DE112010001135T5

DE112010001135T5 - Flächenreinigungsgerät

Info

Publication number: DE112010001135T5
Application number: DE112010001135T
Authority: DE
Inventors: Ernest Conrad Wayne
Original assignee: GBD Corp
Current assignee: GBD Corp
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2012-08-02
Also published as: GB2479509B; US9826868B2; CA2658372A1; CA2907064C; CA2967272A1; CA2917900A1; US11330944B2; US20210186281A1; US10548442B2; US20200268223A1; US20170245701A1; US20160143495A1; WO2010102396A1; US11622659B2; US20110314631A1; CA2917900C; US10080473B2; US11529031B2; US9204769B2; GB2479509A

Abstract

Das Flächenreinigungsgerät umfasst einen Zyklon, welcher einen Schmutzaustritt mit offenem Ende und eine dem offenen Ende zugewandte Platte aufweist, wobei die Höhe des Spalts zwischen der Platte und dem offenen Ende nicht konstant ist.

Description

Technischer Bereich
Diese Patentbeschreibung betrifft Flächenreinigungsgeräte. Insbesondere betrifft sie Flächenreinigungsgeräte vom Zyklontyp.
Stand der Technik
Das Folgende ist kein Eingeständnis, dass all das, was nachfolgend diskutiert wird, zum Stand der Technik oder zum Allgemeinwissen von Fachleuten auf diesem Gebiet gehört.
Bei Zyklon-Staubsaugern benutzt man ein oder mehrere Zyklone, welche eine daran angeschlossene Schmutzsammelkammer aufweisen. Diese Schmutzsammelkammer kann im Boden einer Zyklonkammer ausgebildet sein. Im Zyklongehäuse kann eine Scheibe oder ein Trennblech dergestalt angeordnet sein, dass das Zyklongehäuse in eine obere Zyklonkammer und eine untere Schmutzsammelkammer unterteilt wird. Es ist auch bekannt, dass die Schmutzsammelkammer außerhalb des Zyklongehäuses angeordnet sein kann, und zwar dergestalt, dass sie die Zyklonkammer umgibt.
Darstellung der Erfindung
Die folgende Einleitung soll dazu dienen, dem Leser eine Einführung in die ausführliche Diskussion, die nun folgen soll, zu vermitteln. Diese Einleitung ist nicht dazu bestimmt, die Ansprüche zu begrenzen oder festzulegen.
Es soll nun gemäß einem umfassenden Aspekt ein Flächenreinigungsgerät vorgestellt werden, bei welchem ein Zyklon benutzt wird, der ein offenes Ende aufweist, wobei dieses offene Ende den Schmutzaustrag des Zyklons umfasst. Eine Platte, welche vorzugsweise eine dem offenen Ende zugewandte ebene Fläche aufweist, ist so angeordnet, dass sie dem offenen Ende zugewandt ist. Zum Beispiel kann diese Platte in einer Ebene liegen, welche sich rechtwinklig zu der durch die Zyklonkammer führende Längsachse erstreckt, und kann sich in einem gewissen Abstand vom offenen Ende befinden. Folglich ist zwischen der Platte und dem offenen Ende ein Spalt vorhanden und legt den Schmutzaustrag des Zyklons fest. Gemäß diesem Aspekt hat dieser Spalt keine gleichmäßige Länge.
Zum Beispiel kann das Zyklongehäuse eine veränderliche Länge aufweisen. Der Bereich, welcher eine kürzere Länge aufweist, legt einen Spalt fest, der eine vergrößerte Höhe aufweist. Als Alternative oder zusätzlich kann die Platte auf derjenigen Plattenseite, welche dem offenen Ende des Zyklons zugewandt ist, mit einer Seitenwand ausgestattet sein. Diese Seitenwand kann sich um einen Teil der Platte erstrecken. Die Höhe der Wand kann konstant oder auch veränderlich sein.
Die Seitenwand befindet sich vorzugsweise auf dem umfänglichen Rand der Platte. Der Durchmesser der Platte ist vorzugsweise ungefähr derselbe wie der Durchmesser des offenen Endes des Zyklons.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Seitenwand der Platte eine konstante Länge auf. Bei anderen Ausführungsformen weist die Seitenwand der Platte eine veränderliche Länge auf.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Seitenwand des Zyklons am offenen Ende ein erstes Endstück auf, wobei dieses erste Endstück eine umfängliche Begrenzung aufweist, und der Spalt weist einen ersten Bereich mit einer ersten Länge und einen zweiten Bereich mit einer zweiten Länge, die größer als die erste Länge ist, auf. Die erste Länge und die zweite Länge können konstant sein. Als Alternative können die erste Länge und die zweite Länge veränderlich sein.
Bei einigen Ausführungsformen erstreckt sich einer der Bereiche bis zu 210° der umfänglichen Begrenzung. Zum Beispiel kann sich der zweite Bereich bis zu 210° der umfänglichen Begrenzung erstrecken. Bei anderen Ausführungsformen erstreckt sich der zweite Bereich bis zu 240° der umfänglichen Begrenzung.
Es soll nun ein Flächenreinigungsgerät gemäß einem weiteren umfassenden Aspekt vorgestellt werden. Dieses Flächenreinigungsgerät umfasst einen Luftströmungskanal, der sich von der Schmutzluft-Eintrittsöffnung bis zur Reinluft-Austrittsöffnung erstreckt. In diesem Luftströmungskanal befindet sich ein Ansaugmotor. In diesem Luftströmungskanal befindet sich auch ein Zyklon. Dieser Zyklon umfasst eine Lufteintrittsöffnung, eine Luftaustrittsöffnung, ein offenes Ende, eine Langsachse und eine sich in Längsrichtung erstreckende Seitenwand. Diese Seitenwand weist eine veränderliche Länge auf. Eine Schmutzsammelkammer steht mit dem offenen Ende strömungsmäßig in Verbindung.
Bei einigen Ausführungsformen ist ein erster Bereich der Seitenwand länger als ein zweiter Bereich der Seitenwand.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Seitenwand am offenen Ende ein erstes Endstück auf, wobei dieses erste Endstück eine umfägliche Begrenzung hat, und dieser erste Bereich umfasst bis zu 240° der umfänglichen Begrenzung und der zweite Bereich umfasst bis zu 120° der umfänglichen Begrenzung.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Flächenreinigungsgerät außerdem eine Platte, welche dem offenen Ende zugewandt ist. Diese Platte kann sich in einem gewissen Abstand von der vorderen Abschlusswand des Flächenreinigungsgerätes befinden. Ein erster Bereich der Schmutzsammelkammer kann sich zwischen der Platte und der vorderen Abschlusswand befinden. Vorzugsweise umgibt ein zweiter Bereich der Schmutzsammelkammer zumindest einen Teil des Zyklons.
Gemäß einem weiteren umfassenden Aspekt soll nun ein weiteres Flächenreinigungsgerät vorgestellt werden. Dieses Flächenreinigungsgerät umfasst einen Luftströmungskanal, der sich von der Schmutzluft-Eintrittsöffnung bis zur Reinluft-Austrittsöffnung erstreckt. In diesem Luftströmungskanal befindet sich ein Ansaugmotor. In diesem Luftströmungskanal befindet sich auch ein Zyklon. Dieser Zyklon umfasst eine Lufteintrittsöffnung, eine Luftaustrittsöffnung, ein offenes Ende, eine Längsachse und eine sich in Längsrichtung erstreckende Seitenwand. Es ist eine Platte vorhanden, welche eine Zyklonseite aufweist, die dem offenen Ende zugewandt ist. Diese Platte ist so angeordnet, dass zwischen dieser Platte und dem offenen Ende des Zyklons ein Spalt festgelegt wird. Diese Platte weist eine Seitenwand auf, welche sich in Richtung zum offenen Ende erstreckt. Die Schmutzsammelkammer steht mit dem offenen Ende strömungsmäßig in Verbindung.
Bei einigen Ausführungsformen erstreckt sich die Plattenseitenwand um einen Teil der Platte. Bei einigen Ausführungsformen weist die Seitenwand der Platte eine konstante Länge auf. Bei anderen Ausführungsformen weist die Seitenwand der Platte eine veränderliche Höhe auf.
Alle hier beschriebenen Flächenreinigungsgeräte können einen tragbaren Staubsauger und vorzugsweise einen Handstaubsauger umfassen. Der tragbare Staubsauger kann auf einen Standstaubsauger auf abnehmbare Weise montierbar sein.
Es versteht sich von selbst, dass eine Ausführungsform eines oder mehrere der in den Beispielen dargelegten Merkmale aufweisen kann.
Zeichnungen
Bei der ausführlichen Beschreibung soll auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen werden. Bei diesen handelt es sich um:
1 ist eine Seitenansicht eines Beispiels für einen Handstaubsauger;
2 ist eine Draufsicht auf den Handstaubsauger von 1;
3 ist eine Vorderansicht des Handstaubsaugers von 1;
4 ist eine perspektivische Rückansicht des Handstaubsaugers von 1 in teilweiser Explosivdarstellung;
5 ist eine perspektivische Vorderansicht des Handstaubsaugers von 1 in teilweiser Explosivdarstellung;
6. ist eine Schnittdarstellung längs der Linie 6-6 in 2;
7 ist eine Ansicht des Handstaubsaugers von 1 von unten;
8 ist eine perspektivische Veranschaulichung des Flächenreinigungsgeräts der 1, wie es auf einen Standstaubsauger montiert ist.
9 ist eine perspektivische Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform eines Handstaubsaugers in teilweiser Explosivdarstellung und
10 ist eine Schnittdarstellung längs der Linie 10-10 von 9.
Beschreibung verschiedener Beispiele
Nachfolgend sollen verschiedene Geräte oder Verfahren beschrieben werden, um ein Beispiel für jeden Anspruch der Erfindung zu liefern. Keines der nachfolgend beschriebenen Beispiele schränkt irgend einen Anspruch der Erfindung ein und jeder Anspruch der Erfindung kann auch Verfahren oder Geräte umfassen, die nachfolgend nicht beschrieben werden. Die Ansprüche der Erfindung sind nicht auf Geräte oder Verfahren beschränkt, welche all die Merkmale von irgend einem der nachfolgend beschriebenen Geräte oder Verfahren aufweisen, oder auf Merkmale, welche mehreren oder allen nachfolgend beschriebenen Geräten gemeinsam sind. Es ist möglich, dass eines der nachfolgend beschriebenen Geräte oder Verfahren keine Ausführungsform irgend eines Anspruchs der Erfindung ist.
Es soll nun auf die 1 bis 7 Bezug genommen werden, in denen ein erstes Beispiel eines Flächenreinigungsgerätes 100 dargestellt ist. Vorzugsweise ist das Flächenreinigungsgerät 100 (hier auch als Reiniger 100 oder Staubsauger 100 bezeichnet) ein tragbarer Staubsauger 100 wie beispielsweise ein Handstaubsauger 100, so wie er dargestellt ist. Dieser Handstaubsauger 100 lässt sich über eine zu reinigende Fläche in der Weise bewegen, dass man den Handgriff 102 anfasst und bedient. In anderen Ausführungsformen kann das Flächenreinigungsgerät 100 ein anderer Typ von Flächenreinigungsgerät sein wie beispielsweise ein Stick-Staubsauger, ein Standstaubsauger oder ein Bodenstaubsauger.
Die als Beispiel dargestellten Ausführungsformen sind Handstaubsauger. Bei jedem beliebigen Reinigungsgerät vom Zyklontyp kann das Modell für einen Zyklon und eine zugewandte Platte mit einem dazwischen liegenden Spalt nicht einheitlicher Höhe benutzt werden. Falls dieses Merkmal bei einem tragbaren Flächenreinigungsgerät wie beispielsweise einem Handstaubsauger benutzt wird, dann kann das tragbare Flächenreinigungsgerät von jeder beliebigen Bauart sein. Wie das als Beispiel dargestellt ist, enthält zum Beispiel der Staubsauger einen oberen Bereich 104, einen unteren Bereich 106, eine Vorderseite 108 und eine Rückseite 110. In dem dargestellten Beispiel kann der Handgriff 102 irgendwo am Staubsauger angebracht sein wie beispielsweise auf der Rückseite 110 und kann von beliebiger Bauart sein. Der Staubsauger 100 kann verschiedenartige Konfigurationen aufweisen (z. B. unterschiedliche Unterbringung und Ausrichtung der Zykloneinheit und des Ansaugmotors und untereinander abweichende Zykloneinheiten, welche einen oder mehrere Zyklone und einen oder mehrere Filter umfassen können) und bei ihm kann von jedem beliebigen Typ von Düse oder von jeglicher Position der Düse Gebrauch gemacht werden.
In dem dargestellten Beispiel umfasst der Staubsauger 100 eine Düse 112, welche von beliebiger Bauart sein kann, und eine Zykloneinheit 114, welche gemeinsam den Flächenreinigungskopf 116 des Staubsaugers 100 bilden. Wie das als Beispiel dargestellt ist, befindet sich der Flächenreinigungskopf 116 vorzugsweise an der Vorderseite des Staubsaugers 100.
Die Düse 112 kommt mit der zu reinigenden Fläche in Kontakt und umfasst eine Schmutzluft-Eintrittsöffnung 118, durch welche die schmutzhaltige Luft in den Staubsauger 100 gesaugt wird. Ein Luftströmungskanal erstreckt sich von der Schmutzluft-Eintrittsöffnung 118 zur Reinluft-Austrittsöffnung 120 des Reinigers 100. In dem dargestellten Beispiel befindet sich die Reinluft-Austrittsöffung 120 auf der Rückseite 110 des Reinigers 100.
Die Zykloneinheit 114 ist in dem Luftströmungskanal auf der Abströmseite der Schmutzluft-Eintrittsöffnung 118 angeordnet. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Zykloneinheit einen Zyklon 122, welcher in dem Luftströmungskanal angeordnet ist, und eine Schmutzkammer 124. In anderen Beispielen kann die Zykloneinheit 114 mehr als eine Zyklonstufe enthalten, wobei jede Zyklonstufe einen oder mehrere Zyklone und eine oder mehrere Schmutzkammern umfasst. Dementsprechend können die Zyklone parallel und/oder in Reihe angeordnet sein.
In dem dargestellten Beispiel befindet sich die Düse 112 am unteren Bereich 106 des Staubsaugers 100. Wie das als Beispiel dargestellt ist, befindet sich die Düse 112 vorzugsweise am Boden des Staubsaugers 100 und vorzugsweise unterhalb der Zykloneinheit 114. Wie das als Beispiel dargestellt ist, kann sich folglich die Düse 112 an der Unterseite 117 der Zykloneinheit 114 befinden. In einem besonders bevorzugten Modell kann die obere Wand der Düse eine untere Wand der Zykloneinheit 114 sein. Wie das in 6 dargestellt ist, umgibt die Schmutzkammer 124 den unteren Bereich des Zyklons 122. Folglich kann die obere Wand der Düse 112 Teil der unteren Wand der Schmutzkammer sein. Es versteht sich von selbst, dass, wenn die Schmutzkammer 124 sich nicht um den unteren Bereich des Zyklons 122 erstreckt, die obere Wand von Düse 112 Teil der unteren Wand des Zyklons 122 sein kann.
In dem dargestellten Beispiel ist die Düse 112 vorzugsweise am unteren Bereich 106 des Staubsaugers 100 fest angeordnet. Das bedeutet, dass die Düse 112 sich in Bezug auf die übrigen Teile des Staubsaugers 100 nicht bewegen lässt (sich z. B. nicht drehen lässt) und am unteren Teil 106 des Staubsaugers 100 fest sitzt.
Wie in 3 und 5 dargestellt ist, hat die Düse 112 eine Breite WN und die Zykloneinheit 114 hat eine Breite WC. In dem dargestellten Beispiel haben WN und WC etwa dieselben Werte. Ein Vorteil dieses Modells besteht darin, dass die Düse einen Reinigungspfad aufweist, welcher im Wesentlichen so breit ist wie der Handstaubsauger selbst.
Vorzugsweise umfasst die Düse 112 eine Strömungskammer, in welcher zumindest ein Teil und vorzugsweise der größere Teil der unteren Fläche der Kammer offen ist. In einem alternativen Modell kann die Düse eine untere Wand umfassen, welche das untere Ende abschließt. Folglich kann die Düse 112 verschiedenartige Auslegungen aufweisen und kann ein Durchgang mit offenen Seiten oder ein geschlossener Durchgang sein.
Die Düse 112 kann mit einem anderen Bauteil der Zykloneinheit 114 eine gemeinsame Wand haben. Wie das in 7 als Beispiel dargestellt ist, umfasst die Düse 112 eine obere Düsenwand 126, welche ein geschlossenes oberes Ende der Strömungskammer 136 festlegt. In dem dargestellten Beispiel umfasst die obere Düsenwand 126 einen unteren Bereich 119 der Wand 115 der Zykloneinheit.
Vorzugsweise erstrecken sich eine oder mehrere nach unten zeigende Wände 128 von der oberen Düsenwand 126 nach unten. Die nach unten zeigende Wand ist vorzugsweise generell U-förmig. In einer Ausführungsform befindet sich die nach unten zeigende Wand auf der Rückseite der Öffnung 138. In anderen Ausführungsformen können sich die nach unten zeigenden Wände als Alternative oder zusätzlich an den seitlichen Wänden von Öffnung 138 befinden. Es ist vorzuziehen, dass sich die nach unten zeigenden Wände auf jeder seitlichen Wand von Öffnung 138 und auf der Rückseite davon befinden. Außerdem können sich die nach unten zeigenden Wände 128 über eine beträchtliche Entfernung zum vorderen Ende 108 und vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Strecke bis zum vorderen Ende 108 erstrecken. Die nach unten zeigenden Wände können durchgehend sein, um eine Einzelwand festzulegen, wie das dargestellt ist, oder können unterbrochen sein. Die nach unten zeigenden Wände sind vorzugsweise starr (z. B. mit der Zykloneinheit 114 als Ganzes gegossen). Sie können jedoch auch flexibel sein (z B. Borsten oder Gummi) oder können beweglich an die Zykloneinheit 114 (z. B. über Scharniere montiert) angebaut sein.
Vorzugsweise befindet sich das untere Ende 132 der nach unten zeigenden Wand 128 in einem gewissen Abstand über der zu reinigenden Fläche, wenn der Handstaubsauger auf die zu reinigende Fläche gesetzt ist. Wie das in 6 als Beispiel dargestellt ist, befindet sich das untere Ende 132 der nach unten zeigenden Wand 128, wenn der Staubsauger 100 auf den Fußboden F gesetzt ist, in einem Abstand H über dem Fußboden. Vorzugsweise liegt dieser Abstand H zwischen 0,25 und 4,5 mm (0,01 und 0,175 Zoll), stärker vorzuziehen ist ein Abstand zwischen 1,0 und 2,0 mm (0,04 und 0,08 Zoll).
Die Höhe der nach unten zeigenden Wand (zwischen oberer Düsenwand 126 und unterem Ende 132) kann variieren. In einigen Beispielen kann die nach unten zeigende Wand eine Höhe zwischen etwa 1,3 und etwa 22,2 mm (0,05 und 0,875 Zoll), vorzugsweise zwischen etwa 3,2 und etwa 15,2 mm (0,125 und 0,6 Zoll) aufweisen, wobei Werte zwischen etwa 5,1 und etwa 10,2 mm (0,2 und 0,4 Zoll) stärker vorzuziehen sind. Die Höhe der nach unten zeigenden Wand kann variieren, ist aber vorzugsweise konstant.
Wie als Beispiel dargestellt ist, legt das offene Ende der U-Form eine offene Seite 130 der Düse fest und bildet die Schmutzluft-Eintrittsöffnung 118 des Reinigers 100. In dem dargestellten Beispiel befindet sich die offene Seite 130 an der Vorderseite der Düse 112. Beim Gebrauch, wenn sich die wahlweise vorhandenen Räder 135 mit einer Fläche in Kontakt befinden, sitzt die offene Seite darüber und befindet sich in unmittelbarer Nähe der zu reinigenden Fläche (z. B. des Fußbodens F). Vorzugsweise befindet sich das untere Ende 132 der nach unten zeigenden Wände 128 in einem gewissen Abstand über dem Fußboden F. Folglich kann etwas Luft in die Düse 112 treten, indem sie unter der nach unten zeigenden Wand 132 strömt. In einem derartigen Fall erfolgt der Eintritt der Primärluft in die Düse 112 über die offene Seite 130, so dass die Schmutzluft-Eintrittsöffnung 118 die Primärluft-Eintrittsöffnung ist mit einer Sekundärluft-Eintrittsöffnung, die unter der nach unten zeigenden Wand 128 liegt. In dem dargestellten Beispiel legt das untere Ende 132 der nach unten zeigenden Wand 128 ein offenes unteres Ende 134 der Düse 112 fest. Dieses offene untere Ende 134 erstreckt sich vorzugsweise bis zur Vorderseite 108 des Reinigers 100 und geht in die offene Seite 130 über.
Beim Gebrauch hat die als Beispiel dargestellte Düse ein offenes unteres Ende 134, welches der zu reinigenden Fläche zugewandt ist. In dem dargestellten Beispiel sind mehrere Räder 135 an die nach unten zeigende Wand 128 montiert und erstrecken sich über das untere Ende 132 der nach unten zeigenden Wand 128 hinaus weiter nach unten. Folglich befindet sich beim Gebrauch, wenn sich die Räder 135 mit einer Fläche in Kontakt befinden, das untere Ende 132 der nach unten zeigenden Wand 128 in einem gewissen Abstand von der zu reinigenden Fläche und der Raum zwischen dem unteren Ende der nach unten zeigenden Wand 128 und der zu reinigenden Fläche bilden eine sekundäre Schmutzluft-Eintrittsöffnung zum Staubsauger 100. Es versteht sich von selbst, dass die Räder 135 optional sind. Vorzugsweise sind die Räder 135 außerhalb des durch die Düse 112 führenden Luftpfades angeordnet, z. B. von der nach unten zeigenden Wand 128 seitlich nach außen. Vorzugsweise ist ein Paar Vorderräder 135 vorhanden. Vorzugsweise befinden sich die Räder in unmittelbarer Nähe der Vorderseite 108. Optional können ein oder mehrere Hinterräder 180 vorhanden sind. In einer alternativen Ausführungsform brauchen keine Räder vorhanden sein.
Die obere Düsenwand 126, die nach unten zeigende Wand 128 und das offene untere Ende 134 der Düse 112 legen eine durch offene Seiten gekennzeichnete Strömungskammer 136 der Düse fest. Beim Gebrauch, wenn sich die Räder 135 mit einer horizontalen Fläche in Kontakt befinden, erstrecken sich die Düse 112 und die Strömungskammer 136 im Allgemeinen in horizontaler Richtung und vorzugsweise in linearer Ausrichtung längs der Düsenachse 113 (siehe 7).
In der oberen Düsenwand 126 befindet sich eine Öffnung 138, welche mit der Strömungskammer 136 in Verbindung steht. Diese Öffnung 138 kann beliebige Größe und Konfiguration aufweisen und sich an verschiedenartigen Stellen in der oberen Düsenwand 126 befinden. Beim Gebrauch, wenn sich die Räder 135 mit einer Fläche in Kontakt befinden, ist die Öffnung 138 der zu reinigenden Fläche zugewandt, Luft tritt in die Schmutzluft-Eintrittsöffnung 118, strömt in horizontaler Richtung durch die Strömungskammer 136 hindurch und tritt in die Öffnung 138. Die Öffnung 138 steht mit einem Zykloneintrittskanal 139 in Verbindung, welcher mit der Lufteintrittsöffnung 140 des Zyklons 122 in Verbindung steht.
Es soll nun auf die 5 und 6 Bezug genommen werden. Hier umfasst der Zyklon 122 eine sich längs erstreckende Seitenwand 142. In dem dargestellten Beispiel ist diese sich längs erstreckende Seitenwand 142 im Wesentlichen zylinderförmig. Die Zyklonkammer befindet sich innerhalb der Kammerwand 142. Der Zyklon 122 erstreckt sich längs der Längsachse 123. Wie das dargestellt ist, verläuft die Achse 123 vorzugsweise parallel zur Düsenachse und erstreckt sich im Allgemeinen in horizontaler Richtung, wenn sich der Reiniger 100 in Gebrauch befindet und die Räder 135 auf einer Fläche aufsitzen.
Der Zyklon 122 umfasst außerdem einen Lufteintritt 140 und einen Luftaustritt 145. Der Lufteintritt des Zyklons und der Luftaustritt des Zyklons können jede beliebige Konfiguration aufweisen, die auf dem Fachgebiet bekannt ist. Der Zyklon 122 umfasst außerdem ein offenes Ende 147. Dieses offene Ende 147 umfasst den Schmutzaustritt 146 des Zyklons 122.
Wie das als Beispiel dargestellt ist, wird der Lufteintritt 140 des Zyklons durch eine Öffnung in der Kammerwand 142 festgelegt. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist der Eintrittskanal dergestalt konfiguriert, dass die Luft in den Zyklon 122 in einem tangentialen Strömungspfad einströmt, so kann dieser Kanal 139 z. B. bogenförmig sein. Die Luft strömt auf einem Zyklonpfad in den Zyklon und der in der Luft enthaltene Schmutz wird von der Luft getrennt. Die Luft tritt aus dem Zyklon durch einen Austrittskanal 144 aus, welcher mit dem Luftaustritt 145 in Verbindung steht. Der Schmutz, der aus der Luft abgesondert wurde, verlässt den Zyklon über einen Schmutzaustritt 146, welcher durch das offene Ende 147 festgelegt wird, und gelangt in die Schmutzkammer 124.
Wie in 6 als Beispiel dargestellt ist, kann anschließend an den Austrittskanal 144 ein Abdeckblech 174 vorhanden sein, welches sich von der Eintrittsstelle 176 in einem gewissen Abstand befindet und bis zum Austrittskanal 144 diesem zugewandt ist. Das Abdeckblech 174 kann über Beine 178 an den Zyklon 122 montiert sein. In dem dargestellten Beispiel bilden das Abdeckblech 174 und die Beine 178 eine Baugruppe 182 welche auf herausnehmbare Weise in den Zyklon eingebaut ist. In einigen Beispielen kann um die Beine ein Schirm montiert sein. Das Abdeckblech 174 kann von beliebiger Bauart sein.
Wie weiter oben bereits angemerkt worden ist, steht das offene Ende 147 des Zyklons mit einer Schmutzkammer 124 in Verbindung. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Schmutzkammer 124 zwei Bereiche. Ein erster Bereich 148 befindet sich vorn Schmutzaustrag 146 nach vorn gerichtet. Ein zweiter Bereich 150 ist mit dem Zyklon 122 konzentrisch und umgibt zumindest einen Teil des Zyklons 122. Ein unterer Bereich 152 des zweiten Bereichs 150 befindet sich unter dem Zyklon. Wie das dargestellte Beispiel zeigt, ist die Düse unter dem ersten Bereich 148 und dem unteren Bereich 152 angeordnet.
Das Flächenreinigungsgerät umfasst vorzugsweise eine Platte 154, welche dem offenen Ende 147 des Zyklons zugewandt ist. Vorzugsweise weist die Platte 154 eine Zyklonseite 155 auf, welche dem offenen Ende 147 zugewandt ist, sowie eine Schmutzbehälterseite 157, welche der Vorderwand 158 zugewandt ist. Die Zyklonseite 155 ist vorzugsweise planar. Wie als Beispiel dargestellt ist, kann die Zyklonseite beispielsweise so ausgerichtet sein, dass sie zur Zyklonachse 123 rechtwinklig ist. Vorzugsweise befindet sich die Platte 154 zum offenen Ende des Zyklons auf Abstand. Vorzugsweise haben der Durchmesser der Platte 154 und der Durchmesser des offenen Endes etwa dieselben Werte. Die Platte kann geringfügig kleiner und/oder geringfügig größer sein (z. B. +/–10%).
Wie dargestellt ist, kann die Platte 154 in der Schmutzkammer 124 angeordnet sein und befindet sich an der Vorderseite 108 des Reinigers in einem gewissen Abstand von der Vorderwand 158. Folglich liegt der erste Bereich 148 der Schmutzkammer 124 zwischen der Schmutzbehälterseite 157 der Platte 154 und der vorderen Abschlusswand 158 des Flächenreinigungsgerätes.
Vorzugsweise ist die Platte so angeordnet, dass zwischen der Platte 154 und dem offenen Ende 147 des Zyklons ein Spalt 171 festgelegt wird. Stärker vorzuziehen ist, dass dieser Spalt in der Richtung der Längsachse 123 des Zyklons 122 eine veränderliche Länge aufweist.
Wie in 5 und 6 dargestellt ist, hat beispielsweise die Seitenwand 142 des Zyklons 122 eine veränderliche Länge. Das heißt, dass, wie dargestellt ist, ein erster Bereich 184 der Seitenwand 142 länger ist als ein zweiter Bereich 186 der Seitenwand. Folglich liefert in dieser Ausführungsform die veränderliche Länge der Seitenwand des Zyklons die veränderliche Länge des Spalts.
Bei der dargestellten Ausführungsform hat der erste Bereich 184 der Seitenwand 142 eine erste Länge L1A und der zweite Bereich 186 der Seitenwand 142 hat eine zweite Länge L2A. Folglich hat der Spalt angrenzend an den ersten Bereich 184 der Seitenwand eine erste Länge L1B und angrenzend an den zweiten Bereich 186 der Seitenwand eine zweite Länge L2B. In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite Länge L2A größer als die erste Länge L1A. Folglich ist die erste Länge L1B des Spalts 171 größer als die zweite Länge L2B des Spalts 171.
Vorzugsweise sind die erste Länge L1A des ersten Bereichs 184 und die zweite Länge L2A des zweiten Bereichs konstant. Stärker vorzuziehen ist, dass die erste Länge L1B des Spalts 171 und die zweite Länge L2B des Spalts 171 konstant sind. In alternativen Ausführungsformen jedoch können ein Wert oder beide Werte der ersten Länge L1B des Spalts 171 und der zweiten Länge L2B des Spalts 171 veränderlich sein.
In der als Beispiel dargestellten Ausführungsform hat die Seitenwand 142 am offenen Ende 147 ein erstes Endstück 188 und gegenüber dem ersten Ende ein zweites Endstück 190. Das erste Endstück weist eine umfängliche Begrenzung auf. In den Ausführungsformen, in denen die erste Länge L1A und die zweite Länge L2A konstant sind, erstreckt sich vorzugsweise einer der Bereiche erster Bereich 184 und zweiter Bereich 186 bis zu 210° dieser umfänglichen Begrenzung. Beispielsweise kann sich der erste Bereich 184 bis zu 210° der umfänglichen Begrenzung erstrecken. Beispielsweise, wie das dargestellt ist, erstreckt sich der erste Bereich 184 über etwa 180° der umfänglichen Begrenzung (angegeben durch den Pfeil P1) und der zweite Bereich 186 erstreckt sich über etwa 180° der umfänglichen Begrenzung (angegeben durch den Pfeil P2).
In alternativen Ausführungsformen, bei denen die erste Länge L1A und/oder die zweite Länge L2B veränderlich sind, erstreckt sich einer der beiden Bereiche erster Bereich 184 und zweiter Bereich 186 vorzugsweise über bis zu 240° der umfänglichen Begrenzung. Beispielsweise kann der erste Bereich 240° der umfänglichen Begrenzung umfassen und der zweite Bereich kann 120° der umfänglichen Begrenzung umfassen. In einer derartigen Ausführungsform kann die Stirnfläche der Wand, die dem offenen Ende des Zyklons zugewandt ist, sich unter einem gewissen Winkel nach oben erstrecken.
Es versteht sich von selbst, dass in alternativen Ausführungsformen ein Zyklon 122, der eine veränderliche Länge aufweist, von Nutzen sein kann, selbst wenn eine Platte 154 nicht vorhanden ist.
Wie in den 9 und 10 als Beispiel dargestellt ist, kann die Platte 154 als Alternative oder zusätzlich eine Plattenseitenwand 153 aufweisen, welche sich in Richtung auf das offene Ende 147 erstreckt. Vorzugsweise befindet sich diese Plattenseitenwand 153 an der Peripherie der Platte. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Plattenseitenwand 153 um einen Teil der Platte 154. Folglich legt in dieser Ausführungsform der Raum zwischen der Plattenseitenwand und dem offenen Ende des Zyklons die veränderliche Länge des Spalts fest, und der Spalt 171 hat zwischen der Platte 154 und dem Endstück 188 des Zyklons 122 eine erste Länge L1B und zwischen der Seitenwand 153 und dem Endstück 188 des Zyklons 122 eine zweite Länge L2B, die kleiner als die erste Länge L1B ist.
Wie dargestellt ist, hat die Seitenwand 153 der Platte 154 in einigen Ausführungsform eine konstante Länge.
In alternativen Ausführungsformen kann sich die Plattenseitenwand über die gesamte Strecke um die Platte 154 herum erstrecken und kann eine veränderliche Länge aufweisen.
Die Platte 154 kann mit beliebigen Mitteln an jedes beliebige Bauteil in der Zykloneinheit 114 montiert sein. Wie das dargestellte Beispiel zeigt, ist die Trennplatte auf einen Arm 156 montiert, der sich an der Vorderseite 108 des Reinigers 100 von der Vorderwand 158 aus erstreckt.
Die Zykloneinheit 114 kann mit beliebigen Mitteln, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, gereinigt werden. Zum Beispiel kann sich eines der Enden der Zykloneinheit 114 öffnen lassen. Wie die beispielhafte Darstellung in den 4 und 5 zeigt, ist die Vorderwand 158 an der Wand 115 der Zykloneinheit schwenkbar dergestalt montiert, dass die Zykloneinheit 114 geöffnet und die Schmutzkammer 124 geleert werden können. Wenn die Vorderwand 158 vom Rest der Zykloneinheit 114 weggedreht wird, werden die Trennplatte 154 und der Arm 156 auch vom Rest der Zykloneinheit weggedreht. Es ist ein Riegel 159 vorhanden, mit welchem die Vorderwand 158 an der Wand 115 befestigt wird. In alternativen Beispielen kann sich die Vorderwand 158 von der Wand 115 der Zykloneinheit abnehmen lassen oder das gegenüber liegende Ende der Zykloneinheit 114 kann sich öffnen lassen.
Die Reinluft, die aus dem Zyklon 122 austritt, strömt durch den Austrittskanal 144, tritt aus dem Flächenreinigungskopf 116 aus und strömt in den Reinigerkörper 160. Die aus dem Zyklon austretende Luft kann einer oder mehreren Behandlungsstufen unterzogen werden (z. B. Zyklonbehandlung und/oder Filterung). In dem dargestellten Beispiel ist ein Reinigerkörper 160 an der Rückseite des Flächenreinigungskopfes 116 angebracht. Dieser Reinigerkörper umfasst ein Gehäuse 161, in welchem vorzugsweise eine optionale Vormotor-Filteranordnung 162, ein Ansaugmotor 164 und ein optionaler Filter 166 hinter dem Motor untergebracht sind.
In den als Beispiel dargestellten Ausführungsformen weist der Staubsauger eine lineare Konfiguration auf. Folglich befindet sich die Vormotor-Filteranordnung 162 vorzugsweise in dem Strömungsweg anschließend an den Austrittskanal 144 auf dessen Abströmseite. Die Vormotor-Filteranordnung 162 dient dazu, verbleibendes teilchenförmiges Material aus der aus dem Zyklon 122 austretenden Luft zu entfernen, und kann irgend ein Typ von Filter wie beispielsweise ein Schaumfilter sein. Wie dargestellt ist, können ein oder mehrere Filter benutzt werden. Wenn der Staubsauger eine nichtlineare Konfiguration aufweist, dann braucht die Vormotor-Filteranordnung 162 nicht anschließend an den Austrittskanal 144 angeordnet werden.
Der Ansaugmotor 164 befindet sich im Strömungsweg vorzugsweise anschließend an den Vormotorfilter 162 und auf dessen Abströmseite. Der Saugmotor saugt Luft in die Schmutzluft-Eintrittsöffnung 118 des Reinigers 100, strömt dann durch den Strömungspfad hinter dem Ansaugmotor und tritt schließlich durch die Reinluft-Austrittsöffnung 120 aus. Der Ansaugmotor 164 weist eine Motorachse 165 auf. In dem dargestellten Beispiel erstrecken sich die Motorachse 165 und die Zyklonachse 122 in derselben Richtung und sind im Allgemeinen parallel. Der Ansaugmotor 164 kann jeder beliebige Typ von Ansaugmotor sein. Falls der Staubsauger eine nichtlineare Konfiguration aufweist, dann muss der Motor 164 nicht angrenzend an den Vormotorfilter 162 angeordnet sein.
Der Nachmotorfilter 166 befindet sich im Strömungsweg auf der Abströmseite und vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Ansaugmotors 164. Der Nachmotorfilter dient dazu, verbleibendes teilchenförmiges Material aus der aus dem Reiniger 100 austretenden Luft zu entfernen. Der Nachmotorfilter 166 kann jeder beliebige Filtertyp sein wie beispielsweise ein hocheffizienter Submikron-Schwebstofffilter (HEPA-Filter).
Der Reinluftaustritt 120 befindet sich auf der Abströmseite des Nachmotorfilters 166. Der Reinluftaustritt 120 umfasst eine Anzahl von Öffnungen, die vorzugsweise im Gehäuse 161 ausgebildet sind.
Wie das dargestellte Beispiel zeigt, ist der Körper 160 des Reinigers vorzugsweise abnehmbar an den Flächenreinigungskopf 116 montiert. Zum Beispiel kann der Reinigerkörper 160 gänzlich vom Flächenreinigungskopf 116 abnehmbar sein oder er kann am Flächenreinigungskopf 116 schwenkbar befestigt sein. Folglich können der Reinigerkörper 160 und der Flächenreinigungskopf 116 voneinander getrennt werden, um den Zugang zum Innern des Reinigerkörpers 160 oder des Flächenreinigungskopfes 116 zu schaffen. Dies kann ermöglichen, die Vormotor-Filteranordnung 162 zu reinigen, auszutauschen oder zu warten oder den Motor 164 zu reinigen, auszutauschen oder zu warten. Als Alternative oder zusätzlich kann der Flächenreinigungskopf 116 gereinigt oder gewartet werden. Zum Beispiel kann jeglicher Schmutz, der dem Austrittskanal 144 anhaftet, entfernt werden. Als Alternative kann ein Ersatz-Reinigerkörper 160 oder ein Ersatz-Flächenreinigungskopf 116 vorhanden sein und an einen vorhandenen Flächenreinigungskopf 116 bzw. Reinigerkörper 160 angebaut werden. Falls kein Filterelement fest an den Reinigungskopf 116 angebaut ist, dann kann der Reinigungskopf 116 entfernt und mit Wasser gewaschen werden.
Wie aus 6 ersichtlich ist, umfasst das Gehäuse 161 vorzugsweise einen ersten Bereich 168, in welchem die Vormotor-Filteranordnung 162 und der Ansaugmotor 164 untergebracht sind, und einen zweiten Bereich 170, in welchem der Nachmotorfilter 166 untergebracht ist. Der zweite Bereich 170 lässt sich dadurch öffnen, dass er auf abnehmbare Weise an den ersten Bereich 168 angebaut ist, so dass der Nachmotorfilter 166 gereinigt, ausgetauscht oder gewartet werden kann.
Ein oder mehrere zusätzliche Hinterräder 180 können an das Gehäuse 161 angebaut sein, vorzugsweise an den unteren Bereich 106, und sie können in Verbindung mit den Rädern 135 benutzt werden. Vorzugsweise ist ein einzelnes Hinterrad 180 vorhanden. Vorzugsweise befindet sich das Hinterrad 180 auf der Mittellinie des Staubsaugers und hinter der nach unten zeigenden Wand 128.
Wie weiter vorn erwähnt worden ist, ist das Flächenreinigungsgerät 100 vorzugsweise ein tragbarer Staubsauger 100, wie er in den 1 bis 7 dargestellt ist.

Claims

Flächenreinigungsgerät, welches umfasst: a) einen Luftströmungskanal, der sich von der Schmutzluft-Eintrittsöffnung zur Reinluft-Austrittsöffnung erstreckt; b) einen Ansaugmotor, welcher im Luftströmungskanal angeordnet ist; c) einen Zyklon, welcher im Luftströmungskanal angeordnet ist, wobei dieser Zyklon einen Lufteinlass, einen Luftaustritt, ein offenes Ende, eine Längsachse und eine sich längs erstreckende Seitenwand umfasst; d) eine Platte, welche eine dem offenen Ende zugewandte Zyklonseite aufweist, wobei diese Platte so angeordnet ist, dass sie einen Spalt zwischen der Platte und dem offenen Ende des Zyklons festlegt, wobei dieser Spalt in der Richtung der Längsachse eine veränderliche Länge hat; und e) eine Schmutzsammelkammer, welche mit dem offenen Ende strömungsmäßig in Verbindung steht.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 2, bei welchem die Seitenwand des Zyklons eine veränderliche Länge aufweist.
Flächenreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei welchem die Platte eine Plattenseitenwand aufweist, welche sich in Richtung auf das offene Ende erstreckt und die Seitenwand sich um einen Teil der Platte erstreckt.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 3, bei welchem die Seitenwand der Platte eine konstante Länge aufweist.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 4, bei welchem die Seitenwand der Platte eine veränderliche Länge aufweist.
Flächenreinigungsgerät nach irgend einem der Ansprüche 1–5, bei welchem die Seitenwand des Zyklons am offenen Ende ein erstes Endstück aufweist, wobei dieses erste Endstück eine umfängliche Begrenzung aufweist, der Spalt einen ersten Bereich mit einer ersten Länge und einen zweiten Bereich mit einer zweiten Länge, die größer als die erste Länge ist, aufweist und die erste Länge und die zweite Länge konstant sind.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 6, bei welchem einer der Bereich sich bis zu 210° der umfänglichen Begrenzung erstreckt.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 7, bei welchem der zweite Bereich sich bis zu 210° der umfänglichen Begrenzung erstreckt.
Flächenreinigungsgerät nach irgend einem der Ansprüche 1–5, bei welchem die Seitenwand des Zyklons am offenen Ende ein erstes Endstück aufweist und dieses erste Endstück eine umfängliche Begrenzung aufweist, der Spalt einen ersten Bereich mit einer ersten Länge und einen zweiten Bereich mit einer zweiten Länge aufweist und die erste Länge veränderlich ist
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 9, bei welchem der zweite Bereich sich bis zu 240° der umfänglichen Begrenzung erstreckt.
Flächenreinigungsgerät, welches umfasst: f) einen Luftströmungskanal, der sich von der Schmutzluft-Eintrittsöffnung zur Reinluft-Austrittsöffnung erstreckt; g) einen Ansaugmotor, welcher im Luftströmungskanal angeordnet ist; h) einen Zyklon, welcher im Luftströmungskanal angeordnet ist, wobei dieser Zyklon einen Lufteinlass, einen Luftaustritt, ein offenes Ende, eine Längsachse und eine sich längs erstreckende Seitenwand umfasst, wobei diese Seitenwand eine veränderliche Länge aufweist; und i) eine Schmutzsammelkammer, welche mit dem offenen Ende strömungsmäßig in Verbindung steht.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 11, bei welchem der erste Bereich der Seitenwand länger ist als der zweite Bereich der Seitenwand.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 12, bei welchem die Seitenwand am offenen Ende ein erstes Endstück aufweist, dieses erste Endstück eine umfängliche Begrenzung aufweist und der erste Bereich bis zu 240 Grad der umfänglichen Begrenzung umfasst und der zweite Bereich bis zu 120 Grad der umfänglichen Begrenzung umfasst.
Flächenreinigungsgerät nach irgend einem der Ansprüche 11–13, welches ferner eine Platte umfasst, welche dem offenen Ende zugewandt ist.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 14, bei welchem die Platte sich in einem gewissen Abstand von der vorderen Abschlusswand des Flächenreinigungsgerätes befindet.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 15, bei welchem ein erster Bereich der Schmutzsammelkammer sich zwischen der Platte und der vorderen Abschlusswand befindet.
Flächenreinigungsgerät nach irgend einem der Ansprüche 15–16, bei welchem der zweite Teil der Schmutzsammelkammer zumindest einen Bereich des Zyklons umgibt.
Flächenreinigungsgerät, welches umfasst: j) einen Luftströmungskanal, der sich von der Schmutzluft-Eintrittsöffnung zur Reinluft-Austrittsöffnung erstreckt; k) einen Ansaugmotor, welcher im Luftströmungskanal angeordnet ist; l) einen Zyklon, welcher im Luftströmungskanal angeordnet ist, wobei dieser Zyklon einen Lufteinlass, einen Luftaustritt, ein offenes Ende, eine Längsachse und eine sich längs erstreckende Seitenwand umfasst; m) eine Platte, welche eine dem offenen Ende zugewandte Zyklonseite aufweist, wobei diese Platte so angeordnet ist, dass sie zwischen der Platte und dem offenen Ende des Zyklons einen Spalt festlegt, wobei diese Platte eine Plattenseitenwand aufweist, die sich in Richtung auf das offene Ende erstreckt; und n) eine Schmutzsammelkammer, welche mit dem offenen Ende strömungsmäßig in Verbindung steht.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 18, bei welchem die Plattenseitenwand sich um einen Teil der Platte erstreckt.
Flächenreinigungsgerät nach irgend einem der Ansprüche 18–19, bei welchem die Seitenwand der Platte eine konstante Länge aufweist.
Flächenreinigungsgerät nach irgend einem der Ansprüche 18–19, bei welchem die Seitenwand der Platte eine veränderliche Höhe aufweist.
Flächenreinigungsgerät nach irgend einem der Ansprüche 1–21, bei welchem das Flächenreinigungsgerät einen tragbaren Staubsauger umfasst.
Flächenreinigungsgerät nach Anspruch 22, bei welchem der tragbare Staubsauger sich auf abnehmbare Weise an einen Standstaubsauger montieren lässt.
Flächenreinigungsgerät nach irgend einem der Ansprüche 1–23, bei welchem das Flächenreinigungsgerät einen Handstaubsauger umfasst.