DE102021206912B4

DE102021206912B4 - Staubsammeleinrichtung

Info

Publication number: DE102021206912B4
Application number: DE102021206912.6A
Authority: DE
Inventors: Kristina Daniel; Kai Schmitt; Frank Schnitzer
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2021-07-01
Filing date: 2021-07-01
Publication date: 2023-06-15
Anticipated expiration: 2041-07-02
Also published as: DE102021206912A1; EP4111928A1

Abstract

Staubsammeleinrichtung (1) eines Staubsaugers (2) mit einer Staubsammelkammer (4) und einer Verdichtereinrichtung (5) zum Verdichten von in der Staubsammelkammer (4) gesammeltem Staub (6), wobei die Verdichtereinrichtung (5) ein in der Staubsammelkammer (4) angeordnetes und hinsichtlich seines Umfangs veränderliches Verdichterelement (16) aufweist, wobei die Verdichtereinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass durch eine Umfangsreduzierung des Verdichterelements (16) in der Staubsammelkammer (4) angesammelter Staub (6) verdichtbar ist; wobei das Verdichterelement (16) ein bandförmiges Zugglied (8) mit einem ersten Ende (18) und einem zweiten Ende (19) ist und die Verdichtereinrichtung (5) eine Antriebseinrichtung (10) zum Verstellen des bandförmigen Zuggliedes (8) aufweist; wobei das zweite Ende (19) des bandförmigen Zuggliedes (8) das erste Ende (18) des bandförmigen Zuggliedes (8) an einer Stelle (9) überlappt und zum Verdichten des in der Staubsammelkammer (4) gesammelten Staubes (6) mittels der Antriebseinrichtung (10) derart verstellbar ist, dass die Überlappung zunimmt und ein Umfang des Zuggliedes (8) dadurch abnimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staubsammeleinrichtung eines Staubsaugers mit einer Staubsammelkammer und einer Verdichtereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Staubsauger mit einem Gebläse und einem Filter sowie einer solchen Staubsammeleinrichtung.
Aus der US 10 064 528 B1 ist eine gattungsgemäße Staubsammeleinrichtung mit einer Staubsammelkammer und einer Verdichtereinrichtung zum Verdichten von in der Staubsammelkammer gesammeltem Staub bekannt. Die Verdichtung erfolgt hierbei über ein linear verstellbares Verdichterelement.
Auch aus EP 2 422 672 B1 ist ebenfalls eine gattungsgemäße Staubsammeleinrichtung mit einer Staubsammelkammer und einer Verdichtereinrichtung zum Verdichten von in der Staubsammelkammer gesammeltem Staub bekannt. Die Verdichtung erfolgt hierbei über ein drehbares Verdichterelement.
Aus der DE 101 13 789 A1 ist eine Anordnung zur Entsorgung von Schmutz mit einem beweglichen Schmutzsauger bekannt, der ein Gebläse und einen Schmutzsammelbehälter zur Aufnahme von aufgesaugtem Schmutz aufweist. Ebenfalls vorgesehen ist eine ortsfeste Basisstation, in der der Schmutz entsorgt wird. Um dabei den in die Basisstation überführten Schmutz möglichst stark zu komprimieren, ist an einem Boden eines Entsorgungsbehälters eine Austrageinrichtung angeordnet, die eine Verdichterschnecke aufweist, welche den aufgenommenen Schmutz in einem Verdichtungsraum verdichtet.
US 2 951 553 A beschreibt einen Sammelbehälter mit einer kollabierenden Wand. DE 10 2018 100 371 A1 beschreibt eine Saugvorrichtung mit einem expandierbaren und komprimierbaren Filterbeutel. DE 10 2005 002 420 A1 beschreibt einen Staubsauger mit einem komprimierbaren Beutel. DE 10 2005 047 812 A1 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von Staub in einem Staubsammelbehälter. EP 0 038 786 B1 beschreibt einen Staubsauger.
Aus der DE 10 2010 030 898 A1 ist ein Staubsammelsystem für einen Staubsauger mit einem entnehmbaren Staubsammelbehälter bekannt, innerhalb welchem wenigstens ein Verdichtungsmittel zum Verdichten des Staubes angeordnet ist. Ein erstes Verdichtungsmittel ist dabei als ein Walzensystem ausgebildet.
Aus der DE 10 2010 037 869 A1 ist ein Saug- und/oder Kehrgerät mit einem Staubsammelbehälter bekannt, in dem eine Vorrichtung zur Verdichtung von aufgesammeltem Staub angeordnet ist. Die Vorrichtung weist dabei eine oder mehrere zur rollenden Bewegung auf dem gesammelten Staub ausgebildete Körper auf.
In der Regel sind Staubsauger, insbesondere auch moderne Saugroboter, mit einer Staubsammelkammer ausgerüstet, in der aufgesaugter Schmutz gesammelt wird. Vor allem bei Saugrobotern füllt sich dabei die Staubsammelkammer vergleichsweise schnell mit Staubpartikeln, Flusen, Haaren, usw., weshalb ein Nutzer bzw. eine Nutzerin die Staubsammelkammer regelmäßig leeren muss, damit der Saugroboter seine volle Saugleistung aufrechterhalten kann. Je kleiner dabei die Staubsammelkammer ist, umso öfter muss diese entleert werden.
Um ein Entleerungsintervall verlängern zu können, können auch Verdichtereinrichtungen eingesetzt werden, die jedoch vergleichsweise aufwendig und damit teuer sind.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Staubsammeleinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau und ein verlängertes Entleerungsintervall auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Verdichtereinrichtung in einer Staubsammelkammer einer Staubsammeleinrichtung eines Staubsaugers mit einem umfangsveränderlichen Verdichterelement auszustatten, wobei das Verdichterelement zum Verdichten des in der Staubsammelkammer gesammelten Staubes zusammengezogen und dabei der sich innerhalb des Verdichterelements befindliche Staub zu einem Staubkuchen verdichtet wird. Die Staubsammelkammer besitzt dabei einen Einlass für staubbeladene Luft sowie einen Auslass und ist nicht nur zum Sammeln von Staub, sondern generell zum Sammeln von Schmutz ausgebildet. Die erfindungsgemäße Staubsammeleinrichtung weist das in der Staubsammelkammer angeordnete und hinsichtlich seines Umfangs veränderliche Verdichterelement auf, wobei die Verdichtereinrichtung derart ausgebildet ist, dass durch eine Umfangsreduzierung des Verdichterelements in der Staubsammelkammer angesammelter Staub verdichtbar ist. In einem Ausgangszustand umhüllt somit das Verdichterelement im Wesentlichen die Staubsammelkammer bzw. liegt an einer Innenmantelfläche derselben an, so dass der sich in der Staubsammelkammer sammelnde Staub innerhalb des Verdichterelements gesammelt und durch eine Umfangsreduzierung beim Zusammenziehen des Verdichterelements durch dieses verdichtet wird. Der große Vorteil liegt dabei insbesondere darin, dass eine zur Verdichtung erforderliche Kraft nur von dem Verdichterelement aufgebracht bzw. aufgenommen wird und eine anderweitige Belastung der Staubsammeleinrichtung unterbleibt. Hierdurch kann insbesondere ein beutelloser Staubsauger geschaffen werden, der verlängerte Entleerungsintervalle sowie einen geringeren Volumenstromabfall und somit einen geringeren Saugleistungsverlust über die Zeit aufweist, da nach einer Verdichtung wieder eine nahezu ungehinderte Luftströmung durch die Staubsammelkammer erfolgen kann. Darüber hinaus bildet sich bei einem Entleerungsvorgang - wenn überhaupt - nur eine kleinere Staubwolke, da der komprimierte Staub weniger Feinstaubpartikel abgibt. Die erfindungsgemäße Staubsammeleinrichtung besitzt darüber hinaus eine äußerst einfache und damit kostengünstige Konstruktion.
Zweckmäßig weist das Verdichterelement ein bandförmiges Zugglied mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende auf oder ist als solches ausgebildet, wobei die Verdichtereinrichtung eine Antriebseinrichtung zum Verstellen des Zuggliedes, insbesondere zum Zusammenziehen desselben aufweist. Das Verdichterelement ermöglicht es dadurch, eine einerseits zweidimensionale und damit besonders effektive Verdichtung zu ermöglichen und andererseits eine konstruktiv äußerst einfach aufgebaute Verdichtereinrichtung zu schaffen, die ein längeres Intervall zum Leeren der Staubsammelkammer ermöglicht. Die erfindungsgemäße Staubsammeleinrichtung besitzt dabei eine Staubsammelkammer mit einer vorzugsweise runden, insbesondere zylinderförmigen, Innenmantelfläche, wobei die Verdichtereinrichtung das beschriebene bandförmige Zugglied sowie die Antriebseinrichtung aufweist, über welche das bandförmige Zugglied verstellt, insbesondere zusammengezogen, und dadurch hinsichtlich seines Umfanges verringert werden kann. Das bandförmige Zugglied liegt vorzugsweise im Ausgangszustand an der Innenmantelfläche an oder ist mit geringem Abstand zu dieser angeordnet, so dass innerhalb desselben Staub gesammelt werden kann. Zum Verdichten des in der Staubsammelkammer gesammelten Staubes ist das bandförmige Zugglied derart verstellbar, dass dessen Umfang verkleinerbar und dadurch der innerhalb des Verdichterelements gesammelte Staub verdichtbar ist. Anschließend kann die Antriebseinrichtung rückwärts betrieben werden, wodurch der Umfang des Verdichterelements wieder vergrößert und eine Luftströmung mit reduziertem Durchströmungswiderstand durch die Staubsammelkammer wieder ermöglicht werden kann.
Zweckmäßig überlappt das zweite Ende des bandförmigen Zuggliedes das erste Ende desselben an einer Stelle und ist zum Verdichten des in der Staubsammelkammer gesammelten Staubes mittels der Antriebseinrichtung derart verstellbar, dass die Überlappung des zweiten Endes relativ zum ersten Ende zunimmt und ein Umfang des Zuggliedes dadurch abnimmt. Hierdurch verringert sich ein Innendurchmesser des Verdichterelements, wodurch der innerhalb des Zuggliedes angeordnete Staub verdichtet wird. Durch die Umfangsverkleinerung des Zuggliedes wird die Innenfläche allseitig verkleinert, wodurch zudem eine gleichmäßige Verdichtung des Staubes erfolgen kann. Wird somit das bandförmige Zugglied von der Antriebseinrichtung zusammengezogen, verringert sich ein Durchmesser desselben, wobei der Antrieb des Zuggliedes bzw. das Ziehen des Zuggliedes durch die Antriebseinrichtung formschlüssig oder kraftschlüssig erfolgen kann. Bei einer kraftschlüssigen Kraftübertragung kann ein Endlagenschalter eingesetzt werden, um eine maximale und minimale Stellung des bandförmigen Zuggliedes erfassen und Beschädigungen vermeiden zu können. Alternativ ist selbstverständlich auch eine Endlagendetektion durch eine Stromüberwachung der Antriebseinrichtung möglich. Hierbei können beispielsweise Maximalströme und Zeiten in Abhängigkeit des Verdichtungsprozesses festgelegt werden, um so eine Beschädigung der Staubsammeleinrichtung zu verhindern bzw. eine Detektion der Endlagen zu erreichen. Da eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Antriebseinrichtung und dem bandförmigen Zugglied bei Überschreiten eines Schwellwertes ohnehin nachgibt, ist eine Messung der aufgewendeten Kraft nicht erforderlich. Bei einer formschlüssigen Verbindung sollte zusätzlich ein Kraft-Momentensensor bzw. auch hier eine Motorstromüberwachung eingesetzt werden, der/die ein Abschalten der Antriebseinrichtung bei Überlast (zu viel Staub in der Staubsammelkammer oder maximale Verdichtung erreicht) ermöglicht. Durch das Zusammenziehen des bandförmigen Zuggliedes kann ein Verdichten des darin angeordneten Staubes in zwei Raumrichtungen erfolgen, was deutlich effektiver als beispielsweise ein lediglich eindimensionales Walzen oder Pressen ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, weist die Antriebseinrichtung eine Welle auf. Das bandförmige Zugglied zum Verdichten des in der Staubsammelkammer gesammelten Staubes ist mit seinem zweiten Ende mittels der Antriebseinrichtung auf deren Welle aufwickelbar, während das erste Ende des bandförmigen Zugglieds fest angebunden ist, wodurch bei einem Aufwickeln ein Umfang des Zuggliedes abnimmt. In diesem Fall funktioniert die Verdichtereinrichtung also nicht wie eine Schlauchschelle, sondern wickelt das bandförmige Zugglied zum Verdichten des Staubes auf. Das erste Ende des bandförmigen Zuggliedes ist dabei fest im Bereich der Welle der Antriebseinrichtung, beispielsweise an einer Innenmantelfläche der Staubsammelkammer, angebunden. Das bandförmige Zugglied liegt auch in diesem Fall im Ausgangszustand vorzugsweise an der Innenmantelfläche der Staubsammelkammer an oder ist in geringem Abstand zu dieser angeordnet, so dass innerhalb desselben Staub gesammelt werden kann. Zum Verdichten des in der Staubsammelkammer gesammelten Staubes wird das bandförmige Zugglied mit seinem zweiten Ende durch ein Drehen der Welle auf diese aufgewickelt, wodurch der innerhalb des bandförmigen Zuggliedes angeordnete Staub verdichtet wird. Durch das Aufwickeln des bandförmigen Zuggliedes kann auch hier ein Verdichten des darin angeordneten Staubes in zwei Raumrichtungen erfolgen, was deutlich effektiver als beispielsweise ein lediglich eindimensionales Walzen oder Pressen ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das bandförmige Zugglied staubundurchlässig oder weist Öffnungen für Feinstaubpartikel auf. Im ersten Fall kann der komplette Staub (Grob- und Feinstaub) komprimiert werden. Feinstaub kann dabei in dem Grobstaub gebunden werden. Weist das bandförmige Zugglied beispielsweise Öffnungen zum Durchtritt von Feinstaub auf, ist eine bessere Verdichtung von Grobstaub möglich. Feinstaub kann Prinzip bedingt keine so hohe Verdichtung erfahren wie Grobstaub/-schmutz. So kann beispielsweise Sand fast nicht verdichtet werden, während Blätter oder Papierschnipsel eine wesentlich höhere Verdichtung erhalten können. Bei einem bandförmigen Zugglied mit Öffnungen kann Feinstaub zwischen das bandförmige Zugglied und die Mantelfläche der Staubsammelkammer gelangen, wodurch der Grobschmutz höher verdichtet werden kann.
Zweckmäßig ist das bandförmige Zugglied aus Metall oder aus Kunststoff ausgebildet. Eine Ausbildung aus Metall ermöglicht eine hohe Kraftübertragung und eine vergleichsweise dünnwandige Ausbildung, wodurch viel Volumen zum Sammeln von Staub in der Staubsammelkammer verbleibt. Selbstverständlich ist auch eine Ausbildung aus Kunststoff, insbesondere aus elastischem Kunststoff, denkbar, wodurch eine insbesondere kostengünstige und gewichtsoptimierte Ausbildung möglich ist.
Zweckmäßig liegt das bandförmige Zugglied im Ausgangszustand an einer Innenmantelfläche der Staubsammelkammer an. Die Innenmantelfläche kann dabei rund, insbesondere zylinderförmig, ausgebildet sein. Unter „rund“ kann beispielsweise kreisrund oder oval verstanden werden, wobei insbesondere eine kreisrunde Ausführungsform ein einfaches und dichtes Anlegen des bandförmigen Zuggliedes an der Innenmantelfläche im Ausgangszustand ermöglicht. Rein theoretisch ist auch eine eckige Staubsammelkammer möglich.
Die Antriebseinrichtung kann manuell bedienbar sein und/oder einen Elektromotor aufweisen. Eine manuelle Antriebseinrichtung kann beispielsweise ein mechanischer Antrieb sein, wodurch eine kostengünstige Verdichtungsmöglichkeit geschaffen werden kann. Mit dem Elektromotor hingegen ist ein besonders komfortables und automatisiertes Verdichten des Staubes möglich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Staubsammeleinrichtung wirkt die Antriebseinrichtung über ein Ritzel mit einer an dem bandförmigen Zugglied angeordneten Verzahnung zusammen. Eine derartige Verzahnung können beispielsweise Öffnungen sein, wobei das Ritzel in diesem Fall beispielsweise über ein Getriebe mit einem Elektromotor verbunden ist, um die zur Komprimierung des Staubes erforderliche Kraft aufzubringen. Rein theoretisch ist selbstverständlich auch die Ausführungsform in der Art einer Schlauchschelle denkbar, so dass in diesem Fall die Antriebseinrichtung an ihrem Ritzel ein Schneckengewinde aufweist, welches mit entsprechenden und an dem bandförmigen Zugglied angeordneten Ausnehmungen zusammenwirkt. Hierdurch ist ein selbsthemmender Antrieb gegeben. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass die Antriebseinrichtung über eine Haftwalze mit dem bandförmigen Zugglied zusammenwirkt. Eine derartige Haftwalze bietet den großen Vorteil, dass ein Endlagenschalter entbehrlich ist, da die Haftwalze bei Überschreiten einer vordefinierten Kraft rutscht und dadurch ein weiteres Zusammenziehen des bandförmigen Zuggliedes unterbindet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Staubsammeleinrichtung ist eine Einrichtung zur Zugabe von Bindemittel vorgesehen. Hierdurch ist es möglich, den Staub zu binden, wodurch dieser, beispielsweise als komprimierter und gebundener Staubkuchen, deutlich hygienischer aus der Staubsammelkammer entnommen und entsorgt werden kann. Ein derartiges Bindemittel kann beispielsweise aufgesprüht oder als Flüssigkeit auf den Staub und/oder den komprimierten Staubkuchen aufgetragen werden. Der große Vorteil liegt insbesondere darin, dass beim Entleerungsvorgang weniger Feinstaub in die Umgebung gelangt und der komprimierte Staub bzw. Staubkuchen nicht mehr expandieren kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Ist-Betriebsparametern sowie eine damit kommunizierend verbundene Steuereinrichtung vorgesehen, wobei letztere derart ausgebildet ist, dass sie ein Betätigen der Verdichtereinrichtung und damit ein Verdichten des in der Staubsammelkammer gesammelten Staubes in Abhängigkeit eines von der Erfassungseinrichtung übermittelten Signals bewirkt, und/oder wobei die Erfassungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit eines erfassten Ist-Betriebsparameters eine erforderliche Leerung anzeigt. Ist-Betriebsparameter können dabei beispielsweise eine Betriebszeit, eine Luftdurchflussmenge, ein Füllstand, etc. sein. Die Betriebsparameter können durch Sensoren an oder in der Staubsammeleinrichtung und/oder in oder an einem der Staubsammeleinrichtung vor- oder nachgeschalteten Saugkanal erfasst werden. Bei einer manuellen Betätigung kann eine Ausgabe, in Form einer optischen, akustischen oder haptischen Ausgabe an einem Ausgabeelement des die Staubsammeleinrichtung aufweisenden Staubsaugers angeordnet sein.
Die Staubsammelkammer kann von oben geöffnet und der darin angeordnete und verdichtete Staubkuchen einfach entnommen werden.
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen insbesondere beutellosen Staubsauger mit einem Gebläse und einem Filter sowie einer in den vorherigen Absätzen beschriebenen Staubsammeleinrichtung auszustatten, deren Staubsammelkammer stromauf des Filters angeordnet ist. Einen mit einer derartigen Staubsammeleinrichtung ausgestatteter Staubsauger ermöglicht eine längere Einsatzbereitschaft ohne Leeren der Staubsammelkammer sowie ein längeres Halten einer vordefinierten Saugleistung auf einem hohen Niveau, da eine Luftdurchströmung der Staubsammelkammer nach einem Verdichten des in der Staubsammelkammer gesammelten Staubes weniger behindert wird. Zudem ist auch eine Entleerung der Staubsammelkammer hygienischer, da der verdichtete und beispielsweise noch mittels eines Bindemittels beaufschlagte Staub(kuchen) weniger feine Partikel in der Luft verteilt.
Zweckmäßig ist der Staubsauger als selbstfahrender Saugroboter ausgebildet. Besonders bei selbstfahrenden Saugrobotern sind aufgrund deren vergleichsweise kleiner Staubsammelkammern ein häufiges Leeren und damit ein hoher Betreuungsaufwand erforderlich. Durch die erfindungsgemäße Staubsammeleinrichtung ist es möglich, den als Saugroboter ausgebildeten Staubsauger länger unbeaufsichtigt agieren zu lassen. Hierdurch ergibt sich ein deutlich erhöhter Komfort.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist das bandförmige Zugglied eine Kante auf, die bei einem Verdichten des Staubes in der Staubsammelkammer durch ein Zusammenziehen des Zuggliedes an dem Filter entlangstreift. Das Filter kann dabei beispielsweise auch in der Art eines Flusensiebes ausgebildet sein, so dass bei einem Verdichten des Staubes zugleich auch das Flusensieb abgestreift und dadurch gereinigt wird. Dies stellt eine deutliche Komfortsteigerung für einen Nutzer bzw. eine Nutzerin dar, da ein Abreinigen des Filters bzw. des Flusensiebes bereits durch das bandförmige Zugglied erfolgt und ein Nutzer bzw. eine Nutzerin festsitzenden Schmutz nicht mehr händisch lösen muss.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:

1 eine erfindungsgemäße Staubsammeleinrichtung in einer Ansicht von schräg unten,
2 eine Darstellung wie in 1, jedoch aus einer anderen Ansicht und ohne Deckel und mit Blick auf eine Verdichtereinrichtung mit einem bandförmigen Zugglied im Ausgangszustand,
3 eine Darstellung wie in 2, jedoch mit angezogenem bandförmigem Zugglied,
4 eine Verdichtereinrichtung mit sich im Ausgangszustand befindlichen bandförmigen Zugglied,
5 eine Darstellung wie in 4, jedoch mit zusammengezogenem bandförmigem Zugglied,
6 eine Ansicht von unten auf eine Verdichtereinrichtung mit einem bandförmigen Zugglied im Ausgangszustand,
7 eine Darstellung wie in 6, jedoch mit zusammengezogenem Zugglied und verdichtetem Staubkuchen,
8 eine Darstellung wie in 6, jedoch mit verdichtetem Staubkuchen,
9 eine weitere Ausführungsform der Verdichtereinrichtung mit sich in einem Ausgangszustand befindlichen bandförmigen Zugglied,
10 eine Darstellung wie in 9, jedoch mit teilweise aufgewickeltem Zugglied,
11 einen erfindungsgemäßen Staubsauger mit einer erfindungsgemäßen Staubsammeleinrichtung,
12 einen erfindungsgemäßen Saugroboter mit einer erfindungsgemäßen Staubsammeleinrichtung.

Entsprechend den 1 und 2 weist eine erfindungsgemäße Staubsammeleinrichtung 1 eines beispielsweise in 11 dargestellten Staubsaugers 2 oder eines in 12 dargestellten selbstfahrenden Saugroboters 3, eine Staubsammelkammer 4 mit einer Verdichtereinrichtung 5 zum Verdichten von in der Staubsammelkammer 4 gesammeltem Staub 6 (vgl. insbesondere die 6 bis 10) auf. In 1 ist dabei die Staubsammelkammer 4 von einem Deckel 12 verschlossen. Die Verdichtereinrichtung 5 besitzt ein in der Staubsammelkammer 4 umfangsveränderliches Verdichterelement 16, das zum Verdichten des in der Staubsammelkammer 4 gesammelten Staubes 6 zusammengezogen und dabei der darin befindliche Staub 6 zu einem Staubkuchen 11 verdichtet wird. In einem den Staub 6 nicht verdichtenden Ausgangszustand (vgl. 2, 4, 6 und 9) umhüllt das Verdichterelement 16 die Staubsammelkammer 4 bzw. liegt vorzugsweise an einer Innenmantelfläche 7 der Staubsammelkammer 4 an oder ist mit geringem Abstand zu dieser angeordnet (vgl. 4 und 9). Die Verdichtereinrichtung 5 ist dabei derart ausgebildet, dass durch eine Umfangsreduzierung des Verdichterelements 16 der in der Staubsammelkammer 4 angesammelte Staub 6 zu einem Staubkuchen 11 verdichtet wird (vgl. 7 und 8). Dies bietet den großen Vorteil, dass eine zur Verdichtung erforderliche Kraft nur von dem Verdichterelement 16, beispielsweise einem bandförmigen Zugglied 8, aufgenommen wird und eine Belastung der Staubsammeleinrichtung 1 unterbleibt. Hierdurch kann insbesondere ein beutelloser Staubsauger 2 geschaffen werden, der verlängerte Entleerungsintervalle sowie einen geringeren Volumenstromabfall über die Zeit und somit einen geringeren Saugleistungsverlust über die Zeit aufweist, da nach einer Verdichtung wieder eine nahezu ungehinderte Luftströmung durch die Staubsammelkammer 4 erfolgen kann. Darüber hinaus bildet sich bei einem Entleerungsvorgang - wenn überhaupt - nur eine kleinere Staubwolke im Vergleich zum Entleeren herkömmlicher Staubsammelkammern, da der komprimierte Staubkuchen 11 weniger Feinstaubpartikel abgibt. Die erfindungsgemäße Staubsammeleinrichtung 1 ist darüber äußerst einfach und damit kostengünstig aufgebaut.
Die Staubsammelkammer 4 kann dabei eine runde Innenmantelfläche 7 aufweisen, während die Verdichtereinrichtung 5 ein bandförmiges Zugglied 8 aufweist, welches ein erstes Ende 18 und ein zweites Ende 19 besitzt und sich entsprechend den Ausführungsformen der 2 bis 8 an einer Stelle 9 überlappt. Über das erste Ende 18 ist das bandförmige Zugglied 8 fest an einer Antriebseinrichtung 10 oder an der Staubsammelkammer 4 angebunden. Ebenfalls vorgesehen ist die Antriebseinrichtung 10 zum Straffen bzw. Lockern des bandförmigen Zuggliedes 8. Die Antriebseinrichtung 10 kann beispielsweise ein Elektromotor sein. Das bandförmige Zugglied 8 ist dabei zum Verdichten des in der Staubsammelkammer 4 gesammelten Staubes 6 derart verstellbar, dass die Überlappung, das heißt ein Überlappen des zweiten Endes 19 über das erste Ende 18 des bandförmigen Zuggliedes 8 in Umfangsrichtung, zunimmt und ein Umfang bzw. ein Innendurchmesser des bandförmigen Zugglieds 8 abnimmt, wie dies beispielsweise bei einem Übergang von der 4 zur 5 bzw. von der 6 zur 7 dargestellt ist.
Alternativ kann die Antriebseinrichtung 10 auch eine Welle 13 aufweisen (vgl. die 9 und 10) und das bandförmige Zugglied 8 ist zum Verdichten des in der Staubsammelkammer 4 gesammelten Staubes 6 mit seinem zweiten Ende 19 mittels der Antriebseinrichtung 10 auf deren Welle 13 aufwickelbar, während das erste Ende 18 des bandförmigen Zugglieds 8 fest angebunden ist, wodurch ein Umfang des Zuggliedes 8 abnimmt. Das erste Ende 18 des bandförmigen Zuggliedes 8 kann beispielsweise im Bereich der Antriebseinrichtung 10, beispielsweise an einer Innenmantelfläche 7 der Staubsammelkammer 4, angebunden sein. Im Ausgangszustand (vgl. 9) liegt das bandförmige Zugglied 8 vorzugsweise an der Innenmantelfläche 7 an bzw. ist mit geringem Abstand zu dieser angeordnet, so dass innerhalb desselben Staub 6 gesammelt werden kann. Die Innenmantelfläche 7 ist dabei in 9 nur bereichsweise gezeichnet. Zum Verdichten des Staubes 6 wird das zweite Ende 19 des bandförmigen Zuggliedes 8, das mit der Welle 13 verbunden ist, durch ein Drehen der Welle 13 auf diese aufgewickelt, wodurch sich sein Umfang verkleinert und der innerhalb des Zuggliedes 8 angeordnete Staub 6 zu einem Staubkuchen 11 verdichtet wird. Durch das Aufwickeln des bandförmigen Zuggliedes 8 erfolgt auch hier ein Verdichten des Staubes 6 in zwei Raumrichtungen, wodurch eine effektive Verdichtung möglich ist.
Das bandförmige Zugglied 8 kann beispielsweise aus Metall oder aus Kunststoff ausgebildet sein und ist dadurch einerseits leicht und andererseits zugfest und zum Komprimieren des in der Staubsammelkammer 4 gesammelten Staubes 6 zu einem komprimierten Staubkuchen 11 (vgl. 7 und 8) prädestiniert. Ein derartiger komprimierter Staubkuchen 11 ist dabei deutlich hygienischer zu fassen und zu entsorgen und nimmt zugleich einen deutlich geringeren Querschnitt ein, wodurch eine Luftströmung in der Staubsammelkammer 4 bzw. in dem Staubsauger 3 deutlich weniger behindert wird und dadurch dessen Saugleistung längerfristig aufrechterhalten werden kann. Das bandförmige Zugglied 8 kann dabei staubundurchlässig sein, wodurch der komplette Staub 6 (Grob- und Feinstaub) komprimiert wird. Feinstaub kann dabei in dem Grobstaub gebunden werden.
Alternativ ist auch denkbar, dass das bandförmige Zugglied 8 Öffnungen 17 für Feinstaubpartikel aufweist. Weist das bandförmige Zugglied 8 beispielsweise solche Öffnungen 17 zum Durchtritt von Feinstaub auf, ist eine bessere Verdichtung von Grobstaub möglich. Derartige Öffnungen 17 sind in einem beschränkten Bereich in 4 exemplarisch dargestellt, können selbstverständlich aber auch am gesamten Zugglied 8 angeordnet sein.
Das Zugglied 8 ist dabei ringförmig ausgebildet und liegt in einem entspannten Ausgangszustand, das heißt mit größerem Innendurchmesser, wie dies beispielsweise in den 4 und 9 gezeigt ist, zumindest teilweise an der Innenmantelfläche 7 an oder ist in geringem Abstand zu dieser angeordnet. Die Antriebseinrichtung 10 kann beispielsweise über ein Ritzel mit einer an dem bandförmigen Zugglied 8 angeordneten Verzahnung bzw. dort angeordneten Ausnehmungen zusammenwirken, wobei alternativ auch ein Zusammenwirken der Antriebseinrichtung 10 über eine Haftwalze mit dem bandförmigen Zugglied 8 denkbar ist. Eine derartige Haftwalze bietet den großen Vorteil, dass beispielsweise Endschalter entbehrlich sind, da eine derartige Haftwalze eine Art Rutschkupplung bildet und beim Überschreiten zu großer Kräfte, beispielsweise bei Erreichen eines vordefinierten Verdichtungsgrades, rutscht.
Um ein möglichst staubfreies Entnehmen des verdichteten Staubkuchens 11 aus der Staubsammelkammer 4, die gemäß der 1 mit einem abnehmbaren Deckel 12 verschlossen ist, zu erreichen, kann eine Einrichtung zur Zugabe von Bindemitteln vorgesehen sein. Über ein derartiges Bindemittel kann der Staub 6 bzw. der Staubkuchen 11 während oder nach dem Verdichten besprüht bzw. mit Bindemittel, beispielsweise Flüssigkeit, beaufschlagt werden, wodurch insbesondere eine Feinstaubverteilung beim Entsorgen des verdichteten Staubkuchens 11 aus der Staubsammelkammer 4 reduziert wird.
Des Weiteren können eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Ist-Betriebsparametern sowie eine damit kommunizierend verbundene Steuereinrichtung vorgesehen sein, die ein Betätigen der Verdichtereinrichtung 5 und damit ein Verdichten des in der Staubsammelkammer 4 gesammelten Staubes 6 in Abhängigkeit eines von der Erfassungseinrichtung übermittelten Signals bewirken, und/oder wobei die Erfassungseinrichtung in Abhängigkeit eines erfassten Ist-Betriebsparameters eine erforderliche Leerung anzeigt. Ist-Betriebsparameter können dabei beispielsweise eine Betriebszeit, eine Durchflussmenge, ein Füllstand, etc. sein. Auch kann über eine solche Erfassungseinrichtung ein Füllgrad der Staubsammelkammer 4 mit Staub 6 erfasst werden. Überschreitet somit der Füllgrad an Staub 6 in der Staubsammelkammer 4 einen vordefinierten Grenzwert, kann die Steuereinrichtung die Antriebseinrichtung 10 betätigen, woraufhin diese ein Zusammenziehen des bandförmigen Zuggliedes 8 (vgl. 3, 5, 7 und 10) bewirkt, wodurch der darin angeordnete Staub 6 zu einem Staubkuchen 11 verpresst wird (in 10 nicht gezeigt). Im Vergleich zu einem eindimensionalen Verpressen bewirkt das Zusammenziehen des bandförmigen Zuggliedes 8 ein zweidimensionales Verpressen, wodurch eine deutlich bessere Verzahnung der Staubpartikel und damit ein deutlich festerer Staubkuchen 11 erreicht werden können.
Mit der erfindungsgemäßen Staubsammeleinrichtung 1 kann beispielsweise ein Staubsauger 2 ausgestattet werden, wobei die Staubsammelkammer 4 der Staubsammeleinrichtung 1 stromauf eines Filters 14 angeordnet sein kann. Der Filter 14 kann dabei Bestandteil der Staubsammeleinrichtung 1 sein bzw. in dieser angeordnet sein. Das Zugglied 8 selbst kann darüber hinaus eine Kante 15 aufweisen, die bei einem Verdichten des Staubes 6 zu einem Staubkuchen 11 durch Zusammenziehen des Zuggliedes 8 an dem Filter 14, beispielsweise einem Flusensieb, entlangstreift und dieses dadurch säubert.
Alles in allem kann mit der erfindungsgemäßen Staubsammeleinrichtung 1 und einem mit einer derartigen Staubsammeleinrichtung 1 ausgestatteten erfindungsgemäßen Staubsauger 2 ein deutlich verlängertes Entleerungsintervall der Staubsammelkammer 4 erreicht werden, wodurch insbesondere bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen Staubsammeleinrichtung 1 in einem Saugroboter 3 ein deutlich längeres selbstständiges Arbeiten des Saugroboters 3 ermöglicht wird. Durch die erfindungsgemäß ausgestattete Verdichtereinrichtung 5 kann auch eine konstruktiv wenig aufwendige und kostengünstige Verdichtung des Staubes 6 zu einem Staubkuchen 11 ermöglicht werden.
Bezugszeichenliste

1: Staubsammeleinrichtung
2: Staubsauger
3: Saugroboter
4: Staubsammelkammer
5: Verdichtereinrichtung
6: Staub
7: Mantelfläche
8: Zugglied
9: Stelle der Überlappung
10: Antriebseinrichtung
11: Staubkuchen
12: Deckel
13: Welle
14: Filter
15: Kante
16: Verdichterelement
17: Öffnungen im Verdichterelement
18: erstes Ende des bandförmigen Zuggliedes
19: zweites Ende des bandförmigen Zuggliedes

Claims

Staubsammeleinrichtung (1) eines Staubsaugers (2) mit einer Staubsammelkammer (4) und einer Verdichtereinrichtung (5) zum Verdichten von in der Staubsammelkammer (4) gesammeltem Staub (6), wobei die Verdichtereinrichtung (5) ein in der Staubsammelkammer (4) angeordnetes und hinsichtlich seines Umfangs veränderliches Verdichterelement (16) aufweist, wobei die Verdichtereinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass durch eine Umfangsreduzierung des Verdichterelements (16) in der Staubsammelkammer (4) angesammelter Staub (6) verdichtbar ist; wobei das Verdichterelement (16) ein bandförmiges Zugglied (8) mit einem ersten Ende (18) und einem zweiten Ende (19) ist und die Verdichtereinrichtung (5) eine Antriebseinrichtung (10) zum Verstellen des bandförmigen Zuggliedes (8) aufweist; wobei das zweite Ende (19) des bandförmigen Zuggliedes (8) das erste Ende (18) des bandförmigen Zuggliedes (8) an einer Stelle (9) überlappt und zum Verdichten des in der Staubsammelkammer (4) gesammelten Staubes (6) mittels der Antriebseinrichtung (10) derart verstellbar ist, dass die Überlappung zunimmt und ein Umfang des Zuggliedes (8) dadurch abnimmt.
Staubsammeleinrichtung (1) eines Staubsaugers (2) mit einer Staubsammelkammer (4) und einer Verdichtereinrichtung (5) zum Verdichten von in der Staubsammelkammer (4) gesammeltem Staub (6), wobei die Verdichtereinrichtung (5) ein in der Staubsammelkammer (4) angeordnetes und hinsichtlich seines Umfangs veränderliches Verdichterelement (16) aufweist, wobei die Verdichtereinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass durch eine Umfangsreduzierung des Verdichterelements (16) in der Staubsammelkammer (4) angesammelter Staub (6) verdichtbar ist; wobei das Verdichterelement (16) ein bandförmiges Zugglied (8) mit einem ersten Ende (18) und einem zweiten Ende (19) ist und die Verdichtereinrichtung (5) eine Antriebseinrichtung (10) zum Verstellen des bandförmigen Zuggliedes (8) aufweist; wobei die Antriebseinrichtung (10) eine Welle (13) aufweist und das bandförmige Zugglied (8) zum Verdichten des in der Staubsammelkammer (4) gesammelten Staubes (6) mit seinem zweiten Ende (19) mittels der Antriebseinrichtung (10) auf deren Welle (13) aufwickelbar ist, während das erste Ende (18) des bandförmigen Zugglieds (8) fest angebunden ist, wodurch ein Umfang des Zuggliedes (8) abnimmt.
Staubsammeleinrichtung (1) eines Staubsaugers (2) mit einer Staubsammelkammer (4) und einer Verdichtereinrichtung (5) zum Verdichten von in der Staubsammelkammer (4) gesammeltem Staub (6), wobei die Verdichtereinrichtung (5) ein in der Staubsammelkammer (4) angeordnetes und hinsichtlich seines Umfangs veränderliches Verdichterelement (16) aufweist, wobei die Verdichtereinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass durch eine Umfangsreduzierung des Verdichterelements (16) in der Staubsammelkammer (4) angesammelter Staub (6) verdichtbar ist; wobei das Verdichterelement (16) ein bandförmiges Zugglied (8) mit einem ersten Ende (18) und einem zweiten Ende (19) ist und die Verdichtereinrichtung (5) eine Antriebseinrichtung (10) zum Verstellen des bandförmigen Zuggliedes (8) aufweist; wobei die Antriebseinrichtung (10) über ein Ritzel mit einer an dem bandförmigen Zugglied (8) angeordneten Verzahnung oder über eine Haftwalze mit dem bandförmigen Zugglied (8) zusammenwirkt.
Staubsammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (10) manuell bedienbar ist und/oder einen Elektromotor aufweist.
Staubsammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das bandförmige Zugglied (8) im Ausgangszustand an einer Innenmantelfläche (7) der Staubsammelkammer (4) anliegt.
Staubsammeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmantelfläche (7) rund, insbesondere zylinderförmig, ist.
Staubsammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bandförmige Zugglied (8) staubundurchlässig ist oder Öffnungen (17) für Feinstaubpartikel aufweist.
Staubsammeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Zugabe von Bindemittel vorgesehen ist, über welches der Staub (6) bindbar ist.
Staubsammeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Ist-Betriebsparametern sowie eine damit kommunizierend verbundene Steuereinrichtung vorgesehen sind, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie ein Betätigen der Verdichtereinrichtung (5) und damit ein Verdichten des in der Staubsammelkammer (4) gesammelten Staubes (6) in Abhängigkeit eines von der Erfassungseinrichtung übermittelten Signals bewirkt, und/oder dass die Erfassungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit eines erfassten Ist-Betriebsparameters eine erforderliche Leerung anzeigt.
Staubsauger (2) mit einem Gebläse und einem Filter (14) sowie einer Staubsammeleinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Staubsammelkammer (4) der Staubsammeleinrichtung (1) stromauf des Filters (14) angeordnet ist.
Staubsauger (2) mit einem Gebläse und einem Filter (14) sowie einer Staubsammeleinrichtung (1), wobei die Staubsammeleinrichtung (1) eine Staubsammelkammer (4) und eine Verdichtereinrichtung (5) zum Verdichten von in der Staubsammelkammer (4) gesammeltem Staub (6) aufweist, wobei die Verdichtereinrichtung (5) ein in der Staubsammelkammer (4) angeordnetes und hinsichtlich seines Umfangs veränderliches Verdichterelement (16) aufweist, wobei die Verdichtereinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass durch eine Umfangsreduzierung des Verdichterelements (16) in der Staubsammelkammer (4) angesammelter Staub (6) verdichtbar ist; wobei die Staubsammelkammer (4) der Staubsammeleinrichtung (1) stromauf des Filters (14) angeordnet ist; und wobei das Verdichterelement (16) ein bandförmiges Zugglied (8) ist, das eine Kante (15) aufweist, die bei einem Verdichten des Staubes (6) durch Verkürzen des Umfangs des bandförmigen Zuggliedes (8) an dem Filter (14) entlang streift.
Staubsauger nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Staubsauger (2) als selbstfahrender Saugroboter (3) ausgebildet ist.