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Aufgabe der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Staubsaugvorrichtung, insbesondere in Form
eines Industriestaubsaugers, mit einer Gebläsevorrichtung zur Erzeugung
einer Ansaugströmung.
Ferner weist die Staubsaugvorrichtung eine Filterfläche zum
Abscheiden von Staub und Schmutzpartikeln aus der Ansaugströmung auf.
Hinsichtlich der Ansaugströmung
ist stromabwärts
der Filterfläche
ein Sammelraum zum Sammeln des Staubes und der Schmutzpartikel vorgeschaltet
und stromaufwärts
ein Reinluftraum der Filterfläche
nachgeschaltet, der durch die Filterfläche vom Sammelraum getrennt
ist. Zur Reinigung durch Rückblasen
ist die Filterfläche
dabei bereichsweise vom Gebläse
mit einer Reinigungsströmung
beaufschlagbar, die die Filterfläche
in umgekehrter Richtung zur Ansaugströmung durchströmt.
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Bei
derartigen Staubsaugvorrichtungen kann die Filterfläche durch
die Reinigungsströmung
rückgespült werden,
um diese von anhaftenden Staub- und Schmutzpartikeln zu befreien,
die ein Zusetzen der Filterfläche
und dadurch eine verminderte Absaugleistung bewirken.
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Aus
der
DE 37 33 255 A1 ist
ein Schlauchfilter-Staubsammler bekannt, der in einem Gehäuse mehrere
Schlauchfilter aufweist. Zum Abscheiden von Staub wird Luft in die
Schlauchfilter gesaugt. Zudem kann in die Schlauchfilter über Blasrohre
eine Umkehrreinigungsluft geblasen werden. Durch gleichzeitiges
Erzeugen eines Unterdruckes in einigen der Schlauchfilter und Einblasen
der Umkehrreinigungsluft in die anderen Schlauchfilter können diese
durch Rückspülung von
anhaftendem Staub befreit werden.
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Auf
diese Weise können
alle Schlauchfilter gereinigt werden, ohne dass die stark staubhaltige rückgeblasene
Luft nach aussen abgegeben wird. Somit erfolgt beim Reinigen der
Schlauchfilter keine Staubbelastung der Umgebung.
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Nachteilig
an der bekannten Vorgehensweise ist, dass diese nur an Staubsaugvorrichtungen
mit mindestens zwei Filterelementen anwendbar ist, wobei das eine
frei geblasen wird, während
das andere zum Ansaugen der dabei wieder frei werdenden Staub- und
Schmutzpartikel benötigt
wird. Zudem benötigen
die Blasrohre einen relativ grossen zusätzlichen Bauraum und verursachen
deutlich höhere
Herstellungskosten.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Staubsaugvorrichtung
die genannten Nachteile zu vermeiden und eine einfache Reinigung
der Filterfläche
zu ermöglichen,
bei der ein möglichst
geringer zusätzlicher
Bauraum benötigt wird
und die auch für
Staubsaugvorrichtungen mit einem einzigen Filterelement geeignet
ist.
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Erfindungsgemäss wird
die Aufgabe dadurch gelöst,
dass im Reinluftraum eine verstellbare Trennwand vorgesehen ist,
die innerhalb des Reinluftraumes einen von der Gebläsevorrichtung
erzeugbaren Unterdruckbereich von einem ebenfalls von der Gebläsevorrichtung
erzeugbaren Überdruckbereich trennt.
Hierdurch können
Teilbereiche der Filterfläche zum
Abscheiden von Staub und Schmutzteilchen aus der Ansaugströmung dienen,
während
gleichzeitig andere Teilbereiche der Filterfläche durch Rückblasen seitens der Gebläsevorrichtung
von anhaftenden Partikeln befreit werden, unabhängig davon, ob die Filterfläche durch
ein einziges oder mehrere Filterelemente gebildet ist. Dabei können die
jeweiligen Teilbereiche der Filterfläche durch die Verstellbarkeit
der Trennwand verändert
werden, was nach und nach eine Reinigung der vollständigen Filterfläche ermöglicht.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die Trennwand durch ein Schieberelement gebildet, was eine leichte
Verstellung der Trennwand und der Überdruckbeziehungsweise Unterdruckbereiche
ermöglicht.
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Vorteilhafterweise
ist das Schieberelement selbsttätig über die
wenigstens nahezu vollständige Filterfläche verschiebbar,
wodurch im Betrieb eine automatische Reinigung der gesamten Filterfläche erfolgen
kann. Auf diese Weise wird jederzeit ein maximaler Abscheidungsgrad
der Filterfläche
gewährleistet,
ohne dass dies regelmässige
Wartungsarbeiten des Benutzers erfordert.
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Bevorzugterweise
erfolgt die Verschiebung mittels einer Antriebseinrichtung, die
durch eine von der Gebläsevorrichtung
erzeugbare Luftströmung
aktivierbar ist. Hierdurch kann die Gebläsevorrichtung gleichzeitig
auch das Schieberelement antreiben. Somit wird einerseits kein eigener
Motor für
die Verstellung des Schieberelementes benötigt. Andererseits kann hierbei
eine proportionale Verstellgeschwindigkeit des Schieberelementes
beispielsweise in Abhängigkeit
von der Stärke
der Ansaugströmung erzielt
werden.
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Dabei
ist es besonders günstig,
wenn der Reinluftraum zylindrisch und das Schieberelement durch
einen im Reinluftraum bewegbaren Drehschieber gebildet ist. Auf
diese Weise können
die für
das Rückblasen
der Filterfläche
erforderlichen Elemente besonders kompakt ausgeführt werden, wodurch der zusätzlich benötigte Bauraum
minimiert wird.
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Vorteilhafterweise
ist der Reinluftraum dabei durch ein zylindrisches Filterelement
begrenzt, das die Filterfläche
bildet. Hierdurch können
der Überdruckbereich
und Unterdruckbereich innerhalb eines einzigen Filterelementes erzeugt
werden. Dabei können
alle für
das Rückblasen
erforderlichen Elemente ohne zusätzlich
benötigten
Bauraum problemlos in der Staubabsaugvorrichtung untergebracht werden.
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Bevorzugterweise
bildet dabei das zylindrische Filterelement im Querschnitt eine
Zickzacklinie aus und das Schieberelement weist ein flexibles Dichtelement
auf, das sich vom Schieberelement bis zum Filterelement erstreckt.
Hierdurch schlägt
das flexible Dichtelement bei Bewegung des Schieberelementes wiederkehrend
gegen das im Schnitt zickzackförmige
Filterelement, wodurch die Reinigungsleistung deutlich erhöht werden
kann.
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Alternativ
hierzu ist der Reinluftraum wenigstens teilweise durch eine zylindrische
Vorkammer gebildet, die eine erste Strömungsverbindung mit einem ersten
Filterelement und wenigstens eine weitere Strömungsverbindung mit einem weiteren
Filterelement aufweist. Hierdurch kann bei einer Staubsaugvorrichtung
mit mehreren Filterelementen besonders leicht eingestellt werden,
welche der Filterelemente mit Überdruck
beziehungsweise welche mit Unterdruck beaufschlagt werden.
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Vorteilhafterweise
ist der Drehschieber V-förmig
ausgebildet, wodurch ein bestimmtes Segment des zylindrischen Reinluftraumes,
in dem der Überdruckbereich
zum Rückblasen
der Filterfläche
aufbaubar ist, besonders gut gegenüber dem übrigen Reinluftraum abtrennbar
ist.
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Dabei
ist es besonders günstig,
wenn sich der V-förmige
Drehschieber über
einen Abdeckwinkel von 30 bis 90° erstreckt,
wodurch sich ein für
den normalen Betrieb besonders geeignetes Verhältnis zwischen der zum Abscheiden
verwendeten Filterfläche
und der gleichzeitig rückgeblasenen
Filterfläche ergibt.
Hierbei kann über
eine lange Betriebszeit eine annähernd
gleich bleibend hohe Abscheideleistung gewährleistet werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemässen Staubsaugvorrichtung mit
einem einzelnen Filterelement,
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2 einen
Abdichtbereich zwischen dem Filterelement und einem Schieberelement
gemäss Detail
II aus 1 und
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3 einen
alternativen prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemässen Staubsaugvorrichtung
mit vier Filterelementen.
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1 zeigt
einen prinzipiellen Aufbau einer Staubsaugvorrichtung 2 in
Form eines Industriestaubsaugers. Diese weist in einem Hauptgehäuse 4 eine
Gebläsevorrichtung 6 sowie
ein Innengehäuse 8 auf.
Ferner ist an dem Hauptgehäuse 4 ein Ansaugstutzen 10 vorgesehen,
an dem beispielsweise ein rohr- oder schlauchförmiges Absaugelement 12 anschliessbar
ist und der in das Innengehäuse 8 mündet.
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In
dem Innengehäuse 8 ist
ein Filterelement 14 gehalten, das eine im Wesentlichen
zylindrische Filterfläche 16 aufweist.
Das Filterelement 14 dient zum Abscheiden von Staub und
Schmutzteilchen aus einer Ansaugströmung, die durch mit S bezeichnete Pfeile
dargestellt ist und durch die Gebläsevorrichtung 6 am
Absaugelement 12 erzeugt wird. Die Ansaugströmung S strömt dabei
vom Absaugelement 12 über
den Ansaugstutzen 10 in das Innengehäuse 8 und durch die
Filterfläche 16 in
das Innere des Filterelementes 14. Das Innengehäuse 8 bildet
hierbei für
den zurückgehaltenen
Staub und die Schmutzteilchen einen Sammelraum 18, der
durch das Filterelement 14 von einem Reinluftraum 20 in
dessen Inneren getrennt ist. Von diesem Reinluftraum 20 gelangt die
nun gereinigte Ansaugströmung
S über
eine Ansaugöffnung 21 und
eine Saugleitung 22 zur Gebläsevorrichtung 6. Durch
diese wird ein Teil der gereinigten Luft als Abblasströmung A über eine
Abblasleitung 24 und eine Abblasöffnung 26 an die Umgebungsluft
abgegeben.
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Im
Inneren des Filterelementes 14 ist ferner ein Schieberelement 28 mit
einer im Schnitt V-förmigen
Trennwand 30 vorgesehen. Dieser erstreckt sich über einen
Abdeckwinkel a von 30 bis 90° und
einen entsprechenden Sektor der Filterfläche 16. Das Schieberelement 28 ist,
um eine Mittelachse M des Filterelementes 14 herum, durch
eine lediglich schematisch dargestellte Antriebseinrichtung 32 entlang einer
Schwenkrichtung R verschwenkbar.
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Die
Antriebseinrichtung 32 wird dabei über eine Blasluftleitung 34 durch
eine von der Gebläsevorrichtung 6 erzeugte
Blasluftströmung
angetrieben, die durch mit B bezeichnete Pfeile dargestellt ist.
Diese Blasluftströmung
B tritt über
eine zentrale Eintrittsöffnung 36 in
das Innere des Schieberelementes 28 ein und bildet hierin
einen Überdruckbereich 38.
Dieser Überdruckbereich 38 ist
durch die V-förmige Trennwand 30 vom übrigen Reinluftraum 20 abgetrennt,
in dem infolge der hier anliegenden Ansaugströmung S ein Unterdruckbereich 40 gebildet
ist.
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Als
Folge hiervon wird die Filterfläche 16 im Bereich
des Abdeckwinkels a in umgekehrter Richtung zur übrigen Filterfläche 16 von
innen nach aussen durchströmt.
Hierdurch wird während
dem Absaugbetrieb der Staubvorrichtung 2 gleichzeitig ein Teil
der Filterfläche 16 rückgeblasen,
wobei das Filterelement 14 von anhaftenden Staub- und Schmutzteilchen
befreit wird, die im Sammelraum 18 zurückgehalten werden.
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Das
Schieberelement 28 wird dabei von der Antriebseinrichtung 32 kontinuierlich
um die Mittelachse M herum verschwenkt, so dass das Filterelement 14 im
Betrieb über
seine gesamte Filterfläche 16 kontinuierlich
gereinigt wird.
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In 2 ist
eine mögliche
Ausführungsform des
Abdichtbereiches zwischen dem Filterelement 14 und dem
Schieberelement 28 im Detail dargestellt. Hierbei bildet
das Filterelement 14 im Schnitt eine Zickzacklinie aus.
An der Trennwand 30 ist ein flexibles Dichtelement 41,
beispielsweise in Form einer Gummilippe, gehalten, das den Zwischenraum zwischen
der Trennwand 30 und dem Filterelement 14 abdichtet.
Bei der Bewegung des Schieberelementes 28 in Schwenkrichtung
R schlägt
dieses Dichtelement 41 gegen durch das zickzackförmige Filterelement 14 gebildet,
aufeinanderfolgende Profilscheitel und erzeugt dadurch Erschütterungen
beziehungsweise Vibrationen, die die Reinigungswirkung beim Rückblasen
noch erhöhen.
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Bei
der alternativen Ausführungsform
der Staubsaugvorrichtung 2 gemäss 3 sind Elemente
gleicher Funktion mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet.
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Die
Ausführungsform
gemäss 3 unterscheidet
sich von der Ausführungsform
nach 1 im Wesentlichen dadurch, dass die Staubsaugvorrichtung 2 nun
mehrere Filterelemente 14 aufweist. Alle Filterelemente 14 sind über jeweils
eine Verbindungsleitung 42 mit einer zylindrischen Vorkammer 44 strömungsmässig verbunden,
sodass diese nun zusammen mit den Innenräumen der Filterelemente 16 einen
gemeinsamen Reinluftraum 20 bildet.
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Dabei
ist das wiederum als Drehschieber ausgebildete Schieberelement 28 nun
in der Vorkammer 44 verdrehbar angeordnet und erstreckt
sich über
einen Abdeckwinkel b. Dieser entspricht jeweils einem Winkelabstand
zwischen Anschlusspunkten 46 der Verbindungsleitungen 42 an
der Vorkammer 44 von beispielsweise 45° wie dargestellt. Hierdurch deckt
das Schieberelement 28 in jeder Schwenkstellung einen der
Anschlusspunkte 46 ab, so dass die betreffende Verbindungsleitung 42 über die
von der Gebläsevorrichtung 6 kommende
Blasluftleitung 34, mit der als Reinigungsströmung wirkenden
Blasluftströmung
B beaufschlagt wird. Auf diese Weise wird das gesamte betreffende
Filterelement 14 von der Blasluftströmung von innen nach aussen
durchströmt.
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Die übrigen Filterelemente 14 sind
dagegen zur Abscheidung von Staub und Schmutzpartikeln aus der Ansaugströmung S mit
dem übrigen
Teil der Vorkammer 44 verbunden, der über die Ansaugöffnung 21 und
die Saugleitung 22 mit der Gebläsevorrichtung 6 in
Verbindung steht. Diese erzeugt die Ansaugströmung S, die nun vom Ansaugstutzen 10,
in den durch das Innengehäuse 8 gebildeten
Sammelraum 18 und von diesem durch die Filterfläche 16 der drei betreffenden
Filterelemente 14 in deren Inneres strömt. Von hier strömt die nun
gereinigte Luft über die
Verbindungsleitungen 42 in die Vorkammer 44 und
von hier über
die Ansaugöffnung 21 und
die Saugleitung 22 zur Gebläsevorrichtung 6.
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Die
Gebläsevorrichtung 6 gibt
die gereinigte Luft dann als Abblasströmung A über die Abblasleitung 24 und
die Abblasöffnung 26 an
die Umgebungsluft ab beziehungsweise bläst einen Teil als Blasluftströmung B über die
Blasluftleitung 34 und die Eintrittsöffnung 36 in den durch
das Schieberelement 28 abgedeckten Bereich der Vorkammer 42.
Hierbei trennt die wiederum V-förmige
Trennwand 30 des Schieberelementes 28 den dabei
innerhalb des Schieberelementes 28 entstehenden Überdruckbereich 38 von
dem in der übrigen
Vorkammer 42 entstehenden Unterdruckbereich 40.
Zudem kann auch hier eine Antriebseinrichtung 32 vorgesehen
sein, die das Schieberelement 28 selbsttätig in Schwenkrichtung
R verschwenkt, wodurch nach und nach jedes der Filterelemente 14 von
der als Reinigungsströmung
wirkenden Blasluftströmung
B beaufschlagt wird und somit anhaftenden Staub und Schmutz in den
Sammelraum 18 abgibt.