DE10110582C2 - Staubsauger mit einer Zyklon-Staubauffangvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger im Hochformat mit einer Zyklon-Staubauffangvorrichtung zum Trennen und Auffangen von Verunreinigungen aus der angesaugten Luft.

Im allgemeinen weist ein Staubsauger im Hochformat eine Saugbürste auf, die mit einem Staubsaugerkörper beweglich verbunden ist. Die Saugbürste bewegt sich während des Reinigungsprozesses entlang der zu reinigenden Oberfläche. Der Staubsaugerkörper weist eine Staubauffangkammer und eine Motorantriebskammer auf. Ein Staubfilter ist entnehmbar in der Staubauffangkammer angeordnet, und ein Motor ist in der Motorantriebskammer angeordnet.

Wenn der Motor arbeitet, erzeugt er an der Saugbürste eine starke Saugkraft. Die Saugkraft saugt in Luft mitgerissene Verunreinigungen auf der zu reinigenden Oberfläche durch die Saugbürste und in den Staubsaugerkörper ein. Die Luft wird dann über einen in der Staubauffangkammer des Staubsaugerkörpers angeordneten Staubfilter ausströmen lassen. Die in der Luft mitgerissenen Verunreinigungen werden durch den Staubfilter aufgefangen, und die saubere Luft wird durch die Motorantriebskammer in die Außenatmosphäre ausströmen lassen.

Ein herkömmlicher Staubsauger im Hochformat fängt Verunreinigungen unter Verwendung eines Verbrauchsstaubfilters auf. Wenn der Staubfilter voll Verunreinigungen ist, muß der Staubfilter manuell ausgewechselt werden. Das manuelle Auswechseln des Staubfilters ist unbequem und unhygienisch.

Für den aus der US 5,935,279 bekannten Staubsauger im Hochformat wird vorgeschlagen, das Staubfilter mit einem Staubbeutel gegen einen Filtereinsatz mit Zyklonabscheider auszutauschen. Ein Zuluft- und ein Abluftanschluss des Filtereinsatzes sind an entsprechende Öffnungen der Aufnahme im Staubsauger angepasst. Die Zuleitung durch den Zuluftanschluss erfolgt derart, dass sich in der Staubabscheidekammer des Einsatzes eine Wirbelströmung bzw. ein Zyklon ausbildet, der die mitgeführten Staubpartikel zentrifugal von der Luft trennt, wobei die Partikel zum Bodenbereich absinken und sich dort sammeln. Am Auslass ist ein Gitter angeordnet, das noch nicht entfernte Staubpartikel zurückhält, bevor die Luft aus dem Einsatz zur Saugkammer des Staubsaugers strömt.

Auch die ältere Anmeldung WO 01/035 809 A1 offenbart einen schlauchlosen Staubsauger mit einem Zyklon-Staubabscheide­ einsatz. Die angesaugte Luft wird zunächst in eine erste Kammer eingeleitet, in der sich schwere und große Schmutz­ teilchen absetzen. Von der ersten Kammer wird die Luft über ein Gitter und einen Tangentialeinlass in eine zweite Staubkammer eingelassen, so dass sich ein Zyklon zur weiteren Staubtrennung ausbildet. Der Zyklon wird in einer schraubenlinienförmigen Auf- und Abbewegung innerhalb einer trichterartigen Luftführung geführt, unterhalb derer sich der Staub ablagert.

Die EP 0 636 338 A2 beschreibt einen Staubsauger mit einem Zyklon-Filtereinsatz, bei dem die angesaugte, staubhaltige Luft an der Oberseite über einen ersten Tangentialeinlass einem ersten, äußeren Zyklonabscheider zugeführt und von diesem durch ein Gitter und einen zweiten Tangentialeinlass in einen zweiten, inneren Zyklonabscheider weitergeleitet wird. An der Oberseite des zweiten Zyklonabscheiders ist ein Auslass für die gereinigte Luft angeordnet. Der äußere Zyklonabscheider ist bodenseitig mit einer Bodenplatte und einer unteren Trennwand verbunden und wird an der Oberseite durch eine abnehmbare Abdeckung verschlossen. In der Abdeckung ist der innere, zweite Zyklonabscheider montiert und ist bodenseitig mit einer Gummidichtung zur unteren Trennwand hin abgedichtet. Durch eine Öffnung in der Trennwand gelangt der abgeschiedene Schmutz des zweiten Zyklonabscheiders in den Bereich zwischen Bodenplatte und untere Trennwand zur Sammlung. Zur Entnahme des angesammelten Schmutzes wird die Abdeckung mit dem zweiten Zyklonabscheider entnommen und der erste Zyklonabscheider mit dem montierten Boden und der Trennwand gekippt, so dass der vom ersten und zweiten Abscheider gesammelte Schmutz herausfällt.

Die WO 00/004 816 A1 zeigt für einen Staubsauger mit Saugschlauch einen Zyklon-Einsatz mit innerer und äußerer Zyklonkammer, wie er ähnlich aus der obigen EP 0 636 338 A2 bekannt ist.

Die ältere Anmeldung DE 101 10 581 A1 beschreibt einen entnehmbaren Zykloneinsatz für einen Staubsauger im Hochformat mit einem äußeren und inneren Zyklonkörper, jeweils oben liegendem Lufteinlass und einem Gitter zwischen erstem und zweitem Zyklonkörper. Zur Entleerung des aufgefangenen Staubes ist eine Bodenabdeckung abnehmbar. Der Luftauslass aus dem inneren Zyklonkörper erfolgt durch ein Rohr in einer oberen Abdeckung der beiden Zyklonkörper, das ungefähr bis zur Hälfte in das Wirbelvolumen des inneren Zyklonkörpers eintaucht.

Einen Zyklon-Staubabscheider für das Saugrohr eines Bodenstaubsaugers offenbart die DE 199 45 403 A1. Der Zyklonkörper ist parallelversetzt zum Saugrohr angeordnet, wobei die angesaugte Luft an der Oberseite tangential einströmt, sich schraubenförmig nach unten und dann nach oben bewegt und durch ein Gitter im Innern des Zyklonkörpers zu dessen Oberseite hin austritt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Staubsauger im Hochformat mit einer Zyklon-Staubabscheidevorrichtung vorzusehen, die einfach aufgebaut ist und sich leicht warten lässt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die einen Staubsauger im Hochformat mit einer Zyklon- Staubauffangvorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung, die die Zyklon- Staubauffangvorrichtung von Fig. 1 zeigt; und

Fig. 3 eine Schnittansicht der Zyklon- Staubauffangvorrichtung von Fig. 2 in einem zusammengesetzten Zustand.

Ein Staubsauger im Hochformat mit einer Zyklon- Staubauffangvorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1, 2 und 3 gezeigt. Mit Bezug zuerst auf Fig. 1 umfaßt der Staubsauger im Hochformat einen Staubsaugerkörper 10 mit einer Staubauffangkammer 11 und einer Motorantriebskammer 13, eine Saugbürste 15, die abnehmbar mit dem Staubsaugerkörper 10 verbunden ist, und eine Zyklon- Staubauffangvorrichtung 17.

Eine erste Einlaßöffnung 11a ist an einem Ende eines Saugrohrs 12 ausgebildet, welches die Saugbürste 15 mit der Zyklon-Staubauffangvorrichtung 17 verbindet. Eine erste Auslaßöffnung 11b, die mit der Motorantriebskammer 13 verbunden ist, ist in der Staubauffangkammer 11 ausgebildet. Vorzugsweise ist die erste Einlaßöffnung 11a in einem oberen Teil der Staubauffangkammer 11 ausgebildet und die erste Auslaßöffnung 11b ist im Boden der Staubauffangkammer 11 ausgebildet.

Die Zyklon-Staubauffangvorrichtung 17, die lösbar in der Staubauffangkammer 11 montiert ist, trennt unter Verwendung von Zentrifugalkraft Verunreinigungen von der Luft, die durch die Saugbürste 15 und das Saugrohr 12 eingesaugt wird, und fängt die Verunreinigungen auf.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, umfaßt die Zyklon- Staubauffangvorrichtung 17 eine kreisförmige Abdeckung 20, einen ersten Zyklonkörper 30, einen zweiten Zyklonkörper 40, eine untere Tür 50 und ein Auslaßrohr 60.

Der erste Zyklonkörper 30 ist im wesentlichen zylindrisch und weist offene obere und untere Enden auf. Das obere Ende des ersten Zyklonkörpers 30 ist mit der Abdeckung 20 verbunden, und das untere Ende des ersten Zyklonkörpers 30 ist mit der unteren Tür 50 verbunden. Eine zweite Einlaßöffnung 31, die der ersten Einlaßöffnung 11a entspricht, ist im ersten Zyklonkörper 30 ausgebildet. Der erste Zyklonkörper 30 leitet in Zusammenwirkung mit der Abdeckung 20 die Luft, die durch die zweite Einlaßöffnung 31 eingesaugt wird, in einen Wirbel und fängt die Verunreinigungen von relativ großen Teilchen, die in der Luft mitgerissen werden, auf.

Der zweite Zyklonkörper 40 ist ebenfalls im wesentlichen zylindrisch und weist offene obere und untere Enden auf. Der zweite Zyklonkörper 40 ist mit der Abdeckung 20 verbunden und paßt in den ersten Zyklonkörper 30. Der zweite Zyklonkörper 40 umfaßt ein Gitter 41, in dem eine Vielzahl von Löchern 41a ausgebildet sind. Die Löcher 41a ermöglichen, daß Luft, die in umgekehrter Richtung vom Boden des ersten Zyklonkörpers 30 aufwärts strömt, durch und in den zweiten Zyklonkörper 40 strömt. Der zweite Zyklonkörper 40 umfaßt ferner eine dritte Einlaßöffnung 43 zum Leiten der Luft, die durch das Gitter 41 strömt, in einen Wirbel. Auf diese Weise werden weitere Verunreinigungen, die in der Luft mitgerissen werden, durch die in einen Wirbel geleitete Strömung vom dritten Einlaßöffnungskanal 43 aufgefangen.

Die untere Tür 50 ist abnehmbar am unteren Ende des ersten Zyklonkörpers 30 montiert und nimmt Verunreinigungen auf, die im ersten bzw. im zweiten Zyklonkörper 30 und 40 aufgefangen wurden. Die untere Tür 50 ist vorzugsweise mit einer Schraube mit dem unteren Ende des ersten Zyklonkörpers 30 verbunden. In der Mitte der unteren Tür 50 ist eine zweite Auslaßöffnung 51 ausgebildet. Die zweite Auslaßöffnung 51 entspricht der ersten Auslaßöffnung 11b.

Ein Auslaßrohr 60 ist an der unteren Tür 50 montiert und mit der zweiten Auslaßöffnung 51 verbunden. Das Auslaßrohr 60 steht innerhalb des zweiten Zyklonkörpers 40 aufrecht, und die Oberseite des Auslaßrohrs 60 ist von der Abdeckung 20 um einen vorbestimmten Abstand entfernt. Der Abstand zwischen der Oberseite des Auslaßrohrs 60 und der Abdeckung 20 ermöglicht, daß die Luft, die in umgekehrter Richtung vom Boden des zweiten Zyklonkörpers 40 zur Oberseite aufwärts geströmt ist, durch die zweite Auslaßöffnung 51 ausströmen kann.

Außerdem umfaßt die Zyklon-Staubauffangvorrichtung 17 vorzugsweise eine Luftauffangvorrichtung 70. Die Luftauffangvorrichtung 70 ist mit der Abdeckung 20 verbunden und zwischen dem Auslaßrohr 60 und dem zweiten Zyklonkörper 40 angeordnet. Die Luftauffangvorrichtung 70 leitet die Luft, die durch die dritte Einlaßöffnung 43 in den zweiten Zyklonkörper 40 eingesaugt wird, in einen Wirbel, und führt ausschließlich die rückwärts aufsteigende Luftströmung in das Auslaßrohr 60. Die Luftauffangvorrichtung 70 verhindert, daß die Luft, die in die dritte Einlaßöffnung 43 eingesaugt wird, direkt in das Auslaßrohr 60 strömt. Somit hilft die Luftauffangvorrichtung 70, feine Verunreinigungen, die in der Luft mitgerissen werden, zu zentrifugieren. Die Luftauffangvorrichtung 70 umfaßt einen Randabschnitt 70a (Fig. 3), der im Durchmesser allmählich abnimmt, wenn er sich in Richtung der unteren Tür 50 nach unten erstreckt. Der Randabschnitt 70a verhindert, daß feine Verunreinigungen in den Raum zwischen der Luftauffangvorrichtung 70 und dem Auslaßrohr 60 gelangen und aus dem Auslaßrohr 60 entweichen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein Zirkulationsweg 14 zum Verbinden der Motorantriebskammer 13 und der Saugbürste 15 ausgebildet. Die Luft wird aus der zweiten Auslaßöffnung 51 in die Motorantriebskammer 13 ausströmen lassen und dann durch den Zirkulationsweg 14 in die Saugbürste 15 geleitet. Die durch die Saugbürste 15 ausgelassene Luft wird dann durch die erste Einlaßöffnung 11a von Fig. 1 zusammen mit Verunreinigungen auf der zu reinigenden Oberfläche eingesaugt. Da die Luft kontinuierlich zirkuliert, anstatt an die Außenatmosphäre freigegeben zu werden, ist es nicht erforderlich, eine Entlüftungsöffnung im Staubsaugerkörper 10 vorzusehen. Außerdem wird die Reinigungswirksamkeit des Staubsaugers aufgrund der kontinuierlichen Zirkulation verbessert, welche zu einem wiederholten Auffangen von feinen Verunreinigungen führt, die während des Reinigungsprozesses nicht durch Zentrifugation aufgefangen wurden.

Der Betrieb des Staubsaugers im Hochformat mit der Zyklon- Staubauffangvorrichtung 17 wird nun mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben.

Wenn dem Staubsauger im Hochformat mit der Zyklon- Staubauffangvorrichtung 17 in der Staubauffangkammer 11 Leistung zugeführt wird, arbeitet der Motor, der sich in der Motorantriebskammer 13 befindet, zum Erzeugen einer Saugkraft. Die Saugkraft saugt Luft und Verunreinigungen, die darin mitgerissen werden, in die Saugbürste 15, das Saugrohr 12, die erste Einlaßöffnung 11a und die zweite Einlaßöffnung 31 in angemessener Reihenfolge. Die Luft wird zusammen mit den Verunreinigungen durch den ersten Zyklonkörper 30, der in Zusammenarbeit mit der Abdeckung 20 wirkt, in einen Wirbel geleitet und strömt in Richtung der unteren Tür 50 abwärts. Bei diesem Prozeß werden die relativ großen Verunreinigungsteilchen durch Zentrifugalkraft von dem Luftwirbel getrennt und in der unteren Tür 50 aufgefangen.

Wenn der Luftwirbel den Boden des ersten Zyklonkörpers 30 erreicht, strömt die Luft in umgekehrter Richtung aufwärts. Die umgekehrt aufwärts strömende Luft strömt durch das Gitter 41 und in die dritte Einlaßöffnung 43. Die Luft, die in die dritte Einlaßöffnung 43 gesaugt wird, wird im zweiten Zyklonkörper 40 wiederum in einen diagonalen Wirbel geleitet. Folglich werden im zweiten Zyklonkörper 40 die feinen Verunreinigungen, die in der Luft mitgerissen werden, durch Zentrifugalkraft von der Luft getrennt und fallen zum Boden. Der abwärts strömende Luftwirbel im zweiten Zyklonkörper 40 strömt wiederum in umgekehrter Richtung aufwärts, wenn er den Boden erreicht. Der Luftwirbel strömt entlang der Luftauffangvorrichtung 70 in Richtung des oberen Teils des zweiten Zyklonkörpers 40 aufwärts und beginnt, wieder abwärts zu strömen, wenn er die Abdeckung 20 erreicht. Die abwärts strömende Luft wird dann durch das Auslaßrohr 60 gesaugt und strömt durch die zweite Auslaßöffnung 51, den Luftzirkulationsweg 14 und die Motorantriebskammer 13 in angemessener Reihenfolge aus. Anstatt in die Außenatmosphäre verteilt zu werden, wird die ausgelassene Luft aus der Motorantriebskammer 13 in die Zyklon-Staubauffangvorrichtung 17 zusammen mit weiteren Verunreinigungen auf der zu reinigenden Oberfläche zurückgesaugt, um den vorstehend beschriebenen Prozeß zu wiederholen.

Claims (4)

1. Staubsauger im Hochformat, umfassend:
einen Staubsaugerkörper (10) mit einer Staubauffangkammer (11) und einer Motorantriebskammer (13), wobei die Staubauffangkammer (11) eine erste Einlassöffnung (11a) und eine erste Auslassöffnung (11b) aufweist, wobei die Motorantriebskammer (13) mit der ersten Auslassöffnung (11­ b) verbunden ist;
eine Saugbürste (15), die mit dem Staubsaugerkörper (10) verbunden ist; und
ein Zyklon-Staubauffangmittel (17), das entnehmbar in der Staubauffangkammer (11) montiert ist, zum Zentrifugieren und Auffangen von Verunreinigungen, die in Luft mitgerissen werden, welche durch die Saugbürste (15) eingesaugt wird, wobei das Zyklon-Staubauffangmittel (17) folgendes umfasst:
eine obere Abdeckung (20)
einen ersten Zyklonkörper (30), der mit der Abdeckung gekoppelt ist, wobei der erste Zyklonkörper eine zweite Einlassöffnung (31) aufweist, die mit der ersten Einlassöffnung (11a) verbunden ist;
einen zweiten Zyklonkörper (40), der mit der Abdeckung (20) gekoppelt ist und innerhalb des ersten Zyklonkörpers (30) angeordnet ist, wobei der zweite Zyklonkörper (40) ein Gitter (41) mit einer Vielzahl von Löchern (41a) umfasst, durch die rückwärts aufsteigende Luft von einem Boden des ersten Zyklonkörpers (30) und durch eine nach dem Gitter angeordnete dritte Einlassöffnung (43) in den zweiten Zyklonkörper strömt;
eine untere Abdeckung (50), die abnehmbar an einem unteren Ende des ersten Zyklonkörpers (30) montiert ist, wobei die untere Abdeckung eine zweite Auslassöffnung (51) aufweist, die mit der ersten Auslassöffnung (11b) verbunden ist; und
ein Auslassrohr (60), das einerseits mit der zweiten Auslassöffnung (51) und andererseits mit dem Innenraum des zweiten Zyklonkörpers (40) verbunden ist.

2. Staubsauger im Hochformat nach Anspruch 1, welcher ferner eine Luftleitvorrichtung (70) umfasst, die mit der oberen Abdeckung (20) gekoppelt ist und zwischen dem Auslassrohr (60) und dem zweiten Zyklonkörper (40) angeordnet ist, so dass die durch die dritte Einlassöffnung (43) eingesaugte Luft nicht direkt in das Auslassrohr (60) strömt.

3. Staubsauger im Hochformat nach Anspruch 2, wobei die Luftleitvorrichtung (70) ferner einen Randabschnitt mit einem allmählich abnehmenden Durchmesser in Richtung der unteren Abdeckung (50) umfasst.

4. Staubsauger im Hochformat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Einlassöffnung (11a) in einem oberen Teil der Staubauffangkammer (11) ausgebildet ist und die erste Auslassöffnung (11b) im Boden der Staubauffangkammer ausgebildet ist.