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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Staubsauger, deren
Betrieb einen Schritt des Trennens der Abfälle durch einen
Filter vom Typ Faltenfilter umfasst.
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Solche
Filter sind des Öfteren einer Trennung der gröbsten
Abfälle vor dem Faltenfilter zugeordnet und ermöglichen
es, die feinsten Abfälle zurückzuhalten, was daher
im Laufe der Benutzung eine fortschreitende Verstopfung des filternden
Mittels bis zu einer Schwelle nach sich zieht, ab welcher die Saugleistung
und infolge dessen die Reinigungsleistung so abfällt, dass
es notwendig ist, den Filter zu ersetzen.
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Es
ist bekannt, mechanische Mittel zu verwenden, die mit dem Faltenfilter
so wechselseitig wirken, dass dieser Eingriff aufgrund einer partiellen
Regenerierung der Qualität des Filters weniger häufig wird.
Solche Mittel bestehen nämlich meist darin, die Falten
des Filters mechanisch abzukratzen, um einen Teil des den Filter
verstopfenden Staubs herausfallen zu lassen.
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Durch
das Dokument
FR 2894449 ist
somit ein Staubsauger bekannt, der eine Vorrichtung zur Reinigung
des sekundären Feinfilters, die mechanische Beanspruchungselemente
gegen die Wand des Filters umfasst, und einen Getriebemotor aufweist, der
eine relative mechanische Bewegung zwischen den mechanische Beanspruchungselemente
und dem Filter automatisch ausführt.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform dieser älteren
Vorrichtung erfolgt das Starten der Reinigungsvorrichtung in Abhängigkeit
von der Zeit, in der das Gerät benutzt wird, wobei die
Reinigungsvorrichtung beispielsweise alle zehn Minuten bei der Benutzung
startet.
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Das
Ziel der Erfindung ist es, die Geräte, die ein Mittel zur
automatischen Reinigung des Filters vom Typ eines Faltenfilters
aufweisen, und insbesondere die Geräte vom vorgenannten
Typ zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung wird durch einen elektrischen Staubsauger
mit einem Gestell, innerhalb dessen eine Motorgebläse-Gruppe
angeordnet ist, sowie mindestens einem Filtersystem, das einen Faltenfilter
umfasst, erreicht, wobei der Staubsauger eine Vorrichtung zum Reinigen
des Filters umfasst, die mindestens ein mechanisches Beanspruchungselement
aufweist, wobei der Filter oder das mechanische Beanspruchungselement
bezüglich des anderen Teils beweglich ist, wobei diese
relative Bewegung nach einer vorgegebenen Betriebszeit der Motorgebläse-Gruppe
automatisch ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
der Staubsauger zudem über ein vom Benutzer betätigtes
Mittel zum Starten der Reinigungsvorrichtung verfügt.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt somit als Zusatz zur automatischen
Vorrichtung zur Reinigung des Faltenfilters die Möglichkeit
für den Benutzer vor, die Vorrichtung zur Reinigung des
Filters selbst starten zu können. Indem er die Reinigungsvorrichtung vor
der programmierten Zeit erzwingt, kann der Benutzer je nach den
Benutzungsbedingungen des Staubsaugers über den geeigneten
Zeitpunkt der Reinigung entscheiden.
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Manche
Benutzungsbedingungen können nämlich eine häufigere
Reinigung erfordern als diejenige, die auferlegt wird. Wenn beispielsweise
feiner Staub wie Gips oder Mehl in großer Menge angesaugt
wird, verstopft der Faltenfilter schneller. Der zwischen zwei Reinigungen
auferlegte Zeitraum kann sich dann als zu lang erweisen, wobei die
Leistungen des Geräts beträchtlich verringert
werden.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht es somit dem Benutzer,
seinen Filter, wenn gewünscht, zwischen zwei automatisierten
Reinigungsvorgängen zu regenerieren.
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Erfindungsgemäß besteht
das Mittel zum Starten der Reinigungsvorrichtung vorteilhafterweise aus
einem mit einem Steuerkreis verbundenen Knopf.
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Um
die verschiedenen Steuerungen des Staubsaugers zu vereinfachen,
ist der Knopf zum manuellen Starten der Reinigungsvorrichtung der Ein-/Aus-Knopf
der Motorgebläse-Gruppe, wobei das Starten der Reinigungsvorrichtung
freigegeben wird, wenn der Benutzer in einem vorgegeben Zeitintervall zweimal
auf den Knopf drückt.
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Eine
solche Anordnung vermeidet somit das Vorhandensein von zusätzlichen
Steuerelementen und bleibt dabei sowohl für den Entwerfer
des Geräts als auch für den Benutzer in der Durchführung
einfach.
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Vorteilhafterweise
startet durch den doppelten Druck die Reinigungsvorrichtung erst
dann, wenn die Motorgebläse-Gruppe ursprünglich
ausgeschaltet ist.
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Diese
Anordnung ermöglicht es somit, die Reinigungsvorrichtung
erst dann zu erzwingen, wenn das Gerät ausgeschaltet ist,
wobei ein Starten während des Betriebs der Motorgebläse-Gruppe
vermieden wird, wobei dadurch, dass im Filter ein Unterdruck herrscht,
dieser Vorgang nicht sehr wirksam ist.
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Erfindungsgemäß ist
die relative Bewegung zwischen dem Filter und den mechanischen Beanspruchungselementen
der Reinigungsvorrichtung durch einen Getriebemotor gewährleistet,
der das In Bewegung bringen einer der beiden Teile ermöglicht, indem
er durch eine elektronische Karte gesteuert wird. Da die meisten
Staubsauger mit einer solchen Karte ausgestattet sind, ist die Steuerung
des Getriebemotors nur durch geringfügige Änderungen
der Karte und ihrer Programmierung möglich.
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Vorteilhafterweise
ist der Faltenfilter rohrförmig und die relative Bewegung
zwischen den mechanischen Beanspruchungselementen und dem Filter eine
kreisförmige Bewegung. Diese Art Bewegung ist leichter
als eine translatorische Bewegung zu leiten und steuern. Vorzugsweise
wird von dem oder den beweglichen Teil(en) bei jedem Reinigungszyklus des
Filters eine begrenzte Anzahl von Drehungen bezüglich des
feststehenden Teils oder der feststehenden Teile ausgeführt.
In der Praxis genügen zwei oder drei Drehungen, um eine
gute Regenerierung des Faltenfilters zu erreichen.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der
Faltenfilter beweglich, wobei die mechanischen Beanspruchungselemente
feststehend sind.
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Vorteilhafterweise
ist das Filtersystem mit dem Faltenfilter eine sekundäre
Filtervorrichtung, wobei ein primäres Filtern durch einen
Zykloneffekt oder durch Trägheit in einer Trennkammer,
die mit einem Abfallauffangbehälter verbunden ist, erfolgt.
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Durch
das Vorschlagen einer primären Vorrichtung zum Trennen
der Abfälle ist der Faltenfilter weniger beansprucht und
neigt weniger dazu, sich zu verstopfen, was es ermöglicht,
die Abstände zwischen den Reinigungsphasen zu vergrößern.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
anhand der beigefügten Zeichnungen hervor, welche nur als nicht
einschränkende Beispiele angegeben sind und in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Staubsaugers mit der vorliegenden
Erfindung ist,
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2 eine
perspektivische Ansicht von verschiedenen Teilen des Staubsaugers
ist,
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3 eine
perspektivische Ansicht von verschiedenen Teilen der Baugruppe zum
Filtern und zum Reinigen ist,
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4 eine
Explosionsansicht der Baugruppe zum sekundären Filtern
und zum Reinigen ist,
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5 einen
Ausschnitt der Reinigungsvorrichtung zeigt,
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6 eine
Draufsicht der Filtervorrichtung ist, in welcher gewisse Teile ausgelassen
worden sind,
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7 ein Übersichtsschema
der Ausführung der Erfindung ist.
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Die 1 bis 3 veranschaulichen
einen sogenannten Zyklon-Staubsauger 1 mit einer erfindungsgemäß ausgestatteten
Reinigungsvorrichtung, wobei ein solches Gerät herkömmlicherweise
aus einem Gestell 2 besteht, das von Rädern 4 und
einer Vorderrolle getragen ist, die das Verlagern bzw. Schwenken
des Staubsaugers bei seinem Betrieb ermöglichen.
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Nach
dem Beispiel der Ausführung der Erfindung weist der Staubsauger
eine Kammer
6 zum Trennen durch Trägheit auf,
die von einem Deckel
8 verschlossen ist. Eine solche Trennvorrichtung
ist in den Patentanmeldungen
EP
1535562 ,
FR 2894448 und
WO 2007065992 ausführlicher
beschrieben. Vor der Trennvorrichtung verbindet eine Leitung
10 die Kammer
mit verschiedenen, nicht dargestellten Rohren, die das Ansaugen
der Abfälle ermöglichen. Ein Behälter
12 ermöglicht
es, die in der Kammer
6 getrennten Abfälle aufzufangen.
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Das
Gerät umfasst auch einen Elektrokabelaufwickler, der über
einen Knopf 16 gesteuert wird, der sich auf der Oberseite
des Geräts befindet, sowie einen Knopf 18, der
den Betrieb des Motors steuert. Dieser Knopf ist mit einem Schalter 20 in
Verbindung, der an eine elektronische Karte 22 angeschlossen
ist.
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Das
Gerät ist auch mit einem Griff 14 versehen.
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Die
2 zeigt,
dass das Gerät einen Motorblock
30 aufweist, der
im vorderen Teil des Geräts angebracht und über
eine Leitung
32 mit dem unteren Teil der Trennkammer
6 verbunden
ist, in welchem ein sekundärer Faltenfilter
40 angeordnet
ist. Eine solche Gestaltung ist in der Patentanmeldung
WO-2007065992 , insbesondere mit
Bezug auf die
12 bis
16 ausführlicher
beschrieben.
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Wie
in den 2 bis 4 veranschaulicht, umfasst das
Gerät eine Vorrichtung zum Reinigen des sekundären
Faltenfilters 40, der sich unterhalb der Trennkammer befindet,
wobei diese Vorrichtung einen Getriebemotor 50 aufweist,
der die mechanischen Beanspruchungselemente über ein Getriebe in
Drehung betätigt. Der Getriebemotor ist mit der elektronischen
Karte 22 verbunden, die die Speisung und die Steuerung
des Getriebemotors ermöglicht.
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Die 4 zeigt
eine Explosionsansicht des sekundären Filters und der Reinigungsvorrichtung. Der
Filter 40 weist eine Faltenhülle 42 auf,
die zwischen zwei Flanschen 41, 43 gehalten ist,
welche mit einen O-Ring 410 bzw. 430 versehen
sind. Die Vorrichtung weist auch ein Getriebe mit einem Zahnrad 44 großer
Abmessung auf, das mit dem Flansch 43 verbunden ist und
mit einem kleineren Zahnrad 46 kämmt, dessen Achse
mit der Achse 52 des Getriebemotors 50 verbunden
ist. Dieser Größenunterschied zwischen den Rädern
ermöglicht es, die Drehgeschwindigkeit des Filters bezüglich
der Geschwindigkeit der Welle des Getriebemotors zu reduzieren. Die
Anzahl der Räder kann je nach den Eigenschaften des verwendeten
Getriebemotors und den gewünschten Geschwindigkeiten höher
sein.
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Die
eigentliche Reinigungsvorrichtung weist einen Schaber 60,
der in 5 ausführlich veranschaulicht ist, und
eine Haltenase 62 sowie eine Achse 63 auf, an
welcher zwei Elemente 64, 66 zur mechanischen
Beanspruchung der Faltenhülle 42 angesetzt sind.
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Die
Enden der mechanischen Beanspruchungselemente 64, 66 weisen
vorteilhafterweise einen wulstigen Teil 640 bzw. 660 auf,
der die Form von kleinen Zylindern hat, welche ein weiche Wechselwirkung
mit der Faltenhülle ermöglichen, um beim Reinigungsvorgang
die Oberfläche so wenig wie möglich zu beschädigen.
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Vorteilhafterweise
sind diese Zylinder 640, 660 mit einem Schmiermittel
oder einem Material überzogen, das wie beispielsweise PTFE
einen sehr geringen Reibungswert aufweist.
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Vorzugsweise
sind die mechanischen Beanspruchungselemente nach unten ausgerichtet,
um die Wirksamkeit der Reinigung zu erhöhen. Für
einen besseren Überblick sind in 5 diese
Elemente nur nach oben ausgerichtet gezeigt.
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Die
mechanischen Beanspruchungselemente sind nach diesem Ausführungsbeispiel
feststehend, und der Faltenfilter, der waagerecht unter der Trennkammer
angeordnet ist, wird beim Reinigungsvorgang gegen die Elemente in
Drehung versetzt.
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Die 6 stellt
eine Draufsicht der Trennkammer 6 dar, in welcher die Hauptvorrichtung
zum Trennen der Abfälle durch Trägheit sowie der
Deckel 8 der Kammer ausgelassen worden sind. Es ist somit klar
sichtbar, dass das Zahnrad 44 innerhalb der Kammer 6 angeordnet
ist. Der Körper des Staubsaugers weist somit einen durchbrochenen
Teil 47 auf, der in 3 sichtbar
ist und die mechanische Verbindung zwischen den Zahnrädern 44 und 46 ermöglicht.
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So
wie er gestaltet ist, führt der Staubsauger die gröbsten
und schwersten Abfälle bei der primären Trennung
in der Kammer 6 ab. Die feinsten Abfälle, die
im Wesentlichen aus feinem Staub bestehen, sind durch den Falterfilter 40 festgehalten.
Beim Reinigungsvorgang ist der Filter durch das antreibende Zahnrad 46 mitgenommen,
das auf das mit dem Flansch 43 fest verbundene Zahnrad 44 bezüglich der
Elemente zum Beanspruchen der Falten einwirkt.
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Der
Faltenfilter lässt dann einen Teil des feinen Staubs los,
der auch in den Abfallauffangbehälter 12 fällt,
wobei dieser Behälter aus zwei Teilen gebildet ist, wobei
ein Teil dazu bestimmt ist, die aus der primären Trennung
hervorgehenden Abfälle aufzunehmen, und der andere, der
unter dem Faltenfilter liegt, die feinen Abfälle und den
Staub aufnimmt, die aus der sekundären Trennung und dem
Feinfilter nach dem Reinigungsvorgang stammen.
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Beim
normalen Betrieb des Staubsaugers ist es vorgesehen, dass in Anbetracht
der geringen Verschmutzungsgeschwindigkeit des Filters und aufgrund
der durch die Reibung auf den Faltenfilter erzeugten Abnutzung die
Einwirkung der Reinigungsvorrichtung während des Betriebs
des Staubsaugers nicht permanent erfolgt.
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Nach
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Geräts
ermöglicht eine Verzögerung, die Reinigungsvorrichtung
nach einer gewissen Betriebszeit des Geräts beispielsweise
nach einer Benutzung von zehn Minuten zu starten, wobei der Getriebemotor dann
während einiger Sekunden läuft, damit der Faltenfilter
einige Drehungen mit Reibung gegen die mechanischen Beanspruchungselemente 64, 66 ausführt.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil einer einfachen
Durchführung, ohne dass ein Durchsatz- oder Drucksensor
notwendig ist, um den Grad der Verstopfung des Filters zu ermitteln.
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Insbesondere
erfindungsgemäß kann der Benutzer das Starten
der Reinigungsvorrichtung erzwingen, bevor der Zeitabstand zwischen
zwei automatischen Reinigungen verstrichen ist, um einen besonderen
Betrieb des Staubsaugers zu beheben, der zu einem frühzeitigen
Verstopfen des Filters führt. Ein solcher anormaler Betrieb
ist jedoch vorhersehbar. Dies kann der Fall sein, wenn der Staubsauger
eine große Menge von feinem und somit leichtern Staub wie
Gips, Mehl, Ruß, ... ansaugt, wobei dieser Staub über
die primäre Vorrichtung schlecht getrennt ist.
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In
diesem Fall findet sich ein relativ großer Teil dieses
Staubs im Faltenfilter wieder, wodurch der Verstopfungsgrad des
Filters rasch zunimmt.
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Wenn
die Menge von angesaugtem Staub groß ist, kann es sich
als notwendig erweisen, den Filter vor dem automatischen Starten
der Reinigungsvorrichtung zu reinigen.
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Die
vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit, einen solchen
Vorgang durch einen Eingriff des Benutzers durchzuführen,
der den Betrieb der Reinigungsvorrichtung erzwingt.
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Dieser
Vorgang kann mittels eines spezifischen Knopfs gestartet werden,
der entweder auf der Oberseite des Geräts in der Nähe
eines der weiteren Knöpfe 16, 18 oder
vorteilhafterweise im Abstand zu diesen Knöpfen angeordnet
ist, um ein versehentliches Starten einzuschränken, indem
ein solcher Knopf beispielsweise im vorderen Teil des Körpers 2 angeordnet
wird.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der
Zwangsreinigungsvorgang über den Ein-/Aus-Knopf 18 gestartet.
Nach dem vorgeschlagenen Ausführungsbeispiel erfolgt das
manuelle Starten, wenn dieser Ein-/Aus-Knopf nach dem Betrieb des
Staubsaugers in einem vorgegebenen Zeitintervall zweimal betätigt
wird. Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
erfolgt der Reinigungsvorgang, wenn die Versorgung des Motors ausgeschaltet
ist, um zu vermeiden, dass der Unterdruck und der Luftdurchsatz
das Reinigen des Filters stören, indem der Staub erneut
gegen den Filter gepresst wird.
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Es
ist jedoch denkbar, den Reinigungsvorgang während des Betriebs
des Staubsaugers starten zu können, wobei die Wirksamkeit
der Vorrichtung jedoch verringert ist.
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Die 7 zeigt
ein Übersichtsschema des Ablaufs des Reinigungsverfahrens,
in welchem die zuvor erwähnte Zwangsreinigung integriert
ist.
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Dieses
Schema geht von der Stellung des Staubsaugers im Ruhemodus (Zustand 100)
bei jeder erneuten Verbindung des elektrischen Stromkabels aus.
Der Benutzer drückt dann auf den Ein-/Aus-Knopf 18,
wobei eine Zeit t1 (Schritt 101)
initialisiert wird.
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Solange
diese Zeit t1 kleiner ist als ein bestimmter
Wert (Bedingung 102), wird ein erneutes Eindrücken
auf den Ein-Aus-/Knopf (Bedingung 103) berücksichtigt,
um das Gerät in den Ruhemodus zu bringen. Diese spezielle
Verzögerung am Anfang des Betriebs vermeidet das Starten
eines Reinigungsvorgangs, der versehentlich am Anfang des Ansaugzyklus
erzwungen wurde.
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Nach
Beendigung dieser Verzögerung (weniger als eine Sekunde)
läuft die Motorgebläse-Gruppe an (Schritt 104),
und dieser Zustand setzt sich fort, solange der Ein-/Aus-Knopf nicht
betätigt ist (Bedingung 105). Der Benutzer saugt
dann die Abfälle ab. Diese Betriebszeit wird mit den vorhergehenden
Betriebszeiten seit der vorherigen automatischen Reinigung kumuliert
gezählt.
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Wenn
der Benutzer am Ende des Saugens auf den Ein-/Aus-Knopf drückt,
wird die seit der vorherigen automatischen Reinigung kumulierte
Betriebszeit mit dem zwischen zwei automatischen Reinigungen festgelegten
Zeitraum verglichen. Wenn diese Zeit länger als der Zeitraum
(Bedingung 106) ist, wird eine automatische Reinigung durchgeführt (Schritt 107),
wobei der Staubsauger anschließend in den Ausschaltmodus übergeht
(Schritt 108), in dem die Versorgung der Motorgebläse-Gruppe
insbesondere abgeschaltet ist.
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Wenn
die kumulierte Betriebszeit seit der vorherigen automatischen Reinigung
kürzer als der Zeitraum ist, kann dann der Benutzer eine
manuelle Reinigung starten, indem er ein erstes Mal auf den Ein-/Aus-Knopf
drückt (Schritt 109), wobei auch eine Zeit t2 initialisiert wird, und solange die Zeit
t2 einen bestimmten Sollwert (Bedingung 110)
nicht erreicht hat, wenn der Benutzer erneut den Ein-/Aus-Schalter betätigt
(Bedingung 111), wird eine Zwangsreinigung (Schritt 113)
gestartet, und anschließend geht der Staubsauger in den
Ausschaltmodus über (Schritt 114). Wenn der Benutzer
den Ein-/Aus-Knopf während des definierten Zeitintervalls
nicht betätigt, geht der Staubsauger in den Ausschaltmodus über (Schritt 112).
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Vorzugsweise
ist der Zeitraum, während dessen der Benutzer die automatische
Reinigungsvorrichtung nach dem ersten Drücken starten kann, auf
eine Sekunde festgelegt.
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Die
Reinigung selbst ist identisch mit der automatischen Reinigung,
wobei der Getriebemotor dann während ca. 5 Sekunden gespeist
ist, was dem Filter ermöglicht, ca. drei Umdrehungen zu
vollziehen, im Laufe derer die Beanspruchungselemente 64, 66 gegen
die Innenfalten des Filters reiben.
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Am
Ende eines der Reinigungszyklen, ob im Zwangsmodus oder im automatischen
Modus, wird der Zähler für die kumulierte Gebrauchszeit
wieder auf Null gestellt.
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Weitere
Varianten können für das Starten des Zwangsmodus
zum Reinigen des Filters in Betracht gezogen werden. Anstatt zweimal
auf den Ein-/Aus-Knopf zu drücken, kann in Betracht gezogen
werden, einmal lang anhaltend, beispielsweise während mehr
als eine Sekunde auf denselben Knopf zu drücken.
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Wie
bereits erinnert, kann zudem der manuelle Modus zum Reinigen gestartet
werden, wenn das Gerät im Betrieb ist, d. h. wenn die Motorgebläse-Gruppe
einen Luftstrom zum Ansaugen der Abfälle erzeugt, wobei
die Wirksamkeit in der Reinigung des Filters jedoch geringer ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - FR 2894449 [0004]
- - EP 1535562 [0030]
- - FR 2894448 [0030]
- - WO 2007065992 [0030, 0033]