EP4449963A1 - Sauggerät und verfahren zu seinem betrieb - Google Patents

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Publication number
EP4449963A1
EP4449963A1 EP23168715.3A EP23168715A EP4449963A1 EP 4449963 A1 EP4449963 A1 EP 4449963A1 EP 23168715 A EP23168715 A EP 23168715A EP 4449963 A1 EP4449963 A1 EP 4449963A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction
channel
piston
filter
suction device
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.)
Withdrawn
Application number
EP23168715.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roman Podhorny
Xaver HANSLMEIER
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.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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 Hilti AG filed Critical Hilti AG
Priority to EP23168715.3A priority Critical patent/EP4449963A1/de
Priority to PCT/EP2024/059509 priority patent/WO2024217916A1/de
Priority to EP24717687.8A priority patent/EP4698027A1/de
Publication of EP4449963A1 publication Critical patent/EP4449963A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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

Definitions

  • the present invention relates to a suction device with a collecting container, with a filter for cleaning the air flow loaded with suction material and with a motor for driving a turbine, wherein the turbine is designed to generate a negative pressure and thus an air flow for sucking in the suction material.
  • the suction device has a piston which is designed to be movable in order to carry out filter cleaning and which, in a suction operating position, opens a first channel and closes the first channel by moving into a filter cleaning position, wherein the air between the piston and the filter is compressed in such a way that a burst of compressed air is pressed through the filter and the filter is cleaned in this way.
  • the invention relates to a method for operating such a suction device, in which filter cleaning can be effected by the movement of an individual piston.
  • Mechanical shaking often involves the use of a special device, such as a comb, a shaker or the like, to cause mechanical shaking of the filter.
  • the object underlying the present invention is to overcome the above-described deficiencies and disadvantages of the prior art and to provide an alternative method or an alternative mechanism for cleaning a filter in a suction device.
  • both mechanical shaking and a 2-filter system should be dispensed with.
  • an effective, compact and space-saving cleaning mechanism should be provided with which suction operation can be maintained even during the cleaning process.
  • a suction device comprising a collecting container for receiving suction material, a filter for cleaning the air flow loaded with suction material and a motor for driving a turbine, wherein the turbine is designed to generate a negative pressure and thus an air flow or suction flow for sucking in the suction material.
  • the suction device has a piston which is designed to be movable in order to carry out a filter cleaning and which, in a suction operating position, opens a first channel and closes the first channel by moving into a filter cleaning position, wherein the air between the piston and the filter is compressed in such a way that a burst of compressed air is pressed through the filter and the filter is cleaned in this way.
  • the piston is preferably designed to open the first channel in the suction mode position and to close the first channel in the filter cleaning position.
  • the piston can preferably also be referred to as a single piston in the sense of the invention. This wording should preferably be used to express that the suction device comprises exactly one piston for carrying out the filter cleaning.
  • the invention thus departs from filter cleaning systems known from the prior art in which two pistons are provided to clean one filter or one filter section of a filter, while the suction operation is maintained via the other filter or filter section.
  • the design of a single piston described here makes it possible to provide a particularly space-saving and compact filter cleaning mechanism which also requires a very small amount of backwash air and still achieves a good cleaning effect.
  • the suction operation can also be maintained during filter cleaning.
  • the present invention further realizes the advantages of so-called 2-filter systems without the disadvantages, such as high space requirements, occurring.
  • suction inlet an opening within the suction device
  • suction inlet an opening within the suction device
  • the suction flow flows through the collecting container for receiving suction material (“dust collecting container”), where a large part of the suction material or dust is deposited.
  • dust collecting container a large part of the suction material or dust is deposited.
  • the suction flow is then passed through a filter, through which the suction flow is further cleaned.
  • the suction flow is generated by a turbine that is driven by a motor of the suction device.
  • the turbine and the motor are arranged behind the filter in the suction direction, whereby the proposed suction device can have a piston chamber directly behind the filter and then an intermediate section before the turbine and the motor are connected.
  • the suction device can have an intermediate section that is arranged between the motor and the piston chamber, whereby the intermediate section forms a partial section of the first channel.
  • a possible design of the suction device is shown in the figures.
  • the suction device can be connected to a machine tool, such as a drill, a saw, a chisel or a cutting or grinding device, wherein the suction device is designed to suck up the dust that is generated when working with the machine tool.
  • the suction material can thus comprise dust or dust particles in particular.
  • the suction device is designed as a wet-dry vacuum cleaner and can suck up wet dust or a mixture of suction material and liquid.
  • the machine tool and the suction device can be communicatively, mechanically and/or electrically connected to one another in a known manner.
  • the suction device comprises a piston which is designed to be movable in order to carry out filter cleaning.
  • this preferably means that the piston can move back and forth at least between a suction operating position and a filter cleaning position, whereby the movement of the piston from the suction operating position to the filter cleaning position can start the filter cleaning or a filter cleaning process.
  • the movement of the individual piston can be caused, for example, by incoming external air or by guided process air, i.e. air present in the suction device.
  • the filter to be cleaned has no contact with the air that causes the movement of the piston.
  • the filter is not exposed to external air. Rather, the filter is cleaned by a pressure pulse that is generated by the movement of the piston and by the compression of the air in the compression zone. This compressed air is pressed through the filter with the help of the piston, so that the filter is both mechanically shaken and backwashed by the pressure pulse.
  • the proposed filter cleaning system with a single piston combines the advantages of the known cleaning systems without being space-intensive and without the suction coming to a standstill during filter cleaning.
  • the invention offers an alternative option for a filter cleaning mechanism that is particularly well suited when a compact filter cleaning unit is desired for a suction device or when little installation space is available.
  • the first channel is arranged between the motor of the suction device and the filter, wherein the first channel is designed as a suction channel and runs at least in sections through a piston chamber of the suction device.
  • the piston chamber is preferably arranged behind the filter and in front of the motor or turbine in the direction of the suction flow.
  • the piston of the suction device can be movably accommodated in the piston chamber, so that the piston can perform a linear or axial movement in the piston chamber.
  • the piston can move from top to bottom or sideways, for example.
  • An intermediate section of the first channel can be arranged between the piston chamber and the motor or turbine.
  • the first channel is a suction channel for the suction flow, wherein the first channel is preferably designed to take in a larger portion of the suction flow and direct it in the direction of the motor or turbine, while a second channel is designed to take in a smaller portion of the suction flow and direct it in the direction of the motor or turbine.
  • the suction device comprises a second channel which is designed as a bypass channel, wherein the second channel is designed to bypass the piston and/or the piston chamber of the suction device.
  • suction operation the suction of suction material, which in the sense of the invention is preferably referred to as "suction operation"
  • suction operation can advantageously be maintained even during filter cleaning. It is a significant advantage that the invention can provide a suction device with a small, compact filter cleaning mechanism in which it is nevertheless possible for the suction operation to be maintained during filter cleaning through the second channel of the suction device. Tests have shown that the filter cleaning effect achieved is very good.
  • the formulations that "the second channel is designed as a bypass channel” and that “the second channel bypasses the piston or the piston chamber of the suction device” are used synonymously in the context of the present application.
  • This preferably means that the second channel does not run through the piston chamber.
  • the second channel can be designed to connect the filter of the suction device to the first channel, the intermediate section or an anteroom of the motor of the suction device.
  • a size of a cross-sectional area of the second channel is in a range of 1 - 25%, preferably in a range of 2 - 15% and most preferably in a range of 3 - 10% of a cross-sectional area of a motor inlet of the suction device, wherein the motor inlet delimits the first channel on the turbine side.
  • a cross-section of the second channel can be much smaller than a cross-section of the first channel, measured at the motor inlet, i.e. at the transition of the first channel to the motor of the suction device.
  • the cross-section of the bypass channel can be between 3 and 10% of the cross-section of the first channel in the region of the motor inlet. This size ratio of the cross-sections of the channels has proven to be particularly advantageous if the invention is intended to maintain effective suction operation during filter cleaning, but at the same time also to provide effective filter cleaning.
  • the first channel is delimited on the engine side by an engine inlet, wherein the engine inlet has a cross-sectional area.
  • the first channel which in accordance with the invention is preferably also referred to as the "suction channel", preferably begins at the turbine, wherein the transition between the turbine and the first channel in accordance with the invention is preferably referred to as the engine inlet.
  • an intermediate section of the suction channel can be arranged between the turbine and the piston chamber.
  • This intermediate section can, for example, have a tapered cross-section. In the sense of the invention, this preferably means that the cross-section of the intermediate section at the engine inlet is larger than in the area in which the intermediate section opens into the piston chamber of the suction device.
  • this opening area can preferably be referred to as the engine opening of the first channel or the piston chamber.
  • the intermediate section of the first channel is delimited on the turbine or engine side by an engine inlet and on the piston chamber side by the engine opening.
  • the first channel preferably leads through the piston chamber, with the filter and possibly the collecting container for suction material adjoining the piston chamber. It should be noted that this description of the first channel takes place in the opposite flow direction of the suction flow. In the suction direction, the air flow loaded with suction material is sucked into the suction device via a suction inlet and initially led through the collecting container, where most of the suction material is separated. The air flow is then sucked through the filter in suction mode, where the air flow is further cleaned.
  • an intermediate section of the first channel can be arranged between the piston chamber or the engine opening on one side and the turbine or the engine inlet on the other side.
  • a cross-section of the intermediate section can increase in the direction of the turbine or in the direction of the engine inlet, so that a cross-section of the intermediate section in the area of the engine inlet is larger than in the area of the engine opening.
  • the cross-section or the cross-sectional area of the second channel is essentially constant over its length.
  • the bypass channel has essentially the same or a similar cross-section at different points.
  • the second channel can, for example, begin in the intermediate section of the first channel or - depending on your point of view - flow into it.
  • the second channel can in particular run through the suction device in such a way that the bypass channel bypasses the piston or the piston chamber.
  • bypass preferably means that the second or bypass channel is not led through the piston chamber, but rather avoids it. In the sense of the invention, however, it can also be preferred that there is no fixed spatial separation between the piston chamber and the second channel.
  • a first end of the bypass channel can open into the intermediate section of the first channel
  • a second end of the bypass channel preferably opens into the filter of the suction device.
  • the second channel connects the first suction channel to the filter, whereby it is particularly preferred in the sense of the invention that the second channel connects the intermediate section of the first channel to the filter.
  • At least one contact surface is provided in the piston chamber, which limits the movement of the piston from the suction operation position to the filter cleaning position. If the movement of the piston from the suction operation position to the filter cleaning position represents a movement from top to bottom, the at least one contact surface can be arranged, for example, on an underside of the piston chamber, so that the piston is braked by the contact surface when the piston moves from the suction operation position to the filter cleaning position to carry out the filter cleaning.
  • the piston chamber has a compression zone, the compression zone extending between the at least one contact surface and a motor opening of the piston chamber.
  • the compression zone extends between the at least one contact surface and a lower edge of a motor opening of the piston chamber.
  • the compression zone contains the compression or air volume that can be compressed by the movement of the piston. This compression or compression of the compression volume preferably takes place in a so-called compression phase of the filter cleaning process, which preferably begins with the piston moving from the suction operation position to the filter cleaning position. During this movement, the piston passes over the motor opening of the piston chamber and closes it. This cuts off most of the suction flow from the turbine, causing it to come to a standstill.
  • the suction operation can continue even when the first channel is closed.
  • the suction operation is so little restricted by the closure of the motor opening by the piston or its movement that the suction operation can continue almost unnoticed by the user during the filter cleaning.
  • the shock causes a mechanical vibration of the filter.
  • This double effect of the shock can provide particularly effective filter cleaning, even though only one piston and a very small amount of backwash air are used.
  • the continuation of the piston movement beyond the motor opening takes place over a length h, which is preferably referred to as the "height of the compression zone". It is preferred in the sense of the invention that the piston moves by a length L during the movement from the suction operation position to the filter cleaning position, wherein the length L corresponds at least to a sum of the diameter of the engine opening and the height of the compression zone.
  • a height h of the compression zone [in mm] is in a range of less than (1/1,500 mm) of a cross-sectional area of the piston [in mm 2 ].
  • the height of the compression zone is preferably measured between the at least one contact surface and the lower edge of the engine opening of the piston chamber (see figures). It was completely surprising that with such a low height of the compression zone and with only a single piston, such a strong pressure surge can be generated that effective filter cleaning is possible.
  • the height of the compression zone can, for example, be in a range of 2 - 17 mm, while the cross-sectional area of the piston (“piston area”) can, for example, be 250 cm 2 or 25,000 mm 2.
  • the height h of the compression zone therefore corresponds to less than 1/1,500 of the piston area, taking into account the corresponding or identical units of measurement.
  • the height h of the compression zone in the unit mm is compared with the piston area in the unit mm 2 .
  • the method also includes, in particular, moving the piston from a suction mode position to a filter cleaning position, with this movement of the piston initiating filter cleaning.
  • the movement of the piston closes the first channel, which takes up the majority of the suction flow during suction mode, so that the suction drive can be maintained by a second channel during filter cleaning.
  • the filter cleaning process preferably begins with the closure of the motor opening of the piston chamber, thereby closing the first channel. This is preferably followed by the compression phase, in which the air in the compression volume of the piston chamber is compressed and pushed through the filter. After the filter cleaning process has been completed, the piston moves back to its starting position, which preferably corresponds to the suction mode position of the piston. It was completely surprising that the invention can maintain effective suction mode during filter cleaning, but at the same time also provide effective filter cleaning.
  • a larger portion of a suction flow flows through the first channel and a smaller portion of the suction flow flows through a second channel.
  • the second channel is preferably designed as a bypass channel, wherein the second channel is particularly designed to bypass the piston chamber of the suction device or to avoid the piston chamber.
  • the suction flow during the suction operation of the suction device flows through the first and through a second channel, with a larger portion of the suction flow flowing through the wider, i.e. larger, first channel, while a smaller portion of the suction flow flows through the second channel, which preferably has a smaller cross-section than the first channel.
  • the suction operation of the suction device differs from the performance of a filter cleaning ("filter cleaning process") preferably in that during the suction operation the suction flow flows through the suction channel and the bypass channel, while during the course of a filter cleaning process the suction flow only flows through the second channel, i.e. the bypass channel. flows. This switching off of the first channel, i.e.
  • the suction channel is brought about in particular by the movement of one piston, which can move back and forth in a piston chamber of the suction device. Depending on the design of the piston chamber, this can be an up-down (i.e. up-down) or a sideways movement of the piston.
  • the piston is preferably designed to execute a linear movement in order to start or carry out a filter cleaning process.
  • the movement of the piston can close the first channel so that there is no longer any fluid connection between the motor of the suction device and the filter. To do this, the piston can stroke the motor opening of the piston chamber, thereby closing the motor opening and thus the first channel. In this way, there is no longer any suction flow flowing through the first channel.
  • the suction operation of the suction device is maintained during a filter cleaning process, i.e. in the filter cleaning phase, by the second channel, which preferably bypasses the piston chamber.
  • the second channel represents a bypass or a targeted bypass of the piston chamber of the suction device. This is advantageously made possible by the second channel being routed past the piston chamber on the outside, for example.
  • the formulation that the suction operation is maintained by the bypass channel is not a contradiction to the statement that the suction flow flows through the first and a second channel during the suction operation of the suction device, while during a filter cleaning process the suction flow only flows through the second channel, i.e. the bypass channel.
  • the suction operation or the suction phase of the suction device is preferably characterized in that the suction device only sucks, but the filter is not cleaned.
  • the filter cleaning phase of the suction device is preferably characterized in that the filter of the suction device is cleaned while the suction operation of the suction device is maintained through the second or bypass channel - in a special operation, so to speak. This maintenance of the suction operation during the implementation of a filter cleaning process represents a particular advantage of the invention.
  • the piston is returned to a starting position pneumatically and/or mechanically.
  • the piston is returned to its starting position in particular after completion of the filter cleaning process.
  • the starting position preferably corresponds to the suction operation position of the piston.
  • the piston can be returned in different ways.
  • the piston can be returned mechanically.
  • the piston can be returned to its starting position in a pneumatic manner.
  • the return of the piston to its starting position represents in particular a counter movement. represents the movement with which the piston is moved from the suction operation position to the filter cleaning position. In other words, the piston is moved back from the filter cleaning position to the suction operation position by the return movement, with the suction operation position representing the starting position of the piston.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of the suction device 10 in suction mode.
  • the suction device 10 can be designed as a vacuum cleaner or as an industrial vacuum cleaner and comprises a motor 16 which generates an air or suction flow 18.
  • the suction device 10 can consist of an upper part (suction head) and a lower part, whereby the lower part of the suction device 10 can comprise a collecting container 12 for suction material 14, such as dust.
  • An opening (not shown) can be provided in the suction device 10, which can be connected to a suction hose (not shown).
  • the suction hose can be connected to a floor nozzle or a machine tool (not shown) so that the suction device 10 can be used to clean a floor or to vacuum up dust that is generated when working with the machine tool.
  • the dust 14 is sucked into the suction device 10 with the aid of the suction flow 18, whereby a large part of the dust 14 can settle in the collecting container 12.
  • the suction flow 18 is guided further through a filter 20 within the suction device 10, whereby the suction flow 18 is further cleaned by the filter 20.
  • individual dust particles 14 can get caught in the filter, so that these dust particles 14 are filtered out of the air flow 18.
  • the filter 20 of the suction device 10 can become clogged, which can reduce the performance of the suction device 10 or its suction power. In the field of industrial vacuum cleaners, it is therefore known to regularly clean the filter(s) 20 of the suction device 10.
  • a piston 22 be moved in the direction of the filter 20.
  • This movement of the piston 22 is in Figure 2 by an arrow with the letter «v».
  • the piston 22 can move in particular linearly in a piston chamber 26 and have a piston surface 42 with a certain cross-sectional area on its underside. If the piston 22 moves from top to bottom in the piston chamber 26 during the execution, for example, a compression zone (see Fig. 2 ) the air in the compression zone 38 is pressed together or compressed. This is particularly due to the fact that the filter 20 initially represents a resistance for the air in the compression zone 38, whereby this resistance can be overcome by the downward movement of the piston 22 and the increase in the pressure on the air.
  • the continued movement of the piston 22 allows the compressed air to be pressed through the filter 20 in a burst manner.
  • the invention does not only provide effective filter cleaning.
  • the first channel 24 which is preferably also referred to as a "suction channel” in the sense of the invention, is designed to receive a larger portion 18a of the suction flow 18.
  • the second channel 28, which is preferably also referred to as a "bypass channel” in the sense of the invention, is designed to receive a smaller portion 18b of the suction flow 18.
  • the larger portion 18a of the suction flow 18 is in Figure 1 with a thicker dashed line than the smaller part 18b of the suction flow 18.
  • the smaller part 18b and the larger part 18a together form the suction flow 18, as shown in the curly bracket in Figure 1 is expressed.
  • the larger portion 18a of the suction flow 18 is guided in the first channel 24 by the filter 20 in the direction of the motor 16 or the turbine (not shown) of the suction device 10.
  • the suction flow 18a passes through the piston chamber 26 and leaves the piston chamber 26 through a motor opening 40, the motor opening 40 having a diameter d.
  • An intermediate section 44 of the first channel 24 can be arranged between the piston chamber 26 and the motor 16 (cf. Figure 3 ), through which the larger part 18a of the suction flow 18 is guided.
  • At the end of the intermediate section 44 there is an engine inlet 34 which has a cross-sectional area 32.
  • the intermediate section 44 can be delimited on the turbine side by the engine inlet 34, while the intermediate section 44 on the side of the piston chamber 26 is delimited by the engine opening 40.
  • the intermediate section 44 thus extends between the engine opening 40 on the one side and the engine inlet 34 on the other side.
  • the intermediate section 44 can have a tapered profile, wherein a cross-section 32 of the engine inlet 34 can be larger than a cross-sectional area of the engine opening 40, wherein the engine opening 40 has a diameter d.
  • this preferably means that the cross-section of the first channel 24 or its intermediate section 44 in the region of the engine inlet 34 is larger than a cross-section of the first channel 24 or its intermediate section 44 in the region of the engine opening 40, wherein the engine opening 40 marks or forms the transition between the intermediate section 44 or the engine 16 on the one side and the piston chamber 26 on the other side.
  • the cross-sectional area 30 of the second channel 28 is significantly smaller than the cross-sectional area 32 of the engine inlet 34.
  • the size of the cross-sectional area 30 of the second channel 28 can be in a range of 3 - 10% of a cross-sectional area 32 of the motor inlet 34.
  • the cross-sectional area 30 of the second channel 28 can be in a range between 3 and 10 cm 2. It has been shown that such a ratio of the cross-sectional areas can achieve a good division between the larger part 18a and the smaller part 18b of the suction flow 18. This can, on the one hand, achieve effective backwashing of the filter 20 for the purpose of filter cleaning and, on the other hand, maintain the suction operation of the suction device 10 via the second channel 28 to such an extent that further suction material 14 can be sucked into the suction device 10 with sufficient suction power.
  • the suction device 10 can have a second channel 28, which extends, for example, between the intermediate section 44 and the filter 20.
  • the second channel 28 is designed in particular as a bypass channel in order to bypass the piston chamber 26 and to guide a smaller part of the suction flow 18b past the piston chamber 26 from the filter 20 to the turbine or to the motor 16 of the suction device 10.
  • the first channel 24 is preferably closed during filter cleaning, namely by the piston 22, which moves in the piston chamber 26 from a suction operation position to a filter cleaning position in order to start filter cleaning.
  • the piston 22 is designed to start a filter cleaning by moving the piston 22 from a suction operation position to a filter cleaning position.
  • the piston 22 can certainly move, for example, from a higher suction operation position to a lower filter cleaning position, ie carry out a movement from top to bottom, following gravity.
  • Figure 1 shows in particular a suction device 10 in which the piston 22 in the piston chamber 26 is in the suction mode position. This means in the Figure 1 illustrated embodiment of the invention that the piston 22 is arranged in an upper region of the piston chamber 26 in suction mode.
  • the larger part 18a of the suction flow 18 can only flow in the suction mode position of the piston 22, while the smaller part 18b of the suction flow 18 can flow both in the suction mode position ( Figure 1 ), as well as in the intermediate position ( Figure 2 ), as well as in the filter cleaning position ( Figure 3 ) of the piston 22.
  • the flow of the larger part 18a of the suction flow 18 through the first channel 24 is interrupted in particular by the downward movement of the piston 22, with which the filter cleaning is initiated.
  • during The filter cleaning process only requires a much smaller suction flow 18 compared to suction operation.
  • the piston 22 When the piston 22 moves from the suction operation position to the filter cleaning position, the piston 22 preferably passes over the motor opening 40 of the piston chamber 26 and thereby closes the motor opening 40. In this way, the suction flow 18a through the first channel 24 comes to a standstill, while the suction flow 18b can continue to flow through the second channel 28.
  • the second channel 28 has a substantially constant diameter over its length in the embodiments of the invention shown in the figures. As a result, the cross-sectional area 30 of the second channel 28 is also substantially constant over its length.
  • Figure 2 shows an intermediate position of the piston 22, which is located between the suction operation position and the filter cleaning position.
  • the compression zone 38 which comprises a compression volume
  • the compression volume is formed by the air located in this lower region of the piston chamber 26.
  • the air in the compression zone 38 is thereby compressed.
  • the spatial directions O (up) and U (down) are in Figure 2 symbolized by the double arrow, with the tips of the double arrow pointing in the spatial direction upwards (O) or in the spatial direction downwards (U).
  • the compression zone 38 has a height h, wherein the height h can correspond, for example, to the distance between the at least one contact surface 36 and the lower edge of the engine opening 40. In other words, the compression zone 38 can extend in the top-bottom orientation between the engine opening 40 (top) and the at least one contact surface 36 (bottom). In the sense of the invention, it is preferred that the height h of the compression zone 38 is in a range of less than 1/1,500 mm of a cross-sectional area 42 of the piston 22.
  • the height h of the compression zone 38 is given in the unit millimeters [mm]. while the cross-sectional area 42 of the piston 22 is given in the unit square millimeter [mm 2 ].
  • the optimum height h of the compression zone 38 in the unit mm can thus be determined by multiplying the area of the piston (in the unit mm 2 ) by the factor (1/1,500 mm).
  • the movement of the piston 22 has, for example, a length L which in Figure 1
  • the piston 22 moves further downwards in the piston chamber 26, towards the filter 22, the piston 22 pushes the compressed air in front of it.
  • the compressed air forms a compressed air blast that can move through the filter 20 and in this way clean the filter 20.
  • the compressed air blast or compressed air pulse acts in two ways: firstly, the compressed air blast leads to a backwash of the filter 20 so that any filter cake is loosened and can fall into the collecting container 12 of the suction device 10. Secondly, the compressed air blast can cause a mechanical vibration of the filter 20, which can also lead to any adhering filter cake becoming detached from the filter 20.
  • the movement of the piston 22 ends when the piston 22 strikes the at least one contact surface 36 and thereby comes to a stop.
  • the piston 22 has then reached its filter cleaning position.
  • the filter cleaning position of the piston 22 is in Figure 3 represents.
  • the second channel 28 is advantageously not closed by the downward movement of the piston 22.
  • This is ensured by the support surfaces 36, which can be provided, for example, above the filter 20 in the piston chamber 26.
  • the support or contact surfaces 36 slow down the movement of the piston 22 so that the piston 22 comes to rest on the support surfaces 36.
  • the piston 22 can be returned pneumatically and/or mechanically to its starting position, whereby the starting position preferably corresponds to the suction operation position of the piston 22.
  • Figure 2 shows a possible design of the suction device 10 at the beginning of the filter cleaning, with the piston 22 in an intermediate position
  • Figure 3 shows a possible embodiment of the suction device 10 during filter cleaning, wherein the piston 22 is in a filter cleaning position.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sauggerät mit einem Sammelbehälter, mit einem Filter zum Reinigen des mit Sauggut beladenen Luftstroms und mit einem Motor zum Antrieb einer Turbine, wobei die Turbine dazu eingerichtet ist, einen Unterdruck und damit einen Luftstrom zum Einsaugen des Saugguts zu erzeugen. Das Sauggerät weist einen Kolben auf, der zur Durchführung einer Filterabreinigung beweglich ausgebildet ist und in einer Saugbetrieb-Stellung einen ersten Kanal freigibt und durch eine Bewegung in eine Filterabreinigungs-Stellung den ersten Kanal verschließt, wobei die Luft zwischen dem Kolben und dem Filter so komprimiert wird, dass ein Stoß komprimierter Luft durch den Filter gepresst und der Filter auf diese Weise abgereinigt wird. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Sauggeräts, bei dem eine Filterabreinigung durch die Bewegung eines Einzelkolbens bewirkt werden kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sauggerät mit einem Sammelbehälter, mit einem Filter zum Reinigen des mit Sauggut beladenen Luftstroms und mit einem Motor zum Antrieb einer Turbine, wobei die Turbine dazu eingerichtet ist, einen Unterdruck und damit einen Luftstrom zum Einsaugen des Saugguts zu erzeugen. Das Sauggerät weist einen Kolben auf, der zur Durchführung einer Filterabreinigung beweglich ausgebildet ist und in einer Saugbetrieb-Stellung einen ersten Kanal freigibt und durch eine Bewegung in eine Filterabreinigungs-Stellung den ersten Kanal verschließt, wobei die Luft zwischen dem Kolben und dem Filter so komprimiert wird, dass ein Stoß komprimierter Luft durch den Filter gepresst und der Filter auf diese Weise abgereinigt wird. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Sauggeräts, bei dem eine Filterabreinigung durch die Bewegung eines Einzelkolbens bewirkt werden kann.
    • Hintergrund der Erfindung:
  • Im Bereich der Industrie- oder Bausauger ist es bekannt, dass die Filter der Staubsauger regelmäßig abgereinigt werden müssen, um einen effizienten Betrieb des Geräts zu ermöglichen. Um eine Filterabreinigung durchzuführen, sind in Stand der Technik verschiedene Systeme und Verfahren bekannt. Die gängigsten Mechanismen umfassen ein Rückspülen oder ein mechanisches Abrütteln des Filters.
  • Beim mechanischen Abrütteln ist häufig eine spezielle Vorrichtung, wie ein Kamm, ein Rüttler oder dergleichen, vorgesehen, um eine mechanische Erschütterung des Filters zu bewirken.
  • Beim Rückspülen wird zumeist Fremdluft in den Staubsauger eingelassen, wobei die Fremdluft vorzugsweise schlagartig in entgegengesetzter Saugstromrichtung durch das Sauggerät geführt wird. Auf diese Weise kann der zu reinigende Filter durchgespült und gereinigt werden. Nachteilig am Rückspülen ist aber, dass während des Abreinigens der Saugstrom umgedreht oder pausiert werden muss, um den Filter zu reinigen. Das bedeutet, dass während der Abreinigung die Absaugung bzw. der Saugbetrieb des Sauggeräts nur eingeschränkt funktioniert. Wenn das Sauggerät mit einer Werkzeugmaschine verbunden ist, um den Staub, der bei der Arbeit mit der Werkzeugmaschine entsteht, abzusaugen, kann während einer Filterabreinigung die Staubbelastung für den Benutzer der Werkzeugmaschine ansteigen.
  • Bisher wurde diesem Nachteil häufig dadurch begegnet, dass in den Staubsaugern zwei Filter und zwei Abreinigungssysteme zum Einsatz kamen. Bei diesen 2-Filter-Systemen kann stets ein Filter aktiv bleiben, so dass der Saugstrom durch diesen aktiven Filter geführt werden kann, während der andere, "inaktive" Filter abgereinigt wird. Nachteilig an diesen 2-Filter-Systemen ist allerdings, dass sie sie bauraum-intensiv sind und in einem Bausauger sehr viel Platz beanspruchen, weil das entsprechende Abreinigungssystem doppelt verbaut werden muss, für jeden Filter einmal.
  • Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die vorstehend beschriebenen Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein alternatives Verfahren bzw. einen alternativen Mechanismus zum Abreinigen eines Filters in einem Sauggerät bereitzustellen. Dabei soll sowohl auf ein mechanisches Abrütteln, als auch auf ein 2-FilterSystem verzichtet werden. Insbesondere soll ein wirksamer, kompakter und platzsparender Abreinigungsmechanismus bereitgestellt werden, mit dem auch während des Abreinigungsvorgangs ein Saugbetrieb aufrechterhalten werden kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen zu dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
    • Beschreibung der Erfindung:
  • Erfindungsgemäß ist ein Sauggerät vorgesehen, wobei das Sauggerät einen Sammelbehälter zur Aufnahme von Sauggut, einen Filter zum Reinigen des mit Sauggut beladenen Luftstroms und einen Motor zum Antrieb einer Turbine umfasst, wobei die Turbine dazu eingerichtet ist, einen Unterdruck und damit einen Luftstrom oder Saugstrom zum Einsaugen des Saugguts zu erzeugen. Das Sauggerät weist einen Kolben auf, der zur Durchführung einer Filterabreinigung beweglich ausgebildet ist und in einer Saugbetrieb-Stellung einen ersten Kanal freigibt und durch eine Bewegung in eine Filterabreinigungs-Stellung den ersten Kanal verschließt, wobei die Luft zwischen dem Kolben und dem Filter so komprimiert wird, dass ein Stoß komprimierter Luft durch den Filter gepresst und der Filter auf diese Weise abgereinigt wird.
  • Der Kolben ist vorzugsweise dazu eingerichtet, in der Saugbetrieb-Stellung den ersten Kanal freizugeben und in der Filterabreinigungs-Stellung den ersten Kanal zu verschließen. Der Kolben kann im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als Einzelkolben bezeichnet werden. Durch diese Formulierung soll vorzugsweise zum Ausdruck gebracht werden, dass das Sauggerät genau einen Kolben zur Durchführung der Filterabreinigung umfasst. Damit wendet sich die Erfindung von solchen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen zu Filterabreinigung ab, bei denen zwei Kolben vorgesehen sind, um je einen Filter oder einen Filterabschnitt eines Filters abzureinigen, während der Saugbetrieb über den jeweils anderen Filter oder Filterabschnitt aufrecht erhalten wird. Durch das vorliegend beschriebene Design eines Einzelkolbens kann ein besonders platzsparender und kompakter Filterabreinigungsmechanismus bereitgestellt werden, der darüber hinaus mit einer sehr geringen Menge Rückspülluft auskommt und dennoch eine gute Abreinigungswirkung erzielt. Überraschenderweise kann durch die Vorsehung eines zweiten Kanals, der als Bypass-Kanal ausgebildet ist und weiter unten beschrieben wird, auch der Saugbetrieb während einer Filterabreinigung aufrecht erhalten werden. Mit der vorliegenden Erfindung werden weiter die Vorteile von sog. 2-Filter-Systemen realisiert, ohne dass die Nachteile, wie hoher Platzbedarf, auftreten.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass mit Sauggut beladene Luft durch eine Öffnung innerhalb des Sauggeräts («Saugeinlass») eingesaugt wird und einen Saugstrom bildet. Der Saugstrom strömt durch den Sammelbehälter zur Aufnahme von Sauggut («Staubsammelbehälter»), wo sich ein Großteil des Saugguts oder Staubs ablagert. Der Saugstrom wird anschließend durch einen Filter geführt, durch den der Saugstrom weiter gereinigt wird. Erzeugt wird der Saugstrom durch eine Turbine, die von einem Motor des Sauggeräts angetrieben wird. Die Turbine und der Motor sind in Saugrichtung hinter dem Filter angeordnet, wobei das vorgeschlagene Sauggerät direkt hinter dem Filter einen Kolbenraum und anschließend einen Zwischenabschnitt aufweisen kann, bevor sich die Turbine und der Motor anschließen. Mit anderen Worten kann das Sauggerät einen Zwischenabschnitt aufweisen, der zwischen Motor und Kolbenraum angeordnet vorliegt, wobei der Zwischenabschnitt einen Teilabschnitt des ersten Kanals bildet. Eine mögliche Ausgestaltung des Sauggeräts wird in den Figuren dargestellt.
  • Das Sauggerät kann mit einer Werkzeugmaschine, wie einem Bohrer, einer Säge, einem Meißelgerät oder einem Trenn- oder Schleifgerät, verbunden werden, wobei das Sauggerät dazu eingerichtet ist, den Staub, der bei der Arbeit mit der Werkzeugmaschine entsteht, abzusaugen. Somit kann das Sauggut insbesondere Staub oder Staubpartikel umfassen. Es kann allerdings auch bevorzugt sein, dass das Sauggerät als Nass-Trocken-Sauger ausgebildet ist und nassen Staub oder eine Mischung aus Sauggut und Flüssigkeit aufsaugen kann. Die Werkzeugmaschine und das Sauggerät können auf bekannte Weise kommunikativ, mechanisch und/oder elektrisch miteinander verbunden vorliegen.
  • Das Sauggerät umfasst einen Kolben, der zur Durchführung einer Filterabreinigung beweglich ausgebildet ist. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass sich der Kolben zumindest zwischen einer Saugbetrieb-Stellung und einer Filterabreinigungs-Stellung hin- und herbewegen kann, wobei durch die Bewegung des Kolbens von der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigungs-Stellung die Durchführung einer Filterabreinigung bzw. eines Filterabreinigungsvorgangs gestartet werden kann. Die Bewegung des Einzelkolbens kann beispielsweise durch einströmende Fremdluft oder durch geführte Prozessluft, d.h. im Sauggerät vorhandene Luft, bewirkt werden.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der zu reinigende Filter keinen Kontakt mit der Luft hat, mit der die Bewegung des Kolbens bewirkt wird. Vorteilhafterweise wird der Filter im Kontext der vorliegenden Erfindung nicht mit Fremdluft beaufschlagt. Vielmehr wird der Filter durch einen Druckimpuls abgereinigt, der durch die Bewegung des Kolbens und durch die Kompression der Luft in der Kompressionszone erzeugt wird. Diese komprimierte Luft wird mit Hilfe des Kolbens durch den Filter gedrückt, so dass der Filter durch den Druckimpuls sowohl mechanisch erschüttert, als auch rückgespült wird. Auf diese Weise vereint das vorgeschlagene Filterabreinigungssystem mit einem Einzelkolben die Vorteile der bekannten Abreinigungssysteme, ohne dass es bauraum-intensiv ist und ohne dass die Absaugung während der Filterabreinigung zum Erliegen kommt. Insbesondere bietet die Erfindung eine alternative Möglichkeit für einen Filterabreinigungsmechanismus, der insbesondere dann gut geeignet ist, wenn eine kompakte Filterabreinigungseinheit für ein Sauggerät gewünscht wird oder wenig Bauraum zur Verfügung steht.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der erste Kanal zwischen dem Motor des Sauggeräts und dem Filter angeordnet vorliegt, wobei der erste Kanal als Saugkanal ausgebildet ist und zumindest abschnittsweise durch einen Kolbenraum des Sauggeräts verläuft. Der Kolbenraum ist vorzugsweise in Richtung des Saugstroms hinter dem Filter und vor dem Motor bzw. der Turbine angeordnet. In dem Kolbenraum kann der Kolben des Sauggeräts beweglich aufgenommen sein, so dass der Kolben im Kolbenraum eine Linear- oder Axialbewegung ausführen kann. Je nach Ausgestaltung des Sauggeräts kann sich der Kolben beispielsweise von oben nach unten oder seitwärts bewegen. Zwischen dem Kolbenraum und dem Motor bzw. der Turbine kann ein Zwischenabschnitt des ersten Kanals angeordnet vorliegen. Der erste Kanal ist ein Saugkanal für den Saugstrom, wobei der erste Kanal vorzugsweise dazu eingerichtet ist, einen größeren Anteil des Saugstroms auszunehmen und in Richtung des Motors bzw. der Turbine zu leiten, während ein zweiter Kanal dazu eingerichtet ist, einen kleineren Anteil des Saugstroms auszunehmen und in Richtung des Motors bzw. der Turbine zu leiten.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Sauggerät einen zweiten Kanal umfasst, der als Bypass-Kanal ausgebildet ist, wobei der zweite Kanal dazu eingerichtet ist, den Kolben und/oder den Kolbenraum des Sauggeräts zu umgehen. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise das Einsaugen von Sauggut, das im Sinne der Erfindung bevorzugt als «Saugbetrieb» bezeichnet wird, auch während der Filterabreinigung aufrecht erhalten werden. Es stellt einen wesentlichen Vorteil dar, dass mit der Erfindung ein Sauggerät mit einem kleinen, kompakten Filterabreinigungsmechanismus bereitgestellt werden kann, bei dem es trotzdem möglich ist, dass der Saugbetrieb während einer Filterabreinigung durch den zweiten Kanal des Sauggeräts aufrechterhalten werden kann. Tests haben gezeigt, dass die erreichte Filterabreinigungswirkung sehr gut ist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Formulierungen, dass «der zweite Kanal als Bypass-Kanal ausgebildet ist» und dass «der zweite Kanal den Kolben bzw. den Kolbenraum des Sauggeräts umgeht» im Kontext der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet werden. Gemeint ist damit vorzugsweise, dass der zweite Kanal gerade nicht durch den Kolbenraum verläuft. Insbesondere soll keine fluidische Verbindung zwischen dem Kolbenraum und dem zweiten Kanal bestehen. Vielmehr kann der zweite Kanal dazu eingerichtet sein, den Filter des Sauggeräts mit dem ersten Kanal, dem Zwischenabschnitt oder einem Vorraum des Motors des Sauggeräts zu verbinden.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Größe einer Querschnittsfläche des zweiten Kanals in einem Bereich von 1 - 25 %, bevorzugt in einem Bereich von 2 - 15 % und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 3 - 10 % einer Querschnittsfläche eines Motoreinlasses des Sauggeräts liegt, wobei der Motoreinlass den ersten Kanal turbinenseitig begrenzt. Vorzugsweise kann ein Querschnitt des zweiten Kanals sehr viel kleiner ausgebildet sein als ein Querschnitt des ersten Kanals, gemessen am Motoreinlass, d.h. am Übergang des ersten Kanals zum Motor des Sauggeräts. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Querschnitt des Bypass-Kanals zwischen 3 und 10 % des Querschnitts des ersten Kanals im Bereich des Motoreinlasses betragen. Dieses Größenverhältnis der Querschnitte der Kanäle hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn mit der Erfindung ein effektiver Saugbetrieb während der Filterabreinigung aufrecht erhalten, aber gleichzeitig auch eine wirksame Filterabreinigung bereitgestellt werden soll.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der erste Kanal motorseitig von einem Motoreinlass begrenzt wird, wobei der Motoreinlass eine Querschnittsfläche aufweist. Der erste Kanal, der im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als «Saugkanal» bezeichnet wird, beginnt vorzugsweise an der Turbine, wobei der Übergang zwischen Turbine und erstem Kanal im Sinne der Erfindung bevorzugt als Motoreinlass bezeichnet wird. Zwischen der Turbine und dem Kolbenraum kann ein Zwischenabschnitt des Saugkanals angeordnet vorliegen. Dieser Zwischenabschnitt kann beispielsweise einen sich verjüngenden Querschnitt aufweisen. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Querschnitt des Zwischenabschnitts am Motoreinlass größer ist als in dem Bereich, in dem der Zwischenabschnitt in den Kolbenraum des Sauggeräts einmündet. Dieser Mündungsbereich kann im Sinne der Erfindung bevorzugt als Motor-Öffnung des ersten Kanals bzw. des Kolbenraums bezeichnet werden. Mit anderen Worten wird der Zwischenabschnitt des ersten Kanals auf Seite der Turbine oder des Motors durch einen Motoreinlass und auf der Seite des Kolbenraums durch die Motor-Öffnung begrenzt. Der erste Kanal führt vorzugsweise durch den Kolbenraum, wobei sich an den Kolbenraum der Filter und ggf. der Sammelbehälter für Sauggut anschließt. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Beschreibung des ersten Kanals in umgekehrter Strömungsrichtung des Saugstroms erfolgt. In Saugrichtung wird der mit Sauggut beladene Luftstrom wird über einen Saugeinlass in das Sauggerät eingesaugt und zunächst durch den Sammelbehälter geführt, wo sich der größte Teil des Saugguts abscheidet. Der Luftstrom wird dann im Saugbetrieb durch den Filter gesaugt, wo eine weitere Reinigung des Luftstroms erfolgt. Der Luftstrom wird anschließend durch den Kolbenraum in Richtung der Turbine geführt, wobei zwischen dem Kolbenraum bzw. der Motor-Öffnung auf der einen Seite und der Turbine bzw. dem Motoreinlass auf der anderen Seite ein Zwischenabschnitt des ersten Kanals angeordnet vorliegen kann. Aus Sicht der Motor-Öffnung kann ein Querschnitt des Zwischenabschnitts in Richtung der Turbine bzw. in Richtung des Motoreinlasses zunehmen, so dass ein Querschnitt des Zwischenabschnitts im Bereich des Motoreinlasses größer ist als im Bereich der Motor-Öffnung.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Querschnitt bzw. die Querschnittsfläche des zweiten Kanals über seine Länge im Wesentlichen konstant ist. Mit anderen Worten weist der Bypass-Kanal an verschiedenen Stellen im Wesentlichen einen gleichen oder ähnlichen Querschnitt auf. Der zweite Kanal kann beispielsweise in dem Zwischenabschnitt des ersten Kanals beginnen oder - je nach Sichtweise - in diesen einmünden. Der zweite Kanal kann insbesondere so durch das Sauggerät verlaufen, dass der Bypass-Kanal den Kolben bzw. den Kolbenraum umgeht. Der Begriff «umgehen» bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der zweite oder Bypass-Kanal nicht durch den Kolbenraum geführt wird, sondern diesen gerade meidet. Es kann im Sinne der Erfindung aber auch bevorzugt sein, dass keine fixe räumliche Trennung zwischen dem Kolbenraum und dem zweiten Kanal besteht. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass keine direkte fluidische Verbindung zwischen dem Kolbenraum und dem zweiten Kanal des Sauggeräts besteht. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass eine eingeschränkte, minimale fluidische Verbindung zwischen dem zweiten Kanal und dem Kolbenraum existiert. Während ein erstes Ende des Bypass-Kanals in den Zwischenabschnitt des ersten Kanals einmünden kann, mündet ein zweites Ende des Bypass-Kanals vorzugsweise in den Filter des Sauggeräts ein. Mit anderen Worten verbindet der zweite Kanal den ersten Saugkanal mit dem Filter, wobei es im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt ist, dass der zweite Kanal den Zwischenabschnitt des ersten Kanals mit dem Filter verbindet. Damit kann im Saugbetrieb des Sauggeräts ein kleiner Teil des Luftstroms durch den Bypass-Kanal fließen, während ein größerer Teil des Luftstroms durch den ersten Kanal strömen kann.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Kolbenraum mindestens eine Anlagefläche vorgesehen ist, die die Bewegung des Kolbens von der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigung-Stellung begrenzt. Wenn die Bewegung des Kolbens von der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigung-Stellung eine Bewegung von oben nach unten darstellt, kann die mindestens eine Anlagefläche beispielweise auf einer Unterseite des Kolbenraums angeordnet vorliegen, so dass der Kolben von der Anlagefläche abgebremst wird, wenn sich der Kolben zur Durchführung der Filterabreinigung von der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigung-Stellung bewegt.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Kolbenraum eine Kompressionszone aufweist, wobei sich die Kompressionszone zwischen der mindestens einen Anlagefläche und einer Motor-Öffnung des Kolbenraums erstreckt. Es ist im Sinne der Erfindung besonders bevorzugt, dass sich die Kompressionszone zwischen der mindestens einen Anlagefläche und einer Unterkante einer Motor-Öffnung des Kolbenraums erstreckt. In der Kompressionszone liegt das Kompressions- oder Luftvolumen vor, das durch die Bewegung des Kolbens komprimiert werden kann. Dieses Zusammendrücken oder Komprimieren des Kompressionsvolumens erfolgt vorzugsweise in einer sog. Kompressionsphase des Filterabreinigungsvorgangs, die vorzugsweise damit beginnt, dass der Kolben eine Bewegung von der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigungs-Stellung durchführt. Der Kolben überstreicht bei dieser Bewegung die Motor-Öffnung des Kolbenraums und verschließt diese. Dadurch wird der größere Teil des Saugstroms von der Turbine abgeschnitten, so dass er zum Erliegen kommt. Durch die Vorsehung des zweiten Kanals, der durch die Bewegung des Kolbens gerade nicht verschlossen wird, kann der Saugbetrieb auch bei verschlossenem ersten Kanal fortgesetzt werden. Daraus resultiert, dass der Saugbetrieb durch den Verschluss der Motor-Öffnung durch den Kolben bzw. seine Bewegung so wenig eingeschränkt wird, so dass der Saugbetrieb für den Nutzer während der Filterabreinigung fast unbemerkt fortgesetzt werden kann.
  • Wenn sich der Kolben von der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigungs-Stellung bewegt und die Motor-Öffnung zwischen erstem Kanal und Kolbenraum verschließt, wird der Saugbetrieb durch den ersten Kanal unterbrochen. Der Kolben beendet seine Bewegung nach Überstreichen und Verschließen der Motor-Öffnung aber nicht, sondern der Kolben setzt seine Bewegung in Richtung des Filters fort. Diese Bewegung erfolgt vorzugsweise sehr rasch bzw. schlagartig, so dass dabei die Luft in der Kompressionszone durch die Kolbenbewegung verdichtet, d.h. komprimiert wird. Durch die fortgesetzte Kolbenbewegung wird diese komprimierte Luft durch den Filter des Sauggeräts geschoben, wobei dieser Vorgang im Sinne der Erfindung bevorzugt als «Stoß» bezeichnet wird. Dieser Stoß bewirkt zum einen eine Rückspülung des Filters, d.h. eine Luftströmung durch den Filter in einer Richtung, die der Richtung des Saugstroms im Saugbetrieb entgegengesetzt ist. Darüber hinaus bewirkt der Stoß eine mechanische Erschütterung des Filters. Durch diese Doppelwirkung des Stoßes kann eine besonders wirkungsvolle Filterabreinigung bereitgestellt werden, obwohl nur ein Kolben und eine sehr geringe Menge Rückspülluft eingesetzt werden. Die Fortsetzung der Kolbenbewegung über den Motor-Öffnung hinaus erfolgt über eine Länge h, die vorzugsweise als «Höhe der Kompressionszone» bezeichnet wird. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass sich der Kolben bei der Bewegung von der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigungs-Stellung um eine Länge L bewegt, wobei die Länge L mindestens einer Summe des Durchmessers der Motor-Öffnung und der Höhe der Kompressionszone entspricht.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Höhe h der Kompressionszone [in mm] in einem Bereich von kleiner als (1/1.500·mm) einer Querschnittsfläche des Kolbens [in mm2] liegt. Vorzugsweise wird die Höhe der Kompressionszone zwischen der mindestens einen Anlagefläche und der Unterkante der Motor-Öffnung des Kolbenraums gemessen (vgl. Figuren). Es war vollkommen überraschend, dass mit einer so geringen Höhe der Kompressionszone und mit nur einem einzigen Kolben ein so starker Druckstoß erzeugt werden kann, dass eine effektive Filterabreinigung ermöglicht wird. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Höhe der Kompressionszone beispielsweise in einem Bereich von 2 - 17 mm liegen, während die Querschnittsfläche des Kolbens ("Kolbenfläche») beispielsweise bei 250 cm2 bzw. 25.000 mm2 liegen kann. Damit entspricht die Höhe h der Kompressionszone weniger als 1/1.500 der Kolbenfläche, unter Berücksichtigung der entsprechenden bzw. gleichen Maßeinheiten. Bei diesem Vergleich werden insbesondere die Höhe h der Kompressionszone in der Einheit mm mit der Kolbenfläche in der Einheit mm2 miteinander verglichen.
  • In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines vorgeschlagenen Sauggeräts. Die für das Sauggerät eingeführten Begriffe, Definitionen und technischen Vorteile gelten vorzugsweise für das Betriebsverfahren für das Sauggerät analog. Das Betriebsverfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
    1. a) Bereitstellung des Sauggerät und Betrieb des Sauggeräts in einem Saugbetrieb,
    2. b) Durchführung eines Filterabreinigungsvorgangs, indem sich ein Kolben aus einer Saugbetrieb-Stellung in eine Filterabreinigungs-Stellung bewegt, wobei durch diese Bewegung ein erster Kanal verschlossen wird, so dass Luft zwischen dem Kolben und einem Filter so komprimiert wird, dass ein Stoß komprimierter Luft durch den Filter gepresst und der Filter auf diese Weise abgereinigt wird.
  • Mit anderen Worten umfasst das Verfahren neben der Bereitstellung des Sauggerät und seinem Betrieb in einem Saugbetrieb insbesondere auch eine Bewegung des Kolbens von einer Saugbetrieb-Stellung in eine Filterabreinigungs-Stellung, wobei durch diese Bewegung des Kolbens die Filterabreinigung initiiert wird. Durch die Bewegung des Kolbens wird der erste Kanal, der während des Saugbetriebs den größeren Teil des Saugstroms aufnimmt, verschlossen, so dass der Saubgetrieb währen der Filterabreinigung durch einen zweiten Kanal aufrechterhalten werden kann. Der Filterabreinigungsvorgang beginnt vorzugsweise mit dem Verschluss der Motor-Öffnung des Kolbenraums, wodurch der erste Kanal verschlossen wird. Es schließt sich vorzugsweise die Kompressionsphase an, bei der die Luft im Kompressionsvolumen des Kolbenraums zusammengedrückt und durch den Filter geschoben wird. Nach Abschluss des Filterabreinigungsvorgangs bewegt sich der Kolben wieder in seine Ausgangslage, die vorzugsweise der Saugbetrieb-Stellung des Kolbens entspricht. Es war vollkommen überraschend, dass mit der Erfindung ein effektiver Saugbetrieb während der Filterabreinigung aufrecht erhalten, aber gleichzeitig auch eine wirksame Filterabreinigung bereitgestellt werden kann.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Saugbetrieb ein größerer Anteil eines Saugstroms durch den ersten Kanal strömt und ein kleinerer Anteil des Saugstroms durch einen zweiten Kanal strömt. Vorzugsweise ist der zweite Kanal als Bypass-Kanal ausgebildet, wobei der zweite Kanal insbesondere dazu eingerichtet ist, den Kolbenraum des Sauggeräts zu umgehen bzw. den Kolbenraum zu meiden.
  • Vorzugsweise strömt der Saugstrom während des Saugbetriebs des Sauggeräts durch den ersten und durch einen zweiten Kanal, wobei ein größerer Anteil des Saugstroms durch den breiteren, d.h. größeren ersten Kanal fließt, während ein kleinerer Anteil des Saugstroms durch den zweiten Kanal fließt, der vorzugsweise einen kleineren Querschnitt aufweist als der erste Kanal. Dadurch unterscheidet sich der Saugbetrieb des Sauggeräts von der Durchführung einer Filterabreinigung ("Filterabreinigungsvorgang") vorzugsweise dadurch, dass im Saugbetrieb der Saugstrom durch den Saugkanal und den Bypass-Kanal fließt, während im Laufe eines Filterabreinigungsvorgangs der Saugstrom lediglich durch den zweiten Kanal, d.h. den Bypass-Kanal, strömt. Dieses Abschalten des ersten Kanals, d.h. des Saugkanals, wird insbesondere durch die Bewegung des einen Kolbens bewirkt, der sich in einem Kolbenraum des Sauggeräts hin- und herbewegen kann. Je nach Ausgestaltung des Kolbenraums kann es sich dabei um eine Oben-Unten- (d.h. eine Aufwärts-Abwärts-) oder um eine Seitwärts-Bewegung des Kolbens handeln. Der Kolben ist vorzugsweise dazu eingerichtet, eine Linear-Bewegung auszuführen, um einen Filterabreinigungsvorgang zu starten bzw. durchzuführen. Durch die Bewegung des Kolbens kann der erste Kanal verschlossen werden, so dass keine fluidische Verbindung mehr besteht zwischen dem Motor des Sauggeräts und dem Filter. Dazu kann der Kolben über die Motor-Öffnung des Kolbenraums streichen, wodurch die Motor-Öffnung und damit der erste Kanal verschlossen werden. Auf diese Weise besteht keine Saugströmung mehr, die durch den ersten Kanal strömt. Der Saugbetrieb des Sauggeräts wird während eines Filterabreinigungsvorgang, d.h. in der Filterabreinigungsphase, durch den zweiten Kanal aufrechterhalten, der vorzugsweise den Kolbenraum umgeht. Der zweite Kanal stellt einen Bypass bzw. eine gezielte Umgehung des Kolbenraums des Sauggeräts dar. Dies wird vorteilhafterweise dadurch ermöglicht, dass der zweite Kanal beispielsweise außen an dem Kolbenraum vorbei geführt wird.
  • Die Formulierung, dass der Saugbetrieb durch den Bypass-Kanal aufrechterhalten wird, ist kein Widerspruch zu der Aussage, dass der Saugstrom während des Saugbetriebs des Sauggeräts durch den ersten und durch einen zweiten Kanal strömt, während im Laufe eines Filterabreinigungsvorgangs der Saugstrom lediglich durch den zweiten Kanal, d.h. den Bypass-Kanal, strömt. Der Saugbetrieb bzw. die Saugphase des Sauggeräts ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Sauggerät nur saugt, aber der Filter nicht abgereinigt wird. Die Filterabreinigungsphase des Sauggeräts ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass der Filter des Sauggeräts abgereinigt wird, während der Saugbetrieb des Sauggeräts durch den zweiten oder Bypass-Kanal - quasi in einem Sonderbetrieb - aufrechterhalten wird. Dieses Aufrechterhalten des Saugbetriebs während der Durchführung eines Filterabreinigungsvorgangs stellt einen besonderen Vorteil der Erfindung dar.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Kolben pneumatisch und/oder mechanisch in eine Ausgangsposition zurückgeführt wird. Der Kolben wird insbesondere nach Abschluss des Filterabreinigungsvorgangs wieder in seine Ausgangsposition zurückbefördert. Die Ausgangsposition entspricht vorzugsweise der Saugbetrieb-Stellung des Kolbens. Die Rückführung des Kolbens kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen. Beispielsweise kann die Rückführung des Kolbens auf mechanische Weise erfolgen. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann der Kolben auf eine pneumatische Weise in seine Ausgangsposition zurückbefördert werden. Die Rückführung des Kolbens in seine Ausgangsposition stellt insbesondere eine Gegenbewegung dar zu der Bewegung, mit dem der Kolben aus der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigungs-Stellung befördert wird. Mit anderen Worten wird der Kolben durch die Rückführung von der Filterabreinigungs-Stellung in die Saugbetrieb-Stellung zurückbefördert, wobei die Saugbetrieb-Stellung die Ausgangsposition des Kolbens darstellt.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Sauggeräts im Saugbetrieb
    Fig. 2
    Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Sauggeräts zu Beginn der Filterabreinigung
    Fig. 3
    Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Sauggeräts während der Filterabreinigung
    Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:
  • Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Sauggeräts 10 im Saugbetrieb. Das Sauggerät 10 kann als Staubsauger oder als Industrietaubsauger ausgebildet sein und umfasst einen Motor 16, der einen Luft- oder Saugstrom 18 erzeugt. Das Sauggerät 10 kann aus einem Oberteil (Saugkopf) und einem Unterteil bestehen, wobei das Unterteil des Sauggeräts 10 einen Sammelbehälter 12 für Sauggut 14, wie Staub, umfassen kann. In dem Sauggerät 10 kann eine Öffnung vorgesehen sein (nicht dargestellt), die mit einem Saugschlauch (nicht dargestellt) verbunden werden kann. Der Saugschlauch kann mit einer Bodendüse oder einer Werkzeugmaschine (nicht dargestellt) verbunden werden, so dass mit dem Sauggerät 10 ein Boden gereinigt oder Staub, der bei der Arbeit mit der Werkzeugmaschine entsteht, aufgesaugt werden kann. Der Staub 14 wird mithilfe des Saugstroms 18 in das Sauggerät 10 eingesaut, wobei sich ein großer Teil des Staubs 14 in dem Sammelbehälter 12 ablagern kann. Der Saugstrom 18 wird innerhalb des Sauggeräts 10 weiter durch einen Filter 20 geführt, wobei der Saugstrom 18 durch den Filter 20 weiter gereinigt wird. Bei Durchgang des Saugstroms 18 durch den Filter 20 können einzelne Staubpartikel 14 in dem Filter hängen bleiben, so dass diese Staubpartikel 14 aus dem Luftstrom 18 herausgefiltert werden. Bei starker Staubbelastung kann sich der Filter 20 des Sauggeräts 10 zusetzen, wodurch die Leistungsfähigkeit des Sauggeräts 10 bzw. seine Saugstärke vermindert sein kann. Im Bereich der Industrietaubsauger ist es daher bekannt, den oder die Filter 20 des Sauggeräts 10 regelmäßig abzureinigen. Im Kontext der vorliegenden Erfindung wird dazu vorgeschlagen, dass ein Kolben 22 in Richtung des Filters 20 bewegt wird. Diese Bewegung des Kolbens 22 ist in Figur 2 durch einen Pfeil mit dem Buchstaben «v» gekennzeichnet. Der Kolben 22 kann sich insbesondere linear in einem Kolbenraum 26 bewegen und an seiner Unterseite eine Kolbenfläche 42 mit einer bestimmten Querschnittsfläche aufweisen. Wenn sich der Kolben 22 bei Durchführung beispielsweise von oben nach unten in dem Kolbenraum 26 bewegt, kann in einer Kompressionszone (siehe Fig. 2) die in der Kompressionszone 38 befindliche Luft zusammengedrückt bzw. komprimiert werden. Dies insbesondere dadurch, dass der Filter 20 zunächst einen Widerstand für die in der Kompressionszone 38 befindliche Luft darstellt, wobei dieser Widerstand aber durch die Bewegung des Kolbens 22 nach unten und die Erhöhung des Drucks auf die Luft überwunden werden kann. Durch die fortgesetzte Bewegung des Kolbens 22 kann die komprimierte Luft stoßartig durch den Filter 20 gedrückt werden. Dadurch werden vorteilhafterweise zwei Wirkungen erreicht: zum einen kommt es zu einer sog. Rückspülung des Filters 20, d.h. Luft wird in umgekehrter Saugrichtung durch den Filter 20 geleitet. Zum anderen kommt es durch den Durchgang des Stoßes komprimierter Luft zu einer mechanischen Erschütterung des Filters 20. Beide Wirkungen der Kolbenbewegung führen zu einer wirksamen Abreinigung des Filters 20, wobei etwaiger anhaftender Filterkuchen von dem Filter 20 gelöst werden kann und in den Sammelbehälter 12 fällt.
  • Mit der Erfindung wird aber nicht nur eine wirksame Filterabreinigung bereitgestellt. Durch eine im Folgenden beschriebene Anordnung eines ersten Kanals 24 und eines zweiten Kanals 28 kann der Saugbetrieb des Sauggeräts 10 auch während der Durchführung einer Filterabreinigung aufrechterhalten werden. Der erste Kanal 24, der im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als «Saugkanal» bezeichnet wird, ist dazu eingerichtet, einen größeren Anteil 18a des Saugstroms 18 aufzunehmen. Der zweite Kanal 28, der im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als «Bypass-Kanal» bezeichnet wird, ist dazu eingerichtet, einen kleineren Anteil 18b des Saugstroms 18 aufzunehmen. Der größere Anteil 18a des Saugstroms 18 ist in Figur 1 mit einer stärkeren gestrichelten Linie dargestellt als der kleinere Anteil 18b des Saugstroms 18. Der kleinere Anteil 18b und der größere Anteil 18a bilden zusammen den Saugstrom 18, wie mit der geschweiften Klammer in Figur 1 zum Ausdruck gebracht wird. Der größere Anteil 18a des Saugstroms 18 wird im ersten Kanal 24 vom Filter 20 in Richtung des Motors 16 bzw. der Turbine (nicht dargestellt) des Sauggeräts 10 geführt. Dabei passiert der Saugstrom 18a im Saugbetrieb den Kolbenraum 26 und verlässt den Kolbenraum 26 durch eine Motor-Öffnung 40, wobei die Motor-Öffnung 40 einen Durchmesser d aufweist. Zwischen dem Kolbenraum 26 und dem Motor 16 kann ein Zwischenabschnitt 44 des ersten Kanals 24 angeordnet vorliegen (vgl. Figur 3), durch den der größere Teil 18a des Saugstroms 18 geführt wird. Am Ende des Zwischenabschnitts 44 befindet sich ein Motoreinlass 34, der eine Querschnittsfläche 32 aufweist. Mit anderen Worten kann der Zwischenabschnitt 44 turbinenseitig von dem Motoreinlass 34 begrenzt werden, während der Zwischenabschnitt 44 auf Seiten des Kolbenraums 26 von der Motor-Öffnung 40 begrenzt wird. Somit erstreckt sich der Zwischenabschnitt 44 zwischen der Motor-Öffnung 40 auf der einen Seite und dem Motoreinlass 34 auf der anderen Seite. Der Zwischenabschnitt 44 kann ein sich verjüngendes Profil aufweisen, wobei ein Querschnitt 32 des Motoreinlasses 34 größer sein kann als eine Querschnittsfläche der Motor-Öffnung 40, wobei die Motor-Öffnung 40 einen Durchmesser d aufweist. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Querschnitt des ersten Kanals 24 bzw. seines Zwischenabschnitts 44 im Bereich des Motoreinlasses 34 größer ist als ein Querschnitt des ersten Kanals 24 bzw. seines Zwischenabschnitts 44 im Bereich der Motor-Öffnung 40, wobei die Motor-Öffnung 40 den Übergang zwischen dem Zwischenabschnitt 44 oder dem Motor 16 auf der einen Seite und dem Kolbenraum 26 auf der anderen Seite markiert bzw. bildet. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Querschnittsfläche 30 des zweiten Kanals 28 deutlich kleiner ist als die Querschnittsfläche 32 des Motoreinlasses 34. Vorzugsweise kann die Größe der Querschnittsfläche 30 des zweiten Kanals 28 in einem Bereich von 3 - 10 % von einer Querschnittsfläche 32 des Motoreinlasses 34 liegen. Wenn die Querschnittsfläche 32 des Motoreinlasses 34 beispielsweise 100 cm2 beträgt, kann die Querschnittsfläche 30 des zweiten Kanals 28 beispielsweise in einem Bereich zwischen 3 und 10 cm2 liegen. Es hat sich gezeigt, dass durch ein solches Verhältnis der Querschnittsflächen eine gute Aufteilung zwischen dem größeren Teil 18a und dem kleineren Teil 18b des Saugstroms 18 erreicht werden kann. Dadurch kann einerseits eine wirksame Rückspülung des Filters 20 zum Zwecke der Filterabreinigung erreicht werden und andererseits der Saugbetrieb des Sauggeräts 10 über den zweiten Kanal 28 in einem Maße aufrecht erhalten werden, dass weiter Sauggut 14 mit einer ausreichenden Saugkraft in das Sauggerät 10 eingesaugt werden kann.
  • Das Sauggerät 10 kann neben dem ersten Kanal 24 einen zweiten Kanal 28 aufweisen, der sich beispielsweise zwischen dem Zwischenabschnitt 44 und dem Filter 20 erstreckt. Der zweite Kanal 28 ist insbesondere als Bypass-Kanal ausgebildet, um den Kolbenraum 26 zu umgehen und einen kleineren Teil des Saugstroms 18b an dem Kolbenraum 26 vorbei vom Filter 20 zur Turbine bzw. zum Motor 16 des Sauggeräts 10 zu leiten. Durch die Vorsehung des zweiten Kanals 28 kann der Saugbetrieb auch dann aufrechterhalten werden, wenn der Filter 20 des Sauggeräts 10 abgereinigt wird. Der erste Kanal 24 wird während der Filterabreinigung vorzugsweise verschlossen, und zwar durch den Kolben 22, der sich, um eine Filterabreinigung zu starten, im Kolbenraum 26 von einer Saugbetrieb-Stellung in eine Filterabreinigung-Stellung bewegt. Mit anderen Worten ist der Kolben 22 dazu eingerichtet, eine Filterabreinigung zu starten, indem sich der Kolben 22 von einer Saugbetrieb-Stellung in eine Filterabreinigung-Stellung bewegt. Dazu kann sicher der Kolben 22 beispielsweise von einer höhergelegenen Saugbetrieb-Stellung in eine tiefergelegene Filterabreinigung-Stellung bewegen, d.h. eine Bewegung von oben nach unten, der Schwerkraft folgend, ausführen. Figur 1 zeigt insbesondere ein Sauggerät 10, bei dem der Kolben 22 im Kolbenraums 26 in der Saugbetrieb-Stellung vorliegt. Das bedeutet in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, dass der Kolben 22 im Saugbetrieb in einem oberen Bereich des Kolbenraums 26 angeordnet vorliegt. Der größere Teil 18a des Saugstroms 18 kann nur in der Saugbetrieb-Stellung des Kolbens 22 fließen, während der kleinere Teil 18b des Saugstroms 18 sowohl in der Saugbetrieb-Stellung (Figur 1), als auch in er Zwischenstellung (Figur 2), als auch in der Filterabreinigungs-Stellung (Figur 3) des Kolbens 22 strömen kann. Die Strömung des größeren Teils 18a des Saugstroms 18 durch den ersten Kanal 24 wird insbesondere durch die Abwärtsbewegung de Kolbens 22 unterbrochen, mit der die Filterabreinigung initiiert wird. Vorzugsweise fließt im Kontext der vorliegenden Erfindung während der Filterabreinigung lediglich ein sehr viel kleinerer Saugstrom 18 im Vergleich zum Saugbetrieb.
  • Wenn sich der Kolben 22 aus der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigung-Stellung bewegt, überstreicht der Kolben 22 vorzugsweise die Motor-Öffnung 40 des Kolbenraums 26 und verschließt die Motor-Öffnung 40 dadurch. Auf diese Weise kommt der Saugstrom 18a durch den ersten Kanal 24 zum Erliegen, während der Saugstrom 18b durch zweiten Kanal 28 weiter strömen kann. Der zweite Kanal 28 weist über seine Länge in dem in den Figuren darstellten Ausführungsbeispielen der Erfindung einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser auf. Dadurch ist auch die Querschnittsfläche 30 des zweiten Kanals 28 über seine Länge im Wesentlichen konstant.
  • Die Situation, dass sich der Kolben 22 nach unten bewegt und die Motor-Öffnung 40 des Kolbenraums 26 verschließt, wird in Figur 2 dargestellt. Die (Abwärts-)Bewegung des Kolbens 22 wird insbesondere durch den nach unten weisenden Pfeil symbolisiert, der mit dem Buchstaben «v» gekennzeichnet ist. Figur 2 zeigt somit eine Zwischenstellung des Kolbens 22, die sich zwischen der Saugbetrieb-Stellung und der Filterabreinigung-Stellung befindet. In dieser Zwischenstellung befindet sich unterhalb des Kolbens 22 bzw. der Kolbenfläche 42 die Kompressionszone 38, die ein Kompressionsvolumen umfasst. Das Kompressionsvolumen wird von der Luft, die sich in diesem unteren Bereich des Kolbenraums 26 befindet, gebildet. Mit anderen Worten kann ein unterer Bereich des Kolbenraums 26, der sich zwischen dem Filter 20 und dem Kolben 22 bzw. der Kolbenfläche 42 erstreckt, die Kompressionszone 38 bilden, die eine bestimmte Menge Luft umfasst, die durch die fortgesetzte Bewegung des Kolbens 22 - in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel: in eine Raumrichtung nach unten - zusammengedrückt werden kann. Die Luft in der Kompressionszone 38 wird dadurch komprimiert. Die Raumrichtungen O (nach oben) und U (nach unten) werden in Figur 2 durch den Doppelpfeil symbolisiert, wobei die Spitzen des Doppelpfeils in die Raumrichtung nach oben (O) oder in die Raumrichtung nach unten (U) zeigen.
  • Die Kompressionszone 38 weist eine Höhe h auf, wobei die Höhe h beispielsweise dem Abstand zwischen der mindestens einen Anlagefläche 36 und der Unterkante der Motor-Öffnung 40 entsprechen kann. Mit anderen Worten kann sich die Kompressionszone 38 in der Oben-Unten-Ausrichtung zwischen der Motor-Öffnung 40 (oben) und der mindestens einen Anlagefläche 36 (unten) erstrecken. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Höhe h der Kompressionszone 38 in einem Bereich von kleiner als 1/1.500·mm einer Querschnittsfläche 42 des Kolbens 22 liegt. Die Höhe h der Kompressionszone 38 wird in der Einheit Millimeter [mm] angegeben, während die Querschnittsfläche 42 des Kolbens 22 in der Einheit Quadrat-Millimeter [mm2] angegeben wird. Die optimale Höhe h der Kompressionszone 38 in der Einheit mm kann somit bestimmt werden, indem die Fläche des Kolbens (in der Einheit mm2) mit dem Faktor (1/1.500·mm) multipliziert wird. Die Bewegung des Kolbens 22 hat beispielsweise eine Länge L, die in Figur 1 dargestellt wird. Die Länge L der Bewegung des Kolbens 22 kann der Summe der Höhe h der Kompressionszone 38 und dem Durchmesser d der Motor-Öffnung 40 entsprechen, also L = h + d.
  • Wenn sich der Kolben 22 im Kolbenraum 26 weiter nach unten, in Richtung des Filters 22, bewegt, schiebt der Kolben 22 die komprimierte Luft vor sich her. Die komprimierte Luft bildet einen Druckluftstoß, der sich durch den Filter 20 bewegen und auf diese Weise den Filter 20 abreinigen kann. Der Druckluftstoß oder Druckluftimpuls wirkt dabei auf zwei Weisen: zum einen führt der Druckluftstoß zu einer Rückspülung des Filters 20, so dass etwaiger Filterkuchen gelöst wird und in den Sammelbehälter 12 des Sauggeräts 10 fallen kann. Zum anderen kann der Druckluftstoß eine mechanische Erschütterung des Filters 20 bewirken, die ebenfalls dazu führen kann, dass sich ggf. anhaftender Filterkuchen vom Filter 20 löst.
  • Die Bewegung des Kolbens 22 endet, wenn der Kolben 22 an der mindestens einen Anlagefläche 36 anschlägt und dadurch zum Halten kommt. Der Kolben 22 hat dann seine Filterabreinigung-Stellung erreicht. Die Filterabreinigung-Stellung des Kolbens 22 wird in Figur 3 darstellt.
  • Der zweite Kanal 28 wird vorteilhafterweise durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 22 nicht verschlossen. Dafür sorgen die Auflageflächen 36, die beispielsweise oberhalb des Filters 20 im Kolbenraum 26 vorgesehen sein können. Die Auflage- oder Anlageflächen 36 bremsen die Bewegung des Kolbens 22 ab, so dass der Kolben 22 auf den Auflageflächen 36 zu Liegen kommt. In dieser Filterabreinigung-Stellung des Kolbens 22 kann nur der kleinere Teil 18b des Saugstroms 18 fließen, wobei über diesen kleineren Teil 18b des Saugstroms 18 des Saugbetrieb des Sauggeräts 10 aufrechterhalten werden kann und das Sauggerät 10 auch während der Filterabreinigung weiter zum Einsaugen von Sauggut 14 verwendet werden kann. Nach Abschluss der Filterabreinigung kann der Kolben 22 pneumatisch und/oder mechanisch in seine Ausgangsposition zurückgeführt werden, wobei die Ausgangsposition vorzugsweise der Saugbetrieb-Stellung des Kolbens 22 entspricht.
  • Figur 2 zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Sauggeräts 10 zu Beginn der Filterabreinigung, wobei sich der Kolben 22 in einer Zwischenstellung befindet, während Figur 3 eine mögliche Ausgestaltung des Sauggeräts 10 während der Filterabreinigung zeigt, wobei sich der Kolben 22 in einer Filterabreinigung-Stellung befindet.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Sauggerät
    12
    Sammelbehälter
    14
    Sauggut
    16
    Motor
    18
    Saugstrom
    18a
    größerer Teil des Saugstroms
    18b
    kleinerer Teil des Saugstroms
    20
    Filter
    22
    Kolben
    24
    erster Kanal
    26
    Kolbenraum
    28
    zweiter Kanal
    30
    Querschnittsfläche des zweiten Kanals
    32
    Querschnittsfläche des Motoreinlasses
    34
    Motoreinlass
    36
    Anlagefläche
    38
    Kompressionszone
    40
    Motor-Öffnung des Kolbenraums
    42
    Querschnittsfläche des Kolbens
    44
    Zwischenabschnitt
    h
    Höhe der Kompressionszone
    d
    Durchmesser der Motor-Öffnung
    L
    Länge der Bewegung des Kolbens
    v
    Bewegung des Kolbens
    O
    Raumrichtung nach oben
    U
    Raumrichtung nach unten

Claims (15)

  1. Sauggerät (10) mit einem Sammelbehälter (12) zur Aufnahme von Sauggut (14), mit einem Filter (20) zum Reinigen des Saugstroms (18) und mit einem Motor (16) zum Antrieb einer Turbine, wobei die Turbine dazu eingerichtet ist, einen Unterdruck und damit einen Saugstrom (18) zum Einsaugen des Saugguts (14) zu erzeugen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Sauggerät (10) einen Kolben (22) aufweist, der zur Durchführung einer Filterabreinigung beweglich ausgebildet ist und in einer Saugbetrieb-Stellung einen ersten Kanal (24) freigibt und durch eine Bewegung in eine Filterabreinigungs-Stellung den ersten Kanal (24) verschließt, wobei Luft zwischen dem Kolben (22) und dem Filter (20) so komprimiert wird, dass ein Stoß komprimierter Luft durch den Filter (20) gepresst und der Filter (20) auf diese Weise abgereinigt wird.
  2. Sauggerät (10) nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Kanal (24) zwischen dem Motor (16) des Sauggeräts (10) und dem Filter (20) angeordnet vorliegt, wobei der erste Kanal (24) als Saugkanal ausgebildet ist und zumindest abschnittsweise durch einen Kolbenraum (26) des Sauggeräts (10) verläuft.
  3. Sauggerät (10) nach Anspruch 2
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Sauggerät (10) einen zweiten Kanal (28) umfasst, der als Bypass-Kanal ausgebildet ist, wobei der zweite Kanal (28) dazu eingerichtet ist, den Kolben (22) und/oder den Kolbenraum (26) des Sauggeräts (10) zu umgehen.
  4. Sauggerät (10) nach Anspruch 2 oder 3
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Saugbetrieb während einer Filterabreinigung durch den zweiten Kanal (28) aufrechterhalten wird.
  5. Sauggerät (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Größe einer Querschnittsfläche (30) des zweiten Kanals (28) in einem Bereich von 1 - 25 %, bevorzugt in einem Bereich von 2 - 15 % und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 3 - 10 % einer Querschnittsfläche (32) eines Motoreinlasses (34) liegt.
  6. Sauggerät (10) nach Anspruch 5
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Motoreinlass (34) den ersten Kanal (24) turbinenseitig begrenzt.
  7. Sauggerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Kolbenraum (26) mindestens eine Anlagefläche (36) vorgesehen ist, die die Bewegung des Kolbens (22) von der Saugbetrieb-Stellung in die Filterabreinigung-Stellung begrenzt.
  8. Sauggerät (10) nach Anspruch 7
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kolbenraum (26) eine Kompressionszone (38) aufweist, wobei sich die Kompressionszone (38) zwischen der mindestens einen Anlagefläche (36) und einer Motor-Öffnung (40) des Kolbenraums (26) erstreckt.
  9. Sauggerät (10) nach Anspruch 8
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Höhe h der Kompressionszone (38) in einem Bereich von kleiner als (1/1.500·mm) einer Querschnittsfläche (42) des Kolbens (22) liegt.
  10. Sauggerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Länge der Bewegung des Kolbens (22) größer oder gleich einer Summe aus der Höhe h der Kompressionszone (38) und einem Durchmesser d der Motor-Öffnung (40) ist.
  11. Sauggerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Sauggerät (10) einen Zwischenabschnitt (44) aufweist, der zwischen Motor (16) und Kolbenraum (26) angeordnet vorliegt, wobei der Zwischenabschnitt (44) einen Teilabschnitt des ersten Kanals (24) bildet.
  12. Verfahren zum Betrieb eines Sauggeräts (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Bereitstellung des Sauggerät (10) und Betrieb des Sauggeräts (10) in einem Saugbetrieb,
    b) Durchführung eines Filterabreinigungsvorgangs, indem sich ein Kolben (22) aus einer Saugbetrieb-Stellung in eine Filterabreinigungs-Stellung bewegt, wobei durch diese Bewegung ein ersten Kanal (24) verschlossen wird, so dass Luft zwischen dem Kolben (22) und einem Filter (20) so komprimiert wird, dass ein Stoß komprimierter Luft durch den Filter (20) gepresst und der Filter (20) auf diese Weise abgereinigt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Saugbetrieb ein größerer Anteil eines Saugstroms (18) durch den ersten Kanal (24) strömt und ein kleinerer Anteil des Saugstroms (18) durch einen zweiten Kanal (28) strömt,
  14. Verfahren nach Anspruch 13
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Saugbetrieb während des Filterabreinigungsvorgangs durch den zweiten Kanal (28) aufrechterhalten wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kolben (22) pneumatisch und/oder mechanisch in eine Ausgangsposition zurückgeführt wird.
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