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Die
Erfindung betrifft einen Filterbeutel für einen Staubsauger mit einer
Halteplatte und einem mit der Halteplatte verbundenen Staubbeutel,
wobei in der Halteplatte eine Durchtrittsöffnung zur Beladung des Staubbeutels
im Staubsauger ausgebildet ist, welche Durchtrittsöffnung mittels
eines durch eine Drahtfeder in seine Verschlussstellung federbelasteten
Verschlussteiles verschließbar
ist, wobei weiter ein Auflageschenkel der Drahtfeder auf dem Verschlussteil
aufliegt.
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Filterbeutel
der in Rede stehenden Art für Staubsauger
sind bekannt. Diese weisen einen Betriebs- und Hygieneverschluss
der Durchtrittsöffnung auf.
Das verwendete Verschlusssteil verhindert das unkontrollierte Austreten
des in dem Staubbeutel gesammelten Staubgutes bei Nichtbetrieb des
Staubsaugers bzw. bei Entnahme des Filterbeutels aus dem Staubsauger.
Bei ausgeschaltetem Gerät
verschließt
das Verschlussteil die Durchtrittsöffnung, dies mit unterstützender
Wirkung einer auf das Verschlussteil einwirkenden Feder. Diesbezüglich ist
es weiter bekannt das Verschlussteil beim Betrieb des Staubsaugers
allein, d. h. ohne weitere mechanische Hilfsmittel durch die Strömung aufzudrücken und
in dieser Offenstellung zu halten. Hierbei ist zwingend die Kraft
der das Verschlussteil beaufschlagenden Feder zu überwinden.
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Aus
der
DE 15 03 726 ist
ein Filterbeutel bekannt, mit einer eine Durchtrittsöffnung aufweisenden Halteplatte,
die von einem zweigeteilten Verschlussteil verschlossen ist. Die
beiden Verschlussteilhälften sind
rückwärtig durch
je einen Schenkel einer Drahtfeder beaufschlagt. Diese Beaufschlagungsschenkel verschwenken
im Zuge der Verschlussteilöffnung
um eine in etwa mit der Verschwenkachse eines jeden Verschlussteilabschnittes
zusammenfallenden Achse, die von einem Drahtfederhalteabschnitt
gebildet ist. Eine solche Lösung
ist nicht geeignet zur selbsttätigen Öffnung des
Verschlussteiles allein durch An strömung, d. h. ohne weitere mechanische
Beeinflussung, da der aufgebrachte Federwiderstand gegen das Verschlussteil
nicht oder zumindest nicht in ausreichendem Maße im Zuge der Öffnungsbewegung des
Verschlussteiles bzw. der Verschlussteile abnimmt, was aufgrund
des im Zuge der Verschlussteilöffnung
sich einstellenden Druckverlustes und der damit einhergehenden deutlichen
Reduzierung der Haltekraft zwingend ist.
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Im
Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine
technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Filterbeutel
der in Rede stehenden Art mit einer auf das Verschlussteil einwirkenden
Feder zu versehen, die bei technologisch günstiger Lösung eine Öffnung des Verschlussteiles
entgegen der Federbelastung allein durch Anströmung erlaubt.
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Diese
Problematik ist zunächst
und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei
darauf abgestellt ist, dass der Auflageschenkel durch die Bewegung
des Verschlussteiles unter Verringerung der wirksamen Federkraft
im Zuge der Öffnung
des Verschlussteiles relativ zu diesem verlagert wird und sich im
Zuge der Schließbewegung
des Verschlussteiles selbsttätig
in seiner Ausgangsstellung zurückbewegt.
Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine Lösung geschaffen, die eine federbelastete
Beaufschlagung des Verschlussteiles mittels einer Drahtfeder erlaubt,
welche dahingehend günstig
ausgestaltet ist, dass ein Verschwenken des Verschlussteiles in
die Offenstellung allein durch Strömungsbeaufschlagung erreicht
werden kann. Die Ausgestaltung der Feder als Drahtfeder erweist sich
sowohl herstellungs- als auch montagegünstig, darüber hinaus auch günstig bezogen
auf eine mögliche
visuelle Endkontrolle, weiter beispielsweise automatisiert durch
Videokontrolle. So ist die korrekte Anordnung einer derartigen Drahtfeder
optisch leicht zu erfassen. Die für ein Öffnen durch Anströmen erforderliche
Abnahme der auf das Verschlussteil einwirkenden Verschlusskraft
ist durch eine Relativverlagerung des das Verschlussteil beaufschlagenden Auflageschenkels
relativ zu dem Verschlussteil erreicht, so weiter beispielsweise
durch ein Abgleiten entlang der zugewandten Beaufschlagungsfläche des
Verschlussteiles im Zuge dessen Schwenkbewegung, welches Abgleiten
weiter bevorzugt in Richtung auf die Schwenkachse des Verschlussteiles
erfolgt. Das auf das klappenartige Verschlussteil mittels des Auflageschenkels übertragene
Drehmoment fällt entsprechend
mit steigendem Öffnungswinkel
des Verschlussteiles ab. Im Zuge der Rückverlagerung des Verschlussteiles
in die Verschlussstellung, dies nach einem Ausschalten des Staubsaugers
und damit verbundenem Abfall des auf das Verschlussteil einwirkenden
Druckes, verlagert sich der Auflageschenkel mit abnehmendem Öffnungswinkel
des Verschlussteiles wieder zurück
in seine Ausgangsstellung, dies mit entsprechend zunehmendem auf
das Verschlussteil einwirkenden Drehmoment, zufolge dessen in der
Ausgangsstellung das höchste
Moment auf das Verschlussteil zum Drängen desselben in die Dichtstellung
einwirkt.
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Die
Gegenstände
der weiteren Ansprüche sind
nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruches 1 erläutert, können aber
auch in ihrer unabhängigen
Formulierung von Bedeutung sein.
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So
ist in einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
vorgesehen, dass die Drahtfeder als Wendelfeder ausgebildet ist,
mit einem zur Festlegung der Feder ausgebildeten Wendel- oder Wickelabschnitt,
von welchem ausgehend sich der Auflageschenkel zur Belastung des
Verschlussteiles erstreckt. Die Wendelachse des Drahtfeder-Wendelabschnitts
erstreckt sich in einer bevorzugten Ausgestaltung schneidend zu
einer Ebene des Verschlussteiles in der Verschlussstellung, so weiter
auch schneidend zu der Ebene der Halteplatte, so dass sich weiter
der Auflageschenkel in etwa in Parallelausrichtung zu dieser Ebene
erstreckt.
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Die
Drahtfeder ist im Bereich der Wendelachse an dem Filterbeutel befestigt,
so weiter beispielsweise durch eine Zapfenanordnung, welche an der
Halteplatte befestigt ist. So kann weiter die Halteplatte im Kunststoffspritzverfahren
ausgebildet sein und der Haltezapfen materialeinheitlich einstückig an der
Halteplatte befestigt sein. Über
diesen Haltezapfen ist der Drahtfeder-Wendelabschnitt gehaltert.
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In
weiter bevorzugter Ausgestaltung ist die Drahtfeder außerhalb
des Verschlussteiles an der Halteplatte befestigt. Bevorzugt wird
diesbezüglich weiter,
dass der Schwenkbereich des das Verschlussteil beaufschlagenden
Auflageschenkels in einer Projizierung auf die Halteplatte in Verlängerung der
Schwenkachse des Verschlussteils positioniert ist. So ist in einer
Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes die Schwenkachse des Verschlussteiles entlang
einer Tangente des Drahtfeder-Wendelabschnitts positioniert.
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Weiter
erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Drahtfeder auf der Innenseite
der Halteplatte angeordnet ist, so entsprechend zugewandt dem Staubbeutel,
in welche Richtung auch das Verschlussteil hin zur Öffnung verschwenkt.
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Die
Drahtfeder weist in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
ausgehend von dem Wendelabschnitt einen zweiten Federschenkel auf, der
sich in Überdeckung
zu der Halteplatte erstreckt. Dieser zweite Federschenkel dient
als Gegenhalter für
den Auflageschenkel, zum Aufbau der erforderlichen Federkraft. Der
weitere Federschenkel stützt sich
beispielsweise federbeaufschlagt gegen einen Anschlagabschnitt der
Halteplatte ab. Auch andere Befestigungsmöglichkeiten des Federschenkels
sind denkbar, so beispielsweise eine formschlüssige Festlegung.
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Der
Auflageschenkel erstreckt sich in bevorzugter Ausgestaltung über den
größeren Teil
seiner in Überdeckung
zu dem Verschlussteil befindlichen Länge freispannend, so entsprechend
mit einem in der Verschlussstellung des Verschlussteiles senkrecht
zur Halteplattenebene gemessenen Abstand. Es erweist sich diesbezüglich weiter
von Vorteil, wenn der Auflageschenkel nur in einem seinem freien
Ende zugeordneten Auflagebereich auf dem Verschlussteil aufliegt.
Es ist entsprechend eine punktartige Belastung des Verschlussteiles
durch den Auflageschenkel erreicht, demzufolge Reibungskräfte minimiert
werden, was die Relativverlagerung des Auflageschenkels zu dem Verschlussteil
im Zuge einer Öffnungsverschwenkung
des Verschlussteiles und auch die Rückverlagerung begünstigt.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes geht der Auflagebereich
beidseitig jeweils in einen sich mit Abstand zu dem Verschlussteil
erstreckenden Abschnitt des Auflageschenkels über, so dass sich hieraus eine etwa
V-förmige
Ausgestaltung des Auflagebereiches des Auflageschenkels ergibt,
deren V-Spitze angepasst an die Drahtmaterialstärke verrundet den Auflagepunkt
auf der zugewandten Verschlussteiloberfläche bildet.
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Die
Drahtfeder kann in üblicher
Weise aus einem Metallwerkstoff bestehen. Alternativ kann jedoch
auch eine aus einem Kunststoffmaterial gespritzte Drahtfeder Anwendung
finden.
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Die
Länge des
Auflageschenkels ausgehend vom Wendelabschnitt beträgt bevorzugt
1 bis 5 cm, so weiter beispielsweise 2, 3 oder 4 cm oder auch beispielsweise
3,4 cm oder 2,8 cm, während
die Länge
des zweiten Federschenkels, der vor allem der Fixierung der gesamten
Drahtfeder dient, aus insbesondere konstruktiven Gründen etwa
3 bis 6 cm, bevorzugt 4 oder 5 cm beträgt.
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Die
von der Drahtfeder über
den Auflageschenkel auf das Verschlussteil einwirkende Kraft liegt
in der Geschlossenstellung des Verschlussteiles zwischen 1 und 5
Newton, so beispielsweise 3 oder 4,2 N. Bei geöffnetem Verschlussteil ist
diese Kraft durch das beschriebene Abrutschen des Auflageschenkels
minimiert auf einen Wert unter 1,5 Newton (bei einem Öffnungswinkel
des Verschlussteiles von mehr als 60°).
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich
ein Ausführungsbeispiel
darstellt, näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 in
perspektivischer Darstellung einen Staubsauger in Art eines stielgeführten Handgeräts mit einer
Filterkammer zur Aufnahme eines Filterbeutels;
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2 den
Filterbeutel in einer perspektivischen Einzeldarstellung;
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3 den
Schnitt durch die in 2 mit III bezeichnete Ebene
unter partieller Aufbrechung des an der Halteplatte angeordneten
Staubbeutels, die Verschlussstellung eines Verschlussteiles betreffend;
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4 eine
der 3 entsprechende Perspektivdarstellung, jedoch
die Öffnungsstellung
des Verschlussteiles betreffend;
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5 den
Schnitt gemäß der Linie
V-V in 3;
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6 den
Schnitt gemäß der Linie
VI-VI in 4;
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7 eine
Draufsicht auf die dem Staubbeutel zugewandte Unterseite der Halteplatte
mit der auf dieser Unterseite angeordneten, das Verschlussteil beaufschlagenden
Drahtfeder.
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Dargestellt
und beschrieben ist zunächst
mit Bezug zu 1 ein Staubsauger 1 in
Form eines handgeführten
Haushaltsgeräts,
mit einem Grundgehäuse 2,
welches eine nicht dargestellte Saug-/Gebläseeinheit aufweist. An dem
Grundgehäuse 2 ist eine
Filterkassette 3 zur Aufnahme eines Filterbeutels 4 anscharniert.
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An
dem Grundgehäuse 2 ist
weiter ein Führungsstiel 5 befestigt.
Dieser verfügt
endseitig über einen
Handgriff 6, in welchem zudem auch ein Elektrokabel 7 zur
Stromversorgung des Staubsaugers 1 einläuft.
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Die
nicht dargestellte Gebläseeinheit
dient zur Aufbringung einer unterdruckbehafteten Saugluftströmung, mittels
welcher über
ein strömungsmäßig mit
dem Grundgehäuse 2 angeschlossenes
Vorsatzgerät 8 eine
Bodenbearbeitung erfolgt. Die partikelbehaftete angesaugte Luft
wird in den in der Filterkassette 3 vorgesehenen Filterbeutel 4 geleitet.
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Der
in 2 in einer Einzeldarstellung gezeigte Filterbeutel 4 besitzt
eine im Grundriss langgestreckt rechteckig geformte Halteplatte 9 und
einen mit der Halteplatte 9 verbundenen, so beispielsweise klebeverbundenen
Staubbeutel 10.
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In
der Halteplatte 9 ist eine, im Querschnitt wappenförmige Durchtrittsöffnung 11 zur
Beladung des Staubbeutels 10 in Betrieb des Staubsaugers 1 vorgesehen.
Oberseitig, d. h. auf der dem Staubbeutel 10 abgewandten
Oberfläche
der Halteplatte 9 ist eine, die Durchtrittsöffnung 11 umschließende Axialdichtung 12 angeordnet,
so beispielsweise mit der Halteplatte 9 verklebt oder an
diese angespritzt.
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Die
Durchtrittsöffnung 11 ist
mittels eines Verschlussteiles 13 verschließbar, welches
Verschlussteil 13 als Verschlussklappe ausgebildet ist. Das
Verschlussteil 13 ist materialeinheitlich einstückig aus
der Halteplatte 9 geformt, welch letztere beispielsweise
im Kunststoffspritzverfahren hergestellt ist.
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Das
Verschlussteil 13 ist aus der Halteplatte 9 entlang
drei aneinander sich anschließender
Seiten frei geschnitten und entlang einer Geraden, welche quer zur
Längserstreckung
der Halteplatte 9 verläuft an
diese angebunden. Diese Gerade bildet zugleich die Schwenkachse
x des Verschlussteiles 13 aus. Dass durch die Gerade gebildete
Schwenkscharnier 14 ist in Dickenrichtung der Halteplatte 9 der
Unterseite, d. h. der dem Staubbeutel 10 zugewandten Seite
zugeordnet, was ein Verschwenken des Verschlussteiles 13 in
eine Offenstellung nach innen, d. h. in Richtung auf das Innere
des Staubbeutels 10 veranlasst.
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Der
Rand der Durchtrittsöffnung 11 ist
im Querschnitt gestuft, woraus sich eine Anschlagschulter 15 für das Verschlussteil 13 in
der Verschlussstellung ergibt. Des Weiteren ist eine ringförmige Dichtung 16 in
der ringförmigen
Stufe festgelegt, zur Sicherstellung eines Hygieneverschlusses.
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Um
das Verschlussteil 13 in den Dichtsitz zu pressen, ist
unterseitig derselben, d. h. halteplattenmäßig dem Staubbeutel 10 zugewandt
eine das Verschlussteil 13 in die Verschlussstellung beaufschlagende
Drahtfeder 17 vorgesehen. Diese weist eine Materialstärke, d.
h. Drahtstärke
von einem Millimeter oder weniger auf.
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Die
Drahtfeder 17 ist als Wendelfeder 18 gebildet,
mit einem zentralen Wendelabschnitt 19 und zwei im Wesentlichen
in entgegengesetzte Richtungen von dem Wendelabschnitt 19 abweisenden Schenkeln,
von welchem der eine als Auflageschenkel 20 zur Beaufschlagung
des Verschlussteiles 13 und der weitere Federschenkel 21 als
Gegenhalter ausgebildet ist.
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Die
Wendelfeder 18 ist unterseitig an der Halteplatte 9 festgelegt,
wozu in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
senkrecht zur Halteplattenebene ein an der Halteplatte 9 angeformter,
zylindrischer Zapfen 22 auswächst. Dieser ist durchmessserangepasst
an den Innendurchmesser des Wendelabschnitts 19, welch
letzterer den Haltezapfen 22 umfasst. Eine Abrutschsicherung
des Wendelabschnitts 19 von dem Haltezapfen 22 ist
durch eine kappenartige Durch messervergrößerung des freien Endes des Haltezapfens 22 erreicht,
so beispielsweise durch Umformung.
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Die
zentral den Wendelabschnitt 19 durchsetzende Wendelachse
y verläuft
zufolge der beschriebenen Anordnung der Wendelfeder 18 senkrecht
zur Halteplattenebene und entsprechend senkrecht zur Verschlussteilebene – mit Bezug
auf die Verschlussstellung des Verschlussteiles – und weiter quer zur Verschwenkachse
x des Verschlussteiles 13. Weiter ist die Positionierung
der Wendelachse y seitlich zu dem Verschlussteil 13 gewählt, so
weiter derart, dass in einem Grundriss gemäß der Darstellung in 7 eine
Verlängerung
der Verschwenkachse x in etwa tangential übergeht in den von dem Haltezapfen 22 gehalterten
Wendelabschnitt 19.
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Der
weiter tangential aus dem Wendelabschnitt 19 auslaufende
Federschenkel 21 erstreckt sich im Wesentlichen parallel
verlaufend zu der Halteplattenebene und ist endseitig an der Haltegatte 9 festgelegt,
wozu in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
halteplattenunterseitig zwei Böckchen 23 angeformt
sind, zwischen welchen das freie Ende des Federschenkels 21 gefasst
ist.
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Gleichfalls
tangential auswachsend aus dem Wendelabschnitt 19 erstreckt
sich auch der Auflageschenkel 20 das Verschlussteil 13 übergreifend,
dies weiter in der Verschlussstellung gemäß 7 unter Einschluss
eines Winkels von etwa 30 bis 45° zur Verschwenkachse
x des Verschlussteiles 13.
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Der
Auflageschenkel 20 erstreckt sich mit Ausnahme eines punktförmigen Auflagebereiches 24 in
seiner in Überdeckung
zu dem Verschlussteil 13 befindlichen Länge freispannend. Der Auflagebereich 24 ist
hierbei dem freien Ende des Auflageschenkels 20 zugeordnet,
wobei beidseitig des Auflagebereiches 24 sich jeweils ein
mit Abstand zu dem Verschlussteil 13 sich erstreckender
Abschnitt des Auflageschenkels 20 anschließt. Es ergibt
sich hieraus ein V- förmiger Auflageabschnitt
mit einem Auflagebereich 24, der durch die V-Spitze gebildet
ist. Diese Spitze ist entsprechend der Drahtdicke verrundet.
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Der
zum freien Ende hin sich erstreckende V-Schenkel ist gegenüber dem
anderen V-Schenkel verkürzt,
weist eine Länge
auf, die etwa dem 5- bis 10-fachen des Drahtdurchmessers entspricht.
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Der
andere V-Schenkel geht über
in einen etwa parallel zur Halteplattenebene ausgerichteten Abschnitt,
der wiederum tangential in den Wendelabschnitt 19 einläuft.
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Die
beiden V-Schenkel des Auflageabschnittes schließen in der Verschlussstellung
des Verschlussteiles 13 einen spitzen Winkel zu der Verschlussteilebene
ein. Durch die beschriebene Ausgestaltung des Auflageschenkels 20 ist
eine günstige Übertragung
des Drehmoments auf das Verschlussteil 13 erreicht.
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Der
punktartige Auflagebereich 24 liegt in der Verschlussstellung
des Verschlussteils 13 in etwa mittig auf der dem Staubbeutel 10 zugewandten
Fläche
des Verschlussteiles 13 auf.
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Durch
Inbetriebnahme des Staubsaugers 1 und damit einhergehender
Druckerhöhung
auf das Verschlussteil 13 wird dieses entgegen der Kraft
der Drahtfeder 17 um die Verschwenkachse x in die Öffnungsstellung
verlagert, wobei im Zuge der Öffnungsbewegung
des Verschlussteiles 13 der Auflagebereich 24 um
die Wendelachse y in Richtung auf die Verschwenkachse x des Verschlussteiles 13 verschoben
wird. Entsprechend wird auch der Angriffspunkt der Federkraft mit
dem Öffnungswinkel
des Verschlussteils 13 verschoben, wobei das auf das Verschlussteil 13 übertragene
Drehmoment mit steigendem Öffnungswinkel
abfällt.
Die resultierende Kennlinie (Abhängigkeit
des Drehmomentes vom Öffnungswinkel)
kann durch die Geometrie und den Querschnitt der Feder be einflusst
werden. Zufolge der beschriebenen Ausgestaltung ist eine Abnahme des
auf das Verschlussteil 13 einwirkenden Drehmoments im Zuge
der Öffnungsbewegung
erreichbar, demzufolge das Verschlussteil 13 durch den
mittels des Gebläses
aufgebauten Druckes in Offenstellung gehalten werden kann.
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Während in
der Verschlussstellung die Federkraft über den Auflagebereich 24 mit
Bezug auf die Wendelachse y in Axialrichtung auf das Verschlussteil 13 wirkt,
liegt in der Verschlussteil-Offenstellung annähernd der gesamte Auflageschenkel 20 vollflächig an
der zugewandten Oberfläche
des Verschlussteiles 13 an, unter im Wesentlichen radialer Federdruckbeaufschlagung
desselben in Richtung auf die Verschlussstellung.
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Nach
einem Ausschalten des Staubsaugers 1 und damit einhergehendem
Druckabfall wird das Verschlussteil 13 infolge der Rückstellschwenkbewegung
des Auflageschenkels 20 um die Wendelachse y wieder um
die Verschwenkachse x zurück
in die Dichtstellung gedrängt.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.