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Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Fliehkraftabscheider, durch welchen Staub aus staubbeladener Luft in einen Staubsammelbehälter abscheidbar ist, sowie ein Verfahren zum Entleeren eines Staubsammelbehälters aus einem derartigen Staubsauger.
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Es gibt bereits verschiedene Ausführungen von so genannten beutellosen Staubsaugern, welche mit Fliehkraftabscheidern arbeiten. Bei einem großen Teil dieser Staubsauger ist der Staubsammelbehälter direkt mit dem Fliehkraftabscheider kombiniert und als ein Bauteil ausgeführt. Der Fliehkraftabscheider befindet sich beispielsweise im Inneren des Staubsammelbehälters, der Schmutz wird in dem den Fliehkraftabscheider umgebenden Behälter gesammelt. Außerdem gibt es auch nach dem Fliehkraftprinzip arbeitende Staubsauger, die einen vom Fliehkraftabscheider separierten Staubsammelbehälter aufweisen. Bei diesen Modellen sind sowohl die Staubsammelbehälter als auch die Fliehkraftabscheider im Allgemeinen sehr einfach ausgeführt. Oftmals werden diese Staubsauger entwickelt, indem herkömmliche staubbeutelbehaftete Staubsauger, wie beispielsweise in der
US 2004/0168280 A1 beschrieben, weiterentwickelt werden. Hierbei ist Priorität, dass möglichst viele Bauteile des herkömmlichen Staubsaugers ohne Veränderungen übernommen werden können.
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Bei beiden Ausführungsformen wird Staub aus der staubbeladenen Luft in den Staubsammelbehälter abgeschieden, welcher zum Zweck der Entleerung zusammen mit dem Fliehkraftabscheider oder separat aus dem Staubsauger entnehmbar ist. Wird der Staubsammelbehälter zur Entleerung einfach ausgekippt, z. B. in einen Mülleimer, so entsteht dabei eine nicht unerhebliche Staubwolke. Eine derartige Entleerung des Staubsammelbehälters sollte jedoch aus hygienischen Gründen vermieden werden.
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Aus der
WO 03/075732 A1 ist ein Staubsauger mit einem Zentrifugalabscheider bekannt, durch welchen Staubpartikel aus staubbeladener Luft in einen Sammelbehälter abscheidbar sind. Dabei umfasst der Sammelbehälter einen Staubsack zur Aufnahme der Staubpartikel, der einen Teil einer durchgehenden flexiblen Röhre aus luftundurchlässigem Material bildet, die dafür vorgesehen ist, mehrere Säcke auszubilden.
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Die
DE 10 2008 055 045 A1 offenbart einen Staubsauger mit einem Fliehkraftabscheider, durch welchen Staub aus staubbeladener Luft in einen Staubsammelbehälter abscheidbar ist. Der Staubsammelbehälter wird von einer Staubsammelfolie schlauchartig umgeben, wobei die Staubsammelfolie auf einem verschiebbaren Boden des Staubsammelbehälters aufliegt und mit diesem Boden vom Behälter weggeschoben wird, sobald sich Staub am Bodenbehälter absetzt und damit Druck auf den verschiebbaren Boden ausübt. Dadurch kann sich der Staub in der Staubsammelfolie sammeln und diese füllen, wobei ihr Volumen immer zunimmt bis der Boden eine Endposition erreicht hat. Sobald diese Endposition des verschiebbaren Bodens erreicht ist, wird die Staubsammelfolie von einer Schweißeinheit zugeschweißt und dabei abgetrennt.
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Die
DE 10 2005 053 632 A1 beschreibt ein handgeführtes Sauggerät zum Aufsaugen von Sauggut mittels eines Saugluftstromes. Das Sauggerät weist ein durch einen Antriebsmotor angetreiebenes Sauggebläse auf, welches ein Gebläserad und ein das Gebläserad umschließendes Gebläsegehäuse mit einer Ansaugöffnung umfasst. Stromauf der Ansaugöffnung ist ein Zentrifugalseparator zur Erzeugung einer gekrümmten Bahn des Saugluftstromes angeordnet. Ferner zeigt die
DE 10 2005 053 632 A1 anstelle eines Auffangbehälters für das Sauggut eine Montageeinheit, die eine im wesentlichen strömungsdichte Bauform einer Auffangeinrichtung für das aufgesaugte Sauggut bildet und ein Halteteil und einen Endlosschlauch aus einer luft-, flüssigkeits- und geruchsdichten Kunststofffolie umfasst.
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Derartige Lösungen haben aber den Nachteil, dass aus Platzgründen nur eine relativ beschränkte Anzahl von Staubsäcken vorgehalten werden kann, so dass ein regelmäßiges Nachfüllen des Staubsackvorrats unerlässlich ist, was die Benutzerfreundlichkeit erheblich einschränkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Staubsauger mit einem Fliehkraftabscheider, durch welchen Staub aus staubbeladener Luft in einen Staubsammelbehälter abscheidbar ist, und ein Verfahren zum Entleeren eines Staubsammelbehälters aus einem derartigen Staubsauger zu schaffen, bei welchem der Staub aus dem Staubsammelbehälter hygienisch, das heißt für den Benutzer staubfrei, und benutzerfreundlich entnommen werden kann.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch einen Staubsauger und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1 bzw. 10 gelöst.
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Demgemäß umfasst ein erfindungsgemäßer Staubsauger einen Fliehkraftabscheider, durch welchen Staub aus staubbeladener Luft in einen Staubsammelbehälter abscheidbar ist. Dabei ist der Staubsammelbehälter hohlzylindrisch ausgeformt und eine Bodenfläche des Staubsammelbehälters wird in einer Betriebsposition des Staubsammelbehälters durch mindestens eine endlose Flachfolie gebildet. Der Staubsauger weist darüber hinaus eine Verpackungsvorrichtung auf, welche im Vorfeld einer Entleerung des Staubsammelbehälters aus der endlosen Flachfolie einen aus dem Staubsauger entnehmbaren beutelartigen Behälter (Staubbeutel) zur Aufnahme des Staubes aus dem Staubsammelbehälter bildet.
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Die Erfindung basiert auf der Grundidee, zur hygienischen Entleerung des Staubsammelbehälters in dem Staubsauger keine vorgefertigen Staubbeutel oder zumindest einen vorgefertigten Folienschlauch vorzuhalten, sondern lediglich eine Flachfolie, welche auf einer drehbar gelagerten Vorratsrolle abrollbar gelagert ist und aus welcher innerhalb des Staubsaugers ein beutelartiges Behältnis zur Aufnahme des Staubes aus dem Staubsammelbehälters gebildet wird.
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Flachfolie kann innerhalb des Staubsaugers in nahezu unbegrenzter Menge vorgehalten werden, so dass sichergestellt ist, dass innerhalb des Staubsaugers Staubbeutel in ausreichender Menge hergestellt werden können, ohne dass ein Nachfüllen des Folienmaterials erforderlich ist.
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Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung wird die Bodenfläche des Staubsammelbehälters durch eine einzige Flachfolie gebildet. Dabei kann die Flachfolie den Staubsammelbehälter in einer oder auch in mehreren Schichten überspannen.
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Alternativ dazu kann die Bodenfläche des Staubsammelbehälters auch durch zwei Flachfolien gebildet werden, welche im Bereich der Bodenfläche über eine Querverbindungsnaht miteinander verbunden, z. B. verschweißt, sind.
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Eine konstruktiv besonders einfach realisierbare Verpackungsvorrichtung ergibt sich, wenn der Staubsammelbehälter relativ zur Vorratsrolle in axialer Richtung des Staubssammelbehälters beweglich ist.
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Im einfachsten Fall kann auf der dem Staubsammelbehälter abgewandten Seite der mindestens einen Flachfolie ein konzentrisch zum Staubsammelbehälter angeordneter, hohlzylindrischer Formgebungszylinder vorgesehen sein, wobei der Staubsammelbehälter in axialer Richtung des Staubsammelbehälters derart beweglich ist, dass der Staubsammelbehälter zumindest teilweise in den Formgebungszylinder eingeführt und aus diesem wieder ausgeführt werden kann.
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Bei ausreichender Breite der Flachfolie ist es durch eine derartige Anordnung möglich, einen Staubbeutel durch bloßes axiales Verschieben des Staubsammelbehälters zu bilden.
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Zur Erzeugung eines formstabileren Staubbeutels kann auf der dem Staubsammelbehälter abgewandten Seite der mindestens einen Flachfolie im Bereich außerhalb der Bodenfläche mindestens eine Versiegelungseinheit zum Verbinden angrenzender Folienabschnitte durch eine Längsverbindungsnaht angeordnet sein. Dabei können die angrenzenden Folienabschnitte durch eine einzige Flachfolie gebildet werden, aus welcher durch Umschlagen zunächst ein Halbschlauch gebildet wird, dessen übereinander liegende Längskanten anschließend mit Hilfe der Versiegelungseinheit verschlossen werden. Es können im Bereich außerhalb der Bodenfläche auch zwei gegenüberliegende Versiegelungseinheiten zum Verbinden angrenzender Folienabschnitte durch jeweils eine Längsverbindungsnaht angeordnet sein. Mit Hilfe einer derartigen Anordnung kann der Staubbeutel beidseitig durch eine Längsverbindungsnaht verschlossen werden, so dass auf eine komplexe Mechanik zur vorhergehenden Bildung eines Halbschlauches verzichtet werden kann. Für die Anwendbarkeit der Schweißeinheiten ist es unerheblich, ob der Staubbeutel durch eine einzige Flachfolie oder durch zwei über eine Querverbindungsnaht verbundene Flachfolien gebildet werden soll.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Staubsammelbehälter aus dem Staubsauger entnehmbar und derart faltbar ausgestaltet, dass sein Durchmesser im zusammengefalteten Zustand geringer ist als im entfalteten Zustand. Außerdem ist der Staubsammelbehälter in axialer Richtung drehbar gelagert. Diese Ausgestaltung bietet die Möglichkeit, den Staubsammelbehälter durch eine axiale Drehbewegung mit der Flachfolie, vorzugsweise einer Dehnfolie, derart zu umwickeln, dass einerseits die äußeren Mantelflächen des Staubsammelbehälters von zumindest einer Schicht der Flachfolie umgeben ist und andererseits auch die Bodenfläche des Staubsammelbehälters durch die Flachfolie gebildet wird. Zum Zwecke der Entleerung kann die Flachfolie abgetrennt werden und dann der Staubsammelbehälter zusammen mit der darum gewickelten Flachfolie aus dem Staubsauger entnommen werden. Durch Zusammenfalten des Staubsammelbehälters kann dessen Durchmesser derart verkleinert werden, dass er aus dem durch as Umwickeln entstandenen Staubbeutel entnommen werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines Staubsammelbehälters mit einer Verpackungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform vor dem Bilden eines Staubbeutels,
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2 eine schematische Seitenansicht des Staubsammelbehälters und der Verpackungsvorrichtung gemäß 1 während des Bildens eines Staubbehälters,
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3 eine schematische Seitenansicht eines Staubsammelbehälters mit einer Verpackungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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4 eine schematische Draufsicht auf den Staubsammelbehälter und die Verpackungsvorrichtung gemäß 3,
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5 eine schematische Draufsicht eines Staubsammelbehälters mit einer Verpackungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zu Beginn der Bildung eines Staubbeutels und
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6 eine schematische Draufsicht auf den Staubsammelbehälter und die Verpackungsvorrichtung gemäß 5 nach dem Bilden des Staubbeutels.
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1 zeigt schematisch und stark vereinfacht einen Staubsammelbehälter 1 eines Staubsaugers mit einem Fliehkraftabscheider. Derartige Staubsauger sind an sich bekannt und deshalb ansonsten nicht dargestellt. Der Staubsammelbehälter 1 ist hohlzylindrisch ausgeführt und unterscheidet sich von herkömmlichen Staubsammelbehältern im Wesentlichen nur dadurch, dass er keine Bodenfläche aufweist. Stattdessen wird die Bodenfläche 2 des Staubsammelbehälters 1 in einer Betriebsposition durch eine endlose Flachfolie 3 gebildet, welche bündig und damit staubdicht im Wesentlichen parallel zu einer Stirnseite des Staubsammelbehälters an der Stirnseite des Staubsammelbehälters 1 anliegt.
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Die endlose Flachfolie 3 ist auf einer Vorratsrolle 4 abrollbar gelagert, welche in etwa in Höhe der Bodenfläche außerhalb des Staubsammelraums 1 drehbar gelagert ist. Auf der der Vorratsrolle 4 gegenüberliegenden Seite des Staubsammelbehälters 1 kann die ausgerollte Flachfolie z. B. mit Hilfe einer nicht dargestellten Klemmeinrichtung fixiert sein.
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Während des Betriebs des Staubsaugers wird Staub durch den Fliehkraftabscheider in den Staubsammelbehälter 1 abgeschieden. Um eine hygienische Entleerung des Staubsammelbehälters 1 zu ermöglichen, weist der Staubsauger eine Verpackungsvorrichtung 5 auf, welche gemäß der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform einen konzentrisch zum Staubsammelbehälter 1 angeordneten Formgebungszylinder 6 umfasst. Der Formgebungszylinder 6 ist dabei auf der dem Staubsammelbehälter 1 abgewandten Seite der Flachfolie 3 angeordnet. Der Staubsammelbehälter 1 ist relativ zur Vorratsrolle 4 bzw. zum Formgebungszylinder 6 in axialer Richtung, also in Richtung einer Mittelsenkrechten 7 des Staubsammelbehälters 1, beweglich.
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Im Vorfeld eines Entleervorganges des Staubsammelbehälters wird mit Hilfe der Verpackungsvorrichtung 5 aus der Flachfolie 3 ein beutelartiger Behälter (Staubbeutel) gebildet. Die Bildung eines Staubbeutels kann dabei manuell oder auch automatisch eingeleitet werden.
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Zur Bildung eines Staubbeutels wird der Staubsammelbehälter 1 aus der Betriebsposition derart in axialer Richtung bewegt, dass der Staubsammelbehälter 1 zumindest teilweise, vorzugsweise aber gänzlich in den Formgebungszylinder 6 eintaucht (vgl. 2). Dabei ist der Formgebungszylinder 6 derart bemessen, dass zwischen der Mantelinnenfläche des Formgebungszylinders 6 und der Mantelaußenfläche des Staubsammelbehälters 1 ein Freiraum zur Aufnahme der Flachfolie 3 verbleibt. Auf diese Weise wird durch das Eintauchen des Staubsammelbehälters 1 in den Formgebungszylinder 6 Flachfolie 3 von der Vorratsrolle 4 abgewickelt und aus der Flachfolie 3 ein beutelartiger Behälter (Staubbeutel) zur Aufnahme des Staubes aus dem Staubsammelbehälter 1 gebildet. Die Breite der Flachfolie 3 ist dabei derart zu bemessen, dass sich auch in den Bereichen, welche orthogonal zur Vorratsrolle 4 liegen, Seitenwände des Staubbeutels ergeben, welche eine ausreichende Höhe zur Aufnahme des Staubes aus dem Staubsammelbehälter 1 aufweisen. Nachdem der Staubsammelbehälter 1 wieder aus dem Formgebungszylinder 6 herausbewegt wurde, verbleibt der Staubbeutel mit dem Staub in dem Formgebungszylinder 6 und kann von dort manuell entnommen werden. Dazu ist die Flachfolie 3 noch von der Vorratsrolle 4 zu trennen, was entweder manuell oder auch automatisiert erfolgen kann. Um auch den Entnahmevorgang des Staubbeutels möglichst hygienisch zu gestalten, kann vorgesehen sein, dass der Staubbeutel nach dem Abtrennen der Flachfolie 3 von der Vorratsrolle 4 verschlossen wird. Dies kann manuell durch einfaches Verknoten oder verdrillen erfolgen oder auch automatisiert z. B. mit Hilfe einer Versiegelungseinrichtung, z. B. in Form einer Schweißeinheit erfolgen.
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Vor Beginn eines erneuten Saugvorganges ist der Staubsammelbehälter 1 wieder in den Staubsauger einzusetzen und die Flachfolie 3 wieder in die Betriebslage gemäß 1 zu bringen. Dies kann manuell oder auch automatisch erfolgen.
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Die 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 5'. Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Bodenfläche 2' des Staubsammelbehälters 1 in der Betriebsposition nicht durch eine einzige Flachfolie 3, sondern durch zwei endlose Flachfolien 3' gebildet wird, welche im Bereich der Bodenfläche 2' über eine Querverbindungsnaht 20, welche z. B. über eine im Staubsauger angeordnete Versiegelungseinheit 21 in Form einer Schweißeinheit hergestellt wurde, verbunden sind. Die Flachfolien 3' sind dabei auf zwei gegenüberliegenden, drehbar gelagerten Vorratsrollen 4' abrollbar gelagert. Außerdem sind auf der dem Staubsammelbehälter 1 abgewandten Seite der Flachfolien 3' außerhalb der Bodenfläche 2' im Bereich der Querverbindungsnaht 20 zwei gegenüberliegende Versiegelungseinheiten 21, z. B. in Form von Schweißeinheiten, vorgesehen.
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Auch bei dieser Ausführungsform wird der Staubsammelbehälter 1 zur Bildung eines Staubbeutels aus der Betriebsposition axial in Richtung der Flachfolien 3' bewegt. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform werden dabei aber Seitenteile der Flachfolien 3' nicht nur durch einen Formgebungszylinder nach oben geklappt, sondern die angrenzenden Folienabschnitte werden mit Hilfe der Versiegelungseinheiten 21 dauerhaft durch eine Längsverbindungsnaht verbunden.
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Derartige Versiegelungseinheiten 21 können selbstverständlich auch dann eingesetzt werden, wenn die Bodenfläche 2 analog zu 1 nur durch eine einzige Flachfolie 3 gebildet wird.
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Anstelle eines Formgebungszylinders 6 kann beim Einsatz von Versiegelungseinheiten 21 optional ein oder mehrerer Führungselemente, z. B. in Form eines Führungszylinders, vorgesehen sein, welcher eine exakte Führung des Staubsammelbehälters 1 während des Versiegelungsvorganges sicherstellt.
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In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann auch eine Formschulter vorgesehen sein, wie sie z. B. aus der Verpackungsindustrie bekannt sind. Auch bei dieser Ausführungsform wird der Staubsammelbehälter 1 zur Bildung eines Staubbeutels axial in Richtung der Flachfolien 3 oder 3' bewegt. Dabei wird die Flachfolie 3 oder 3' über die Formschulter geführt, wobei die Flachfolie 3 oder 3' derart umgeschlagen wird, dass sich ein um den Staubsammelbehälter 1 liegender Halbschlauch ausbildet. Dessen übereinander liegende Längskanten können anschließend mit Hilfe einer einzigen Versiegelungseinheit 21 verschlossen werden.
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Sowohl bei der Ausführungsform gemäß den 3 und 4 als auch bei der Ausführungsform mit einer Formschulter wird der Staubsammelbehälter 1 nach der Bildung der Längsverbindungsnaht oder -nähte wieder in die Ausgangsposition zurück bewegt. Der eigentliche Entleervorgang, das heißt die Trennung des gebildeten Staubbeutels von der/den Vorratsrolle(n) 4, 4' sowie ggf. das Verschließen des Staubbeutels sowie die Entnahme des Staubbeutels aus dem Staubsauger können analog zu der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 erfolgen.
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Die 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung 5''. Dabei ist es im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungsformen erforderlich, dass der Staubsammelbehälter 1'' aus dem Staubsauger entnehmbar ist. Außerdem ist der Staubsammelbehälter 1'' derart faltbar ausgestaltet, dass sein Durchmesser im zusammengefalteten Zustand geringer ist als im entfalteten Zustand. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Staubsammelbehälter 1'' Teilsegmente aufweist, welche nach innen klappbar sind. Außerdem ist der Staubsammelbehälter in axialer Richtung drehbar gelagert. Eine Flachfolie 3'', welche vorzugsweise als Dehn- oder Stretchfolie ausgeführt ist, ist auf einer drehbar gelagerten Vorratsrolle 4'' abrollbar gelagert. Die Drehachse der Vorratsrolle 4'' ist dabei vorzugsweise parallel zur Mittelsenkrechten des Staubsammelbehälters 1''. Durch eine Drehbewegung des Staubsammelbehälters 1'' wird die daran haftende Flachfolie 3'' (vgl. 5) um den Staubsammelbehälter gewickelt. Die Drehbewegung kann dabei manuell oder auch automatisch, z. B. mit Hilfe eines Elektromotors, bewirkt werden. Bei der Bewicklung ist darauf zu achten, dass auch eine Bodenfläche des Staubsammelbehälters 1'' durch mindestens eine Schicht der Flachfolie 3' staubdicht überspannt wird. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die Vorratsrolle 4'' derart angeordnet ist, dass sie sich über die Bodenfläche des Staubsammelbehälters hinaus erstreckt und die Flachfolie 3'' mit entsprechender Vorspannung auf den Staubsammelbehälter 1'' gewickelt wird. Auch eine derartige Umwicklung ist aus der Verpackungsindustrie grundsätzlich bekannt.
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Zum Ende des Bewicklungsvorganges wird somit auch bei dieser Ausführungsform die Bodenfläche des Staubsammelbehälters 1'' in der Betriebsposition durch die Flachfolie 3'' gebildet. Zusammen mit der Flachfolie 3'', welche um die Mantelaußenfläche des Staubsammelbehälters 1'' gewickelt ist, wird somit ein Staubbeutel ausgebildet.
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Zum Entleeren des Staubsammelbehälters 1'' wird die Flachfolie 3'' manuell oder automatisch von der Vorratsrolle 4'' getrennt und anschließend der mit der Flachfolie 3'' umwickelte Staubsammelbehälter 1'' aus dem Staubsauger entnommen. Durch Zusammenklappen des Staubsammelbehälters 1'' kann dessen Durchmesser derart verkleinert werden, dass er aus dem Staubbeutel entnommen werden kann, so dass der Staubbeutel mit dem darin aufgenommen Staub auf hygienische Art und Weise endgültig entsorgt werden kann.
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Für die Anwendbarkeit der Erfindung ist es grundsätzlich unerheblich, ob der Staubsammelbehälter als integraler Bestandteil eines Fliehkraftabscheiders oder separat davon realisiert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Staubsammelbehälter
- 2, 2'
- Bodenfläche
- 3, 3', 3''
- Flachfolie
- 4, 4', 4''
- Vorratsrolle
- 5, 5'
- Verpackungsvorrichtung
- 6
- Formgebungszylinder
- 7
- Mittelsenkrechte (des Staubsammelbehälters)
- 20
- Querverbindungsnaht
- 21
- Versiegelungseinheit
