EP4475727A1 - Sauggerät mit drosselventil und verfahren zur abreinigung eines filters in einem solchen sauggerät - Google Patents

Sauggerät mit drosselventil und verfahren zur abreinigung eines filters in einem solchen sauggerät

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Publication number
EP4475727A1
EP4475727A1 EP23701798.3A EP23701798A EP4475727A1 EP 4475727 A1 EP4475727 A1 EP 4475727A1 EP 23701798 A EP23701798 A EP 23701798A EP 4475727 A1 EP4475727 A1 EP 4475727A1
Authority
EP
European Patent Office
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filter
suction
suction device
flow
throttle valve
Prior art date
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Granted
Application number
EP23701798.3A
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English (en)
French (fr)
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EP4475727B1 (de
EP4475727C0 (de
Inventor
Uwe Behringer
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP4475727A1 publication Critical patent/EP4475727A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4475727B1 publication Critical patent/EP4475727B1/de
Publication of EP4475727C0 publication Critical patent/EP4475727C0/de
Active legal-status Critical Current
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    • 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
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    • 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
    • A47L9/0072—Mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action
    • 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
    • A47L9/106—Dust removal
    • 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
    • A47L7/00—Suction cleaners adapted for additional purposes; Tables with suction openings for cleaning purposes; Containers for cleaning articles by suction; Suction cleaners adapted to cleaning of brushes; Suction cleaners adapted to taking-up liquids
    • A47L7/0095—Suction cleaners or attachments adapted to collect dust or waste from power tools

Definitions

  • the present invention relates to a suction device with a dirt collection container, a filter and a suction motor, wherein when the suction device is in suction operation, the suction motor generates a suction flow that flows from the dirt collection container through the filter in the direction of the suction motor.
  • the suction device is set up to carry out a cleaning of the filter while the suction device is in continuous suction operation by generating a backwash flow R from a clean side of the filter in the direction of a dirty side of the filter.
  • the suction device comprises a throttle valve, the throttle valve being provided on a dirt side of the filter and being set up to throttle the suction flow S, so that the backwash flow R is increased by the throttling of the suction flow S.
  • the invention in a second aspect, relates to a method for cleaning a filter in a suction device, the filter being cleaned while the suction device continues to operate by generating a backwash flow from a clean side of the filter in the direction of a dirty side of the filter, with the suction flow being throttled by a Throttle valve to increase the backwash flow leads.
  • the throttle valve can advantageously be used to adjust the cross section of a flow channel in the suction device and/or the pressure on a dirt side of a filter of the suction device.
  • vacuum cleaners In the field of industrial vacuum cleaners, for example, devices are known with which both liquid and solid substances can be sucked in. Such vacuum cleaners are usually referred to as wet-dry vacuum cleaners.
  • the solid substances can be, for example, dust, drilling dust or demolition material.
  • the liquid material can be cooling or flushing water, which together with the solid material can form a sludge-like mass.
  • a suction device is used in conjunction with a machine tool that generates dust or drill dust.
  • the dust-generating work carried out with the machine tool is preferably referred to as “application” within the meaning of the invention.
  • such devices are known in the field of industrial vacuum cleaners that can only suck in solid material.
  • the suction device expediently has a suction hose, on the front end of which a nozzle or a machine tool can be mounted.
  • the dirt collector is used to hold the vacuumed debris until the dirt collector is emptied.
  • the dirt collection container can in particular have a suction opening to connect a suction hose.
  • the filter is set up to separate or separate the suction material present in the air flow from the air flow.
  • This separation of air flow and suction material is preferably referred to as “filtering” or “filtering” within the meaning of the invention.
  • the filter is usually located between the dirt collector and the engine.
  • the side of the filter facing the dirt collection container is referred to as the first side or the dirty side of the filter for the purposes of the invention, while the side of the filter facing the suction motor is referred to as the second side or the clean side of the filter.
  • the air stream usually flows from the dirt collection container in the direction of the suction motor, i.e. from the dirty side of the filter in the direction of the clean side.
  • the material sucked in by the vacuum cleaner is either deposited in the dirt collection container or it gets caught in the filter of the vacuum cleaner.
  • An accumulation of suction material in the area of the filter can lead to the formation of a solid filter cake, as a result of which the flow resistance caused by the filter can increase significantly.
  • the flow resistance brakes or throttles the suction air flow with which the suction material is sucked in, and can thereby disadvantageously reduce the suction power of the suction device.
  • the filters of suction devices are cleaned regularly. This cleaning of a suction device filter is referred to as "filter cleaning" within the meaning of the invention.
  • this can lead to a permanently reduced suction power of the suction device, so that suction tasks to be carried out take longer and tie up more personnel.
  • the change intervals in which the filter of the suction device has to be replaced in order to guarantee or maintain a certain suction power can be shortened.
  • DE 690 23 165 T2 discloses a remote control device for suction or ventilation systems with a chamber, a driven suction fan and at least one pipe.
  • EP 3 827 724 A1 discloses a suction system comprising a central suction system, a plurality of suction points fluidically connected to the suction system, each with a throttle valve for each suction point and with a means for manually adjusting the throttle valve.
  • DE 10 2015 108 559 A1 discloses an air filter that can be backwashed, in particular for a vacuum cleaner, with a filter element separating a clean air space from a suction material space, with the vacuum cleaner being able to be operated in a filter mode or in a backwash mode.
  • US 2017 151 524 A1 describes a system and a method for backwashing a vacuum cleaner filter.
  • the object on which the present invention is based is to overcome the above-described deficiencies and disadvantages of the prior art and to provide a suction device and a method for filter cleaning with which the efficiency of filter cleaning can be improved and optimized.
  • a suction device having a dirt collection container, a filter and a suction motor, wherein when the suction device is in suction operation, the suction motor generates a suction flow that flows from the dirt collection container through the filter in the direction of the suction motor.
  • the suction device is set up to carry out a cleaning of the filter while the suction device is in continuous suction operation by generating a backwash flow R from a clean side of the filter in the direction of a dirty side of the filter.
  • the suction device comprises a throttle valve, the throttle valve being provided on a dirt side of the filter and being set up to throttle the suction flow S, so that the backwash flow R is increased by the throttling of the suction flow S.
  • the throttle valve is arranged in the suction flow.
  • the intake flow can be set and regulated, in particular throttled, by the throttle valve.
  • the throttle valve is preferably also referred to as “throttle” within the meaning of the invention, with the terms preferably being used synonymously.
  • the suction device may include a suction device head in an upper portion of the suction device and a dust collection container in a lower portion of the suction device.
  • An inlet opening can be provided in the lower area of the suction device, in particular in the area of the dust collection container.
  • a suction hose can be connected to this inlet opening, with the suction flow S being sucked into the suction device through the suction hose.
  • a machine tool which generates dust during its operation, can be arranged on a front side of the suction hose. This dust can be extracted through the suction hose with the proposed suction device.
  • the rear side of the suction hose can open out through the inlet opening into the dust collection container of the suction device, so that the dust-air mixture sucked in can be sucked into the dust collection container.
  • the filter of the suction device preferably faces the dust collection container with its dirty side, while the clean side of the filter preferably faces the upper region of the suction device and can be oriented in the direction of the suction motor.
  • the throttle is preferably located on the dirty side of the filter and in the suction flow.
  • the provision of the throttle valve on the dirty side of the filter of the suction device enables dynamic control and regulation of a filter cleaning process, with the filter cleaning process being able to be optimized by the throttle valve in particular with regard to its duration, its quality and the time it takes place.
  • the use of a throttle valve in the flow path through the suction device enables the filter to be cleaned as required, in the sense that the filter cleaning can be adapted to different ap- plications and connected machine tool can be adjusted. This can be done, for example, by defining design points that can be controlled depending on the application or the connected machine tool.
  • the pressure conditions in the suction device can be set by the throttle valve in such a way that a particularly efficient filter cleaning can be provided.
  • the cleaning process of the suction device takes place by backwashing the filter of the suction device.
  • Ambient air is admitted into the suction device on the clean side of the filter, so that the pressure in the suction device, in particular on the clean side of the filter, preferably rises suddenly.
  • the admission of the ambient air on the clean side of the filter can preferably take place through valves that close or release a further inlet opening.
  • the pressure on the clean side of the suction device is briefly higher than the pressure in the dust collection container, i.e. on the dirty side of the filter of the suction device, due to the preferably sudden increase - caused by the penetrating ambient air.
  • the penetrating ambient air acts indirectly on the filter in the sense that pistons or membranes transfer the penetrating air flow to the filter, so that the filter itself does not come into contact with the penetrating, unfiltered ambient air comes.
  • Pistons or membranes can generate an air cushion and push it in front of them, with this air cushion being able to generate a backwash flow which then flows through the filter from the clean side in the direction of the dirty side and thereby cleans the filter.
  • This cleaning process can be supported by the provision of the throttle valve, in that the suction flow is throttled through the throttle.
  • the throttle valve is preferably arranged in the suction flow before the dust collector and is set up to control, in particular to increase, the negative pressure in the dust collector shortly before the filter is cleaned or during the filter is cleaned.
  • the wording “increase in the negative pressure” preferably means that the pressure in the dust collection container falls (further).
  • an increase in the negative pressure within the meaning of the invention can preferably also be used as a pressure be called waste.
  • the throttle valve is set up to throttle the suction flow.
  • the term “throttling” is used in the context of the invention in the sense of “continuous switching”. It is preferred within the meaning of the invention that the throttle valve can be switched essentially continuously.
  • this preferably means that the throttle can not only be completely open (100% degree of opening) or completely closed (0% degree of opening), but preferably also any intermediate stage, i.e. preferably continuously variable degrees of opening between 0 and 100%.
  • the throttle can preferably not only switch between the "open” and “closed” settings in a binary manner, but can also take on intermediate stages, for example to open degrees of the inlet opening of the suction device from 15%, 20%, 25%, 33.3%, 43.6% , 50%, 67%, 75%, etc.
  • the present invention differs from solutions in which the suction flow is completely interrupted by the ability of the throttle valve not only to completely interrupt the suction flow or to allow it to pass unrestrictedly, but also to throttle it in the sense of "continuous switching”.
  • the throttle valve or its degree of opening can preferably be controlled by a central control unit of the suction device, with this central control unit of the suction device preferably being set up to control the entire cleaning process.
  • the throttle valve can be actuated manually or that the throttle valve can be activated electrically.
  • the entire cleaning process can be initiated manually, ie can be started, for example, by an operation by the user of the suction device.
  • This manual start of the cleaning process can preferably also be used to actuate the throttle valve, so that there is a brief throttling of the suction flow.
  • the throttle can be opened or closed by a central control unit as part of the cleaning process, so that separate actuation of the throttle valve can be omitted.
  • the cleaning process can preferably be controlled by the central control unit of the suction device.
  • Typical throttle times can range from 10 to 150 ms. Of course, other throttle times are also possible, for example up to 200 or 300 ms, as well as all intermediate values.
  • the dirty side of the filter is preferably that side of the filter which becomes clogged with dirt and dust during suction operation of the suction device.
  • the dirt side preferably faces the dirt collection container and the inlet opening of the suction device.
  • the filter of the suction device is preferably located in a flow channel or flow path which runs from the inlet opening through the dirt collection container through the filter in the direction of the suction motor of the suction device. When the suction motor is in operation, the suction flow that is generated by the suction motor flows through this flow channel or flow path.
  • the naturally aspirated engine can include a turbine or a compressor.
  • the pressure difference between the dirty side and the clean side of the filter can advantageously be increased and in this way the efficiency of the filter cleaning can be increased. Due to the greater pressure difference between the dirt side and the clean side of the filter, a stronger backwash flow through the filter can advantageously be achieved, so that the filter can be backwashed by a stronger air flow and cleaned better and more efficiently.
  • a further advantage associated with the provision of a throttle in the flow channel of a suction device is that the filter can be cleaned while the suction device is in continuous suction operation. As a result, you can work particularly efficiently with the proposed suction device and suction work to be done can be carried out quickly and with little outlay on personnel. In particular, there are no undesirable breaks in work during which the suction operation has to be interrupted due to a possible filter cleaning.
  • the cleaning of the filter of the suction device can be further improved if, instead of the manually operable throttle valve, an electrically activatable and in particular controllable and adjustable throttle is used.
  • the manually operated throttle can affect the suction power during suction operation if the suction flow is interrupted by the throttle for too long. If the suction flow through the throttle is weakened for too long, the negative pressure prevailing in the dust collection container during suction operation can collapse too much, so that the negative pressure can only be restored slowly and with great effort after the end of the filter cleaning.
  • the throttle valve which can be activated electrically, can in particular be regulated and/or controlled in a highly dynamic manner, so that a quantity of inflowing suction flow through the at least one inlet opening into the suction device can be adjusted as required.
  • the pressure on the dirty side of the filter of the suction device can be adjusted by means of an electrically operated throttle valve.
  • the cross-section of the flow channel between the intake opening and the naturally aspirated engine can be set particularly precisely and as required using an electrically activatable throttle.
  • the quality of the filter cleaning advantageously does not depend on the connected machine tool or the dust-generating work carried out with it ("application"), but rather the quality of the filter cleaning can be adjusted with the aid of the throttle valve.
  • the pressure drop in the dust collection container of the suction device can be adjusted with the throttle.
  • the throttle can enable a particularly finely adjustable regulation and/or control of the suction flow or the pressure drop, so that a pressure or pressure drop can be set on the dirty side of the filter of the suction device in order to ensure optimal cleaning of the filter in the provide suction device.
  • the throttle enables particularly good timing of the filter cleaning.
  • the filter cleaning can be optimally placed in terms of time in the operation of the suction device, so that on the one hand an optimal cleaning of the filter and on the other hand a particularly low impairment of the suction operation of the suction device is guaranteed.
  • the throttle is arranged in the area of the at least one inlet opening in the area of the dirt collection container, with the suction flow being able to flow into the suction device through the inlet opening.
  • the inlet opening can be, for example, an opening for the suction hose.
  • the throttle valve is preferably in the text of the present invention in the transition area from the suction hose to the suction device.
  • the invention is based on the idea that the throttle is arranged in the suction flow and on the dirt side of the filter of the suction device, so that the suction flow can be throttled by the throttle, ie can preferably be continuously adjusted.
  • the throttle valve can preferably also be arranged between the at least one inlet opening and the filter, so that it is arranged in particular on the dirty side of the filter of the suction device.
  • the throttle valve can be used in particular to set the pressure or the pressure drop on this dirty side of the filter and thus increase the efficiency of the filter cleaning by setting an optimal pressure difference between the dirty and clean side of the filter to optimize filters.
  • the setting of the optimum pressure difference can be achieved in particular by the throttle valve being set up to set a cross section of a flow channel in the suction device.
  • the throttle valve can preferably be set up to set the cross section of the flow channel in a range between 0 and 100%.
  • the throttle valve can not only binary between the positions "open” (essentially 100% opening of the inlet port and essentially 100% opening of the flow channel) and "closed” (essentially 0% opening of the inlet port and essentially 0% Opening of the flow channel) can be changed, but a fine adjustment of intermediate degrees of opening is possible.
  • the throttle valve may be opened 17%, 20%, 25%, 33.3%, 46.4%, or any other percentage between 0 and 100%.
  • the throttle valve is set up to set a pressure on a dirty side of the filter of the suction device.
  • the negative pressure on the dirty side of the filter can be increased by temporarily throttling the suction flow before and/or during filter cleaning.
  • this preferably means that the absolute pressure on the dirty side of the filter drops or is reduced for a short time.
  • the pressure on a dirty side of the filter of the suction device can advantageously be controlled or regulated.
  • the pressure on the dirty side of the filter of the suction device can be influenced by that a flow rate through the at least one inlet opening is varied or changed.
  • the invention in a second aspect, relates to a method for cleaning a filter in a proposed suction device.
  • the terms, definitions and technical advantages introduced for the suction device preferably apply analogously to the filter cleaning process.
  • the filter cleaning process is characterized by the following process steps: a) Operating the suction device in a suction mode, b) Carrying out a filter cleaning during continued suction mode by generating a backwash flow from a clean side of the filter in the direction of a dirty side of the filter, c) Throttling of a suction flow through a throttle valve for Reinforcement of the backwash flow.
  • the filter cleaning can be carried out while the suction operation of the suction device is continued.
  • a simultaneous cleaning of the at least one filter of the suction device is possible during the continued suction operation of the suction device.
  • the proposed suction device can be used particularly quickly and without interruption.
  • the throttle valve prefferably be actuated manually or for the throttle valve to be activated electrically.
  • a cross section of a flow channel in the suction device can be adjusted by the throttle valve in a range between 0 and 100%. This advantageously also makes it possible to set the pressure on a dirty side of a filter of the suction device using the throttle valve.
  • the proposed method dynamic control and regulation of the filter cleaning process can be made possible, with the throttle optimizing the filter cleaning in particular with regard to its duration, its quality and the point in time at which it takes place.
  • the invention enables a particularly needs-based cleaning of the filter in the sense that the filter cleaning can be adapted to different applications and connected machine tools.
  • FIG. 1 View of a preferred embodiment of a suction device in suction mode
  • FIG. 2 View of a preferred embodiment of a suction device during filter cleaning
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of a suction device 1 in suction mode.
  • the suction device 1 includes a dirt collection container 2, a filter 3 and a suction motor 4.
  • the suction motor 4 can include a turbine 5, the turbine 5 being driven by the suction motor 4 so that a suction flow S is generated. From a technical point of view, the turbine 5 works as a compressor, with air being able to be sucked in with the compressor in order to generate the suction flow S.
  • the suction flow S is used to suck in dust, dirt or a liquid mixture of water and dirt.
  • the suction stream S flows within the suction device 1 in a flow channel or flow path, which is also denoted by the reference symbol S.
  • the suction device 1 has an inlet opening 9 , with the suction flow S or the flow path S preferably being formed between the inlet opening 9 and the suction motor 4 or the turbine 5 .
  • the inlet opening 9 is preferably arranged in the dirt collection container 2 of the suction device 1 .
  • a filter 3 is arranged between the inlet opening 9 and the suction motor 4 and is designed to filter out dirt and dust from the suction flow S in order to prevent the suction motor 4 from being contaminated.
  • the filter 3 has a dirty side 7, which preferably faces the dirt collection container 2, and a clean side 8, which faces the suction motor 4 and the suction device head.
  • the term "dirty side 7" not only refers to the corresponding side of the filter 3, but preferably also to the area of the flow path S between the filter 3 and the inlet opening 9.
  • the phrases “on the dirty side” and “between the filter 3 and the inlet opening 9» are preferably to be understood as synonymous within the meaning of the invention.
  • the filter 3 can clog during operation of the suction device 1 or become clogged with a filter cake, as a result of which the suction power of the suction device 1 can be reduced.
  • a so-called filter cleaning ie cleaning of the filter 3 of the suction device 1 .
  • This filter cleaning is carried out in the context of the present invention with a backwash, ie a brief reversal of direction of the suction flow S.
  • a backwash ie a brief reversal of direction of the suction flow S.
  • the filter 3 is flowed through or flushed with a backwash flow R, with the backwash flow R from the clean side 8 of the filter 3 in the direction its dirty side 7 flows.
  • the backwash flow R is shown in FIG.
  • the backwash flow R can be generated by opening a further inlet opening 11 of the suction device 1, wherein this further inlet opening 11 can preferably be arranged in the upper area of the suction device 1 or in the head of the suction device 1 ("suction device head").
  • the further inlet opening 11 can be opened or closed with a valve (not shown), for example. When the valve is opened, ambient air 10 can flow through the further inlet opening 11 into the suction device 1 and act directly or indirectly on the filter 3 .
  • the suction device 1 has a throttle valve 6 which is preferably arranged in the area of the inlet opening 9 in the dirt collection container 2 of the suction device 1 .
  • the throttle valve 6 is arranged in particular in the suction flow S.
  • the at least one inlet opening 9 of the suction device 1 can be fully or partially opened or closed.
  • the inlet opening 9 of the suction device 1 can be opened or closed steplessly, so that the suction flow S can be set, in particular throttled, preferably steplessly by the throttle valve 6 .
  • a negative pressure forms inside the suction device 1.
  • This negative pressure is responsible for generating the suction flow S, with which dust, dirt and drilling mud can be sucked in by the suction device 1 .
  • the suction device 1 can be connected to a suction hose (not shown), the suction hose preferably opening into the suction device 1 in the region of the inlet opening 9 .
  • a pressure difference must be produced between the dirty side 7 and the clean side 8 of the filter 3 in order to generate a backwash flow R.
  • the pressure on the clean side 8 of the filter 3 is increased and reduced on the dirty side 7 of the filter 3 so that the backwash flow R can flow from the clean side 8 in the direction of the dirty side 7 of the filter 3 .
  • the pressure reduction on the dirt side 7 of the filter 3 is achieved in particular in that the cross section of the suction flow S is reduced through the at least one inlet opening 9 in the dirt collection container 2 of the suction device 1, so that the suction flow S itself is throttled.
  • the throttle valve 6 is used to throttle the suction flow S, with the throttle valve 6 preferably being able to be actuated manually or activated electrically.
  • an electrically activatable throttle is very particularly preferred, which can be adjusted or controlled in the sense that a flow rate of suction flow S through the inlet opening 9 can be regulated with the throttle valve 6 .
  • This allows the pressure drop on the dirty side 7 of the filter 3 of the suction device 1 to be adjusted, as well as the pressure difference between the dirty side 7 and the clean side 8 of the filter 3, and the resulting quality of the filter cleaning.
  • the throttle valve 6 is set up in particular to set a cross section Q (see FIG. 1) of the suction channel S.
  • the suction device 1 can have a central control unit 12 with which the process of cleaning the at least one filter 3 of the suction device 1 can be controlled.
  • the suction device 1 can have a further inlet opening 11 through which the ambient air 10 can flow into the suction device 1 .
  • a backwash flow R for cleaning the at least one filter 3 of the suction device 1 can be generated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filters For Electric Vacuum Cleaners (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sauggerät mit einem Schmutzsammelbehälter, einem Filter und einem Saugmotor, wobei in einem Saugbetrieb des Sauggeräts mittels des Saugmotors ein Saugstrom erzeugt wird, der vom Schmutzsammelbehälter durch den Filter in Richtung des Saugmotors strömt. Das Sauggerät ist dazu eingerichtet, eine Abreinigung des Filters während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts durchzuführen, indem eine Rückspülströmung R von einer Reinseite des Filters in Richtung einer Schmutzseite des Filters erzeugt wird. Das Sauggerät umfasst ein Drosselventil, wobei das Drosselventil auf einer Schmutzseite des Filters vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, den Saugstrom S zu drosseln, so dass die Rückspülströmung R durch die Drosselung des Saugstroms S verstärkt wird. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abreinigung eines Filters in einem vorgeschlagenen Sauggerät, wobei eine Filterabreinigung während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts durch Erzeugung einer Rückspülströmung von einer Reinseite des Filters in Richtung einer Schmutzseite des Filters durchgeführt wird, wobei eine Drosselung des Saugstroms durch ein Drosselventil zur Verstärkung der Rückspülströmung führt. Das Drosselventil kann vorteilhafterweise dazu verwendet werden, den Querschnitt eines Strömungskanals in dem Sauggerät und/oder den Druck auf einer Schmutzseite eines Filters des Sauggeräts einzustellen.

Description

SAUGGERÄT MIT DROSSELVENTIL UND VERFAHREN ZUR ABREINIGUNG EINES FILTERS IN EINEM SOLCHEN SAUGGERÄT
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sauggerät mit einem Schmutzsammelbehälter, einem Filter und einem Saugmotor, wobei in einem Saugbetrieb des Sauggeräts mittels des Saugmotors ein Saugstrom erzeugt wird, der vom Schmutzsammelbehälter durch den Filter in Richtung des Saugmotors strömt. Das Sauggerät ist dazu eingerichtet, eine Abreinigung des Filters während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts durchzuführen, indem eine Rückspülströmung R von einer Reinseite des Filters in Richtung einer Schmutzseite des Filters erzeugt wird. Das Sauggerät umfasst ein Drosselventil, wobei das Drosselventil auf einer Schmutzseite des Filters vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, den Saugstrom S zu drosseln, so dass die Rückspülströmung R durch die Drosselung des Saugstroms S verstärkt wird. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abreinigung eines Filters in einem Sauggerät, wobei eine Filterabreinigung während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts durch Erzeugung einer Rückspülströmung von einer Reinseite des Filters in Richtung einer Schmutzseite des Filters durchgeführt wird, wobei eine Drosselung des Saugstroms durch ein Drosselventil zur Verstärkung der Rückspülströmung führt. Das Drosselventil kann vorteilhafterweise dazu verwendet werden, den Querschnitt eines Strömungskanals in dem Sauggerät und/oder den Druck auf einer Schmutzseite eines Filters des Sauggeräts einzustellen.
Hintergrund der Erfindung:
Im Bereich der Industriestaubsauger sind beispielsweise Geräte bekannt, mit denen sowohl flüssige, als auch feste Stoffe eingesaugt werden können. Solche Sauggeräte werden üblicherweise als Nass-Trocken-Sauger bezeichnet. Bei den festen Stoffen kann es sich beispielsweise um Staub, Bohrmehl oder Abbruchmaterial handeln. Bei dem flüssigen Material kann es sich um Kühl- oder Spülwasser handeln, das zusammen mit dem festen Material eine schlammähnliche Masse bilden kann. Üblicherweise wird ein Sauggerät in Verbindung mit einer Werkzeugmaschine verwendet, die Staub oder Bohrmehl erzeugt. Die mit der Werkzeugmaschine durchgeführte, stauberzeugende Arbeit wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als „Applikation“ bezeichnet. Außerdem sind im Bereich der Industriestaubsauger solche Geräte bekannt, die ausschließlich festes Material einsaugen können. Beiden Sauger-Typen ist gemein, dass sie üblicherweise einen Schmutzsammelbehälter, einen Filter, einen Motor und eine Turbine aufweisen, wobei die Turbine von dem Motor angetrieben wird. Durch den Luftstrom, der durch die Drehbewegung der Turbine erzeugt wird, kann das feste und/oder das flüssige Sauggut eingesaugt werden. Zweckmäßigerweise weist das Sauggerät dazu einen Saugschlauch auf, an dessen vorderes Ende eine Düse oder eine Werkzeugmaschine montiert werden kann. Der Schmutzsammelbehälter wird dazu verwendet, das eingesaugte Sauggut aufzubewahren, bis der Schmutzsammelbehälter geleert wird. Der Schmutzsammelbehälter kann insbesondere eine Einsaugöffnung aufweisen, um einen Saugschlauch anzuschließen. Der Filter ist dazu eingerichtet, das im Luftstrom vorhandene Sauggut von dem Luftstrom zu trennen bzw. abzusondern. Diese Trennung von Luftstrom und Sauggut wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als „Filtern“ oder als „Filterung“ bezeichnet. Der Filter ist üblicherweise zwischen dem Schmutzsammelbehälter und dem Motor angeordnet. Die dem Schmutzsammelbehälter zugewandte Seite des Filters wird im Sinne der Erfindung als erste Seite oder als Schmutzseite des Filters bezeichnet, während die dem Saugmotor zugewandte Seite des Filters als zweite Seite oder als Reinseite des Filters bezeichnet wird. Während des Saugbetriebs strömt der Luftstrom üblicherweise vom Schmutzsammelbehälter in Richtung des Saugmotors, also von der Schmutzseite des Filters in Richtung der Reinseite.
Das von dem Sauggerät eingesaugte Sauggut lagert sich entweder im Schmutzsammelbehälter ab oder es verfängt sich im Filter des Sauggeräts. Eine Ansammlung von Sauggut im Bereich des Filters kann zu einer Ausbildung eines festen Filterkuchens führen, wodurch der durch den Filter bewirkte Strömungswiderstand erheblich ansteigen kann. Der Strömungswiderstand bremst bzw. drosselt den Saugluftstrom, mit dem das Sauggut eingesaugt wird, und kann dadurch nachteiligerweise die Saugleistung des Sauggeräts reduzieren. Um eine solche unerwünschte Saugleistungs-Reduzierung zu vermeiden, werden die Filter von Sauggeräten regelmäßig gereinigt. Diese Reinigung eines Sauggerät-Filters wird im Sinne der Erfindung als „Filterabreinigung“ bezeichnet.
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Filterabreinigung vorgeschlagen worden. Beispielsweise sind Rückspül-Lösungen bekannt, bei denen die Strömungsrichtung des Luftstroms umgekehrt wird. Dadurch strömt der Luftstrom für eine kurze Zeit von der Reinseite des Filters in Richtung seiner Schmutzseite. Um diese Strömungsrichtungsumkehr zu ermöglichen, wird der Druck im Sauggerät auf der Reinseite des Filters erhöht, und zwar vorzugsweise auf ein Niveau, das über dem Druckniveau auf der Schmutzseite des Filters liegt. Die Effizienz der Fil- terabreinigung hängt insbesondere von der Druckdifferenz zwischen der Schmutzseite des Filters und der Reinseite des Filters ab. Eine geringe Druckdifferenz zwischen der Schmutz- und der Reinseite des Filters des Sauggeräts kann zu einer geringen Effizienz der Filterabreinigung führen, so dass der Filter unter Umständen nicht optimal abgereinigt werden kann. Dies kann nachteiligerweise zu einer dauerhaft reduzierten Saugleistung des Sauggeräts führen, so dass auszuführende Saug-Aufgaben länger dauern und mehr Personal binden. Darüber hinaus können sich die Wechsel-Intervalle verkürzen, in denen der Filter des Sauggeräts ausgetauscht werden muss, um eine bestimmte Saugleistung zu garantieren bzw. aufrecht zu erhalten.
Beispielsweise offenbart die DE 690 23 165 T2 ein Fernbedienungsgerät für Absaug- oder Belüftungsanlagen mit einer Kammer, einem angetriebenen Absauggebläse und wenigstens einer Rohrleitung.
In der EP 3 827 724 A1 wird ein Absaugsystem umfassend eine zentrale Absauganlage, eine Mehrzahl von mit der Absauganlage fluidisch verbundenen Saugstellen, mit jeweils einer Drosselklappe jeder Saugstelle und mit einem Mittel zur manuellen Verstellung der Drosselklappe offenbart.
Die DE 20 2021 001444 U1 beschreibt einen Staubsauger mit Rohrverlängerung, das als Fangrohr zum Einfangen, Betrachten, Studieren und wieder Freisetzen von Insekten benutzt werden kann.
Die DE 10 2015 108 559 A1 offenbart einen rückspülbaren Luftfilter, insbesondere für einen Staubsauger, mit einem einen Reinluftraum von einem Sauggutraum trennenden Filterelement, wobei der Staubsauger in einem Filterbetrieb oder in einem Rückspülbetrieb betrieben werden kann.
In der US 2017 151 524 A1 werden ein System und ein Verfahren zum Rückspülen eines Staubsauger-Filters beschrieben.
Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die vorstehend beschriebenen Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Sauggerät und ein Verfahren zur Filterabreinigung bereitzustellen, mit dem die Effizienz der Filterabreinigung verbessert und optimiert 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 aufweisend einen Schmutzsammelbehälter, einen Filter und einen Saugmotor vorgesehen, wobei in einem Saugbetrieb des Sauggeräts mittels des Saugmotors ein Saugstrom erzeugt wird, der vom Schmutzsammelbehälter durch den Filter in Richtung des Saugmotors strömt. Das Sauggerät ist dazu eingerichtet, eine Abreinigung des Filters während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts durchzuführen, indem eine Rückspülströmung R von einer Reinseite des Filters in Richtung einer Schmutzseite des Filters erzeugt wird. Das Sauggerät umfasst ein Drosselventil, wobei das Drosselventil auf einer Schmutzseite des Filters vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, den Saugstrom S zu drosseln, so dass die Rückspülströmung R durch die Drosselung des Saugstroms S verstärkt wird. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass das Drosselventil in dem Saugstrom angeordnet ist. Dadurch kann der Saugstrom durch das Drosselventil eingestellt und geregelt, insbesondere gedrosselt, werden. Das Drosselventil wird im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als «Drossel» bezeichnet, wobei die Begriffe vorzugsweise synonym verwendet werden.
Das Sauggerät kann einen Sauggerät-Kopf in einem oberen Bereich des Sauggeräts und einen Staubsammelbehälter in einem unteren Bereich des Sauggeräts umfassen. In dem unteren Bereich des Sauggeräts, insbesondere im Bereich des Staubsammelbehälters, kann eine Einlassöffnung vorgesehen sein. An diese Einlassöffnung kann ein Saugschlauch angeschlossen werden, wobei durch den Saugschlauch der Saugstrom S in das Sauggerät eingesaugt wird. An einer Vorderseite des Saugschlauchs kann eine Werkzeugmaschine angeordnet vorliegen, die bei ihrem Betrieb Staub erzeugt. Dieser Staub kann mit dem vorgeschlagenen Sauggerät durch den Saugschlauch abgesaugt werden. Die hintere Seite des Saugschlauchs kann durch die Einlassöffnung in den Staubsammelbehälter des Sauggeräts münden, so dass das eingesaugte Staub-Luft-Gemisch in den Staubsammelbehälter eingesaugt werden kann. Der Filter des Sauggeräts ist mit seiner Schmutzseite vorzugsweise dem Staubsammelbehälter zugewandt, während die Reinseite des Filters vorzugsweise dem oberen Bereich des Sauggeräts zugewandt ist und in Richtung des Saugmotors orientiert sein kann. Die Drossel liegt vorzugsweise auf der Schmutzseite des Filters und im Saugstrom angeordnet vor. Vorteilhafterweise ermöglicht die Vorsehung des Drosselventils auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts eine dynamische Steuerung und Regelung eines Filterabreinigungsprozesses, wobei der Filterabreinigungsprozess durch das Drosselventil insbesondere hinsichtlich seiner Dauer, seiner Qualität und dem Zeitpunkt seines Stattfindens optimiert werden kann. Insbesondere ermöglicht die Verwendung eines Drosselventils in dem Strömungspfad durch das Sauggerät eine besonders bedarfsgerechte Abreinigung des Filters in dem Sinne, dass die Filterabreinigung an verschiedene Ap- plikationen und angeschlossene Werkzeugmaschine angepasst werden kann. Dies kann beispielsweise durch die Definition von Designpunkten erfolgen, die in Abhängigkeit von Applikation oder angeschlossener Werkzeugmaschine angesteuert werden können. Insbesondere können die Druckverhältnisse in dem Sauggerät durch das Drosselventil so eingestellt werden, dass eine besonders effiziente Filterabreinigung bereitgestellt werden kann.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Abreinigungsprozess des Sauggeräts durch eine Rückspülung des Filters des Sauggeräts erfolgt. Dabei wird auf der Reinseite des Filters Umgebungsluft in das Sauggerät eingelassen, so dass der Druck im Sauggerät, insbesondere auf der Reinseite des Filters, vorzugsweise schlagartig ansteigt. Das Einlassen der Umgebungsluft auf der Reinseite des Filters kann vorzugsweise durch Ventile erfolgen, die eine weitere Einlassöffnung verschließen oder freigeben. Der Druck auf der Reinseite des Sauggeräts wird durch den bevorzugt schlagartigen Anstieg - bedingt durch die eindringende Umgebungsluft - kurzzeitig höher als der Druck im Staubsammelbehälter, d.h. auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts. Auf diese Weise entsteht vorteilhafterweise eine Rückspülströmung durch den Filter, wobei die Rückspülströmung von der Reinseite in Richtung der Schmutzseite des Filters strömt und den Filter dadurch abreinigt. Die Rückspülung kann insbesondere so lange aufrechterhalten werden, bis auf der Reinseite des Filters und im Staubsammelbehälter ähnliche Druckverhältnisse herrschen, d.h. bis sich die Drücke angeglichen haben. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die durch das Öffnen des Ventils in das Sauggerät eindringende Umgebungsluft unmittelbar auf den Filter wirkt und die Rückspülströmung erzeugt. Es kann aber im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass die eindringende Umgebungsluft in dem Sinne mittelbar auf den Filter wirkt, dass Kolben oder Membrane den eindringenden Luftstrom auf den Filter übertragen, so dass der Filter selbst nicht in Kontakt mit der eindringenden, ungefilterten Umgebungsluft kommt. Kolben oder Membrane können ein Luftpolster erzeugen und vor sich herschieben, wobei dieses Luftpolster eine Rückspülströmung erzeugen kann, die dann den Filter von der Reinseite in Richtung der Schmutzseite durchströmt und den Filter dadurch abreinigt.
Dieser Abreinigungsvorgang kann durch die Vorsehung des Drosselventils unterstützt werden, indem der Saugstrom durch die Drossel gedrosselt wird. Das Drosselventil ist vorzugsweise im Saugstrom vor dem Staubsammelbehälter angeordnet und dazu eingerichtet, den Unterdrück im Staubsammelbehälter kurz vor der Filterabreinigung oder während der Filterabreinigung zu steuern, insbesondere zu erhöhen. Die Formulierung «Erhöhung des Unterdrucks» bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Druck in dem Staubsammelbehälter (weiter) sinkt. Insofern kann eine Erhöhung des Unterdrucks im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als Druck- abfall bezeichnet werden. Durch die Erhöhung des Unterdrucks kann sich der Druckunterschied zwischen Reinseite des Filters auf der einen Seite und Staubsammelbehälter auf der anderen Seite vorteilhafterweise vergrößern, so dass eine besonders starke Rückspülströmung durch den Filter des Sauggeräts erzeugt wird.
Das Drosselventil ist dazu eingerichtet, den Saugstrom zu drosseln. Der Begriff «drosseln» wird im Sinne der Erfindung im Sinne eines «kontinuierlichen Schaltens» verwendet. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Drosselventil im Wesentlichen kontinuierlich schaltbar ist. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Drossel nicht nur vollständig offen (100 % Öffnungsgrad) oder vollständig geschlossen (0 % Öffnungsgrad) vorliegen kann, sondern vorzugsweise auch jede Zwischenstufe, d.h. vorzugsweise stufenlos Öffnungsgrade zwischen 0 und 100 % einnehmen kann. Die Drossel kann vorzugsweise nicht nur binär zwischen den Einstellungen «offen» und «geschlossen» schalten, sondern auch Zwischenstufen einnehmen, um beispielsweise Öffnungsgrade der Einlassöffnung des Sauggeräts von 15 %, 20 %, 25 %, 33,3 %, 43,6 %, 50 %, 67 %, 75 % usw. zu ermöglichen. Durch die Fähigkeit des Drosselventils, den Saugstrom nicht nur vollständig zu unterbrechen oder uneingeschränkt durchzulassen, sondern zu drosseln im Sinne eines «kontinuierlichen Schaltens» unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von Lösungen, bei denen der Saugstrom vollständig unterbrochen wird.
Das Drosselventil bzw. ihr Öffnungsgrad kann vorzugsweise von einer zentralen Steuereinheit des Sauggeräts gesteuert werden, wobei diese zentrale Steuereinheit des Sauggeräts vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den gesamten Abreinigungsprozess zu steuern.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Drosselventil manuell betätigt werden kann oder dass das Drosselventil elektrisch aktiviert werden kann. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass der gesamte Abreinigungsprozess manuell initiiert werden kann, d.h. beispielsweise durch eine Operation des Nutzers des Sauggeräts gestartet werden kann. Vorzugsweise kann durch diesen manuellen Start des Abreinigungsprozesses auch das Drosselventil betätigt werden, so dass es zu einer kurzzeitigen Drosselung des Sauggstroms kommt. Die Drossel kann bei einer solchen globalen Steuerung des Abreinigungsverfahren durch eine zentrale Steuereinheit im Rahmen des Abreinigungsprozesses geöffnet oder geschlossen werden, so dass eine eigene Betätigung des Drosselventils entfallen kann. Die Steuerung des Abreinigungsprozesses kann vorzugsweise durch die zentrale Steuereinheit des Sauggeräts erfolgen. Bei einer manuellen Betätigung der Drossel schliesst ein Nutzer des Sauggeräts manuell das Drosselventil, so dass der Saugstrom in das Sauggerät kurzzeitig gedrosselt werden kann. Typische Drosselzeiten können in einem Bereich von 10 bis 150 ms liegen. Selbstverständlich sind auch andere Drosselzeiten möglich, beispielsweise bis 200 oder 300 ms, sowie alle Zwischenwerte.
Die Schmutzseite des Filters ist vorzugsweise diejenige Seite des Filters, die sich während des Saugbetrieb des Sauggeräts mit Schmutz und Staub zusetzt. Die Schmutzseite ist vorzugsweise dem Schmutzsammelbehälter und der Einlassöffnung des Sauggeräts zugewandt. Vorzugsweise liegt der Filter des Sauggeräts in einem Strömungskanal oder Strömungspfad, der von der Einlassöffnung durch den Schmutzsammelbehälter durch den Filter in Richtung des Saugmotors des Sauggeräts verläuft. Durch diesen Strömungskanal oder Strömungspfad strömt bei Betrieb des Saugmotors der Saugstrom, der von dem Saugmotor erzeugt wird. Dazu kann der Saugmotor eine Turbine bzw. einen Verdichter umfassen. Durch die Erhöhung des Unterdrucks auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts kann vorteilhafterweise die Druckdifferenz zwischen Schmutz- und Reinseite des Filters erhöht und auf diese Weise die Effizienz der Filterabreinigung erhöht werden. Durch die größere Druckdifferenz zwischen Schmutz- und Reinseite des Filters kann vorteilhafterweise eine stärkere Rückspülströmung durch den Filter erreicht werden, so dass der Filter durch einen stärkeren Luftstrom rückgespült und besser und effizienter abgereinigt werden kann. Ein weiterer Vorteil, der mit der Vorsehung einer Drossel im Strömungskanal eines Sauggeräts verbunden ist, besteht darin, dass die Filterabreinigung während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts erfolgen kann. Dadurch kann mit dem vorgeschlagenen Sauggerät besonders effizient gearbeitet werden und zu erledigende Saugarbeiten können zügig und mit geringem Personalaufwand durchgeführt werden. Insbesondere entstehen keine unerwünschten Arbeitspausen, in denen der Saugbetrieb wegen einer etwaigen Filterabreinigung unterbrochen werden muss.
Die Abreinigung des Filters des Sauggeräts kann weiter verbessert werden, wenn anstelle des manuell betätigbaren Drosselventils eine elektrisch aktivierbare und insbesondere steuer- und regelbare Drossel verwendet wird. Die manuell betätigbare Drossel kann die Saugleistung während des Saugbetriebs beeinträchtigen, wenn der Saugstrom durch die Drosselung zu lange unterbrochen wird. Wenn der Saugstrom durch die Drossel zu lange abgeschwächt wird, kann der im Saugbetrieb im Staubsammelbehälter vorherrschende Unterdrück zu stark zusammenfallen, so dass der Unterdrück nach Beendigung der Filterabreinigung nur langsam und aufwändig wiederhergestellt werden kann. Das elektrisch aktivierbare Drosselventil kann insbesondere hochdynamisch geregelt und/oder gesteuert werden, so dass eine Menge an einströmendem Saugstrom durch die mindestens eine Einlassöffnung in das Sauggerät bedarfsgerecht eingestellt werden kann. Insbesondere kann durch die Vorsehung eines einstellbaren, bevorzugt elektrisch betätigbaren Drosselventils der Druck auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts eingestellt werden. Darüber hinaus kann der Querschnitt des Strömungskanals zwischen Einlassöffnung und Saugmotor mit einer elektrisch aktivierbaren Drossel besonders genau und bedarfsgerecht eingestellt werden. Die Vorteile der Erfindung und der damit verbundenen Ein- stellbarkeit der Filterabreinigungseffizienz besteht darin, dass die Güte der Filterabreinigung beispielsweise unabhängig von dem verwendeten Saugschlauch oder seines Durchmessers ist. Tests haben gezeigt, dass die mit der Erfindung erreichte Filterabreinigungseffizienz auch unabhängig von der Applikation bzw. der Werkzeugmaschine ist, in deren Kontext das vorgeschlagene Sauggerät mit Drosselventil verwendet wird. Mit anderen Worten hängt die Qualität der Filterabreinigung vorteilhafterweise nicht von der angeschlossenen Werkzeugmaschine oder der damit durchgeführten stauberzeugenden Arbeit («Applikation») ab, sondern die Qualität der Filterabreinigung kann vielmehr mit Hilfe des Drosselventils eingestellt werden. Dieser Vorteil wird insbesondere dann erreicht, wenn ein elektrisch aktivierbares und dadurch insbesondere steuer- und regelbares Drosselventil in dem Saugbetrieb verwendet wird.
Insbesondere kann mit der Drossel der Druckabfall in dem Staubsammelbehälter des Sauggeräts eingestellt werden. Vorteilhafterweise kann mit der Vorsehung der Drossel der Zielkonflikt innerhalb des Saugbetriebs optimal aufgelöst werden, wobei ein starker Druckabfall einerseits erwünscht ist, um eine effiziente Filterabreinigung zu ermöglichen, aber andererseits die Saugleistung des Sauggeräts beeinträchtigen kann. Insbesondere eine elektrisch aktivierbare Drossel kann hier eine besonders fein justierbare Regelung und/oder Steuerung des Saugstroms bzw. des Druckabfalls ermöglichen, so dass ein Druck bzw. Druckabfall auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts eingestellt werden kann, um eine optimale Abreinigung des Filters in dem Sauggerät bereitzustellen. Tests habe auch gezeigt, dass mit der Drossel ein besonders gutes Timing der Filterabreinigung ermöglicht wird. Mit anderen Worten kann die Filterabreinigung optimal in zeitlicher Hinsicht im Betrieb des Sauggeräts platziert werden, so dass einerseits eine optimale Abreinigung des Filters und andererseits eine besonders geringe Beeinträchtigung des Saugbetriebs des Sauggeräts gewährleistet wird.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Drossel im Bereich der mindestens einen Einlassöffnung im Bereich des Schmutzsammelbehälters angeordnet vorliegt, wobei durch die Einlassöffnung der Saugstrom in das Sauggerät einströmen kann. Bei der Einlassöffnung kann es sich beispielsweise um eine Öffnung für den Saugschlauch handeln. Mit der Vorsehung des Drosselventils im Bereich der Einlassöffnung des Sauggeräts unterscheidet sich die Erfindung von solchen Lösungen, bei denen Ventile oder Drosselventile in anderen Bereichen eines Sauggeräts oder des Saugschlauchs angeordnet sind. Vorzugsweise liegt die Drossel im Kon- text der vorliegenden Erfindung im Übergangsbereich von Saugschlauch in das Sauggerät vor. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Drossel in dem Saugstrom und auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts angeordnet vor, damit durch die Drossel der Saugstrom gedrosselt, d.h. bevorzugt stufenlos eingestellt werden kann.
Das Drosselventil kann vorzugsweise auch zwischen der mindestens einen Einlassöffnung und dem Filter angeordnet sein, so dass es insbesondere auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts angeordnet ist. Durch die Vorsehung der Drossel in dem Saugstrom auf der Schmutzseite des Filters kann das Drosselventil insbesondere dazu verwendet werden, den Druck bzw. den Druckabfall auf dieser Schmutzseite des Filters einstellen und so die Effizienz der Filterabreinigung durch Einstellen einer optimalen Druckdifferenz zwischen Schmutz- und Reinseite des Filters zu optimieren.
Das Einstellen der optimalen Druckdifferenz kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass das Drosselventil dazu eingerichtet ist, einen Querschnitt eines Strömungskanals in dem Sauggerät einzustellen. Vorzugsweise kann das Drosselventil dazu eingerichtet sein, den Querschnitt des Strömungskanals in einem Bereich zwischen 0 und 100 % einzustellen. Mit anderen Worten kann mit dem Drosselventil nicht nur binär zwischen den Stellungen «geöffnet» (im Wesentlichen 100 % Öffnung der Einlassöffnung und im Wesentlichen 100 % Öffnung des Strömungskanals) und «geschlossen» (im Wesentlichen 0 % Öffnung der Einlassöffnung und im Wesentlichen 0 % Öffnung des Strömungskanals) gewechselt werden, sondern es ist eine Fein-Ein- stellung von Zwischen-Öffnungsgraden möglich. Dadurch kann eine besonders fein justierbare und vorzugsweise stufenlose Regulierung und Einstellbarkeit des Saugstroms, des Drucks bzw. des Druckabfalls bzw. der Druckdifferenz zwischen Schmutz- und Reinseite des Filters ermöglicht werden. Beispielsweise kann das Drosselventil um 17 %, 20 %, 25 %, 33,3 %, 46,4 % oder jeden anderen Prozentwert zwischen 0 und 100 % geöffnet werden.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Drosselventil dazu eingerichtet ist, einen Druck auf einer Schmutzseite des Filters des Sauggeräts einzustellen. Insbesondere kann der Unterdrück auf der Schmutzseite des Filters durch eine kurzzeitige Drosselung des Saugstroms vor und/oder während der Filterabreinigung erhöht werden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Absolutdruck auf der Schmutzseite des Filters kurzfristig sinkt bzw. reduziert wird. Durch die Drosselung des Saugstroms kann vorteilhafterweise der Druck auf einer Schmutzseite des Filters des Sauggeräts gesteuert bzw. geregelt werden. Insbesondere kann der Druck auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts dadurch beeinflusst werden, dass eine Durchflußmenge durch die mindestens eine Einlaßöffnung variiert oder verändert wird.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abreinigung eines Filters in einem vorgeschlagenen Sauggerät. Die für das Sauggerät eingeführten Begriffe, Definitionen und technischen Vorteile gelten vorzugsweise für das Filterabreinigungsverfahren analog. Das Filterabreinigungsverfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: a) Betrieb des Sauggeräts in einem Saugbetrieb, b) Durchführen einer Filterabreinigung während fortgesetztem Saugbetrieb durch Erzeugung einer Rückspülströmung von einer Reinseite des Filters in Richtung einer Schmutzseite des Filters, c) Drosselung eines Saugstroms durch ein Drosselventil zur Verstärkung der Rückspülströmung.
Es stellt einen wesentlichen Vorteil der Erfindung dar, dass die Filterabreinigung durchgeführt werden kann, während der Saugbetrieb des Sauggeräts fortgesetzt wird. Insbesondere ist eine gleichzeitige Abreinigung des mindestens einen Filters des Sauggeräts während dem fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts möglich. Dadurch kann besonders zügig und unterbrechungsfrei mit dem vorgeschlagenen Sauggerät gearbeitet werden.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Drosselventil manuell betätigt wird oder das Drosselventil elektrisch aktiviert wird. Darüber hinaus kann ein Querschnitt eines Strömungskanals in dem Sauggerät durch das Drosselventil in einem Bereich zwischen 0 und 100 % eingestellt werden. Dadurch wird es vorteilhafterweise auch ermöglicht, den Druck auf einer Schmutzseite eines Filters des Sauggeräts durch das Drosselventil einzustellen.
Vorteilhafterweise kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren eine dynamische Steuerung und Regelung des Filterabreinigungsprozesses ermöglicht werden, wobei die Drossel die Filterabreinigung insbesondere hinsichtlich ihrer Dauer, ihrer Qualität und dem Zeitpunkt des Stattfindens optimiert. Insbesondere wird mit der Erfindung eine besonders bedarfsgerechte Abreinigung des Filters in dem Sinne ermöglicht, dass die Filterabreinigung an verschiedene Applikationen und angeschlossene Werkzeugmaschine angepasst werden kann. 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 eines Sauggeräts im Saugbetrieb
Fig. 2 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung eines Sauggeräts während der Filterabreinigung
Ausführunqsbeispiele und Fiqurenbeschreibunq:
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines Sauggeräts 1 im Saugbetrieb. Das Sauggerät 1 umfasst einen Schmutzsammelbehälter 2, einen Filter 3 und einen Saugmotor 4. Der Saugmo- tor4 kann eine Turbine 5 umfassen, wobei die Turbine 5 von dem Saugmotor 4 angetrieben wird, so dass ein Saugstrom S erzeugt wird. Technisch gesehen arbeitet die Turbine 5 als Verdichter, wobei mit dem Verdichter Luft angesaugt werden kann, um den Saugstrom S zu erzeugen. Der Saugstrom S wird zum Einsaugen von Staub, Schmutz oder einer flüssigen Mischung aus Wasser und Schmutz verwendet. Der Saugstrom S strömt innerhalb des Sauggeräts 1 in einem Strömungskanal oder Strömungspfand, der ebenfalls mit dem Bezugszeichen S bezeichnet wird. Das Sauggerät 1 weist eine Einlassöffnung 9 auf, wobei sich vorzugsweise zwischen der Einlassöffnung 9 und dem Saugmotor 4 bzw. der Turbine 5 der Saugstrom S bzw. der Strömungspfad S ausbildet. Die Einlassöffnung 9 liegt vorzugsweise in dem Schmutzsammelbehälter 2 des Sauggeräts 1 angeordnet vor. Zwischen der Einlassöffnung 9 und Saugmotor 4 liegt ein Filter 3 angeordnet vor, der dazu eingerichtet ist, Schmutz und Staub aus dem Saugstrom S herauszufiltern, um eine Verunreinigung des Saugmotors 4 zu verhindern. Der Filter 3 weist eine Schmutzseite 7 auf, die vorzugsweise dem Schmutzsammelbehälter 2 zugewandt ist, sowie eine Reinseite 8, die dem Saugmotor 4 und dem Sauggerätkopf zugewandt ist. Mit dem Begriff «Schmutzseite 7» wird im Sinne der Erfindung nicht nur die entsprechende Seite des Filters 3 bezeichnet, sondern vorzugsweise auch der Bereich des Strömungspfads S zwischen Filter 3 und Einlassöffnung 9. Die Formulierungen «auf der Schmutzseite» und «zwischen dem Filter 3 und der Einlassöffnung 9» sind im Sinne der Erfindung vorzugsweise synonym zu verstehen. Der Saugstrom S strömt während des Saugbetriebs des Sauggeräts 1 von der Schmutzseite 7 in Richtung der Reinseite 8 durch den Filter 3, wobei Staub und Schmutz bei Durchqueren des Filters 3 aus dem Saugstrom S herausgefiltert wird. Diese Richtung des Saugstroms S von der Schmutzseite 7 in Richtung der Reinseite 8 wird in Fig. 1 mit den Pfeilen dargestellt, die mit dem Bezugszeichen S markiert sind.
Der Filter 3 kann während des Betriebs des Sauggeräts 1 verstopfen oder sich mit einem Filterkuchen zusetzen, wodurch die Saugleistung des Sauggeräts 1 herabgesetzt werden kann. In diesem Fall ist es erforderlich, eine sog. Filterabreinigung, d.h. eine Reinigung des Filters 3 des Sauggeräts 1 , durchzuführen. Diese Filterabreinigung wird im Kontext der vorliegenden Erfindung mit einer Rückspülung durchgeführt, d.h. einer kurzen Richtungsumkehr des Saugstroms S. Während dieser Rückspülung wird der Filter 3 mit einem Rückspülstrom R durchströmt bzw. durchspült, wobei der Rückspülstrom R von der Reinseite 8 des Filters 3 in Richtung seiner Schmutzseite 7 strömt. Die Rückspülstrom R wird in Fig. 2 dargestellt. Die Rückspülströmung R kann durch Öffnen einer weiteren Einlassöffnung 11 des Sauggeräts 1 erzeugt werden, wobei diese weitere Einlassöffnung 11 vorzugsweise im oberen Bereich des Sauggeräts 1 bzw. im Kopf des Sauggeräts 1 («Sauggerät-Kopf») angeordnet sein kann. Die weitere Einlassöffnung 11 kann beispielsweise mit einem Ventil (nicht dargestellt) geöffnet oder geschlossen werden. Durch die weitere Einlassöffnung 11 kann bei Öffnen des Ventils Umgebungsluft 10 in das Sauggerät 1 strömen und direkt oder indirekt auf den Filter 3 wirken.
Das Sauggerät 1 weist ein Drosselventil 6 auf, das vorzugsweise im Bereich der Einlassöffnung 9 im Schmutzsammelbehälter 2 des Sauggeräts 1 angeordnet vorliegt. Das Drosselventil 6 liegt insbesondere im Saugstrom S angeordnet vor. Mit dem Drosselventil 6 kann die mindestens eine Einlassöffnung 9 des Sauggeräts 1 ganz oder teilweise geöffnet oder geschlossen werden. Insbesondere kann die Einlassöffnung 9 des Sauggeräts 1 stufenlos geöffnet oder geschlossen werden, so dass der Saugstrom S durch das Drosselventil 6 vorzugsweise stufenlos eingestellt, insbesondere gedrosselt werden.
Während des Saugbetriebs des Sauggeräts 1 bildet sich im Inneren des Sauggeräts 1 ein Unterdrück aus. Dieser Unterdrück ist für die Erzeugung des Saugstroms S verantwortlich, mit dem Staubs, Schmutz und Bohrschlamm von dem Sauggerät 1 eingesaugt werden kann. Dazu kann das Sauggerät 1 mit einem Saugschlauch (nicht dargestellt) verbunden sein, wobei der Saugschlauch vorzugsweise im Bereich der Einlassöffnung 9 in das Sauggerät 1 einmündet. Um eine Abreinigung des Filters 3 durchzuführen, muss eine Druckdifferenz zwischen der Schmutzseite 7 und der Reinseite 8 des Filters 3 hergestellt werden, um einen Rückspülstrom R zu erzeugen. Insbesondere wird dazu der Druck auf der Reinseite 8 des Filters 3 erhöht und auf der Schmutzseite 7 des Filters 3 reduziert, so dass die Rückspülstrom R von der Reinseite 8 in Richtung der Schmutzseite 7 des Filters 3 strömen kann. Die Druckreduzierung auf der Schmutzseite 7 des Filters 3 wird erfindungsgemäß insbesondere dadurch erreicht, dass der Querschnitt des Saugstroms S durch die mindestens eine Einlassöffnung 9 im Schmutzsammelbehälter 2 des Sauggeräts 1 reduziert wird, so dass der Saugstrom S selbst gedrosselt wird. Zum Drosseln des Saugstroms S wird insbesondere das Drosselventil 6 verwendet, wobei das Drosselventil 6 bevorzugt manuell betätigt oder elektrisch aktiviert werden kann. Ganz besonders bevorzugt ist im Kontext der vorliegenden Erfindung eine elektrisch aktivierbare Drossel, die in dem Sinne einstellbar bzw. steuerbar ist, dass eine Durchflussmenge an Saugstrom S durch die Einlassöffnung 9 mit dem Drosselventil 6 reguliert werden kann. Dadurch kann der Druckabfall auf der Schmutzseite 7 des Filters 3 des Sauggeräts 1 eingestellt werden, sowie die Druckdifferenz zwischen Schmutzseite 7 und Reinseite 8 des Filters 3, sowie die resultierende Qualität der Filter- abreinigung. Das Drosselventil 6 ist insbesondere dazu eingerichtet, einen Querschnitt Q (siehe Fig. 1) des Saugkanals S einzustellen.
Das Sauggerät 1 kann eine zentrale Steuereinheit 12 aufweisen, mit der der Prozess der Abreinigung des mindestens einen Filters 3 des Sauggeräts 1 gesteuert werden kann. Darüber hin- aus kann das Sauggerät 1 eine weitere Einlassöffnung 11 aufweisen, durch die Umgebungsluft 10 in das Sauggerät 1 strömen kann. Dadurch kann eine Rückspülströmung R zur Abreinigung des mindestens einen Filters 3 des Sauggeräts 1 erzeugt werden.
Bezugszeichenliste
1 Sauggerät
2 Schmutzsammelbehälter 3 Filter
4 Saugmotor
5 Turbine
6 Drosselventil
7 Schmutzseite
8 Reinseite
9 Einlassöffnung
10 Umgebungsluft
11 Einlassöffnung im Sauggerät-Kopf
12 Zentrale Steuereinheit S Saugstrom/Strömungskanal
Q Querschnitt

Claims

Patentansprüche
1 . Sauggerät (1) aufweisend einen Schmutzsammelbehälter (2), einen Filter (3) und einen Saugmotor (4), wobei in einem Saugbetrieb des Sauggeräts (1) mittels des Saugmotors (4) ein Saugstrom S erzeugt wird, der vom Schmutzsammelbehälter (2) durch den Filter (3) in Richtung des Saugmotors (4) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass das Sauggerät (1) dazu eingerichtet ist, eine Abreinigung des Filters (3) während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts (1) durchzuführen, indem eine Rückspülströmung R von einer Reinseite (8) des Filters (3) in Richtung einer Schmutzseite (7) des Filters (3) erzeugt wird, wobei das Sauggerät (1) ein Drosselventil (6) umfasst, das auf einer Schmutzseite (7) des Filters (3) vorgesehen und dazu eingerichtet ist, den Saugstrom S zu drosseln, so dass die Rückspülströmung R durch die Drosselung des Saugstroms S verstärkt wird.
2. Sauggerät (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (6) manuell betätigbar ist oder elektrisch aktivierbar ist.
3. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (6) zwischen einer Einlassöffnung (9) des Sauggeräts (1) und dem Filter (3) angeordnet ist.
4. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (6) in einem Bereich der Einlassöffnung (9) des Sauggeräts (1) angeordnet ist.
5. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (6) im Saugstrom S angeordnet ist. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (6) dazu eingerichtet ist, einen Querschnitt Q des Saugstroms S in dem Sauggerät (1) einzustellen. Sauggerät (1) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (6) dazu eingerichtet ist, den Querschnitt Q des Saugstroms S in einem Bereich zwischen 0 und 100 % einzustellen. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (6) dazu eingerichtet ist, einen Druck auf einer Schmutzseite (7) des Filters (3) des Sauggeräts (1) einzustellen. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Sauggerät (1) eine zentrale Steuereinheit (12) zur Steuerung einer Abreinigung des Filters (3) aufweist. Verfahren zur Abreinigung eines Filters (3) in einem Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) Betrieb des Sauggeräts (1) in einem Saugbetrieb, b) Durchführen einer Abreinigung des Filters (3) während fortgesetztem Saugbetrieb durch Erzeugung einer Rückspülströmung R von einer Reinseite (8) des Filters (3) in Richtung einer Schmutzseite (7) des Filters (3), c) Drosselung eines Saugstroms S durch ein Drosselventil (6) zur Verstärkung der Rückspülströmung R. Verfahren zur Abreinigung eines Filters (3) nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (6) manuell betätigt wird oder das Drosselventil (6) elektrisch aktiviert wird. Verfahren zur Abreinigung eines Filters (3) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt Q eines Saugstrom S in dem Sauggerät (1) durch das Drosselventil (6) in einem Bereich zwischen 0 und 100 % eingestellt wird. Verfahren zur Abreinigung eines Filters (3) nach einem der Ansprüche 10 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck auf der Schmutzseite (7) eines Filters (3) des Sauggeräts (1) durch das
Drosselventil (6) eingestellt wird.
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