DK155709B - Filteraggregat til montering i en stoevsugers luftudblaesningsaabning - Google Patents

Description

1 · DK 155709B

Opfindelsen angår et filteraggregat til montering i en støvsugers luftudblæsningsåbning og af den art, som har en udtagelig filterindsats med en ringformet, relativt stiv bæreplade, til hvis ene side et filtermateriale er lufttæt fastgjort, samt en aftagelig, gennembrudt hætte, der omgiver filterindsatsen.

Et sådant filteraggregat indsættes i støvsugerens udblæsningsåbning, når støvsugeren anvendes på steder, hvor der stilles store krav til renheden af den udblæste luft, f.eks. i hospitaler, hvor det er betydningsfuldt, at bakterier i luften kan opsamles i filteret og risikoen for smittespredning'derved begrænses. Også i produktionslokaler, laboratorier og andre steder, hvor der stilles ekstremt høje krav til rumluftens støvfrihed, er et sådant filterag-

2 DK 155709B

gregat af interesse, bl.a. fordi det gør det muligt at tilbageholde meget små støvpartikler, som stammer fra slid på støvsugerens bevægelige dele i motor- og blæseaggregatet, og som derfor ikke kan fraskilles i det normale, på blæserens indstrømsside placerede filter.

Fra britisk patentskrift nr. 1 340 955 kendes et filteraggregat af den omhandlede art, hvor filterindsatsen er fastklemt aksialt mellem en endeflade på støvsugerens hus og en modstående flade på den gennembrudte hætte. Anlægstrykket mellem støvsugerhuset og filterindsatsen, som skal sikre den nødvendige tæthed ved indsatsens tilgangsende, skal således overføres gennem selve filtermaterialet eller, hvis dette ikke tåler den aksiale kraftpåvirkning, gennem særskilte kraftoverførende elementer, f.eks, et stift hus fastgjort mellem indsatsens to ender. Da filterindsatsen bortkastes efter brugen, er det ønskeligt at holde dens pris lav og dermed også at undgå sådanne fordyrende ekstraelementer.

Dette opnås ved filteraggregatet ifølge opfindelsen, som er ejendommeligt ved, at det har en basisdel med koblings- og tætningsorganer til lufttæt sammenkobling med modsvarende organer på støvsugerens hus, en fra koblings- og tætningsorganerne bortvendende studs og en omkring studsen anbragt, af elastisk materiale bestående ring, som i ubelastet tilstand har let pasning i bærepladens åbning, samt en spændemekanisme omfattende en på den ene side af ringen til studsen fastgjort trykskive og en på ringens modsatte side langs studsen forskydelig trykskive, der er fjederbelastet i retning mod den faste trykskive.

I aggregatet ifølge opfindelsen fastholdes filterindsatsen ved indgrebet mellem indsatsens ringformede bæreplade og den radialt ekspanderede elastiske ring, som samtidig skaber tætning mellem støvsugerhuset og indsatsen, og selve filtematerialet er derfor helt upåvirket af mekaniske kræfter. Da indsatsen alene består af filtermaterialet og den ringformede bæreplade samt eventuelt - afhængigt af filtematerialets udformning - en modstående, helt lukket endeplade, er dens fremstillingspris så lav som praktisk opnåeligt. Fjederbelastningen på den aksialt forskydelige trykskive frembringer den nødvendige radiale ekspansion af den elastiske ring ved aksial sammentrykning af ringen, og monteringen af filterindsatsen er dermed væsentlig enklere, end hvis ringen skulle klemmes sammen ved hjælp af skruer eller tilsvarende manuelt betjente spændeorganer.

Der opnås også en yderst ensartet fordeling af anlægskraften langs ί

DK 155709 B

omkredsen af den elastiske ring, fordi den aksiale fjederbelastning på ringen virker ensartet langs hele ringens anlægsflade mod trykskiven. Da fjederkraften er givet på forhånd, kan også den radialt virkende anlægskraft mellem ringen og bærepladen fastlægges på en værdi, som på den ene side er tilstrækkelig til at forebygge utæthed og på den anden side ikke medfører risiko for overbelastning af komponenterne. Bærepladen kan derfor også gøres forholdsvis tynd, hvilket giver en materialebesparende og dermed billig filterindsats. Montøingen og demonteringen af filterindsatsen kan foregå uden anvendelse af værktøj og speciel fagkundskab, hvilket især i hospitaler er af praktisk værdi.

Den elastiske ring kan i ubelastet tilstand have tæt pasning omkring studsen, hvilket giver en optimal udnyttelse af deformationsarbejdet ved ringens aksiale sammentrykning, idet ringens radiale ekspansion for den overvejende dels vedkommende foregår i retning udefter.

Ringen har fortrinsvis ϋ-formet aksialt tværprofil med den konvekse side vendende udad og med større godstykkelse i profilets to ben end i den mellemliggende kropdel af profilet. Ved denne udformning sikres med lille materialeforbrug en maksimal deformation i ringens kropdel, idet de stivere ben virker som vægtstænger, der. omsætter den aksiale kraftpåvirkning til radial ekspansion af ringen. På grund af kropdelens lave stivhed kan den endvidere let tilpasse sig eventuelle unøjagtigheder i formen og dimensionerne af bærepladens åbning og derved sikre effektiv tæthed.

I forbindelse hermed er det hensigtsmæssigt, at den aksiale udstrækning af U-profilets kropdel er væsentlig større end tykkelsen af bærepladen. Ringens kropdel vil da i sin deformerede tilstand bule ind over bærepladen på begge sider af denne og derved fremkalde en vis positiv låsevirkning foruden det af ringens ekspansion betingede friktionsanlæg mod kanten af åbningen. Den forøgede bredde af ringen kompenserer også for en eventuel mindre nøjagtig aksial placering af bærepladen i forhold til ringen.

Fortrinsvis er den forskydelige trykskive drejelig omkring studsen og har mindst én aksialt orienteret knastflade, som samvirker med en modstående knastflade på aggregatets basisdel, og fjederbelastningen påvirker skiven til drejning. Ved passende udformning af de samvirkende knastflader opnår man en yderligere kraftforstærkning, som gør det muligt at tilvejebringe en høj aksialkraft med en

4 DK 155709B

forholdsvis lille fjederkraft. Derved lettes filterindsatsens montering og demontering, hvor fjederkraften skal overvindes, således at operatøren hertil kun behøver to fingre, medens den anden hånd er fri til styring af filterindsatsen.

Det er hensigtsmæssigt at udforme spændemekanismen således, at den elastiske ring i sin virksomme tilstand holder bærepladen fri af berøring med uelastiske dele i aggregatet. Da filterindsatsen på denne måde kommer til at "svæve" frit i den omgivende hætte, undgår man risikoen for, at det ofte ret fugtfølsomme materiale udsættes for mekanisk overbelastning i tilfælde af en ekspansion under filteraggregatets drift.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere med henvisning til den skematiske tegning, på hvilken fig. 1 viser et sidebillede, delvis i aksialt snit af en udførelsesform for et filteraggregat ifølge opfindelsen monteret på en støvsuger, fig. 2 et planbillede af den ene del af filteraggregatets hus set i retning af pilen II i fig. 1, fig. 3 et tilsvarende billede med visse detaljer udeladt for overskuelighedens skyld og visende dele af spændemekanismen i to forskellige stillinger, og fig. 4 et snit efter linien IV-IV i fig. 3.

Den støvsuger, hvorpå det på tegningen viste filteraggregat er aftageligt monteret, er i fig. 1 anskueliggjort ved hjælp af støvsugerhusets topstykke 1, som ved hjælp af ikke viste spændeorga-ner er fastgjort til den øverste del af støvsugerens ikke viste hus, hvorved en tætningsring 2 klemmes fast mellem topstykket og huset. Skruer 3 tjener til at fastgøre dels tætningsringen, dels et hus 4 for støvsugerens ikke viste motor og blæseraggregat til topstykket 1. I fig. 1 ses motorens aksel 5, som bærer en totrins centrifugalblæser 6, der samvirker med to sæt stationære ledeskovle 7 og 8 for den af blæseren transporterede og i støvsugerens hus filtrerede luft. Som vist med pile i fig. 1 passerer luften fra det sidste sæt ledeskovle 8 gennem en ringformet passage 9, der afgrænses mellem en tværvæg 10 og en ringformet skillevæg 11, og ud gennem en cirkulær åbning 12 beliggende centralt i væggen 11. Åbningen 12 er med radial afstand omgivet af en ringformet krave 13, som rager op fra væggen 11.

5 DK 155709 B

Topstykket 1 har en relativt stor central åbning 14, langs hvilken der er udformet et antal indadvendende fremspring 15, som sammen med modsvarende tunger 16 på det i det følgende nærmere beskrevne filteraggregat danner en bajonetlås, hvormed filteraggregatet kan fastgøres aftagelig til topstykket 1. Filteraggregatet omfatter et hus bestående af to aftageligt sammenkoblelige dele, nemlig en nedre skiveformet del 17 og et klokkeformet dæksel 18. Delen 17 er støbt af plast ud i ét med en central studs eller bøsning 19, til hvis nedadvendende endeflade en af elastisk materiale bestående tætningsmanchet 20 er fastholdt ved hjælp af en låsering 21. De ovenfor omtalte tunger 16 i bajonetlåsen er Udformet på en ring, som er belastet opefter i retning mod topstykket 1 ved hjælp af fjedre 22 mellem ringen og låseringen 21. Når filteraggregatet er monteret som vist i fig. 1, ligger manchetten 20 tætnende an mod overkanten af kraven 13 under indflydelse af manchettens fjederkraft, som skyldes dens aksiale sammentrykning.

Til den øverste ende af studsen 19 er en trykskive 23 fastgjort ved hjælp af en krave, som rager ind i studsen 19 og er bertlet om mod en vulst langs dennes kant. En anden trykskive 24 er aksialt forskydelig med let pasning langs studsen 19's yderside og samtidig drejelig om studsens længdeakse. Mellem de to trykskiver 23 og 24 ligger en kombineret koblings- og tætningsring 25, som er fremstillet af elastomert materiale, og som i aksialt tværsnit har form som et indefter åbent U med to skrå ben 26 og 27 samt en mellemliggende kropdel 28. I den viste udførelsesform har benene 26 og 27 voksende godstykkelse indefter mod ringens akse, og kropdelen 28 er væsentlig tyndere end de to ben.

I ringen 25's ubelastede tilstand ligger det øverste ben 26 med let pasning an mod ydersiden af studsen 19, medens det nederste ben 27 styres af en krave på en ring 29, som ligger oven på trykskiven 24 og sammen med denne er forskydelig langs studsen 19.

Den bevægelige trykskive 24 er udformet med to radialt udragende betjeningsarme 30, som ved hjælp af to trækfjedre 31 er forbundet med den skiveformede del 17 af filteraggregatets hus. Fire akseparallelle tappe 32 rager opefter fra delen 17, og som vist i fig. 2 og 3 tjener to af tappene som anslag til begrænsning af trykskiven 24's drejning under påvirkning af fjedrene 31.

Husdelen 17 bærer endvidere seks jævnt om studsen 19's akse fordelte opadragende knaster 33 med opadvendende skrå

6 DK 155709 B

knastflader 34, og seks modsvarende knaster 35 med nedadvendende skrå knastflader 36 rager ned fra trykskiven 24. Knastfladerne, der kan være formet som dele af skrueflader, har en sådan hældning, at trykskiven 24 løftes, når den under indflydelse af fjedrene 31 drejer mod urviserretningen som set i fig. 2 og 3.

En i og for sig kendt filterindsats eller -patron 37 består af to parallelle endeplader 38 og 39 af relativt tyndt, men stift materiale, eksempelvis phenolplast, samt en filterdug 40, der er harmonikafoldet og derefter dannet til en hulcylinder, hvis ender er hermetisk fastgjort til endepladerne 38 og 39, f.eks. ved hjælp af en hærdelig klæbe- eller støbemasse. Pladen 38 er ugen-nembrudt, medens pladen 39 har en central åbning, hvis diameter er en lille smule større end yderdiameteren af koblings- og tætningsringen 25 i dennes ubelastede tilstand.

To diametralt modstående flige 41 rager op fra husdelen 17 og er udformet med indstøbte gevindbøsninger 42 til optagelse af skruer 43, hvormed dækslet 18 fastgøres aftageligt til delen 17. Skruerne 43 tjener samtidig til fastgørelse af en bøjle 44, hvormed støvsugeren kan løftes og transporteres, når filteraggregatet ved hjælp af den før omtalte bajonetkobling 15, 16 er fastgjort i topstykket 1. Som vist i fig. 1 er dækslet 18 udformet med slidser 45 og 46, gennem hvilke udblæsningsluften fra støvsugeren afgives til omgivelserne efter at være passeret gennem filterdugen 40, således som det er antydet med pile i fig. 1 og 4.

Når en filterindsats 37 skal monteres, tager man først dækslet 18 af, hvorefter man mod fjedrene 31 drejer den bevægelige trykskive 24 i urviserretningen (som vist i fig. 2 og 3) til den stilling, der ses til venstre i fig. 3 og 4. Drejningen kan foretages med to fingre, der trykker mod henholdsvis én af armene 30 og den ene flig 41, som for overskuelighedens skyld er udeladt i fig. 3. Som følge af de ovenfor omtalte skrå knastflader 34 og 36 medfører drejningen, at trykskiven 24 samtidig bevæger sig nedad under indflydelse af ringen 25's elasticitet, og i denne stilling af de omtalte dele kan filterindsatsen 37 nu sættes ned over ringen 25 på grund af spillerummet mellem dennes krppdel 28 og åbningen i filterindsatsens bundplade 39. Ved påsætningen kan pladen 39 støtte mod oversiden af knasterne 32, som det også ses i fig. 4's venstre halvdel.

Claims (10)

1. Filteraggregat til montering i en støvsugers luftudblæsningsåbning og af den art, som har en udtagelig filterindsats (37) med en ringformet, relativ stiv bæreplade (39), til hvis ene side et filtermateriale (40) er lufttæt fastgjort, samt en aftagelig, gennembrudt hætte (18), der omgiver filterindsatsen, kendetegnet ved, at aggregatet desuden har en basisdel (17) med koblings- og tætningsorganer (16, 20) til lufttæt sammenkobling med modsvarende organer (15, 13) på støvsugerens hus, en fra koblings- og tætnings-

2. Filteraggregat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den elastiske ring (25) i ubelastet tilstand har tæt pasning omkring studsen (19).

3. Filteraggregat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at ringen (25) har U-formet aksialt tværprofil med den konvekse side vendende udad.

4. Filteraggregat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at godstykkelsen i ringprofilets to ben(26, 27) er større end i profilets mellemliggende kropdel (28).

5. Filteraggregat ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at ringprofilets ben (26, 27) har udefter aftagende godstykkelse .

6. Filteraggregat ifølge ethvert af kravene 3-5, kendetegnet ved, at den aksiale udstrækning af U-profilets kropdel (28) er væsentlig større end tykkelsen af filterindsatsens bæreplade (3 9) .

7. Filteraggregat ifølge ethvert af kravene 1-6, kendetegnet ved, at den forskydelige trykskive (24) er drejelig omkring studsen og har mindst én aksialt orienteret knastflade (36), som samvirker med en modstående knastflade (34) på aggregatets basisdel (17), og at fjederbelastningen påvirker skiven til drejning.

7 DK 155709 B Når man herefter frigiver armen 30, drejer den bevægelige trykskive 24 tilbage mod urviserretningen under påvirkning af fjedrene 31, og på grund af de skrå knastflader 34 og 36 ledsages denne drejning af en løftning af skiven 24, som sammentrykker ringen 25 aksialt mellem de to skiver 23 og 24, således som det ses til højre i fig. 3 og 4. Ringen 25 ekspanderer herved radialt, således at dens kropdel 28 kommer til at ligge tæt an mod åbningen i filterindsatsens bundplade 39, samtidig med at i hvert fald det øverste ben 26 af ringen kommer i tilsvarende tætnende og kraftoverførende anlæg mod studsen 19. Ved passende valg af ringen 25's dimensioner kan der mellem denne og pladen 39, respektive studsen 19 tilvejebringes kræfter, som med fuld sikkerhed garanterer filterindsatsens fastholdelse og tætning. Når ringen 25's kropdel 28 har en passende lille godstykkelse, vil den efter ekspansionen bule et stykke ud over kanten af åbningen i pladen 39 på begge sider af denne, hvilket yderligere forbedrer både tætheden og fastholdelsen. Den forudgående aksiale lokalisering af filterindsatsen ved hjælp af stoptappene 32 sikrer, at anlægget mellem ringens kropdel 28 og pladen 39 sker i det ønskede område af kropdelens bredde, normalt midt i eller en ubetydelighed under midten af bredden. Efter påsætningen af filterindsatsen monteres dækslet 18 og bøjlen 44 igen ved hjælp af skruerne 43. Udskiftning af et filter, som har nået en forudbestemt tilstopningsgrad, sker på tilsvarende måde som det ovenfor beskrevne, idet man efter afmontering af dækslet 18 og bøjlen 44 drejer den bevægelige trykskive 24 ved hjælp af betjeningsarmen 30, hvilket tillader ringen 25 at ekspandere aksialt og derved samtidig trække sig sammen radialt, således at filterindsatsen 37 ikke mere er fastholdt og derfor kan fjernes.

8. Filteraggregat ifølge ethvert af kravene 1-7, kendetegnet ved, at aggregatets basisdel (17) har et udadvendende anslagsorgan (32) til samvirken med filterindsatsens bæreplade (39) ved påsætning af indsatsen.

8 DK 155709B organerne bortvendende studs (19) og en omkring studsen anbragt, af elastisk materiale bestående ring (25), som i ubelastet tilstand har let pasning i bærepladens (39) åbning, samt en spændemekanisme om-fattende. en på den ene side af ringen (25) til studsen fastgjort trykskive (23) og en på ringens modsatte side langs studsen forskyde-lig trykskive (24), der er fjederbelastet i retning mod den første trykskive (23).

9. Filteraggregat ifølge krav 7 og 8, kendetegnet ved, at anslagsorganet (32) samtidig er udformet som anslag for den drejelige og aksialt forskydelige trykskive (24).

10. Filteraggregat ifølge ethvert af kravene 1-9, kendetegnet ved, at spændemekanismen er således udformet, at den elastiske ring (25) i sin virksomme tilstand holder bærepladen (39) fri af berøring med uelastiske dele i aggregatet.