EP2459043B1

EP2459043B1 - Staubsauger mit filter

Info

Publication number: EP2459043B1
Application number: EP10734987.0A
Authority: EP
Inventors: Carsten Hauptlorenz; Stephan Husnik; Melinda Rink; Martin Storath; Christian Ullrich; Benedikt Bach
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2030-07-19
Also published as: WO2011012479A1; CN102469902B; RU2012102067A; CN102469902A; RU2525786C2; DE102009035602A1; EP2459043A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsauger der einen Filter mit einem Innenraum zur Filterung eines staubbeladenen Saugluftstroms und einen Elektromotor zur Reinigung des Filters umfasst.

Stand der Technik

Beispielsweise ist aus der deutschen Auslegeschrift DE 1059636 ein Staubsauger mit einer Reinigungsvorrichtung für das Staubfilter bekannt. Bei dem Staubsauger ist ein Elektromagnet vorgesehen, der bei laufendem Motor die Kupplung ausgekoppelt hält. Die Reinigungsvorrichtung für das Filter kann als eine um das feststehende Filter umlaufende Abstreifvorrichtung ausgebildet sein. Es kann auch die Anordnung so getroffen sein, dass die Abstreifvorrichtung stillstehend angeordnet ist und das Filter um seine Achse umläuft. In dem Oberteil des Staubsaugers, der gleichzeitig als Deckel ausgebildet ist, ist ein aus Motor und Gebläse bestehendes Motorgebläseaggregat zweckmäßig geräuschgedämpft gelagert. Das Filter ist über einen Filterkorb gespannt, der auf einer Welle mittels Querstiften befestigt ist. Diese Welle ist mit ihrem oberen Ende in einem auf der Unterseite des Motors angebrachten Bügel und mit ihrem unteren Ende in einem Querstück gelagert. An der Innenwand des Trichters sind ein oder mehrere Abstreifer angebracht, die mit Bürsten besetzt sind, die den auf der Außenseite des Filters abgesetzten Staub von der Filteroberfläche abstreifen, wenn das Filter in Umlauf versetzt wird. Die Welle ist mit der Motorwelle durch eine Kupplung verbunden.
Weiter ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0245224 eine Absaugvorrichtung mit einem Filter bekannt. Der Filter ist für seine Reinigung rotierbar gelagert, sodass auf dem Filter angelagerte Partikel abgeschleudert werden. Diese Partikel werden in einem Behälter gesammelt.
Weiter ist aus der Schrift US 2005/0183233 ein Vakuumsammler mit einem Filtergehäuse, einem Filterelement und einem Kehrgerät zum Kehren des Filterelements bekannt. Mit dem Kehrgerät wird Schmutz von der Filtereinheit gekehrt, wodurch der Schmutz von der Filtereinheit entfernt und gesammelt werden kann. Das Kehrgerät umfasst ein oder mehrere Klappen und ist rotierbar in der Filtereinheit angeordnet.
Weiter ist aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2007/141712 ein Staubfilter zur Filterung von Staub aus einem Luftstrom bekannt. Der Staubfilter umfasst ein Filtermembran und einen Abstreifer, der beweglich gelagert ist um das Filtermembran zu reinigen, und über einen Motor betrieben wird. Das Filtermembran des Filters ist als gefaltete umlaufende Zylinderwand geformt. Wenn eine neue Filterkartusche eine alter Filterkartusche ersetzen soll, beinhaltet diese einen neuen Abstreifer, der untrennbar in der Filterkartusche vormontiert ist.
Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 19704468 ein selbstreinigendes motorbetriebenes Filtersystem bekannt. Eine über einen drehrichtungsänderbaren Synchronmotor mit geringer Drehzahl angetriebene Bürste reinigt einen im Ansaugkanal des Saugmotors an einem Gitter befestigten Scheibenfilter durch kontinuierliche Drehbewegungen (Überkopfreinigung) und gewährleistet dadurch eine Selbstreinigung während und nach dem Saugvorgang.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10303678 ist eine Staubsammelvorrichtung vom Wirbelungstyp für einen Staubsauger bekannt. Diese Staubsammelvorrichtung enthält eine Gitter-Reinigungseinrichtung zur automatischen Entfernung von feinen Stäuben. Die Gitter-Reinigungseinrichtung umfasst eine Gitter-Dreheinrichtung zum Drehen des Gitters wenn der Staubsauger in Gebrauch ist. Die Gitter-Dreheinrichtung weist ein Drehglied auf, welches das Gitter in Bezug auf den Wirbelungskörper drehbar trägt und welches sich zusammen mit dem Gitter dreht. Ferner weist die betreffende Dreheinrichtung ein Turbinengebläse bzw. ein Turbinenlüfterrad als Antriebsquelle für die Bereitstellung von Kraft zur Drehung des Drehglieds und eine Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung der Kraft des Turbinengebläserades auf das Drehglied auf.
Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2007/083844 A1 ist ein Staubsammler mit einem zylindrischen Tank bekannt, der dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 entspricht.
Eine Saugvorrichtung saugt Außenluft durch eine in einer Seitenwand des Tanks angeordnete Saugöffnung, durch einen Filter und durch eine Abluftöffnung, die im unteren Teil einer Hauptmotorbasis angeordnet ist, in einen von dem Hauptmotor angetriebenen Saugventilator. Innerhalb des Filters ist im oberen Bereich direkt unterhalb der Abluftöffnung ein Staubentfernungsmotor angeordnet, der eine Staubentfernungsvorrichtung antreibt, mit Hilfe derer durch Schläge bzw. Vibrationen an dem Filter festsitzender Staub entfernt wird. Die der Abluftöffnung gegenüberliegende Seite des Filters ist durch eine Filterabdeckung verschlossen.
Gemäß US 2007/0068126 A1 wird ein Staubsaugerfilter durch einen im Bereich der Abluftöffnung des Filters angeordneten Motor in Drehung versetzt, um ein Festsetzen von Staubpartikeln auf dem Filter zu verhindern.
Wie in der Patentschrift DE 608 607 beschrieben, weist ein Staubsauger einen Deckel auf, an dem ein Motor zum Antreiben eines Flügelrads zum Erzeugen eines Saugluftstroms angehängt ist. An dem Motor ist ein Schlagring angeordnet, der bei niedriger Drehzahl eine Klopfwirkung auf den Filter ausübt.
In EP 1 834 565 A1 ist eine Filtervorrichtung beschrieben, die als Filter ein mikroporöses Element umfasst. Ein Saugmotor ist oberhalb des Elements angeordnet und wird von einem Halter gehalten, der sich mit Halte- und Befestigungsmitteln für eine Schlagvorrichtung nach unten erstreckt. Die Schlagvorrichtung wirkt über einen oszillierenden Stab auf den Boden und damit auf das untere Ende des Filterelements ein.

Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen verbesserten Staubsauger bereitzustellen. Insbesondere soll ein Staubsauger mit einem motorbetriebenem selbstreinigenden Filter, der kompakt ausgeführt ist, bereitgestellt werden. Weiter soll ein Staubsauger mit einem selbstreinigenden Filter bereitgestellt werden, der bezüglich der Geräuschentwicklung während des Reinigungsvorgangs optimiert ist. Schließlich'soll ein Staubsauger bereitgestellt werden, in dem geringe Strömungsverluste erreichbar und Verwirbelungen des Saugluftstroms im Innenraum des Filters verringert sind.

Erfindungsgemäße Lösung

Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch einen Staubsauger mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Unter einem Staubsauger sind mit elektrischer Energie betriebene Geräte zur Aufnahme von Staub zu verstehen, wobei sowohl netzbetriebene als auch Batterie- oder Akkugeräte eingeschlossen sind. Ein Staubsauger kann z.B. eine Motor-Gebläse-Einheit zur Erzeugung eines Saugluftstroms, eine Düse zur Staubaufnahme, eine Saugluftführung zur Führung des Saugluftstromes, eine Staubabscheideeinheit und einen Filter umfassen. Unter einer Staubabscheideeinheit ist eine Vorrichtung zu verstehen, in welcher die mit Schmutz beladene Saugluft von dem Schmutz befreit werden kann. Beispielsweise kann eine solche Staubabscheideeinheit einen Filterbeutel mit oder ohne Korb, oder einen Fliehkraftabscheider aufweisen. Unter einem Filter ist ein aus Filtermaterial gebildetes Objekt zu verstehen, wobei das Filtermaterial den Innenraum des Filters umschließt. Zur Filterung des staubbeladenen Saugluftstromes kann das Filtermaterial von dem Saugluftstrom durchströmt werden, und somit zur Rückhaltung von Partikeln dienen. Hierzu kann der Filter z.B. in der Staubabscheideeinheit angeordnet sein. Der Filter kann z.B. als austauschbares Cartridgefilter ausgeführt sein.
Durch die Reinigung des Filters soll das Filtermaterial von dem Schmutz befreit werden, der sich während des Betriebs des Staubsaugers an dem Filtermaterial angelagert hat. Dieser Schmutz ist insbesondere durch die Filterung des staubbeladenen Saugluftstroms entstanden. Durch den Elektromotor ist die Reinigung des Filters automatisch durchführbar, wodurch die Reinigung ohne Kraftaufwand des Benutzers durchführbar ist. Durch den Elektromotor ist eine mechanische Reinigung des Filters erreichbar, die besonders effektiv sein kann. Vorteilhafterweise ist an dem Elektromotor ein Gehäuse angeordnet, das den Elektromotor zum Schutz vor Verschmutzung umschließt. Vorteilhafterweise umfasst der Elektromotor ein Getriebe zur Übersetzung der Motordrehzahl. Hierdurch ist erreichbar, dass eine schnelle Umdrehung des Elektromotors in eine langsame aber kraftvolle Umdrehung umsetzbar ist. Vorteilhafterweise kann durch das Getriebe eine höhere Kraft als durch den Elektromotor ohne Getriebe zur Durchführung der Reinigung erreichbar sein.
Durch die Erfindung ist eine kompakte Bauweise, z.B. eine kleine Bauhöhe, des Filters erreichbar, die vorteilhafterweise einen geringen Platzbedarf aufweisen kann. Durch den zumindest teilweise in dem Innenraum des Filters angeordneten Elektromotor ist eine größere Fläche des Filtermaterials zur Filterung des Saugluftstroms erreichbar. Liegt der Elektromotor z.B. nicht an dem Filtermaterial an, ist ein Vorbeiströmen des Saugluftstroms an dem Elektromotor erreichbar. Hierdurch kann eine effektive Nutzung der Fläche des Filtermaterials erreicht werden. Zudem ist erreichbar, dass der Elektromotor durch den Saugluftstrom gekühlt wird. Weiter kann der während des Betriebs von dem Elektromotor ausgehende Schall durch das Filtermaterial gedämmt werden, wodurch ein leiser Betrieb des Reinigungsvorgangs erreichbar ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann sein, dass die Anzahl der Koppelstellen zum Ankoppeln des Elektromotors minimierbar ist. Vorteilhafterweise kann der Elektromotor einen Reinigungsmechanismus auch ohne Koppelstellen direkt antreiben.

Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Erfindungsgemäß weist der Staubsauger einen Abreiniger zur Durchführung einer mechanischen Reinigung des Filters auf. Durch den Abreiniger kann der Filter in vorteilhafter Weise von Schmutzpartikeln befreit werden. Vorteilhafterweise wird durch den Abreiniger eine mechanische Kraft auf die Schmutzpartikel ausgeübt, die entgegen der Richtung gerichtet ist, in der die Schmutzpartikel von dem Saugluftstrom gegen das Filtermaterial gedrückt werden. Vorteilhafterweise ist durch den Elektromotor eine Relativbewegung zwischen dem Abreiniger und dem Filter erreichbar.
Erfingungsgemäß steht der Abreiniger außerdem mit dem Elektromotor in Wirkverbindung und ist bewegbar. Hierdurch ist erreichbar, dass der Elektromotor den Abreiniger mechanisch antreibt, wodurch der Abreiniger mechanische Energie von dem Elektromotor an den Filter, und/oder an das Filtermaterial übertragen kann. Dies kann z.B. durch mechanische Vibration der Filtereinheit, durch Abblasen oder Durchblasen des Filtermaterials erfolgen. Durch den bewegbaren Abreiniger ist ein feststehender Filter erreichbar, wodurch zusätzliche Dichtungen zur Abdichtung des Filters vermieden werden können. Natürlich sind auch Ausführungen der Erfindung denkbar, in denen der Abreiniger fest montiert ist und der Filter mit dem Elektromotor in Wirkverbindung steht und somit bewegbar ist.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass der Filter eine Abluftöffnung aufweist, und der Elektromotor an dem der Abluftöffnung gegenüberliegenden Bereich des Filters angeordnet ist. Hierdurch sind sehr geringe Strömungsverluste erreichbar, da der volle Querschnitt der Abluftöffnung zur Verfügung stehen kann. Weiter können Verwirbelungen des Saugluftstroms im Innenraum des Filters verringert werden.
Die Erfindung weiterbildend ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Abreiniger an einer Drehachse rotierbar gelagert ist. Hierdurch ist eine leichte Anbindung des Abreinigers an den Elektromotor sowie eine hohe Energieeffizienz des Reinigungsvorgangs erreichbar. Zudem kann hierdurch ein mechanisch robuster Abreiniger und somit eine hohe Zuverlässigkeit des Abreinigers erreicht werden.
Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Filter rotationssymmetrisch ausgebildet ist und eine Filterachse aufweist, die parallel zur Drehachse des Abreinigers angeordnet ist. Hierbei entspricht die Filterachse der Symmetrieachse des rotationssymmetrischen Filters. Der Filter kann z.B. als austauschbares zylindrisches Cartridgefilter ausgeführt sein. Vorteilhafterweise ist hierdurch eine hohe Effizienz der Reinigung des Filters erreichbar, da die von dem Abstreifer zur Reinigung des Filters angegriffene Fläche des Filtermediums maximierbar ist. Besonders vorzugsweise entspricht die Drehachse des Abreinigers der Filterachse des Filters. Hierdurch kann der Abreiniger symmetrisch in dem Filter angeordnet werden, um eine gleichmäßige Krafteinwirkung auf den Filter erreichen zu können.
Die Erfindung weiterbildend ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Elektromotor eine Antriebsachse aufweist, die parallel zur Drehachse des Abreinigers angeordnet ist. Hierdurch ist eine besonders leichte Kopplung zwischen dem antreibenden Elektromotor und dem rotierenden Abreiniger erreichbar. Weiter können Reibungsverluste verringert werden und/oder ein Verkanten der beiden Achsen vermieden werden. Besonders vorzugsweise entspricht die Drehachse des Abreinigers der Antriebsachse des Elektromotors. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine optimale Kraftübertragung von dem Elektromotor zu dem Abreiniger erreichbar sein. Weiter ist hierdurch eine besonders platzsparende Bauweise erreichbar. Es sind auch Ausführungen der Erfindung möglich, in denen die Antriebsachse des Elektromotors und die Drehachse des Abreinigers nicht parallel zueinander angeordnet sind, sondern einen Winkel, z.B. von 90° einschließen. Hierdurch ist weitere Einbauposition des Elektromotors, wie z.B. ein horizontaler Einbau bei einer senkrecht orientierten Drehachse, erreichbar.
Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Filter einen Drehverschluss zur Befestigung aufweist, und die Drehrichtung des Abreinigers der Verschlussrichtung des Drehverschlusses entspricht. Vorteilhafterweise kann der Filter durch den Drehverschluss an einer Staubabscheideeinheit angeordnet werden. Der Drehverschluss kann z.B. als Bajonettverschluss oder Gewinde ausgeführt sein. Vorteilhafterweise wird zur Verriegelung des Drehverschlusses eine Drehbewegung ausgeführt wird, wobei der Drehverschluss in Verschlussrichtung geschlossen wird. Durch die Übereinstimmung der Drehrichtung des Abreinigers mit der Verschlussrichtung des Drehverschlusses kann erreicht werden, dass durch den Betrieb des Abreinigers vorteilhafterweise der Drehverschluss verschlossen werden kann, um ein Ablösen des Filters während des Betriebs vermeiden zu können. Zudem ist erreichbar, dass der Benutzer den Filter nur aufsetzen und leicht verschließen muss, und ein Loslösen des Filters nicht zu befürchten hat.
In einer Ausführung der Erfindung ist der Abreiniger zumindest teilweise im Innenraum des Filters angeordnet. Hierdurch ist eine kompakte Anordnung des Filters erreichbar, bei der mechanisch bewegliche Teile, wie z.B. der Abreiniger oder der Elektromotor von dem Filtermaterial geschützt sein können. Dies kann sich als Vorteil bei der Handhabung durch den Benutzer erweisen, da der Benutzer nicht mit der Technik in Berührung kommen kann, und diese somit vor Beschädigung geschützt sein kann. Weiter kann eine verbesserte Geräuschdämmung durch das umschließende Filtermaterial erreicht werden. Besonders vorzugsweise überdeckt der Abreiniger zumindest einen Teilbereich des Filtermaterials. Hierdurch ist erreichbar, dass der Abreiniger bei der Reinigung des Filters zumindest einen Teil der Fläche des Filtermaterials überstreicht.
In einer Ausführung der Erfindung greift der Abreiniger an der geringsten Biegesteifigkeit des Filters an. Besonders vorzugsweise überdeckt der Abreiniger das Filtermaterial zur Reinigung nur teilweise. Besonders vorzugsweise ist der Abreiniger in Längserstreckung des Filters mittig platziert. Besonders vorzugsweise greift der Abreiniger an dem Ort des Filtermaterials an, an dem die Biegesteifigkeit des Filtermaterials in Bewegungsrichtung des Abreinigers, also in Reinigungsrichtung, am geringsten ist. Dadurch, dass der Abreiniger an der geringsten Biegesteifigkeit des Filters angreift, ist mit geringer Energiezufuhr eine maximale Verformung des Filtermaterials und somit eine optimale Reinigungswirkung erreichbar. Hierdurch kann die Effektivität einer mechanischen Energieübertragung von dem Abstreifelement auf das Filter verbessert werden. Weiter ist eine symmetrische Energieverteilung auf das Filtermaterial erreichbar.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Filter eine Kupplung auf, die zwischen Elektromotor und Abreiniger angeordnet ist. Die Kupplung kann z.B. als Scheibenkupplung oder Klauenkupplung ausgeführt sein. Durch Verwendung der Kupplung lässt sich der Filter z.B. für Wartung oder Service von dem Elektromotor trennen. Besonders vorzugsweise ist die Kupplung im Innenraum des Filters angeordnet. Hierdurch ist erreichbar, dass die Kupplung vor mechanischen Einflüssen, wie z.B. vor Berührung durch den Benutzer geschützt ist. Besonders vorzugsweise ist die Kupplung direkt an den Elektromotor bzw. an das Getriebe des Elektromotors und an den Abreiniger angekoppelt. Dies ermöglicht eine Reduzierung von Koppelstellen zwischen Elektromotor und Abreiniger, wodurch Energieverluste in der Kupplung vermieden werden können.
Besonders vorzugsweise weist der Filter ein elastisch verformbares Element, wie z.B. eine Feder auf. Vorteilhafterweise übt das elastisch verformbare Element in montiertem Zustand des Filters eine Kraft auf ein erstes und ein zweites Teil der Kupplung auf, so dass beide Kupplungsteile aneinander gedrückt werden. Durch die Feder können Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden, um ein zuverlässige Verbindung zwischen Elektromotor und Abreiniger erreichen zu können. Weiter ist durch die Feder erreichbar, dass der Elektromotor trotz Aufeinanderstoßen zweier Kupplungsteile, z.B. zweier Klauen einer Klauenkupplung, in dem Filter eingebracht werden kann. Das Aufeinanderstoßen der Kupplungsteile könnte ein Einbringen des Elektromotors verhindern falls die Teile der Kupplung, z.B. aufgrund einer Getriebeselbsthemmung schwer beweglich sind. Vorteilhafterweise ist erreichbar, dass die Kupplung in einem solchen Fall nicht in ihrer endgültigen Lage montiert sein muss, sondern erst durch Anlaufen des Elektromotors in ihre endgültige Lage gebracht werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Abreiniger zumindest ein Abstreifelement auf. Das Abstreifelement des Abreinigers kann z.B. als Paddel, Deflektor, Lappen, Lasche, Schwingplatte, Schaufel, Besen oder Kamm ausgeführt sein. Die Form der Abstreifeinheit kann rechteckig oder trapezförmig sein. Die Abstreifeinheit kann z.B. aus elastisch verformbarem oder steifem Material gefertigt sein. Vorteilhafterweise streift das Abstreifelement über das Filtermaterial, wodurch der angesammelte Schmutz von dem Filtermaterial entfernbar ist. Es sind auch Ausführungsformen denkbar, in denen das Abstreifelement als Blasdüse ausgebildet ist, die das Filtermaterial bei abgeschalteter Motor-Gebläseeinheit des Staubsaugers entgegen der Richtung des Saugluftstromes durchbläst, um das Filtermaterial von Partikeln zu befreien.
Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Filter Filtermaterial aufweist, und der Elektromotor dem Filtermaterial in Richtung des Saugluftstroms nachgelagert ist. Vorteilhafterweise ist durch den Elektromotor eine Kraft auf das Filtermaterial erreichbar, die entgegen der Richtung des Saugluftstroms gerichtet ist, wodurch eine optimale Reinigungswirkung erzielbar ist. Weiter ist erreichbar, dass der Elektromotor im Reinluftbereich des Filters angeordnet ist, und somit nur von gereinigter Luft umströmt wird. Hierdurch können Verschmutzungen des Elektromotors, die zu einem frühen Verschleiß des Elektromotors führen können, vermieden werden.
Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Staubsauger eine Motor-Gebläse-Einheit aufweist, und der Filter der Motor-Gebläse-Einheit in Richtung des Saugluftstroms vorgelagert ist. Hierdurch ist erreichbar, dass die Filtereinheit in einem Staubsammelbehälter des Staubsaugers angeordnet werden kann.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit einfachen konstruktiven und kostengünstigen Mitteln die Bereitstellung eines Staubsaugers mit einem selbstreinigenden Filter, der eine kompakte Bauweise aufweisen kann. Insbesondere kann ein Filter mit einer geringen Geräuschentwicklung während der Reinigungsvorganges bereitgestellt werden. Weiter kann durch die Erfindung ein einfacher, reibungsoptimierter Aufbau eines selbstreinigenden Filters erreicht werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
Es zeigen schematisch:

Fig. 1: einen Staubsauger mit Staubkammer zur Aufnahme einer Staubsammeleinheit;
Fig. 2: eine Staubabscheideeinheit eines Staubsaugers gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Schnittansicht;

Fig. 3: eine Staubabscheideeinheit eines Staubsaugers gemäß Fig. 1 in einer Schnittdarstellung.

Ausführliche Beschreibung anhand von einem Ausführungsbeispiel

Bei der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
Das Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert. In Fig. 1 dargestellt ist ein Staubsauger 10 mit einer Motor-Gebläse-Einheit 11 zur Erzeugung eines Saugluftstroms 12. Der Staubsauger 10 weist eine Staubkammer 13 zur Aufnahme einer Staubabscheideeinheit 14 auf. Fig. 2 zeigt eine Staubabscheideeinheit 14 eines Staubsaugers 10 gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Schnittansicht. In Fig. 3 ist die Staubabscheideeinheit 14 des Staubsaugers 10 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Weiter weist der Staubsauger 10 eine Düse zur Staubaufnahme und eine Saugluftführung zur Führung des Saugluftstroms 12 auf, die aus Darstellungsgründen nicht gezeigt sind. Weiter umfasst der Staubsauger 10 einen Filter 20, der in der Staubabscheideeinheit 14 angeordnet ist. Der Filter 20 ist der Motor-Gebläse-Einheit 11 des Staubsaugers 10 in Richtung des Saugluftstroms 12 vorgelagert. Dieser Filter 20 dient zur Filterung des staubbeladenen Saugluftstroms 12 und weist hierzu Filtermaterial 21 auf. Das Filtermaterial 21 wird von dem Saugluftstrom 12 durchströmt, wodurch sich Staubpartikel an dem Filtermaterial ansammeln. Im Innenraum 22 des Filters 20, der von dem Filtermaterial 21 umschlossen wird, ist ein Abreiniger 40 zur Reinigung des Filters angeordnet. Zudem ist ein Elektromotor 30 zum Antrieb des Abreinigers 40 und somit zur Reinigung des Filters 20 teilweise in dem Innenraum 22 des Filters 20 angeordnet. Um den an dem Filtermaterial 21 des feststehenden Filters 20 angesammelten Staub entfernen zu können, kann durch den Abreiniger 40 eine mechanische Reinigung des Filters 20 durchgeführt werden. Hierzu wird der bewegbare Abreiniger 40 von dem Elektromotor 30 angetrieben. Der Abreiniger 40 steht also mit dem Elektromotor 30 in Wirkverbindung. Der Abreiniger 40 ist an einer Drehachse 41 rotierbar gelagert. Der Filter 20 ist ein zylindrisches Cartridgefilter, und somit rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Filterachse 23 des Filters entspricht der Drehachse 41 des Abreinigers 40 und ist somit parallel zu ihr.
Der Elektromotor 30 weist eine Antriebsachse 31 auf, die der Drehachse 41 des Abreinigers 40 entspricht, und somit parallel zu ihr angeordnet ist. Die Antriebsachse 31 des Elektromotors 30, die Filterachse 23 des Filters 20 und die Drehachse 41 des Abreinigers 40 fallen also zusammen, wodurch ein einfache Konstruktion und somit eine hohe Zuverlässigkeit des Reinigungsmechanismus erreicht wird.
Der Filter 20 weist eine Kupplung 25 auf, die zwischen Elektromotor 30 und Abreiniger 40 angeordnet ist. Hierdurch kann der Filter inklusive des Abreinigers 40 von dem Elektromotor 30 getrennt werden, um z.B. Wartungsarbeiten durchführen zu können. Bei der Kupplung 25 handelt es sich um eine Klauenkupplung, die sich besonders leicht trennen und wieder verbinden lässt. Zum Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten weist der Filter 20 eine Feder 43 auf. Durch die Feder 43 kann auch das Aufsetzen zweier Kupplungsklauen 26 beim Zusammenfügen der Kupplung ausgeglichen werden. Sobald der Elektromotor 30 anläuft, werden die Klauen der Kupplung 25 durch die Feder 43 in ihre bestimmungsgemäße Position gedrückt.
Der Abreiniger 40 ist in der Mitte des Filters 20 angeordnet, und greift somit an der geringsten Biegesteifigkeit des Filters an. Dies ermöglicht eine optimale Reinigungswirkung, da durch eine minimale Kraft des Abreinigers 40 eine maximale Auslenkung des Filtermaterials 21 durch das Abstreifen erreicht werden kann. Der Abreiniger 40 weist zwei Abstreifelemente 42 auf. Durch die Drehung des Abreinigers 40 streifen die Abstreifelemente 42 das Filtermaterial 21 ab und bewirken hierdurch eine Kraft auf das Filtermaterial 21 und somit auf den anhaftenden Staub, die zum Ablösen des Staubs von dem Filtermaterial 21 führt.
Der Filter 20 weist einen als Bajonettverschluss ausgeführten Drehverschluss 24 zur Befestigung des Filters 20 an der Staubabscheideeinheit 14 auf. Die Verschlussrichtung des Drehverschlusses 24 entspricht der Drehrichtung des Abreinigers 40, wodurch ein Festziehen des Filters 20 während des Betriebs des Abreinigers 40 erreicht wird, da das Abstreifelement 42 während der Reinigung des Filters 20 über das Filtermaterial 21 streift und somit eine Kraft auf das Filter 20 ausübt. Der Benutzer muss also beim Anbringen des Filters 20 an der Staubabscheideeinheit 14 nicht auf den festen Sitz des Filters 20 achten.
Der Filter 20 weist eine Abluftöffnung 27 auf. Während des Betriebs des Staubsaugers 10 wird der Saugluftstrom 12 durch das Filtermaterial 21 in den Innenraum 22 des Filters 20 geleitet, um durch die Abluftöffnung 27 zu der Motor-Gebläse-Einheit 11 zu gelangen. Der Elektromotor 30 ist an dem der Abluftöffnung 27 gegenüberliegenden Bereich des Filters 20 angeordnet. Hierdurch werden sehr geringe Strömungsverluste erreicht, da der volle Querschnitt der Abluftöffnung zur Verfügung steht. Zudem werden Verwirbelungen des Saugluftstroms im Innenraum des Filters verringert.
Der Elektromotor 30 ist dem Filtermaterial 21 in Richtung des Saugluftstroms 12 nachgelagert, und somit im Reinluftbereich angeordnet. Hierdurch können Verschmutzungen des Elektromotors, die zu einem frühen Verschleiß des Elektromotors führen können, vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit einfachen konstruktiven und kostengünstigen Mitteln die Bereitstellung eines Staubsaugers mit einem selbstreinigenden Filter, der eine kompakte Bauweise aufweisen kann. Insbesondere kann ein Filter mit einer geringen Geräuschentwicklung während der Reinigungsvorganges bereitgestellt werden. Weiter kann durch die Erfindung ein einfacher, reibungsoptimierter Aufbau eines selbstreinigenden Filters erreicht werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Bezugszeichenliste

10: Staubsauger
11: Motor-Gebläse-Einheit
12: Saugluftstroms
13: Staubkammer
14: Staubabscheideeinheit
20: Filter
21: Filtermaterial
22: Innenraum des Filters
23: Filterachse
24: Drehverschluss des Filters
25: Kupplung
26: Kupplungsklaue
27: Abluftöffnung
30: Elektromotor
31: Antriebsachse des Elektromotors
40: Abreiniger
41: Drehachse des Abreinigers
42: Abstreifelement
43: Feder

Claims

Staubsauger (10) umfassend:
einen Filter (20) mit einem Innenraum (22) zur Filterung eines staubbeladenen Saugluftstroms (12), wobei der Filter (20) eine Abluftöffnung (27) aufweist; einen Elektromotor (30) zur Reinigung des Filters (20), wobei der Elektromotor (30) zumindest teilweise in dem Innenraum (22) des Filters (20) angeordnet ist; und einen Abreiniger (40) zur Durchführung einer mechanischen Reinigung des Filters (20) aufweist, wobei der Abreiniger (40) mit dem Elektromotor (30) in Wirkverbindung steht und bewegbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (30) an dem der Abluftöffnung (27) gegenüberliegenden Bereich des Filters (20) so angeordnet ist, dass sich der Abreiniger (40) zwischen dem Elektromotor (30) und der Abluftöffnung (27) befindet.
Staubsauger (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abreiniger (40) an einer Drehachse (41) rotierbar gelagert ist.
Staubsauger (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (20) rotationssysmmetrisch ausgebildet ist und eine Filterachse (23) aufweist, die parallel zur Drehachse (41) des Abreinigers (40) angeordnet ist.
Staubsauger (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (30) eine Antriebsachse (31) aufweist, die parallel zur Drehachse (41) des Abreinigers (40) angeordnet ist.
Staubsauger (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (20) einen Drehverschluss (24) zur Befestigung aufweist, und die Drehrichtung des Abreinigers (40) der Verschlussrichtung des Drehverschlusses (24) entspricht.
Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abreiniger (40) zumindest teilweise im Innenraum (22) des Filters (20) angeordnet ist.
Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abreiniger (40) an der geringsten Biegesteifigkeit des Filters (20) angreift.
Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (20) eine Kupplung (25) aufweist, die zwischen Elektromotor (30) und Abreiniger (40) angeordnet ist.
Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abreiniger (40) zumindest ein Abstreifelement (42) aufweist.
Staubsauger (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (20) Filtermaterial (21) aufweist, und der Elektromotor (30) dem Filtermaterial (21) in Richtung des Saugluftstroms (12) nachgelagert ist.
Staubsauger (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsauger (10) eine Motor-Gebläse-Einheit (11) aufweist, und der Filter (20) der Motor-Gebläse-Einheit (11) in Richtung des Saugluftstroms (12) vorgelagert ist.