МОДУЛЯТОР ВОЗДУШНОГО ПОТОКА Российский патент 1997 года по МПК A47L9/00 

Изобретение относится к пылеуборочной технике, в частности, к приспособлениям, создающим модулированный поток засасываемого воздуха для повышения эффективности очистки, и может быть использовано в бытовых пылесосах, а также в пневматических устройствах для транспортировки сыпучих материалов.

Модуляция воздушного потока во всасывающей линии пылесоса достаточно эффективный прием, используемый для повышения качества очистки, предотвращения присасывания насадка пылесоса к очищаемой поверхности.

Известно устройство, модулирующее (создающее пульсации) всасываемого воздушного потока. Это устройство выполнено в виде стакана, являющегося переходной частью трубопровода. Внутри стакана установлены параллельно друг другу две перегородки по два отверстия для пропускания воздуха. Между перегородками находится шарик, который под воздействием воздушного потока попеременно закрывает то одно из отверстий в перегородке и, тем самым, частично препятствует прохождению воздуха. Данное устройство модулирует воздушный поток, однако параметры модуляции частота, скважность, глубина модуляции зависит от геометрических размеров устройства и, следовательно, неуправляемы.

Известно устройство, названное "блоком прерывания воздушного потока", которое периодически перекрывает канал, сообщающий всасывающий полость насадка пылесоса с атмосферой. Это устройство выполняется либо в виде пневмоклапана, либо в виде заслонки, которая при вращении перекрывает воздушный канал.

Известен модулятор воздушного потока, используемый в известном пневматическом транспортирующем устройстве. В цилиндрическом корпусе, имеющем отверстие для прохода атмосферного воздуха и соединенном со всасывающей линией всего устройства, установлена вращающаяся заслонка в виде барабана с окном в боковой поверхности для периодического пропускания и перекрытия засасываемого воздушного потока из атмосферы. Заслонку вращает привод, подсоединенный к электродвигателю. Предусмотрена регулировка скорости вращения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является модулятор воздушного потока, устанавливаемый в насадке к пылесосу для создания пульсирующего подсоса воздуха. Модулятор состоит из установленного на валу вращающегося барабана, в боковых стенках которого имеются окна для прохода засасываемого воздуха. При вращении барабана его боковая стенка периодически закрывает и открывает впускное отверстие в корпусе насадка, обеспечивая модуляцию всасываемого воздушного потока. Вращение барабана обеспечивается за счет специально созданного воздушного потока, воздействующего на лопасти (крыльчатку), смонтированные на торцах барабана. Этот поток воздуха поступает через дополнительные отверстия в корпусе насадка, воздействует на лопасти и проходит через патрубок насадка непосредственно во всасывающий трубопровод пылесоса.

Данный модулятор прост и надежен в работе, однако у него отсутствует возможность регулировки скважности (соотношения времени пропускания воздуха к периоду пульсации) модулированного воздушного потока, так как этот параметр жестко задан конструктивными размерами барабана, а именно, размерами окон в его боковой поверхности. Это ограничивает возможности пылесоса, в котором этот модулятор используется.

Технической задачей, решаемой заявленным изобретением, является создание модулятора воздушного потока с регулируемой скважностью.

Сущность изобретения заключается в том, что в модуляторе, состоящем из установленного на валу с возможностью вращения барабана, в боковых стенах которого выполнены окна для пропускания через него воздушного потока, дополнительно на валу жестко установлена втулка эллиптической формы, к внешней поверхности которой прижат с возможностью скольжения по ней пружинящий элемент, закрепленный на барабане, а вал закреплен с возможностью установки его с произвольным углом поворота.

При вращении барабана такого модулятора (вращение обеспечивается, например, с помощью электродвигателя, как это сделано в известном устройстве, или с помощью отдельного воздушного потока, воздействующего на крыльчатку барабана, как сделано в известном устройстве перекрытие всасываемого воздушного потока происходит известным образом. Одновременно при вращении барабана вращается и закрепленный на нем пружинящий элемент, прижатый к эллиптической поверхности втулки, жестко закрепленной на неподвижном валу. Благодаря эллиптической форме втулки периодически изменяется степень прижатия к ней пружинящего элемента, следовательно, и изменяется подтормаживающее усилие, создаваемое этим пружинящим элементом: барабан начинает вращаться неравномерно рывками. Если теперь изменять угол установки вала ( а вместе с ним изменяется и угол установки эллиптической втулки), то можно изменять время, в течение которого та или иная часть боковой поверхности барабана (например, с отверстием) проходит под впускным отверстием корпуса, в который установлен модулятор. Тем самым, можно изменять относительное время пропускания воздушного потока, то есть скважность.

В предлагаемом модуляторе пружинящий элемент может быть выполнен, например, в виде пружины со скользящей контактной пластиной, в виде отрезка упругой ленты, или в виде эллиптической пружины.

На фиг.1 изображена конструкция модулятора; на фиг.2 конструкция барабана; на фиг.3 вариант выполнения пружинящего элемента в виде пружины со скользящим контактом; на фиг.4 вариант выполнения пружинящего варианта в виде отрезка упругой ленты.

Предлагаемый модулятор (фиг.1) состоит из вала 1, на котором с возможностью вращения установлен барабан 2. На валу 1 жестко установлены втулка 3 эллиптической формы и регулятор 4 для поворота вала 1 на заданный угол. На одном торце барабана 2 установлена крыльчатка 5, благодаря которой барабан 2 приводится во вращение. На другом торце барабана 2 с помощью штырей 6 закреплена эллиптическая пружина 7, обхватывающая боковую поверхность втулки 3. Модулятор устанавливается, например, в насадке пылесоса в корпусе 8, имеющем впускное отверстие 9 и выпускное отверстие 10. Также в корпусе 8 имеется отверстие 11 для забора воздуха в полость 12, сообщающуюся со всасывающей линией пылесоса (на фиг. 1 не показано), что создает постоянный воздушный поток, воздействующий на крыльчатку 5 и вращающий барабан 2.

Барабан 2 (фиг. 2) состоит из торцевых стенок 13, имеющих отверстие 14 для установки его на вал ( см. фиг.1), и боковых стенок 15, выполняющих функцию заслонок. В общем случае барабан 2 должен иметь отверстия, обеспечивающие проход через него воздушного потока.

Пружинящий элемент, кроме варианта эллиптической пружины 7 (см. фиг.1), может быть выполнен как показано на фиг.3 в виде пружины 16, одним концом закрепленной на барабане 2, а другим концом через скользящую контактную пластину 17 упирающейся в боковую поверхность эллиптической втулки 3.

Возможен вариант выполнения пружинящего варианта как показано на фиг.4 в виде одного или двух отрезков упругой ленты 18, одним концом закрепленных на барабане 2 и прижимающихся к боковой поверхности эллиптической втулки 3.

Модулятор (фиг.1) работает следующим образом. Воздушный поток, засасываемый работающим пылесосом через отверстие 11, воздействует на крыльчатку 5 и вращает барабан 2. При вращении барабана 2 его боковые стенки 15 периодически перекрывают воздушный поток, проходящий из окружающего пространства через отверстия 9 и 10 в отсасывающую полость насадка пылесоса, создавая тем самым модулированный поток воздуха. За счет пружины 7, вращающейся вместе с барабаном 2 и обжимающей боковую поверхность эллиптической втулки 3, создается подтормаживающее усилие, величина которого, благодаря выбранной форме втулки 3, изменяется в зависимости от угла поворота барабана 2. При обкатывании пружиной 7 втулки 3 в ее большем поперечном сечении вращение барабана 2 тормозится, а после прохождения максимального размера сечения ускоряется за счет накопленной при торможении энергии пружиной 7. Вследствие этого перемещения по величине подтормаживающего усилия барабан 2 вращается неравномерно. Если, например, проходные отверстия барабана 2 расположены таким образом, что в положении, указанном на фиг.1, воздушный поток проходит сквозь них, то при изображенном положении вала 1 большую часть времени модулятор будет пропускать воздушный поток, так как подтормаживающее усилие пружины 7 будет пропускать воздушный поток меньшую часть времени вращения барабана 2, так как пружина 7 будет оказывать минимальное подтормаживающее усилие в таком положении барабана 2, когда он закрывает отверстия 9 и 10. Таким образом, поворачивая рукоятку регулятора 4 на угол в пределах 90^o, можно регулировать относительное время пропускания воздушного потока.

Предлагаемый модулятор может быть установлен, в зависимости от назначения, как на насадке к пылесосу, так и на всасывающем трубопроводе. Вращение барабана может быть обеспечено как показано на фиг.1, а также, например, с помощью миниатюрного электродвигателя.

Изобретение относится к пылеуборочной технике и может быть использовано в пылесосах, а также в пневматических транспортирующих устройствах. Сущность изобретения: модулятор состоит из установленного на валу вращающегося барабана, в боковых стенках которого выполнены окна для пропускания через него воздушного потока. Дополнительно на валу жестко установлена втулка эллиптической формы, к внешней поверхности которой прижат с возможностью скольжения по ней пружинящий элемент, закрепленный на барабане. При вращении барабана меняется степень прижатия пружинящего элемента к эллиптической поверхности втулки и меняется подтормаживающее усилие, создаваемое этим пружинящим элементом: барабан начинает вращаться неравномерно. Изменяя угол установки вала, можно изменять относительное время пропускания воздушного потока. Пружинящий элемент может быть выполнен в виде пружины со скользящей контактной пластиной, в виде отрезка упругой ленты, или в виде эллиптической пружины. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Модулятор воздушного потока, состоящий из установленного на валу с возможностью вращения барабана, в боковых стенках которого выполнены окна для пропускания через него воздушного потока, отличающийся тем, что на валу жестко установлена втулка эллиптической формы, к внешней поверхности которой прижат с возможностью скольжения по ней пружинящий элемент, закрепленный на барабане, а вал закреплен с возможностью установки его с произвольным углом поворота. 2. Модулятор по п.1, отличающийся тем, что пружинящий элемент выполнен в виде пружины со скользящей контактной пластиной. 3. Модулятор по п.1, отличающийся тем, что пружинящий элемент выполнен в виде отрезка упругой ленты. 4. Модулятор по п.1, отличающийся тем, что пружинящий элемент выполнен в виде эллиптической пружины.