Pumpeneinlassrohr 220 der unteren Pumpenanordnung 212 hinauf in die Einlassseitenwand 134, um die Ausbildung des Pumpeneinlasses 138 zu vervollständigen, und die untere Auslassseitenwand 224 der unteren Pumpenanordnung 212 erstreckt sich hinauf in die obere Auslassseitenwand 136, um die Ausbildung des Pumpenauslasses 130 zu vervollständigen. Das Pumpeneinlassrohr 220 und die Einlassseitenwand 134 wirken zusammen, um zwischen den beiden eine Flüssigkeitsdichtung auszubilden. Die Flüssigkeitsdichtung wird durch das Zusammenwirken einer Dichtung 222 mit der Einlassseitenwand 134 ausgebildet. Die Dichtung 222 ist in einer Rille 223 angeordnet, die in dem Pumpeneinlassrohr 220 ausgebildet ist. In gleicher Weise wirken auch die oberen und unteren Auslassseitenwände 136, 224 zusammen, um eine Flüssigkeitsdichtung auszubilden. Eine Dichtung 226, die in einer Rille 228 sitzt, die in der unteren Auslassseitenwand 224 ausgebildet ist, wirkt mit der oberen Auslassseitenwand 136 zusammen, um diese Flüssigkeitsdichtung auszubilden.
Mit Bezug wiederum auf 10 passt das Pumpeneinlassrohr 220 in das Einlassrohr 214. Das andere Ende des Einlassrohres 214 ist mit einem Anschlussstück 230 verbunden, das an der Flüssigkeitsansauganordnung 216 ausgebildet ist. Die Flüssigkeitsansauganordnung 216 weist einen hohlen Körper 250 auf, der am Boden durch eine Platte 252 geschlossen ist. Eine Abdeckplatte 254 ist mit der Oberseite des hohlen Körpers 250 verbunden, und ein Filtersieb 256 ist um den hohlen Körper 250 herum zwischen der Bodenplatte 252 und der Abdeckplatte 254 angeordnet. Das Anschlussstück 230 ist in der Oberseite des hohlen Körpers 250 ausgebildet. Das Anschlussstück 230 erstreckt sich aufwärts durch eine Öffnung 280, die in der Abdeckplatte 254 ausgebildet ist, und ist, wie oben diskutiert, mit dem Einlassrohr 214 verbunden. Das Anschlussstück 230 erstreckt sich auch abwärts in den hohlen Körper 250, wobei es an einem Einlassabschnitt 231 endet. Ebenso in der Oberseite des hohlen Körpers 250 ausgebildet ist eine Flüssigkeitseinlassöffnung 282, welche eine Fluidverbindung zwischen dem Inneren des hohlen Körpers 250 und dem Tank 32 bereitstellt.
An der Auslassseite der Pumpe 128 verbindet ein Anschlussstück 240, das integral mit der unteren Auslassseitenwand 224 der Pumpe 128 ausgebildet ist, ein Ausstoßrohr 244 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 mit der unteren Auslassseitenwand 224. Diese Verbindung versetzt den Pumpenauslass 130 in Fluidverbindung mit der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162. Das Ausstoßrohr 244 erstreckt sich von der unteren Auslassseitenwand 224 zu dem Krümmer 166 des oberen Abschnitts 160 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162, wo ein drehbarer Verbinder 284, der an einem Ende des Ausstoßrohres 244 angebracht ist, das Ausstoßrohr 244 mit dem Krümmer 166 verbindet. Der drehbare Verbinder 284 ist ein sich frei drehendes Element und nicht an dem Ausstoßrohr 244 befestigt. Der drehbare Verbinder 284 weist ein Paar Ansätze 286 auf, die integral damit ausgebildet sind (8). Um das Ausstoßrohr 244 mit dem Krümmer 166 des oberen Abschnitts 160 zu verbinden, betätigt der Benutzer den drehbaren Verbinder 284, um die Ansätze 286 mit dem Paar von J-förmigen Rillen 173, die in dem Krümmer 166 ausgebildet sind (10), auszurichten. Der Benutzer führt dann den drehbaren Verbinder 284 in den Krümmer 166 ein, wobei die Ansätze 286 entlang der Rillen 173 geschoben werden und der drehbare Verbinder 284 wie notwendig gedreht wird. Wenn die Ansätze 286 das Ende der Rillen 173 erreichen, ist der untere Abschnitt 218 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 an Ort und Stelle verriegelt, und die Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 ist vollständig. Eine Dichtung 287, die in einer Rille 289 am Ende des Ausstoßrohres 244 angeordnet ist, verhindert, dass Flüssigkeit aus dem Krümmer 166 in den Tank 32 aussickert (10).
Der Staubsauger 30 kann in drei Betriebsarten betrieben werden: ein Trockensaug-Modus, ein Nasssaug-Modus und ein Pump-Modus. 3 zeigt den Staubsauger 30 in der Trockensaug-Modus Konfiguration. In der Trockensaug-Modus Konfiguration ist das Kugelventil 58 in der geschlossenen (AUS) Position, der Pfropfen 175 befindet sich in der Krummeröffnung 177, und der Gewebefilter 180 ist um den Klappenkorb 106 herum angeordnet, um zu verhindern, dass Staub in die Öffnung 112 eintritt. Um den Staubsauger 30 in die Nasssaug-Modus Konfiguration umzuwandeln (ohne Pumpen der Flüssigkeit aus dem Tank 32), wird der Gewebefilter 118 entfernt, verbleibt das Kugelventil 58 in der geschlossenen (AUS) Position, und verbleibt der Pfropfen 175 in der Krummeröffnung 177. Um den Staubsauger 30 entweder im Trocken- oder Nasssaug-Modus zu betreiben, betätigt der Benutzer das Bedienelement 62 und startet den Motor 93. Der in Betrieb befindliche Motor 93 dreht das Lüfterrad 74 über die Motorwelle 76 in dem Lüftergehäuse 70, was ein Vakuum in dem Tank 32 erzeugt. Der Benutzer ist nun in der Lage, Materialien in den Tank 32 aufzusaugen. Wenn der Benutzer das Aufsaugen beendet hat oder der Tank 32 voll ist, kann der Benutzer das Aufsaugen beenden durch Betätigen des Bedienelementes 62, um den Motor 93 auszustellen. Falls während des Nasssaug-Modus der Flüssigkeitsfüllstand in dem Tank 32 zu hoch wird, wird die mechanische Abschalt- und Eingriffsanordnung 150 automatisch den Motor 93 ausschalten.
Um den Staubsauger 30 in den Pumpmodus umzuwandeln, wird die Pumpenadapteranordnung 210 installiert (10-11). Um die Pumpenadapteranordnung 210 zu installieren und die Pumpe 128 zu vervollständigen, fügt der Benutzer die untere Pumpenanordnung 212 der Pumpenadapteranordnung 210 durch die Öffnung 112 in die Klappenkorb-Bodenplatte 110 ein, richtet den länglichen Flansch 219 mit der länglichen Öffnung 112 aus und schiebt den länglichen Flansch 219 durch die längliche Öffnung 112, so dass sich der längliche Flansch 219 nun in dem Klappenkorb 106 befindet. Der Benutzer fügt die untere Pumpenanordnung 212 in das untere Laufradgehäuse 126 der oberen Pumpenanordnung 120 ein und dreht, sobald sie sich darin befindet, die Pumpenadapteranordnung 210, so dass die Hauptachse des länglichen Flansches 219 im wesentlichen rechtwinklig zu der Hauptachse der länglichen Öffnung 112 liegt, um die Pumpenadapteranordnung 210 an Ort und Stelle zu sichern. Wie oben erläutert, erleichtert die auswärtige Aufweitung des Bodenabschnitts der oberen Auslassseitenwand 136 das Einfügen der Pumpenadapteranordnung 210 in das untere Laufradgehäuses 126. Während des Einfügens gleitet das Pumpeneinlassrohr 220 in der oberen Einlassseitenwand 134 des unteren Laufradgehäuses 126, und die Dichtung 222 bildet eine Dichtung mit der oberen Einlassseitenwand 134 aus. Ebenso gleitet die untere Auslassseitenwand 224 der unteren Pumpenanordnung 212 in der oberen Auslassseitenwand 136 des unteren Laufradgehäuses 126, und die Dichtung 226 bildet eine Dichtung mit der oberen Auslassseitenwand 136 aus. Die vervollständigte Pumpe 128 umfasst den Pumpeneinlass 138, der ausgebildet ist durch das Zusammenwirken des Pumpeneinlassrohres 220 und der Einlassseitenwand 134; das in der Pumpenkammer 129 angeordnete Pumpenlaufrad 352; und den Pumpenauslass 130, der durch obere und untere Auslassseitenwände 136, 224 ausgebildet ist. Das Abmaß jedes der Teile der Pumpe 128 wird von der gewünschten Durchflussrate der Pumpe 128 abhängen. Außerdem kann die Leistung des Motors 93 auch die Größe und die Gestalt vieler der Komponenten, einschließlich des Pumpenlaufrades 352, beeinflussen. Um den Einbau der Pumpenadapteranordnung 210 zu beenden und die Ausbildung der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 zu vervollständigen, verbindet der Benutzer das Ausstoßrohr 244 mit dem oberen Abschnitt 160 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162. Wie oben erläutert, um das Ausstoßrohr 244 mit dem oberen Abschnitt 160 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 zu verbinden, dreht der Benutzer den drehbaren Verbinder 284 des Ausstoßrohres 244, um die Ansätze 286 des drehbaren Verbinders 284 mit den J-förmigen Rillen 173 des Krümmers 166 auszurichten. Sobald die Ansätze 286 ausgerichtet sind, schiebt der Benutzer die Ansätze 286 entlang der Rillen 173, bis die Ansätze 286 das Ende der Rille 173 erreichen (8). Sobald sich die Ansätze 286 am Ende der Rillen 173 befinden, sind der drehbare Verbinder 284 und der untere Abschnitt 218 der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 an Ort und Stelle verriegelt, und der Einbau der Pumpenadapteranordnung 210 und die Ausbildung der Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 sind vollständig.
Wenn der Benutzer wünscht, große Partikel aus dem Material, das in den Staubsauger 30 eingezogen wird, herauszufiltern, kann der Benutzer einen Netzsammelbeutel in den Tank 32 einbauen und den Beutel mit dem Einlass 40 verbinden. Sobald die Pumpenadapteranordnung 210 eingebaut ist, und falls gewünscht, auch jegliche Sammelbeutel, führt der Benutzer die kombinierte obere Vakuumanordnung 34/Pumpenadapteranordnung 210 in den Tank 32 ein und sichert dann die Klappe 44 an dem Tank 32 mit den Verschlüssen 52.
Mit Bezug auf 10, um den Staubsauger 30 im kombinierten Nasssaug-Modus und Pump-Modusbetrieb zu betreiben, schaltet der Benutzer zuerst den Motor 93 "EIN" durch Betätigung des Bedienelementes 62. Der nun im Betrieb befindliche Motor 93 dreht gleichzeitig das Lüfterrad 74 und das Pumpenlaufrad 352 über die Motorwellen 76/Wellenverlängerung 356 Kombination. Das Lüfterrad 74, das in dem Gehäuse 70 rotiert, reduziert den Druck in dem Tank 32, wobei ein Vakuum erzeugt wird. Das rotierende Lüfterrad 74 erzeugt auch einen Bereich geringen Druckes in dem Innenraum 392 des Lüfterrades 74, so dass sich der Innenraum 392 des Lüfterrades 74 relativ in einem geringeren Druck befindet als das Vakuum in dem Tank 32. Das in dem Tank 32 erzeugte Vakuum zieht Luft, Flüssigkeit und/oder andere Materialien in den Tank 32 durch den Vakuumschlauch 43 und den Einlass 40. Falls sich ein Netzsammelbeutel um den Einlass 40 herum befindet, wird der Netzsammelbeutel die besonders großen Partikel herausfiltern, die in den Tank 32 eingesaugt werden, und wird die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass die Pumpe 128 verstopft. Sogar wenn die Pumpe 128 nicht verwendet wird, kann der Netzsammelbeutel immer noch verwendet werden, um große Partikel aus der Flüssigkeit herauszufiltern, die in dem Tank 32 gesammelt wird, so dass, wenn der Tank 32 ausgegossen oder in einen Ausguss geleert wird, die großen Partikel den Ausguss nicht verstopfen werden. Die Luft, die in den Tank 32 eingezogen wird, tritt durch den Schaumstofffilter 116, durch den Klappenkorb 106, in das Motorgehäuse 46 und wird schließlich durch die Ausstoßschlitze 54 ausgestoßen.
Wenn der Motor 93 fortfährt zu arbeiten, wird sich die Flüssigkeit in dem Tank 32 weiter ansammeln. Da sich die Flüssigkeit in dem Tank 32 ansammelt und der Flüssigkeitsfüllstand ansteigt, wird die Flüssigkeit in die Flüssigkeitsansauganordnung 216 eintreten. Die Flüssigkeit wird durch das Sieb 256 und in den hohlen Körper 250 durch die Öffnung 282 strömen. Die Flüssigkeit wird sich dann in dem hohlen Körper 250 sammeln. Wenn der Flüssigkeitsfüllstand in dem hohlen Körper 250 den Einlassabschnitt 231 des Anschlussstückes 230 erreicht, kann die Pumpe 128 selbst ansaugen. Das Ansaugen ist möglich, da der Bereich geringen Druckes, der durch das Lüfterrad 74 in dem Innenraum 392 des Lüfterrades 74 erzeugt wird, ebenso einen Bereich geringen Drucks in der Pumpenkammer 129 erzeugt aufgrund des oben beschriebenen Luftstrompfades zwischen dem Innenraum 392 des Lüfterrades 74 und der Pumpenkammer 129. Die Pumpe wird ansaugen, wenn der geringe Druck in der Pumpenkammer 129 ausreicht, um die Flüssigkeit, die sich an dem Einlassabschnitt 231 des Anschlussstückes 230 sammelt, durch das Anschlussstück 230, durch das Einlassrohr 214, durch den Pumpeneinlass 138 und in die Pumpenkammer 129 einzuziehen, wobei die Pumpe 128 angesaugt wird. Der geringe Druck in der Pumpenkammer 129 wird im allgemeinen geringer sein als der Druck des Vakuums in dem Tank 32, solange ein Strom durch den Tankeinlass 40 vorhanden ist. Flüssigkeit, die in die Pumpenkammer 129 hinaufströmt, wird jedoch nicht durch die Lücke 378 zwischen der Wellenverlängerung 256 und dem Bund 125 treten und demzufolge nicht in den Bereich des Lüfterrades 74 oder des Motors 93 treten aufgrund eines Druckes, der durch die Rotation des zweiten Satzes der Laufradschaufeln 390 erzeugt wird. Wie oben bemerkt, ist der Außendurchmesser 372 des zweiten Satzes der Laufradschaufeln 290 vorzugsweise größer als der Außendurchmesser 370 des ersten Satzes der Laufradschaufeln 288, um sicherzustellen, dass die Druckkraft, die durch den zweiten Satz erzeugt wird, größer ist als die des ersten Satzes, wodurch verhindert wird, dass die Flüssigkeit durch die Lücke 378 aussickert. In den meisten Situationen muss sich der Knauf 180 in der geschlossenen (AUS) Position befinden, um das Ansaugen der Pumpe 128 auszulösen. Ansonsten wird Luft aus der Atmosphäre von der Ausstoßöffnung 56 in die Pumpenkammer 129 gezogen, wodurch die Ausbildung eines Bereiches geringen Drucks in der Pumpenkammer 129 verhindert wird.
Während zur Klarheit der Darstellung die Pumpe 128 mit einem speziellen Typ einer Ansaugvorrichtung 350 dargestellt worden ist, ist es selbstverständlich, dass die Lehren der vorliegenden Erfindung in keiner Weise auf die Verwendung mit dieser speziellen Ansaugvorrichtung beschränkt sind. Im Gegensatz dazu kann die Pumpe 128 der vorliegenden Erfindung mit jedem Typ einer Ansaugvorrichtung verwendet werden, welche die Pumpenkammer 129 adäquat ansaugt, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, einer Vorrichtung, welche die Pumpenkammer 129 durch den Pumpeneinlass oder -auslass füllt. Wenn die Pumpe 128 in anderen Anwendungen verwendet wird, in welchen ein separates Lüfterrad nicht vorgesehen ist, kann die Ansaugvorrichtung einen Motorkühlventilator umfassen, um Flüssigkeit in die Pumpenkammer 129 zu ziehen. Auch wenn dies gesagt wird, ist die Pumpe 128 der vorliegenden Erfindung insbesondere geeignet für die Verwendung in einem Staubsauger, welcher die hierin dargestellte Ansaugvorrichtung 350 aufweist, da die Lücke 378 verwendet werden kann, um eine Fluidverbindung zwischen dem inneren Abschnitt des Lüfterrades 392 und der Pumpenkammer 129 aufzubauen. Wegen des zweiten Satzes der Laufradschaufeln 290 kann die Größe der Lücke 378 angehoben werden, ohne dass die Flüssigkeit durch die Lücke 378 heraussickert.
Von der Pumpenkammer 129 wird die gepumpte Flüssigkeit in den Pumpenauslass 130 und in die Flüssigkeitsausstoßanordnung 162 gepumpt. Wenn sich der Knauf 180 in der geschlossenen (AUS) Position befindet, wird sich die Flüssigkeit hinter der Flüssigkeitsregulierungskugel 182 anstauen und nicht aus dem Staubsauger 30 durch die Ausstoßöffnung 56 ausgestoßen werden. Sobald der Benutzer jedoch bereit ist, Flüssigkeit aus dem Staubsauger 30 auszustoßen, kann der Benutzer den Knauf 180 in die geöffnete (EIN) Position drehen, wodurch zugelassen wird, dass der Staubsauger 30 die gepumpte Flüssigkeit durch die Ausstoßöffnung 56 und in den Schlauch 190 ausstößt. Sobald die Pumpe 128 angesaugt ist, ist es nicht wahrscheinlich, dass ihr Ansaugen aufgrund der Verschlechterung der Dichtung 222 verloren geht. Wenn die Pumpe 128 Flüssigkeit auspumpt, ist die Dichtung 222 von Flüssigkeit umgeben, da der Bereich, der durch die Einlassseitenwand 134 umschlossen ist, und der Pumpenauslass 130 mit Flüssigkeit gefüllt sind. Schlichtweg sogar wenn die Dichtung 222 beginnt sich zu verschlechtern, wird die Luft nicht in die Pumpenkammer 129 eintreten und bewirken, dass die Pumpe 128 ihr Ansaugen einbüßt. Die Pumpe 128 wird jedoch weniger effizient in dieser Situation arbeiten.
Falls während des Ansaugens der Füllstand der Flüssigkeit in dem Tank 32 zu hoch wird, wird die mechanische Abschalt- und Eingriffsanordnung 150 automatisch den Motor 93 ausschalten. Wenn die Flüssigkeit in dem Tank 32 auf das Niveau des Schwimmers 154 gelangt, drückt die Flüssigkeit den Schwimmer 154 nach oben, welcher den Schwimmerstab 152 aufwärts drückt. Schließlich wird die ansteigende Flüssigkeit den Schwimmerstab 152 hoch genug drücken, um den Schalter 151 "AUS" zu schalten, wodurch der Motor 93 angehalten wird und die Drehung des Lüfterrades 74 und des Pumpenlaufrades 352 angehalten wird. Der Schwimmer 154 sollte in einer Höhe angeordnet werden, die niedrig genug ist, so dass der Motor 93 "AUS" geschaltet wird, bevor der Flüssigkeitsfüllstand hoch genug ist, um in das Lüfterrad 74 zu treten. Sobald der Motor 93 "AUS" geschaltet worden ist, hat der Benutzer, wenn er sich im Pump-Modus befindet, zwei Möglichkeiten: der Benutzer kann entweder die obere Vakuumanordnung 34 entfernen und den Tank 32 manuell leeren, oder der Benutzer kann die Schwimmerabschaltung durch ein mechanisches Überbrücken der Schwimmerabschaltung umgehen. Wenn der Benutzer entweder das Aufsaugen oder das Pumpen mit dem Staubsauger 30 beendet hat, schaltet der Benutzer den Staubsauger 30 "AUS" durch Herunterdrücken des durch den Benutzer betätigbaren Bedienelementes 62.
Die Pumpe der vorliegenden Erfindung weist deutliche Vorteile gegenüber früheren Pumpen auf. Durch die Bereitstellung einer Laufradanordnung, welche einen zweiten Satz Laufradschaufeln aufweist, verhindert die Pumpe, dass Flüssigkeit durch eine Lücke zwischen der Welle und einer Wellenöffnung fließt, ohne dass eine mechanische Dichtung erforderlich ist. Im Ergebnis gibt es keine Dichtung, die sich abgenutzt oder weder eine Abnutzung auf der Wellenverlängerung verursacht, wenn die Wellenverlängerung rotiert, noch wird Reibungswärme erzeugt durch die Ineingriffnahme solch einer Dichtung mit der Wellenverlängerung. Die Pumpe ist auch tolerant gegenüber Exzentrizitäten oder Flattern, wenn sich die Welle dreht. Des Weiteren kann die Pumpe trocken laufen ohne die Gefahr einer schnellen Zerstörung einer mechanischen Dichtung.
Entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Pumpe vorteilhafterweise in einen Staubsauger integriert, der in der Lage ist, sowohl trockenes Material als auch ein Fluid zu sammeln. Die Pumpe gestattet es, dass ein Lüfterrad näher an der Pumpe montiert werden kann, da keine Gefahr besteht, dass Fluid in das Lüfterrad oder in den Motor einsickert. Dadurch kann die Wellenverlängerung kürzer ausgebildet sein, wodurch sich die Abnutzung und Geräusche reduzieren. Außerdem ist die Anzahl der Komponenten, die an der rotierenden Motorwelle angebracht sind, reduziert gegenüber zuvor bekannten Staubsaugern, wodurch die Abnutzung der Motorwelle und der Wellenverlängerung weiter reduziert wird.
Die voranstehende detaillierte Beschreibung wurde lediglich zur Klarheit des Verständnisses gegeben, und es sollen keine unnötigen Beschränkungen daraus entnommen werden, da Modifikationen für einen Fachmann offensichtlich sind.

Claims

Pumpe (128) zum Transportieren eines Fluids, wobei die Pumpe (128) für die Verwendung mit einem Motor ausgebildet ist, der eine rotierende Motorwelle (76) aufweist, wobei die Pumpe (128) umfasst: ein Pumpengehäuse, das eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung und eine Wellenöffnung aufweist, wobei das Pumpengehäuse eine Pumpenkammer (129) definiert; eine Laufradwelle (356), die ein erstes Ende, das für die Verbindung mit der Motorwelle ausgebildet ist, und ein zweites Ende aufweist, das innerhalb der Pumpenkammer angeordnet ist, wobei sich die Laufradwelle (356) durch die Wellenöffnung in der Pumpe erstreckt; ein Pumpenlaufrad (352), das innerhalb der Pumpenkammer angeordnet ist und an dem zweiten Ende der Laufradwelle angebracht ist, wobei das Laufrad einen ersten Satz Laufradschaufeln (388) einschließt, die nahe der Einlass- und Auslassöffnungen des Pumpengehäuses angeordnet sind, um das Fluid durch die Einlassöffnung zu ziehen und das Fluid durch die Auslassöffnung auszustoßen; wobei die Laufradwelle (356) ausgelegt ist, um eine Lücke (378) zwischen der Laufradwelle (356) und der Wellenöffnung zu definieren; das Pumpenlaufrad weiter einen zweiten Satz Laufradschaufeln (390) einschließt, die nahe der Wellenöffnung des Pumpengehäuses angeordnet sind, um eine Druckkraft zu erzeugen, die das Fluid von der Wellenöffnung wegdrückt, wodurch das Durchsickern des Fluids durch die Lücke verhindert wird; und die Pumpe weiter ein Lüfterrad (74) einschließt, das an die Laufradwelle (356) gekoppelt ist und in Strömungsverbindung mit der Lücke steht, wobei das Lüfterrad einen Bereich niedrigen Drucks in der Pumpenkammer erzeugt, um dadurch die Pumpe ansaugen zu lassen.
Staubsauger einschließlich der Pumpe aus Anspruch 1, ausgebildet zur Anbringung an der rotierenden Motorwelle (76), wobei der Staubsauger umfasst: einen Tank (32), der einen Einlass zur Aufnahme flüssigen Materials aufweist und einen Innenraum definiert; die Laufradwelle (356); das Pumpengehäuse (129); das Pumpenlaufrad (352); einen Pumpeneinlass, der in dem Innenraum des Tanks (32) angeordnet ist und in Strömungsverbindung mit der Einlassöffnung des Pumpengehäuses (129) steht, wobei der Pumpeneinlass den Innenraum der Pumpe in Strömungsverbindung mit dem Innenraum des Tanks (32) bringt; eine Lüfterrad (74) anordnung, die in Luftstromverbindung mit dem Innenraum des Tanks (32) angeordnet ist, wobei die Lüfterradanordnung ein Gehäuse für das Lüfterrad (74) einschließt, das einen Innenraum definiert, der einen dazugehörigen Bereich relativ geringen Drucks aufweist, wobei das Gehäuse eine Öffnung in Luftstromverbindung mit dem Innenraum des Tanks definiert, wobei das Lüfterrad (74) einen Bereich relativ geringen Drucks in dem Innenraum des Tanks (32) erzeugt; und eine Ansaugvorrichtung (350) in Strömungsverbindung mit dem Pumpeninnenraum, wobei die Ansaugvorrichtung (350) den Pumpeninnenraum in Luftstromverbindung mit dem Bereich geringen Drucks versetzt, der in dem Lüfterradinnenraum erzeugt wird, um dadurch die Pumpe ansaugen zu lassen.
Staubsauger nach Anspruch 2, in welchem die Ansaugvorrichtung (350) zwischen dem Lüfterrad (74) und dem Pumpengehäuse (129) angeordnet ist und einen Bereich geringen Drucks an dem Pumpeneinlass erzeugt, wobei die Pumpe angesaugt wird, wenn das durch den Tank aufgenommene flüssige Material durch den Pumpeneinlass und in den Pumpeninnenraum gezogen wird.
Staubsauger nach Anspruch 3, wobei die Ansaugvorrichtung (350) eine Vakuumleitungsvorrichtung (354) umfasst, die sich von dem durch das Lüfterrad (74) definierten Innenraum zu der Lücke erstreckt, die zwischen der Laufradwelle (356) und der Wellenöffnung des Pumpengehäuses (129) definiert ist.
Staubsauger nach Anspruch 2, umfassend: eine Flüssigkeitsausstoßanordnung, die eine Staubsaugerausstoßöffnung definiert, wobei die Flüssigkeitsausstoßanordnung die Auslassöffnung des Pumpengehäuses (129) in Strömungsverbindung mit der Staubsaugerausstoßöffnung zum Ausstoßen der in dem Tank aufgenommenen Flüssigkeit versetzt.
Staubsauger nach Anspruch 5, wobei die Pumpe eine obere Pumpenanordnung (120) und eine untere Pumpenanordnung einschließt, die Flüssigkeitsausstoßanordnung (162) einen oberen Abschnitt (160) und einen unteren Abschnitt einschließt und der Staubsauger weiter umfasst: eine Pumpenadapteranordnung (210), die die untere Pumpenanordnung und den unteren Abschnitt der Flüssigkeitsausstoßanordnung (120) einschließt, wobei die Pumpenadapteranordnung (212) aus dem Staubsauger entfernbar ist, und die Pumpenadapteranordnung (210) ist von dem Staubsauger entlang der Verbindung zwischen den oberen und unteren Pumpenanordnungen und entlang der Verbindung zwischen den oberen und unteren Abschnitten der Flüssigkeitsausstoßanordnung (162) getrennt.
Staubsauger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem jede Laufradschaufel (388) in dem ersten Satz Laufradschaufeln radial bezüglich der Laufradwelle (356) ausgerichtet ist und einen Außenrand aufweist, der einen äußeren Schaufeldurchmesser (370) definiert, und in welchem jede Laufradschaufel (388) in den zweiten Satz Laufradschaufeln radial bezüglich der Laufradwelle ausgerichtet ist und einen Außenrand aufweist, der einen äußeren Schaufeldurchmesser (372) definiert.
Staubsauger nach Anspruch 7, in welchem der durch den zweiten Satz Laufradschaufeln definierte äußere Schaufeldurchmesser (372) größer ist als der durch den ersten Satz Laufradschaufeln definierte äußere Schaufeldurchmesser (370).