DE102013108564A1 - Filter element with a folded filter medium and vacuum cleaner with such a filter element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung ist ein Filterelement (10) mit einem gefalteten Filtermedium (12) und ein Staubsauger mit einem solchen Filterelement (10), wobei das Filtermedium (12) des Filterelements (10) aufgrund von dessen Faltung eine Mehrzahl von Falten (16) aufweist und in Form einer Taschenplissierung gefaltet ist, wobei sich im Innern des Filterelements (10) ein drehbarer Abstreifer (14) zum Reinigen des Filtermediums (12) befindet und wobei einzelnen Falten (16) des Filtermediums (12) jeweils ein Hilfselement (18) zugeordnet ist, welches mittels des Abstreifers (14) zum Reinigen des Filtermediums (12) anregbar ist.The invention is a filter element (10) with a folded filter medium (12) and a vacuum cleaner with such a filter element (10), wherein the filter medium (12) of the filter element (10) due to its folding has a plurality of folds (16) and is folded in the form of a Taschenplissierung, wherein in the interior of the filter element (10) is a rotatable scraper (14) for cleaning the filter medium (12) and wherein individual folds (16) of the filter medium (12) is associated with an auxiliary element (18) , which can be excited by means of the scraper (14) for cleaning the filter medium (12).
Description
Die Erfindung betrifft zuvorderst ein Filterelement mit einem gefalteten Filtermedium, wie es zum Beispiel in einem Staubsauger verwendbar ist. Die Erfindung betrifft im Weiteren auch einen Staubsauger mit einem solchen Filterelement. The invention firstly relates to a filter element having a pleated filter medium, such as is usable in a vacuum cleaner. The invention further relates to a vacuum cleaner with such a filter element.
Filterelemente mit einem gefalteten Filtermedium für Staubsauger und dergleichen mit einem solchen Filterelement sind an sich bekannt und finden in vielen Geräten des täglichen Gebrauchs, wie zum Beispiel Staubsaugern, aber auch in Automobilen und verfahrenstechnischen Anlagen als Filtereinsätze Verwendung. So wird beispielsweise in bestimmten beutellosen Staubsaugern mittels eines Filterelements die Saugluft von aufgesaugtem Staub befreit. Oft handelt es sich bei besagten Filterelementen um sogenannte rückreinigbare Filterelemente, die in regelmäßigen zeitlichen Abständen mittels einer Reinigungsaktorik von angelagertem Staub befreit werden. In diesen Fällen sind die Filterelemente als Membranfilter oder Oberflächenfilter ausgeführt, bei denen praktisch keine Einlagerung des Staubs in der Tiefe des Filtermediums stattfindet. Die Filterelemente benötigen zur Fixierung des Filtermediums Deckscheiben, die beidseitig jeweils eine Stirnseite des Filtermediums fixieren und zugleich für die Abdichtung des Filtermediums sorgen. Um eine möglichst große Filterfläche in einem gegebenen Volumen unterzubringen, wird das Filtermedium gefaltet oder plissiert, wobei sowohl eine offene Faltung wie auch eine geschlossene Faltung des Filtermediums bekannt ist. Filter elements with a folded filter medium for vacuum cleaners and the like with such a filter element are known per se and find use in many devices of everyday use, such as vacuum cleaners, but also in automobiles and process plants as filter cartridges. Thus, for example, in certain bagless vacuum cleaners by means of a filter element, the suction air freed from sucked up dust. Often, said filter elements are so-called back-cleanable filter elements, which are freed at regular time intervals by means of a Reinigungsaktorik of accumulated dust. In these cases, the filter elements are designed as membrane filters or surface filters in which there is virtually no deposition of the dust in the depth of the filter medium. The filter elements require for fixing the filter medium cover plates, which fix both sides of each one end side of the filter medium and at the same time ensure the sealing of the filter medium. In order to accommodate the largest possible filter area in a given volume, the filter medium is folded or pleated, both an open fold and a closed fold of the filter medium is known.
Aus der
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Reinigungswirkung eines Abstreifers, wie er bei Filterelementen mit einer offenen Faltung des Filtermediums verwendet wird, oftmals nicht optimal ist. Dies liegt daran, dass sich in den spitz zulaufenden Falten Schmutzpartikel gleichsam festklemmen können, so dass sie auch bei einer Anregung des Filtermediums mittels eines rotierenden Abstreifers nicht wieder gelöst werden. Die Rückreinigung des Filters ist also nur teilweise erfolgreich und im Ergebnis sinkt die Filterwirkung. Bei einem Filtermedium mit einer geschlossenen Faltung, die hier und im Folgenden auch als Taschenplissierung bezeichnet wird, existieren keine spitz zulaufenden Falten, in denen sich Schmutzpartikel festklemmen können. Allerdings lässt sich bei einer solchen Faltenform ein rotierender Abstreifer nicht einsetzen, da dieser nicht in die geschlossenen Falten der Taschenplissierung eingreifen kann. The invention is based on the finding that the cleaning action of a scraper, as used in filter elements with an open fold of the filter medium, is often not optimal. This is due to the fact that in the tapered folds of dirt particles can clamp so to speak, so that they are not released even with an excitation of the filter medium by means of a rotating scraper. The return cleaning of the filter is therefore only partially successful and as a result the filter effect decreases. In a filter medium with a closed fold, which is referred to here and below as Taschenplissierung, there are no tapered folds, in which dirt particles can clamp. However, a rotating scraper can not be used with such a fold shape, since it can not engage in the closed folds of the pocket pleating.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Filterelement mit einer geschlossenen Faltung/Taschenplissierung anzugeben, das mit einem von dem Filterelement umfassten oder in das Filterelement einsetzbaren Abstreifer gereinigt (rückgereinigt) werden kann. The invention thus presents the problem of specifying a filter element with a closed fold / pocket pleating, which can be cleaned (back-cleaned) with a scraper encompassed by the filter element or insertable into the filter element.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei ist bei einem insbesondere für einen Staubsauger geeigneten Filterelement, das ein gefaltetes Filtermedium mit einer Mehrzahl von Falten in dem Filtermedium aufgrund von dessen Faltung und im Innern des Filterelements einen drehbaren Abstreifer zum Abreinigen des Filtermediums aufweist, vorgesehen, dass das Filtermedium in Form einer Taschenplissierung gefaltet ist und dass einzelnen Falten des Filtermediums jeweils ein Hilfselement in Form eines Anregungsübertragers zugeordnet ist, welches mittels des Abstreifers zum Rückreinigen des Filtermediums anregbar ist. According to the invention, this problem is solved by a filter element having the features of patent claim 1. It is provided in a particular suitable for a vacuum cleaner filter element, which has a folded filter medium with a plurality of folds in the filter medium due to its folding and inside the filter element, a rotatable scraper for cleaning the filter medium, provided that the filter medium in the form of a Taschenplissierung is folded and that individual folds of the filter medium is assigned in each case an auxiliary element in the form of an excitation transformer, which can be excited by means of the scraper for back cleaning of the filter medium.
Indem jedes Hilfselement (jeder Anregungsübertrager) einer Falte des Filtermediums zugeordnet und mit einem drehbaren Abstreifer anregbar ist, wird die mit dem Abstreifer bewirkte Anregung des Hilfselements auf die jeweilige Falte des Filtermediums übertragen. Im Ergebnis resultiert eine Anregung der jeweiligen Falte des Filtermediums, nämlich eine mechanische Anregung, wie sie sich bei einer normalen Plissierung mit offenen und spitz zulaufenden Falten direkt vom Abstreifer auf das Filtermedium übertragen lässt. By each auxiliary element (each excitation transformer) associated with a fold of the filter medium and can be excited with a rotatable scraper, which caused by the scraper excitation of the auxiliary element is transferred to the respective fold of the filter medium. The result is an excitation of the respective fold of the filter medium, namely a mechanical excitation, as can be transferred in a normal pleating with open and tapered folds directly from the scraper on the filter medium.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Filterelements besteht demnach darin, dass mit dem hier und im Folgenden mit weiteren Details beschriebenen Ansatz auch ein taschenplissiertes Filtermedium mittels einer Reinigungsaktorik in Form eines rotierenden Abstreifers rückgereinigt werden kann. Dann ergibt sich eine Kombination der Vorteile der Taschenplissierung, nämlich dass sich in den dortigen Falten normalerweise keine Schmutzpartikel festklemmen können, mit dem Vorteil der Möglichkeit einer mechanischen Abreinigung des Filtermediums mittels eines Abstreifers, insbesondere eines rotierenden Abstreifers. The advantage of the filter element according to the invention is therefore that with the approach described here and in the following with further details, a pocket-pleated filter medium can also be back-cleaned by means of a cleaning actuator in the form of a rotating scraper. Then there is a combination of the advantages of Taschenplissierung, namely that normally no dirt particles can get stuck in the local folds, with the advantage of the possibility of mechanical cleaning of the filter medium by means of a scraper, in particular a rotating scraper.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the following subclaims. Here used backlinks indicate the further development of the subject matter of the main claim by the features of the respective subclaim. They are not considered as a waiver of obtaining independent, objective protection for the feature combinations of the referenced ones Understand subclaims. Furthermore, with a view to an interpretation of the claims in a closer specification of a feature in a subordinate claim, it is to be assumed that such a restriction does not exist in the respective preceding claims.
Bei einer besonderen Ausführungsform des Filterelements ist vorgesehen, dass den Falten des Filtermediums in regelmäßigen Abständen jeweils ein mittels des Abstreifers anregbares Hilfselement zugeordnet ist. Eine Möglichkeit in dieser Hinsicht besteht darin, dass jeder Falte des Filtermediums jeweils ein Hilfselement zugeordnet ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass jeder zweiten, jeder dritten usw. Falte des Filtermediums ein solches Hilfselement zugeordnet ist. Die besten Ergebnisse bei der Rückreinigung mittels eines rotierenden Abstreifers wird man wohl bei einer Zuordnung jeweils eines Hilfselements zu jeder Falte des Filtermediums erwarten dürfen. Weil die Rückreinigung mittels eines rotierenden Abstreifers und die damit erreichte mechanische Verformung der Falten des Filtermediums sich nicht nur auf diejenige Falte beschränkt, deren Hilfselement momentan vom Abstreifer angeregt wird, sondern auch die benachbarten Falten erfasst, sind gute und ausreichende Ergebnisse einer Rückreinigung auch dann zu erwarten, wenn nicht jeder Falte des Filtermediums jeweils ein Hilfselement zugeordnet ist, sondern stattdessen zum Beispiel jeder zweiten oder jeder dritten Falte oder den Falten des Filtermediums in regelmäßigen Abständen jeweils ein Hilfselement zugeordnet ist. In a particular embodiment of the filter element is provided that the folds of the filter medium is assigned at regular intervals in each case an excitable by means of the scraper auxiliary element. One possibility in this regard is that each fold of the filter medium is assigned an auxiliary element in each case. Another possibility is that every second, every third, etc. fold of the filter medium is assigned such an auxiliary element. The best results in the return cleaning by means of a rotating scraper will probably be expected in an assignment of one auxiliary element to each fold of the filter medium. Because the back cleaning by means of a rotating scraper and the mechanical deformation of the folds of the filter medium achieved thereby is not limited only to that fold whose auxiliary element is currently excited by the scraper, but also detects the adjacent folds, good and sufficient results of a backwashing are also then expect, if not each fold of the filter medium is assigned to each one auxiliary element, but instead, for example, every second or every third fold or the folds of the filter medium is assigned at regular intervals in each case an auxiliary element.
Zur Anbringung einer solchen Mehrzahl von Hilfselementen innerhalb des Filterelements kommen an den Hilfselementen angreifende oder von den Hilfselementen ausgehende Materialstreifen in Betracht. Bei einer Ausführungsform des Filterelements, das in Längsrichtung zumindest einseitig mit einem Filterdeckel abgeschlossen ist, ist demnach vorgesehen, dass jedes Hilfselement mit einem Materialstreifen an einem Filterdeckel angebracht ist. Bei dem Materialstreifen handelt es sich zum Beispiel um einen streifen- oder stegförmigen Materialstreifen und bei einer besonderen Ausführungsform ist der Materialstreifen mit dem Hilfselement einstückig verbunden. Die Anbringung jedes Hilfselements mit einem Materialstreifen an einem Filterdeckel kann dabei derart erfolgen, dass das freie Ende des Materialstreifens an der Innenseite des Filterdeckels angeklebt oder in sonst geeigneter Art und Weise, zum Beispiel thermoplastisch, mit dem Filterdeckel verbunden wird. Alternativ ist auch möglich, dass die Materialstreifen einstückig mit dem Filterdeckel verbunden sind und dass an den freien Enden der Materialstreifen jeweils ein Hilfselement durch Ankleben oder dergleichen angebracht wird. For attaching such a plurality of auxiliary elements within the filter element come to the auxiliary elements attacking or outgoing of the auxiliary elements strip of material into consideration. In one embodiment of the filter element, which is closed in the longitudinal direction at least one side with a filter cover, it is accordingly provided that each auxiliary element is attached to a filter cover with a strip of material. The material strip is, for example, a strip or web-shaped strip of material and in a particular embodiment the strip of material is integrally connected to the auxiliary element. The attachment of each auxiliary element with a strip of material on a filter cover can be made such that the free end of the strip of material adhered to the inside of the filter cover or otherwise suitably connected, for example, thermoplastic, with the filter cover. Alternatively, it is also possible that the strips of material are integrally connected to the filter cover and that at the free ends of the strips of material in each case an auxiliary element is attached by gluing or the like.
Wenn das Filterelement in Längsrichtung beidseitig durch jeweils einen Filterdeckel abgeschlossen ist, kann jedes Hilfselement mit jeweils einem Materialstreifen mit den beiden Filterdeckeln verbunden sein. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders belastbare Anbringung der Hilfselemente innerhalb des Filterelements. Die Hilfselemente sind mit ihren bis zu den beiden Filterdeckeln reichenden Materialstreifen innerhalb des Filterelements gleichsam zwischen den Filterdeckeln eingespannt und die resultierende mechanische Spannung erlaubt eine besonders gute Anregung mittels des rotierenden Abstreifers und damit eine besonders gute Kraftübertragung auf die Falten des Filtermediums. If the filter element is closed in the longitudinal direction on both sides by a respective filter cover, each auxiliary element can be connected to a respective strip of material with the two filter caps. In this way results in a particularly resilient attachment of the auxiliary elements within the filter element. The auxiliary elements are clamped with their reaching up to the two filter caps material strips within the filter element as it were between the filter caps and the resulting mechanical tension allows a particularly good excitation by means of the rotating scraper and thus a particularly good power transmission to the folds of the filter medium.
Wenn der oder jeder Materialstreifen von einer dem Abstreifer zugewandten Kante des Hilfselements zurückgesetzt an dem jeweiligen Hilfselement angreift, definiert der oder jeder Materialstreifen gleichsam eine Drehachse des Hilfselements und die Anregung des Hilfselements mittels des drehbaren Abstreifers bewirkt ein Verschwenken des Hilfselements, so dass durch die Drehbewegung des Hilfselements beim Verschwenken und das spätere Zurückdrehen, sobald der Abstreifer das Hilfselement freigibt, eine besonders gute Kraftübertragung auf das Filtermedium stattfindet. When the or each strip of material engages behind the respective auxiliary element in a reset manner from an edge of the auxiliary element facing the stripper, the or each strip of material defines, as it were, an axis of rotation of the auxiliary element and the excitation of the auxiliary element by means of the rotatable scraper causes the auxiliary element to pivot, so that by the rotational movement of the auxiliary element during pivoting and the subsequent turning back, as soon as the wiper releases the auxiliary element, a particularly good transfer of force to the filter medium takes place.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Filterelements ist vorgesehen, dass jedes Hilfselement unmittelbar oder mittelbar an einer Welle des Abstreifers angebracht ist. Die Welle des Abstreifers wird ohnehin benötigt, damit der Abstreifer in Rotation versetzt werden kann. Die Anbringung der Hilfselemente an der Welle des Abstreifers erlaubt damit die Verwendung einer definierten Position in Relation zum Abstreifer. Die Anbringung der Hilfselemente an der Welle des Abstreifers ist besser automatisierbar. Die Gesamtheit der Hilfselemente kann in einem Formteil oder mehreren Formteilen zusammengefasst sein, das bzw. die eine Anbringung an der Welle des Abstreifers erlaubt/erlauben. Die Welle des Abstreifers befindet sich dann im Zentrum eines solchen Formteils oder solcher Formteile und die Hilfselemente befinden sich in radialer Richtung in einem Abstand von diesem Zentrum, so dass im Zentrum des Formteils oder der Formteile der Abstreifer rotieren kann und bei Rotation nacheinander jeweils eines der Hilfselemente des Formteils oder der Formteile anzuregen vermag. In an alternative embodiment of the filter element is provided that each auxiliary element is attached directly or indirectly to a shaft of the scraper. The shaft of the scraper is needed anyway, so that the scraper can be set in rotation. The attachment of the auxiliary elements on the shaft of the scraper thus allows the use of a defined position in relation to the scraper. The attachment of the auxiliary elements on the shaft of the scraper is better automatable. The entirety of the auxiliary elements may be combined in one or more moldings which permit attachment to the shaft of the scraper. The shaft of the scraper is then in the center of such a molded part or such moldings and the auxiliary elements are located in the radial direction at a distance from this center, so that in the center of the molded part or the mold parts of the scraper can rotate and in rotation successively each one of To stimulate auxiliary elements of the molding or moldings is able.
Eine besonders einfache und damit auch hinsichtlich der Fertigung des Filterelements effiziente Möglichkeit zur Festlegung einer axialen Position der Hilfselemente in Relation zum Abstreifer besteht darin, dass das an der Welle des Abstreifers angebrachte Hilfselement oder ein Formteil mit allen Hilfselementen oder einer Mehrzahl von Hilfselementen mittels eines insbesondere hülsenförmigen Abstandshalters relativ zum Abstreifer positionierbar ist. A particularly simple and therefore also efficient in terms of the production of the filter element for determining an axial position of the auxiliary elements in relation to the scraper is that the attached to the shaft of the scraper auxiliary element or a molded part with all auxiliary elements or a plurality of auxiliary elements by means of a particular sleeve-shaped spacer is positioned relative to the scraper.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Filterelements ist vorgesehen, dass jedes Hilfselement mit dem Filtermedium verbunden ist. Für eine derartige Anbringung des Hilfselements an dem Filtermedium kommt eine Verbindung in Form von Verkleben, Verschweißen und dergleichen in Betracht. In a further embodiment of the filter element is provided that each auxiliary element is connected to the filter medium. For such an attachment of the auxiliary element to the filter medium is a compound in the form of bonding, welding and the like into consideration.
Das Filterelement kommt speziell zur Verwendung in einem Staubsauger in Betracht. Insgesamt ist die Erfindung damit auch ein Staubsauger mit einem Filterelement wie hier und im Folgenden beschrieben. The filter element is specifically for use in a vacuum cleaner into consideration. Overall, the invention is therefore also a vacuum cleaner with a filter element as described here and below.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. An embodiment of the invention is shown purely schematically in the drawings and will be described in more detail below. Corresponding objects or elements are provided in all figures with the same reference numerals.
Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch Änderungen und Modifikationen möglich, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen. The or each embodiment is not to be understood as limiting the invention. Rather, in the context of the present disclosure, changes and modifications are possible, for example, by combination or modification of individual in combination with the described in the general or specific description part and in the claims and / or the drawings features for the skilled in the art with regard to Solution of the problem can be removed and lead by combinable features to a new object or to new process steps or process steps.
Es zeigen Show it
Die Darstellung in
Wie in der Darstellung ersichtlich, taucht mindestens ein Ende des Abstreifers
In einer ersten Phase durch das Anschlagen des Abstreifers
In a first phase by striking the
Die Darstellung in
Die Darstellung in
In der Darstellung in
Die Darstellung in
Die Darstellungen in
Die Darstellung in
Die Darstellung in
Die gezeigte Anbringung eines Hilfselements
Die Darstellungen in
Einzelne im Vordergrund stehende Aspekte der hier vorgelegten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen: Angegeben werden ein Filterelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Filterelement filter element
- 12 12
- Filtermedium filter media
- 14 14
- Abstreifer scraper
- 16 16
- Falte wrinkle
- 18 18
- Hilfselement auxiliary member
- 20 20
- Welle (des Abstreifers) Shaft (of the scraper)
- 22 22
- Filterdeckel filter cover
- 24 24
- Filterdeckel filter cover
- 26 26
- Materialstreifen strips of material
- 28 28
- Lagerelement bearing element
- 30 30
- Lagerelement bearing element
- 32 32
- (hülsenförmiger) Abstandshalter (sleeve-shaped) spacer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 9403868 U [0003] DE 9403868 U [0003]
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