EP4129139A1 - Filtereinheit für ein mobiles reinigungsgerät - Google Patents

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Publication number
EP4129139A1
EP4129139A1 EP22179035.5A EP22179035A EP4129139A1 EP 4129139 A1 EP4129139 A1 EP 4129139A1 EP 22179035 A EP22179035 A EP 22179035A EP 4129139 A1 EP4129139 A1 EP 4129139A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter medium
support body
filter unit
filter
closing element
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.)
Pending
Application number
EP22179035.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Wilkens
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
Hengst SE and Co KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Hengst SE and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG, Hengst SE and Co KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP4129139A1 publication Critical patent/EP4129139A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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 filter unit for a mobile cleaning device, in particular for a vacuum cleaner, with a support body and a circumferential filter medium supported by the support body, the support body and the filter medium being rotatable relative to one another about an axis of rotation and the support body comprising one or more cleaning cams which are set up to mechanically clean the filter medium when the support body and filter medium are rotated relative to each other.
  • the invention also relates to a separation system for a mobile cleaning device, in particular for a vacuum cleaner, with a filter unit, which comprises a support body and a filter medium, and a movable actuating device which is kinematically coupled to the filter unit and via which the support body and the filter medium can be moved relative to one another are rotatable about an axis of rotation.
  • a filter unit which comprises a support body and a filter medium
  • a movable actuating device which is kinematically coupled to the filter unit and via which the support body and the filter medium can be moved relative to one another are rotatable about an axis of rotation.
  • the invention relates to a mobile cleaning device, in particular a vacuum cleaner, with a separation system.
  • the invention also relates to a method for producing a filter unit for a mobile cleaning device, with the steps: creating and/or positioning a first end-side closure element on a first end face of a rotating filter medium, creating and/or positioning a second end-side closure element on a second end side of the circumferential Filter medium and positioning of a support body on the inside and / or the outside of the circulating filter medium.
  • the filter medium of mobile cleaning devices With increasing operating time of the cleaning device, the filter medium of mobile cleaning devices becomes covered with particles, which are removed from the fluid flow to be filtered by the filtering process. With increasing particle coverage of the filter medium, the maximum possible fluid throughput of the filter unit is reduced, resulting in a reduction in the suction power of the cleaning device. In addition, with increasing particle coverage of the filter medium, there is an increase in the differential pressure between the raw and clean side of the filter unit, with high differential pressures between the raw and clean side of the filter unit during the operation of mobile cleaning devices being regularly inappropriate and therefore undesirable.
  • Filter units are known in which contact bodies are moved along fold edges of a folded filter medium in order to mechanically clean the filter medium by deformation or deflection.
  • the filter units known in the prior art often have comparatively complex and/or damage-prone constructions and/or cannot withstand sufficient mechanical stress. This depends in particular with the filigree design and/or the sensitive mounting of the carrier structure for the cleaning contact body.
  • the object on which the invention is based is therefore to enable mechanical cleaning in a filter unit which is robust and mechanically resilient. Furthermore, the filter medium should be stabilized or supported under operating loads in the filter unit.
  • the support body of the filter unit according to the invention having a lattice structure which at least partially surrounds the axis of rotation. Due to the lattice structure at least partially surrounding the axis of rotation, the one or more cleaning cams are carried by a robust and mechanically resilient lattice body. Furthermore, the lattice structure allows a comparatively stiff supporting body to be implemented, which can be stored without any problems, in which case the supporting body can also be stored in an extremely resilient manner. Furthermore, due to the lattice structure, the fluid flow within the filter unit is not impaired, since the lattice structure can be flowed through by the fluid conducted through the filter unit.
  • the lattice structure leads to a significant increase in the stability of the filter medium.
  • the support body having the lattice structure can be arranged on an inside of the filter medium, for example if the filter medium has a damage-prone coating or material layer on the outside.
  • the support body having the lattice structure can also be arranged on an outside of the filter medium, for example if the filter medium has a damage-prone coating or material layer on the inside.
  • the support body can also have an inner lattice area and an outer lattice area, with the inner lattice area being arranged on the inside of the filter medium and the outer lattice area on the outside of the filter medium.
  • a support body having a lattice structure can be arranged both on the inside and on the outside of the filter medium.
  • the filter medium of the filter unit can be pleated.
  • the filter medium can be a bellows or a lamellar filter, for example.
  • the filter medium can be designed as a round filter.
  • the one or more cleaning cams preferably extend into the free space between adjacent folds of the filter medium.
  • the one or more cleaning cams preferably grip between the tips of the folds or the backs of the folds of the filter medium.
  • the particles adhering to the filter medium are loosened so that the loosened particles can be removed from the filter unit.
  • the filter medium is agitated by the deformation, deflection and/or impact stress of the filter medium and mechanical cleaning of the filter medium takes place.
  • the filter medium can also be a sieve or a perforated flat material.
  • the sieve or the perforated flat material is deformed or deflected by the one or more cleaning cams when the support body and filter medium are rotated relative to one another, so that the particles adhering to the sieve or the perforated flat material are loosened.
  • one or more cleaning brushes can also be used in this case, which are set up to mechanically clean the filter medium when the support body and filter medium rotate relative to each other.
  • the one or more cleaning cams are preferably designed to be dimensionally stable and/or have a smooth surface.
  • the lattice structure of the support body can partially or completely encircle the axis of rotation.
  • the lattice structure preferably has a plurality of circumferential lattice bars arranged one above the other and at a distance from one another Lattice rings can be formed.
  • the circumferential grid bars or grid rings are connected to one another via axial grid segments.
  • the axial lattice segments are preferably arranged at a distance from one another in the circumferential direction and/or distributed uniformly over the circumference of the support body.
  • the lattice structure of the support body has a cylindrical or a conical basic shape.
  • the filter medium can run around the support body.
  • the support body is arranged on the inside of the filter medium.
  • the support body can run around the filter medium.
  • the supporting body is arranged on the outside of the filter medium. If the lattice structure of the support body has a cylindrical basic shape, the filter medium preferably also has a cylindrical basic shape.
  • the one or more cleaning cams preferably protrude beyond the lattice structure on the outside of the lattice structure in the radial direction, so that the contact edges of the one or more cleaning cams are arranged on a circular path that has a larger diameter than having the cylindrical lattice structure of the supporting body. If the support body is arranged on the outside of the filter medium, the one or more cleaning cams protrude beyond the lattice structure, preferably on the inside of the lattice structure in the radial direction, so that the contact edges of the one or more cleaning cams are arranged on a circular path which has a smaller diameter than having the cylindrical lattice structure of the supporting body.
  • the filter medium can also have a conical basic shape if the lattice structure of the support body has a cylindrical basic shape.
  • the spacing of the lattice structure of the support body from the filter medium changes in the axial direction.
  • the contact edges of the one or more cleaning cams preferably run obliquely with respect to the axis of rotation and lie on a conical lateral surface.
  • the filter medium of the filter unit preferably also has a conical basic shape. In this case, too, the contact edges of the one or more cleaning cams run obliquely with respect to the axis of rotation.
  • the filter unit according to the invention is further advantageously developed in that the support body has one or more partially or completely circumferential guide edges which bear against contact segments of the filter medium.
  • the support body has one or more partially or completely circumferential guide edges which bear against contact segments of the filter medium.
  • the one or more leading edges are on the outside of the core and abut interior contact segments of the filter media.
  • the outward radial extent of the guide edges is less than the outward radial extent of the one or more cleaning cams.
  • the outward radial extent of the guide edges is greater than the outward radial extent of the lattice structure of the support body.
  • the inside contact segments of the filter medium can be the inside fold backs or the inside fold edges or fold envelopes.
  • the one or more leading edges are on the inside of the core and abut external contact segments of the filter media.
  • the inward radial extent of the guide edges is less than the inward radial extent of the one or more cleaning cams.
  • the inward radial extent of the guide edges is greater than the inward radial extent of the lattice structure of the support body.
  • the external contact segments of the filter medium can be the external fold backs or the external fold edges or fold envelopes.
  • the guiding edges can be carried by partially or completely circumferential guide rings.
  • the one or more circumferential guide edges result in a comparatively small friction surface between the support body and the filter medium, which results in reliable guidance on the one hand and low abrasion on the filter medium on the other. Furthermore, draft angles from the injection molding process can also be compensated for by the guide edges or the guide rings.
  • At least two circumferential guide edges are spaced apart axially, with between the at least two axially spaced spaced circumferential guide edges at least one cleaning cam is arranged.
  • a plurality of cleaning cams can also be arranged between the at least two circumferential guide edges spaced apart from one another axially.
  • the cleaning cams preferably extend in the axial direction.
  • the at least two circumferential guide edges which are axially spaced apart from one another preferably have the same outer diameter, in particular if the filter medium has a cylindrical basic shape.
  • the at least two circumferential guide edges that are axially spaced apart from one another can also have outside diameters that differ from one another, in particular if the filter medium has a conical basic shape.
  • the lattice structure of the supporting body can have a cylindrical basic shape or a conical basic shape.
  • the support body can be rotated relative to the filter medium.
  • the filter medium can be rotated relative to the support body.
  • the support body can be rotated about the axis of rotation and the filter medium can stand still when the support body and filter medium rotate relative to each other.
  • the filter medium can be firmly locked in a receiving housing for the filter unit.
  • the filter medium can be rotatable about the axis of rotation and the support body can stand still when the support body and filter medium rotate relative to each other.
  • the support body can be firmly locked in a receiving housing for the filter unit.
  • a filter unit according to the invention is also advantageous in which at least two cleaning cams of the support body are spaced apart axially. Due to the axial spacing of the cleaning cams, the filter medium is deformed or deflected when the support body and filter medium are rotated relative to each other in two axially spaced regions, so that the cleaning effect is increased.
  • the support body and the filter medium are rotated relative to one another, at least two annular regions that are axially spaced apart from one another result, in which the filter medium is deformed or deflected.
  • At least two cleaning cams of the support body are arranged at a distance from one another along the circumference of the support body.
  • the two cleaning cams preferably have different alignments.
  • the two cleaning cams can be arranged on opposite sides of the support body, ie at a distance of 180 degrees from one another.
  • the cleaning cams can be arranged in pairs opposite one another, it being possible for the pairs of cams to be arranged at an axial distance from one another. It is also possible for more than two cleaning cams to be distributed uniformly or non-uniformly over the circumference of the support body.
  • the filter medium can be deformed or deflected along the entire circumference without the support body and filter medium having to be rotated by 360 degrees.
  • the relative twistability of support body and filter medium can be limited to a twist angle range.
  • the limitation of the rotation angle range can be implemented with rotation stops, for example.
  • the twistability of the supporting body and filter medium can also be unlimited. Rotation stops are not required in this case. In order to mechanically clean the filter medium, for example, several relative revolutions of the support body and the filter medium can then be carried out.
  • the lattice structure, the one or more cleaning cams and/or the one or more peripheral guide edges are integral components of a one-piece body.
  • the one-piece body can be, for example, a plastic body, in particular a plastic injection molded body, or a metal body.
  • the entire support body is designed in one piece and includes the lattice structure, the one or more cleaning cams and the one or more peripheral guide edges.
  • the filter medium is connected on a first end face to a first end-face terminating element.
  • the filter medium is connected on a second end face to a second end-face closure element.
  • the first end-side closing element and/or the second end-side closing element can have a disc shape and/or a ring shape.
  • the first end-side closing element and/or the second end-side closing element can be designed as an annular disk.
  • the first closing element on the end face can form a cover disk or a base disk for the filter medium.
  • the second end-face closing element can form a cover disk or a base disk for the filter medium.
  • the first end-side closing element and/or the second end-side closing element can also be a housing cover of a receiving housing.
  • the receiving housing preferably includes a housing base body in addition to the housing cover.
  • the filter unit can be inserted through a housing opening into the housing base body and removed from the housing base body, the housing opening being closable by the housing cover.
  • the first end face of the filter medium is embedded in the first end-side closing element and/or materially, positively and/or non-positively attached to the first end-side closing element.
  • the second end face of the filter medium is embedded in the second end-side closing element and/or fastened to the second end-side closing element in a materially, form-fitting and/or non-positive manner.
  • the first end-side closing element can be a potting body, in which the first end side of the filter medium is cast.
  • the second end-side closing element can be a casting body, in which the second end side of the filter medium is cast.
  • the first end-side closing element and the second end-side closing element can be formed from a casting material.
  • the first end-side closing element and/or the second end-side closing element can be made of polyurethane, adhesive, a similar casting compound and/or plastic.
  • the first end-side terminating element and/or the second end-side terminating element can have a assume sealing function.
  • the first end-side closing element and/or the second end-side closing element can be plastic and/or foam seals.
  • the first end-side closing element and/or the second end-side closing element can each have an opening, the opening preferably being smaller than the cross-sectional area enclosed by the support body, so that the support body cannot be inserted through the opening.
  • the cross-section of the opening can be of sufficient size or can be widened to a sufficient size by elastic deformation of the material of the closing element in order to be able to insert the support body through the opening.
  • a closing element is designed as a foam seal, for example made of polyurethane, it may be possible to widen the opening for inserting the support body.
  • the support body must be positioned on the inside of the circulating filter medium before both end-side end elements are attached to the end faces of the filter medium, since the end elements would prevent subsequent insertion of the support body. After the attachment of both end-face end elements, the supporting body is enclosed on the inside of the circulating filter medium.
  • the support body cannot be removed from the filter medium without being destroyed.
  • the support body is preferably arranged on the inside of the filter medium.
  • the filter medium cannot be removed from the support body without being destroyed.
  • the supporting body is preferably arranged on the outside of the filter medium.
  • removal of the support body from the filter medium or removal of the filter medium from the support body can only take place with destruction, for example by destruction or damage to a front-end closing element.
  • the fact that the support body and the filter medium cannot be separated from one another without being destroyed prevents a non- compatible combination of support body and filter medium is used. The operational reliability of the filter unit is thus further increased.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a separating system of the type mentioned at the outset, the filter unit of the separating system according to the invention being designed according to one of the embodiments described above.
  • the advantages and modifications of the separating system according to the invention reference is first made to the advantages and modifications of the filter unit according to the invention.
  • the actuating device of the separating system is preferably rotatable and set up to transmit a rotational movement to the support body and/or the filter medium of the filter unit.
  • the actuating device preferably has a handle or finger contact area which can be gripped by a user and/or via which a rotary movement can be introduced into the actuating device.
  • the actuating device can also have a controllable actuating motor.
  • the actuating motor can be coupled to the support body and/or the filter medium directly or via a gearwheel and/or belt.
  • the actuating motor can be an electric motor, for example.
  • the actuating device can also have a hydraulic or pneumatic drive.
  • the separating system according to the invention is also advantageously further developed by a receiving housing, the filter unit being arranged in the receiving housing and preferably being able to be removed from the receiving housing in a non-destructive manner.
  • the receiving case preferably includes a case cover and a case base body.
  • the filter unit can be inserted through a housing opening into the housing base body and removed from the housing base body, the housing opening being closable by the housing cover.
  • a collection area for the particles detached from the surface of the filter medium by the one or more cleaning cams can be located in the receiving housing. The particles can be removed from the collection area via an emptying opening of the receiving housing.
  • the housing cover and the actuating device can be separate parts. Furthermore, the actuating device can also be integrated into the housing cover.
  • the housing cover is preferably designed in several parts and comprises at least one rotatable actuating element.
  • the actuating device can be rotated in two directions of rotation.
  • the actuating device is preferably set up to cause the housing cover of the receiving housing to be unlocked when the actuating device is rotated in a first direction of rotation.
  • the housing cover can be released from the housing base body of the receiving housing in order to remove the filter unit.
  • the actuating device is set up to cause the mechanical cleaning of the filter medium when the actuating device is rotated in a second, opposite direction of rotation.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a mobile cleaning device of the type mentioned at the outset, the separating system of the cleaning device according to the invention having a filter unit according to one of the embodiments described above and/or being designed according to one of the embodiments described above.
  • the advantages and modifications of the cleaning device according to the invention reference is thus made to the advantages and modifications of the filter unit according to the invention and the advantages and modifications of the separating system according to the invention.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a method for producing a filter unit of the type mentioned at the outset, wherein the support body is positioned on the inside and/or the outside of the circulating filter medium within the scope of the method according to the invention, before the first end-side closing element on the first End face of the circulating filter medium is generated and/or positioned and/or before the second end-face closing element is generated and/or positioned on the second end face of the circulating filter medium.
  • a filter unit according to one of the embodiments described above is preferably produced by the method.
  • the support body is preferably enclosed on the inside of the circulating filter medium.
  • the filter medium is enclosed on the inside of the support body.
  • the support body can also have an internal support section and an external support section, with the internal support section being arranged on the inside of the filter medium and the external support section being arranged on the outside of the filter medium.
  • the support body and the filter medium can preferably be rotated relative to one another about an axis of rotation.
  • the support body preferably comprises one or more cleaning cams, which are set up to mechanically clean the filter medium when the support body and filter medium are rotated relative to each other.
  • the first end-side closing element is produced and/or fastened to the first end side of the circulating filter medium by curing a hardenable material of the first closing element in a materially, form-fitting and/or non-positive manner.
  • the second end-side closing element is produced and/or fastened to the second end side of the circulating filter medium by curing a hardenable material of the second closing element in a materially, form-fitting and/or non-positive manner.
  • the curable material can be cured, for example, by drying and/or crosslinking.
  • the curable material can be a potting material and/or a foam material.
  • the 1 shows a separation system 100 for a mobile cleaning device, namely for a vacuum cleaner.
  • the separating system 100 comprises a filter unit 10 with a filter medium 12 through which the air flow to be filtered can flow.
  • the filter medium 12 has a circumferential cylindrical basic shape and is formed by a folded filter material. It is therefore a lamellar filter with a plurality of folds 14.
  • the filter unit 10 also includes a one-piece support body 16, which is designed as a plastic injection molded part. As in the exploded view of the 1 indicated, the support body 16 is located on the inside of the filter medium 12 when the separating system 100 is in operation, so that the filter medium 12 runs around the support body 16 .
  • the support body 16 has a lattice structure 18, the lattice structure 18 having a cylindrical basic shape.
  • a first end-side closing element 20a is arranged on a first end side of the filter medium 12 .
  • the first end-side closing element 20a is a housing cover of a receiving housing for the filter unit 10.
  • the closing element 20a designed as a housing cover is fastened via a connecting material 38 to the cover-side end side of the filter medium.
  • the connecting material 38 is an adhesive or a casting compound, via which the closing element 20a designed as a housing cover is bonded or cast to the filter medium.
  • the closing element 20a designed as a housing cover can also be joined directly to the filter medium 12 .
  • the surface of the closing element 20a designed as a housing cover that faces the filter medium 12 is melted for this purpose, so that the end face of the filter material 12 can be embedded in the melted material of the closing element 20a designed as a housing cover.
  • the filter medium 12 is then directly connected to the as Housing cover formed closing element 20a joined. In this case, the connecting material 38 is not necessary.
  • a second end-side closing element 20b is arranged on a second opposite end side of the filter medium 12 .
  • the front end element 20b serves as a bottom disk for the filter medium 12 and has a ring shape.
  • the closing element 20b designed as an annular disk is a cast body, the bottom end face of the filter medium 12 being embedded in the end-side closing element 20b during the production of the filter unit 10 .
  • the closing element 20b is formed from a casting material, for example polyurethane, in which the bottom end face of the filter medium 12 is cast.
  • the front end elements 20a, 20b each have an opening 22a, 22b.
  • the support body 16 is positioned on the inside of the circulating filter medium 12 before the first end-side closing element 20a designed as a housing cover is positioned on the first end side of the circulating filter medium 12 using the connecting material 38 and before the second end element 20a, which acts as a base disk end-side closing element 20b is produced on the second end side of the circulating filter medium 12 .
  • the support body 16 is thus enclosed on the inside of the filter medium 12 after the positioning or production of the closing elements 20a, 20b on the end faces of the filter medium 12 .
  • a housing opening of a housing base body can be closed by means of the end-side closing element 20a designed as a housing cover, with the filter unit 10 being able to be inserted into the housing base body via the housing opening.
  • the openings 22a, 22b can also have a larger cross section, so that the support body 16 can be inserted into the filter medium 12 through one of the openings 22a, 22b.
  • at least one of the openings 22a, 22b can be spread open so that the support body 16 can be inserted into the filter medium 12.
  • the separating system 100 also has a movable actuating device 102 which is kinematically coupled to the filter unit 10 .
  • the support body 16 can be rotated relative to the filter medium 12 via the actuating device 102 .
  • the actuating device 102 is rotatable, with the rotational movement of the actuating device 102 being transmitted to the support body 16 of the filter unit 10 due to the kinematic coupling to the filter unit 10 .
  • the actuating device 102 has grip areas 106a, 106b which can be gripped by a user and via which a rotary movement can be introduced into the actuating device 102.
  • the actuating device 102 is a turntable.
  • the actuating device can also comprise a controllable actuating motor.
  • the 2 shows the axis of rotation 24 of the support body 16 of the filter unit 10.
  • the support body 16 can be rotated about the axis of rotation 24 relative to the filter medium 12 via the actuating device 102.
  • the filter medium 12 stands still when the support body 16 and the filter medium 12 rotate relative to each other.
  • the filter medium 12 is firmly locked in place in the receiving housing of the separating system 100 via a housing cover 104 .
  • the end-side closing element 20a is an annular disk and is designed separately from the housing cover 104 .
  • the cylindrical lattice structure 18 of the support body 16 is connected to the actuating device 102 via the engagement element 26 .
  • the support body 16 is fastened to the housing cover 104 via the snap hooks 28 .
  • a plurality of cleaning cams 30 are arranged on the lattice structure 18 of the support body 16 and mechanically clean the filter medium 12 when the support body 16 is rotated.
  • the cleaning cams 30 extend into free spaces between adjacent folds 14 and thus engage between the backs of the folds of the filter medium 12.
  • the support body 16 rotates about the axis of rotation 24
  • the folds 14 of the filter medium 12 are deformed and deflected by the cleaning cams 30. Due to the deformation and deflection of the folds 14 of the filter medium 12, the filter medium 12 is agitated and mechanical cleaning of the filter medium 12 takes place.
  • the 3 shows that the support body 16 has axially spaced circumferential guide rings 32a-32c.
  • the guide rings 32a-32c carry guide edges 34a-34c which are adapted to abut inner contact segments of the filter medium 12 and to support the filter medium 12 on the inside.
  • the inner contact segments of the filter medium 12, against which the leading edges 34a-34c rest, are the fold backs or the inner fold edges of the folds 14 of the filter medium 12.
  • a cam pair consisting of two opposing cleaning cams 30 is arranged between the guide rings 32b, 32c or between the guide edges 34b, 34c.
  • a cam pair consisting of two opposing cleaning cams is arranged at the axial height of the guide ring 32a and interrupts the guide ring 32a and thus also the guide edge 34a.
  • the radial extent of the guide edges 34a-34c is less than the radial extent of the cleaning cams 30.
  • the guide edges thus have a supporting effect on the filter medium 12, but cause no or only an insignificant deformation and deflection of the filter medium 12 during a rotary movement of the support body 16.
  • the cleaning cams 30 protrude on the other hand, into the free spaces between the folds 14 of the filter medium 12 and lead to a deflection or deformation of the filter medium 12 when the support body 16 rotates the axially running lattice struts of the lattice structure 18 do not come into contact with the filter medium 12 .
  • the guide rings 32a-32c and the grid structure 18 can have matching diameters.
  • the 4 shows that the radially outer edge regions of the cleaning cams 30 lie on a circular path whose diameter is larger than the inner diameter of the filter medium 12.
  • the outer guide edge 34 of the guide ring 32 of the support structure 16 has a diameter which essentially corresponds to the inner diameter of the filter medium 12 .
  • the lattice structure 18 of the support body 16 has a diameter which is smaller than the inside diameter of the filter medium 12 so that the lattice structure 18 does not come into contact with the filter medium 12 . In other embodiments, the lattice structure 18 can also be in contact with the filter medium 12 .
  • the figure 5 shows that the actuating device 102 designed as a turntable has a receptacle for the engagement element 26 of the support body 16, as a result of which torque transmission is made possible.
  • the actuator 102 can be rotated clockwise and counterclockwise.
  • the 6 shows the kinematic coupling of a support body 16 to the actuating device 102 of a separating system 100.
  • the support body 16 has a lattice structure 18 with a cylindrical basic shape. Despite the basic cylindrical shape of the lattice structure 18 , the support body 16 is provided for supporting a conical filter medium 12 .
  • a conical filter medium 12 has a variable inner diameter in the axial direction. So that a conical filter medium 12 can be supported, the guide edges 34a, 34b of the support body 16, which are carried by the guide rings 32b, 32c, have different diameters.
  • the cleaning cams 30 also have a contact edge 36 running obliquely to the axis of rotation of the support body 16 . The cleaning cams 30 thus extend into the intermediate space between the folds 14 of the filter medium 12, so that a rotary movement of the support body 16 results in a deflection or deformation of the filter medium 12 and thus cleaning.
  • the 7 shows a separation system 100 in which the support body 16 has a conical lattice structure 18 . Furthermore, the filter medium 12 has a conical basic shape.
  • the 8 shows that the cleaning cams 30 are arranged on the conical lattice structure 18 of the support body 16, so that a sloping contact edge 36 results.
  • the guide edges 34a-34c of the guide rings 32a-32c also have different diameters, so that the Filter medium 12 rests against the guide edges 34a-34c in the region of the guide rings 32a-32c and is thus supported by the support body 16.
  • the lattice structure 18 has a cylindrical basic shape.
  • the leading edges 34a-34c, which are carried by the guide rings 32a-32c, have different diameters, which decrease axially from top to bottom.
  • the support body 16 is designed to support a conical filter medium 12 .
  • cleaning cams 30 are arranged with sloping contact edges 36 . Since the production of a support body 16 with a cylindrical lattice structure 18 is significantly more cost-effective than the production of a support body 16 with a conical lattice structure 18, compatibility with conical filter media is ensured by the different dimensions of the guide rings 32a-32c and the associated different diameters of the guide edges 34a-34c reached.
  • FIGS 10 and 11 show a filter unit 10 with a cylindrical filter medium, wherein the lattice structure 18 of the support body 16 is located on the outside of the filter medium 12.
  • the support body 16 therefore runs around the filter medium 12 .
  • the support body 16 forms a lattice cage in which the filter medium 12 is enclosed.
  • the support body 16 can be rotated relative to the filter medium 12 for mechanical cleaning of the filter medium 12 .
  • the support body 16 On the inner side facing the filter medium 12 , the support body 16 has cleaning cams 30 which protrude into the spaces between adjacent folds of the filter medium 12 .
  • the support body 16 rotates, the folds of the filter medium 12 are deformed and deflected, so that the particles adhering to the filter medium 12 are detached from the filter medium 12 .
  • the 12 shows that there are also guide rings 32a-32c on the inside of the support body 16 in addition to the cleaning cams 30.
  • the guide rings carry circumferential guide edges 34a-34c which, after the filter medium 12 has been inserted, bear against the outer contact segments of the filter medium 12.
  • the inward radial extension of the Guide edges 34a-34c is less than the inward radial extent of the cleaning cam 30 and greater than the inward radial extent of the lattice structure 18 of the support body 16.
  • the filter medium 12 and/or the lattice structure 18 can also have a conical basic shape.

Landscapes

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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit (10) für ein mobiles Reinigungsgerät, insbesondere für einen Staubsauger, mit einem Stützkörper (16) und einem von dem Stützkörper (16) abgestützten umlaufenden Filtermedium (12), wobei der Stützkörper (16) und das Filtermedium (12) relativ zueinander um eine Drehachse (24) verdrehbar sind und der Stützkörper (16) eine oder mehrere Abreinigungsnocken (30) umfasst, welche dazu eingerichtet sind, das Filtermedium (12) beim relativen Verdrehen von Stützkörper (16) und Filtermedium (12) mechanisch abzureinigen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit für ein mobiles Reinigungsgerät, insbesondere für einen Staubsauger, mit einem Stützkörper und einem von dem Stützkörper abgestützten umlaufenden Filtermedium, wobei der Stützkörper und das Filtermedium relativ zueinander um eine Drehachse verdrehbar sind und der Stützkörper eine oder mehrere Abreinigungsnocken umfasst, welche dazu eingerichtet sind, das Filtermedium beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium mechanisch abzureinigen.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Abscheidesystem für ein mobiles Reinigungsgerät, insbesondere für einen Staubsauger, mit einer Filtereinheit, welche einen Stützkörper und ein Filtermedium umfasst, und einer beweglichen Betätigungseinrichtung, welche kinematisch mit der Filtereinheit gekoppelt ist und über welche der Stützkörper und das Filtermedium relativ zueinander um eine Drehachse verdrehbar sind.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein mobiles Reinigungsgerät, insbesondere einen Staubsauger, mit einem Abscheidesystem.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Filtereinheit für ein mobiles Reinigungsgerät, mit den Schritten: Erzeugen und/oder Positionieren eines ersten stirnseitigen Abschlusselements an einer ersten Stirnseite eines umlaufenden Filtermediums, Erzeugen und/oder Positionieren eines zweiten stirnseitigen Abschlusselements an einer zweiten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums und Positionieren eines Stützkörpers auf der Innenseite und/oder der Außenseite des umlaufenden Filtermediums.
  • Das Filtermedium von mobilen Reinigungsgeräten wird mit zunehmender Betriebsdauer des Reinigungsgeräts mit Partikeln belegt, welche durch den Filtervorgang aus dem zu filternden Fluidstrom entfernt werden. Mit zunehmender Partikelbelegung des Filtermediums wird der maximal mögliche Fluiddurchsatz der Filtereinheit reduziert, wodurch es zu einer Verringerung der Saugleistung des Reinigungsgeräts kommt. Außerdem kommt es mit zunehmender Partikelbelegung des Filtermediums zu einem Anstieg des Differenzdrucks zwischen Roh- und Reinseite der Filtereinheit, wobei hohe Differenzdrücke zwischen Roh- und Reinseite der Filtereinheit während des Betriebs von mobilen Reinigungsgeräten regelmäßig nicht zweckmäßig und somit unerwünscht sind.
  • Um einen hohen Fluiddurchsatz auch bei zunehmender Betriebsdauer des Reinigungsgeräts aufrecht zu erhalten, ist es bekannt, das eingesetzte Filtermedium in regelmäßigen Abständen oder bei Unterschreitung eines vorgegebenen Mindestdurchsatzes abzureinigen, sodass die an der Oberfläche des Filtermediums anhaftenden Partikel von dem Filtermedium gelöst und nachfolgend aus der Filtereinheit entfernt werden können. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise die pneumatische und die mechanische Filterabreinigung bekannt. Bei der pneumatischen Filterabreinigung werden die Partikel über Luftstöße von der Oberfläche des Filtermediums gelöst. Bei der mechanischen Abreinigung wird das Filtermedium mittels eines Kontaktkörpers verformt bzw. ausgelenkt, sodass sich die Partikel aufgrund der Filterverformung bzw. Filterauslenkung von der Oberfläche des Filtermediums lösen.
  • Aus den Druckschriften EP 2 032 011 B1 und EP 2 954 816 B1 sind Filtereinheiten bekannt, bei welchen Kontaktkörper entlang von Faltenkanten eines gefalteten Filtermediums bewegt werden, um das Filtermedium durch Verformung bzw. Auslenkung mechanisch abzureinigen.
  • Die im Stand der Technik bekannten Filtereinheiten weisen jedoch häufig vergleichsweise komplexe und/oder beschädigungsanfällige Konstruktionen auf und/oder sind nicht ausreichend mechanisch belastbar. Dies hängt insbesondere mit der filigranen Gestaltung und/oder der empfindlichen Lagerung der Trägerstruktur für die Abreinigungskontaktkörper zusammen.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also darin, eine mechanische Abreinigung bei einer Filtereinheit zu ermöglichen, welche robust und mechanisch belastbar ist. Ferner soll das Filtermedium bei Betriebsbelastungen in der Filtereinheit stabilisiert bzw. gestützt werden.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Filtereinheit der eingangs genannten Art, wobei der Stützkörper der erfindungsgemäßen Filtereinheit eine die Drehachse zumindest teilweise umgebende Gitterstruktur aufweist. Durch die die Drehachse zumindest teilweise umgebende Gitterstruktur wird die eine oder werden die mehreren Abreinigungsnocken von einem robusten und mechanisch belastbaren Gitterkörper getragen. Ferner kann durch die Gitterstruktur ein vergleichsweise steifer Stützkörper umgesetzt werden, welcher problemlos gelagert werden kann, wobei die Stützkörperlagerung in diesem Fall auch äußerst belastbar erfolgen kann. Darüber hinaus kommt es aufgrund der Gitterstruktur nicht zu einer Beeinträchtigung der Fluidströmung innerhalb der Filtereinheit, da die Gitterstruktur von dem durch die Filtereinheit geleiteten Fluid durchströmt werden kann. Darüber hinaus führt die Gitterstruktur zu einer erheblichen Stabilitätssteigerung beim Filtermedium. Der die Gitterstruktur aufweisende Stützkörper kann auf einer Innenseite des Filtermediums angeordnet sein, beispielsweise wenn das Filtermedium auf der Außenseite eine beschädigungsanfällige Beschichtung oder Materialschicht aufweist. Alternativ kann der die Gitterstruktur aufweisende Stützkörper auch auf einer Außenseite des Filtermediums angeordnet sein, beispielsweise wenn das Filtermedium auf der Innenseite eine beschädigungsanfällige Beschichtung oder Materialschicht aufweist. Der Stützkörper kann auch einen innenliegenden Gitterbereich und einen außenliegenden Gitterbereich aufweisen, wobei der innenliegende Gitterbereich auf der Innenseite des Filtermediums angeordnet ist und der außenliegende Gitterbereich auf der Außenseite des Filtermediums. Ferner kann sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite des Filtermediums ein eine Gitterstruktur aufweisender Stützkörper angeordnet sein.
  • Das Filtermedium der Filtereinheit kann gefaltet sein. Das Filtermedium kann beispielsweise ein Faltenbalg bzw. ein Lamellenfilter sein. Das Filtermedium kann als Rundfilter ausgebildet sein. Die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken erstrecken sich vorzugsweise bis in den Freiraum zwischen benachbarten Falten des Filtermediums. Die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken greifen dabei vorzugsweise zwischen die Faltenspitzen bzw. Faltenrücken des Filtermediums. Beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium wird das Filtermedium von der einen oder den mehreren Abreinigungsnocken verformt, ausgelenkt und je nach Drehgeschwindigkeit von der einen oder den mehreren Abreinigungsnocken auf Stoß beansprucht. Wenn das Filtermedium gefaltet ist bzw. Falten aufweist, werden die Falten beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium ausgelenkt. Durch die Verformung bzw. Auslenkung des Filtermediums durch die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium werden die an dem Filtermedium anhaftenden Partikel gelöst, sodass die gelösten Partikel aus der Filtereinheit entfernt werden können. Durch die Verformung, Auslenkung und/oder Stoßbeanspruchung des Filtermediums wird das Filtermedium agitiert und es erfolgt eine mechanische Abreinigung des Filtermediums.
  • Das Filtermedium kann alternativ auch ein Sieb oder ein perforiertes Flachmaterial sein. Das Sieb oder das perforierte Flachmaterial wird in diesem Fall beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium von der einen oder den mehreren Abreinigungsnocken verformt bzw. ausgelenkt, sodass es zu einem Lösen der an dem Sieb oder dem perforierten Flachmaterial anhaftenden Partikel kommt. Alternativ zu der einen oder den mehreren Abreinigungsnocken können in diesem Fall auch eine oder mehrere Abreinigungsbürsten eingesetzt werden, welche dazu eingerichtet sind, das Filtermedium beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium mechanisch abzureinigen.
  • Die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken sind vorzugsweise formstabil ausgebildet und/oder weisen eine glatte Oberfläche auf. Die Gitterstruktur des Stützkörpers kann teilweise oder vollständig um die Drehachse umlaufen. Die Gitterstruktur weist vorzugsweise eine Mehrzahl von übereinander und beabstandet voneinander angeordneten umlaufenden Gitterstäben auf, welche als Gitterringe ausgebildet sein können. Die umlaufenden Gitterstäbe oder Gitterringe sind über Axialgittersegmente miteinander verbunden. Die Axialgittersegmente sind vorzugsweise in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet und/oder gleichmäßig über den Umfang des Stützkörpers verteilt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit weist die Gitterstruktur des Stützkörpers eine zylindrische oder eine konische Grundform auf. Das Filtermedium kann um den Stützkörper umlaufen. Der Stützkörper ist in diesem Fall auf der Innenseite des Filtermediums angeordnet. Alternativ kann der Stützkörper um das Filtermedium umlaufen. Der Stützkörper ist in diesem Fall auf der Außenseite des Filtermediums angeordnet. Wenn die Gitterstruktur des Stützkörpers eine zylindrische Grundform aufweist, weist das Filtermedium vorzugsweise ebenfalls eine zylindrische Grundform auf. Wenn der Stützkörper auf der Innenseite des Filtermediums angeordnet ist, überragen die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken die Gitterstruktur vorzugsweise auf der Außenseite der Gitterstruktur in radialer Richtung, sodass die Kontaktkanten der einen oder der mehreren Abreinigungsnocken auf einer Kreisbahn angeordnet sind, welche einen größeren Durchmesser als die zylindrische Gitterstruktur des Stützkörpers aufweist. Wenn der Stützkörper auf der Außenseite des Filtermediums angeordnet ist, überragen die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken die Gitterstruktur vorzugsweise auf der Innenseite der Gitterstruktur in radialer Richtung, sodass die Kontaktkanten der einen oder der mehreren Abreinigungsnocken auf einer Kreisbahn angeordnet sind, welche einen kleineren Durchmesser als die zylindrische Gitterstruktur des Stützkörpers aufweist. Ferner kann das Filtermedium auch eine konische Grundform aufweisen, wenn die Gitterstruktur des Stützkörpers eine zylindrische Grundform aufweist. In diesem Fall verändert sich die Beabstandung der Gitterstruktur des Stützkörpers zu dem Filtermedium in axialer Richtung. Die Kontaktkanten der einen oder der mehreren Abreinigungsnocken verlaufen in diesem Fall vorzugsweise schräg gegenüber der Drehachse und liegen auf einer konischen Mantelfläche. Wenn die Gitterstruktur des Stützkörpers eine konische Grundform aufweist, weist das Filtermedium der Filtereinheit vorzugsweise ebenfalls eine konische Grundform auf. Auch in diesem Fall verlaufen die Kontaktkanten der einen oder der mehreren Abreinigungsnocken schräg gegenüber der Drehachse.
  • Die erfindungsgemäße Filtereinheit wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der Stützkörper einen oder mehrere teilweise oder vollständig umlaufende Führungskanten aufweist, welche an Kontaktsegmenten des Filtermediums anliegen. Wenn der Stützkörper auf der Innenseite des Filtermediums angeordnet ist, befinden sich die eine oder die mehreren Führungskanten an der Außenseite des Stützkörpers und liegen an innenliegenden Kontaktsegmenten des Filtermediums an. In diesem Fall ist die nach außen gerichtete Radialerstreckung der Führungskanten geringer als die nach außen gerichtete Radialerstreckung der einen oder der mehreren Abreinigungsnocken. Die nach außen gerichtete Radialerstreckung der Führungskanten ist größer als die nach außen gerichtete Radialerstreckung der Gitterstruktur des Stützkörpers. Die innenliegenden Kontaktsegmente des Filtermediums können die innenliegende Faltenrücken bzw. die innenliegenden Faltenkanten oder Faltenumschläge sein. Wenn der Stützkörper auf der Außenseite des Filtermediums angeordnet ist, befinden sich die eine oder die mehreren Führungskanten an der Innenseite des Stützkörpers und liegen an außenliegenden Kontaktsegmenten des Filtermediums an. In diesem Fall ist die nach innen gerichtete Radialerstreckung der Führungskanten geringer als die nach innen gerichtete Radialerstreckung der einen oder der mehreren Abreinigungsnocken. Die nach innen gerichtete Radialerstreckung der Führungskanten ist größer als die nach innen gerichtete Radialerstreckung der Gitterstruktur des Stützkörpers. Die außenliegenden Kontaktsegmente des Filtermediums können die außenliegenden Faltenrücken bzw. die außenliegenden Faltenkanten oder Faltenumschläge sein. Die Führungskanten können von teilweise oder vollständig umlaufenden Führungsringen getragen werden. Durch die eine oder die mehreren umlaufenden Führungskanten ergibt sich eine vergleichsweise kleine Reibfläche zwischen dem Stützkörper und dem Filtermedium, wodurch sich einerseits eine sichere Führung und andererseits ein geringer Abrieb an dem Filtermedium ergibt. Ferner können durch die Führungskanten bzw. die Führungsringe auch Entformungsschrägen aus dem Spritzgießprozess ausgeglichen werden.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit sind zumindest zwei umlaufende Führungskanten axial voneinander beabstandet, wobei zwischen den zumindest zwei axial voneinander beabstandeten umlaufenden Führungskanten zumindest eine Abreinigungsnocke angeordnet ist. Zwischen den zumindest zwei axial voneinander beabstandeten umlaufenden Führungskanten können auch mehrere Abreinigungsnocken angeordnet sein. Die Abreinigungsnocken erstrecken sind vorzugsweise in axialer Richtung. Die zumindest zwei axial voneinander beabstandeten umlaufenden Führungskanten weisen bei einer zylindrischen Grundform der Gitterstruktur vorzugsweise übereinstimmende Außendurchmesser auf, insbesondere wenn das Filtermedium eine zylindrische Grundform aufweist. Die zumindest zwei axial voneinander beabstandeten umlaufenden Führungskanten können auch voneinander abweichende Außendurchmesser aufweisen, insbesondere wenn das Filtermedium eine konische Grundform aufweist. In diesem Fall kann die Gitterstruktur des Stützkörpers eine zylindrische Grundform oder eine konische Grundform aufweisen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit ist der Stützkörper relativ zu dem Filtermedium verdrehbar. Alternativ oder zusätzlich kann das Filtermedium relativ zu dem Stützkörper verdrehbar sein. Der Stützkörper kann um die Drehachse drehbar sein und das Filtermedium kann beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium stillstehen. Hierzu kann das Filtermedium fest in einem Aufnahmegehäuse für die Filtereinheit arretiert sein. Alternativ kann das Filtermedium um die Drehachse drehbar sein und der Stützkörper kann beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium stillstehen. Hierzu kann der Stützkörper fest in einem Aufnahmegehäuse für die Filtereinheit arretiert sein.
  • Es ist ferner eine erfindungsgemäße Filtereinheit vorteilhaft, bei welcher zumindest zwei Abreinigungsnocken des Stützkörpers axial voneinander beabstandet sind. Durch die axiale Beabstandung der Abreinigungsnocken erfolgt eine Verformung bzw. Auslenkung des Filtermediums beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium in zwei axial voneinander beabstandeten Bereichen, sodass die Abreinigungswirkung erhöht wird. Beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium ergeben sich somit zumindest zwei axial voneinander beabstandete Ringbereiche, in welchen das Filtermedium verformt bzw. ausgelenkt wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit sind zumindest zwei Abreinigungsnocken des Stützkörpers entlang des Umfangs des Stützkörpers beabstandet voneinander angeordnet. Die zwei Abreinigungsnocken weisen vorzugsweise voneinander abweichende Ausrichtungen auf. Die zwei Abreinigungsnocken können auf gegenüberliegenden Seiten des Stützkörpers, also 180 Grad voneinander beabstandet, angeordnet sein. Die Abreinigungsnocken können paarweise gegenüberliegend angeordnet sein, wobei die Nockenpaare axial beabstandet voneinander angeordnet sein können. Es können auch mehr als zwei Abreinigungsnocken gleichmäßig oder ungleichmäßig über den Umfang des Stützkörpers verteilt angeordnet sein. Dadurch, dass zumindest zwei Abreinigungsnocken des Stützkörpers entlang des Umfangs des Stützkörpers beabstandet voneinander angeordnet sind, kann das Filtermedium entlang des gesamten Umfangs verformt bzw. ausgelenkt werden, ohne dass hierfür ein Verdrehwinkel von Stützkörper und Filtermedium von 360 Grad erforderlich ist. Die relative Verdrehbarkeit von Stützkörper und Filtermedium kann auf einen Verdrehwinkelbereich begrenzt sein. Die Begrenzung des Drehwinkelbereichs kann beispielsweise mit Drehanschlägen umgesetzt werden. Alternativ kann die Verdrehbarkeit von Stützkörper und Filtermedium auch unbegrenzt sein. Drehanschläge sind in diesem Fall nicht erforderlich. Zur mechanischen Abreinigung des Filtermediums können dann beispielsweise mehrere Relativumdrehungen von Stützkörper und Filtermedium ausgeführt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit sind die Gitterstruktur, die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken und/oder die eine oder die mehreren umlaufenden Führungskanten integrale Bestandteile eines einstückigen Körpers. Der einstückige Körper kann beispielsweise ein Kunststoffkörper, insbesondere ein Kunststoffspritzgusskörper, oder ein Metallkörper sein. Beispielsweise ist der gesamte Stützkörper einstückig ausgebildet und umfasst die Gitterstruktur, die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken und die eine oder die mehreren umlaufenden Führungskanten.
  • In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Filtereinheit ist das Filtermedium an einer ersten Stirnseite mit einem ersten stirnseitigen Abschlusselement verbunden. Alternativ oder zusätzlich ist das Filtermedium an einer zweiten Stirnseite mit einem zweiten stirnseitigen Abschlusselement verbunden. Das erste stirnseitige Abschlusselement und/oder das zweite stirnseitige Abschlusselement können eine Scheibenform und/oder eine Ringform aufweisen. Das erste stirnseitige Abschlusselement und/oder das zweite stirnseitigen Abschlusselement können als Ringscheibe ausgebildet sein. Das erste stirnseitige Abschlusselement kann eine Deckelscheibe oder eine Bodenscheibe für das Filtermedium bilden. Das zweite stirnseitige Abschlusselement kann eine Deckelscheibe oder eine Bodenscheibe für das Filtermedium bilden. Das erste stirnseitige Abschlusselement und/oder das zweite stirnseitigen Abschlusselement können auch ein Gehäusedeckel eines Aufnahmegehäuses sein. Das Aufnahmegehäuse umfasst vorzugsweise neben dem Gehäusedeckel einen Gehäusebasiskörper. Die Filtereinheit kann durch eine Gehäuseöffnung in den Gehäusebasiskörper eingesetzt und aus dem Gehäusebasiskörper entnommen werden, wobei die Gehäuseöffnung durch den Gehäusedeckel verschließbar ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit ist die erste Stirnseite des Filtermediums in das erste stirnseitige Abschlusselement eingebettet und/oder stoff-, form- und/oder kraftschlüssig an dem ersten stirnseitigen Abschlusselement befestigt. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Stirnseite des Filtermediums in das zweite stirnseitige Abschlusselement eingebettet und/oder stoff-, form- und/oder kraftschlüssig an dem zweiten stirnseitigen Abschlusselement befestigt. Das erste stirnseitige Abschlusselement kann ein Vergusskörper sein, in welchen die erste Stirnseite des Filtermediums eingegossen ist. Das zweite stirnseitige Abschlusselement kann ein Vergusskörper sein, in welchen die zweite Stirnseite des Filtermediums eingegossen ist. Das erste stirnseitige Abschlusselement und das zweite stirnseitige Abschlusselement können aus einem Vergussmaterial ausgebildet sein. Das erste stirnseitige Abschlusselement und/oder das zweite stirnseitige Abschlusselement können aus Polyurethan, Klebstoff, einer ähnlichen Vergussmasse und/oder Kunststoff ausgebildet sein. Das erste stirnseitige Abschlusselement und/oder das zweite stirnseitige Abschlusselement können eine Dichtfunktion übernehmen. Das erste stirnseitige Abschlusselement und/oder das zweite stirnseitige Abschlusselement können Kunststoff- und/oder Schaumstoffdichtungen sein.
  • Das erste stirnseitige Abschlusselement und/oder das zweite stirnseitige Abschlusselement können jeweils eine Öffnung aufweisen, wobei die Öffnung vorzugsweise kleiner ist als die von dem Stützkörper umschlossene Querschnittsfläche, sodass der Stützkörper nicht durch die Öffnung einsetzbar ist. In anderen Ausführungsformen kann der Öffnungsquerschnitt eine ausreichende Größe aufweisen oder durch eine elastische Verformung des Materials des Abschlusselements auf eine ausreichende Größe aufgeweitet werden, um den Stützkörper durch die Öffnung einsetzen zu können. Insbesondere, wenn ein Abschlusselement als Schaumdichtung ausgeführt ist, beispielsweise aus Polyurethan, kann ein Aufweiten der Öffnung zum Einsetzen des Stützkörpers möglich sein. Wenn die Öffnung kleiner ist als die von dem Stützkörper umschlossene Querschnittsfläche, ist der Stützkörper auf der Innenseite des umlaufenden Filtermediums zu positionieren, bevor beide stirnseitigen Abschlusselemente an den Stirnseiten des Filtermediums befestigt sind, da die Abschlusselemente ein nachträgliches Einsetzen des Stützkörpers verhindern würden. Nach der Befestigung beider stirnseitigen Abschlusselemente ist der Stützkörper auf der Innenseite des umlaufenden Filtermediums eingeschlossen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit ist der Stützkörper nicht zerstörungsfrei aus dem Filtermedium entnehmbar. In diesem Fall ist der Stützkörper vorzugsweise auf der Innenseite des Filtermediums angeordnet. Alternativ ist das Filtermedium nicht zerstörungsfrei aus dem Stützkörper entnehmbar. In diesem Fall ist der Stützkörper vorzugsweise auf der Außenseite des Filtermediums angeordnet. Eine Entnahme des Stützkörpers aus dem Filtermedium bzw. eine Entnahme des Filtermediums aus dem Stützkörper kann in diesem Fall nur zerstörungsbehaftet erfolgen, beispielsweise durch eine Zerstörung bzw. Beschädigung eines stirnseitigen Abschlusselements. Dadurch, dass Stützkörper und Filtermedium nicht zerstörungsfrei voneinander trennbar sind, wird verhindert, dass eine nicht kompatible Kombination aus Stützkörper und Filtermedium verwendet wird. Somit wird die Betriebssicherheit der Filtereinheit weiter erhöht.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Abscheidesystem der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Filtereinheit des erfindungsgemäßen Abscheidesystems nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Abscheidesystems wird somit zunächst auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Filtereinheit verwiesen.
  • Die Betätigungseinrichtung des Abscheidesystems ist vorzugsweise drehbar und dazu eingerichtet, eine Drehbewegung auf den Stützkörper und/oder das Filtermedium der Filtereinheit zu übertragen. Die Betätigungseinrichtung weist vorzugsweise einen Griff- oder Fingerkontaktbereich auf, welcher von einem Benutzer gegriffen werden und/oder über welchen eine Drehbewegung in die Betätigungseinrichtung einbringbar ist. Die Betätigungseinrichtung kann auch einen steuerbaren Betätigungsmotor aufweisen. Der Betätigungsmotor kann direkt oder über ein Zahnrad und/oder Riemen mit dem Stützkörper und/oder dem Filtermedium gekoppelt sein. Der Betätigungsmotor kann beispielsweise ein Elektromotor sein. Alternativ kann die Betätigungseinrichtung auch über einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verfügen.
  • Das erfindungsgemäße Abscheidesystem wird ferner durch ein Aufnahmegehäuse vorteilhaft weitergebildet, wobei die Filtereinheit in dem Aufnahmegehäuse angeordnet und vorzugsweise zerstörungsfrei aus dem Aufnahmegehäuse entnehmbar ist. Das Aufnahmegehäuse umfasst vorzugsweise einen Gehäusedeckel und einen Gehäusebasiskörper. Die Filtereinheit kann durch eine Gehäuseöffnung in den Gehäusebasiskörper eingesetzt und aus dem Gehäusebasiskörper entnommen werden, wobei die Gehäuseöffnung durch den Gehäusedeckel verschließbar ist. In dem Aufnahmegehäuse kann sich ein Sammelbereich für die durch die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken von der Oberfläche des Filtermediums gelösten Partikel befinden. Die Partikel können über eine Entleerungsöffnung des Aufnahmegehäuses aus dem Sammelbereich entfernbar sein.
  • Der Gehäusedeckel und die Betätigungseinrichtung können separate Teile sein. Ferner kann die Betätigungseinrichtung auch in den Gehäusedeckel integriert sein. In diesem Fall ist der Gehäusedeckel vorzugsweise mehrteilig ausgebildet und umfasst zumindest ein drehbares Betätigungsglied.
  • Die Betätigungseinrichtung kann in zwei Drehrichtungen verdrehbar sein. Vorzugweise ist die Betätigungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Entriegelung des Gehäusedeckels des Aufnahmegehäuses zu verursachen, wenn die Betätigungseinrichtung in eine erste Drehrichtung verdreht wird. Durch die Entriegelung des Gehäusedeckels kann der Gehäusedeckel zur Entnahme der Filtereinheit aus dem Gehäusebasiskörper des Aufnahmegehäuses gelöst werden. Insbesondere ist die Betätigungseinrichtung dazu eingerichtet, die mechanische Abreinigung des Filtermediums zu verursachen, wenn die Betätigungseinrichtung in eine zweite entgegengesetzte Drehrichtung verdreht wird.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein mobiles Reinigungsgerät der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Abscheidesystem des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts eine Filtereinheit nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufweist und/oder nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts wird somit auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Filtereinheit und die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Abscheidesystems verwiesen.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Herstellen einer Filtereinheit der eingangs genannten Art gelöst, wobei der Stützkörper im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Innenseite und/oder der Außenseite des umlaufenden Filtermediums positioniert wird, bevor das erste stirnseitige Abschlusselement an der ersten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums erzeugt und/oder positioniert wird und/oder bevor das zweite stirnseitige Abschlusselement an der zweiten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums erzeugt und/oder positioniert wird. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise eine Filtereinheit nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hergestellt.
  • Der Stützkörper wird vorzugsweise auf der Innenseite des umlaufenden Filtermediums eingeschlossen. Alternativ wird das Filtermedium auf der Innenseite des Stützkörpers eingeschlossen. Der Stützkörper kann auch einen innenliegenden Stützabschnitt und einen außenliegenden Stützabschnitt aufweisen, wobei der innenliegende Stützabschnitt auf der Innenseite des Filtermediums angeordnet wird und der außenliegende Stützabschnitt auf der Außenseite des Filtermediums. Der Stützkörper und das Filtermedium sind vorzugsweise relativ zueinander um eine Drehachse verdrehbar. Der Stützkörper umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Abreinigungsnocken, welche dazu eingerichtet sind, das Filtermedium beim relativen Verdrehen von Stützkörper und Filtermedium mechanisch abzureinigen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das erste stirnseitige Abschlusselement durch Aushärten eines aushärtbaren Materials des ersten Abschlusselements stoff-, form- und/oder kraftschlüssig an der ersten Stirnseite des umlaufenden Filtermedium erzeugt und/oder befestigt. Alternativ oder zusätzlich wird das zweite stirnseitige Abschlusselement durch Aushärten eines aushärtbaren Materials des zweiten Abschlusselements stoff-, form- und/oder kraftschlüssig an der zweiten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums erzeugt und/oder befestigt. Das Aushärten des aushärtbaren Materials kann beispielsweise durch Trocknen und/oder Vernetzen erfolgen. Das aushärtbare Material kann ein Vergussmaterial und/oder ein Schaumstoffmaterial sein.
  • Das erste und/oder das zweite Abschlusselement können zum Befestigen an dem Filtermedium in einem Fügebereich aufgeschmolzen werden, sodass eine Stirnseite des Filtermediums in den aufgeschmolzenen Fügebereich eingesetzt werden kann und es nach Aushärten des Fügebereichs zu einer Schmelzverbindung zwischen dem Abschlusselement und dem Filtermedium kommt. Das Aufschmelzen kann durch Einbringen von Wärme in den Fügebereich erfolgen, beispielsweise durch Beaufschlagen des Fügebereichs mit Infrarotstrahlung.Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abscheidesystems in einer Explosionsdarstellung;
    Fig. 2
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abscheidesystems in einer Schnittdarstellung;
    Fig. 3
    einen Stützkörper einer erfindungsgemäßen Filtereinheit in einer perspektivischen Darstellung;
    Fig. 4
    ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtereinheit in einer Schnittdarstellung;
    Fig. 5
    die Betätigungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Abscheidesystems in einer perspektivischen Darstellung;
    Fig. 6
    Teile eines erfindungsgemäßen Abscheidesystems in einer teilweise geschnitten Darstellung;
    Fig. 7
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abscheidesystems in einer Schnittdarstellung;
    Fig. 8
    einen Stützkörper einer erfindungsgemäßen Filtereinheit in einer Seitenansicht;
    Fig. 9
    einen Stützkörper einer weiteren erfindungsgemäßen Filtereinheit in einer Seitenansicht;
    Fig. 10
    ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filtereinheit in einer perspektivischen Darstellung;
    Fig. 11
    die in der Fig. 10 abgebildete Filtereinheit in einer Schnittdarstellung; und
    Fig. 12
    den Stützkörper der in der Fig 10 abgebildeten Filtereinheit in einer Schnittdarstellung.
  • Die Fig. 1 zeigt ein Abscheidesystem 100 für ein mobiles Reinigungsgerät, nämlich für einen Staubsauger. Das Abscheidesystem 100 umfasst eine Filtereinheit 10 mit einem von der zu filternden Luftströmung durchströmbaren Filtermedium 12. Das Filtermedium 12 weist eine umlaufende zylindrische Grundform auf und wird durch einen gefalteten Filterstoff gebildet. Es handelt sich somit um einen Lamellenfilter mit einer Mehrzahl von Falten 14.
  • Die Filtereinheit 10 umfasst ferner einen einstückigen Stützkörper 16, welcher als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist. Wie in der Explosionsdarstellung der Fig. 1 angedeutet, befindet sich der Stützkörper 16 im Betrieb des Abscheidesystems 100 auf der Innenseite des Filtermediums 12, sodass das Filtermedium 12 um den Stützkörper 16 umläuft. Der Stützkörper 16 weist eine Gitterstruktur 18 auf, wobei die Gitterstruktur 18 eine zylindrische Grundform aufweist. An einer ersten Stirnseite des Filtermediums 12 ist ein erstes stirnseitiges Abschlusselement 20a angeordnet. Das erste stirnseitige Abschlusselement 20a ist ein Gehäusedeckel eines Aufnahmegehäuses für die Filtereinheit 10. Das als Gehäusedeckel ausgebildete Abschlusselement 20a ist über ein Verbindungsmaterial 38 an der deckelseitigen Stirnseite des Filtermediums befestigt. Das Verbindungsmaterial 38 ist ein Klebstoff oder eine Vergussmasse, über welchen das als Gehäusedeckel ausgebildete Abschlusselement 20a mit dem Filtermedium verklebt oder vergossen ist.
  • Alternativ kann das als Gehäusedeckel ausgebildete Abschlusselement 20a auch direkt mit dem Filtermedium 12 gefügt sein. Beispielsweise wird hierzu die dem Filtermedium 12 zugewandte Fläche des als Gehäusedeckel ausgebildeten Abschlusselements 20a aufgeschmolzen, sodass die Stirnseite des Filtermaterials 12 in das aufgeschmolzene Material des als Gehäusedeckel ausgebildeten Abschlusselements 20a eingebettet werden kann. Nach dem Aushärten des aufgeschmolzenen Materials des als Gehäusedeckel ausgebildeten Abschlusselements 20a ist das Filtermedium 12 dann direkt mit dem als Gehäusedeckel ausgebildeten Abschlusselement 20a gefügt. Das Verbindungsmaterial 38 ist in diesem Fall nicht erforderlich.
  • An einer zweiten gegenüberliegenden Stirnseite des Filtermediums 12 ist ein zweites stirnseitiges Abschlusselement 20b angeordnet. Das stirnseitige Abschlusselement 20b dient als Bodenscheibe für das Filtermedium 12 und weist eine Ringform auf. Das als Ringscheibe ausgebildete Abschlusselement 20b ist ein Vergusskörper, wobei die bodenseitige Stirnseite des Filtermediums 12 während der Herstellung der Filtereinheit 10 in das stirnseitige Abschlusselement 20b eingebettet wird. Das Abschlusselement 20b ist aus einem Vergussmaterial, beispielsweise Polyurethan ausgebildet, in welches die bodenseitige Stirnseite des Filtermediums 12 eingegossen sind. Die stirnseitigen Abschlusselemente 20a, 20b weisen jeweils eine Öffnung 22a, 22b auf.
  • Während der Herstellung der Filtereinheit 10 wird der Stützkörper 16 auf der Innenseite des umlaufenden Filtermediums 12 positioniert, bevor das erste als Gehäusedeckel ausgebildete stirnseitige Abschlusselement 20a unter Einsatz des Verbindungsmaterials 38 an der ersten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums 12 positioniert wird und bevor das zweite als Bodenscheibe fungierende stirnseitige Abschlusselement 20b an der zweiten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums 12 erzeugt wird. Der Stützkörper 16 wird somit nach der Positionierung bzw. Erzeugung der Abschlusselemente 20a, 20b an den Stirnseiten des Filtermediums 12 auf der Innenseite des Filtermediums 12 eingeschlossen. Mittels des als Gehäusedeckel ausgebildeten stirnseitigen Abschlusselements 20a kann eine Gehäuseöffnung eines nicht dargestellten Gehäusebasiskörpers verschlossen werden, wobei die Filtereinheit 10 über die Gehäuseöffnung in den Gehäusebasiskörper einsetzbar ist.
  • In alternativen Ausführungsformen können die Öffnungen 22a, 22b auch einen größeren Querschnitt aufweisen, sodass der Stützkörper 16 durch eine der Öffnungen 22a, 22b in das Filtermedium 12 eingesetzt werden kann. Alternativ kann zumindest eine der Öffnungen 22a, 22b aufspreizbar sein, sodass der Stützkörper 16 in das Filtermedium 12 eingesetzt werden kann.
  • Das Abscheidesystem 100 weist ferner eine bewegliche Betätigungseinrichtung 102 auf, welche kinematisch mit der Filtereinheit 10 gekoppelt ist. Über die Betätigungseinrichtung 102 kann der Stützkörper 16 relativ zu dem Filtermedium 12 verdreht werden. Die Betätigungseinrichtung 102 ist drehbar, wobei die Drehbewegung der Betätigungseinrichtung 102 aufgrund der kinematischen Kopplung mit der Filtereinheit 10 auf den Stützkörper 16 der Filtereinheit 10 übertragen wird. Die Betätigungseinrichtung 102 weist Griffbereiche 106a, 106b auf, welche von einem Benutzer gegriffen werden können und über welche eine Drehbewegung in die Betätigungseinrichtung 102 einbringbar ist. Die Betätigungseinrichtung 102 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Drehscheibe. In alternativen Ausführungsformen kann die Betätigungseinrichtung auch einen steuerbaren Betätigungsmotor umfassen.
  • Die Fig. 2 zeigt die Drehachse 24 des Stützkörpers 16 der Filtereinheit 10. Der Stützkörper 16 ist über die Betätigungseinrichtung 102 um die Drehachse 24 relativ zu dem Filtermedium 12 verdrehbar. Das Filtermedium 12 steht beim relativen Verdrehen von Stützkörper 16 und Filtermedium 12 still. Hierzu ist das Filtermedium 12 über einen Gehäusedeckel 104 fest in dem Aufnahmegehäuse des Abscheidesystems 100 arretiert. In der dargestellten Ausführungsform ist das stirnseitige Abschlusselement 20a eine Ringscheibe und separat zu dem Gehäusedeckel 104 ausgebildet.
  • Die zylindrische Gitterstruktur 18 des Stützkörpers 16 ist über das Eingriffselement 26 mit der Betätigungseinrichtung 102 verbunden. Über die Schnapphaken 28 ist der Stützkörper 16 an dem Gehäusedeckel 104 befestigt.
  • An der Gitterstruktur 18 des Stützkörpers 16 sind mehrere Abreinigungsnocken 30 angeordnet, welche beim Verdrehen des Stützkörpers 16 das Filtermedium 12 mechanisch abreinigen. Die Abreinigungsnocken 30 erstrecken sich in Freiräume zwischen benachbarten Falten 14 und greifen somit zwischen die Faltenrücken des Filtermediums 12. Beim Drehen des Stützkörpers 16 um die Drehachse 24 werden die Falten 14 des Filtermediums 12 von den Abreinigungsnocken 30 verformt und ausgelenkt. Durch die Verformung und Auslenkung der Falten 14 des Filtermediums 12 wird das Filtermedium 12 agitiert und es erfolgt eine mechanische Abreinigung des Filtermediums 12.
  • Die Fig. 3 zeigt, dass der Stützkörper 16 axial voneinander beabstandete umlaufende Führungsringe 32a-32c aufweist. Die Führungsringe 32a-32c tragen Führungskanten 34a-34c, welche dazu eingerichtet sind, an innenliegenden Kontaktsegmenten des Filtermediums 12 anzuliegen und das Filtermedium 12 auf der Innenseite abzustützen. Die innenliegenden Kontaktsegmente des Filtermediums 12, an welchen die Führungskanten 34a-34c anliegen, sind die Faltenrücken bzw. die innenliegenden Faltenkanten der Falten 14 des Filtermediums 12.
  • Ein Nockenpaar aus zwei gegenüberliegenden Abreinigungsnocken 30 ist zwischen den Führungsringen 32b, 32c bzw. zwischen den Führungskanten 34b, 34c angeordnet. Ein Nockenpaar aus zwei gegenüberliegenden Abreinigungsnocken ist auf der axialen Höhe des Führungsrings 32a angeordnet und unterbricht den Führungsring 32a und somit auch die Führungskante 34a. Die Radialerstreckung der Führungskanten 34a-34c ist geringer als die Radialerstreckung der Abreinigungsnocken 30. Somit wirken die Führungskanten stützend auf das Filtermedium 12, verursachen aber kein oder lediglich eine unwesentliche Verformung und Auslenkung des Filtermedium 12 bei einer Drehbewegung des Stützkörpers 16. Die Abreinigungsnocken 30 ragen dagegen in die Freiräume zwischen den Falten 14 des Filtermediums 12 und führen bei einer Drehbewegung des Stützkörpers 16 zu einer Auslenkung bzw. Verformung des Filtermediums 12. Die Führungskanten 34a-34c überragend die Gitterstruktur 18 des Stützkörpers 16 in radialer Richtung, sodass die umlaufenden Gitterstreben und die axial verlaufenden Gitterstreben der Gitterstruktur 18 nicht in Kontakt mit dem Filtermedium 12 kommen. In anderen Ausführungsformen können die Führungsringe 32a-32c und die Gitterstruktur 18 übereinstimmende Durchmesser aufweisen.
  • Die Fig. 4 zeigt, dass die radial außenliegenden Kantenbereiche der Abreinigungsnocken 30 auf einer Kreisbahn liegen, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Filtermediums 12. Die äußere Führungskante 34 des Führungsrings 32 der Stützstruktur 16 weist einen Durchmesser auf, welcher im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Filtermediums 12 entspricht. Die Gitterstruktur 18 des Stützkörpers 16 weist einen Durchmesser auf, welcher kleiner ist als der Innendurchmesser des Filtermediums 12, sodass die Gitterstruktur 18 nicht mit dem Filtermedium 12 in Kontakt kommt. In anderen Ausführungsformen kann die Gitterstruktur 18 auch mit dem Filtermedium 12 in Kontakt stehen.
  • Die Fig. 5 zeigt, dass die als Drehscheibe ausgebildete Betätigungseinrichtung 102 eine Aufnahme für das Eingriffselement 26 des Stützkörpers 16 aufweist, wodurch eine Drehmomentenübertragung ermöglicht wird. Die Betätigungseinrichtung 102 lässt sich im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn drehen.
  • Die Fig. 6 zeigt die kinematische Kopplung eines Stützkörpers 16 mit der Betätigungseinrichtung 102 eines Abscheidesystems 100. Der Stützkörper 16 weist eine Gitterstruktur 18 mit einer zylindrischen Grundform auf. Trotz der zylindrischen Grundform der Gitterstruktur 18 ist der Stützkörper 16 zum Abstützen eines konischen Filtermediums 12 vorgesehen. Ein konisches Filtermedium 12 weist einen in Axialrichtung veränderlichen Innendurchmesser auf. Damit eine Abstützung eines konischen Filtermediums 12 erfolgen kann, weisen die Führungskanten 34a, 34b des Stützkörpers 16, welche von den Führungsringen 32b, 32c getragen werden, voneinander abweichende Durchmesser auf. Auch die Abreinigungsnocken 30 weisen eine schräg zur Drehachse des Stützkörpers 16 verlaufende Kontaktkante 36 auf. Die Abreinigungsnocken 30 erstrecken sich somit in den Zwischenraum zwischen Falten 14 des Filtermediums 12, sodass es bei einer Drehbewegung des Stützkörpers 16 zu einer Auslenkung bzw. Verformung des Filtermediums 12 und somit zu einer Abreinigung kommt.
  • Die Fig. 7 zeigt ein Abscheidesystem 100, bei welchem der Stützkörper 16 eine konische Gitterstruktur 18 aufweist. Ferner weist das Filtermedium 12 eine konische Grundform auf.
  • Die Fig. 8 zeigt, dass die Abreinigungsnocken 30 an der konischen Gitterstruktur 18 des Stützkörpers 16 angeordnet sind, sodass sich eine schräg verlaufende Kontaktkante 36 ergibt. Die Führungskanten 34a-34c der Führungsringe 32a-32c weisen ebenfalls voneinander abweichende Durchmesser auf, sodass das Filtermedium 12 im Bereich der Führungsringe 32a-32c an den Führungskanten 34a-34c anliegt und somit von dem Stützkörper 16 abgestützt wird.
  • Bei dem in der Fig. 9 dargestellten Stützkörper weist die Gitterstruktur 18 eine zylindrische Grundform auf. Die Führungskanten 34a-34c, welche von den Führungsringen 32a-32c getragen werden, weisen unterschiedliche Durchmesser auf, welche in Axialrichtung von oben nach unten kleiner werden. Der Stützkörper 16 ist zum Abstützen eines konischen Filtermediums 12 eingerichtet. An der zylindrischen Gitterstruktur 18 sind Abreinigungsnocken 30 mit schräg verlaufenden Kontaktkanten 36 angeordnet. Da die Herstellung eines Stützkörpers 16 mit einer zylindrischen Gitterstruktur 18 wesentlich kostengünstiger ist als die Herstellung eines Stützkörpers 16 mit einer konischen Gitterstruktur 18 wird die Kompatibilität mit konischen Filtermedien über die voneinander abweichende Dimensionierung der Führungsringe 32a-32c und die damit einhergehenden voneinander abweichenden Durchmesser der Führungskanten 34a-34c erreicht.
  • Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Filtereinheit 10 mit einem zylindrischen Filtermedium, wobei sich die Gitterstruktur 18 des Stützkörpers 16 auf der Außenseite des Filtermediums 12 befindet. Der Stützkörper 16 läuft also um das Filtermedium 12 um. Der Stützkörper 16 bildet einen Gitterkäfig, in welchem das Filtermedium 12 eingeschlossen ist.
  • Der Stützkörper 16 kann zum mechanischen Abreinigen des Filtermediums 12 relativ zu dem Filtermedium 12 gedreht werden. Der Stützkörper 16 weist auf der dem Filtermedium 12 zugewandten Innenseite Abreinigungsnocken 30 auf, welche in die Zwischenräume von benachbarten Falten des Filtermediums 12 hineinragen. Beim Drehen des Stützkörpers 16 werden die Falten des Filtermedium 12 verformt und ausgelenkt, sodass die an dem Filtermedium 12 anhaftenden Partikel von dem Filtermedium 12 gelöst werden.
  • Die Fig. 12 zeigt, dass sich auf der Innenseite des Stützkörpers 16 zusätzlich zu den Abreinigungsnocken 30 auch Führungsringe 32a-32c befinden. Die Führungsringe tragen umlaufende Führungskanten 34a-34c, welche nach dem Einsetzen des Filtermediums 12 an außenliegenden Kontaktsegmenten des Filtermediums 12 anliegen. Die nach innen gerichtete Radialerstreckung der Führungskanten 34a-34c ist geringer als die nach innen gerichtete Radialerstreckung der Abreinigungsnocken 30 und größer als die nach innen gerichtete Radialerstreckung der Gitterstruktur 18 des Stützkörpers 16.
  • In anderen Ausführungsformen mit außenliegender Gitterstruktur 18 kann das Filtermedium 12 und/oder die Gitterstruktur 18 auch eine konische Grundform aufweisen.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Filtereinheit
    12
    Filtermedium
    14
    Falten
    16
    Stützkörper
    18
    Gitterstruktur
    20a, 20b
    Abschlusselemente
    22a,22b
    Öffnungen
    24
    Drehachse
    26
    Eingriffselement
    28
    Schnapphaken
    30
    Abreinigungsnocken
    32, 32a-32c
    Führungsringe
    34, 34a-34c
    Führungskanten
    36
    Kontaktkante
    38
    Verbindungsmaterial
    100
    Abscheidesystem
    102
    Betätigungseinrichtung
    104
    Gehäusedeckel
    106a, 106b
    Griffbereiche

Claims (16)

  1. Filtereinheit (10) für ein mobiles Reinigungsgerät, insbesondere für einen Staubsauger, mit
    - einem Stützkörper (16); und
    - einem von dem Stützkörper (16) abgestützten umlaufenden Filtermedium (12);
    wobei der Stützkörper (16) und das Filtermedium (12) relativ zueinander um eine Drehachse (24) verdrehbar sind und der Stützkörper (16) eine oder mehrere Abreinigungsnocken (30) umfasst, welche dazu eingerichtet sind, das Filtermedium (12) beim relativen Verdrehen von Stützkörper (16) und Filtermedium (12) mechanisch abzureinigen;
    dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (16) eine die Drehachse (24) zumindest teilweise umgebende Gitterstruktur (18) aufweist.
  2. Filtereinheit (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Gitterstruktur (18) des Stützkörpers (16) eine zylindrische oder konische Grundform aufweist; und/oder
    - das Filtermedium (12) um den Stützkörper (16) umläuft; oder
    - der Stützkörper (16) um das Filtermedium (12) umläuft.
  3. Filtereinheit (10) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (16) einen oder mehrere teilweise oder vollständig umlaufende Führungskanten (34, 34a-34c) aufweist, welche an Kontaktsegmenten des Filtermediums (12) anliegen.
  4. Filtereinheit (10) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei umlaufende Führungskanten (34, 34a-34c) axial voneinander beabstandet sind, wobei zwischen den zumindest zwei axial voneinander beabstandeten umlaufenden Führungskanten (34, 34a-34c) zumindest eine Abreinigungsnocke (30) angeordnet ist.
  5. Filtereinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Stützkörper (16) relativ zu dem Filtermedium (12) verdrehbar ist, und/oder
    - das Filtermedium (12) relativ zu dem Stützkörper (16) verdrehbar ist.
  6. Filtereinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Abreinigungsnocken (30) des Stützkörpers (16) axial voneinander beabstandet sind.
  7. Filtereinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Abreinigungsnocken (30) des Stützkörpers (16) entlang des Umfangs des Stützkörpers (16) beabstandet voneinander angeordnet sind.
  8. Filtereinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur (18), die eine oder die mehreren Abreinigungsnocken (30) und/oder die eine oder die mehreren umlaufenden Führungskanten (34, 34a-34c) integrale Bestandteile eines einstückigen Körpers sind.
  9. Filtereinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Filtermedium (12) an einer ersten Stirnseite mit einem ersten stirnseitigen Abschlusselement (20a) verbunden ist; und/oder
    - das Filtermedium (12) an einer zweiten Stirnseite mit einem zweiten stirnseitigen Abschlusselement (20b) verbunden ist.
  10. Filtereinheit (10) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die erste Stirnseite des Filtermediums (12) in das erste stirnseitige Abschlusselement (20a) eingebettet und/oder stoff-, form- und/oder kraftschlüssig an dem ersten stirnseitigen Abschlusselement (20a) befestigt ist; und/oder
    - die zweite Stirnseite des Filtermediums (12) in das zweite stirnseitige Abschlusselement (20b) eingebettet und/oder stoff-, form- und/oder kraftschlüssig an dem zweiten stirnseitigen Abschlusselement (20b) befestigt ist.
  11. Filtereinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Stützkörper (16) nicht zerstörungsfrei aus dem Filtermedium (12) entnehmbar ist; oder
    - das Filtermedium (12) nicht zerstörungsfrei aus dem Stützkörper (16) entnehmbar ist.
  12. Abscheidesystem (100) für ein mobiles Reinigungsgerät, insbesondere für einen Staubsauger, mit
    - einer Filtereinheit (10), welche einen Stützkörper (16) und ein Filtermedium (12) umfasst; und
    - einer beweglichen Betätigungseinrichtung (102), welche kinematisch mit der Filtereinheit (10) gekoppelt ist und über welche der Stützkörper (16) und das Filtermedium (12) relativ zueinander um eine Drehachse (24) verdrehbar sind;
    dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  13. Abscheidesystem (100) nach Anspruch 12,
    gekennzeichnet durch ein Aufnahmegehäuse, wobei die Filtereinheit (10) in dem Aufnahmegehäuse angeordnet und vorzugsweise zerstörungsfrei aus dem Aufnahmegehäuse entnehmbar ist.
  14. Mobiles Reinigungsgerät, insbesondere Staubsauger, mit
    - einem Abscheidesystem (100),
    dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheidesystem (100) eine Filtereinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist und/oder nach einem der Ansprüche 12 oder 13 ausgebildet ist.
  15. Verfahren zum Herstellen einer Filtereinheit (10) für ein mobiles Reinigungsgerät, insbesondere einer Filtereinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit den Schritten:
    - Erzeugen und/oder Positionieren eines ersten stirnseitigen Abschlusselements (20a) an einer ersten Stirnseite eines umlaufenden Filtermediums (12);
    - Erzeugen und/oder Positionieren eines zweiten stirnseitigen Abschlusselements (20b) an einer zweiten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums (12); und
    - Positionieren eines Stützkörpers (16) auf der Innenseite und/oder der Außenseite des umlaufenden Filtermediums (12);
    dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (16) auf der Innenseite und/oder der Außenseite des umlaufenden Filtermediums (12) positioniert wird, bevor das erste stirnseitige Abschlusselement (20a) an der ersten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums (12) erzeugt und/oder positioniert wird und/oder bevor das zweite stirnseitige Abschlusselement (20b) an der zweiten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums (12) erzeugt und/oder positioniert wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das erste stirnseitige Abschlusselement (20a) durch Aushärten eines aushärtbaren Materials des ersten Abschlusselements (20a) stoff-, form- und/oder kraftschlüssig an der ersten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums (12) erzeugt und/oder befestigt wird; und/oder
    - das zweite stirnseitige Abschlusselement (20b) durch Aushärten eines aushärtbaren Materials des zweiten Abschlusselements (20b) stoff-, form- und/oder kraftschlüssig an der zweiten Stirnseite des umlaufenden Filtermediums (12) erzeugt und/oder befestigt wird.
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