DE2102231A1 - Elektrischer Staubsauger - Google Patents

Description

Patentanwälte DlpL-ine- R. DEETZ sen.
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8 München^, Sieinsdorfstr. 10

81-16.491P(16.492H) 18.1.1971

HITACHI, LTD., Tokio (Japan) Elektrischer Staubsauger

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Staubsauger mit einem Luftkanal für einen staubhaltigen Luftstrom stromauf eines in einen Gehäuse angeordneten Sauggeräts, einem in dem Kanal angebrachten Filter zua Erfassen des im staubhaltigen Luftstrom mitgerissenen Staubes und einem neben dem Filter angeordneten Staubentfernungsgerät zum intermittierenden Entfernen des am Filter niedergeschlagenen Staubes·

Bei solchen elektrischen Staubsaugern ist es allgemein nötig, den an einem Tuchstaubfilter niedergeschlagenen Staub -von Zeit zu Zeit su entfernen, weil sonst die Maschen des Tuchfilters während des Betriebs des Staubsaugers für längere Zeit mit Staub verstopft würden.

Die Entfernung des Staubes -rom Tuchfilter wurde bis-

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her von Hand unter Verwendung einer Bürste od. dgl. oder auch automatisch durch Vibration des Filters vorgenommen. Das erstere Verfahren 1st nicht nur unrationell, da das Staubfilter vom Körper des Staubsaugers abgenommen und der daran niedergeschlagene Staub von Hand mit der Bürste entfernt werden muß, sondern auch sehr ungesund, da das staubhaltige Filter direkt in die Hand genommen werden muß·

Andererseits hat das letztere Verfahren den Nachteil, daß zusätzlich zum Ventilatorantriebselektromotor ein Elektromotor für den Stsu bentfernungsVorgang vorgesehen werden muß, wodurch der Staubsauger nicht nur kompliziert im Aufbau, sondern auch groß in seinen Abmessungen und teuer wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Staubsauger der eingaztp genannten Art so auszubilden, daß der am Staubfilter niedergeschlagene Staub maschinell wirksam entfernt wird, ohne einen zusätzlichen Elektromotor zu benötigen, und daß der Staubsauger von einfachem Aufbau, preiswert und bequem zu hantieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Staubsauger einen zweiten Luftkanal für einen Luftstrom zum Kotieren einer Luftturbine stromauf des Sauggeräts aufweist, das Staubentfernungsgerät von der Luftturbine antreibbar ist und eine Umschaltvorrichtung in den Luftkanälen vorgesehen 1st, die zum wahlweisen Richten eines Luftstroms in den ersten oder zweiten Luftkanal durch Sperren des zweiten Luftkanals während einer Staubsaugephase bzw. Sperren des ersten Luftkanals während einer Staubentfernungsphase dient·

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Die UrnschaltVorrichtung besteht vorzugsweise aus einem zylindrischen Schaltventil einfachen Aufbaues, das sich von außerhalb des Staubsaugers aus betätigen läßt.

Vorzugsweise läßt sich auch die Saugkraft des elektrisch angetriebenen Ventilators des Staubsaugers nach Wunsch durch die Umschaltvorrichtung einstellen.

Zweckmäßig ist ein durchsichtiges Fenster an einem Teil der Kammer für die Luftturbine vorgesehen, so daß der Zustand und die Bedingungen des Staubentfernungsbetrlebs überwacht werden können.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele nähererläutert; darin zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt des Antriebsteils des Staub-

entfernungsgeräts in vergrößertem Maßstab; !S

Fig. 3 eine Schnittansicht nach der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Gruppe von Darstellungen zur Erläuterung des Betriebs der Umschaltvorrichtung» wobei Fig. 4a einen Teilschnitt der Umschaltvorrichtung in der Stellung zur Sperrung des ersten Luftkanals und Fig. 4b einen Teilschnitt

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der Umschaltvorrichtung in der Stellung zum Sperren des zweiten Luftkanals zeigen;

Fig. 5 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Mechanismus in einem Abteil auf einer Seite des Gehäuses des Staubsaugers;

Fig. 6 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Mechanismus in einem Abteil auf der anderen Seite des Gehäuses;

Fig. 7 einen senkrechten Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 8 einen Querschnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7?

Fig. 9 einen Querschnitt eines Teils einer anderen Art der Umschaltvorrichtung gemäß der Erfindung in vergrößertem Maßstab; und

Fig. 10 eine Gruppe von Darstellungen zur Erläuterung des Betriebs der Umschaltvorrichtung nach Fig. 9, wobei Fig. 10a eine Aufsicht zur Erläuterung der Stellung der Umschaltvorrichtung bei normalem Saugbetrieb, Fig. 10b eine Aufsicht der Vorrichtung in einer Stellung zum Justieren der Saugkraft und Fig. 10c eine Aufsicht der Vorrichtung in der Stellung zum Staubentfernungebetrieb zeigen.

Die Erfindung wird zunächst anhand eines praktischen

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Beispiels in Anwendung auf einen zylindrischen Typ eines elektrischen Staubsaugers unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

In den Fig. 1 bis 6 ist ein bootförmiges Gehäuse 1 des elektrischen Staubsaugers mit einem Schwenkrad 2 und festen Rädern 3 an seinem Boden versehen, und sein Inneres ist durch eine Trennwand k in ein Abteil 6 zur Unterbringung eines Staubkastens 20 und ein Abteil 8 zur Unterbringung eines Sauggeräts 7 unterteilt.

Das im Abteil 8 untergebrachte Sauggerät 7 besteht aus einem Elektromotor 9 und einem Ventilator 10 und 1st in dem Abteil 8 mittels Schrauben oder anderer Befestigungsmittel unter Zwischenfügung eines Vibrationsdämpfgummis 11 befestigt. Im Abteil 8 ist außerdem neben dem Sauggerät 7 eine Verbindungsieitungskammer 13 zur Aufnahme eines VerbindungsleitungsaufWickelbauteils 12 vorgesehen· Über dem Abteil 8 und der Verbindungsleitungskammer 13 ist ein Deckel 14 angebracht, der am Gehäuse 1 durch Schrauben 5 so befestigt ist, daß er das Sauggerät 7 und das Aufwickelbauteil 12 abdeckt. Der Deckel 14 ist an seiner Oberseite mit einem Handgriff 15 versehen und weist eine Abluft öffnung 16 auf, die darin hinter dem Handgriff 15 vorgesehen und mit einem Abluftdeckel 18 mit einer Mehrzahl von Abluftöffnungen 17 abgedeckt ist.

Im Abteil 6 des Gehäuses 1 ist der Staubkasten 20 mit einem Handgriff 19 entfernbar montiert, der an seiner Oberseite befestigt ist, und ein Verbindungsbauteil 22 mit einer Aneaugöffnung 21 1st mit dem Vorderend· des Staubkastens 20 durch Schrauben oder andere Befestigungsmittel verbunden. Der Staubkasten 20 weist in einer Seitenwand

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eine Lufteinlaßöffnung 23 zwecks Verbindung mit der Ansaugöffnung 21 und einen lösbaren Deckel 24 auf, der an der gegenüberliegenden Wand zur Entfernung des im Staubkasten 20 angesammelten Staubs vorgesehen ist. Das Innere des Staubkastens 20 ist durch eine Trennplatte 26 mit einer Mehrzahl von Luftdurchlaßlöchem 25 in zwei Kammern unterteilt und weist einen ersten Luftkanal A und einen zweiten Luftkanal B auf. Die obere Kammer bildet eine Turbinenkammer 28 zur Unterbringung einer Luftturbine 27t während die untere Kammer eine Staubkammer 29 zur Unterbringung eines groben Filters zwecke Erfassung verhältnismäßig grober Stäube wie Ruß oder Papierschnitzel in der Ansaugluft und eines feinen Filters zum Festhalten verhältnismäßig feiner Stäube wie Sand aufweist, die durch das grobe Filter noch durchgehen. Das grobe Filter kann ein Siebfilter 32 mit groben Maschen sein, das über ein Fenster 31 gespannt ist, das in einer Sperrplatte 30 aus Kunstharz od. dgl. vorliegt, und das grobe Siebfilter kann eine Filterplatte mit einer Mehrzahl von perforierten Löchern sein. Das grobe Filter ist aus dem Staubkasten 20 entfernbar. Das feine Filter stromab des groben Filters ist in dargestellten Beispiel ein Tuchfilter 33«

Die in der Turbinenkammer 28 angeordnete Luftturbine 27 ist drehbar an der Trennplatte 26 montiert, wobei ihre Drehwelle 35 in einem Lager 3*l· gelagert ist, das einstükkig mit der Trennplatte 26 ausgebildet ist, und ein Zahnrad 36 von geringem Durchmesser ist am unteren Ende der Drehwelle 35 vorgesehen. Eine Lufteinlaßöffnung 37 befindet sich am Vorderteilder Turbinenkammer 28, und die Luftturbine 27 wird durch den durch die Lufteinlaßöffnung 37 angesaugten Luftstrom angetrieben· Die Drehung der Luftturbine 27 wird durch die Drehwelle 35 auf das kleine Zahn-

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rad 36 zwecks dessen Antriebs übertragen, das seinerseits ein innenverzahntes Zahnrad 38 großen Durchmessers antreibt, das am Zahnrad 36 angreift.

Das innenverzahnte Zahnrad 38 ist drehbar an der Unterseite der Trennplatte 26 montiert, wobei seine Welle in einem einstückig an der- Trennplatte 26 sitzenden Lager 39 gelagert ist. Ein Staubentfernungsgerät kl ist an der Unterseite des innenverzahnten Zahnrades 38 durch Befestigungsmittel, wie z. B. Klebstoff oder Schrauben, befestigt« Das Staubentfernungsgerät 41 weist ein federndes Staubentfernungselement kZ auf, das aus Gummi oder Kunstharz besteht und so eingerichtet ist, daß dieses in gleitender Berührung mit der der Staubabscheideseite entgegengesetzten Oberfläche des Tuchfilters 33 steht. Am Vorderteil der Turbinenkammer 28 des Staubkastens 20 ist ein Luftraum gebildet, in dem mittels Schrauben k5 ein Arm hh befestigt ist, der schwenkbar einen Ventilkörper h3 zum Öffnen und Schließen der Lufteinlaßöffnung 37 der Turbinenkammer 28 trägt. Der Ventilkörper kj ist mit einem Ende eines Betätigungshebels k6 verbunden und öffnet oder schließt die Lufteinlaßöffnung 37» wenn der Betätigungshebel h6 nach oben oder unten bewegt wird. Das andere Ende des Betätigungshebels k6 reicht durch einen Ablenkteil 47 am Vorderende des Staubkastens 20, und ein Knauf ^8 ist am vorspringenden Ende des Betätigungshebels angebracht. Veiter ist eine Verschlußplatte 49 zum Öffnen und Sohließen der Luftdurchlaßlöcher 25 in der Trennplatte 26 mit dem Betätigungshebel U6 verbunden, so daß die Platte k9 gleichzeitig beim Verstellen des Ventilkörpers kj durch den Betätigungshebel 46 betätigt wird.

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Mit dem Betätigungshebel k6 ist außerdem ein Ventil 50 verbunden, das die Lufteinlaßöffnung 23 am Staubkasten 20 öffnet und schließt. Durch Verstellen des Betätigungshebels k6 nach oben oder unten werden der Ventilkürper 43» die Verschlußplatte k9 und das Ventil 50 betätigt, um die Lufteinlaßöffnung 37 der Turbinenkammer 28, die Luftdurchlaßlöcher 25 in der Trennplatte 26 und die Lufteinlaßöffnung 23 am Staubkasten 20 zu öffnen oder zu schließen·

Und zwar wird, wenn man den normalen Staubsaugervorgang wünscht, der Betätigungshebel U6 nach oben gestellt, wodurch das die Lufteinlaßöffnung 23 schließende Ventil 50 geöffnet wird, wie in Fig. 3 durch die strichpunktierte Linie gezeigt ist, der VentilkBrper kj schließt die Lufteinlaßöffnung 37, und die Abdeckplatte k9 öffnet die Luftdurchlaßlöcher 25.

Venn man das Sauggerät 7 unter diesen Bedingungen in Gang setzt, wird staubhaltige Luft durch eine Fußbodendüse, ein Verlängerungsrohr und einen flexiblen Schlauch, die nicht dargestellt sind, in die Ansaugöffnung 21 gesaugt und von da durch die Lufteinlaßöffnung 23 in die Staubkammer 29 ie Staubkasten 20 gefördert. Der Strom von so in den Staubkasten 20 eingesaugter staubhaltiger Luft geht durch das grobe Filter, d. h. das grobmaschige Siebfilter 32, das über das Fenster 31 in der Sperrplatte 30 im Staubkasten 20 gespannt ist, und dabei werden verhältnismäßig grobe Staubteilchen, wie Ruß oder Papierreste durch die Maschen des Siebfilters zurückgehalten.

Dann werden verhältnismäßig feine Staubteilchen, wie z. B. Sand, durch die Maschen des feinen Filters, d. h»

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des Tuchfilters 33, festgehalten. Die vom Luftstrom mitgerissenen Staubteilchen werden daraus mittels des groben Filters und des feinen Filters völlig entfernt, und lediglich reine Luft strömt in das Abteil 8 durch die Luftdurchlaßlöcher 25 in der Trennplatte 26, eine in einer Seitenwand 51 am hinteren Ende der Trennplatte Z6 gebildete Öffnung 52, eine in einer hinter der Öffnung 52 vorgesehenen Dichtung 53 gebildete Öffnung 5h und eine Mehrzahl von Luftdurchlaßlöchern 55 an den Öffnungen 52, 5k entsprechenden Stellen in der Seitenwand des Deckels 1*l·, ^

wie durch den mit ausgezogener Linie dargestellten Pfeil ^ in Fig. 3 gezeigt ist, und wird dann durch das Sauggerät 7 t dessen Elektromotor 9 von einem Schalldämpfer 56 abgedeokt ist, die Abluftöffnung 16 und die Abluftöffnungen 17 nach außerhalb des Deckels 1k abgegeben.

Auf dem Wege eines solchen Luftstroms wird der erste Luftkanal A, der von der Ansaugöffnung 21 zu den Luftdurchlaßlöchern 55 im Deckel 14 reicht, im wesentlichen durch die Trennwand 26 im Staubkasten 20 gebildet.

Nach fortgesetztem Staubsaugerbetrieb in dieser Weise über eine ausgedehnte Zeit verringert sich die Saugleistung Λ des Staubsaugers durch die Ablagerung einer großen Menge von Staubteilchen im groben Filter und im feinen Filter, und es wird daher nötig, die Staubteilchen zu entfernen· Jedoch lassen sich die Staubteilchen, wie Ruß oder Papierschnitzel, die am groben Filter, d. h. am groben Siebfilter 32, festgehalten wurden, zu einem ausreichend kleinen Volumen zusammenpressen, obwohl ihr scheinbares Volumen groß ist, und beeinträchtigen nicht wesentlich den Luftstrom durch den Staubsauger. Die Saugleistung verringert

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sich hauptsächlich durch den Sand oder andere kleine Teilchen, die im Gewebe des feinen Filters, d. h. des Tuchfilters 33 festgehalten werden, das einen großen Widerstand für die durch den Staubsauger strömende Luft bedeutet. Erfindungsgemäß dient nun das Staubentfernungsgerät 41 zum Entfernen dieses Staubes, das durch die Luftturbine 27 im oberen Teil des Staubkastens 20 betätigt wird.

Um das Staubentfernung«gerät kl in Gang zu setzen, wird zunächst der Betätigungshebel h6 in die in Fig. ha gezeigte Stellung niedergedrückt, wodurch der Ventilkörper 43» der vorher die Lufteinlaßöffnung 37 der Turbinenkammer 28 schließt, zur Freigabe der Öffnung 37 entsprechend Fig. kb geöffnet wird, die Abdeckplatte k9 die Luftdurchlaßlöcher 25 in der Trennplatte Z6 abdeckt und außerdem das Ventil 50, das funktionsmäßig mit dem Ventilkörper und der Abdeckplatte verbunden ist, die Lufteinlaßöffnung 23 zum Staubkasten 20 schließt. Dann wird das Sauggerät 7 in Gang gesetzt, worauf Luft durch den Ablenkteil kl und die Lufteinlaßöffnung 37 in die Turbinenkammer 28 strömt, wie durch die Pfeile in den Figo 2 und k gezeigt ist, und die Luftturbine 27 in der Turbinenkammer 28 wird durch die Kraft der Luft angetrieben.

Die Rotation der Luftturbine 27 wird durch die Drehwelle 35 auf das Zahnrad 36 mit geringem Durchmesser übertragen und versetzt dieses in Drehung, und das Zahnrad treibt seinerseits das innenverzahnte Zahnrad 38 an, das damit in Eingriff steht. Das innenverzahnte Zahnrad 38 trägt das Staubentfernungsgerät ki_t das das Staubentfernungselement h2 aufweist, so daß das Staubentfernung»-

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element kZ bei Rotation des innenverzahnten Zahnrades 38 an der Oberfläche des Tuchfilters 33 gegenüber der Staubniederschlagsseite unter Druckanlage entlanggleitet, wodurch sich die im Gewebe des Tuchfilters 33 festgehaltenen Staubteilchen einfach daraus entfernen lassen.

Andererseits wird die durch die Turbinenkammer 28 strömende Luft durch die in der Seitenwand 51 der Trennplatte 26 gebildete Öffnung 52, die Öffnung 5k in der

Dichtung 53 und von da durch den Schalldämpfer 56, die ^

Abluftöffnung 16 und die Abluftöffnungen 17 nach außer- ™

halb des Deckels 14 abgegeben, wobei sie den Elektromotor 9 des Sauggeräts 7 kühlt.

Und zwar ist die Luftturbine 27 zum Antrieb des Staubentfernungsgerätes k"\ im zweiten Luftkanal B angeordnet, der vom Ablenkteil 47 zu den Luftdurchlaßlöchern 55 im Deckel 14 reicht, und wird durch einen im wesentlichen von Staubteilchen freien Luftstrom angetrieben.

Xm vorstehend beschriebenen Aueführungsbeispiel wird die Entfernung von Staubteilchen durch das Staubentfernungselement KZ aus federndem Material, wie z. 6« Gummi ^m

oder Kmnstharz,das an der Unterseite des innenverzahnten Zahnrades 38 befestigt ist, bewirkt. Indessen läßt sich die Entfernung von Staubteilchen auch einfach erreichen, ohne daß ein solches Staubentfernungselement verwendet wird, indem man dafür sorgt, daß das innenverzahnte Zahnrad 38 und das Tuchfilter 33 miteinander an einem Punkt verbunden sind, der um eine bestimmte Entfernung gegenüber dem Mittelpunkt der das innenverzahnte Zahnrad tragenden Welle kO wie durch «ine Drehwell· versetzt ist,

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und dem Tuchfilter k3 durch Drehbewegung der Drehwelle eine Vibration aufgezwungen wird·

Die Saugleistung des Staubsaugers läßt sich auf den ursprünglichen Stand bringen, indem die vom Tuchfilter 33 festgehaltenen Staubteilchen durch das Staubentfernungsgerät in der vorstehend beschriebenen Weise entfernt werden. Indessen hat sich nach Wiederholung dieses vorstehend beschriebenen Betriebs eine große Menge von Staubteilchen im Staubkasten 20 angesammelt, die aus dem Staubkasten entleert werden muß»

Dazu wird der Staubkasten 20 vom Gehäuse 1 demontiert, und der Handgriff 19 ist am Staubkasten 20 zur Erleichterung der Demontage vorgesehen. Der Handgriff 19 ist mit einem Verriegelungsorgan 57 versehen, das in den Handgriff 15 des Staubsaugers eingreifen oder von ihm gelöst werden kann, um den Staubkasten 20 am Gehäuse 1 zu befestigen oder ihn davon zu lösen. Daher kann der Staubkasten 20 aus dem Gehäuse 1 einfach durch Lösen des Verriegelungsorgans 57 aus der verriegelten Stellung entfernt werden, wenn der im Staubkasten 20 angesammelte Staub entleert werden soll.

Der so aus dem Gehäuse 1 entfernte Staubkasten 20 wird zu einem gewünschten Platz gebracht, und der Staub wird nach Entfernung des Deckels 24 entleert, wodurch der Staub einfach und ohne gesundheitliche Beeinträchtigung behandelt werden kann. Der Staubkasten 20 und der Deckel Zh müssen in einem im wesentlichen abgedichteten Zustand gehalten werden. Hierzu ist die Dichtung 58 längs der Kante des Deckels 2k vorgesehen. Weiter ist der Deckel 2k

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mit einem vorspringenden Knauf 59 zur Erleichterung sei*· ner Abnahme versehen.

Der Staubkasten 20 ist mit einem durchsichtigen Fenster 6o an dem Teil der Oberseite ausgestattet, der in der Turbinenkammer 28 liegt, so daß der Rotationszustand der Luftturbine 27 während des StaubentfernungsVorganges von außen beobachtet werden kann und sich ein geeigneter Staubentfernungsvorgang vom Benutzer gut übersehen läßt.

Bs soll nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er- ™ findung anhand der Fig. 7 bis 10 beschrieben werden, bei dem die Erfindung auf einen topfförmigen elektrischen Staubsauger angewendet wird.

Nach den Fig. 7-10 ist eine Montageplatte 72 fest mit der Oberseite eines im wesentlichen runden Gehäuses über eine Abstützung 71 mittels Schrauben oder anderen Befestigungsorgane verbunden, und zwischen der Oberkante des Gehäuses 70 und der Montageplatte 72 sind Abluftöffnungen 73 angebracht. Das Gehäuse 70 ist an seinem Boden mit einem Schwenkrad lh und festen Rädern 75 versehen. In der Mitte der Montageplatte ist ein Stützzylinder 76 mit ei- M

ner nach innen gebogenen Kante ausgebildet, und an diesem ist ein Sauggerät 78 unter Zwischenfügung eines Vibrationsdärapfungsgummis 77 montiert. Das Sauggerät 78 umfaßt einen Elektromotor 79 und einen Ventilator 80, die fest am Stützzylinder 76 montiert sind« Ein an der Oberseite des Gehäuses 70 vorgesehener Staubkasten 81 hat eine an der Oberseite offene und rings um das Sauggerät 78 abnehmbar angeordnete Ringröhrenform. Die Außenwand des Staubkastens 81 1st mit einer Ansaugöffnung 82 versehen, die Außenwand-Oberkante ist naoh außen unter Bildung eines Flansches

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abgebogen, und die Innenwand 85 des Staubkastens umfaßt den Ventilator 80, wobei ihre Oberkante unter Bildung eines Flansches 8k nach innen abgebogen ist. Ein Deckel 86 ist gegenüber der offenen Oberseite des Staubkastens 81 vorgesehen, um zusammen mit dem Staubkasten 81 einen Staubsammelhohl raum 87 zu ergeben.

Ein trompetenförmiges Filterelement 88 ist im Staubkasten 81 vorgesehen, um den Staubsammelhohlraum 87 in eine erste Staubkammer 89 und eine zweite Staubkammer 90 zu unterteilen« Das Filterelement 88 ist so beschaffen, daß es verhältnismäßig große Staubteilchen, wie Ruß oder Papierschnitzel zurückhält, jedoch verhältnismäßig feine Staubteilchen, wie Sand, durchläßt. Über dem Filterelement 88 ist ein Staubfilter 92 vorgesehen, das aus feinmaschigem Stoff besteht und zum Festhalten von Sand und dergleichen, was durch das Filterelement 88 hindurchgeht, geeignet ist· Das Staubfilter 92 ist an seiner äußeren Kante mit der Außenkante des Deckels 86 über eine Ringdichtung 91 verbunden, während seine Innenkante an einer Filtertragplatte 93 befestigt ist, die in der Mitte der Innenseite des Dekkels 8$ aitxt. Veiter ist der Deckel 86 mit einem Staubentfernungsgerät 94 sum automatischen Entfernen des am Staubfilter 92 niedergeschlagenen Staubes versehen. Das Staubentfernungsgerät 9k umfaßt eine Mehrzahl von radialen Staubentfernungselementen 95» die zum Gleiten auf der Oberfläche des Staubfilters 92 entgegengesetzt zur Staubniederschlagsseite unter Druokanlage eingerichtet sind, weiter Antriebsmittel 97 zur Übertragung einer Drehkraft auf die Staubentfernungselemente 95 über einen Drehzahlreduziermechanismus 96 mit Hilfe der Saugkraft, die durch das Sauggerät 78 geschaffen wird, und einen Saugumschaltmechanismus 98.

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Die Antriebsmittel 97 umfassen eine Drehwelle 100, die eine Luftturbine 99 stuf der Oberseite des Deckels 86 trägt, einen Deckel 103, der mit dem Deckel 86 derart verbunden ist, daß so die Luftturbine 99 abgeschirmt wird, und eine Ansaugöffnung 102 zur wirksamen Einführung von Luft zu den Schaufeln 101 der Luftturbine 99 aufweist, wobei ein durchsichtiges Fenster 10*l· oben im Deckel 103 zur optischen Beobachtung der Drehung der Luftturbine 99 "von außen angebracht ist, eine Luftführungsplatte 105, die in der Ansaugöffnung 102 vorgesehen ist, und ein Lager 1θ6, das fest am Deckel 86 angebracht ist und die Drehwelle 100 W trägt.

Der Drehzahlreduziermechanismus 96 umfaßt ein Zahnrad 107 kleinen Durchmessers, das am unteren Ende der Drehwelle 100 angebracht ist, ein Zwischenzahnrad 111, das drehbar auf einer von der Innenseite des Deckels 86 getragenen Welle 108 montiert ist und im oberen Teil eine Verzahnung 109 mit großem Durchmesser sowie im unteren Teil eine Verzahnung 110 kleinen Durchmessers einstückig mit der Verzahnung 109 großen Durchmessers aufweist, wobei die Verzahnung großen Durchmessers 109 in das Zahnrad kleinen Durchmessers 107 eingreift, sowie einen Gleitkragen 11*l·, J|

der drehbar auf einer Hohlwelle 112 montiert ist, die in der Mitte der Innenseite des Deckels 86 vorgesehen ist, und ein Zahnrad 113 großen Durchmessers trägt, das mit dem Gleitkragen an einem Teil dessen Außenseite verbunden ist und in die Verzahnung 110 mit kleinem Durchmesser eingreift. Die genannten Staubentfernungselemente 95 werden von dem Gleitkragen 114 getragen.

Die in der Mitte der Innenseite des Deckels 86 angebrachte Hohlwelle 112 ist in Verbindung mit einer Tur-

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binenkammer 115, die durch die Oberseite des Deckels 86 und den Deckel 103 gebildet wird, der die Luftturbine abdeckt, und der Saugumschaltmechanismus 98 ist drehbar im Hohlraum der Hohlwelle 112 angeordnet.

Der Saugumschaltmechanismus 98 umfaßt ein Schaltventil 122, eine Stützwelle 123 zur Befestigung des Schaltventils 122 auf der Innenseite des Deckels 86 durch die Filtertragplatte 93 und Mittel 12^ zum Betätigen des Schaltventils 122 von außen, das einen zylindrischen Teil 116 und einen flachen Teil 117 aufweist, der am unteren Ende des zylindrischen Teils 116 sitzt und eine Mehrzahl von Sektorluftdurchlaßlöchern 119 aufweist, die im äußeren Teil an Stellen gebildet sind, die entsprechend und in gleicher Gestalt wie eine Mehrzahl von Sektorluftdurchlaßlöchern 118 ausgebildet sind, die in der Filtertragplatte 93 angebracht sind, und außerdem eine Mehrzahl von Sektorluftdurchlaßlöchern 121 enthält, die im Innenteil an Stellen entsprechend und in gleicher Gestalt wie eine Mehrzahl von Sektorluftdurchlaßlöchern 120 ausgebildet sind, die im Mittelteil der Filtertragplatte 93 gebildet sind.

Die Betätigungsmittel "\2k bestehen aus einem Schalthebel 127, der an einem Ende am zylindrischen Teil 116 des Schaltventils 122 und an seinem mittleren Teil schwenkbar an der Stützwelle 123 zur Schwenkbewegung um diese angebracht ist, und einer Verbindungsstange 126, deren eines Ende mit dem anderen Ende des Schalthebels 127 verbunden ist, während ihr anderes Ende nach außen durch den Deckel 103 herausragt und mit einem Knauf 125 versehen ist.

Der Spalt zwischen der Oberkante der Innenwand 85 des

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Staubkastens 81 und dem Sauggerät 78 ist durch eine Dichtung 128 abgedichtet. Weiter ist eine zylindrische Schalldämpferplatte 129 mit einer Mehrzahl von Abluftöffnungen um den Elektromotor 79 des Sauggeräts 73 vorgesehen, und die Innenfläche der Schalldämpferplatte 129 ist mit einem Schalldämpf material 131 überzogen.

Die äußere Umfangskante des Deckels 86 ist durch die Ringpackung 91 abgedichtet, und ein Dämpfer 132 ist längs dieser Kante vorgesehen, um das Staubfilter 92 festzuhal- M ten. Ein Handgriff 133 ist an der oberen Seite des Deckels 86 vorgesehen, um den Transport des Staubsaugers zu erleichtern. Eine Wendelfeder 13k ist im zylindrischen Teil 116 des Schaltventils 122 angeordnet, um eine Abdichtung zwischen der Filtertragplatte 93 und dem flachen Teil 117 des Schaltventils 122 aufrechtzuerhalten.

In den Figuren deuten die gestrichelten Pfeile C und D einen ersten Kanal für staubhaltige Luft bzw. einen zweiten Kanal für einen Luftstrom zur Betätigung der Luftturbine an.

Der entsprechend vorstehender Beschreibung aufgebaute φ topfartige elektrische Staubsauger arbeitet in folgender Weiset Wenn ein Staubsaugbetrieb gewünscht wird, dreht man den Knauf 125, van über die Verbindungsstange 126 den Schalthebel 127 um die Stützwelle 123 zu drehen. Da der Schalthebel 127 an einem Ende mit dem Schaltventil 122 verbunden ist, werden das Schaltventil 122 und die Filtertragplatte 93 in die gegenseitige in Fig. 10a dargestellte Stellung gebracht. Und zwar werden die Luftdurchiaßlocher 119 im äußeren Teil des flachen Teils 117 des Schaltven-

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tils 122 in gegenseitig passende Stellung zu den Luftdurchlaßlöchern 118 in der Filtertragplatte 93 gebracht, jedoch werden die Luftdurchlaßlöcher 121 im inneren Teil des flachen Teils 117 und die Luftdurchlaßlöcher 120 in der Filtertragplatte 93 durch die nicht perforierten Teile der Filtertragplatte und des flachen Teils geschlossen.

Dann werden Zubehörteile, z. B. ein flexibler Schlauch, ein Verlängerungsrohr und eine Fußbodendüse mit der Ansaugöffnung 82 in der erwähnten Reihenfolge verbunden, worauf man das Sauggerät 78 in Gang setzt. Beim Betrieb des Sauggeräts 78 tritt ein negativer Druck im Staubsammelhohlraum 87 auf, und staubhaltige Luft wird durch die Fußbodendüse, das Verlängerungsrohr, denflexiblen Schlauch und die Ansaugöffnung 82 in die zweite Staubkaramer 90 im Staubkasten 81 eingesaugt, worin verhältnismäßig grobe Staubteilchen, z. B. Ruß oder Papierschnitzel durch das Filterelement ausgefiltert werden. Feine Staubteilchen, die durch das Filterelement 88 nicht zurückgehalten werden, gehen durch den ersten Luftkanal C entsprechend den Strichellinienpfeilen und werden vollständig durch das Staubfilter 92 festgehalten. Die so erfaßten Staubteilchen werden in der ersten Staubkammer 89 und in der zweiten Staubkammer 90 im Staubkasten 81 gesammelt. Die durch das Staubfilter tretende reine Luft strömt durch die äußeren Luftdurchlaßlöcher 119 im Schaltventil 122 und die Luftdurchlaßlöcher 118 in der Filtertragplatt· 93 und von da durch das Schalldämpfermaterial 131 und die AbluftÖffnungen in der Schalldämpferplatte 129, wobei das Sauggerät 78 gekühlt wird, und wird schließlich durch die Abluftöffnung 73 nach außen gedrückt. Venn der Staubsaugvorgang fortschreitet, wird «ine große Menge von Staub am FiIter-

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element 88 und am Staubfilter 92 niedergeschlagen. Die am Filterelement 88 niedergeschlagenen Staubteilchen sind Ruß, Papierschnitzel usw., die verhältnismäßig große Abmessungen haben und daher hinsichtlich der Saugleistung keinen sehr ungünstigen Einfluß ausüben, auch wenn sie in großer Menge angesammelt werden. Dagegen bestehen die am Staubfilter·92 niedergeschlagenen Staubteilchen im wesentlichen aus feinen Staubteilchen, wie z. B. Sand, die das Gewebe des Staubfilters 92 verstopfen und die Saugleistung des Staubsaugers reduzieren, so daß diese Staubteilchen von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen.

Um die Entfernung der am Staubfilter 92 niedergeschlagenen Staubteilchen zu bewirken, wird der Knauf 125 gedreht, um das Schaltventil 122 über die Verbindungsstange 126 und den Schalthebel 127 umzustellen, so daß die inneren LuftdurchiaßlOcher 121, die im flachen Teil

117 des Schaltventils 122 ausgebildet sind, in passende Stellung zu den Luftdurchlaßlöchern 120 gebracht werden, die im Mittelteil der Filtertragplatte 93 ausgebildet sind, und die äußeren Luftdurchlaßlöcher 119 im flachen Teil des Schaltventils 122 sowie die Luftdurchlaßlöcher

118 in der Filtertragplatte 93 sich schließen lassen, wie in Fig. 10c gezeigt ist. Wenn das Sauggerät 78 unter solchen Umständen wieder in Gang gesetzt wird, strömt durch die Ansaugöffnung 102 in den Staubsauger eingesaugte Luft durch die Führungsplatte 105 zu den Schaufeln 101 der Luftturbine 99, so daß die Luftturbine 99 mit hoher Drehzahl rotiert. Daher rotiert auch die Drehwelle 100, die die Luftturbine 99 trägt, mit hoher Drehzahl, und ihre Rotation wird auf das Zahnrad 107 mit geringem Durchmesser am unteren Ende der Drehwelle 100 und von da auf die

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Verzahnung 109 großen Durchmessers und die Verzahnung kleinen Durchmessers des Zwischenzahnrades 111 und das Zahnrad 113 großen Durchmessers, das in die Verzahnung 110 kleinen Durchmessers eingreift, mit dem Ergebnis übertragen, daß der Gleitkragen 114 rings um die Hohlwelle 112 mit verringerter, zum Staubentfernen geeigneter Drehzahl angetrieben wird.

Da der Gleitkragen 114 die Staubentfernungselemente 95 trägt, gleiten diese auf der Rückseite des Staubfilters 92, wobei sie dieses eindrücken und die Gewebemaschen des Staubfilters 92 dehnen, so daß die Staubteilchen daraus wirksam entfernt werden.

Andererseits strömt die durch die Turbinenkammer tretende Luft durch den zweiten Luftkanal D, der durch den gestrichelten Pfeil in Fig. 9 angegeben ist. Und zwar strömt die Luft durch den zylindrischen Teil 116 des Schaltventils 122, die inneren Luftdurchlaßlöcher 121 im flachen Teil 117 des Schaltventils 122 und die Luftdurchlaßlöcher 120 in der Filtertragplatte 93 und von da durch das Schalldämpfmaterial 131 und die Abluftöffnungen 130 in der Schalldämpferplatte 129, wobei sie das Sauggerät 78 kühlt, und wird schließlich durch die Abluftöffnung 73 ausgetrieben. Dabei wird die Saugkraft des Sauggeräts 78 nicht reduziert, da der flache Teil 117 des Schaltventils 122 und die gleitende Oberfläche der Filtertragplatte 93 unter der Vorspannungskraft der Wendelfeder 13k in abdichtendem Eingriff gehalten werden.

Der so vom Staubfilter 92 entfernte Staub fällt auf die Oberseite des Filterelemente 88 und sammelt sich in einem Teil des Staubkastens 81 neben dessen Innenwand 85,

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da das Filterelement 88 im Querschnitt Trompetenform aufweist« Wenn es erwünscht ist, den im Staubkasten 81 angesammelten Staub zu entfernen, werden (in der Zeichnung nicht dargestellte) Klemmittel, die am Gehäuse 70 vorgesehen sind und zur Befestigung des Staubkastens 81 und des Deckels 86 untereinander dienen, gelöst, und man nimmt den Deckel 86 vom Staubkasten 81 ab, so daß der Staubkasten leicht vom Gehäuse 70 demontiert werden kann·

Der so demontierte Staubkasten wird au einem gewünschten Platz gebracht, wo man den darin enthaltenen Staub entleert· Dabei wird der Staubkasten von dem mit dem Sauggerät 78 verbundenen Gehäuse 70 und dem mit dem Staubentfernungsgerät 9h verbundenen Deckel 86 getrennt, so daß er sich leicht hantieren läßt und der Staub einfach entleert werden kann· Wenn beim Staubsaugtetrieb die Luftdurchlaßlöcher 120 und 118 in der Filtertragplatte durch die Luftdurchlaßlöcher 121 und 119 im Schaltventil entsprechend Fig. 10b beim Verstellen des Schaltventils 122 durch Betätigung des Knaufs 125 halb geöffnet werden, strömt durch das Sauggerät 78 angesaugte Luft in den Staubsauger sowohl von der Ansaugöffnung 82 als auch von der Ansaugöffnung 102, und dadurchläßt sich die Saugkraft einfach justieren. Die Saugkraft läßt sich also kontinuierlich nach Wunsch variieren, indem man den Öffnungsgrad jedes Luftdurchlaßloches durch Verstellen des Knaufe 125 ändert, um so die optimale Saugkraft für den jeweils erwünschten Staubsaugbetrieb zu erreichen.

Außerdem besteht, da die Einstellung der Saugkraft durch Einstellen der Relativstellung der Filtertragplatte 93 und des Schaltventils 122 im gleitenden Eingriff damit

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erzielbar ist und sich diese Einstellung von außerhalb des Staubsaugers vornehmen läßt, keine Notwendigkeit, besondere Saugkrafteinstellmittel vorzusehen, und man erhält ohne weiteres einen sehr wirkungsvollen Staubsaugbetrieb.

Erfindungsgemäß wird entsprechend vorstehender Beschreibung als Antriebswelle für das Staubentfernungsgerät von der Luftturbine Gebrauch gemacht, die durch die Saugkraft des Sauggeräts angetrieben wird, und daher ist es nicht nötig, einen weiteren Elektromotor zum Antrieb des Staubentfernungsgeräts vorzusehen, wie es bisher erforderlich war, was wirtschaftlich vorteilhaft ist. Da weiter das Staubentfernungsgerät in dem vom Deckel definierten Raum untergebracht ist, braucht man die Abmessungen des Staubsaugers zur Anbringung eines solchen Staubentf ernungsgeräts nicht zu vergrößern, und somit läßt sich der erfindungsgemäße Staubsauger in kompakter Form herstellen.

Der elektrische Staubsauger gemäß der Erfindung ist im Betrieb sehr bequem, da der Luftkanalumschaltmechanismus von einfachem Aufbau ist, indem er nur die Filtertragplatte und das gleitbar auf der Filtertragplatte montierte Schaltventil umfaßt, das Umschalten zwischen dem ersten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal sich leicht von außen durchführen läßt und die Einstellung der Saugkraft in einfacher Weise möglich ist.

Veiter ist erfindungsgemäß der Rotierzustand der Luftturbine von außen durch das durchsichtige Fenster sichtbar. Deshalb kann von außen überwacht werden, ob der StaubentfernungsVorgang geeignet abläuft odfer nicht,

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und außerdem kann der Zustand des Staubsaugers für den Staubsaugvorgang oder den Staubentfernungsvorgang nicht nur durch Stellung des Knaufs, sondern auch durch den Zustand der Luftturbine identifiziert werden, was zur Sicherung des guten Betriebs des Staubsaugers vorteilhaft ist.

Wie vorstehend beschrieben, werden erfindungsgemäß der erste Luftkanal für einen staubhaltigen Luftstrom und der zweite Luftkanal für einen Luftstrom zwecks Rotation *

der Staubentfernungsluftturbine stromauf des Sauggeräts ™

gebildet, und das Filter ist in dem ersten Luftkanal zum Festhalten der im ersten Luftstrom mitgerissenen Staubteilchen angeordnet, und weiter ist eine Vorrichtung vorgesehen, um wahlweise vom ersten zum zweiten Luftkanal oder umgekehrt umzuschalten. Daher wird das Filter während des Staubentfernungsvorganges keiner unnötigen Beanspruchung unterworfen, und der Staubentfernungsvorgang läßt sich so vebessern.

Da weiter die Luftturbine durch Ausnutzung der Saugkraft des Sauggeräts angetrieben wird und die Rotation der Luftturbine das Staubentfernungsgerät betätigt, läßt M sich ein positiver Staubentfernungsvorgang mit einfachem Aufbau erreichen. Außerdem ist der erfindungsgemäße Staubsauger preiswert und leicht zu bedienen.

Wenn die Erfindung auf einen topfförmigen elektrischen Staubsauger entsprechend den Fig. 7 his 10 angewendet wird, läßt sich die Staubsammelkapazittt des Staubsammelhohlraumes erhöhen, indem man das durch die Luftturbine angetriebene Staubentfernungsgerät an der Unter-

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seite des Deckels vorsieht, und dementsprechend läßt sich die Zeitdauer eines kontinuierlichen Betriebes des Staubsaugers bei ausgezeichneter Staubentfernungswirkung verlängern·

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Claims (1)

1. Patenteinsprüche

   1 .) Elektrischer Staubsauger mit einem Luftkanal für einen staubhaltigen Luftstrom stromauf eines in einem Gehäuse angeordneten Sauggeräts, einem in dem Kanal angebrachten Filter zum Erfassen des im staubhaltigen Luftstrom mitgerissenen Staubes und einem neben dem Filter angeordneten Staubentfernungsgerät zum intermittierenden Entfernen des am Filter niedergeschlagenen Staubes, dadurch gekennzeichnet , daß der Staubsau- w ger einen zweiten Luftkanal (z. B. 37) für einen Luftstrom zum Rotieren einer Luftturbine (se. B. 27) stromauf des Sauggeräts (z. B. 7) aufweist, das Staubentfernungsgerät (z. B* hl) von der Luftturbine antreibbar ist und eine Umschaltvorrichtung (z. B. Ventile hj_t 50$ Betätigungshebel k6) in den Luftkanälen (z. B. 23, 37) vorgesehen ist, die zum wahlweisen Richten eines Luftströme in den ersten oder zweiten Luftkanal durch Sperren des zweiten Luftkanals während einer Staubsaugerphase bzw· Sperren des ersten Luftkanals während einer Staubentfernungsphase dient.

   2* Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Luftkanal (z. B. 23» 37) stromauf des Sauggeräts (z. B, 7) verbunden sind.

   3. Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung (z. B. ^3, 50, k6) in der Nähe des Punkts vorgesehen ist, wo der erste und der zweite Luftkanal (z. B. 23» 37) verbunden sind.

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   4. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge des ersten und des zweiten Luftkanals (z. B. 23» 37) nebeneinander angeordnet und abwechselnd durch die Umschaltvorrichtung (z. B. 43, 50, 46) schließbar sind.

   5. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmungegeschwindigkeit mindestens im ersten Luftkanal (z, B. 23) durch die Umschaltvorrichtung (ζ» B. 43, 50, 46) in den beiden Luftkanälen einstellbar ist.

   6. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durchsichtiges Fenster (z. B.6o) in einem Teil des zweiten Luftkanals vor«gesehen ist, in dem die Luftturbine (z. B, 27) angeordnet ist·

   7. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauggerät (78) im Gehäuse (70) mit einer darin gebildeten Abluftöffnung (73) angeordnet ist, ein Staubkasten (81) im Gehäuse entfernbar angeordnet ist, der Staubkasten eine in seiner Umfangswand gebildete Ansaugöffnung (82) für staubhaltige Luft aufweist und am oberen Ende geöffnet ist, ein Deckel (86) auf dem oberen offenen Ende des Staubkastens angeordnet und mit dem Filtergerät (92) versehen ist und das Staubentfernungsgerät (94, 95) am Deckel vorgesehen ist.

   8. Staubsauger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung aus einem Zylinder (116) mit einem flachen Teil (117) *n seinem unteren Ende, der

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   mit einer Mehrzahl von äußeren Sektorluftdurchlaßlöchern (119) und einer Mehrzahl von inneren Sektorluftdurchlaßlöchern (121) ausgebildet ist, und einer Filtertragplatte (93) in Berührung mit dem flachen Teil des Zylinders besteht, die äußere Luftdurchlaßlöcher (118) und innere Luftdurchlaßlöcher (12O) an Stellen aufweist, die den äußeren und den inneren Luftdurchlaßlöchern im flachen Teil entsprechen und auch die gleiche Form haben, und daß die Umschaltvorrichtung an einer Hohlwelle (112) am Dekkel (86) montiert ist. Λ

   9. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gehäuse (1) aufweist, dessen Inneres durch eine Trennwand (k) in zwei Abteile (6, 8) getrennt ist, das Sauggerät (7) und ein Verbindungsleitungsaufwiokelbauteil (12) an einem Deckel (1^montiert und in einen der Abteile (8) untergebracht sind und ein Staubkasten (20) im anderen Abteil (6) untegebracht ist, in dem der erste Luftkanal (23) und der zweite Luftkanal (37) unter Trennung durch eine Trennplatte (26) ausgebildet sind.

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