EP3085291B1 - Staubsauger sowie filtereinheit zur verwendung mit einem staubsauger - Google Patents

Staubsauger sowie filtereinheit zur verwendung mit einem staubsauger Download PDF

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EP3085291B1
EP3085291B1 EP16020117.4A EP16020117A EP3085291B1 EP 3085291 B1 EP3085291 B1 EP 3085291B1 EP 16020117 A EP16020117 A EP 16020117A EP 3085291 B1 EP3085291 B1 EP 3085291B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vacuum cleaner
cam
filter unit
dedusting
drive
Prior art date
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Active
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EP16020117.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3085291A1 (de
Inventor
Michael Poetting
Christian Hunnekuhl
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.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP3085291A1 publication Critical patent/EP3085291A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3085291B1 publication Critical patent/EP3085291B1/de
Active legal-status Critical Current
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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
    • A47L9/20—Means for cleaning filters
    • 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
    • A47L9/12—Dry filters
    • A47L9/127—Dry filters tube- or sleeve-shaped

Definitions

  • the invention relates to a vacuum cleaner with a vacuum cleaner body and a removable from a receptacle in the vacuum cleaner body filter unit, the filter unit having a cleaning device and the vacuum cleaner body having a Abcurisantrieb, wherein the cleaning device can be coupled by means of a coupling with the Abcurisantrieb.
  • the invention relates to a filter unit for use with such a vacuum cleaner, with a cleaning device and a coupling member coupled in movement with the cleaning device.
  • Generic vacuum cleaners and filter units are known from the prior art.
  • Generic filter units are used especially in bagless vacuum cleaners. These often have a cyclone separator, through which an air stream containing dust particles is guided. As a result of an acceleration, the dust particles bounce off the wall of the separator and fall into a collecting container. However, not all dust particles are deposited in this way. This concerns especially particulate matter. It is therefore known, in particular to equip the bagless vacuum cleaner with a downstream filter unit, which serves in particular the separation of fine dust. This is also called central filter.
  • Such filter units are used in the vacuum cleaner body, such as from EP 2 510 860 A2 known, which corresponds to the preamble of independent claim 1.
  • the filter units have a cleaning device which ensures the same by mechanical action on the actual filter material for cleaning. As a result of cleaning, dust particles, in particular fine dust particles, fall into a container of the filter unit following gravity. Therefore, the filter unit must be emptied from time to time, which is why it can be removed from the vacuum cleaner body as needed.
  • the cleaning device of the filter unit must be driven by a cleaning drive on the vacuum cleaner body.
  • the cleaning device is preferably form-fitting with the Abalismsantrieb coupled.
  • the cleaning device For the removal of the filter unit, the cleaning device must be decoupled principle by the cleaning drive, which requires a detachable coupling.
  • tooth clutches are known from the prior art in which the cleaning device of the filter unit has a bore with an internal toothing at one axial end and the cleaning drive drives a journal with a corresponding external toothing.
  • the filter unit can thus be inserted in the axial direction in the vacuum cleaner body and removed again from this.
  • an intermediate clutch is arranged, which is designed as an overrunning clutch.
  • an intermediate coupling is arranged between the coupling member and the cleaning device, which is designed as a one-way clutch.
  • the essence of the invention is to provide, in addition to the coupling between the cleaning device and the Abcurisantrieb an intermediate coupling which allows at least over a certain angle of rotation a freewheel between the cleaning device and the Abinstitutsantrieb.
  • This configuration allows the filter unit to be laterally, i. can be inserted radially to its axial extent in the vacuum cleaner body.
  • an exclusively linear insertion movement of the filter unit is possible.
  • the power transmission from the Abcurisantrieb to the cleaning device usually takes place via intermeshing spur gears.
  • the filter unit must be brought into engagement with a spur gear when inserted into the receptacle in the vacuum cleaner body.
  • the Stirnradbinung or the Stirnradbinungen are formed gurtreibbar. This is normally not the case, since on the one hand the cleaning drive has a gear which is not designed to be driven back, and on the other hand, the cleaning device itself is difficult to rotate.
  • the invention thus makes it possible, for the first time, to make a lateral insertion and removal of a filter unit into or out of a vacuum cleaner body.
  • This is accompanied by a particularly simple handling, since the vacuum cleaner for removing the filter unit neither has to be tilted, nor must be provided with elaborate and the arrangement of controls preventing flaps in the region of its top.
  • the invention also new constructive freedom in the design of a vacuum cleaner connected.
  • the coupling between the Abthesesantrieb and the cleaning device at least two intermeshing gears, wherein one of the gears is coupled with the interposition of the intermediate coupling movement technically with the Abthesesantrieb or the cleaning device.
  • the arrangement of the intermediate coupling on the cleaning drive has the advantage that it is mounted Staubsaugerkerbusfest and thus damage during removal of the filter unit and the handling of the same can be excluded.
  • retrofitted filter units can be made something cheaper.
  • An arrangement of the intermediate coupling on the filter unit in turn has the advantage that existing Staubsaugerkorpi can be retrofitted and thus the handling of existing vacuum cleaner can be improved.
  • the interposition of the intermediate coupling motion-technically coupled with the Abalismsantrieb or the cleaning device simultaneously forms a transmission element of the intermediate coupling.
  • One of the gears in particular a spur gear, can thus fulfill a dual function. It serves on the one hand the formation of the particular positive coupling and on the other hand, the formation of the partial repossibility of the intermediate coupling. It may preferably be a one-piece, monolithic component.
  • the coupling between the cleaning drive and the cleaning device comprises three intermeshing spur gears. It is thus in the clutch basically a gear, wherein the rotational movement of Abthesesantriebs is converted by the three spur gears in a rectified direction of rotation of the cleaning device.
  • the intermediate coupling has a drive in the form of a first transmission member and an output in the form of a second transmission member, wherein the transmission members are rotatable about a common axis and by positive locking in the circumferential direction a torque between the two transmission members is transferable, said a transmission member having a radially extending cam and the other transmission member having a radial recess for receiving the cam, and wherein the length of the recess in the circumferential direction is at least twice as large as the length of the cam in Circumferential direction.
  • the intermediate coupling has a drive in the form of a first transmission member and an output in the form of a second transmission member, wherein the transmission members are rotatable about a common axis and by torque fit in the circumferential direction a torque between the two transmission members is transferable wherein the one transmission member has a radially extending cam and the other transmission member has a radial recess for receiving the cam, and wherein the length of the recess in the circumferential direction is at least twice as large as the length of the cam in the circumferential direction.
  • the freewheel of the intermediate coupling is achieved in that the cam of the one transmission member receiving recess of the other transmission member has a length which is greater than the length of the cam in the circumferential direction. This ensures that the two transmission elements are freely rotatable to each other at a certain angle of rotation.
  • the cam has a certain play in the circumferential direction corresponding to the excess length of the recess, so that the two transmission members can be moved relative to each other between two stop surfaces delimiting the depression in the circumferential direction.
  • the gear has an outer toothing and a concentrically formed interior, in which either a recess for receiving the cam or the cam itself is formed.
  • the length of the recess in the circumferential direction is at least three times, in particular four times, particularly preferably five times as large as the length of the cam in the circumferential direction.
  • the length can basically be chosen arbitrarily, so that the intermediate coupling to the respective design of the vacuum cleaner and the respective kinematic conditions can be adjusted.
  • the two transmission members are connected to each other by a spring element, wherein the transmission member with the cam under spring force against a depression in the other transmission member limiting stop surface urges.
  • the spring element may be a torsion spring or torsion spring and / or the like.
  • the spring may have two legs, wherein a first leg is arranged on the one transmission member and a second leg on the other transmission member.
  • the transmission member with the recess for receiving the cam in the transmission member with the cam can be inserted.
  • Both transmission members may be arranged coaxially with each other. They can be inserted in terms of their axial extent in each other.
  • the outer transfer member, which receives the other transfer member in itself, may be bounded in the axial direction at one end by a wall and be open at the other end for receiving the other transfer member.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a filter unit according to the invention 4.
  • This has a container 14 and a lid 15.
  • a handle 16 is arranged to transport the filter unit 4 can.
  • the filter unit 4 has an inlet 17 and an outlet 18 for the filter unit 4 by flowing air. This passes through a filter material 19, which in particular fine dust particles are separated from the air.
  • the filter material 19 is arranged on the lid 15.
  • the filter unit 4 also has a cleaning device which is driven by a gear 5.
  • the cleaning device acts mechanically on the filter material 19, such that particles located in the filter material 19 dissolve and, following gravity, trickle onto the bottom of the container 14. The filter unit 4 can then be emptied from time to time.
  • FIG. 2 Now shows an installation situation of the filter unit 4 in a receptacle 1 in a vacuum cleaner body 10.
  • the filter unit 4 in removal direction 11 radially to its longitudinal axis 6 from the receptacle 1 can be removed or inserted into this.
  • the spur gear serves as a positive coupling to couple the cleaning device of the filter unit 4 with the cleaning drive 9.
  • This clutch has in addition to the gear 5 via a central gear 3 and a motion-technically coupled with the cleaning drive 9 gear. 2
  • the difficulty in inserting or removing the filter unit 4 in the removal direction 11 consists in the fact that the gears 5, 3 and 2 mesh with each other and want to convert the relative movement 11 into a rotational movement. Due to the lack of repatriation of Abcurisantriebs 9 and the very difficult rotation of the cleaning device, this has so far been a jamming, which makes handling difficult or impossible.
  • the cleaning device - in the present case the gear 2 of the cleaning drive 9 - is coupled to the cleaning drive 9 with the interposition of an intermediate coupling.
  • the gear 2 has an outer toothing and an inner and axially accessible receiving space.
  • a transmission member 7 is arranged in this receiving space.
  • the transmission member 7 is mounted coaxially in the gear 2.
  • the transmission member 7 has a radial recess which extends in the circumferential direction 21 over a length 20.
  • the radial recess is bounded by two stop surfaces 13 in the circumferential direction 20.
  • the gear 2 in turn has a dual function. It serves as a gear for the positive clutch on the one hand. On the other hand, it serves as a transfer member for the intermediate clutch.
  • a cam 13 is arranged in the inner receiving space of the gear 2.
  • the cam 13 is preferably formed integrally with the remaining gear 2.
  • the cam 2 now has a length in the circumferential direction 21, which is substantially smaller than the length 20 of the recess. Thereby, the transmission member 7 and the gear 2 in the circumferential direction 21 between the two stop surfaces 12 are rotated freely to each other.
  • the transmission member 7 and the gear 2 are connected to each other by means of a torsion spring 8.
  • the torsion spring 8 ensures that the gear 2 and the transmission member 7 by spring force always in the in Fig. 5 urge shown configuration.
  • the cam 13 abuts one of the two stop surfaces 12. Based on this configuration, it is ensured that the toothed wheel 2 can be rotated via the movement path 22 relative to the transmission member 7 connected in a rotationally fixed manner to the cleaning drive 9. Then act no more forces on the gear 2, this fast by the spring force of the tensioned torsion spring 8 back into the in Fig. 5 shown configuration back.
  • an adapter with drive ribs is provided on the motor axis or the drive axle.
  • a corresponding stop is integrated in the gear above. This allows the gear to rotate freely on the adapter at a certain angle.
  • a torsion spring is preloaded between the adapter and the overlying gear.
  • the freewheel between the two stop ribs again serves to prevent the teeth of the gears from becoming wedged.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Staubsaugerkorpus und einer aus einer Aufnahme im Staubsaugerkorpus entnehmbaren Filtereinheit, wobei die Filtereinheit eine Abreinigungseinrichtung und der Staubsaugerkorpus einen Abreinigungsantrieb aufweisen, wobei die Abreinigungseinrichtung mittels einer Kupplung mit dem Abreinigungsantrieb koppelbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Filtereinheit zur Verwendung mit einem solchen Staubsauger, mit einer Abreinigungseinrichtung und einem bewegungstechnisch mit der Abreinigungseinrichtung gekoppelten Kupplungsglied.
  • Gattungsgemäße Staubsauger und Filtereinheiten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Gattungsgemäße Filtereinheiten kommen insbesondere bei beutellosen Staubsaugern zum Einsatz. Diese verfügen oftmals über einen Zyklonabscheider, durch welchen ein Staubpartikel enthaltender Luftstrom geführt wird. Infolge einer Beschleunigung prallen die Staubpartikel an der Wand des Abscheiders ab und fallen in einen Sammelbehälter. Allerdings werden nicht alle Staubpartikel auf diese Weise abgeschieden. Dies betrifft insbesondere Feinstaub. Es ist daher bekannt, vor allem die beutellosen Staubsauger mit einer nachgeschalteten Filtereinheit auszurüsten, welche insbesondere der Abscheidung von Feinstaub dient. Diese wird auch als Zentralfilter bezeichnet.
  • Derartige Filtereinheiten werden in den Staubsaugerkorpus eingesetzt, wie beispielsweise aus der EP 2 510 860 A2 bekannt, welche dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 entspricht. Darüber hinaus ist bekannt, dass die Filtereinheiten über eine Abreinigungseinrichtung verfügen, welche durch mechanische Einwirkung auf das eigentliche Filtermaterial für eine Reinigung desselben sorgt. Infolge einer Abreinigung fallen Staubpartikel, insbesondere Feinstaubpartikel der Schwerkraft folgend in einen Behälter der Filtereinheit. Daher muss die Filtereinheit von Zeit zu Zeit geleert werden, weshalb diese bei Bedarf aus dem Staubsaugerkorpus entnehmbar ist.
  • Hierbei ist zu beachten, dass für eine bestimmungsgemäße Abreinigung die Abreinigungseinrichtung der Filtereinheit von einem Abreinigungsantrieb am Staubsaugerkorpus angetrieben werden muss. Zu diesem Zweck wird die Abreinigungseinrichtung vorzugsweise formschlüssig mit dem Abreinigungsantrieb gekoppelt. Für die Entnahme der Filtereinheit muss die Abreinigungseinrichtung prinzipbedingt vom Abreinigungsantrieb entkoppelt werden, was eine lösbare Kupplung erfordert.
  • Aus dem Stand der Technik sind zu diesem Zweck Zahnkupplungen bekannt, bei welchen die Abreinigungseinrichtung der Filtereinheit an einem axialen Ende eine Bohrung mit einer Innenverzahnung aufweist und der Abreinigungsantrieb einen Zapfen mit einer korrespondierenden Außenerzahnung antreibt. Die Filtereinheit kann folglich in axialer Richtung in den Staubsaugerkorpus eingesetzt und wieder aus diesem entnommen werden.
  • Die Entnahme der Filtereinheit in axialer Richtung ist jedoch nicht frei von Nachteilen. Zunächst einmal ist zwingende Randbedingung, dass die axiale Erstreckung der Filtereinheit im Betrieb vertikal verläuft. Denn nur dann ist sichergestellt, dass die durch eine Abreinigung aus dem Filtermaterial gelösten Partikel der Schwerkraft folgend nach unten in den Behälter der Filtereinheit fallen. Folglich lässt sich ein axiales Einsetzen der Filtereinheit in den Staubsaugerkorpus nur dadurch realisieren, dass der Staubsaugerkorpus entweder im Bereich seiner Oberseite oder im Bereich seines Bodens einen entsprechenden Zugang ermöglicht. Beides ist jedoch sowohl aus konstruktiver Sicht als auch im Hinblick auf die Handhabung nachteilig, da entweder an der Oberseite des Staubsaugerkorpus wertvoller Platz für Bedienelemente und dgl. verloren geht oder der Staubsauger für eine Entnahme der Filtereinheit insgesamt gedreht werden muss.
  • Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Staubsauger sowie eine gattungsgemäße Filtereinheit dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Handhabung des Staubsaugers, insbesondere der Filtereinheit vereinfacht ist, und dass darüber hinaus die Freiheiten bei der konstruktiven Gestaltung eines Staubsaugers zu erhöht werden.
  • Zur Lösung schlägt die Erfindung hinsichtlich des Staubsaugers vor, dass im Kraftfluss zwischen dem Abreinigungsantrieb und der Abreinigungseinrichtung ergänzend eine Zwischenkupplung angeordnet ist, welche als Freilaufkupplung ausgebildet ist.
  • Hinsichtlich der Filtereinheit wird zur Lösung vorgeschlagen, dass zwischen dem Kupplungsglied und der Abreinigungseinrichtung eine Zwischenkupplung angeordnet ist, welche als Freilaufkupplung ausgebildet ist.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, ergänzend zur Kupplung zwischen der Abreinigungseinrichtung und dem Abreinigungsantrieb eine Zwischenkupplung vorzusehen, welche zumindest über einen gewissen Drehwinkel einen Freilauf zwischen der Abreinigungseinrichtung und dem Abreinigungsantrieb ermöglicht.
  • Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass die Filtereinheit seitlich, d.h. radial zu ihrer axialen Erstreckung in den Staubsaugerkorpus eingeschoben werden kann. Insbesondere ist eine ausschließlich lineare Einschiebebewegung der Filtereinheit möglich. Bei einem solch seitlichen Einschieben erfolgt die Kraftübertragung vom Abreinigungsantrieb zur Abreinigungseinrichtung in der Regel über miteinander kämmende Stirnräder. Dies bedeutet, dass die Filtereinheit beim Einschieben in die Aufnahme im Staubsaugerkorpus in Eingriff mit einem Stirnrad gebracht werden muss. Dies ist nur dann möglich, wenn die Stirnradpaarung bzw. die Stirnradpaarungen rücktreibbar ausgebildet sind. Dies ist normalerweise nicht der Fall, da einerseits der Abreinigungsantrieb ein Getriebe aufweist, welches nicht rücktreibbar ausgebildet ist, und andererseits die Abreinigungseinrichtung selbst nur schwer drehbar ist.
  • Durch das erfindungsgemäße Vorsehen einer zumindest im Bereich eines gewissen Drehwinkels freilaufenden Zwischenkupplung im Kraftfluss zwischen dem Abreinigungsantrieb und der Abreinigungseinrichtung wird eine solche Rücktreibbarkeit erreicht. Dadurch kann die formschlüssige Kupplung beim Einschieben der Filtereinheit in den Staubsaugerkorpus frei drehen und folglich können die etwaig vorgesehenen Stirnräder während der Einschubbewegung miteinander kämmen.
  • Durch die Erfindung wird somit erstmalig sinnvoll ein seitliches Einschieben und Entnehmen einer Filtereinheit in einen bzw. aus einem Staubsaugerkorpus ermöglicht. Hiermit einher geht eine besonders einfache Handhabung, da der Staubsauger zur Entnahme der Filtereinheit weder gekippt werden muss, noch mit aufwendigen und die Anordnung von Bedienelementen verhindernden Klappen im Bereich seiner Oberseite versehen werden muss. Insofern sind mit der Erfindung auch neue konstruktive Freiheiten bei der Gestaltung eines Staubsaugers verbunden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Kupplung zwischen dem Abreinigungsantrieb und der Abreinigungseinrichtung zumindest zwei miteinander kämmende Zahnräder auf, wobei eines der Zahnräder unter Zwischenordnung der Zwischenkupplung bewegungstechnisch mit dem Abreinigungsantrieb oder der Abreinigungseinrichtung gekoppelt ist. Die Anordnung der Zwischenkupplung an dem Abreinigungsantrieb hat den Vorteil, dass sie staubsaugerkorpusfest montiert ist und somit eine Beschädigung bei der Entnahme der Filtereinheit und der Handhabung derselben ausgeschlossen werden können. Außerdem können nachzurüstende Filtereinheiten so etwas kostengünstiger hergestellt werden. Eine Anordnung der Zwischenkupplung an der Filtereinheit hat wiederum den Vorteil, dass vorhandene Staubsaugerkorpi nachgerüstet werden können und somit die Handhabung vorhandener Staubsauger verbessert werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bildet das unter Zwischenordnung der Zwischenkupplung bewegungstechnisch mit dem Abreinigungsantrieb oder der Abreinigungseinrichtung gekoppelte Zahnrad zugleich ein Übertragungsglied der Zwischenkupplung. Eines der Zahnräder, insbesondere ein Stirnrad, kann folglich eine Doppelfunktion erfüllen. Es dient einerseits der Ausbildung der insbesondere formschlüssigen Kupplung und andererseits der Ausbildung der bereichsweisen Rücktreibbarkeit der Zwischenkupplung. Es kann sich vorzugsweise um ein einstückiges, monolithisches Bauteil handeln.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Kupplung zwischen dem Abreinigungsantrieb und der Abreinigungseinrichtung drei miteinander kämmende Stirnräder. Es handelt sich somit bei der Kupplung dem Grunde nach um ein Getriebe, wobei die Drehbewegung des Abreinigungsantriebs durch die drei Stirnräder in eine gleichgerichtete Drehrichtung der Abreinigungseinrichtung gewandelt wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Zwischenkupplung einen Antrieb in Form eines ersten Übertragungsglieds und einen Abtrieb in Form eines zweiten Übertragungsglieds auf, wobei die Übertragungsglieder um eine gemeinsame Achse drehbar sind und durch Formschluss in Umfangsrichtung ein Drehmoment zwischen beiden Übertragungsgliedern übertragbar ist, wobei das eine Übertragungsglied einen sich radial erstreckenden Nocken und das andere Übertragungsglied eine radiale Vertiefung zur Aufnahme des Nockens aufweisen, und wobei die Länge der Vertiefung in Umfangsrichtung mindestens doppelt so groß ist wie die Länge des Nockens in Umfangsrichtung.
  • Im Hinblick auf die Filtereinheit ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Zwischenkupplung einen Antrieb in Form eines ersten Übertragungsglieds und einen Abtrieb in Form eines zweiten Übertragungsglieds aufweist, wobei die Übertragungsglieder um eine gemeinsame Achse drehbar sind und durch Formschluss in Umfangsrichtung ein Drehmoment zwischen beiden Übertragungsgliedern übertragbar ist, wobei das eine Übertragungsglied einen sich radial erstreckenden Nocken und das andere Übertragungsglied eine radiale Vertiefung zur Aufnahme des Nockens aufweisen, und wobei die Länge der Vertiefung in Umfangsrichtung mindestens doppelt so groß ist wie die Länge des Nockens in Umfangsrichtung.
  • Gemäß dieser Weiterbildung wird der Freilauf der Zwischenkupplung dadurch erreicht, dass die den Nocken des einen Übertragungsglieds aufnehmende Vertiefung des anderen Übertragungsglieds eine Länge aufweist, welche größer ist als die Länge des Nockens in Umfangsrichtung. Hierdurch wird erreicht, dass die beiden Übertragungsglieder in einem gewissen Drehwinkel frei zueinander drehbar sind. Der Nocken hat in Umfangsrichtung entsprechend der überschüssigen Länge der Vertiefung ein gewisses Spiel, so dass die beiden Übertragungsglieder zwischen zwei die Vertiefung in Umfangsrichtung begrenzende Anschlagflächen relativ zueinander bewegt werden können.
  • Im Unterschied zu einer herkömmlichen Freilaufkupplung ist diese Weiterbildung der Zwischenkupplung deutlich einfacher aufgebaut, was die Fehleranfälligkeit und auch die Kosten verringert.
  • Sofern eines der Zahnräder der Kupplung zugleich ein Übertragungsglied der Zwischenkupplung bildet, kann vorgesehen sein, dass das Zahnrad eine Außenverzahnung und einen konzentrisch ausgebildeten Innenraum aufweist, in welchem entweder eine Vertiefung zur Aufnahme des Nockens oder aber der Nocken selbst ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist die Länge der Vertiefung in Umfangsrichtung mindestens dreimal, insbesondere viermal, besonders bevorzugt fünfmal so groß wie die Länge des Nockens in Umfangsrichtung. Die Länge kann dem Grunde nach beliebig gewählt werden, so dass die Zwischenkupplung auf die jeweilige Bauform des Staubsaugers und die jeweiligen kinematischen Verhältnisse angepasst werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Übertragungsglieder durch ein Federelement miteinander verbunden, wobei das Übertragungsglied mit dem Nocken unter Federkraft gegen eine die Vertiefung im anderen Übertragungsglied begrenzende Anschlagfläche drängt. Bei dem Federelement kann es sich um eine Drehfeder bzw. Torsionsfeder und/oder dgl. handeln. Die Feder kann zwei Schenkel aufweisen, wobei ein erster Schenkel an dem einen Übertragungsglied und ein zweiter Schenkel an dem anderen Übertragungsglied angeordnet ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung besteht in einer verbesserten Handhabung und Betriebssicherheit. Sofern der Nocken durch die Federkraft immer an der Anschlagfläche der Vertiefung gehalten wird, ist jederzeit sichergestellt, dass eine Verdrehung der beiden Übertragungsglieder relativ zueinander über den gesamten möglichen Bewegungsweg des Nockens von der einen Anschlagfläche zur anderen Anschlagfläche möglich ist. Ohne das Federelement können hingegen Situationen auftreten, in denen die Relativlage der beiden Übertragungsglieder zueinander unbestimmt ist und so ggf. die Handhabung verschlechtert ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Übertragungsglied mit der Vertiefung zur Aufnahme des Nockens in das Übertragungsglied mit dem Nocken einsteckbar. Beide Übertragungsglieder können koaxial zueinander angeordnet sein. Sie können im Hinblick auf ihre axiale Erstreckung in einander eingesteckt werden. Das äußere Übertragungsglied, welches das andere Übertragungsglied in sich aufnimmt, kann in axialer Richtung an einem Ende durch eine Wand begrenzt sein und am anderen Ende zur Aufnahme des anderen Übertragungsglieds offen sein. Dadurch lässt sich im Ergebnis eine sehr kompakte Bauweise erreichen, was wiederum die Freiheiten bei der konstruktiven Gestaltung des Staubsaugers erhöht.
  • Vorteile und Merkmale ergeben sich auch anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtereinheit;
    Fig. 2
    eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Staubsaugers mit Blick auf die formschlüssige Kupplung;
    Fig. 3
    einen Längsschnitt durch die Darstellung nach Fig. 2;
    Fig. 4
    eine Ausführungsform einer formschlüssigen Kupplung mit der erfindungsgemäßen Zwischenkupplung; und
    Fig. 5
    eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zwischenkupplung.
  • Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtereinheit 4. Diese verfügt über einen Behälter 14 sowie einen Deckel 15. Am Behälter 14 ist ein Handgriff 16 angeordnet, um die Filtereinheit 4 transportieren zu können. Die Filtereinheit 4 verfügt über einen Einlass 17 und einen Auslass 18 für die Filtereinheit 4 durchströmende Luft. Diese passiert ein Filtermaterial 19, wodurch insbesondere Feinstaubpartikel aus der Luft abgeschieden werden.
  • Das Filtermaterial 19 ist am Deckel 15 angeordnet. Die Filtereinheit 4 verfügt zudem über eine Abreinigungseinrichtung, welche von einem Zahnrad 5 angetrieben ist. Die nicht dargestellte Abreinigungseinrichtung wirkt mechanisch auf das Filtermaterial 19 ein, derart, dass im Filtermaterial 19 befindliche Partikel sich lösen und der Schwerkraft folgend auf den Boden des Behälters 14 rieseln. Die Filtereinheit 4 kann dann von Zeit zu Zeit entleert werden.
  • Fig. 2 zeigt nun eine Einbausituation der Filtereinheit 4 in eine Aufnahme 1 in einem Staubsaugerkorpus 10. Bemerkenswerterweise ist die Filtereinheit 4 in Entnahmerichtung 11 radial zu ihrer längsverlaufenden Achse 6 aus der Aufnahme 1 entnehmbar bzw. in diese einführbar.
  • Dies ist bemerkenswert, da die Abreinigungseinrichtung und das damit bewegungstechnisch gekoppelte Zahnrad 5 über ein Stirnradgetriebe von einem Abreinigungsantrieb 9 angetrieben werden, welcher Abreinigungsantrieb 9 nicht rücktreibbar ausgebildet ist. Dies deswegen nicht, da der Abreinigungsantrieb 9 über eine hohe Getriebeübersetzung verfügt.
  • Das Stirnradgetriebe dient als formschlüssige Kupplung um die Abreinigungseinrichtung der Filtereinheit 4 mit dem Abreinigungsantrieb 9 zu koppeln. Diese Kupplung verfügt neben dem Zahnrad 5 über ein mittleres Zahnrad 3 sowie ein bewegungstechnisch mit dem Abreinigungsantrieb 9 gekoppeltes Zahnrad 2.
  • Die Schwierigkeit beim Einschieben bzw. Entnehmen der Filtereinheit 4 in Entnahmerichtung 11 besteht nun darin, dass die Zahnräder 5, 3 und 2 miteinander kämmen und die Relativbewegung 11 in eine Rotationsbewegung umsetzen möchten. Aufgrund der fehlenden Rücktreibbarkeit des Abreinigungsantriebs 9 und der sehr schwierigen Drehbarkeit der Abreinigungseinrichtung kam es hierbei bislang zu einem Verklemmen, was die Handhabung erschwert bzw. unmöglich macht.
  • Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass die Reinigungseinrichtung - vorliegend das Zahnrad 2 des Abreinigungsantriebs 9 - unter Zwischenordnung einer Zwischenkupplung mit dem Abreinigungsantrieb 9 gekoppelt ist. Dies ergibt sich aus einer Zusammenschau der Figuren 3 bis 5. Das Zahnrad 2 weist eine Außenverzahnung und einen innenliegenden und axial zugänglichen Aufnahmeraum auf. In diesem Aufnahmeraum ist ein Übertragungsglied 7 angeordnet. Das Übertragungsglied 7 ist koaxial im Zahnrad 2 gelagert. Das Übertragungsglied 7 verfügt über eine radiale Vertiefung, welche sich in Umfangsrichtung 21 über eine Länge 20 erstreckt. Die radiale Vertiefung ist von zwei Anschlagflächen 13 in Umfangsrichtung 20 begrenzt.
  • Das Zahnrad 2 wiederum hat eine Doppelfunktion. Es dient einerseits als Zahnrad für die formschlüssige Kupplung. Andererseits dient es als Übertragungsglied für die Zwischenkupplung. Hierzu ist im inneren Aufnahmeraum des Zahnrads 2 ein Nocken 13 angeordnet. Der Nocken 13 ist vorzugsweise einstückig mit dem übrigen Zahnrad 2 ausgebildet. Der Nocken 2 weist nun eine Länge in Umfangsrichtung 21 auf, welche wesentlich kleiner ist als die Länge 20 der Vertiefung. Dadurch können das Übertragungsglied 7 und das Zahnrad 2 in Umfangsrichtung 21 zwischen den beiden Anschlagflächen 12 frei zueinander gedreht werden.
  • Durch diese freie Drehbarkeit wird eine Art bereichsweise wirkende Freilauffunktion der formschlüssigen Kupplung zwischen dem Abreinigungsantrieb 9 und der Abreinigungseinrichtung der Filtereinheit 4 erreicht. Sofern die Filtereinheit 4 in Entnahmerichtung 11 in die Aufnahme 1 im Staubsaugerkorpus 10 eingeschoben wird, treibt deren Zahnrad 5 das mittlere Zahnrad 3 und dieses das Zahnrad 2 des Abreinigungsantriebs 9 an. Im Unterschied zum Stand der Technik kommt es hierbei nicht zu einem Verklemmen, sondern das Zahnrad 2 dreht vielmehr frei auf dem Übertragungsglied 7, so dass die Drehung des Zahnrads 2 nicht gleichzeitig zum Antrieb des Abreinigungsantriebs 9 führt. Das Übertragungsglied 7 ist nämlich drehfest mit dem Abreinigungsantrieb 9 verbunden.
  • Vorzugsweise sind das Übertragungsglied 7 und das Zahnrad 2 mittels einer Drehfeder 8 miteinander verbunden. Die Drehfeder 8 sorgt dafür, dass das Zahnrad 2 und das Übertragungsglied 7 durch Federkraft immer in die in Fig. 5 gezeigte Konfiguration drängen. In dieser Konfiguration schlägt der Nocken 13 an einer der beiden Anschlagflächen 12 an. Ausgehend von dieser Konfiguration ist sichergestellt, dass das Zahnrad 2 relativ zum drehfest mit dem Abreinigungsantrieb 9 verbundenen Übertragungsglied 7 über den Bewegungsweg 22 gedreht werden kann. Wirken anschließend keine Kräfte mehr auf das Zahnrad 2, schnellt dieses durch die Federkraft der gespannten Drehfeder 8 wieder in die in Fig. 5 gezeigte Konfiguration zurück.
  • Das Erfindungsprinzip lässt sich auch wie folgt beschreiben.
  • Um den Freilauf der Zahnräder zu erzielen wird auf der Motorachse oder der Antriebsachse ein Adapter mit Antriebsrippen vorgesehen. In dem Zahnrad darüber ist ein entsprechender Anschlag integriert. Hierdurch kann sich das Zahnrad auf dem Adapter in einem bestimmten Winkel frei drehen. Um eine Rückstellung zu erzeugen wird eine Drehfeder mit Vorspannung zwischen dem Adapter und dem darüber liegenden Zahnrad integriert.
  • Wenn die Feinstaubkassette mit der starren Achse und dem Zahnrad in den Lauf des mittleren Zahnrads geschoben wird, kann dieses ausweichen. Dies geschieht, da sich das Zahnrad für den Motor auf dem Adapter drehen lässt und eine direkte Verzahnung zum mittleren Zahnrad hat. In dieser Position wird die Filterkassette verriegelt.
  • Sobald der Getriebemotor dreht, dreht er frei bis die Anschlagrippe des Adapters auf den Anschlag des Zahnrads trifft. Erst dann wird die Kraft über das mittlere Zahnrad und das Zahnrad für die Filterkassette auf die Achse zur Reinigung übertragen.
  • Wenn die Feinstaubkassette entnommen wird, dient der Freilauf zwischen den beiden Anschlagrippen wiederum dazu, dass die Zähne der Zahnräder nicht verkeilen.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Aufnahme
    2
    Zahnrad
    3
    Zahnrad
    4
    Filtereinheit
    5
    Zahnrad
    6
    Achse
    7
    Übertragungsglied
    8
    Drehfeder
    9
    Abreinigungsantrieb
    10
    Staubsaugerkorpus
    11
    Entnahmerichtung
    12
    Anschlagfläche
    13
    Nocken
    14
    Behälter
    15
    Deckel
    16
    Handgriff
    17
    Einlass
    18
    Auslass
    19
    Filtermaterial
    20
    Länge
    21
    Umfangsrichtung
    22
    Bewegungsweg

Claims (9)

  1. Staubsauger, mit einem Staubsaugerkorpus (10) und einer aus einer Aufnahme (1) im Staubsaugerkorpus (10) entnehmbaren Filtereinheit (4), wobei die Filtereinheit (4) eine Abreinigungseinrichtung und der Staubsaugerkorpus (10) einen Abreinigungsantrieb (9) aufweisen, wobei die Abreinigungseinrichtung mittels einer Kupplung mit dem Abreinigungsantrieb (9) koppelbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Kraftfluss zwischen dem Abreinigungsantrieb (9) und der Abreinigungseinrichtung ergänzend eine Zwischenkupplung angeordnet ist, welche als Freilaufkupplung ausgebildet ist.
  2. Staubsauger nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kupplung zwischen dem Abreinigungsantrieb (9) und der Abreinigungseinrichtung zumindest zwei miteinander kämmende Zahnräder (2, 5) aufweist, wobei eines der Zahnräder (2, 5) unter Zwischenordnung der Zwischenkupplung bewegungstechnisch mit dem Abreinigungsantrieb (9) oder der Abreinigungseinrichtung gekoppelt ist.
  3. Staubsauger nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das unter Zwischenordnung der Zwischenkupplung bewegungstechnisch mit dem Abreinigungsantrieb (9) oder der Abreinigungseinrichtung gekoppelte Zahnrad zugleich ein Übertragungsglied der Zwischenkupplung bildet.
  4. Staubsauger nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kupplung zwischen dem Abreinigungsantrieb (9) und der Abreinigungseinrichtung drei miteinander kämmende Stirnräder (2, 3, 5) umfasst.
  5. Staubsauger nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenkupplung einen Antrieb in Form eines ersten Übertragungsglieds (7) und einen Abtrieb in Form eines zweiten Übertragungsglieds aufweist, wobei die Übertragungsglieder (7) um eine gemeinsame Achse drehbar sind und durch Formschluss in Umfangsrichtung (21) ein Drehmoment zwischen beiden Übertragungsgliedern (7) übertragbar ist, wobei das eine Übertragungsglied (7) einen sich radial erstreckenden Nocken (13) und das andere Übertragungsglied (7) eine radiale Vertiefung zur Aufnahme des Nockens (13) aufweisen, und wobei die Länge (20) der Vertiefung in Umfangsrichtung (21) größer ist als die Länge des Nockens (13) in Umfangrichtung (21).
  6. Staubsauger nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Länge (20) der Vertiefung in Umfangsrichtung (21) mindestens dreimal, insbesondere viermal, besonders bevorzugt fünfmal so groß ist wie die Länge des Nockens (13) in Umfangrichtung (21).
  7. Staubsauger nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die beiden Übertragungsglieder (7) durch ein Federelement miteinander verbunden sind, wobei das Übertragungsglied mit dem Nocken (13) unter Federkraft gegen eine die Vertiefung im anderen Übertragungsglied (7) begrenzende Anschlagfläche (12) drängt.
  8. Staubsauger nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Federelement eine Drehfeder (8) ist.
  9. Staubsauger nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Übertragungsglied (7) mit der Vertiefung zur Aufnahme des Nockens (13) in das Übertragungsglied mit dem Nocken (13) einsteckbar ist.
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