DE10209718A1

DE10209718A1 - Federelement für eine Verschlussklappe einer Filtertüte

Info

Publication number: DE10209718A1
Application number: DE10209718A
Authority: DE
Inventors: Edison Fatehpour
Original assignee: Individual
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-09-25
Also published as: ES2303903T3; ATE392173T1; EP1480545A1; EP1480545B1; AU2003210424A1; WO2003073903A1; DE50309628D1

Abstract

Das Federelement für eine Verschlussklappe einer Staubsaugerfiltertüte ist eine Zugfeder, die auf der Seite der Verschlussklappe angebracht ist, auf welcher sie beim Öffnen der Verschlussklappe auf Zug belastet wird. Die Aufnahmen des Federelementes an der Verschlussklappe und an der Filtertüte sind so angebracht, dass bis zu einem bestimmten Winkel ein wirksamer Hebelarm zum Schließen der Verschlussklappe vorhanden ist.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Feder für die Verschlussklappe einer Filtertüte bei einem Staubsauger. Die Klappe dient dazu, dass der Eintritt in die Filtertüte verschlossen wird. Es gibt Verschlusskappen die nur beim Öffnen des Staubsaugers zum Wechseln der Filtertüten verschlossen werden. Dies geschieht entweder manuell durch Verschieben einer Verschlusslasche oder automatisch durch eine Feder.
Es sind auch Staubsauger auf dem Markt, bei denen während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs die Filtertüte oben und der Eintritt in die Filtertüte unten angebracht ist. Bei diesen Staubsaugern muss die Filtertüte nicht nur beim Wechseln der Filtertüte verschlossen werden sondern auch bei jedem Ausschalten des Saugers. Dies verhindert, dass Staub aus der Tüte bei ausgeschaltetem Gerät wieder durch das Saugrohr auf den Boden fällt. Da in den Filtertüten auch feiner Staub vorhanden ist, ist eine relativ hohe Mindestverschlusskraft notwendig damit kein Staub herausfällt. Dieser hohe Anfangswert der Federkraft kann beim Einschalten des Staubsaugers relativ leicht überwunden werden, da bei geschlossener Verschlussklappe eine große Druckdifferenz an der Klappe zu einer großen Öffnungskraft führt.
Die Kraft muss dann aber wieder abfallen und sollte dann auch bei großen Öffnungswinkel bis 90° nicht so stark ansteigen, damit der Unterdruck die Verschlussklappe sicher öffnet. Es sind auch Hilfseinrichtungen zur Unterstützung der Klappenöffnung im Einsatz die z. B. als Membran über Hebel die Klappe öffnen.
Oft werden bombierte Blattfedern verwendet die bei einem gewissen Durchbiegen eine Degression besitzen. Die Federn schnappen durch (Dieser Effekt wird beim Knackfrosch verwendet). Bei weiterer Öffnung der Klappe steigt aber auch bei diesen Federn die Federkraft kontinuierlich weiter an. Außerdem erhöht jede weitere Öffnung die Biegebelastung der Feder. Beim derzeitigen Stand der Technik kommt es dann bei großen Öffnungswinkeln zu großen Federkräften und außerdem zu sehr großen Belastungen der Blattfeder. Diese großen Belastungen führen häufig zu einer vorzeitigen Ermüdung und Beschädigung der Blattfeder.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Feder zu schaffen, die eine große Öffnung ohne großen Kraftanstieg ermöglicht und die Feder dabei nicht stark belastet wird. Außerdem darf die Feder nicht so stark aufbauen da die Filtertüte eine gewissen Dicke nicht überschreiten sollte.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen.

Es ist ein elastisches Gummi- oder Silikonformteil (LSR = Liquid Silicon Rubber) vorgesehen welches auf Zug belastet wird. Die Kontur des Federelementes ist flach damit das Federelement leicht um das Scharnier der Verschlussklappe gebogen werden kann. Durch die geschickte Wahl des Drehpunktes der Klappe und der Befestigungen der Feder kann eine sehr flache und auch eine degressive Kennlinie erreicht werden die trotzdem am Anfang eine hohe Verschlusskraft durch den wirksamen Hebelarm erzeugen kann. Wenn der Drehpunkt der Verschlussklappe geeignet gewählt wird, und außerdem eine Vertiefung im Scharnier vorhanden ist, ist auch eine Kennlinie möglich die in den negativen Bereich geht. Das bedeutet dass die Kraft kleiner als 0 wird und somit die Verschlussklappe offen stehen bleibt. Dazu muss die Verbindungslinie der neutralen Faser des Federelementes im Bereich des Drehpunktes auf die andere Seite des Scharniers durchschnappen.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Federelement eingebaut in die Filtertüte. Man erkennt das flache Federelement welches in der Verschlussklappe und in der Filtertüte eingehängt wird.
Gezeigt ist ein Öffnungswinkel von ca. 45°
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Federelement eingebaut in die Filtertüte. Gezeigt ist hier der Zustand bei dem die Verschlussklappe geschlossen ist.
Fig. 3 zeigt den Stand der Technik wobei hier eine Blattfeder verwendet wird. Die Blattfeder hat eine gewisse Bombierung damit die Federkraft nach einem gewissen Öffnungswinkel wieder absinkt. Gezeigt ist hier ein Öffnungswinkel von ca. 45°. Bei diesem Stand der Technik ist die Blattfeder als Biegefeder wirksam. Die Strömung wird bei dieser Variante nicht durch die Blattfeder behindert, da die Strömung auf der anderen Seite der Verschlussklappe vorbeiströmt.
Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Federelement eingebaut in die Filtertüte wobei die Filtertüte geschlossen ist. Man erkennt den vorhandenen Hebelarm der zu einem sicheren Verschließen der Klappe führt.
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Federelement nach Fig. 4 mit einem geringen Öffnungswinkel. Bei diesem geringen Öffnungswinkel liegt das Federelement noch nicht auf dem Scharnier auf.
Fig. 6 zeigt ein Federelement nach Fig. 4 diesmal mit einem Öffnungswinkel von ca. 70°. Man erkennt, dass sich bei diesem großen Öffnungswinkel das Federelement um das Scharnier biegt. Ein weiteres Öffnen der Verschlussklappe führt nur zu geringer Drehmomenterhöhung.
Fig. 7 zeigt eine Version wie Fig. 6 bei einem Öffnungswinkel bei ca. 70°. Bei dieser Version ist eine Vertiefung im Scharnier und in der Verschlussklappe vorhanden in der das Federelement eintauchen kann. Je nach Tiefe dieser Vertiefung kommt es zu einem bestimmten wirksamen Drehmoment in die andere Richtung so dass die Verschlussklappe offen bleibt. Die neutrale Faser des Federelementes liegt unter dem Drehpunktes der Verschlussklappe.
Fig. 8 zeigt mögliche Kennlinien mit dem erfindungsgemäßen Federelementes. Pic09 zeigt eine Kurve die auf ein niedriges Niveau abfällt. Pic10 fällt bis auf 0 ab und steigt dann wieder etwas an. Der Punkt wo die Kurve auf 0 oder auf das Minimum abfällt kann einfach über die Geometrie der Federelementbefestigung und Wahl der Feder festgelegt werden.

Claims

1. Federelement für eine Verschlussklappe einer Staubsaugerfiltertüte dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement eine Zugfeder ist, auf der Seite der Verschlussklappe angebracht ist auf welcher es beim Öffnen der Verschlussklappe auf Zug belastet wird, und dass die Aufnahmen des Federelementes an der Verschlussklappe und an der Filtertüte so angebracht sind dass bis zu einem bestimmten Winkel ein wirksamer Hebelarm zum Schließen der Verschlussklappe vorhanden ist.

2. Federelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass das Federelement eine geringe Biegesteifigkeit in der Richtung besitzt dass es einfach um das Scharnier der Klappe gebogen werden kann.

3. Federelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass das Federelement aus einem Gummiwerkstoff, aus einem Silikonformteil (LSR) oder aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) besteht.

4. Federelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass auf der Verschlussklappe eine Vertiefung angebracht ist in der das Federelement im geöffnetem Zustand komplett eintauchen kann, so dass auf der Klappe im geöffneten Zustand keine Kante oder Erhebung hervorsteht die die Strömung behindern kann.

5. Federelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass das Federelement aus einem Werkstoff besteht der ein Anhaften von Schmutz verhindert und dass das Federelement die komplette Klappe überdeckt.

6. Federelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass an dem Federelement auch eine Dichtung mit angebracht ist die zwischen der Klappe und der Filtertüte wirkt.

7. Federelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass das Federelement als O-Ring ausgeführt ist.

8. Federelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass das Federelement eine degressive Kennlinie der Verschlussklappe bewirkt die bei einem gewünschten Öffnungswinkel bis auf ein Drehmoment von 0 Nm absinkt.

9. Federelement nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet dass bei einen bestimmten Öffnungswinkel das wirksame Drehmoment auf die Verschlussklappe unter 0 Nm absinkt und somit die Klappe weiter bis zu einem Anschlag öffnet. Dieser Anschlag kann durch Anliegen des Federelementes auf der Verschlussklappe oder durch einen externen Anschlag realisiert werden.