EP1137360B2 - Filter bag for a vacuum cleaner - Google Patents
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- EP1137360B2 EP1137360B2 EP00965909.5A EP00965909A EP1137360B2 EP 1137360 B2 EP1137360 B2 EP 1137360B2 EP 00965909 A EP00965909 A EP 00965909A EP 1137360 B2 EP1137360 B2 EP 1137360B2
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- closure
- filter bag
- vacuum cleaner
- flap
- force
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
- A47L9/14—Bags or the like; Rigid filtering receptacles; Attachment of, or closures for, bags or receptacles
- A47L9/1427—Means for mounting or attaching bags or filtering receptacles in suction cleaners; Adapters
- A47L9/1436—Connecting plates, e.g. collars, end closures
- A47L9/1445—Connecting plates, e.g. collars, end closures with closure means
- A47L9/1454—Self-sealing closures, e.g. valves
Definitions
- the invention first relates to a filter bag according to the features of the upper grip of claim 1.
- Such filter bags for vacuum cleaners are known in various embodiments. These are arranged in the vacuum cleaner, that during operation of the vacuum cleaner, the dust is held by the action of the flow in the filter bag such that the dust is pressed by the flow to the air-permeable walls of the dust bag connected to the holding plate.
- a suitable closure - operational closure - of the filter bag must ensure that no dust can escape from it.
- many filter bags also have a so-called sanitary closure, which prevents the dust at the outlet and disposal of the filter bag at the outlet.
- Operating or hygiene closures for filter bags are known in numerous embodiments.
- an additional flap for the retention of the dust when the device is switched off.
- a flap can be known to be carried out so that it is pressed by the flow during operation of the device and thus releases the opening to the filter bag.
- the flap closes the opening by its weight and is possibly supported by the action of a spring to form a non-return valve, as for example from the German patent application 155 03 726 and the DE-OS 1 628 582 is known.
- Hygienic closures on the other hand, often consist of slides, rotary valves or flaps in various designs, which must be manually operated by the user before removing the vacuum cleaner tank.
- Closures are also known consisting of two or more superimposed layers of slotted elastomeric films, which are arranged so that the opening of the filter bag closes when pulling out a usually in this projecting nozzle.
- the operational closure and the sanitary closure in the known solutions consist of two separate mechanisms, such as a non-return flap as a service closure and a slide as a sanitary closure.
- a secure closure of the filter bag is ensured only in a specific position of the vacuum cleaner. Once the vacuum cleaner is brought out of this position, dust may leak out of the filter bag and clog other upstream or downstream elements that are not designed to hold larger amounts of dust.
- a dust filter bag is known in which the closure part is movable against the force of a spring in the open position by the insertable inlet nozzle of a vacuum cleaner.
- the invention sets in terms of the filter bag the task of specifying a filter bag with improved closure.
- a closure system for a filter bag is specified, which unites the operating closure and the hygiene closure.
- the closure part working as an operating closure, must have a high sealing effect. This means that the closure member must be pressed with a corresponding force in the sealing seat.
- the opening of the closure member by the suction flow normally causes a pressure loss associated with a decrease in the suction power of the vacuum cleaner.
- the closure part has a special spring characteristic. According to the invention, the closure part is pressed into the sealing seat with a force which is sufficiently high for the sealing effect.
- the closure part opens or closes the filter bag depending on the operating state of the vacuum cleaner, on the other hand, the filter bag is hygienically closed during removal. In the course of the opening movement of the closure part, a drop in the return force occurs. As a result, to open the closure part only at the beginning of the opening process, an increased force, combined with a short-term increased pressure loss needed, which force falls sharply when exceeding a predetermined opening path, preferably almost abruptly.
- the flow loss is significantly reduced in the course of the further opening movement, which is further advantageous due to the decreasing depending on the degree of opening of the closure part pressure.
- the selected Ruschegakraft characteristic is the fact that when the filter bag is closed, an increased pressure and with increasing opening of which a reduced pressure is applied, implemented in an advantageous manner by the restoring force is adapted to the respective existing pressure ratios in size. For example, it is provided that a drop in the return force occurs at about 5 to 15% of the covered opening travel. Accordingly, the maximum return force of the closure member is used only for pressing the same into the sealing seat. When the maximum return closing force point is exceeded in the course of the opening movement, the return closing force drops continuously to a minimum, which corresponds for example to 1/6 to 1/3 of the maximum force.
- the return-closing force runs through a minimum during the opening movement. Consequently, the return force increases again after passing through a minimum value, this with a passage of the minimum at about 1/2 opening stroke of the closure part.
- the increase in the return force after passing through a minimum value is much slower against the drop of the same after reaching the maximum value, so that when the maximum opening position of the closure part a return force is present, which corresponds to about 0.3 to 0.5 times the maximum force.
- the closure member cooperates with a snap spring.
- the closure part is provided with an additional spring element, which is formed for example from a profiled metal or steel sheet.
- the snap spring is designed as a, a spherical bulge exhibiting spring band.
- a spring band can be curved perpendicular to the longitudinal direction in the plane of the profile, whereby the bending force initially increases. This increase takes place up to a certain point, which depends on the dimensions of the sheet-metal strip, its modulus of elasticity and the type of profiling, and subsequently bends in the bending axis, as a result of which the bending force drops markedly.
- the closure part is a closure flap.
- the advantage of the profiled-crowned-sheet metal strip can be seen in the fact that the reduction of the bending force can be realized even with a very small opening angle of the closure flap, so preferably in an opening angle range of 5 to 15 °.
- the ratio between a desired high sealing force and the lowest possible opening force with the aid of the spherically curved spring band according to the invention is realized in a simple manner.
- the spring also forms the closure flap.
- the spring and closure flap can be formed materially, wherein, alternatively, an embodiment may be selected in which the closure flap is formed as a spherically curved elastomeric member.
- a shell-shaped bulge of the elastomeric part is preferred, by which curved shape a high rigidity is achieved in the edge region.
- a slightly preloaded mounting position of the elastomer part is preferred.
- the spherically curved design offers a high inherent rigidity of both the spring and the closure flap forming elastomer part.
- the wall thickness of the elastomer part is further dimensioned in the bending area so that a secure return over the attack point is possible.
- the regions far away from the fulcrum can be provided with a relatively thin wall thickness for reducing the mass. Due to the pronounced shape of the elastomer part similar to a shell, a so-called crack-frog effect arises when a certain pressure is reached, as is the case with the already prescribed configuration with a spherically curved spring band. Upon reaching a sufficient force on the flap, the flap folds over, whereupon the air resistance decreases. After switching off the suction fan, the shutter automatically returns to the starting position for sealing closure of the passage opening.
- the closure flap is arranged on the inside of the holding plate.
- the invention further relates to a vacuum cleaner according to the features of the preamble of claim 9.
- the invention has the object to provide a vacuum cleaner, with an improved interaction with the filter bag closure.
- closure part of the filter bag is mechanically coupled to control elements of the vacuum cleaner, so for example.
- control elements of the vacuum cleaner With a power controller.
- the actuation of the closure member can also be done by means of electromechanically or pneumatically driven auxiliary devices.
- existing energy sources such as electromagnetism, rotation, heat, moving masses or pressure potentials can be used for the operation of the closure member in the device. It is preferred in this case that the control part is acted upon pneumatically. For this purpose, the pressure potential existing in the vacuum cleaner is used.
- control part can be acted upon by a bellows, whereby the existing pressure potential can be converted by means of a piston and the bellows in a pushing force or torque and a slider or a flap can be actuated over this.
- the forces or moments are large enough, for example, to open a flap, which latter to support the opening and closing pivoting a scrubschwhokraft Characteristics of the type mentioned.
- a closure flap is thus kept open by the force created from the already arising pressure potential, so that the flow suffers no pressure loss, which otherwise results from the flow of the flap.
- closure part when the closure part is designed as a closure flap, the positioning part near a pivot axis of the closure flap acts on it.
- closure flap may be provided on the surface facing the actuating part with a, a first approach path of the control part shortening survey.
- a filter bag 1 for a vacuum cleaner Shown and described is first with reference to Fig. 1 a filter bag 1 for a vacuum cleaner, not shown, with a holding plate 2 and one connected to the support plate 2, for example.
- a circular cross-section through opening 4 is provided for loading the dust bag 3 during operation of the vacuum cleaner.
- Upper side i. On the surface facing away from the dust bag 3, one, the passage opening 4 enclosing axial seal 5 is arranged, so for example. Glued to the support plate 2.
- closure member 6 which closure member is formed in the illustrated embodiments as a flap 7.
- closure parts 6 in the form of sliders or rotary valves conceivable.
- the closure flap 7 is arranged on the inside of the holding plate 2 such that it rests sealingly against an annular boundary zone of the passage opening 4 on the underside.
- the closure flap 7, whose diameter is chosen slightly larger than the passage opening diameter, cut free, with a hinge zone 11 of the flap 7 is achieved by a wedge-shaped compression of the sheet material.
- the lowermost layer 10 in which the dust bag 3 is fastened on the underside, for example, is adhesively bonded, has an opening 12 which is aligned coaxially with the passage opening 4 of the first layer 8 and whose diameter corresponds at least to the closure flap diameter.
- a spring acting in the closed position which is formed in the illustrated embodiment as a, in cross-section a spherical bulge exhibiting spring band 13, said bulge down, i. is directed repellent of the flap 7.
- a snap spring 14 is formed, wherein the spring band 13 is cut from a profiled - cambered - metal or steel sheet.
- the snap spring 14 is arranged on the underside of the closure flap 7 and is tied between the middle layer 9 and the lower layer 10 beyond the hinge zone 11 of the closure flap 7, with a free extension which extends at least to the center of the flap 7.
- the snap spring 14 Due to the structural design of the snap spring 14 an advantageous spring characteristic is given the same.
- the latter is in the diagram in Fig. 7 exemplified. It can be seen that the bending force N, starting from an O-degree position, ie an extended position according to Fig. 2 , in which the closure flap 7 is held in the closed position, initially rises sharply, this example. Up to 3 Newton.
- the pop spring 14 kinks in the course of a bend almost abruptly, after which the bending force N drops significantly. So a maximum bending force N_max. reached at a bending angle W of about 7 to 12 °.
- the bending force N which at the same time represents the return closing force of the closure flap 7, initially drops continuously in the course of the further bending, until a minimum Nmin is reached, which in the illustrated exemplary embodiment at a bending angle of approx reached to 50 °.
- This minimum bending force N_min is, for example, 0.5 to 0.8 Newton.
- the bending force N After passing through this minimum N_min further bending of the snap spring 14, the bending force N again slightly increases, for example, until reaching a bending force N_end of about 1.5 to 1.8 Newtons at a bending angle W of about 90 °.
- the advantage of the so-profiled pop spring is that the reduction of the bending force N already at very small angles - preferably less than 10 ° - is realized. As a result, a desired high loading force on the closure flap 7 in the sealing position, that is given in the closed position. Due to the drop in the bending force N after passing through the maximum point N_max a much lower opening force is required for the further bending of the snap spring 14.
- This spring characteristic of the pop spring 14 is used to form the closure flap 7 as a combined hygiene and service closure. Such a combination requires a high sealing force in the closed position according to Fig. 2 , For opening the closure flap 7, ie for pivoting the same into the open position, the return-closing force should decrease.
- the displacement of the flap 7 is effected by an externally acting on this force, which is indicated in the illustrations by the arrow P.
- This force P can be done by suitable devices in the vacuum cleaner.
- the flap 7 may be mechanically coupled to controls of the vacuum cleaner, so for example. With the power controller.
- the actuation of the flap can by means of electromechanical or pneumatically driven auxiliary devices respectively.
- existing energy sources such as electromagnetism, rotation, heat, moving mass or pressure potentials can be used for the operation of the flap.
- Fig. 2 the closure position of the flap 7 is shown as it exists with the vacuum cleaner off.
- the high restoring force of the pop spring 14 urges the closure flap 7 in the sealing seat, whereby the particles collected in the dust bag 3 are securely caught.
- the closure flap 7 in this case forms a combination of hygiene and operating closure. It can neither emerge from the filter bag 1 by vibrations from the filter bag 1 neither in the filter bag inserted into the vacuum cleaner filter bag 1, nor can these be expressed, for example, by pressurizing the filled dust bag 3 when the filter bag 1 is changed.
- FIGS. 8 to 10 An alternative solution to the formation of a combined hygienic and operational closure is in the FIGS. 8 to 10 shown.
- the snap spring 14 is at the same time the closure flap 7, to which the closure flap 7 is formed as a cross-sectionally spherically curved elastomer part.
- the elastomer flap 7 is similar to the flap 7 of the above-described embodiment, cut from a middle, here elastomeric layer and has a conch-like shape, this downward, pointing into the dust bag interior curvature.
- This elastomeric closure flap 7 has a comparable spring characteristic to the previously described spring band 13, so a high remindschwhokraft in a relatively small angular range near the closed position and an almost suddenly decreasing pollschwhokraft when a maximum and concomitant folding in the region of the bending zone 15th
- FIGS. 11 to 16 show two alternative embodiments for the automatic actuation of a filter bag closure, preferably a closure flap 7 according to one of the previously described embodiments.
- the existing in the vacuum cleaner pressure potential for example. Used on the pressure side of the blower 16, which is converted by means of a bellows 17 and a piston 18 in a pushing force or torque.
- an actuator 25 forming plunger 19 is arranged, which acts on the closure flap 7 preferably perpendicular to its plane extent from above near the pivot axis formed in the hinge zone 11.
- the height of the available pressure potential and the size of the piston surface and the necessary for the operation way are such that the force applied via the plunger 19 on the flap 7 force is large enough to open, with the opening of the flap 7 on is preferably supported by a spring characteristic of the same or an associated spring according to the previously described embodiments.
- the flap 7 is kept open by the force created from the resulting pressure potential, so that the flow suffers no pressure loss (see. Fig. 13 ).
- the force required for opening works against the spring force of the closure flap 7, which leads to a sufficient sealing effect after switching off the device, ie the elimination of the pressure potential.
- the arrangement is here, as in Fig. 12 to recognize, so selected that the bellows 17 is laterally offset to be attached to the holding plate 2 suction nozzle 20 is arranged and the cooperating with the bellows 17 plunger 19 via a rigid cross-connection 21 within the suction nozzle 20 is arranged.
- the penetration zone in the region of the suction nozzle 20 is sealed in this case.
- FIG. 14 An alternative embodiment is in the characters 14 to 16 shown, in which the pressure potential is converted into a torque.
- the piston 18 of the bellows 17 moves a parallel to the support plate 2 aligned plunger 22, at its free end, a pivoting about a rotation axis 23, an actuating element 25 forming opening lever 24 is articulated.
- the opening lever 24 extends on the side facing away from the plunger 22 of the pivot axis 23 in parallel above the closure flap. 7
- This pneumatic loading of a closure member 6 is also applicable to a sliding closure, in which case the existing pressure potential is converted by means of the piston and the bellows in a sliding force. Also, this opening movement takes place against a spring force of this slider-closure member, which spring force when switching off the device, the closure member automatically relocated to the closed position.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft zunächst einen Filterbeutel nach den Merkmalen des Obergriffs des Anspruches 1.The invention first relates to a filter bag according to the features of the upper grip of
Derartige Filterbeutel für Staubsauger sind in verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Diese sind derart im Staubsauger angeordnet, dass während des Betriebes des Staubsaugers der Staub durch die Wirkung der Strömung im Filterbeutel festgehalten wird derart, dass der Staub durch die Strömung an die luftdurchlässigen Wände des mit der Halteplatte verbundenen Staubbeutels gepresst wird. Ist der Staubsauger hingegen nicht in Betrieb, muss ein geeigneter Verschluss - Betriebsverschluss - des Filterbeutels dafür sorgen, dass kein Staub aus diesem austreten kann. Neben diesem verfügen viele Filterbeutel auch über einen sogenannten Hygieneverschluss, der den Staub bei der Entnahme und Entsorgung des Filterbeutels am Austritt hindert. Betriebs- bzw. Hygieneverschlüsse für Filterbeutel sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Bei Staubsaugern, bei welchen der Filterbeutel in einer Überkopflage angeordnet ist, kann beispielsweise eine zusätzliche Verschlussklappe für die Rückhaltung des Staubes bei ausgeschaltetem Gerät sorgen. Eine solche Klappe kann bekanntermaßen so ausgeführt werden, dass sie beim Betrieb des Gerätes durch die Strömung aufgedrückt wird und so die Öffnung zum Filterbeutel freigibt. Bei ausgeschaltetem Gerät verschließt die Klappe die Öffnung durch ihr Gewicht und wird dabei eventuell durch die Wirkung einer Feder unterstützt, zur Bildung einer Rückschlagklappe, wie sie beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift
Bei Staubsaugern, bei denen die Durchtrittsöffnung unterhalb des Filterbeutels, d. h. bei Überkopfanordnung desselben, angeordnet ist, bestehen der Betriebsverschluss und der Hygieneverschluss bei den bekannten Lösungen aus zwei getrennten Mechanismen, so beispielsweise aus einer Rückschlagklappe als Betriebsverschluss und einem Schieber als Hygieneverschluss. Bei Staubsaugern, bei denen die Durchtrittsöffnung oberhalb des Filterbeutels bzw. des Staubbeutels angeordnet ist und die keinen zusätzlichen Betriebsverschluss aufweisen, ist ein sicherer Verschluss des Filterbeutels nur in einer bestimmten Lage des Staubsaugers gewährleistet. Sobald der Staubsauger aus dieser Lage gebracht wird, kann Staub aus dem Filterbeutel austreten und andere vor- oder nachgeordnete Elemente verstopfen, welche nicht für die Aufnahme größerer Staubmengen ausgelegt sind.In vacuum cleaners, where the passage opening below the filter bag, d. H. in the overhead arrangement thereof, the operational closure and the sanitary closure in the known solutions consist of two separate mechanisms, such as a non-return flap as a service closure and a slide as a sanitary closure. In vacuum cleaners, in which the passage opening is arranged above the filter bag or the dust bag and which have no additional operating closure, a secure closure of the filter bag is ensured only in a specific position of the vacuum cleaner. Once the vacuum cleaner is brought out of this position, dust may leak out of the filter bag and clog other upstream or downstream elements that are not designed to hold larger amounts of dust.
Aus der
Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst. Zufolge dieser Ausgestaltung ist ein Verschlusssystem für einen Filterbeutel angegeben, welches den Betriebsverschluss und den Hygieneverschluss vereint. Um den Austritt von Staub bei abgeschalteten Geräten zu gewährleisten, muss das Verschlussteil als Betriebsverschluss arbeitend eine hohe Dichtwirkung aufweisen. Dies bedeutet, dass das Verschlussteil mit einer entsprechenden Kraft in den Dichtsitz gepresst werden muss. Das Öffnen des Verschlussteiles durch die Saugströmung hingegen verursacht normalerweise einen Druckverlust, der mit einer Abnahme der Saugleistung des Staubsaugers verbunden ist. Um diesen Verlust zu minimieren und gleichzeitig eine gute Dichtwirkung zu erzielen, weist das Verschlussteil eine spezielle Federcharakteristik auf. Erfindungsgemäß wird das Verschlussteil mit einer für die Dichtwirkung ausreichend hohen Kraft in den Dichtsitz gepresst. Demzufolge ist für den Beginn des Öffnungsvorganges zunächst eine erhöhte Kraft, verbunden mit einem erhöhten Druckverlust nötig. Nachdem jedoch das Verschlussteil einen vordefinierten Öffnungsweg überschritten hat, schlägt die Federcharakteristik nahezu schlagartig um. In der Folge ist die zum Öffnen benötigte Kraft und der damit verbundene Strömungsverlust deutlich verringert. Zufolge der erfindungsgemäßen Federcharakteristik des Verschlussteiles ist eine Überfallwirkung erzielt, welche es erlaubt, das Verschlussteil sowohl als Betriebsverschluss als auch als Hygieneverschluss zu nutzen. Das so gebildete Verschlussteil arbeitet unabhängig von der Lage des Staubsaugers, wobei insbesondere bei ausgeschaltetem Gerät durch die hohe Rückstellkraft des Verschlussteiles eine sichere Dichtwirkung erzielt ist. Die Saugleistung des Staubsaugers ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verschlussteiles nicht beeinträchtigt. Während des Betriebs des Staubsaugers treten, bedingt durch die Federcharakteristik des Verschlussteiles, keine nennenswerten Druckverluste auf. Zudem ist bei einem Staubfilterbeutelwechsel keine zusätzliche Bedienung zur Betätigung des Hygieneverschlusses durch den Anwender erforderlich. Zum einen öffnet oder schließt das Verschlussteil den Filterbeutel in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Staubsaugers, zum anderen ist der Filterbeutel bei der Entnahme hygienisch verschlossen. Im Zuge der Öffnungsbewegung des Verschlussteiles erfolgt ein Abfall der Rückschließkraft. Zufolge dessen wird zum Öffnen des Verschlussteiles lediglich zum Beginn des Öffnungsvorganges eine erhöhte Kraft, verbunden mit einem kurzzeitig erhöhtem Druckverlust benötigt, welche Kraft bei Überschreiten eines vorbestimmten Öffnungsweges stark, bevorzugt nahezu schlagartig abfällt. Infolgedessen ist im Zuge der weiteren Öffnungsbewegung der Strömungsverlust deutlich verringert, was aufgrund des in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad des Verschlussteiles abnehmenden Druckes weiter von Vorteil ist. Bei der gewählten Rückschließkraft-Charakteristik wird die Tatsache, dass bei geschlossenem Filterbeutel ein erhöhter Druck und mit zunehmenden Öffnen desselben ein verminderter Druck ansteht, in vorteilhafter Weise umgesetzt, indem die Rückstellkraft den jeweils vorliegenden Druckverhältnissen größenmäßig angepasst ist. So ist beispielsweise vorgesehen, dass ein Abfall der Rückschließkraft bei ca. 5 bis 15 %des zurückgelegten Öffnungsweges erfolgt. Demnach wird die maximale Rückschließkraft des Verschlussteiles lediglich zum Einpressen desselben in den Dichtsitz genutzt. Beim Überschreiten des maximalen Rückschließkraftpunktes im Zuge der Öffnungsbewegung fällt die Rückschließkraft kontinuierlich bis auf ein Minimum, welches beispielsweise 1/6 bis 1/3 der Maximalkraft entspricht, ab. Weiterhin wird eine Charakteristik bevorzugt, bei welcher die Rückschließkraft im Zuge der Öffnungsbewegung ein Minimum durchläuft. Demzufolge steigt die Rückschließkraft nach Durchlauf eines Minimalwertes wieder an, dies bei einem Durchlauf des Minimums bei etwa 1/2 Öffnungsweg des Verschlussteiles. Der Anstieg der Rückschließkraft nach Durchlauf eines Minimumwertes erfolgt entgegen dem Abfall desselben nach Erreichen des Maximumwertes wesentlich langsamer, so dass bei Erreichen der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussteiles eine Rückschließkraft ansteht, welche etwa dem 0,3- bis 0,5-Fachen der Maximalkraft entspricht. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass das Verschlussteil mit einer Knackfeder zusammenwirkt. Zufolge dessen ist das Verschlussteil mit einem zusätzlichen Federelement versehen, welches beispielsweise aus einem profilierten Metall- bzw. Stahlblech geformt ist. Bevorzugt wird diesbezüglich weiter, dass die Knackfeder als ein, eine sphärische Auswölbung aufweisendes Federband ausgebildet ist. So kann ein solches Federband senkrecht zur Längsrichtung in der Ebene des Profils gekrümmt sein, womit die Biegekraft zunächst ansteigt. Dieser Anstieg erfolgt bis zu einem bestimmten, von den Abmessungen des Blechstreifens, dessen E-Modul und der Art der Profilierung abhängigen Punkt und knickt hiernach in der Biegeachse um, infolgedessen die Biegekraft deutlich zurückgeht. Auf diese Weise lässt sich die vorbeschriebene Federcharakteristik in einfachster Weise realisieren. In diesem Zusammenhang ist weiter vorgesehen, dass das Verschlussteil eine Verschlussklappe ist. So ist zusammen mit einer solchen Verschlussklappe der Vorteil des profilierten - bombierten - Blechstreifens darin zu sehen, dass die Reduzierung der Biegekraft bereits bei einem sehr kleinen Öffnungswinkel der Verschlussklappe realisiert werden kann, so bevorzugt in einem Öffnungswinkelbereich von 5 bis 15°. Zufolge dieser Ausgestaltung ist das Verhältnis zwischen einer gewünschten hohen Dichtkraft und einer möglichst niedrigen Öffnungskraft mit Hilfe des erfindungsgemäßen sphärisch gewölbten Federbandes in einfacher Weise realisiert. Bei der Verwendung eines Federbandes aus Metall bzw. Stahlblech ergibt sich noch der vorteilhafte Effekt eine gewisse Vorspannung auf die Verschlussklappe über eine praktisch unbegrenzte Dauer aufzuprägen. In der alternativen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass die Feder zugleich die Verschlussklappe bildet. So können Feder und Verschlussklappe materialenheitlich ausgebildet sein, wobei weiter alternativ eine Ausgestaltung gewählt sein kann, bei welcher die Verschlussklappe als sphärisch gekrümmtes Elastomerteil gebildet ist. So ist eine muschelförmige Auswölbung des Elastomerteiles bevorzugt, durch welche gewölbte Form eine hohe Steifigkeit im Randbereich erreicht wird. Bevorzugt wird hierbei eine geringfügig vorgespannte Montagelage des Elastomerteiles. Die sphärisch gekrümmte Ausgestaltung bietet eine hohe Eigensteifigkeit des sowohl die Feder als auch die Verschlussklappe bildenden Elastomerteiles. Die Wandstärke des Elastomerteiles ist weiter im Biegebereich so zu dimensioniert, dass eine sichere Rückstellung über den Überfallpunkt ermöglicht ist. Hingegen können die weit vom Drehpunkt entfernt liegenden Bereiche zur Reduzierung der Masse mit einer relativ dünnen Wandstärke versehen sein. Durch die ausgeprägte Form des Elastomerteiles ähnlich einer Muschel, stellt sich bei Erreichen eines bestimmten Druckes, wie auch bei der bereits vorgeschriebenen Ausgestaltung mit einem sphärisch gekrümmten Federband, ein sogenannter KnackfroschEffekt ein. Beim Erreichen einer genügend großen Kraft auf die Verschlussklappe knickt die Verschlussklappe um, woraufhin sich der Luftwiderstand verringert. Nach Abstellen des Sauggebläses stellt sich die Verschlussklappe selbsttätig in die Ausgangsposition zum dichtenden Verschluss der Durchtrittsöffnung zurück. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass die Verschlussklappe auf der Innenseite der Halteplatte angeordnet ist.This object is achieved in the subject matter of
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Staubsauger nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 9.The invention further relates to a vacuum cleaner according to the features of the preamble of
Ausgehend von dem eingangs auch genannten Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, einen Staubsauger anzugeben, mit einer verbesserten Zusammenwirkung mit dem Filterbeutelverschluss.Based on the above-mentioned prior art, the invention has the object to provide a vacuum cleaner, with an improved interaction with the filter bag closure.
Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 9 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass das Verschlussteil aus der Verschlussstellung in die Öffnungsstellung durch ein staubsaugerseitig angeordnetes Stellteil bewegbar ist. Das filterbeutelseitige Verschlussteil wird betriebsabhängig gesteuert. So ist im Betrieb des Staubsaugers das Verschlußteil in einer Offenstellung gehalten. Bei ausgestaltetem Staubsauger hingegen verschließt das Verschlußteil dichtend die Durchtrittsöffnung im Bereich der Halteplatte. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß das Verschlußteil aus der Verschlußstellung in die Öffnungsstellung durch ein staubsaugerseitig angeordnetes Stellteil bewegbar ist. Demzufolge sind in dem Staubsauger geeignete Vorrichtungen vorhanden, die eine automatische Betätigung des Verschlußteiles in Abhängigkeit vom Betriebszustand erlauben. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, daß das Verschlußteil des Filterbeutels mechanisch mit Bedienungselementen des Staubsaugers gekoppelt ist, so bspw. mit einem Leistungssteller. Die Betätigung des Verschlußteiles kann auch mit Hilfe elektromechanisch oder pneumatisch angetriebener Hilfsvorrichtungen erfolgen. Des weiteren können im Gerät vorhandene Energiequellen, wie Elektromagnetismus, Rotation, Wärme, bewegte Massen oder Druckpotentiale für die Betätigung des Verschlußteiles herangezogen werden. Bevorzugt wird hierbei, daß das Stellteil pneumatisch beaufschlagt ist. Es wird hierzu das im Staubsauger vorhandene Druckpotential genutzt. So kann weiter das Stellteil durch einen Faltenbalg beaufschlagt sein, womit das vorhandene Druckpotential mit Hilfe eines Kolbens und des Faltenbalges in eine Schiebekraft oder ein Drehmoment umgesetzt werden kann und hierüber ein Schieber oder eine Klappe betätigt werden kann. Je nach der Höhe des zur Verfügung stehenden Druckpotentials und der Größe der Kolbenfläche bzw. des zur Betätigung notwendigen Weges sind die auftretenden Kräfte bzw. Momente groß genug, um bspw. eine Verschlußklappe zu öffnen, welch letztere zur Unterstützung der Öffnung- und Schließschwenkbewegung eine Rückschließkraft-Charakteristik der eingangs erwähnten Art aufweist. Während des Betriebs wird eine solche Verschlußklappe demnach durch die aus dem ohnehin anfallenden Druckpotential geschöpften Kraft offengehalten, so daß die Strömung keinen Druckverlust erleidet, der ansonsten aus der Anströmung der Klappe resultiert. Die zum Öffnen benötigte Kraft arbeitet dabei gegen die Federkraft, welche zu einer ausreichenden Dichtwirkung nach dem Ausschalten des Gerätes durch Wegfall des Druckpotentials führt. Dieses Prinzip ist in ähnlicher Weise auch auf einen Verschlußschieber übertragbar. In vorteilhafter Weise wirkt bei Ausbildung des Verschlußteiles als Verschlußklappe das Stellsteil nahe einer Schwenkachse der Verschlußklappe auf diese ein. Zudem kann die Verschlußklappe auf der dem Stellteil zugewandten Oberfläche mit einer, einen ersten Anfahrweg des Stellteiles verkürzenden Erhebung versehen sein.This object is achieved in the subject matter of
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen erfindungsgemäßen Filterbeutel für einen Staubsauger in einer perspektivischen Darstellung, eine erste Ausführungsform mit einer knackfederunterstützten Verschlußklappe betreffend;
- Fig. 2
- den Schnitt gemäß der Linie II-II in
Fig. 1 mit einer Verschlußklappe in Verschlußstellung; - Fig. 3
- eine der
Fig. 2 entsprechende Darstellung jedoch eine Öffnungszwischenstellung der Verschlußklappe betreffend; - Fig. 4
- eine weitere der
Fig. 2 entsprechende Darstellung, nach Verschwenken der Verschlußklappe in die Offenendstellung; - Fig. 5
- in Draufsicht eine Ausschnittsdarstellung des Filterbeutels im Bereich der Durchtrittsöffnung;
- Fig. 6
- eine vergrößerte Darstellung des Schnittes gemäß der Linie VI-VI in
Fig. 5 ; - Fig. 7
- ein Diagramm einer Schließfeder-Kennlinie der die Verschlußklappe beaufschlagenden Knackfeder der ersten Ausführungsform gemäß den
Fig. 1 ;bis 6 - Fig. 8
- eine der
Fig. 5 entsprechende Ausschnittsdarstellung, jedoch eine zweite Ausführungsform der Verschlußklappe als Elastomerteil betreffend; - Fig. 9
- den Schnitt gemäß der Linie IX-IX in
Fig. 8 , die Verschlußstellung der Verschlußklappe darstellend; - Fig. 10
- eine der
Fig. 9 entsprechende Schnittdarstellung, jedoch die Öffnungsendstellung der Verschlußklappe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellend; - Fig. 11
- eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Beaufschlagung einer Verschlußklappe eines Filterbeutels durch einen staubsaugerseitig angeordnetes Stellteil, in unbeaufschlagter Stellung der Verschlußklappe;
- Fig. 12
- einen Ausschnitt der Draufsicht zu
Fig. 11 ; - Fig. 13
- eine Ausschnittsdarstellung zu
Fig. 11 , die Öffnungsstellung der Verschlußklappe betreffend; - Fig. 14
- eine der
Fig. 11 entsprechende schematische Darstellung, jedoch eine weitere Ausführungsform betreffend; - Fig. 15
- einen Ausschnitt der Draufsicht zu
Fig. 14 ; - Fig. 16
- eine Ausschnittsdarstellung der
Fig. 14 , jedoch bei geöffneter Verschlußklappe.
- Fig. 1
- a filter bag according to the invention for a vacuum cleaner in a perspective view, relating to a first embodiment with a crease spring-assisted flap;
- Fig. 2
- the section according to the line II-II in
Fig. 1 with a flap in the closed position; - Fig. 3
- one of the
Fig. 2 corresponding representation, however, concerning an opening intermediate position of the closure flap; - Fig. 4
- another one
Fig. 2 corresponding representation, after pivoting the flap in the open end position; - Fig. 5
- in plan view a detail of the filter bag in the region of the passage opening;
- Fig. 6
- an enlarged view of the section along the line VI-VI in
Fig. 5 ; - Fig. 7
- a diagram of a closing spring characteristic of the closure flap acting on pop spring of the first embodiment according to the
Fig. 1 to 6 ; - Fig. 8
- one of the
Fig. 5 corresponding sectional view, however, a second embodiment of the closure flap as the elastomer part concerning; - Fig. 9
- the section according to the line IX-IX in
Fig. 8 representing the closure position of the closure flap; - Fig. 10
- one of the
Fig. 9 corresponding sectional view, however, the opening end position of the closure flap according to the second embodiment illustrative; - Fig. 11
- a schematic representation of an arrangement for acting on a flap of a filter bag by a vacuum cleaner side arranged actuating part, in unbeaten position of the flap;
- Fig. 12
- a section of the top view
Fig. 11 ; - Fig. 13
- a cutout view too
Fig. 11 concerning the opening position of the closure flap; - Fig. 14
- one of the
Fig. 11 corresponding schematic representation, but concerning a further embodiment; - Fig. 15
- a section of the top view
Fig. 14 ; - Fig. 16
- a detail of the
Fig. 14 , but with the flap open.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu
In der Halteplatte 2 ist eine, im Querschnitt kreisrunde Durchtrittsöffnung 4 zur Beladung des Staubbeutels 3 im Betrieb des Staubsaugers vorgesehen. Oberseitig, d.h. auf der dem Staubbeutel 3 abgewandten Oberfläche, ist eine, die Durchtrittsöffnung 4 umschließende Axialdichtung 5 angeordnet, so bspw. mit der Halteplatte 2 verklebt.In the holding
Die Durchtrittsöffnung 4 ist mittels eines Verschlußteiles 6 verschließbar, welches Verschlußteil in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Verschlußklappe 7 ausgebildet ist.Es sind jedoch auch Verschlußteile 6 in Form von Schiebern oder Drehschiebern denkbar.The
Die Verschlußklappe 7 ist auf der Innenseite der Halteplatte 2 angeordnet derart, daß diese unterseitig dichtend gegen eine ringförmige Begrenzungszone der Durchtrittsöffnung 4 anliegt. Konkret ist die Ausgestaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in den
Die unterste Lage 10, in welcher unterseitig der Staubbeutel 3 befestigt, bspw. klebeverbunden ist, weist eine koaxial zur Durchtrittsöffnung 4 der ersten Lage 8 ausgerichtete Öffnung 12 auf, deren Durchmesser mindestens dem Verschlußklappendurchmesser entspricht.The
Um die Verschlußklappe 7 in den Dichtsitz zu pressen, ist unterseitig derselben eine diese in Verschlußstellung beaufschlagende Feder vorgesehen, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein, im Querschnitt eine sphärische Auswölbung aufweisendes Federband 13 ausgebildet ist, wobei diese Auswölbung nach unten, d.h. von der Verschlußklappe 7 abweisend ausgerichtet ist.In order to press the
Zufolge dieser Ausgestaltung des Federbandes 13 ist eine Knackfeder 14 gebildet, wobei das Federband 13 aus einem profilierten - bombierten - Metall- bzw. Stahlblech geschnitten ist.According to this embodiment of the spring band 13 a
Die Knackfeder 14 ist unterseitig der Verschlußklappe 7 angeordnet und ist zwischen der mittleren Lage 9 und der unteren Lage 10 jenseits der Gelenkzone 11 der Verschlußklappe 7 gefesselt, mit einer freien Erstreckung, welche zumindest bis zum Zentrum der Verschlußklappe 7 reicht.The
Durch die konstruktive Ausgestaltung der Knackfeder 14 ist eine vorteilhafter Federcharakteristik derselben gegeben. Letztere ist in dem Diagramm in
Nach Durchlauf dieses Minimums N_min steigt bei weiterer Biegung der Knackfeder 14 die Biegekraft N wiederum leicht an, dies beispielsweise bis zum Erreichen einer Biegekraft N_end von ca. 1,5 bis 1,8 Newton bei einem Biegewinkel W von ca. 90°.After passing through this minimum N_min further bending of the
Der Vorteil der so profilierten Knackfeder besteht darin, daß die Reduzierung der Biegekraft N bereits bei sehr kleinen Winkeln - bevorzugt weniger als 10° - realisiert wird. Hierdurch ist eine gewünschte hohe Beaufschlagungskraft auf die Verschlußklappe 7 in der Dichtstellung, d.h. in der Verschlußstellung gegeben. Durch den Abfall der Biegekraft N nach Durchlauf des Maximalpunktes N_max ist für die weitere Biegung der Knackfeder 14 eine wesentlich geringere Öffnungskraft erforderlich. Diese Federcharakteristik der Knackfeder 14 wird genutzt, um die Verschlußklappe 7 als einen kombinierten Hygiene- und Betriebsverschluß auszubilden. Eine solche Kombination erfordert eine hohe Dichtkraft in der Verschlußstellung gemäß
Die Verlagerung der Verschlußklappe 7 erfolgt durch eine von außen auf diese einwirkende Kraft, welche in den Darstellungen durch den Pfeil P angedeutet ist. Diese Kraft P kann durch geeignete Vorrichtungen im Staubsauger erfolgen. So kann die Verschlußklappe 7 mechanisch mit Bedienungselementen des Staubsaugers gekoppelt sein, so bspw. mit dem Leistungssteller. Die Betätigung der Verschlußklappe kann mit Hilfe elektromechanischer oder pneumatisch angetriebener Hilfsvorrichtungen erfolgen. Des weiteren können im Staubsauger vorhandene Energiequellen, wie Elektromagnetismus, Rotation, Wärme, bewegte Masse oder Druckpotentiale für die Betätigung der Verschlußklappe genutzt werden.The displacement of the
Darüber hinaus ist auch die Aussteuerung der Verschlußklappe 7 lediglich durch Druckbeaufschlagung des ohnehin anstehenden Saugluftstromes möglich.In addition, the modulation of the
In
Der beim Einschalten des Staubsaugers anstehende hohe Druck vor der Verschlußklappe 7 bewirkt eine Schwenkverlagerung derselben entgegen der Rückschließkraft der Knackfeder 14. Bei Erreichen eines Biegewinkels von 5 bis 10° knickt die Knackfeder 14 in dessen Biegezone 15 nahezu schlagartig um, wobei sich im Bereich dieser Biegezone 15 im Querschnitt ein im wesentlicher geradliniger Verlauf des Federbandes 13 einstellt.The pending when the vacuum cleaner high pressure in front of the
Mit Öffnen der Verschlußklappe 7 ist zugleich eine Druckabnahme verbunden, welcher Druck jedoch aufgrund der Federcharakteristik der Knackfeder 14 weiterhin ausreicht, die Klappe 7 weiter in die Öffnungsendstellung gemäß
Beim Ausschalten des Staubsaugers und dem damit einhergehenden Zusammenbruch des Druckes verlagert die Knackfeder 14 selbsttätig aufgrund der gegebenen Rückschließkraft die Verschlußklappe 7 wieder in die, die Durchtrittsöffnung 4 abdeckende Verschlußstellung gemäß
Eine alternative Lösung zur Bildung eines kombinierten Hygiene- und Betriebsverschlusses ist in den
Die Elastomer-Verschlußklappe 7 ist ähnlich wie die Verschlußklappe 7 des zuvorbeschriebenen Ausführungsbeispieles aus einer mittleren, hier elastomeren Lage freigeschnitten und weist eine muschelartige Form auf, dies bei nach unten, in das Staubbeutelinnere weisenden Krümmung.The
Diese Elastomer-Verschlußklappe 7 besitzt eine vergleichbare Federcharakteristik zu dem zuvorbeschriebenen Federband 13 auf, so eine hohe Rückschließkraft in einem relativ kleinen Winkelbereich nahe der Verschlußstellung und eine nahezu schlagartig abnehmende Rückschließkraft bei Überschreiten eines Maximums und dabei einhergehendem Umknicken im Bereich der Biegezone 15.This
Bei eingeschaltetem Sauggebläse des Staubsaugers baut sich auch hier ein Druckgefälle auf, welches dazu führt, daß sich die Elastomer-Verschlußklappe 7 nach innen verbiegt. Durch die ausgeprägte Form derselben, ähnlich einer Muschel, stellt sich ab einem bestimmten Druckgefälle der gewünschte "Knackfroscheffekt" ein. Bei einem Erreichen einer genügend großen Kraft auf die Verschlußklappe 7, die bspw. durch den Impuls der Saugströmung erreicht wird, klappt die Verschlußklappe 7 um, wonach der Luftwiderstand sich verringert. Nach Abstellen des Sauggebläses schwenkt die Verschlußklappe 7 selbsttätig in die Ausgangsposition wieder zurück.When the suction fan of the vacuum cleaner is turned on, a pressure gradient builds up, which causes the
In den
So wird das in dem Staubsauger vorhandene Druckpotential, bspw. an der Druckseite des Gebläses 16 genutzt, welches mit Hilfe eines Faltenbalges 17 und einem Kolben 18 in eine Schiebekraft oder ein Drehmoment umgesetzt wird.Thus, the existing in the vacuum cleaner pressure potential, for example. Used on the pressure side of the
Im Falle der Umsetzung in eine Schiebekraft gemäß den
Während des Betriebs des Staubsaugers wird die Verschlußklappe 7 durch die aus dem anfallenden Druckpotential geschöpften Kraft offengehalten, so daß die Strömung keinen Druckverlust erleidet (vgl.
Die Anordnung ist hierbei, wie in
Eine alternative Ausführung ist in den
Beim Einschalten des Staubsaugers wird die Horizontalverlagerung des Stößels 22 umgesetzt in eine Schwenkverlagerung des Öffnungshebels 24, welcher mit seinem freien Ende die Verschlußklappe 7 beaufschlagt und diese in die Öffnungsstellung entgegen ihrer Rückschließkraft bewegt.When you turn the vacuum cleaner, the horizontal displacement of the
Diese pneumatische Beaufschlagung eines Verschlußteiles 6 ist auch bei einem Schiebeverschluß anwendbar, wobei hierbei das vorhandene Druckpotential mit Hilfe des Kolbens und des Faltenbalges in eine Schiebekraft umgesetzt wird. Auch diese Öffnungsbewegung erfolgt entgegen einer Federkraft dieses Schieber-Verschlußteiles, welche Federkraft beim Ausschalten des Gerätes das Verschlußteil selbsttätig wieder in die Verschlußstellung verlagert.This pneumatic loading of a
Claims (12)
- Filter bag (1) for a vacuum cleaner, having a retaining plate (2) and a dust bag (3) connected to the retaining plate (2), the retaining plate (2) having formed in it a through-passage opening for charging the dust bag (3) in the vacuum cleaner, which through-passage opening (4) can be closed by means of a closure part (6), characterized in that the closure part (6) in connection with the shift in the closed position is subjected to a fall over effect and that during the opening movement of the closure part (6), the reclosure force (N) decreases.
- Filter bag according to Claim 1, characterized in that the reclosure force (N) passes through a minimum (N_min) during the opening movement.
- Filter bag according to one of the preceding claims, characterized in that the closure part (6) interacts with a click-action spring (14).
- Filter bag according to Claim 3, characterized in that the click-action spring (14) is in the form of a spring strip (13) which has a spherical convexity.
- Filter bag according to one of the preceding claims, characterized in that the closure part (6) is a closure flap (7).
- Filter bag according to Claim 5, characterized in that the spring, at the same time, forms the closure flap (7).
- Filter bag according to either of Claims 5 and 6, characterized in that the closure flap (7) is formed as a spherically curved elastomer part.
- Filter bag according to either of Claims 6 and 7, characterized in that the closure flap (7) is disposed on the inside of the retaining plate (2).
- Vacuum cleaner with a filter bag (1) according to one of Claims 1 to 8 disposed therein, characterized in that the closure part (6) can be moved out of the closure position into the opening position by an actuating part (25) disposed on the vacuum cleaner.
- Vacuum cleaner according to Claim 9, characterized in that the actuating part (25) is subjected to pneumatic action.
- Vacuum cleaner according to either of Claims 9 and 10, characterized in that the actuating part (25) is subjected to the action of a folding bellows (17).
- Vacuum cleaner according to one of Claims 9 to 11, characterized in that, with the closure part (6) formed as a closure flap (7), the actuating part (25) acts on the closure flap (7) in the vicinity of a pivot axis of this closure flap.
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