EP2979602B1 - Rückspülbarer luftfilter - Google Patents

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Publication number
EP2979602B1
EP2979602B1 EP15177489.0A EP15177489A EP2979602B1 EP 2979602 B1 EP2979602 B1 EP 2979602B1 EP 15177489 A EP15177489 A EP 15177489A EP 2979602 B1 EP2979602 B1 EP 2979602B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
filter
clean air
valve element
clean
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15177489.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2979602A1 (de
Inventor
Miron SERNECKI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vorwerk and Co Interholding GmbH
Original Assignee
Vorwerk and Co Interholding GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Vorwerk and Co Interholding GmbH filed Critical Vorwerk and Co Interholding GmbH
Publication of EP2979602A1 publication Critical patent/EP2979602A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2979602B1 publication Critical patent/EP2979602B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • A47L9/20—Means for cleaning filters

Definitions

  • the invention relates to a vacuum cleaner with a backwashable air filter according to the features of the preamble of claim 1.
  • Vacuum cleaners with backflushable air filters are known in the prior art. These are usually used to clean air contaminated with dust and / or dirt. In connection with vacuum cleaners, these are used to protect the blower of the vacuum cleaner from being covered with vacuumed up dust / dirt. Due to the suction operation of the vacuum cleaner, the filter element is regularly covered with dust. The filter element becomes dirty as the operating time increases, so that backwashing of the air filter is required at regular intervals.
  • the publication DE 195 17 197 A1 describes, for example, a backflushable air filter for a vacuum cleaner, which has a cleaning nozzle arranged in the filter element, which is flowed through for the purpose of cleaning by means of a compressor of the vacuum cleaner against the flow direction customary for filter operation.
  • the compressor has two valve blocks, with the aid of which the flow direction can be changed from filter operation to backwash operation. The valve blocks must be switched over manually.
  • a vacuum cleaner with a backwashable air filter is known, in which an active valve control, by means of lifting magnets, is provided for switching over between the suction operation and the backwash operation.
  • the invention is concerned with the task of specifying a vacuum cleaner with a backwashable air filter, in which there is an advantageous switchability.
  • valve element having a check valve which is arranged and designed such that it closes the clean air area when the air filter flows through it by means of an air flow flowing from the clean air space in the direction of the dust air space ,
  • a simple design is achieved.
  • the valve element can also simultaneously close the clean air outlet and open the secondary air inlet path.
  • the air filter is designed so that it can be backwashed regardless of the type and design of the device, vacuum cleaner in which it is used.
  • the ambient air required for backwashing is sucked into the air filter through the secondary air inlet path, so that it is not necessary to provide a compressor with corresponding valve blocks for switching the flow direction from the clean air outlet area in the direction of the dust air space.
  • valve element close the clean air outlet area by means of an air stream flowing in a backwashing mode from the clean air room in the direction of the dust air room and to open at least one secondary air inlet path which connects the clean air room with the ambient air surrounding the air filter.
  • the air filter has a valve element which opens and closes depending on the direction of the air flow flowing through the air filter and thereby enables either filter operation or backwashing operation.
  • the air filter is switched from a filter operation to a backwash operation or vice versa by the flow direction of the air stream flowing through the air filter itself.
  • the air filter is connected to a suction fan from the direction of the dust air space. This is done, for example, by connecting the device in which the air filter is used, for example a vacuum cleaner, to a suction fan, for example the suction fan of a second vacuum cleaner.
  • the design and arrangement of the valve element according to the invention prevent the suction air flow which arises when the air filter is extracted via the dust air space side from having an effect on the suction fan of the device which has the backwashable air filter and is not in operation.
  • valve element according to the invention With the help of the valve element according to the invention, the suction fan is fluidically separated from the air filter, so that the suction fan cannot be set in rotation and damage to the electronics is therefore excluded. It is particularly advantageous that the valve element according to the invention simultaneously fulfills two different functions, namely, on the one hand, the closing the clean air outlet area in order to prevent the suction fan from rotating as well, and on the other hand to open a secondary air inlet path between the clean air space and the surroundings of the filter element, so that ambient air, which is required for cleaning the air filter, can be sucked into the clean air space.
  • valve element be slidably arranged on the clean air outlet area, in particular in the clean air outlet area. It is particularly recommended that the valve element be arranged on or in the clean air outlet area such that it is displaced as a result of the air flow flowing from the clean air space in the direction of the dust air space.
  • the geometric shape of the valve element can be adapted to the shape of the clean air outlet area. If the clean air outlet area is cylindrical, for example, the valve element can advantageously be a likewise cylindrical element which can be moved coaxially within the clean air outlet area.
  • valve element and the clean air outlet area have mutually corresponding secondary air inlet openings, which can be arranged relative to one another by displacing the valve element relative to the clean air outlet area in such a way that a secondary air inlet path is opened.
  • the valve element can thus be displaced relative to the clean air outlet area such that secondary air inlet openings correspondingly formed in the valve element and the clean air outlet area lie next to one another, so that ambient air can get into the clean air room.
  • the valve element and the clean air outlet area are, for example, cylindrical elements
  • the valve element can be coaxial with the clean air outlet area be moved until the secondary air inlet openings lie next to each other in the radial direction and thus open up a secondary air inlet path for the ambient air.
  • Both the valve element and the clean air outlet area can have a plurality of secondary air inlet openings or only one secondary air inlet opening each.
  • the valve element preferably has a check valve which is arranged and designed such that it closes the clean air outlet area when the air filter flows through by means of an air flow flowing from the clean air space in the direction of the dust air space.
  • the valve element closes the clean air outlet area automatically when the clean air space is flowed through in the opposite direction to the flow direction customary for filter operation.
  • the clean air outlet area is closed at a certain suction force of the air flow flowing in the direction of the dust air space, so that the air flow cannot act back on the suction fan.
  • the check valve has at least one pivotable check valve.
  • two symmetrical non-return flaps can be arranged within the clean air outlet area, for example, which are swiveled in the direction of the clean air space, i.e. into the opening cross section of the clean air outlet area, as a result of the reversal of the flow direction when changing from a filter operation to a clean air outlet area, which closes the clean air outlet area ,
  • valve element is connected to the clean air outlet area by means of a return element, in particular a spring, such that the valve element is displaced in the direction of the dust air space when the clean air outlet area is closed during a backwashing operation, counter to the restoring force of the return element and with the release of a secondary air inlet path.
  • the valve element is displaced in the direction of the dust air space when the check valve is closed.
  • the suction force of the air flow acting on the valve element is used, which acts on the check valve, for example the pivotable check valves and tries to pull them in the direction of the dust air space, the entire valve element likewise being displaced in the direction of the dust air space.
  • the reset element With the aid of the reset element arranged between the clean air outlet area and the valve element, it is ensured that a predefined pressure within the clean air outlet area is reached or fallen below before the valve element is displaced and thus ambient air can get into the clean air space through the secondary air inlet path. If the pressure is sufficient to open the secondary air inlet path, a balance is advantageously established between the amount of ambient air flowing into the clean air space and the amount of air sucked out of the backwashable air filter by means of the external suction fan.
  • the restoring element can advantageously be a spring, but other restoring elements that serve the same purpose are also conceivable.
  • the backwashable air filter is ventilated again and the valve element is moved back into its starting position by the restoring force of the restoring element, the secondary air inlet path also being closed again at the same time.
  • the check valve arranged in the clean air outlet area is also simultaneously opened again, for example, the swiveling non-return flaps are swiveled back into an open position.
  • valve element and a cleaning nozzle are arranged in relation to one another in the backwashing operation of the air filter in such a way that ambient air sucked in through the secondary air inlet path is forced into the cleaning nozzle.
  • the valve element can be displaced within the clean air outlet area in such a way that in a backwashing position it makes direct contact with the cleaning nozzle, so that the air drawn in through the secondary air inlet path can only flow into the cleaning nozzle and thus cleans the filter element.
  • direct contact between the valve element and the cleaning nozzle it can also be provided that the valve element and the cleaning nozzle rest against a common contact part, as a result of which a flow path into the cleaning nozzle is predetermined.
  • the cleaning nozzle is a rotating air nozzle rotatably mounted in the clean air space.
  • the cleaning nozzle has at least one nozzle opening pointing in the direction of the filter element, which is arranged and designed such that the outflowing air sets the cleaning nozzle in rotation and thus cleaning of the inner surface of the filter element can be carried out over the entire circumference.
  • the cleaning nozzle is a stationary nozzle which has such a large number of nozzle openings that cleaning with the entire circumferential surface is also possible.
  • the configuration enables the back-flushable air filter to be cleaned by bringing the suction mouth of the vacuum cleaner, for example, into contact with a suction mouth of a second vacuum cleaner.
  • the backflushable air filter is then extracted immediately after the second vacuum cleaner is switched on, the dust collected in the filter element of the vacuum cleaner according to the invention being sucked into the second vacuum cleaner.
  • Fig. 1 shows a vacuum cleaner 1, namely a hand-held vacuum cleaner, with a backwashable air filter 2.
  • the backwashable air filter 2 has a cylindrical filter element 3, in which a likewise cylindrical cleaning nozzle 6 with nozzle openings 7 for backwashing the filter element 3 is arranged during a backwashing operation.
  • the air filter 2 has a valve element 9 with non-return flaps 13, which are opened in the filter operation shown, so that the filtered air arrives at a suction fan 16 of the vacuum cleaner 1.
  • Fig. 2 shows the in Figure 1 Air filter 2 shown with closed check valves 13th
  • Fig. 3 shows the in Figure 1 Air filter 2 shown during a backwashing operation.
  • the non-return flaps 13 are closed, the valve element 9 being displaced in the direction of the cleaning nozzle 6, so that secondary air inlet openings 11 are opened, through which ambient air can be drawn into the air filter 2 for cleaning the filter element 3.
  • Fig. 4 shows a detailed schematic diagram of the in Figure 1 shown backwashable air filter 2 in a filter operation.
  • the filter cleans during operation backwashable air filter 2 the air sucked into the air filter 2 via a suction opening 15, which air is regularly exposed to dust and / or dirt.
  • the backwashable air filter 2 has the filter element 3, which contains, for example, a material with filter properties, for example a fleece.
  • the filter element 3 separates a clean air space 4 of the backwashable air filter 2 from a dust air space 8.
  • the clean air space 4 is the portion of the air filter 2 which is in front of the filter element 3 in the direction of flow of the dust-laden air.
  • the dust air space 8 is the area of the air filter 2 which lies behind the filter element 3 in the direction of flow of the air loaded with dust.
  • the cleaning nozzle 6 with the nozzle openings 7 is arranged in the clean air space 4 of the air filter 2. There is no flow through the cleaning nozzle 6 during the filter operation of the air filter 2.
  • a clean air outlet area 5 is assigned to the clean air space 4, through which the air cleaned by means of the filter element 3 can reach a suction fan 16 of the vacuum cleaner 1.
  • the suction fan 16 is not part of the air filter 2.
  • the valve element 9 is arranged, which is designed to close the clean air outlet area 5 for backwashing operation of the air filter 2 and at least one with the clean air space 4 the secondary air inlet path 10 connecting the ambient air.
  • the valve element 9 has the secondary air inlet opening 11, which corresponds to a secondary air inlet opening 11 of the clean air outlet region 5.
  • the valve element 9 also has a check valve 12, which in the present example has the two check valves 13.
  • a reset element 14, here a spring, is arranged between the valve element 9 and the clean air outlet area 5.
  • Fig. 5 shows the cleaning nozzle 6, which can be used for cleaning the filter element 3 coaxially in the clean air space 4 of the air filter 2.
  • the cleaning nozzle 6 has, for example, two nozzle openings 7, which extend in the form of a slot in the axial direction of the cleaning nozzle 6.
  • the nozzle openings 7 have an air outlet direction, which essentially has an angle unequal to 0 ° with respect to the radial direction of the cleaning nozzle 6, so that the cleaning nozzle 6 is set in rotation when air flows through it.
  • Fig. 6 shows the backwashable air filter 2 according to Fig. 4 with closed check valves 13 (analog Fig. 2 ).
  • the air filter 2 assumes this position when changing from a filter operation to a backwash operation.
  • the air filter 2 is acted upon by a suction blower, for example the suction blower of a second vacuum cleaner, via the suction opening 15, so that the check valve 12 arranged in the clean air outlet area 5 closes.
  • the two check valves 13 of the check valve 12 are pivoted into the clean air outlet area 5, so that the clean air outlet area 5 is fluidically separated from the suction fan 16 of the vacuum cleaner 1.
  • the suction fan of the same vacuum cleaner can of course also be used by switching it to the suction opening 15 of the air filter 2.
  • Fig. 7 shows that in the Figures 4 and 6 shown backwashable air filter 2 during the backwash operation (analog Fig. 3 ).
  • the check valve 12 is closed, the suction air flow of the external suction fan trying to pull the check valves 13 in the direction of the dust air space 8.
  • This makes it movable at the clean air outlet area 5 arranged valve element 9 pulled in the direction of the cleaning nozzle 6, wherein the valve element 9 moves against the restoring force of the restoring element 14.
  • the secondary air inlet openings 11 formed within the clean air outlet region 5 and the valve element 9 come next to one another with respect to a radial direction of the air filter 2, so that an air inlet path 10 is opened.
  • the air filter 2 as exemplified in Fig. 1 shown, integrated in a vacuum cleaner 1.
  • the air filter 2 is installed in the vacuum cleaner 1 in such a way that it is arranged within its suction air path, that is to say between a suction mouth of the vacuum cleaner 1 and the suction fan 16 of the vacuum cleaner 1.
  • the air filter 2 can be cleaned, that is to say backwashed, particularly advantageously as a result. by connecting a second vacuum cleaner to the suction mouth of the first vacuum cleaner 1.
  • the backwashable air filter 2 is in the in the Fig. 1 and 4 filter operation shown. Air is sucked through the suction opening 15 of the air filter 2 by means of the suction fan 16 of the vacuum cleaner 1. The sucked-in air reaches the filter element 3 via the dust air space 8 of the air filter 2. The air to be filtered flows through the filter element 3, the dust contained in the air being filtered. The filtered air then flows past the (not in operation) cleaning nozzle 6 within the clean air space 4 without passing through it. Finally, the filtered air arrives from the clean air space 4 into the clean air outlet area 5 and to the suction fan 16. The clean air outlet area 5 is opened to clear the way to the suction fan 16. For this purpose, the valve element 9 is in an open position, the two non-return flaps 13 on the inner wall of the clean air outlet area 5 so that a maximum flow cross section of the clean air outlet area 5 is available.
  • the suction mouth of the vacuum cleaner 1 and thus also the suction opening 15 of the air filter 2 are connected in terms of flow technology to a suction blower, for example a suction blower of a second vacuum cleaner, which applies a vacuum to the suction opening 15.
  • a suction blower for example a suction blower of a second vacuum cleaner, which applies a vacuum to the suction opening 15.
  • the resulting suction air flow in the direction of the suction opening 15 acts on the check valves 13 of the check valve 12, so that they are pivoted into the clean air outlet area 5 and close the clean air outlet area 5. This situation is in Fig. 6 shown.
  • the sucked-in air passes from the secondary air inlet path 10 through the cleaning nozzle 6, the filter element 3 and finally the suction opening 15 to the suction fan. Because the nozzle openings 7 of the cleaning nozzle 6 are not aligned radially, but rather are at a certain angle unequal to 0 °, the cleaning nozzle 6 rotates as a result of air flowing through it. The rotation of the cleaning nozzle 6 rotates the nozzle openings 7 past the inner wall of the filter element 3, so that the filter element 3 can be cleaned over the entire circumference. The dust contained in the filter element 3 is released from the filter element 3 and reaches the suction opening 15 through the dust air space 8.
  • the suction force acting on the check valve 12 drops.
  • the restoring force of the restoring element 14 outweighs the suction force acting on the check valve 12, so that the valve element 9 is pulled back into its starting position for filter operation.
  • the valve element 9 is also separated from the cleaning nozzle 6, so that the direct path between the filter element 3 and the clean air outlet area 5 is cleared again without the detour via the cleaning nozzle 6.
  • the air filter 2 thus cleaned can now be used again for filter operation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem rückspülbaren Luftfilter nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
  • Staubsauger mit rückspülbaren Luftfiltern sind im Stand der Technik bekannt. Diese werden üblicherweise verwendet, um mit Staub und/oder Schmutz belastete Luft zu reinigen. Im Zusammenhang mit Staubsaugern werden diese verwendet, um das Gebläse des Staubsaugers vor einer Belegung mit aufgesaugtem Staub/Schmutz zu schützen. Durch den Saugbetrieb des Staubsaugers kommt es regelmäßig zu einer fortschreitenden Belegung des Filterelementes mit Staub. Das Filterelement verschmutzt mit zunehmender Betriebsdauer, so dass in regelmäßigen Abständen ein Rückspülen des Luftfilters erforderlich ist.
  • Die Druckschrift DE 195 17 197 A1 beschreibt bspw. einen rückspülbaren Luftfilter für einen Staubsauger, welcher eine in dem Filterelement angeordnete Reinigungsdüse aufweist, die zum Zwecke der Reinigung mittels eines Verdichters des Staubsaugers entgegen der für einen Filterbetrieb üblichen Strömungsrichtung durchströmt wird. Der Verdichter weist zwei Ventilblöcke auf, mit deren Hilfe die Strömungsrichtung von Filterbetrieb auf Rückspülbetrieb umstellbar ist. Die Ventilblöcke sind manuell umzuschalten.
  • Aus der WO 2009/031961 A1 ist ein rückspülbarer Luftfilter bekannt, bei welchem in Strömungsrichtung für einen Filterbetrieb der Nebenlufteinlassweg dem Reinluftauslassbereich vorgeordnet ist. Beide Wege sind mit einer gesonderten Ventileinheit ausgerüstet.
  • Aus der DE 10 2010 045 979 A1 ist ein Staubsauger mit einem rückspülbaren Luftfilter bekannt, bei welchem zur Umschaltung zwischen dem Saugbetrieb und dem Rückspülbetrieb eine aktive Ventilsteuerung, vermittels Hubmagneten, vorgesehen ist.
  • Ausgehend von dem letztgenannten Stand der Technik beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabenstellung, einen Staubsauger mit einem rückspülbaren Luftfilter anzugeben, bei welchem eine vorteilhafte Umschaltbarkeit gegeben ist.
  • Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass das Ventilelement ein Rückschlagventil aufweist, welches so angeordnet und ausgebildet ist, dass dieses den Reinluftbereich bei einer Durchströmung des Luftfilters mittels eines von dem Reinluftraum in Richtung des Staubluftraumes strömenden Luftstroms verschließt. Es ist eine konstruktiv einfache Ausführung erreicht. Das Ventilelement kann auch ein Verschließen des Reinluftauslasses und ein Öffnen des Nebenlufteinlassweges gleichzeitig durchführen.
  • Der Luftfilter ist so ausgebildet, dass er unabhängig von der Art und Ausgestaltung des Gerätes, Staubsaugers, in welches er eingesetzt ist, rückgespült werden kann. Die für den Rückspülbetrieb benötigte Umgebungsluft wird durch den Nebenlufteinlassweg in den Luftfilter gesaugt, so dass es nicht notwendig ist, einen Verdichter mit entsprechenden Ventilblöcken zur Umschaltung der Strömungsrichtung von dem Reinluftauslassbereich in Richtung des Staubluftraumes vorzusehen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das Ventilelement den Reinluftauslassbereich mittels eines in einem Rückspülbetrieb von dem Reinluftraum in Richtung des Staubluftraumes strömenden Luftstroms zu verschließen und mindestens einen Nebenlufteinlassweg freizugeben, welcher den Reinluftraum mit der den Luftfilter umgebenden Umgebungsluft verbindet.
  • Der Luftfilter weist gemäß dieser Ausgestaltung ein Ventilelement auf, welches abhängig von der Richtung des den Luftfilter durchströmenden Luftstroms öffnet und schließt und dadurch entweder den Filterbetrieb oder den Rückspülbetrieb ermöglicht.
  • Die Schaltung des Luftfilters von einem Filterbetrieb zu einem Rückspülbetrieb oder umgekehrt erfolgt durch die Strömungsrichtung des den Luftfilter durchströmenden Luftstroms selbst. Um den Rückspülbetrieb zu initiieren wird der Luftfilter aus der Richtung des Staubluftraumes an ein Sauggebläse angeschlossen. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass das Gerät, in welches der Luftfilter eingesetzt ist, zum Beispiel ein Staubsauger, an ein Sauggebläse, beispielsweise das Sauggebläse eines zweiten Staubsaugers, angeschlossen wird. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung des Ventilelementes wird verhindert, dass der beim Absaugen des Luftfilters über die Staubluftraumseite entstehende Saugluftstrom auf das nicht in Betrieb befindliche Sauggebläse des den rückspülbaren Luftfilter aufweisenden Gerätes zurückwirkt. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ventilelementes wird das Sauggebläse strömungstechnisch von dem Luftfilter getrennt, so dass das Sauggebläse nicht in Rotation versetzt werden kann und somit eine Schädigung der Elektronik ausgeschlossen ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass das erfindungsgemäße Ventilelement gleichzeitig zwei verschiedene Funktionen erfüllt, nämlich zum einen das Verschließen des Reinluftauslassbereiches, um ein Mitdrehen des Sauggebläses zu vermeiden, und zum anderen das Freigeben eines Nebenlufteinlassweges zwischen dem Reinluftraum und der Umgebung des Filterelementes, so dass Umgebungsluft, welche zur Reinigung des Luftfilters benötigt wird, in den Reinluftraum eingesaugt werden kann.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das Ventilelement verschiebbar an dem Reinluftauslassbereich, insbesondere in dem Reinluftauslassbereich, angeordnet ist. Dabei empfiehlt es sich insbesondere, dass das Ventilelement so an bzw. in dem Reinluftauslassbereich angeordnet ist, dass dieses infolge des von dem Reinluftraum in Richtung des Staubluftraumes strömenden Luftstroms verschoben wird. Das Ventilelement kann bezüglich seiner geometrischen Form an die Form des Reinluftauslassbereiches angepasst sein. Sofern der Reinluftauslassbereich bspw. zylinderförmig ausgebildet ist, kann das Ventilelement vorteilhaft ein ebenfalls zylinderförmiges Element sein, welches koaxial innerhalb des Reinluftauslassbereiches verschiebbar ist.
  • Es empfiehlt sich, dass das Ventilelement und der Reinluftauslassbereich zueinander korrespondierende Nebenlufteinlassöffnungen aufweisen, welche durch eine Verschiebung des Ventilelementes relativ zu dem Reinluftauslassbereich so zueinander anordenbar sind, dass ein Nebenlufteinlassweg freigegeben ist. Das Ventilelement kann somit relativ zu dem Reinluftauslassbereich so verschoben werden, dass korrespondierend in dem Ventilelement und dem Reinluftauslassbereich ausgebildete Nebenlufteinlassöffnungen nebeneinander liegen, so dass Umgebungsluft in den Reinluftraum gelangen kann. In dem Fall dass es sich bei dem Ventilelement und dem Reinluftauslassbereich bspw. um zylinderförmige Elemente handelt, kann das Ventilelement koaxial zu dem Reinluftauslassbereich verschoben werden bis die Nebenlufteinlassöffnungen in radialer Richtung nebeneinander liegen und somit einen Nebenlufteinlassweg für die Umgebungsluft freigeben. Sowohl das Ventilelement als auch der Reinluftauslassbereich können mehrere Nebenlufteinlassöffnungen oder auch nur je eine Nebenlufteinlassöffnung aufweisen.
  • Bevorzugt weist das Ventilelement ein Rückschlagventil auf, welches so angeordnet und ausgebildet ist, dass dieses den Reinluftauslassbereich bei einer Durchströmung des Luftfilters mittels eines von dem Reinluftraum in Richtung des Staubluftraumes strömenden Luftstroms verschließt. Insofern verschließt das Ventilelement den Reinluftauslassbereich automatisch, wenn der Reinluftraum entgegen der für einen Filterbetrieb üblichen Strömungsrichtung durchströmt wird. In Abhängigkeit von den Eigenschaften des Rückschlagventils wird der Reinluftauslassbereich bei einer bestimmten Saugkraft des in Richtung des Staubluftraumes strömenden Luftstroms verschlossen, so dass der Luftstrom nicht auf das Sauggebläse zurückwirken kann.
  • Es empfiehlt sich insbesondere, dass das Rückschlagventil mindestens eine schwenkbare Rückschlagklappe aufweist. In diesem Sinne können innerhalb des Reinluftauslassbereiches beispielsweise zwei symmetrische Rückschlagklappen angeordnet sein, welche in Folge der Umkehr der Strömungsrichtung bei einem Wechsel von einem Filterbetrieb zu einem Rückspülbetrieb in Richtung des Reinluftraumes, d.h. in den Öffnungsquerschnitt des Reinluftauslassbereiches, geschwenkt werden, wodurch sich der Reinluftauslassbereich schließt.
  • Es ist weiterhin vorgesehen, dass das Ventilelement mittels eines Rückstellelementes, insbesondere einer Feder, so mit dem Reinluftauslassbereich verbunden ist, dass das Ventilelement bei während eines Rückspülbetriebs verschlossenem Reinluftauslassbereich entgegen der Rückstellkraft des Rückstellelementes und unter Freigabe eines Nebenlufteinlassweges in Richtung des Staubluftraumes verschoben ist. Durch diese besonders vorteilhafte Ausgestaltung wird das Ventilelement bei geschlossenem Rückschlagventil in Richtung des Staubluftraumes verschoben. Dabei wird die Saugkraft des auf das Ventilelement wirkenden Luftstroms genutzt, welche an dem Rückschlagventil, bspw. den schwenkbaren Rückschlagklappen angreift und diese in Richtung des Staubluftraumes zu ziehen sucht, wobei gleichermaßen das gesamte Ventilelement in Richtung des Staubluftraumes verschoben wird. Mit Hilfe des zwischen Reinluftauslassbereich und Ventilelement angeordneten Rückstellelementes wird sichergestellt, dass ein vordefinierter Druck innerhalb des Reinluftauslassbereiches erreicht ist bzw. unterschritten wird, bevor das Ventilelement verschoben wird und somit Umgebungsluft durch den Nebenlufteinlassweg in den Reinluftraum gelangen kann. Sofern der Druck ausreicht, um den Nebenlufteinlassweg zu öffnen, stellt sich vorteilhaft ein Gleichgewicht zwischen der in den Reinluftraum einströmenden Umgebungsluftmenge und der mittels des externen Sauggebläses aus dem rückspülbaren Luftfilter abgesaugten Luftmenge ein. Das Rückstellelement kann vorteilhaft eine Feder sein, jedoch sind auch andere Rückstellelemente, welche den gleichen Zweck erfüllen, denkbar. Sofern das externe Sauggebläse abgeschaltet wird, wird der rückspülbare Luftfilter wieder belüftet und das Ventilelement durch die Rückstellkraft des Rückstellelementes wieder in seine Ausgangsstellung verschoben, wobei gleichzeitig auch der Nebenlufteinlassweg wieder geschlossen wird. In Folge der Belüftung wird gleichzeitig auch das in dem Reinluftauslassbereich angeordnete Rückschlagventil wieder geöffnet, bspw. werden die schwenkbaren Rückschlagklappen wieder in eine Öffnungsposition verschwenkt.
  • Es ist darüber hinaus vorgesehen, dass das Ventilelement und eine Reinigungsdüse im Rückspülbetrieb des Luftfilters so zueinander angeordnet sind, dass durch den Nebenlufteinlassweg eingesaugte Umgebungsluft in die Reinigungsdüse gezwungen wird. Gemäß einer besonders einfachen Ausgestaltung kann das Ventilelement so innerhalb des Reinluftauslassbereiches verschoben werden, dass dieses in einer Rückspülstellung die Reinigungsdüse unmittelbar kontaktiert, so dass die durch den Nebenlufteinlassweg angesaugte Luft ausschließlich in die Reinigungsdüse strömen kann und somit die Reinigung des Filterelementes bewirkt. Alternativ zu einem unmittelbaren Kontakt von Ventilelement und Reinigungsdüse kann es auch vorgesehen sein, dass Ventilelement und Reinigungsdüse an einem gemeinsamen Anlageteil anliegen, wodurch ein Strömungsweg in die Reinigungsdüse vorgegeben ist.
  • Schließlich ist vorgesehen, dass die Reinigungsdüse eine in dem Reinluftraum drehbar gelagerte Rotationsluftdüse ist. Die Reinigungsdüse weist mindestens eine in Richtung des Filterelementes weisende Düsenöffnung auf, welche so angeordnet und ausgebildet ist, dass die ausströmende Luft die Reinigungsdüse in Rotation versetzt und somit eine Reinigung der Innenfläche des Filterelementes über den gesamten Umfang durchgeführt werden kann. Alternativ dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Reinigungsdüse eine feststehende Düse ist, welche eine solche Vielzahl von Düsenöffnungen aufweist, dass damit ebenfalls eine die gesamte Umfangsfläche umfassende Reinigung möglich ist.
  • Durch die Ausgestaltung kann der rückspülbare Luftfilter gereinigt werden, indem die Saugmündung des Staubsaugers beispielsweise in Kontakt mit einer Saugmündung eines zweiten Staubsaugers gebracht wird. Die Absaugung des rückspülbaren Luftfilters erfolgt dann unmittelbar nach dem Einschalten des zweiten Staubsaugers, wobei der in dem Filterelement des erfindungsgemäßen Staubsaugers gesammelte Staub in den zweiten Staubsauger eingesaugt wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Darstellung eines Staubsaugers mit einem rückspülbaren Luftfilter während eines Filterbetriebs,
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung des Staubsaugers gemäß Fig. 1 mit einem geschlossenen Rückschlagventil,
    Fig. 3
    eine perspektivische Darstellung des Staubsaugers gemäß Fig. 1 während eines Rückspülbetriebs,
    Fig. 4
    eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen rückspülbaren Luftfilters während eines Filterbetriebs,
    Fig. 5
    eine Reinigungsdüse,
    Fig. 6
    eine Prinzipskizze des rückspülbaren Luftfilters gemäß Fig. 4 mit einem geschlossenen Rückschlagventil,
    Fig. 7
    eine Prinzipskizze des rückspülbaren Luftfilters gemäß Fig. 4 während eines Rückspülbetriebs.
  • Fig. 1 zeigt einen Staubsauger 1, nämlich einen Handstaubsauger, mit einem rückspülbaren Luftfilter 2. Der rückspülbare Luftfilter 2 verfügt über ein zylindrisches Filterelement 3, in welchem koaxial eine ebenfalls zylindrische Reinigungsdüse 6 mit Düsenöffnungen 7 zur Rückspülung des Filterelementes 3 während eines Rückspülbetriebs angeordnet ist. Der Luftfilter 2 weist ein Ventilelement 9 mit Rückschlagklappen 13 auf, welche in dem dargestellten Filterbetrieb geöffnet sind, so dass die gefilterte Luft zu einem Sauggebläse 16 des Staubsaugers 1 gelangt.
  • Fig. 2 zeigt den in Figur 1 dargestellten Luftfilter 2 mit geschlossenen Rückschlagklappen 13.
  • Fig. 3 zeigt den in Figur 1 dargestellten Luftfilter 2 während eines Rückspülbetriebs. In dem Rückspülbetrieb sind die Rückschlagklappen 13 geschlossen, wobei das Ventilelement 9 in Richtung der Reinigungsdüse 6 verschoben ist, so dass Nebenlufteinlassöffnungen 11 freigegeben sind, durch welche Umgebungsluft zur Reinigung des Filterelementes 3 in den Luftfilter 2 eingezogen werden kann.
  • Fig. 4 zeigt eine detaillierte Prinzipskizze des in Figur 1 dargestellten rückspülbaren Luftfilters 2 in einem Filterbetrieb. Während des Filterbetriebs reinigt der rückspülbare Luftfilter 2 die über eine Saugöffnung 15 in den Luftfilter 2 gesaugte Luft, welche regelmäßig mit Staub und/oder Schmutz beaufschlagt ist. Der rückspülbare Luftfilter 2 weist das Filterelement 3 auf, welches bspw. ein Material mit Filtereigenschaften, bspw. ein Vlies, beinhaltet. Das Filterelement 3 trennt einen Reinluftraum 4 des rückspülbaren Luftfilters 2 von einem Staubluftraum 8. Der Reinluftraum 4 ist derjenige Teilbereich des Luftfilters 2, welcher in Strömungsrichtung der mit Staub beaufschlagten Luft vor dem Filterelement 3 liegt. Der Staubluftraum 8 ist derjenige Bereich des Luftfilters 2, welcher in Strömungsrichtung der mit Staub beaufschlagten Luft hinter dem Filterelement 3 liegt. In dem Reinluftraum 4 des Luftfilters 2 ist die Reinigungsdüse 6 mit den Düsenöffnungen 7 angeordnet. Die Reinigungsdüse 6 ist während des Filterbetriebs des Luftfilters 2 nicht durchströmt.
  • Dem Reinluftraum 4 ist ein Reinluftauslassbereich 5 zugeordnet, durch welchen die mittels des Filterelementes 3 gereinigte Luft zu einem Sauggebläse 16 des Staubsaugers 1 gelangen kann. Das Sauggebläse 16 ist nicht Teil des Luftfilters 2. An dem Reinluftauslassbereich 5, hier beispielsweise innerhalb des Reinluftauslassbereiches 5, ist das Ventilelement 9 angeordnet, welches ausgebildet ist, für einen Rückspülbetrieb des Luftfilters 2 den Reinluftauslassbereich 5 zu verschließen und mindestens einen den Reinluftraum 4 mit der Umgebungsluft verbindenden Nebenlufteinlassweg 10 freizugeben. Zu diesem Zweck verfügt das Ventilelement 9 über die Nebenlufteinlassöffnung 11, welche mit einer Nebenlufteinlassöffnung 11 des Reinluftauslassbereiches 5 korrespondiert. Das Ventilelement 9 verfügt zudem über ein Rückschlagventil 12, welches im vorliegenden Beispiel die beiden Rückschlagklappen 13 aufweist. Zwischen dem Ventilelement 9 und dem Reinluftauslassbereich 5 ist ein Rückstellelement 14, hier eine Feder, angeordnet.
  • Fig. 5 zeigt die Reinigungsdüse 6, welche zur Reinigung des Filterelementes 3 koaxial in den Reinluftraum 4 des Luftfilters 2 eingesetzt werden kann. Die Reinigungsdüse 6 verfügt bspw. über zwei Düsenöffnungen 7, welche sich schlitzförmig in axiale Richtung der Reinigungsdüse 6 erstrecken. Die Düsenöffnungen 7 weisen eine Luftaustrittsrichtung auf, welche in Bezug auf die radiale Richtung der Reinigungsdüse 6 im Wesentlichen einen Winkel ungleich 0° aufweist, so dass die Reinigungsdüse 6 bei Durchströmung mit Luft in Rotation versetzt wird.
  • Fig. 6 zeigt den rückspülbaren Luftfilter 2 gemäß Fig. 4 mit geschlossenen Rückschlagklappen 13 (analog Fig. 2). Diese Stellung nimmt der Luftfilter 2 bei einem Wechsel von einem Filterbetrieb in einen Rückspülbetrieb ein. Dabei wird der Luftfilter 2 über die Saugöffnung 15 von einem Sauggebläse, beispielsweise dem Sauggebläse eines zweiten Staubsaugers, mit Unterdruck beaufschlagt, so dass sich das in dem Reinluftauslassbereich 5 angeordnete Rückschlagventil 12 schließt. Hier werden die beiden Rückschlagklappen 13 des Rückschlagventils 12 in den Reinluftauslassbereich 5 verschwenkt, so dass der Reinluftauslassbereich 5 strömungstechnisch von dem Sauggebläse 16 des Staubsaugers 1 getrennt wird. Alternativ zu der Rückspülung mittels des Sauggebläses eines zweiten Staubsaugers kann selbstverständlich auch das Sauggebläse desselben Staubsaugers verwendet werden, indem dieses auf die Saugöffnung 15 des Luftfilters 2 geschaltet wird.
  • Fig. 7 zeigt den in den Figuren 4 und 6 dargestellten rückspülbaren Luftfilter 2 während des Rückspülbetriebs (analog Fig. 3). Während des Rückspülbetriebs ist das Rückschlagventil 12 verschlossen, wobei der Saugluftstrom des externen Sauggebläses die Rückschlagklappen 13 in Richtung des Staubluftraumes 8 zu ziehen sucht. Dadurch wird das beweglich an dem Reinluftauslassbereich 5 angeordnete Ventilelement 9 in Richtung der Reinigungsdüse 6 gezogen, wobei sich das Ventilelement 9 gegen die Rückstellkraft des Rückstellelementes 14 verschiebt. Die innerhalb des Reinluftauslassbereiches 5 und des Ventilelementes 9 ausgebildeten Nebenlufteinlassöffnungen 11 gelangen in Bezug auf eine radiale Richtung des Luftfilters 2 nebeneinander, so dass ein Lufteinlassweg 10 freigegeben wird.
  • Der Luftfilter 2 wird, wie beispielhaft in Fig. 1 dargestellt, in einen Staubsauger 1 integriert. Der Luftfilter 2 ist dabei so in den Staubsauger 1 eingebaut, dass er innerhalb dessen Saugluftweg angeordnet ist, das heißt zwischen einem Saugmund des Stausaugers 1 und dem Sauggebläse 16 des Staubsaugers 1. Besonders vorteilhaft kann der Luftfilter 2 dadurch gereinigt, d.h. rückgespült, werden, indem ein zweiter Staubsauger an den Saugmund des ersten Staubsaugers 1 angeschlossen wird.
  • Bei einer üblichen Benutzung des Staubsaugers 1 zu Reinigungszwecken befindet sich der rückspülbare Luftfilter 2 in dem in den Fig. 1 und 4 dargestellten Filterbetrieb. Dabei wird mittels des Sauggebläses 16 des Staubsaugers 1 Luft durch die Saugöffnung 15 des Luftfilters 2 gesaugt. Die angesaugte Luft gelangt über den Staubluftraum 8 des Luftfilters 2 zu dem Filterelement 3. Die zu filternde Luft strömt durch das Filterelement 3, wobei der in der Luft enthaltene Staub gefiltert wird. Die gefilterte Luft strömt anschließend innerhalb des Reinluftraumes 4 an der (nicht in Betrieb befindlichen) Reinigungsdüse 6 vorbei, ohne diese zu durchsetzen. Schließlich gelangt die gefilterte Luft von dem Reinluftraum 4 in den Reinluftauslassbereich 5 und zu dem Sauggebläse 16. Der Reinluftauslassbereich 5 ist dabei geöffnet, um den Weg zu dem Sauggebläse 16 freizugeben. Zu diesem Zweck befindet sich das Ventilelement 9 in einer Öffnungsstellung, wobei die beiden Rückschlagklappen 13 an der Innenwandung des Reinluftauslassbereiches 5 anliegen, so dass ein maximaler Strömungsquerschnitt des Reinluftauslassbereiches 5 zur Verfügung steht.
  • Durch den fortschreitenden Filterbetrieb des Luftfilters 2 lagern sich Staub und Schmutz auf dem Filterelement 3 ab. Um die Saugleistung des Staubsaugers 1 aufrecht zu erhalten, ist es daher erforderlich, den Luftfilter 2 zu reinigen, indem das Filterelement 3 von dem Staub und Schmutz befreit wird. Dazu wird der Saugmund des Staubsaugers 1 und damit auch die Saugöffnung 15 des Luftfilters 2 strömungstechnisch mit einem Sauggebläse, beispielsweise einem Sauggebläse eines zweiten Staubsaugers, verbunden, welches die Saugöffnung 15 mit Unterdruck beaufschlagt. Der resultierende Saugluftstrom in Richtung der Saugöffnung 15 greift an den Rückschlagklappen 13 des Rückschlagventils 12 an, so dass diese in den Reinluftauslassbereich 5 verschwenkt werden und den Reinluftauslassbereich 5 verschließen. Diese Situation ist in Fig. 6 dargestellt.
  • Bei fortschreitender Evakuierung des Luftfilters 2 über die Saugöffnung 15 erhöht sich die an dem Rückschlagventil 12 angreifende Kraft derart, dass das Ventilelement 9 in Richtung der Reinigungsdüse 6 gezogen wird. Diese Situation ist in Fig. 7 dargestellt. Das Ventilelement 9 gelangt dabei derart in Wirkverbindung mit der Reinigungsdüse 6, dass der abgesaugte Luftstrom ausschließlich via der Reinigungsdüse 6 zu der Saugöffnung 15 gelangen kann. Durch die Verschiebung des Ventilelementes 9 innerhalb des Reinluftauslassbereiches 5 sind die korrespondierenden Nebenlufteinlassöffnungen 11 des Ventilelementes 9 und des Reinluftauslassbereiches 5 so nebeneinander geschoben, dass ein Nebenlufteinlassweg 10 freigegeben ist. Durch diesen Nebenlufteinlassweg 10 kann nun Umgebungsluft aus der Umgebung des Luftfilters 2 eingesaugt werden, welche zur Reinigung des Filterelementes 3 dient. Die eingesaugte Luft gelangt von dem Nebenlufteinlassweg 10 durch die Reinigungsdüse 6, das Filterelement 3 und schließlich die Saugöffnung 15 zu dem Sauggebläse. Dadurch, dass die Düsenöffnungen 7 der Reinigungsdüse 6 nicht radial ausgerichtet sind, sondern vielmehr in einem bestimmten Winkel ungleich 0° dazu stehen, rotiert die Reinigungsdüse 6 in Folge einer Durchströmung mit Luft. Durch die Rotation der Reinigungsdüse 6 rotieren die Düsenöffnungen 7 an der Innenwandung des Filterelementes 3 vorbei, so dass das Filterelement 3 über den gesamten Umfang gereinigt werden kann. Der in dem Filterelement 3 enthaltene Staub wird aus dem Filterelement 3 herausgelöst und gelangt durch den Staubluftraum 8 zu der Saugöffnung 15.
  • Sobald der Luftfilter 2 nicht mehr über die Saugöffnung 15 mit Unterdruck beaufschlagt wird, sinkt die an dem Rückschlagventil 12 angreifende Saugkraft. Infolgedessen überwiegt die Rückstellkraft des Rückstellelementes 14 die an dem Rückschlagventil 12 angreifende Saugkraft, so dass das Ventilelement 9 wieder in seine Ausgangsposition für einen Filterbetrieb zurückgezogen wird. Durch die Verschiebung des Ventilelementes 9 innerhalb des Reinluftauslassbereiches 5 werden die Nebenlufteinlassöffnungen 11 wieder zueinander verschoben, so dass gleichzeitig auch der Nebenlufteinlassweg 10 versperrt wird. Ebenso wird das Ventilelement 9 auch von der Reinigungsdüse 6 getrennt, so dass der direkte Weg zwischen Filterelement 3 und Reinluftauslassbereich 5, ohne den Umweg über die Reinigungsdüse 6, wieder freigegeben ist.
  • Der somit gereinigte Luftfilter 2 kann nun wieder für einen Filterbetrieb eingesetzt werden.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Staubsauger
    2
    Luftfilter
    3
    Filterelement
    4
    Reinluftraum
    5
    Reinluftauslassbereich
    6
    Reinigungsdüse
    7
    Düsenöffnung
    8
    Staubluftraum
    9
    Ventilelement
    10
    Nebenlufteinlassweg
    11
    Nebenlufteinlassöffnung
    12
    Rückschlagventil
    13
    Rückschlagklappe
    14
    Rückstellelement
    15
    Saugöffnung
    16
    Sauggebläse

Claims (7)

  1. Staubsauger (1) mit einem rückspülbaren Luftfilter (2), wobei der Luftfilter (2) einen Staubluftraum (8) von einem Reinluftraum (4) trennendes Filterelement (3) aufweist, welches in einem Filterbetrieb von zu reinigender Luft aus Richtung des Staubluftraumes (8) in Richtung des Reinluftraumes (4) durchströmt wird, wobei dem Reinluftraum (4) ein Reinluftauslassbereich (5) zugeordnet ist und der Reinluftauslassbereich (5) ein Ventilelement (9) aufweist, welches ausgebildet ist, in einem Rückspülbetrieb infolge der Öffnung eines Nebenlufteinlassweges (10), eine Rückspülung des Filterelementes (3) mit Umgebungsluft zu ermöglichen, wobei weiter der Nebenlufteinlassweg (10) in Strömungsrichtung für einen Filterbetrieb dem Reinluftauslassbereich (5) nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (9) ein Rückschlagventil (12) aufweist, welches so angeordnet und ausgebildet ist, dass dieses den Reinluftauslassbereich (5) bei einer Durchströmung des Luftfilters (2) mittels eines von dem Reinluftraum (4) in Richtung des Staubluftraumes (8) strömenden Luftstroms verschließt.
  2. Staubsauger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (9) ausgebildet ist, den Reinluftauslassbereich (5) mittels eines in einem Rückspülbetrieb von dem Reinluftraum (4) in Richtung des Staubluftraumes (8) strömenden Luftstroms zu verschließen und mindestens einen Nebenlufteinlassweg (10) freizugeben, welcher den Reinluftraum (4) mit der den Luftfilter (2) umgebenden Umgebungsluft verbindet.
  3. Staubsauger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (9) verschiebbar an dem Reinluftauslassbereich (5), insbesondere in dem Reinluftauslassbereich, angeordnet ist.
  4. Staubsauger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (9) und der Reinluftauslassbereich (5) zueinander korrespondierende Nebenlufteinlassöffnungen (11) aufweisen, welche durch eine Verschiebung des Ventilelementes (9) relativ zu dem Reinluftauslassbereich (5) so zueinander anordenbar sind, dass ein Nebenlufteinlassweg (10) freigegeben ist.
  5. Staubsauger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (9) mittels eines Rückstellelementes (14), insbesondere einer Feder, so mit dem Reinluftauslassbereich (5) verbunden ist, dass das Ventilelement (9) bei während eines Rückspülbetriebs verschlossenem Reinluftauslassbereich (5) entgegen der Rückstellkraft des Rückstellelementes und unter Freigabe eines Nebenlufteinlassweges (10) in Richtung des Staubluftraumes (8) verschoben ist.
  6. Staubsauger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (9) und eine Reinigungsdüse (6) im Rückspülbetrieb des Luftfilters (2) so zueinander angeordnet sind, dass durch den Nebenlufteinlassweg (10) eingesaugte Umgebungsluft in die Reinigungsdüse (6) gezwungen wird.
  7. Staubsauger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüse (6) eine in dem Reinluftraum (4) drehbar gelagerte Rotationsluftdüse ist.
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