EP4698024A1 - Staubsauger mit zwei turbinen und betriebsverfahren dafür - Google Patents

Staubsauger mit zwei turbinen und betriebsverfahren dafür

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Publication number
EP4698024A1
EP4698024A1 EP24718161.3A EP24718161A EP4698024A1 EP 4698024 A1 EP4698024 A1 EP 4698024A1 EP 24718161 A EP24718161 A EP 24718161A EP 4698024 A1 EP4698024 A1 EP 4698024A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vacuum cleaner
turbine
suction
flow
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24718161.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Ohlendorf
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
Publication of EP4698024A1 publication Critical patent/EP4698024A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A47L5/22—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum with rotary fans
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    • A47L9/2842—Suction motors or blowers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
    • F04D17/164—Multi-stage fans, e.g. for vacuum cleaners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D25/166—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows using fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by changing flow path between different stages or between a plurality of compressors; Load distribution between compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/703—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps specially for fans, e.g. fan guards

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum cleaner with a first turbine and a second turbine, wherein the turbines are designed to generate a suction flow for sucking in dust.
  • the vacuum cleaner has a valve arrangement, wherein the valve arrangement is designed to allow a suction flow through the turbines one after the other or parallel to one another.
  • the operation of the vacuum cleaner can be made more variable by providing a broader characteristic suction curve of the vacuum cleaner. This is made possible in particular by the fact that the turbines of the vacuum cleaner can be operated in series or parallel to one another and the suction properties of the vacuum cleaner can thus be optimally adapted to different applications.
  • the invention makes it possible to maintain suction operation of the vacuum cleaner when a filter unit of the vacuum cleaner is cleaned.
  • the invention relates to a method for operating a vacuum cleaner with two turbines, wherein the vacuum cleaner can be operated in series or in parallel.
  • Vacuum cleaners are known in the state of the art that can generate a suction current, whereby dust can be sucked in with the suction current.
  • a turbine is usually used to generate the suction current, which can create a negative pressure.
  • Vacuum cleaners are known in the household sector, for example, for vacuuming floors, carpets or furniture. However, vacuum cleaners are also used on construction sites to vacuum dust and particles that arise when working with machine tools. This can reduce the dust exposure to which a machine tool user is exposed and make a valuable contribution to protecting the user's health.
  • the vacuum cleaners known from the state of the art often have the disadvantage that the vacuum cleaners are usually designed for a specific application and the associated suction and operating properties cannot be changed during the lifetime of the vacuum cleaner.
  • a selection decision often has to be made, for example whether the vacuum cleaner has a large flow velocity or a strong negative pressure, since a combination of these different properties is often not possible.
  • EP 2 421 630 A1 discloses a vacuum cleaner with two suction units, whereby the suction units in the vacuum cleaner of EP 2 421 630 A1 are passed through by a suction flow in parallel.
  • the disadvantage of such a parallel arrangement is that it only increases the volume flow, but not the pressure level.
  • Vacuum cleaners often have filters or a filter unit that must be cleaned at regular intervals to ensure that the suction flow can continue to flow through the filter.
  • the vacuum cleaner's suction operation must be interrupted briefly in order to clean the filter or filter unit. This is often accompanied by a drop in the negative pressure inside the vacuum cleaner, so that the suction flow can be interrupted or weakened.
  • the object underlying the present invention is to overcome the above-described deficiencies and disadvantages of the prior art and to provide a vacuum cleaner that optimally covers a large number of applications and in which the suction and operating properties can be flexibly changed or adjusted during operation.
  • a further aim of the invention is that the suction operation of the vacuum cleaner can also be continued while filter cleaning is being carried out.
  • a vacuum cleaner is provided with a first turbine and a second turbine, wherein the turbines are designed to generate a suction flow for sucking in dust.
  • the vacuum cleaner has a valve arrangement, wherein the valve arrangement is designed to allow a suction flow to flow through the turbines one after the other or parallel to one another.
  • the term "dust” is preferably used in the sense of the invention as a generic term for various types of suction material.
  • the "dust” can include solids and/or liquids.
  • the suction material can be dry and dusty, be formed from a liquid or from a mixture of dry suction material, such as dust, drilling dust, particles, and a liquid, such as water, which is used, for example, as rinsing or cooling water on a construction site when carrying out work with machine tools.
  • the vacuum cleaner comprises at least one sensor for determining operating data of the vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaner can comprise a control device for evaluating the operating data of the vacuum cleaner determined by the at least one sensor, wherein the control device is set up to control the vacuum cleaner depending on the operating data determined by the at least one sensor.
  • the operating data of the vacuum cleaner can in particular be negative pressure values or conditions within the vacuum cleaner. In the context of the invention, however, it can also be preferred that motor parameters, filter parameters, particle or flow speeds and/or particle concentrations are measured, without being limited to this.
  • the operating data can preferably also be referred to as operating parameters.
  • the vacuum cleaner can have suitable sensors.
  • the sensors of the sensor system can, for example, be designed to determine a negative pressure in the collecting container of the vacuum cleaner or in the different suction line sections, such as the first and second suction section, suction channel and/or first and second output section.
  • the vacuum cleaner can have a control device, wherein the control device is preferably set up to evaluate the vacuum data determined by the sensor system and to set, based on the determined vacuum data, whether the vacuum cleaner is operating in series operation or in parallel operation.
  • the turbines of the vacuum cleaner are flowed through one after the other in series operation, while the turbines of the vacuum cleaner are flowed through preferably parallel to one another by partial suction flows of the suction flow in parallel operation.
  • the proposed vacuum cleaner is advantageously able to cover a particularly wide range of different suction powers. This means that the vacuum cleaner or its operation can be optimally adapted to different applications, so that, for example, the vacuum cleaner's energy consumption can also be minimized. This is particularly advantageous if the vacuum cleaner is a battery-operated vacuum cleaner, since in this case the range of the battery(s) can be significantly increased or extended with the invention.
  • a first negative pressure range and/or a first flow velocity range can be assigned to the series operation of the vacuum cleaner, while a second negative pressure range and/or a second flow velocity range can be assigned to the parallel operation of the vacuum cleaner.
  • this preferably means that the vacuum cleaner can achieve different ranges of negative pressure values and flow velocities in its different operating modes - series operation and parallel operation.
  • these negative pressure ranges and/or flow velocity ranges are designed disjointly from one another and do not overlap. However, in the sense of the invention, it may also be preferred that the negative pressure and flow velocity ranges overlap.
  • the operating parameters "flow velocity” and “negative pressure” can be plotted in a diagram, with the flow velocity preferably being plotted on the y-axis and the negative pressure on the x-axis.
  • this flow velocity versus negative pressure plot can be referred to as a “suction curve” in the sense of the invention.
  • the series operation of the vacuum cleaner is characterized in that a comparatively low flow rate and a high negative pressure are set in the vacuum cleaner, while in parallel operation of the vacuum cleaner a comparatively high flow rate and low negative pressure values are set. It has been shown that by combining the different operating modes in a vacuum cleaner, the flow rates and the negative pressure values that can be achieved with the vacuum cleaner can be almost doubled.
  • the flow rates and negative pressure values that can be achieved by combining the different operating modes in a vacuum cleaner can advantageously be represented in a combined suction curve, which essentially combines the best properties of the individual series operation and the individual parallel operation of two turbines.
  • the invention can provide a vacuum cleaner with an optimized suction curve, which is particularly characterized by characterized by particularly high achievable flow velocities and negative pressure values.
  • a first negative pressure range and/or a first volume flow range can be assigned to the series operation of the vacuum cleaner, while a second negative pressure range and/or a second volume flow range can be assigned to the parallel operation of the vacuum cleaner.
  • this preferably means that the vacuum cleaner can achieve different ranges of negative pressure values and volume flows in its different operating modes - series operation and parallel operation.
  • these negative pressure ranges and/or volume flow ranges are designed disjointly from one another and do not overlap.
  • volume flow and negative pressure can be plotted in a diagram, with the volume flow Q preferably being plotted on the y-axis and the negative pressure on the x-axis.
  • this volume flow versus negative pressure plot can also be referred to as a “suction curve” in the sense of the invention.
  • the series operation of the vacuum cleaner is characterized in that a comparatively low volume flow Q and a high negative pressure are set in the vacuum cleaner, while in parallel operation of the vacuum cleaner comparatively high volume flows and low negative pressure values are set. It has been shown that by combining the different operating modes in a vacuum cleaner, the volume flows and the negative pressure values that can be achieved with the vacuum cleaner can be almost doubled.
  • the volume flows and negative pressure values that can be achieved by combining the different operating modes in a vacuum cleaner can advantageously be represented in a combined suction curve that essentially combines the best properties of the individual series operation and the individual parallel operation of two turbines.
  • the invention can provide a vacuum cleaner with an optimized suction curve that is characterized in particular by particularly high, achievable volume flows and negative pressure values.
  • the turbines of the vacuum cleaner are comparatively small and have a comparatively low suction power.
  • the turbines can have about half the nominal power normally found in vacuum cleaners.
  • the use of two relatively small turbines, which can preferably be operated in a variable parallel or series connection, has the advantage that the working areas characterized by a high or maximum volume flow and/or a high or maximum negative pressure can be expanded or better served. These working areas are frequently used in vacuum cleaners. In order to ensure optimal operation of the vacuum cleaner with good suction power in these working areas, a very large, almost oversized turbine would have to be used - if only one turbine were used - which in particular requires a lot of space.
  • valve arrangement can allow the suction flow through the turbines one after the other or in parallel to one another preferably means in the sense of the invention that the suction flow practically always flows through the first turbine, i.e. during operation of the vacuum cleaner and when no filter cleaning is taking place.
  • the suction flow can first flow through the first turbine and then through the second turbine, whereby this successive flow through the first and second turbines is preferably referred to as "series operation" of the vacuum cleaner in the sense of the invention.
  • series operation in the sense of the invention preferably means that the turbines are connected “in series” or “in series” and the suction flow flows through one after the other.
  • the turbines can also be connected in parallel and the suction flow flows through in parallel.
  • the suction flow is divided into partial suction flows, with a first partial suction flow flowing through the first turbine and a second partial suction flow flowing through the second turbine.
  • the strength, extent and/or volume of the partial suction flows preferably depends on whether the same or different turbines
  • the properties of the partial suction flows mentioned above can also depend on whether the valves of the valve arrangement are fully or only partially open.
  • valve arrangement can, for example, comprise flap, slide or rotary valves.
  • valve arrangement comprises different types of valves, such as flap and rotary valves.
  • valve arrangement comprises exclusively flap valves, exclusively slide valves or exclusively rotary valves.
  • the valve arrangement comprises flap valves and that the suction flow flows through the turbines of the vacuum cleaner one after the other.
  • the vacuum cleaner or its valve arrangement can have two flap valves, which are referred to as the first and second flap valves in the sense of the invention.
  • Flap valves in the sense of the invention are preferably designed to open or close a line for an air flow - possibly laden with dust. This function of a flap valve can be used above all when the flap valve is arranged in a continuous line that is to be able to be opened or closed.
  • the second flap valve can be arranged in the second suction section between the filter unit and the second turbine.
  • the second flap valve can thus be set up to open or close the second suction section between the filter unit and the second turbine.
  • «Series operation of the vacuum cleaner with flap valves» it is preferred in the sense of the invention that the second flap valve is closed and closes the second suction section.
  • the direct path between the dust collection container and the second turbine is preferably referred to as the second suction section in the sense of the invention.
  • the preferably dust-laden suction flow flows from the dust collection container through the filter unit of the vacuum cleaner, where the suction flow is filtered, so that the suction flow is at least purified to a certain degree after flowing through the filter unit and contains significantly less dust and particles than before filtering.
  • the preferably purified suction flow then flows through the first suction section, which is preferably arranged between the filter unit and the first turbine, in the direction of the first turbine.
  • the suction flow flows through the first turbine and then reaches the area of the first flap valve of the valve arrangement of the vacuum cleaner.
  • the suction flow coming from the first turbine flows through the suction channel in the direction of the second turbine at the T-junction.
  • the first flap valve is set so that the first flap valve opens the suction channel, which is arranged between the first and second turbines, for the suction flow.
  • the suction flow then preferably flows through the second turbine, flows into the second outlet section and leaves the vacuum cleaner through the second inlet and outlet opening.
  • the first flap valve is set so that the suction flow from the first turbine can flow through the suction channel in the direction of the second turbine, while the second flap valve is set so that the second suction section between the dust collection container or the filter unit and the second turbine is closed.
  • the suction flow flows successively through the first turbine and then through the second turbine.
  • both the first and the second turbine are flowed through by the suction flow, wherein the suction flow flows successively through the first turbine and then through the second turbine.
  • the valve arrangement also has two flap valves, whereby the first flap valve and the second Flap valves are arranged essentially at the same positions as in the exemplary embodiment “series operation of the vacuum cleaner with flap valves”.
  • this preferably means that the first flap valve is arranged at the T-junction between the first turbine on the one side and the lines to the first inlet and outlet opening or the second turbine on the other side.
  • the second flap valve is preferably arranged in the second suction section between the dust collection container or the filter unit and the second turbine.
  • the first flap valve is preferably set so that the path from the first turbine through the first outlet section and the first inlet and outlet opening is clear. In other words, the suction flow coming from the first turbine can flow through the first outlet section and leave the vacuum cleaner through the first inlet and outlet opening.
  • the second flap valve is preferably set so that the second suction section between the dust collection container or the filter unit on one side and the second turbine is released, so that the suction flow from the dust collection container can at least partially flow through the second turbine.
  • the suction flow in the embodiment "parallel operation of the vacuum cleaner with flap valves" is divided into preferably two partial suction flows, with the first partial suction flow flowing through the first turbine and the second partial suction flow flowing through the second turbine.
  • the first partial suction flow leaves the vacuum cleaner through the first inlet and outlet opening, while the second partial suction flow leaves the vacuum cleaner through the second inlet and outlet opening.
  • the first flap valve is set so that a first partial suction flow from the first turbine flows through the first output section in the direction of the first inlet and outlet opening
  • the second flap valve is set so that a second partial suction flow from the dust collection container through the filter unit through the second suction section in the direction of the second turbine, to then flow further through the second output section and leave the vacuum cleaner through the second inlet or outlet opening.
  • the suction flow is divided into a first and a second partial suction flow, wherein the partial suction flows flow through the turbines of the vacuum cleaner parallel to one another.
  • the first partial suction flow flows through the first turbine and leaves the vacuum cleaner through the first inlet or outlet opening
  • the second partial suction flow flows through the second turbine and leaves the vacuum cleaner through the second inlet or outlet opening.
  • the partial suction flows are preferably controlled by the valve arrangement to the above-described in a manner through the vacuum cleaner, the valve arrangement in the embodiment "parallel operation of the vacuum cleaner with flap valves" preferably comprising two flap valves, ie a first and a second flap valve.
  • both the first and the second turbine are flowed through by the suction flow or a partial suction flow, the first turbine being flowed through by a first partial suction flow and the second turbine being flowed through by a second partial suction flow.
  • the turbines of the vacuum cleaner are flowed through by partial suction flows parallel to one another.
  • the valve arrangement comprises at least a first flap valve and a second flap valve, wherein the first flap valve is arranged behind the first turbine in a suction flow direction and wherein the second flap valve is arranged in front of the second turbine in a suction flow direction.
  • the first flap valve can preferably be arranged in the area of the T-junction between the first turbine on one side and the first output section and the first inlet or outlet opening or the suction channel and the second turbine on the other side. It is preferred in the sense of the invention that the first flap valve allows the suction flow to flow either in the direction of the first inlet or outlet opening or in the direction of the second turbine, while the second flap valve enables or prevents the suction flow from flowing through the second turbine.
  • the second flap valve is designed in particular to open or close the second suction section between the dust collection container or the filter unit on one side and the second turbine on the other side.
  • slide valves can also be used instead of flap valves.
  • the valve arrangement in which the valve arrangement has rotary valves, the valve arrangement preferably has three rotary valves, the first rotary valve being between the first turbine and the second turbine and the second rotary valve being between the second turbine and the filter unit.
  • the first rotary valve is designed to close or open a suction channel between the first turbine and the second turbine, the second rotary valve being designed to close or open a second suction section between the second turbine and the filter unit.
  • the first rotary valve is preferably set so that the suction channel between see the first turbine and the second turbine.
  • the second rotary valve is preferably arranged in the second suction section, wherein the second rotary valve in the embodiment "series operation of the vacuum cleaner with rotary valves" is set so that the second rotary valve closes the second suction section.
  • the suction flow advantageously flows undivided from the dust collection container through the filter unit and through the first suction section in the direction of the first turbine of the vacuum cleaner.
  • the valve arrangement in the embodiment of the invention in which the valve arrangement has rotary valves comprises a third rotary valve, wherein the third rotary valve is arranged between the first turbine and the first inlet or outlet opening.
  • the third rotary valve can be designed to close or open an outlet section between the first turbine and the first inlet or outlet opening.
  • the third rotary valve is preferably set so that the third rotary valve closes the first outlet section so that no air flow can flow from the first turbine in the direction of the first inlet and outlet opening.
  • the suction flow preferably leaves the vacuum cleaner through the second inlet or outlet opening after the suction flow has flowed through the second turbine.
  • the first rotary valve of the valve arrangement is open and releases the suction channel between the first and second turbines, while the second and third rotary valves of the valve arrangement are closed and close their corresponding line sections - second suction section and first outlet section.
  • the turbines of the vacuum cleaner are flowed through in series, i.e. one after the other, i.e. the suction flow first flows through the first turbine and then through the second turbine.
  • the preferably undivided suction flow is guided through the vacuum cleaner by the valve arrangement or its rotary valves.
  • the first rotary valve of the valve arrangement is closed and closes the suction channel between the first and second turbine, while the second and third rotary valve of the valve arrangement order and release their corresponding line sections - second suction section and first output section.
  • the second rotary valve which is preferably arranged in the second suction section between the dust collection container or the filter unit and the second turbine, the suction flow can be divided so that a first partial suction flow from the dust collection container flows through the first turbine, while a second partial suction flow from the dust collection container flows through the second turbine.
  • the first partial suction flow flows into the first output section and leaves the vacuum cleaner through the first inlet or outlet opening.
  • the first output section is preferably released by the third rotary valve.
  • the second partial suction flow flows from the dust collection container through the filter unit and the second suction section in the direction of the second turbine and further through the second output section so that the second partial suction flow can leave the vacuum cleaner through the second inlet or outlet opening.
  • the function of the first flap valve in the design of the valve arrangement with rotary valves is taken over by the first and third rotary valve, while the function of the second flap valve essentially corresponds to the function of the second rotary valve.
  • the vacuum cleaner comprises a dust collection container for collecting the dust.
  • the dust collection container can preferably be arranged in a lower region of the vacuum cleaner and can collect the dust and particles that accrue when working with a machine tool.
  • the filter unit of the vacuum cleaner can be arranged above the dust collection container so that dust that is filtered out of the suction flow with the filter unit and filter cake that is released from the filter during filter cleaning can fall into the dust collection container.
  • the first turbine is assigned a first inlet or outlet opening and the second turbine is assigned a second inlet or outlet opening.
  • the suction flow can leave the vacuum cleaner through the first inlet or outlet opening and/or the second inlet or outlet opening.
  • the preferably undivided suction flow can leave the vacuum cleaner in series operation through the second inlet or outlet opening, while the partial suction flows that arise when the turbines of the vacuum cleaner flow in parallel leave the vacuum cleaner through the first inlet or outlet opening and the second inlet or outlet opening. It is preferred in the sense of the invention that the suction flow can leave the vacuum cleaner through the first inlet or outlet opening and the second inlet or outlet opening.
  • first output section is arranged between the first turbine and the first inlet or outlet opening, while the second output section is arranged between the second turbine and the second inlet or outlet opening.
  • first turbine and the first inlet or outlet opening are connected to one another via a first output section and the second turbine and the second inlet or outlet opening are connected to one another via a second output section.
  • the valve arrangement is designed to allow a cleaning flow to flow through the first turbine and/or the second turbine in a direction opposite to the suction flow.
  • the filter unit of the vacuum cleaner can be cleaned with the cleaning flow, which preferably flows in a direction opposite to the direction of the suction flow. This ensures optimal, efficient suction operation of the vacuum cleaner over the entire service life of the vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaner can be operated in suction mode in which the suction flow can flow through both turbines of the vacuum cleaner (parallel operation) or in which the suction flow can flow through one of the two turbines of the vacuum cleaner (series operation).
  • the vacuum cleaner can be operated in a cleaning mode in which the filter unit, preferably one of the two filter sections of the filter unit, is cleaned.
  • the vacuum cleaner comprises a filter unit for filtering the suction flow, wherein when the filter unit of the vacuum cleaner is cleaned, one turbine maintains the suction operation of the vacuum cleaner, while the other turbine is flowed through by a cleaning flow.
  • a flow direction of the cleaning flow is preferably opposite to a flow direction of the suction flow.
  • the suction flow of the vacuum cleaner can preferably extend from a suction hose inlet through the dust collection container, through the filter unit, through one or both suction channels and through one or both of the turbines, wherein the suction flow leaves the vacuum cleaner through one or both of the inlet or outlet openings of the vacuum cleaner.
  • the suction flow can enter the vacuum cleaner in the region of the suction hose inlet and flow through the dust collection container, the filter unit, one or both suction channels and through one or both of the turbines and leave the vacuum cleaner through one or both of the inlet or outlet openings of the vacuum cleaner.
  • the cleaning stream preferably flows in a direction opposite to the direction of flow of the suction stream.
  • the cleaning stream can also be referred to as a backwash stream, since the cleaning stream flows through the turbines and/or the filter units of the vacuum cleaner in the opposite direction of the suction stream.
  • the cleaning stream can preferably be brought about by at least at least one of the inlet or outlet openings of the vacuum cleaner must be opened.
  • valve arrangement opening at least one of the outlet sections so that ambient air can be sucked into the vacuum cleaner through the corresponding inlet or outlet opening.
  • This suction process to generate the cleaning stream preferably takes place suddenly, the cleaning stream being caused in particular by the negative pressure prevailing in the vacuum cleaner.
  • the valve arrangement is switched in such a way that at least one of the inlet or outlet openings is opened, a flow is created to compensate for the pressure difference between the environment and the interior of the vacuum cleaner, this pressure equalization flow preferably forming the cleaning stream in the sense of the invention.
  • the cleaning stream preferably flows from the inlet or outlet opening through the first or second outlet section, through the first or second turbine, through the first or second suction channel in the direction of the filter unit.
  • the cleaning flow ensures that the filter unit is backwashed or flushed through, whereby this backwashing or flushing can loosen any filter cake that may be adhering to the filter unit.
  • the filter can be cleaned advantageously by backwashing or flushing the filter unit, and the loosened filter cake can fall into the vacuum cleaner's dust collection container to be disposed of later.
  • the invention can now be used to generate a cleaning stream that can flow through the first turbine or through the second turbine when cleaning the filter unit, and preferably in the opposite direction to the suction stream that flows through the turbines when the vacuum cleaner is in suction mode.
  • the cleaning stream is caused by the pressure difference between the interior of the vacuum cleaner and its surroundings.
  • a flow is formed that strives to compensate for this pressure difference, with this pressure compensation flow preferably forming the cleaning stream with which the filter unit or its filter sections can be backwashed or flushed through and thus cleaned.
  • the cleaning flow can be brought about in particular by a clever switching or positioning of the valve arrangement. It is preferred in the sense of the invention that the filter unit has a first filter section and a second filter section, wherein the first filter section is assigned a first cleaning area and the second filter section is assigned a second cleaning area.
  • the cleaning flow can flow through the first turbine when cleaning the first filter section, while the cleaning flow flows through the first turbine when cleaning the second filter section.
  • the cleaning stream flows through the first turbine of the vacuum cleaner, while the suction stream in this case flows through the second turbine, so that the suction operation can be maintained by the suction stream through the second turbine.
  • the cleaning stream can flow through the second turbine of the vacuum cleaner, while the suction stream in this case flows through the first turbine, so that the suction operation is maintained by the suction stream through the first turbine.
  • the invention enables continued suction operation of the vacuum cleaner while simultaneously cleaning the filter unit or part of the filter unit.
  • the cleaning areas are fluidically separated from one another, so that in particular no fluid exchange or pressure equalization can take place between the cleaning areas.
  • the cleaning areas preferably represent the spaces above or above the clean side of the filter unit, i.e. the sides of the filter that spatially face the turbines and not the dust collection container.
  • the valve arrangement comprises a fourth rotary valve, wherein the fourth rotary valve is arranged between the first turbine and the filter unit and is designed to close or open a first suction section between the first turbine and the filter unit.
  • the valve arrangement of the vacuum cleaner comprises, for example, four rotary valves
  • the first rotary valve which is preferably located in the suction channel between the first and second turbines, can be closed to enable cleaning of the first filter section. This prevents series operation of the turbines of the vacuum cleaner and the suction flow cannot flow through the two turbines of the vacuum cleaner one after the other.
  • the second, third and fourth rotary valves can be opened.
  • the second rotary valve which is preferably located in the second suction section between the filter unit and the second turbine
  • a partial suction flow can flow from the dust collection container of the vacuum cleaner through the second suction section in the direction of the second turbine, so that the suction operation is maintained by the second turbine.
  • the suction flow can then flow through the second output section and leave the vacuum cleaner through the second inlet or outlet opening.
  • the third rotary valve which is preferably located in the first output section, the first output section can be released and the first inlet or outlet opening can be opened. This allows ambient air to be sucked into the vacuum cleaner, whereby this suction of ambient air is particularly due to the pressure difference between the vacuum-pressurized interior of the vacuum cleaner and the environment around the vacuum cleaner which is at normal or atmospheric pressure.
  • the ambient air can be sucked in particularly suddenly, whereby the suction process takes place more suddenly the greater the pressure difference between the interior and the surroundings of the vacuum cleaner.
  • the sucked in ambient air forms the cleaning flow, which in the embodiment described here, in which the first filter section is cleaned and the suction operation is maintained by the second turbine, flows from the first inlet or outlet opening through the first turbine in the direction of the first filter section.
  • the cleaning flow flows through the first filter section against the flow direction of the suction flow, so that in the sense of the invention one preferably speaks of a through-flushing or backwashing of the first filter section.
  • the cleaning flow reaches the filter unit - coming from the first turbine - in particular because the fourth rotary valve is opened.
  • a second filter cleaning mode the second filter section can be cleaned and the suction operation can be maintained by the first turbine.
  • the first rotary valve is preferably closed, while the second, third and fourth rotary valves are open.
  • ambient air flows into the vacuum cleaner through the second inlet or outlet opening, with this inflowing ambient air forming the cleaning stream for the second turbine.
  • This cleaning stream flows through the second turbine in the direction of the filter unit, in particular in the direction of the second filter section of the filter unit. The cleaning stream can reach the filter unit and flush through the second filter section and thereby clean it, because the second rotary valve is open in the second filter cleaning mode.
  • the suction operation of the vacuum cleaner is maintained by the first turbine, with the suction flow entering the vacuum cleaner through the suction hose inlet into the vacuum cleaner's dust collection container and passing through the filter unit, the opened fourth rotary valve and the first suction section to the first turbine. From there, the suction flow continues to flow towards the first inlet or outlet opening, with the suction flow passing through the third rotary valve and the first outlet section.
  • the suction operation of the vacuum cleaner can be maintained by Suction flow continues to flow through the second turbine.
  • the vacuum cleaner's suction operation can be maintained by the suction flow continuing to flow through the first turbine. This means that one turbine can ensure suction operation while the filter section associated with the other turbine and the other cleaning area can be cleaned.
  • the strength, extent and/or volume of the partial suction flows can preferably also depend on how free or clogged the filter sections are. For example, if a first filter section assigned to the first turbine is freshly cleaned and relatively new, a strong and large partial suction flow can flow through the first filter section, while a clogged or old filter section can only let through a weaker or less large partial suction flow.
  • the filter unit can have a second filter section, which can be assigned to the second turbine.
  • the filter sections can be formed, for example, in that the filter unit comprises a first filter, which can be referred to as the first filter section, and the filter unit comprises a second filter, which can be referred to as the second filter section.
  • the filter unit can also comprise a single filter, which comprises filter sections that are independent of one another. It is preferred in the sense of the invention that when a first and a second filter section are provided, the filter sections can each be assigned to a cleaning area.
  • the first filter section of the filter unit can be assigned to a first cleaning area
  • the second filter section of the filter unit can be assigned to a second cleaning area.
  • the invention in a second aspect, relates to a method for operating the proposed vacuum cleaner, the method comprising the following method steps: a) providing a vacuum cleaner with a first turbine and a second turbine, b) controlling a valve arrangement of the vacuum cleaner so that a suction flow flows through the turbines either sequentially or in parallel.
  • the proposed method can comprise a determination and/or evaluation of operating data of the vacuum cleaner, whereby the control of the valve arrangement of the vacuum cleaner is carried out depending on the previously determined Operating data is carried out.
  • a vacuum cleaner is provided with two comparatively small turbines, wherein the turbines can be essentially the same or different.
  • operating data and/or operating parameters can be determined by a suitable sensor system of the vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaner can comprise a control device with which the operating data and/or operating parameters determined by the sensor system can be evaluated.
  • the determined and/or evaluated operating data and/or operating parameters can preferably be used to control the vacuum cleaner or its valve arrangement in such a way that a specific operating mode is set.
  • the operating modes of the vacuum cleaner can in particular be series and parallel operation of the turbines of the vacuum cleaner.
  • the suction flow can flow as an essentially undivided suction flow through the first turbine and the second turbine one after the other.
  • parallel operation of the vacuum cleaner it is preferred that the suction flow is divided and a partial suction flow flows through the first turbine and the second turbine. In the sense of the invention, it is preferred that in parallel operation a first partial suction flow flows through the first turbine, while a second partial suction flow flows through the second turbine.
  • FIG. 1 View of a preferred embodiment of the vacuum cleaner with two turbines and a valve arrangement
  • FIG. 2 View of a preferred embodiment of the vacuum cleaner in series operation with rotary valves
  • FIG. 3 View of a preferred embodiment of the vacuum cleaner in series operation with flap valves
  • FIG. 4 View of a preferred embodiment of the vacuum cleaner in parallel operation with rotary valves
  • FIG. 5 View of a preferred embodiment of the vacuum cleaner in parallel operation with flap valves
  • FIG. 7 further view of a preferred embodiment of the combined suction curve
  • FIG. 8 View of a preferred embodiment of the vacuum cleaner with filter cleaning function
  • FIG. 9 View of a preferred embodiment of the vacuum cleaner with filter cleaning function and backwashing through the first turbine
  • FIG. 10 View of a preferred embodiment of the vacuum cleaner with filter cleaning function and backwashing through the second turbine
  • FIG. 11 View of an alternative preferred embodiment of the vacuum cleaner with filter cleaning function
  • FIG. 12 View of an alternative preferred embodiment of the vacuum cleaner with filter cleaning function and backwashing through the first turbine
  • FIG. 13 View of an alternative preferred embodiment of the vacuum cleaner with filter cleaning function and backwashing through the second turbine
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of the vacuum cleaner 10 with a first turbine T1 and a second turbine T2, as well as a valve arrangement V.
  • the vacuum cleaner 10 comprises a dust collection container 12 in a lower area, into which a suction hose inlet 14 can open.
  • a suction hose (not shown) can be connected to the suction hose inlet 14 in order to connect the vacuum cleaner 10 to a machine tool (not shown) or a floor nozzle (not shown).
  • a filter unit F can be arranged above the dust collection container 12, through which the air flow is sucked through the vacuum cleaner 10.
  • the air flow through the vacuum cleaner 10 can be generated by the two turbines T1, T2, wherein the air flow that enters the vacuum cleaner 10 as a preferably dust-laden air flow eLS through the suction hose inlet 14 and is sucked in the direction of the first turbine T1 and the second turbine T2 is preferably referred to as suction flow S.
  • the suction flow S can be cleaned when passing through the filter unit F.
  • the suction flow S can either flow essentially undivided one after the other through the two turbines T1, T2 of the vacuum cleaner 10 (single operation SM, see Figs. 2 and 3) or can be divided into a first partial suction flow TS1 and a second partial suction flow TS2 and flow in parallel through the turbines T1, T2 (parallel operation PM, see Figs. 4 and 5).
  • the suction flow S is guided through the interior of the vacuum cleaner 10 by means of a valve arrangement V.
  • the valve arrangement V can comprise flap valves KV and/or rotary valves DV, whereby both those valve arrangements V which only have flap valves KV or only rotary valves DV can be preferred, as can those valve arrangements V which have both flap valves KV and rotary valves DV.
  • Figures 1 and 2 show an example of a valve arrangement V which comprises rotary valves DV. In Figure 1, the different positions of the rotary valves DV and the rotatability of the rotary valves DV are indicated by the curved double arrows.
  • the areas that adjoin the filter unit F in the direction of the suction flow S are preferably referred to as the first suction section SA1 and the second suction section SA2.
  • the first suction section SA1 is preferably arranged between the filter unit F and the first turbine T1
  • the second suction section SA2 is preferably arranged between the filter unit F and the second turbine T2.
  • the area between the turbines T1, T2 is preferably referred to as the suction channel SK in the sense of the invention.
  • the turbines T1, T2 are adjoined by line sections that are the first The first output section AA1 and the second output section AA2 are referred to.
  • the first output section AA1 is preferably located between the first turbine T1 and a first inlet or outlet opening O1, while the second output section AA2 is preferably located between the second turbine T2 and a second inlet or outlet opening O2.
  • the suction flow S can leave the vacuum cleaner 10 as an outgoing air flow aLS through the inlet or outlet openings O1, O2.
  • the rotary valves DV of the valve arrangement V are arranged in the suction channel SK, in the second suction section SA2 and in the first outlet section AA1.
  • the first rotary valve DV1 is arranged behind the first turbine T1 and in front of the second turbine T2 in the direction of the suction flow S when the turbines T1, T2 are successively flowed through by the suction flow S, and is therefore in the suction channel SK.
  • the first rotary valve DV1 is preferably designed to open or close the suction channel SK.
  • the rotary valve DV1 can therefore determine whether the suction flow S, after flowing through the first turbine T1, flows further in the direction of the second turbine T2 (serial operation SM of the vacuum cleaner 10) or in the direction of the first inlet or outlet opening O1, where the suction flow S can leave the vacuum cleaner 10 as an outgoing air flow aLS.
  • the second rotary valve DV2 is preferably located in the direction of the suction flow S between the filter unit F and the second turbine T2, thus in the second suction section SA2.
  • the second rotary valve DV2 can thus determine whether a portion of the suction flow S flows from the dust collection container 12 in the direction of the second turbine T2 (parallel operation PM of the vacuum cleaner 10) or whether the suction flow S flows essentially undivided through the first suction section SA1 in the direction of the first turbine T1.
  • the portion of the suction flow S that flows through the second turbine T2 is preferably referred to as the second partial suction flow TS2 within the meaning of the invention, while the other portion of the suction flow S that flows through the first turbine T1 is preferably referred to as the first partial suction flow TS1 within the meaning of the invention.
  • the third rotary valve DV3 is located in the direction of the suction flow S behind the first turbine T1, but in the first suction section SA1, preferably between the first turbine T1 and the first inlet or outlet opening O1.
  • the third rotary valve DV3 thus determines whether the first inlet or outlet opening O1 is open or closed.
  • the third rotary valve DV3 is designed to open or close the first outlet section AA1 or the first inlet or outlet opening O1. When open, the suction flow S can completely or partially leave the vacuum cleaner 10 through the first inlet or outlet opening O1 as an outgoing air flow aLS.
  • the second outlet section AA2 is arranged in the direction of the suction flow S behind the second turbine T2 and forms the line section between the second turbine T2 and the second inlet or outlet opening 02.
  • a part of the suction flow S in particular the second partial suction flow TS2, can leave the vacuum cleaner 10 through the second inlet or outlet opening 02 as an outgoing air flow aLS.
  • FIG. 2 shows a preferred embodiment of the vacuum cleaner 10 in series operation SM with a valve arrangement V which comprises three rotary valves DV.
  • the positions and functions of the three rotary valves DV were described in the previous section.
  • series operation SM of the vacuum cleaner 10 the suction flow S flows essentially undivided one after the other through the first turbine T1 and through the second turbine T2.
  • the flow of the suction flow S is indicated in Figure 2 by dashed arrows.
  • the first rotary valve DV1 in the suction channel SK between the turbines T1, T2 is open, while the second rotary valve DV2 and the third rotary valve DV3 are closed.
  • the suction flow S flows through the suction channel SK opened up by the first rotary valve DV1 in the direction of the second turbine T2.
  • the suction flow S flows further through the second outlet section AA2 and leaves the vacuum cleaner 10 as an outgoing air flow aLS through the second inlet or outlet opening 02. If the valve arrangement V - as shown in Figure 2 - is formed by three rotary valves DV, in series operation SM of the vacuum cleaner 10 the first outlet section AA1 and the second suction section SA2 are closed because the second rotary valve DV2 and the third rotary valve DV3 are closed.
  • a suction curve is shown in the lower part of Figure 2.
  • the volume flow Q of the suction flow S can be shown on the y-axis and the negative pressure -p on the x-axis.
  • the volume flow Q of the suction flow S can, for example, be given in the unit meter 3 /second (m 3 /s), while the negative pressure -p can be given in the unit millibar (mbar).
  • the negative pressure has a negative sign
  • the negative pressure in the suction curve shown in Figure 2 is plotted along the positive x-axis; thus, the amount of the negative pressure -p is shown.
  • the suction curve in Figure 2 shows in particular the volume flow Q versus the negative pressure -p when only the first turbine T1 of the vacuum cleaner 10 is used ( «T1»).
  • it shows how the volume flow Q behaves as a function of the negative pressure -p when the suction flow S flows through the first turbine T1 and the second turbine T2 one after the other in series operation SM (or: «in series») ( «T(1+2)_S»).
  • FIG 3 shows a preferred embodiment of the vacuum cleaner 10 in series operation SM with a valve arrangement V which comprises two flap valves KV.
  • the first flap valve KV1 can be arranged and/or set such that the first flap valve KV1 is arranged behind the first turbine T1 in the direction of the suction flow S.
  • the first flap valve KV1 can either open the suction channel SK in the direction of the second turbine T2 or the first outlet section AA1 in the direction of the first inlet or outlet opening O1.
  • the second flap valve KV2 is arranged in the second suction section SA2 between the filter unit F and the second turbine T2 such that it can open or close the second suction section SA2.
  • the first flap valve KV1 is set such that the suction flow S can flow from the first turbine T1 through the suction channel SK in the direction of the second turbine T2.
  • the second flap valve KV2 is closed, so that no air flow can flow from the dust collection container 12 through the second suction section SA2 in the direction of the second turbine T2.
  • the first flap valve KV1 de facto takes over the tasks of the first rotary valve DV1 and the third rotary valve D3, which are shown and described in Fig. 2.
  • the corresponding suction curve for the series operation SM of the vacuum cleaner 10 with flap valves KV essentially corresponds to the suction curve for the series operation SM of the vacuum cleaner 10 with rotary valves DV. Even with the valve arrangement V, which includes flap valves KV, it is possible to almost double the attainable negative pressure values -p.
  • FIG 4 shows a preferred embodiment of the vacuum cleaner 10 in parallel operation PM with rotary valves DV.
  • the three rotary valves DV are again located in the known positions, i.e. the first rotary valve DV1 in the suction channel SK between the turbines T1, T2, the second rotary valve DV2 in the second suction section SA2 and the third rotary valve DV3 in the first outlet section AA1.
  • the suction flow S in the dust collection container 12 is divided into two partial suction flows TS1, TS2.
  • the first partial suction flow TS1 flows from the dust collection container 12 through the filter unit F, through the first suction section SA1, through the first turbine T1, through the opened third rotary valve DV3 and the first outlet section AA1 and leaves the vacuum cleaner 10 as an outgoing air flow aLS through the first inlet or outlet opening. O1.
  • the second partial suction flow TS2 flows from the dust collection container 12 through the filter unit F, through the open second rotary valve DV2 and the second suction section SA2, through the second turbine T2 and through the second outlet section AA2 and leaves the vacuum cleaner 10 as an outgoing air flow aLS through the second inlet or outlet opening O2.
  • the position of the rotary valves DV of the valve arrangement V in the embodiment of the invention shown in Figure 4 represents exactly the slide to the position of the rotary valves DV of the valve arrangement V in the embodiment of the invention shown in Figure 2.
  • the first rotary valve DV1 is open and the second rotary valve DV2 and the third rotary valve DV3 are closed
  • the first rotary valve DV1 in the suction channel SK is closed
  • the second rotary valve DV2 in the second suction section SA2 and the third rotary valve DV3 in the first outlet section AA1 are open.
  • the lower part of Figure 4 shows the suction curve, which shows the course of the volume flow Q as a function of the negative pressure -p in parallel operation PM of the vacuum cleaner 10.
  • the course of the volume flow Q as a function of the negative pressure -p when only one turbine is used is marked with «T1» in the suction curve, while the course of the volume flow Q as a function of the negative pressure -p in parallel operation PM of both turbines T1, T2 is marked with «T(1+2)_P».
  • FIG. 5 shows a preferred embodiment of the vacuum cleaner 10 in parallel operation PM with a valve arrangement V which comprises two flap valves KV.
  • the flap valves KV are arranged as in the exemplary embodiment shown in Figure 3.
  • the first flap valve KV1 is arranged in the area of the T-junction in the direction of the suction flow S behind the first turbine T1, while the second flap valve KV2 is arranged in the second suction section SA2 between the filter unit F and the second turbine T2.
  • the first flap valve KV1 is set so that the first partial suction flow TS1 can flow through the first outlet section AA1 and leave the vacuum cleaner 10 through the first inlet or outlet opening O1 as an outgoing air flow aLS.
  • the second flap valve KV2 is set so that the second suction section SA2 is opened and the second partial suction flow TS2 can flow from the dust collection container 12 in the direction of the second turbine T2.
  • the corresponding suction curve for parallel operation PM of the vacuum cleaner 10 with flap valves KV essentially corresponds to the suction curve for parallel operation PM of the vacuum cleaner 10 with rotary valves DV.
  • the valve arrangement V which includes flap valves KV, it is possible to almost double the volume flow Q to be achieved.
  • Figure 6 shows a combined suction curve or how the suction curve of the proposed vacuum cleaner 10 results from operating the vacuum cleaner 10 either in series operation SM or in parallel operation PM as a combination of the suction curves described so far.
  • the invention is based on the idea that the operation of the vacuum cleaner 10 can be switched from a first operating mode - for example the parallel operation mode PM - to a second operating mode - for example the series operation mode SM - depending on determined negative pressure values -p.
  • the switching preferably takes place at a switching point SP, which in the sense of the invention can preferably also be referred to as a "negative pressure-triggered switching point SP".
  • the vacuum cleaner 10 can be operated in the parallel operation mode PM at low negative pressure values and in the series operation mode SM at higher negative pressure values.
  • Figure 6 shows various curves of volume flows Q versus the negative pressure -p.
  • the curve of the volume flow Q is shown for the operation of a vacuum cleaner with a turbine, which is the case, for example, when the proposed vacuum cleaner 10 is operated with only one turbine T - for example the first turbine T1.
  • This curve is marked with "T1" in Fig. 6.
  • the curves of the volume flows Q against the negative pressure -p for parallel operation (“T(1+2)_P”) and in series operation (“T(1+2)_S”) are shown.
  • the operation of the vacuum cleaner 10 can now be optimized by operating the vacuum cleaner 10 in parallel operation PM for low negative pressure values -p, while the vacuum cleaner 10 is operated in series operation SM for higher negative pressure values -p.
  • a switchover takes place between the operating modes parallel operation PM (“first operating mode”) and series operation SM ("second operating mode”).
  • the switchover preferably takes place at the switchover point SP, which is marked by a switchover negative pressure value -p(SP).
  • the vacuum cleaner 10 can have a suitable sensor system (not shown).
  • the vacuum cleaner 10 can comprise a control device (not shown) which is designed to control the vacuum cleaner 10 or to cause switching between the operating modes of the vacuum cleaner 10.
  • Figure 7 shows a possible combined suction curve «in its purest form», where the abbreviation «PM» indicates the area of the suction curve in which the vacuum cleaner 10 in parallel operation PM is operated (on the x-axis: «first negative pressure range», UB1), while the abbreviation «SM» indicates the range of the suction curve in which the vacuum cleaner 10 is operated in series operation SM (on the x-axis: «second negative pressure range», UB2).
  • PM indicates the area of the suction curve in which the vacuum cleaner 10 in parallel operation PM is operated
  • SM indicates the range of the suction curve in which the vacuum cleaner 10 is operated in series operation SM (on the x-axis: «second negative pressure range», UB2).
  • Figure 8 shows a preferred embodiment of the vacuum cleaner 10 with a filter cleaning function.
  • Figure 8 essentially corresponds to Figure 1, wherein Figure 8 shows an additional rotary valve DV4 and the filter unit F is divided into two parts.
  • the filter unit F of the embodiment of the vacuum cleaner 10 shown in Figure 8 can comprise a first filter section FA1 and a second filter section FA2, wherein the filter sections FA1, FA2 can be cleaned separately from one another.
  • the first rotary valve DV1, the second rotary valve DV2 and the third rotary valve DV3 are arranged in the known positions, i.e. the first rotary valve DV1 in the suction channel SK, the second rotary valve DV2 in the second suction section SA2 and the third rotary valve DV3 in the first outlet section AA1.
  • the fourth rotary valve DV4 is preferably arranged in the first suction section SA1 between the filter unit F and the first turbine T1.
  • the fourth rotary valve DV4 can thereby close or open the first suction section SA1. If the vacuum cleaner 10 has a filter cleaning function, ambient air can flow into the vacuum cleaner 10 through the first inlet or outlet opening O1 or through the second inlet or outlet opening O2. By opening the first inlet or outlet opening O1 or the second inlet or outlet opening O2, a cleaning flow AS can be generated which flows through the vacuum cleaner 10 against the flow direction of the suction flow S.
  • the incoming air flow eLS which enters the vacuum cleaner 10 through the first inlet or outlet opening O1, can preferably flow through the first turbine T1, further through the first suction section SA1 and the opened fourth rotary valve DV4 and expose the first filter section FA1 to ambient air.
  • the ambient air which enters the vacuum cleaner 10 through the first inlet or outlet opening O1, can form a first cleaning flow AS1, which enables backwashing of the first filter section FA1 of the filter unit F of the vacuum cleaner 10.
  • This first cleaning flow AS1 and its course are shown in particular in Figure 9.
  • the suction operation of the vacuum cleaner 10 can be continued by the second turbine T2.
  • the second rotary valve DV2, the third rotary valve DV3 and the fourth rotary valve DV4 are opened, while the first rotary valve DV1 is closed.
  • An incoming air flow eLS is passed through the first inlet or outlet opening O1 is sucked into the vacuum cleaner 10, while the suction flow S leaves the vacuum cleaner 10 through the second inlet or outlet opening 02 as an outgoing air flow aLS.
  • the suction of the ambient air through the first inlet or outlet opening O1 can be achieved solely by the pressure difference between the interior of the vacuum cleaner 10 and its surroundings. However, in the sense of the invention it can also be preferred to support the suction by reversing the direction of rotation of the first turbine 1.
  • the incoming air flow eLS which enters the vacuum cleaner 10 through the second inlet or outlet opening 02, can preferably flow through the second turbine T2, further through the second suction section SA2 and the opened second rotary valve DV2 and expose the second filter section FA2 to ambient air.
  • the ambient air which enters the vacuum cleaner 10 through the second inlet or outlet opening 02, can form a second cleaning flow AS2, which enables backwashing of the second filter section FA2 of the filter unit F of the vacuum cleaner 10.
  • This second cleaning flow AS2 and its course are shown in particular in Figure 10.
  • the suction operation of the vacuum cleaner 10 can be continued by the first turbine T1.
  • the second rotary valve DV2, the third rotary valve DV3 and the fourth rotary valve DV4 are also open, while the first rotary valve DV1 is closed.
  • An incoming air flow eLS is sucked into the vacuum cleaner 10 through the second inlet or outlet opening 02, while the suction flow S leaves the vacuum cleaner 10 through the first inlet or outlet opening O1 as an outgoing air flow aLS.
  • the suction of the ambient air through the second inlet or outlet opening 02 can be achieved solely by the pressure difference between the interior of the vacuum cleaner 10 and its surroundings. However, in the sense of the invention it can also be preferred to support the suction by reversing the direction of rotation of the second turbine 2.
  • the vacuum cleaner 10 can have a control device (no reference number, not shown).
  • the control device can be set up to open and close the individual valves and openings of the vacuum cleaner 10.
  • the filter F of the vacuum cleaner 10 can be designed in two parts and, for example, comprise a first filter section FA1 and a second filter section FA2. It can be preferred in the sense of the invention that the control device controls the valves and openings of the vacuum cleaner 10 so that the filter sections FA1, FA2 are cleaned essentially alternately.
  • the wording «essentially alternately» includes both the cases in which the filter sections FA1, FA2 are cleaned strictly one after the other and also the cases in which the filter sections FA1, FA2 are cleaned with a temporal overlap. In this last case, for example, the cleaning of the first filter section FA1 can still be ongoing while the cleaning of the second filter section FA2 has already begun. However, within the meaning of the invention, it can just as well be preferred that the filter sections FA1, FA2 of the filter unit F are cleaned as needed, for example depending on a pressure loss in the area of the filter unit F. In the case of a need-based cleaning of the filter sections FA1, FA2 of the vacuum cleaner 10, pressure transducers or sensors for determining the pressure in the suction channels or suction sections of the vacuum cleaner 10 can be provided.
  • the grid G (see Figures 8-12), which is arranged in the connection area VB above the filter unit F, can be closed at the moment the filter cleaning is triggered. This can be brought about, for example, by the control device. By closing the grid G, the filter sections FA1, FA2 can be fluidically separated from one another so that no more air can be exchanged between the filter sections FA1, FA2. Once the filter cleaning has been completed, the grid G can be opened again so that the fluidic connection between the filter sections FA1, FA2 can be restored.
  • Various, preferably axial, movement elements can be used as the actuator for the grid G.
  • the grid G can be driven or moved with an electromagnetic lifting element, a pneumatic pressure cell or an electric rotary drive, without being limited to these.
  • Figures 11 to 13 show an alternative design of the vacuum cleaner 10 or its valve arrangement V, wherein the vacuum cleaner 10 comprises a two-part filter unit F, which in turn has a first filter section FA1 and a second filter section FA2.
  • Figure 11 generally shows a possible structure of a valve arrangement V, which enables alternating cleaning of the filter sections FA1, FA2.
  • rotary valves DV or flap valves KV are arranged in the first outlet section AA1 and in the suction channel SK between the turbines T1, T2 of the vacuum cleaner 10.
  • These rotary valves DV or flap valves KV are preferably designed to close or open the first outlet section AA1 or the suction channel SK.
  • the vacuum cleaner 10 in its embodiment shown in Figure 11 has a first backwash opening RS1 and a second backwash opening RS2, wherein the first backwash opening RS1 is in the first suction section SA1 and the second backwash opening opening RS2 is arranged in the second suction section SA2 or opens into it.
  • a short line section can be located between the backwash openings RS1, RS2 and the suction sections SA1, SA2.
  • the backwash openings RS1, RS2 can each be closed or opened by a three-way valve W, with a first three-way valve VW1 preferably being assigned to the first backwash opening RS1 and a second three-way valve WV2 to the second backwash opening RS2.
  • the first backwash opening RS1 and the first three-way valve WV1 are assigned to the first filter section FA1 and the second backwash opening RS2 and the second three-way valve WV2 are assigned to the second filter section FA2.
  • the first output section AA1 there may be a rotary valve DV3 which is open in the operating situation of the vacuum cleaner 11 shown in Figure 11 and when the first filter section FA1 is being cleaned (see Figure 12), while the rotary valve DV3 in the first output section AA1 is preferably closed when the second filter section FA2 is being cleaned (see Figure 13).
  • connection area VB between the filter sections FA1, FA2.
  • This connection area VB can be open or closed.
  • the connection area VB between the filter sections FA1, FA2 is open, for example, so that the filter sections FA1, FA2 virtually form a single filter unit F.
  • the connection area VB is preferably closed, so that the filter sections FA1, FA2 form separate or independently functioning filter units.
  • the connection area VB can function as a gateway and, for example, include the grid G.
  • Figure 12 shows that the first three-way valve WV1 can be opened to open the first backwash opening RS1.
  • This advantageously allows a first backwash flow RSS1 to be generated, which is suddenly sucked into the vacuum cleaner 10 due to the pressure difference between the interior of the vacuum cleaner 10 and its surroundings.
  • the filter unit F or the first filter section FA1 is decoupled from the first turbine T1, so that no more suction flow S flows over this half of the vacuum cleaner 10.
  • the first backwash flow RSS1 can flow from the first backwash opening RS1 through the first filter section FA1 and thereby clean this first filter section FA1. While the first filter section FA1 is being cleaned, a second partial suction flow TS2 can continue to flow through the second filter section FA2 and the second turbine T2.
  • Figure 13 shows a cleaning of the second filter section FA2, while the suction operation of the vacuum cleaner 10 is maintained by a first partial suction flow TS1 through the first filter section FA1 and the first turbine T1.
  • Figure 13 shows that the two three-way valve WV2 can be opened so that the second backwash opening RS2 is opened. This can advantageously generate a second backwash flow RSS2, which is suddenly sucked into the vacuum cleaner 10 due to the pressure difference between the interior of the vacuum cleaner 10 and its surroundings.
  • the filter unit F or the first filter section FA2 is decoupled from the first turbine T2, so that no more suction flow S can flow over this half of the vacuum cleaner 10.
  • the second backwash flow RSS2 can flow from the second backwash opening RS2 through the second filter section FA2 and clean this second filter section FA2 in this way.
  • a first partial suction flow TS1 can continue to flow through the first filter section FA1 and the first turbine T1.
  • This is advantageously made possible by a corresponding position of the first three-way valve WV1, which releases the first suction section SA1 when the second filter section FA2 is cleaned, so that the first partial suction flow TS1 can flow from the dust collection container 12, through the first filter section FA1 in the direction of the first turbine T1, so that the suction operation of the vacuum cleaner 10 is maintained in this case by the left half of the vacuum cleaner 10.
  • T(1+2)_S joint operation of the first and second turbine in series operation
  • T(1+2)_P joint operation of the first and second turbines in parallel operation

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einer ersten Turbine und einer zweiten Turbine, wobei die Turbinen dazu eingerichtet sind, einen Saugstrom zum Einsaugen von Staub zu erzeugen. Der Staubsauger weist eine Ventilanordnung auf, wobei die Ventilanordnung dazu eingerichtet ist, einen Saugstrom nacheinander oder parallel zueinander durch die Turbinen fließen zu lassen. Mit der Erfindung kann der Betrieb des Staubsaugers variabler gestaltet werden, indem eine breitere charakteristische Saugkurve des Staubsaugers bereitgestellt wird. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Turbinen des Staubsaugers in Reihe oder parallel zueinander betrieben werden können und die Saugeigenschaften des Staubsaugers dadurch optimal auf unterschiedliche Anwendungsfälle angepasst werden können. Außerdem wird mit der Erfindung die Aufrechterhaltung eines Saugbetriebs des Staubsaugers ermöglicht, wenn eine Filtereinheit des Staubsaugers abgereinigt wird. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Staubsaugers mit zwei Turbinen, wobei der Staubsauger in einem Serien- oder einem Parallelbetrieb betrieben werden kann.

Description

Hilti Aktiengesellschaft in Schaan
Fürstentum Liechtenstein
STAUBSAUGER MIT ZWEI TURBINEN UND BETRIEBSVERFAHREN DAFÜR
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einer ersten Turbine und einer zweiten Turbine, wobei die Turbinen dazu eingerichtet sind, einen Saugstrom zum Einsaugen von Staub zu erzeugen. Der Staubsauger weist eine Ventilanordnung auf, wobei die Ventilanordnung dazu eingerichtet ist, einen Saugstrom nacheinander oder parallel zueinander durch die Turbinen fließen zu lassen. Mit der Erfindung kann der Betrieb des Staubsaugers variabler gestaltet werden, indem eine breitere charakteristische Saugkurve des Staubsaugers bereitgestellt wird. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Turbinen des Staubsaugers in Reihe oder parallel zueinander betrieben werden können und die Saugeigenschaften des Staubsaugers dadurch optimal auf unterschiedliche Anwendungsfälle angepasst werden können. Außerdem wird mit der Erfindung die Aufrechterhaltung eines Saugbetriebs des Staubsaugers ermöglicht, wenn eine Filtereinheit des Staubsaugers abgereinigt wird. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Staubsaugers mit zwei Turbinen, wobei der Staubsauger in einem Serien- oder einem Parallelbetrieb betrieben werden kann.
Hintergrund der Erfindung:
Im Stand der Technik sind Staubsauger bekannt, mit denen ein Saugstrom erzeugt werden kann, wobei mit dem Saugstrom Staub eingesaugt werden kann. Für die Erzeugung des Saugstroms wird in der Regel eine Turbine verwendet, mit der ein Unterdrück erzeugt werden kann. Staubsauger sind beispielsweise im Haushaltsbereich bekannt, um Böden, Teppiche oder Möbel abzusaugen. Staubsauger kommen aber auch auf Baustellen zum Einsatz, um Staub und Partikel, die bei der Arbeit mit Werkzeugmaschinen entstehen, abzusaugen. Dadurch kann die Staubexposition, der ein Nutzer der Werkzeugmaschine ausgesetzt ist, reduziert werden und ein wertvoller Beitrag zum Gesundheitsschutz des Nutzers geleistet werden.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Staubsauger sind häufig mit dem Nachteil behaftet, dass die Staubsauger in der Regel für einen bestimmten Anwendungsfall ausgelegt sind und die damit einhergehenden Saug- und Betriebseigenschaften während der Lebenszeit des Staubsaugers nicht mehr geändert werden können. Bei der Auslegung des Staubsaugers muss häufig eine Auswahl-Entscheidung getroffen werden, beispielsweise ob der Staubsauger eine große Strömungsgeschwindigkeit oder einen starken Unterdrück erzeugen soll, da eine Kombination dieser unterschiedlichen Eigenschaften häufig nicht möglich ist.
Beispielsweise wird in EP 2 421 630 A1 ein Staubsauger mit zwei Saugaggregaten offenbart, wobei die Saugaggregate bei dem Staubsauger der EP 2 421 630 A1 parallel von einem Saugstrom durchströmt werden. Nachteilig an einer solchen Parallelanordnung ist es, dass dadurch nur der Volumenstrom, nicht aber das Druckniveau erhöht wird.
Staubsauger weisen häufig Filter oder eine Filtereinheit auf, die in regelmäßigen Abständen abgereinigt werden muss, um sicherzustellen, dass der Saugstrom weiter durch den Filter fließen kann. Bei vielen herkömmlichen Staubsaugern, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, muss der Saugbetrieb des Staubsaugers kurzzeitig unterbrochen werden, um eine Abreinigung des Filters oder der Filtereinheit durchführen zu können. Damit einher geht häufig ein Abfall des Unterdrucks im Inneren des Staubsaugers, so dass der Saugstrom abreißen oder geschwächt werden kann.
Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die vorstehend beschriebenen Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Staubsauger bereitzustellen, der eine große Anzahl von Anwendungsfällen optimal abdeckt und bei dem die Saug- und Betriebseigenschaften flexibel während seines Betriebs geändert bzw. eingestellt werden können. Ein weiteres Anliegen der Erfindung besteht darin, dass der Saugbetrieb des Staubsaugers auch während der Durchführung einer Filterabreinigung fortgeführt 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 Staubsauger mit einer ersten Turbine und einer zweiten Turbine vorgesehen, wobei die Turbinen dazu eingerichtet sind, einen Saugstrom zum Einsaugen von Staub zu erzeugen. Der Staubsauger weist eine Ventilanordnung auf, wobei die Ventilanordnung dazu eingerichtet ist, einen Saugstrom nacheinander oder parallel zueinander durch die Turbinen fließen zu lassen. Mit der Erfindung kann durch die Vorsehung der zwei Turbinen, die entweder in Serie oder parallel zueinander betrieben werden können, ein Staubsauger mit einer erweiterten charakteristischen Saugkurve bereitgestellt werden, so dass mit dem Staubsauger eine Vielzahl von Anwendungsfällen abgedeckt werden kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein Umschalten zwischen einem Serienbetrieb und einem Parallelbetrieb der Turbinen automatisch erfolgt. Beispielsweise kann die Ventilanordnung des Staubsaugers dann von dem Serienbetrieb und den Parallelbetrieb schalten, wenn ein Unterdruck-Grenzwert über- oder unterschritten wird. Mit anderen Worten kann es im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass ein Umschalten zwischen dem Serien- und dem Parallelbetrieb des Staubsaugers in Abhängigkeit von Unterdruckverhältnissen im Staubsauger erfolgt.
Der Begriff «Staub» wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als Oberbegriff für verschiedene Arten von Sauggut verwendet. Beispielsweise kann der «Staub» Feststoffe und/oder Flüssigkeiten umfassen. Mit anderen Worten kann das Sauggut trocken und staubartig sein, von einer Flüssigkeit gebildet werden oder von einer Mischung aus trockenem Sauggut, wie Staub, Bohrmehl, Partikeln, und einem Liquid, wie Wasser, das beispielsweise als Spül- oder Kühlwasser auf einer Baustelle bei der Durchführung von Arbeiten mit Werkzeugmaschinen eingesetzt wird.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger mindestens einen Sensor zur Ermittlung von Betriebsdaten des Staubsaugers umfasst. Darüber hinaus kann der Staubsauger eine Steuereinrichtung zur Auswertung dem mindestens einen Sensor ermittelten Betriebsdaten des Staubsaugers umfassen, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den Staubsauger in Abhängigkeit von den mit dem mindestens einen Sensor ermittelten Betriebsdaten zu steuern. Bei den Betriebsdaten des Staubsaugers kann es sich insbesondere um Unterdruckwerte oder -Verhältnisse innerhalb des Staubsaugers handeln. Es kann im Kontext der Erfindung aber auch bevorzugt sein, dass Motor-Parameter, Filter-Parameter, Teilchen- oder Strömungsgeschwindigkeiten und/der Partikelkonzentrationen gemessen werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Betriebsdaten können vorzugsweise auch als Betriebsparameter bezeichnet werden. Zur Ermittlung der Betriebsparameter, insbesondere der Unterdruckverhältnisse in dem Staubsauger, kann der Staubsauger über eine geeignete Sensorik verfügen. Die Sensoren der Sensorik können beispielsweise dazu ausgebildet sein, einen Unterdrück im Sammelbehälter des Staubsaugers oder in den unterschiedlichen Saugleitungsabschnitten, wie erstem und zweitem Saugabschnitt, Saugkanal und/oder erstem und zweitem Ausgangsabschnitt zu ermitteln. Darüber hinaus kann der Staubsauger über eine Steuereinrichtung verfügen, wobei die Steuereinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, die mit der Sensorik ermittelten Unterdruckdaten auszuwerten und basierend auf den ermittelten Unterdruckdaten einzustellen, ob der Staubsauger im Serienbetrieb oder im Parallelbetrieb arbeitet. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Turbinen des Staubsaugers im Serienbetrieb nacheinander durchströmt werden, während die Turbinen des Staubsaugers im Parallelbetrieb vorzugsweise parallel zueinander von Teil-Saugströmen des Saugstroms durchströmt werden. Durch die unterschiedlichen Betriebs- modi «Serienbetrieb» und «Parallelbetrieb» des Staubsaugers ist der vorgeschlagene Staubsauger vorteilhafterweise in der Lage dazu, einen besonders großen Bereich an verschiedenen Saugleistungen abzudecken. Dadurch kann der Staubsauger bzw. sein Betrieb optimal an verschiedene Anwendungsfälle angepasst werden, so dass beispielsweise auch der Energieverbrauch des Staubsaugers minimiert werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn es sich bei dem Staubsauger um einen batteriebetriebenen Staubsauger handelt, da sich in diesem Fall die Reichweite der Batterie(n) mit der Erfindung erheblich vergrößern bzw. verlängern läßt.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass dem Serienbetrieb des Staubsaugers ein erster Unterdruck-Bereich und/oder eine erster Strömungsgeschwindigkeitsbereich zugeordnet werden kann, während dem Parallelbetrieb des Staubsaugers ein zweiter Unterdruck-Bereich und/oder eine zweiter Strömungsgeschwindigkeitsbereich zugeordnet werden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger in seinen unterschiedlichen Betriebsmodi - Serienbetrieb und Parallelbetrieb - unterschiedliche Bereiche von Unterdruckwerten und Strömungsgeschwindigkeiten erreichen kann. Es kann im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass diese Unterdruck-Bereiche und/oder Strömungsgeschwindigkeitsbereiche disjunkt voneinander ausgebildet sind und sich nicht überlappen. Es kann aber im Sinne der Erfindung ebenso bevorzugt sein, dass sich die Unterdrück- und Strömungsgeschwindigkeitsbereiche überlappen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Betriebsparameter «Strömungsgeschwindigkeit» und «Unterdrück» in einem Diagramm aufgetragen werden können, wobei die Strömungsgeschwindigkeit vorzugsweise auf der y-Achse und der Unterdrück auf der x-Achse aufgetragen wird. Vorzugsweise kann diese Strömungsgeschwindigkeit-gegen-Unterdruck-Auftragung im Sinne der Erfindung bevorzugt als «Saugkurve» bezeichnet werden.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Serienbetrieb des Staubsaugers dadurch gekennzeichnet ist, dass sich im Staubsauger eine vergleichsweise geringe Strömungsgeschwindigkeit und ein hoher Unterdrück einstellen, während sich im Parallelbetrieb des Staubsaugers vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeit und geringe Unterdruckwerte einstellen. Es hat sich gezeigt, dass durch eine Kombination der unterschiedlichen Betriebsmodi in einem Staubsauger die mit dem Staubsauger erreichbaren Strömungsgeschwindigkeiten und die erreichbaren Unterdruckwerte annähernd verdoppelt werden können. Die durch die Kombination der unterschiedlichen Betriebsmodi in einem Staubsauger erreichbaren Strömungsgeschwindigkeiten und Unterdruckwerte können vorteilhafterweise in einer kombinierten Saugkurve dargestellt werden, die quasi die besten Eigenschaften des einzelnen Serienbetriebs und des einzelnen Parallelbetriebs zweier Turbinen miteinander vereint. Dadurch kann mit der Erfindung ein Staubsauger mit einer optimierten Saugkurve bereitgestellt werden, der insbesondere durch besonders hohe, erreichbare Strömungsgeschwindigkeiten und Unterdruckwerte gekennzeichnet ist.
Dasselbe gilt sinngemäß für den Volumenstrom Q des Saugstroms S. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass dem Serienbetrieb des Staubsaugers ein erster Unterdruck-Bereich und/oder eine erster Volumenstrombereich zugeordnet werden kann, während dem Parallelbetrieb des Staubsaugers ein zweiter Unterdruck-Bereich und/oder eine zweiter Volumenstrombereich zugeordnet werden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger in seinen unterschiedlichen Betriebsmodi - Serienbetrieb und Parallelbetrieb - unterschiedliche Bereiche von Unterdruckwerten und Volumenströme erreichen kann. Es kann im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass diese Unterdruck-Bereiche und/oder Volumenstrombereiche disjunkt voneinander ausgebildet sind und sich nicht überlappen. Es kann aber im Sinne der Erfindung ebenso bevorzugt sein, dass sich die Unterdrück- und Volumenstrombereiche überlappen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Betriebsparameter «Volumenstrom» und «Unterdrück» in einem Diagramm aufgetragen werden können, wobei der Volumenstrom Q vorzugsweise auf der y-Achse und der Unterdrück auf der x-Achse aufgetragen wird. Vorzugsweise kann diese Volumenstrom-gegen-Unterdruck-Auftragung im Sinne der Erfindung bevorzugt ebenfalls als «Saugkurve» bezeichnet werden.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Serienbetrieb des Staubsaugers dadurch gekennzeichnet ist, dass sich im Staubsauger ein vergleichsweise geringer Volumenstrom Q und ein hoher Unterdrück einstellen, während sich im Parallelbetrieb des Staubsaugers vergleichsweise hohe Volumenströme und geringe Unterdruckwerte einstellen. Es hat sich gezeigt, dass durch eine Kombination der unterschiedlichen Betriebsmodi in einem Staubsauger die mit dem Staubsauger erreichbaren Volumenströme und die erreichbaren Unterdruckwerte annähernd verdoppelt werden können. Die durch die Kombination der unterschiedlichen Betriebsmodi in einem Staubsauger erreichbaren Volumenströme und Unterdruckwerte können vorteilhafterweise in einer kombinierten Saugkurve dargestellt werden, die quasi die besten Eigenschaften des einzelnen Serienbetriebs und des einzelnen Parallelbetriebs zweier Turbinen miteinander vereint. Dadurch kann mit der Erfindung ein Staubsauger mit einer optimierten Saugkurve bereitgestellt werden, der insbesondere durch besonders hohe, erreichbare Volumenströme und Unterdruckwerte gekennzeichnet ist.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Turbinen des Staubsaugers vergleichsweise klein ausgebildet sind und eine vergleichsweise geringe Saugleistung aufweisen. Beispielsweise können die Turbinen etwa die Hälfte einer bei Staubsaugern üblichen Nennleistung aufweisen. Die Verwendung von zwei vergleichsweise kleinen Turbinen, die vorzugsweise in einer variablen Parallel- oder Reihenschaltung betrieben werden können, sind mit dem Vorteil verbunden, dass insbesondere die Arbeitsbereiche erweitert bzw. besser bedient werden können, die durch einen hohen bzw. maximalen Volumenstrom und/oder einen hohen bzw. maximalen Unterdrück gekennzeichnet sind. Diese Arbeitsbereiche werden bei Staubsaugern häufig benutzt. Um in diesen Arbeitsbereichen einen optimalen Betrieb des Staubsaugers mit guten Saugleistungen zu gewährleisten, müsste - bei Verwendung von nur einer Turbine - eine sehr große, quasi überdimensionierte Turbine verwendet werden, die insbesondere einen großen Raumbedarf aufweist. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von zwei vergleichsweise kleinen Turbinen nicht einfach einer Ersetzung einer großen Turbine entspricht, sondern dass damit die oben genannten überraschenden Vorteile verbunden sind, die von der Fachwelt so nicht zu erwarten waren. Insbesondere kann durch die Verwendung der zwei vergleichsweise kleinen Turbinen ein verbesserter Betrieb in den häufig verwendeten Arbeitsbereichen gewährleistet werden, die durch einen großen Volumenstrom und/oder einen starken Unterdrück gekennzeichnet sind.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass innerhalb des vorgeschlagenen Staubsaugers im Wesentlichen gleiche Turbinen verwendet werden, so dass Herstellungs- und Beschaffungsvorteile realisiert werden können. Es kann allerdings auch bevorzugt sein, dass unterschiedliche Turbinen verwendet werden, um die Saugkurve zu erweitern.
Das Merkmal, dass die Ventilanordnung den Saugstrom nacheinander oder parallel zueinander durch die Turbinen fließen lassen kann, bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Saugstrom praktisch immer, d.h. während des Betriebs des Staubsaugers und wenn keine Filterabreinigung stattfindet, durch die erste Turbine fließt. Wenn der Staubsauger im Serienbetrieb läuft, ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Saugstrom nacheinander die erste Turbine und die zweite Turbine durchströmt. In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann der Saugstrom zunächst durch die erste Turbine und anschließend durch die zweite Turbine strömen, wobei dieser Nacheinander-Durchfluss durch die erste und die zweite Turbine im Sinne der Erfindung bevorzugt als «Serienbetrieb» des Staubsaugers bezeichnet wird. Der Begriff «Serienbetrieb» bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Turbinen «in Reihe» oder «in Serie» geschaltet sind und nacheinander von dem Saugstrom durchströmt werden. Alternativ dazu können die Turbinen auch parallelgeschaltet sein und parallel von dem Saugstrom durchströmt werden. In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist es bevorzugt, dass sich der Saugstrom in Teil- Saugströme aufteilt, wobei ein erster Teil-Saugstrom durch die erste Turbine und ein zweiter Teil-Saugstrom durch die zweite Turbine fließt. Die Stärke, der Umfang und/oder das Volumen der Teil-Saugströme hängt vorzugsweise davon ab, ob gleiche oder unterschiedliche Turbinen verwendet werden. Die genannten Eigenschaften der Teil-Saugströme können auch davon abhängen, ob die Ventile der Ventilanordnung ganz oder nur teilweise geöffnet sind.
Die Ventilanordnung kann beispielsweise Klapp-, Schieber- oder Drehventile umfassen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung unterschiedliche Sorten von Ventilen, wie beispielsweise Klapp- und Drehventile, umfasst. Es kann aber im Sinne auch bevorzugt sein, dass die Ventilanordnung ausschließlich Klappventile, ausschließlich Schieberventile oder ausschließlich Drehventile umfasst. Im Folgenden werden verschiedene mögliche und bevorzugte Ausgestaltungen der Ventilanordnung beschrieben:
Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen»
Beim Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung Klappventile umfasst und dass die Turbinen des Staubsaugers nacheinander von dem Saugstrom durchströmt werden. Beispielsweise kann der Staubsauger bzw. seine Ventilanordnung zwei Klappventile aufweisen, die im Sinne der Erfindung als erstes und zweites Klappventil bezeichnet werden. Klappventile sind im Sinne der Erfindung bevorzugt dazu ausgestaltet eine Leitung für einen - ggf. staubbeladenen - Luftstrom freizugeben oder zu verschließen. Diese Funktion eines Klappventils kann vor allem dann zum Einsatz kommen, wenn das Klappventil in einer durchgehenden Leitung angeordnet vorliegt, die geöffnet oder verschlossen können werden soll. Beispielsweise kann das zweite Klappventil in dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» in dem zweiten Saugabschnitt zwischen der Filtereinheit und der zweiten Turbine angeordnet vorliegen. Damit kann das zweite Klappventil dazu eingerichtet sein, den zweiten Saugabschnitt zwischen der Filtereinheit und der zweiten Turbine freizugeben oder zu verschließen. In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das zweite Klappventil verschlossen vorliegt und den zweiten Saugabschnitt verschließt. Dadurch strömt vorteilhafterweise keine Luft von dem Staubsammelbehälter des Staubsaugers in Richtung der zweiten Turbine, sondern der direkte Weg zwischen dem Staubsammelbehälter und der zweiten Turbine ist durch das zweite Klappventil der Ventilanordnung verschlossen. Der direkte Weg zwischen Staubsammelbehälter und zweiter Turbine wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als zweiter Saugabschnitt bezeichnet. Stattdessen strömt der bevorzugt staubbeladene Saugstrom von dem Staubsammelbehälter durch die Filtereinheit des Staubsaugers, wo der Saugstrom gefiltert wird, so dass der Saugstrom nach Durchströmen der Filtereinheit zumindest zu einem gewissen Grad gereinigt vorliegt und deutlich weniger Staub und Partikel umfasst als vor der Filterung. Der bevorzugt gereinigte Saugstrom fließt dann durch den ersten Saugabschnitt, der vorzugsweise zwischen der Filtereinheit und der ersten Turbine angeordnet vorliegt, in Richtung der ersten Turbine. Der Saugstrom strömt durch die erste Turbine hindurch und gelangt anschließend in den Bereich des ersten Klappventils der Ventilanordnung des Staubsaugers. Das erste Klappventil liegt vorzugsweise an einer T-Kreuzung angeordnet vor, wobei der Saugstrom durch eine Leitung in Richtung des T-Balkens ström und anschließend in zwei mögliche Leitungen abbiegen kann, wobei die beiden möglichen Leitungen von dem ersten Klappventil freigegeben oder verschlossen werden. Einerseits kann der Saugstrom, der im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» von der ersten Turbine kommt, in Richtung des ersten Ausgangsabschnitts und in Richtung der ersten Ein- und Auslass-Öffnung des Staubsaugers strömen. Dieser Weg ist im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» allerdings vorzugsweise verschlossen, und zwar durch das erste Klappventil. Stattdessen ist es in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» bevorzugt, dass der von der ersten Turbine kommende Saugstrom an der T-Kreuzung durch den Saugkanal in Richtung der zweiten Turbine strömt. Somit ist das erste Klappventil im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» so eingestellt, dass das erste Klappventil den Saugkanal, der zwischen der ersten und der zweiten Turbine angeordnet ist, für den Saugstrom freigibt. Der Saugstrom durchströmt anschließend bevorzugt die zweite Turbine, strömt in den zweiten Ausgangsabschnitt und verläßt den Staubsauger durch die zweite Ein- und Auslass-Öffnung. Somit ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» das erste Klappventil so eingestellt ist, dass der Saugstrom von der ersten Turbine durch den Saugkanal in Richtung der zweiten Turbine fließen kann, während das zweite Klappventil so eingestellt ist, dass der zweite Saugabschnitt zwischen dem Staubsammelbehälter bzw. der Filtereinheit und der zweiten Turbine verschlossen ist. Somit fließt in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» der Saugstrom nacheinander durch die erste Turbine und anschließend durch die zweite Turbine.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass in dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» sowohl die erste, als auch die zweite Turbine von dem Saugstrom durchströmt wird, wobei der Saugstrom nacheinander durch die erste Turbine und anschließend durch die zweite Turbine strömt.
Ausführungsbeispiel «Parallel betrieb des Staubsaugers mit Klappventilen»
In dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» weist die Ventilanordnung ebenfalls zwei Klappventile auf, wobei das erste Klappventil und das zweite Klappventil im Wesentlichen an denselben Positionen angeordnet vorliegen, wie im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen». Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das erste Klappventil an der T-Kreuzung zwischen der ersten Turbine auf der einen Seite und den Leitungen zur ersten Ein- und Auslass-Öffnung oder der zweiten Turbine auf der anderen Seite angeordnet vorliegt. Das zweite Klappventil liegt vorzugsweise in dem zweiten Saugabschnitt zwischen dem Staubsammelbehälter bzw. der Filtereinheit und der zweiten Turbine angeordnet vor. In dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» ist das erste Klappventil vorzugsweise so eingestellt, dass der Weg von der ersten Turbine durch den ersten Ausgangsabschnitt und die erste Ein- und Auslass-Öffnung freigegeben wird. Mit anderen Worten kann der von der ersten Turbine kommende Saugstrom durch den ersten Ausgangsabschnitt strömen und den Staubsauger durch die erste Ein- und Auslass-Öffnung verlassen. Das zweite Klappventil ist vorzugsweise so eingestellt, dass der zweite Saugabschnitt zwischen dem Staubsammelbehälter bzw. der Filtereinheit auf der einen Seite und der zweiten Turbine freigegeben wird, so dass der Saugstrom von dem Staubsammelbehälter zumindest teilweise durch die zweite Turbine strömen kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass sich der Saugstrom in dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» in bevorzugt zwei Teil-Saugströme aufteilt, wobei der erste Teil-Saugstrom durch die erste Turbine strömt und der zweite Teil-Saugstrom durch die zweite Turbine strömt. Der erste Teil-Saugstrom verlässt den Staubsauger durch die erste Ein- und Auslass-Öffnung, während der zweite Teil-Saugstrom durch die zweite Ein- und Auslass- Öffnung den Staubsauger verläßt. Somit ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» das erste Klappventil so eingestellt ist, dass ein erster Teil-Saugstrom von der ersten Turbine durch den ersten Ausgangsabschnitt in Richtung der erste ersten Ein- und Auslass-Öffnung strömt, während das zweite Klappventil so eingestellt ist, dass ein zweiter Teil-Saugstrom von dem Staubsammelbehälter durch die Filtereinheit durch den zweiten Saugabschnitt in Richtung der zweiten Turbine strömt, um anschließend weiter durch den zweiten Ausgangsabschnitt zu strömen und den Staubsauger durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung zu verlassen. Somit teilt in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» der Saugstrom in einen ersten und einen zweiten Teil-Saugstrom, wobei die Teil-Saugströme die Turbinen des Staubsaugers parallel zueinander durchströmen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der erste Teil-Saugstrom durch die erste Turbine strömt und den Staubsauger durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung verläßt, während der zweite Teil-Saugstrom durch die zweite Turbine strömt und den Staubsauger durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung verläßt. Die Teil-Saugströme werden vorzugsweise durch die Ventilanordnung auf die oben beschriebe- ne Weise durch den Staubsauger geleitet, wobei die Ventilanordnung in der Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» vorzugsweise zwei Klappventile, d.h. ein erstes und ein zweites Klappventil, umfasst. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass in dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» sowohl die erste, als auch die zweite Turbine von dem Saugstrom bzw. einem Teil-Saugstrom durchströmt wird, wobei die erste Turbine von einem ersten Teil-Saugstrom und die zweite Turbine von einem zweiten Teil-Saugstrom durchströmt wird. Vorzugsweise werden die Turbinen des Staubsaugers in dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» parallel zueinander von Teil-Saugströmen durchströmt.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung mindestens ein erstes Klappventil und ein zweites Klappventil umfasst, wobei das erste Klappventil in einer Saugstrom-Richtung hinter der ersten Turbine angeordnet vorliegt und wobei das zweite Klappventil in einer Saugstrom-Richtung vor der zweiten Turbine angeordnet vorliegt. Vorzugsweise kann das erste Klappventil im Bereich der T-Kreuzung zwischen der ersten Turbine auf der einen Seite und dem ersten Ausgangsabschnitt und der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung bzw. dem Saugkanal und der zweiten Turbine auf der anderen Seite angeordnet vorliegt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das erste Klappventil den Saugstrom entweder in Richtung der ersten Einoder Auslass-Öffnung oder in Richtung der zweiten Turbine strömen lässt, während das zweite Klappventil einen Durchfluss des Saugstroms durch die zweite Turbine ermöglicht oder verhindert. Dabei ist das zweite Klappventil insbesondere dazu eingerichtet, den zweiten Saugabschnitt zwischen dem Staubsammelbehälter bzw. der Filtereinheit auf der einen Seite und der zweiten Turbine auf der anderen Seite freizugeben oder zu verschließen.
Selbstverständlich können anstelle der Klappventile auch Schieberventile verwendet werden.
Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen»
In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Ventilanordnung Drehventile aufweist, weist die Ventilanordnung vorzugsweise drei Drehventile auf, wobei das erste Drehventil zwischen der ersten Turbine und der zweiten Turbine und wobei das zweite Drehventil zwischen der zweiten Turbine und der Filtereinheit vorliegt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das erste Drehventil dazu eingerichtet ist, einen Saugkanal zwischen der ersten Turbine und der zweiten Turbine zu verschließen oder freizugeben, wobei das zweite Drehventil dazu eingerichtet ist, einen zweiten Saugabschnitt zwischen der zweiten Turbine und der Filtereinheit zu verschließen oder freizugeben. In dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen» ist das erste Drehventil vorzugsweise so eingestellt, dass der Saugkanal zwi- sehen der ersten Turbine und der zweiten Turbine freigegeben wird. Dadurch kann der bevorzugt ungeteilte Saugstrom von der ersten Turbine durch den Saugkanal in Richtung der zweiten Turbine strömen. Das zweite Drehventil liegt vorzugsweise in dem zweiten Saugabschnitt angeordnet vor, wobei das zweite Drehventil in dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen» so eingestellt ist, dass das zweite Drehventil den zweiten Saugabschnitt verschließt. Dadurch kann keine Luft von dem Staubsammelbehälter bzw. von der Filtereinheit in Richtung der zweiten Turbine strömen. Dadurch strömt der Saug-strom vorteilhafterweise ungeteilt von dem Staubsammelbehälter durch die Filtereinheit und durch den ersten Saugabschnitt in Richtung der ersten Turbine des Staubsaugers.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Ventilanordnung Drehventile aufweist, ein drittes Drehventil umfasst, wobei das dritte Drehventil zwischen der ersten Turbine und der ersten Ein- oder Auslass- Öffnung angeordnet vorliegt. Vorzugsweise kann das dritte Drehventil dazu eingerichtet sein, einen Ausgangsabschnitt zwischen der ersten Turbine und der erste Ein- oder Auslass-Öffnung zu verschließen oder freizugeben. In dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen» ist das dritte Drehventil vorzugsweise so eingestellt, dass das dritte Drehventil den ersten Ausgangsabschnitt verschließt, so dass kein Luftstrom von der ersten Turbine in Richtung der ersten Ein- und Auslass-Öffnung fließen kann. Der Saugstrom verläßt den Staubsauger stattdessen bevorzugt durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung, nachdem der Saugstrom durch die zweite Turbine geströmt ist. Somit ist es im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen» bevorzugt, dass das erste Drehventil der Ventilanordnung geöffnet ist und den Saugkanal zwischen erster und zweiter Turbine freigibt, während das zweite und dritte Drehventil der Ventilanordnung geschlossen sind und ihre entsprechenden Leitungsabschnitte - zweiter Saugabschnitt und erster Ausgangsabschnitt - verschließen. Insbesondere werden die Turbinen des Staubsaugers in dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen» in Reihe, d.h. nacheinander, durchströmt, d.h. der Saugstrom strömt zunächst durch die erste Turbine und anschließend durch die zweite Turbine. Dabei wird der bevorzugt ungeteilte Saugstrom von der Ventilanordnung bzw. ihren Drehventilen entsprechend durch den Staubsauger geleitet.
Ausführungsbeispiel «Parallel betrieb des Staubsaugers mit Drehventilen»
Es ist im Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen» bevorzugt, dass das erste Drehventil der Ventilanordnung geschlossen ist und den Saugkanal zwischen erster und zweiter Turbine verschließt, während das zweite und dritte Drehventil der Ventilan- Ordnung geöffnet sind und ihre entsprechenden Leitungsabschnitte - zweiter Saugabschnitt und erster Ausgangsabschnitt - freigeben. Durch die Öffnung des zweiten Drehventils, welches vorzugsweise in dem zweiten Saugabschnitt zwischen dem Staubsammelbehälter bzw. der Filtereinheit und der zweiten Turbine angeordnet vorliegt, kann der Saugstrom geteilt werden, so dass ein erster Teil-Saugstrom aus dem Staubsammelbehälter durch die erste Turbine strömt, während ein zweiter Teil-Saugstrom aus dem Staubsammelbehälter durch die zweite Turbine strömt. Der erste Teil-Saugstrom fließt, nachdem der erste Teil-Saugstrom durch die erste Turbine geflossen ist, in den ersten Ausgangsabschnitt und verläßt den Staubsauger durch die erste Ein- oder Ausgangs-Öffnung. Der erste Ausgangsabschnitt wird in dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen» vorzugsweise durch das dritte Drehventil freigegeben. Der zweite Teil-Saugstrom fließt von dem Staubsammelbehälter durch die Filtereinheit und den zweiten Saugabschnitt in Richtung der zweiten Turbine und weiter durch den zweiten Ausgangsabschnitt, so dass der zweite Teil-Saugstrom den Staubsauger durch die zweite Ein- oder Ausgangs-Öffnung verlassen kann.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Funktion des ersten Klappventils in der Ausgestaltung der Ventilanordnung mit Drehventilen von dem ersten und dritten Drehventil übernommen wird, während die Funktion des zweiten Klappventils im Wesentlichen der Funktion des zweiten Drehventils entspricht.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger einen Staubsammelbehälter zum Sammeln des Staubs umfasst. Der Staubsammelbehälter kann vorzugsweise in einem unteren Bereich des Staubsaugers angeordnet vorliegen und den Staub und die Partikel, die bei der Arbeit mit einer Werkzeugmaschine anfallen, aufnehmen. Oberhalb des Staubsammelbehälters kann die Filtereinheit des Staubsaugers angeordnet vorliegen, so dass Staub, der mit der Filtereinheit aus dem Saugstrom herausgefiltert wird, sowie Filterkuchen, der bei einer Filterabreinigung von dem Filter gelöst wird, in den Staubsammelbehälter fallen kann.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der ersten Turbine eine erste Ein- oder Auslass- Öffnung zugeordnet ist und der zweiten Turbine eine zweite Ein- oder Auslass-Öffnung zugeordnet ist. Vorzugsweise kann der Saugstrom den Staubsauger durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung und/oder die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung verlassen. Dabei kann der bevorzugt ungeteilte Saugstrom den Staubsauger im Serienbetrieb durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung verlassen, während die Teil-Saugströme, die bei der parallelen Durchströmung der Turbinen des Staubsaugers entstehen, den Staubsauger durch die erste Ein- oder Auslass- Öffnung und die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung verlassen. Es ist im Sinne der Erfindung be- vorzugt, dass zwischen der ersten Turbine und der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung der erste Ausgangsabschnitte angeordnet vorliegt, während zwischen der zweiten Turbine und der zweiten Ein- oder Auslass-Öffnung der zweite Ausgangsabschnitt angeordnet vorliegt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die erste Turbine und die erste Ein- oder Auslass-Öffnung über einen ersten Ausgangsabschnitt und die zweite Turbine und die zweite Ein- oder Auslass- Öffnung über einen zweiten Ausgangsabschnitt miteinander verbunden sind.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung dazu eingerichtet ist, einen Abreinigungsstrom in einer dem Saugstrom entgegengesetzten Richtung durch die erste Turbine und/oder die zweite Turbine fließen zu lassen. Mit dem Abreinigungsstrom, der vorzugsweise in einer Richtung fließt, die der Richtung des Saugstroms entgegengesetzt ist, kann die Filtereinheit des Staubsaugers abgereinigt werden. Dadurch kann ein optimaler, effizienter Saugbetrieb des Staubsaugers über die gesamte Lebenszeit des Staubsaugers gewährleistet werden. Der Staubsauger kann im Saugbetrieb betrieben werden, bei dem der Saugstrom durch beide Turbinen des Staubsaugers fließen kann (Parallelbetrieb) oder bei dem Saugstrom durch eine der beiden Turbinen des Staubsaugers fließen kann (Serienbetrieb). Daneben kann der Staubsauger in einem Abreinigungsbetrieb betrieben werden, in dem die Filtereinheit, vorzugsweise einer der beiden Filterabschnitt der Filtereinheit, abgereinigt wird.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger eine Filtereinheit zum Filtern des Saugstroms umfasst, wobei bei der Abreinigung der Filtereinheit des Staubsaugers jeweils eine Turbine den Saugbetrieb des Staubsaugers aufrechterhält, während die andere Turbine von einem Abreinigungsstrom durchströmt wird. Eine Fliessrichtung des Abreinigungsstroms ist vorzugsweise einer Strömungsrichtung des Saugstroms entgegengerichtet. Der Saugstrom des Staubsaugers kann sich vorzugsweise von einem Saugschlauch-Einlass durch den Staubsammelbehälter, durch die Filtereinheit, durch einen oder beide Saugkanäle und durch eine oder beide der Turbinen erstrecken, wobei der Saugstrom den Staubsauger durch eine oder beide der Ein- oder Auslass-Öffnungen des Staubsaugers verläßt. Mit anderen Worten kann der Saugstrom im Bereich des Saugschlauch-Einlasses in den Staubsauger eintreten und durch den Staubsammelbehälter, die Filtereinheit, einen oder beide Saugkanäle und durch eine oder beide der Turbinen strömen und den Staubsauger durch eine oder beide der Ein- oder Auslass- Öffnungen des Staubsaugers verlassen. Der Abreinigungsstrom fliesst vorzugsweise in einer Fliessrichtung, die der Strömungsrichtung des Saugstroms entgegengesetzt ist. Der Abreinigungsstrom kann auch als Rückspülungsstrom bezeichnet werden, da der Abreinigungsstrom die Turbinen und/oder die Filtereinheiten des Staubsaugers in umgekehrter Saugstrom-Richtung durchströmt. Der Abreinigungsstrom kann vorzugsweise dadurch bewirkt werden, dass mindes- tens eine der Ein- oder Auslass-Öffnungen des Staubsaugers geöffnet werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass mit der Ventilanordnung mindestens einer der Ausgangsabschnitte freigegeben wird, so dass Umgebungsluft durch die entsprechende Ein- oder Auslass-Öffnung in den Staubsauger eingesaugt werden kann. Dieser Einsaugvorgang zur Erzeugung des Abreinigungsstroms erfolgt vorzugsweise schlagartig, wobei der Abreinigungsstrom insbesondere durch den in dem Staubsauger herrschenden Unterdrück bewirkt wird. Wenn die Ventilanordnung derart geschaltet wird, dass mindestens eine der Ein- oder Auslass- Öffnungen freigegeben wird, entsteht eine Strömung zum Ausgleich des Druckunterschieds zwischen der Umgebung und dem Innenraum des Staubsaugers, wobei diese Druckausgleichsströmung vorzugsweise den Abreinigungsstrom im Sinne der Erfindung bildet. Vorzugsweise fließt der Abreinigungsstrom von der Ein- oder Auslass-Öffnung durch den ersten oder zweiten Ausgangsabschnitt, durch die erste oder zweite Turbine, durch den ersten oder zweiten Saugkanal in Richtung der Filtereinheit. Dort sorgt der Abreinigungsstrom für eine Rück- oder Durchspülung der Filtereinheit, wobei durch diese Rück- oder Durchspülung ein ggf. an der Filtereinheit anhaftender Filterkuchen gelöst werden kann. Durch die Rück- oder Durchspülung der Filtereinheit kann vorteilhafterweise eine Abreinigung des Filters bewirkt werden und der abgelöste Filterkuchen kann in den Staubsammelbehälter des Staubsaugers fallen, um später entsorgt zu werden.
Mit der Erfindung kann nun ein Abreinigungsstrom erzeugt werden, der bei Abreinigung der Filtereinheit durch die erste Turbine oder durch die zweite Turbine fließen kann, und dies vorzugsweise entgegen der Richtung des Saugstroms, der bei Saugbetrieb des Staubsaugers durch die Turbinen fließt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Abreinigungsstrom von der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Staubsaugers und seiner Umgebung bewirkt wird. Vorzugsweise bildet sich eine Strömung aus, die bestrebt ist, diese Druckdifferenz auszugleichen, wobei diese Druckausgleichsströmung vorzugsweise den Abreinigungsstrom bildet, mit dem die Filtereinheit bzw. ihre Filterabschnitte rück- oder durchgespült und dadurch abgereinigt werden können.
Der Abreinigungsstrom kann insbesondere durch eine geschickte Schaltung bzw. Stellung der Ventilanordnung bewirkt werden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Filtereinheit einen ersten Filterabschnitt und einen zweiten Filterabschnitt aufweist, wobei dem ersten Filterabschnitt ein erster Abreinigungsbereich zugeordnet wird und dem zweiten Filterabschnitt ein zweiter Abreinigungsbereich zugeordnet wird. Vorzugsweise kann der Abreinigungsstrom bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts durch die erste Turbine strömen, während der Abreinigungsstrom bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts durch die erste Turbine strömt. Bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Abreinigungsstrom durch die erste Turbine des Staubsaugers strömt, während der Saugstrom in diesem Fall durch die zweite Turbine strömt, so dass der Saugbetrieb durch den Saugstrom durch die zweite Turbine aufrechterhalten werden kann. Analog dazu kann bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts der Abreinigungsstrom durch die zweite Turbine des Staubsaugers strömen, während der Saugstrom in diesem Fall durch die erste Turbine strömt, so dass der Saugbetrieb durch den Saugstrom durch die erste Turbine aufrechterhalten wird. Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung einen fortgesetzten Saugbetrieb des Staubsaugers bei gleichzeitiger Abreinigung der Filtereinheit oder eines Teils der Fitereinheit.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Abreinigungsbereiche fluidisch voneinander getrennt sind, so dass insbesondere kein Fluidaustausch bzw. Druckausgleich zwischen den Abreinigungsbereichen erfolgen kann. Die Abreinigungsbereiche stellen vorzugsweise die Räume über bzw. oberhalb der Reinseite der Filtereinheit dar, d.h. die Seiten des Filters, die räumlich den Turbinen und nicht dem Staubsammelbehälter zugewandt sind.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung ein viertes Drehventil umfasst, wobei das vierte Drehventil zwischen der ersten Turbine und der Filtereinheit angeordnet vorliegt und dazu eingerichtet ist, einen ersten Saugabschnitt zwischen der ersten Turbine und der Filtereinheit zu verschließen oder freizugeben. Wenn die Ventilanordnung des Staubsaugers beispielsweise vier Drehventile umfasst, kann das erste Drehventil, das vorzugsweise im Saugkanal zwischen der ersten und der zweiten Turbine vorliegt, geschlossen vorliegen, um eine Abreinigung des ersten Filterabschnitts zu ermöglichen. Dadurch wird ein Serienbetrieb der Turbinen des Staubsaugers verhindert und der Saugstrom kann die beiden Turbinen des Staubsaugers nicht nacheinander durchströmen. Um eine Abreinigung des ersten Filterabschnitts zu ermöglichen, können das zweite, dritte und vierte Drehventil geöffnet werden. Durch die Öffnung des zweiten Drehventils, das vorzugsweise im zweiten Saugabschnitt zwischen der Filtereinheit und der zweiten Turbine vorliegt, kann ein Teil-Saugstrom vom Staubsammelbehälter des Staubsaugers durch den zweiten Saugabschnitt in Richtung der zweiten Turbine strömen, so dass der Saugbetrieb durch die zweite Turbine aufrechterhalten wird. Der Saugstrom kann anschließend durch den zweiten Ausgangsabschnitt strömen und den Staubsauger durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung verlassen. Durch die Öffnung des dritten Drehventils, das vorzugsweise im ersten Ausgangsabschnitt vorliegt, kann der erste Ausgangsabschnitt freigegeben und die erste Ein- oder Auslass-Öffnung geöffnet werden. Dadurch kann Umgebungsluft in den Staubsauger eingesaugt werden, wobei dieses Einsaugen von Umgebungsluft insbesondere durch den Druckunterschied, der zwischen dem unterdruck-beaufschlagten Innenraum des Staubsaugers und der mit Normal- oder Atmosphärendruck beaufschlagten Umgebung des Staubsaugers herrscht, hervorgerufen wird.
Die Umgebungsluft kann insbesondere schlagartig eingesaugt werden, wobei der Einsaugvorgang desto schlagartiger vonstattengeht, je größer der Druckunterschied zwischen Innenraum und Umgebung des Staubsaugers ist. Die eingesaugte Umgebungsluft bildet den Abreinigungsstrom, der in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiels, bei dem der erste Filterabschnitt abgereinigt und der Saugbetrieb durch die zweite Turbine aufrechterhalten wird, von der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung durch die erste Turbine in Richtung des ersten Filterabschnitts strömt. Dort durchströmt der Abreinigungsstrom den ersten Filterabschnitt entgegen der Strömungsrichtung des Saugstroms, so dass im Sinne der Erfindung bevorzugt von einer Durchoder Rückspülung des ersten Filterabschnitts gesprochen wird. Der Abreinigungsstrom erreicht die Filtereinheit - von der ersten Turbine kommend - insbesondere dadurch, dass das vierte Drehventil geöffnet ist. Durch die Öffnung des vierten Drehventils der Ventilanordnung des Staubsaugers kann der erste Saugabschnitt freigegeben werden, so dass der Abreinigungsstrom von der ersten Turbine in Richtung der Filtereinheit strömen kann.
Analog zu der obigen Beschreibung kann in einem zweiten Filterabreinigungsmodus der der zweite Filterabschnitt abgereinigt und der Saugbetrieb durch die erste Turbine aufrechterhalten werden. Auch in diesem zweiten Filterabreinigungsmodus liegt das erste Drehventil vorzugsweise geschlossen vor, während das zweite, dritte und vierte Drehventil geöffnet vorliegen. In dem zweiten Filterabreinigungsmodus strömt Umgebungsluft durch die zweite Ein- oder Auslass- Öffnung in den Staubsauger ein, wobei diese einströmende Umgebungsluft den Abreinigungsstrom für die zweite Turbine bildet. Dieser Abreinigungsstrom strömt durch die zweite Turbine in Richtung der Filtereinheit, insbesondere in Richtung des zweiten Filterabschnitts der Filtereinheit. Der Abreinigungsstrom kann zu der Filtereinheit gelangen und den zweiten Filterabschnitt durchspülen und dadurch abreinigen, weil das zweite Drehventil in dem zweiten Filterabreinigungsmodus geöffnet vorliegt. Der Saugbetrieb des Staubsaugers wird durch die erste Turbine aufrechterhalten, wobei der Saugstrom durch den Saugschlauch-Einlass in den Staubsammelbehälter des Staubsaugers in den Staubsauger eintritt und durch die Filtereinheit, das geöffnete vierte Drehventil und den ersten Saugabschnitt zur ersten Turbine gelangt. Von dort strömt der Saugstrom weiter in Richtung der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung, wobei der Saugstrom dabei das dritte Drehventil und den ersten Ausgangsabschnitt passiert.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts der Filtereinheit der Saugbetrieb des Staubsaugers dadurch aufrechterhalten werden kann, dass der Saugstrom weiter durch den die zweite Turbine strömt. Wenn der zweite Filterabschnitt abgereinigt wird und dabei der Abreinigungsstrom durch die zweite Turbine strömt, kann der Saugbetrieb des Staubsaugers dadurch aufrechterhalten werden, dass der Saugstrom weiter durch den die erste Turbine strömt. Dadurch kann je eine Turbine den Saugbetrieb sicherstellen, während der Filterabschnitt, der der anderen Turbine und dem anderen Abreinigungsbereich zugeordnet ist, abgereinigt werden kann.
Wenn die Filtereinheit aus zwei Filterabschnitten besteht, die jeweils der ersten Turbine und der zweiten Turbine zugeordnet sind, kann die Stärke, der Umfang und/oder das Volumen der Teil- Saugströme vorzugsweise auch davon abhängen, wie frei oder zugesetzt die Filterabschnitte sind. Wenn beispielsweise ein erster Filterabschnitt, der der ersten Turbine zugeordnet ist, frisch abgereinigt und vergleichsweise neu ist, kann ein starker und großer Teil-Saugstrom durch den ersten Filterabschnitt fließen, während ein zugesetzter oder alter Filterabschnitt lediglich einen schwächeren oder weniger großen Teil-Saugstrom durchlassen kann. Die Filtereinheit kann einen zweiten Filterabschnitt aufweisen, der der zweiten T urbine zugeordnet sein kann. Die Filterabschnitte können beispielsweise dadurch gebildet werden, dass die Filtereinheit einen ersten Filter umfasst, der als erster Filterabschnitt bezeichnet werden kann, und wobei die Filtereinheit einen zweiten Filter umfasst, der als zweiter Filterabschnitt bezeichnet werden kann. Alternativ kann die Filtereinheit auch einen einzigen Filter umfassen, der voneinander unabhängige Filterabschnitte umfasst. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass bei Vorsehung eines ersten und eines zweiten Filterabschnitts die Filterabschnitte je einem Abreinigungsbereich zugeordnet werden können. Vorzugsweise kann der erste Filterabschnitt der Filtereinheit einem ersten Abreinigungsbereich zugeordnet werden, während der zweite Filterabschnitt der Filtereinheit einem zweiten Abreinigungsbereich zugeordnet werden können.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb des vorgeschlagenen Staubsaugers, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: a) Bereitstellung eines Staubsaugers mit einer ersten Turbine und einer zweiten T urbine, b) Steuerung einer Ventilanordnung des Staubsaugers, so dass ein Saugstrom entweder nacheinander oder parallel durch die Turbinen fließt.
Die für den Staubsauger eingeführten Begriffe, Definitionen und technischen Vorteile gelten vorzugsweise für das Betriebsverfahren analog. Vorzugsweise kann das vorgeschlagene Verfahren eine Ermittlung und/oder Auswertung von Betriebsdaten des Staubsaugers umfassen, wobei die Steuerung der Ventilanordnung des Staubsaugers in Abhängigkeit von den zuvor ermittelten Betriebsdaten erfolgt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein Staubsauger mit zwei vergleichsweise kleinen Turbinen bereitgestellt wird, wobei die Turbinen im Wesentlichen gleich oder verschieden sein können. Bei Betrieb des Staubsaugers können Betriebsdaten und/oder Betriebsparameter von einer geeigneten Sensorik des Staubsaugers ermittelt werden. Der Staubsauger kann eine Steuereinrichtung umfassen, mit dem die mit der Sensorik ermittelten Betriebsdaten und/oder Betriebsparameter ausgewertet werden können. Die ermittelten und/ oder ausgewerteten Betriebsdaten und/oder Betriebsparameter können vorzugsweise dazu verwendet werden, den Staubsauger bzw. seine Ventilanordnung dahingehend zu steuern, dass ein bestimmter Betriebsmodus eingestellt wird. Die Betriebsmodi des Staubsaugers können ins- besondere Serien- und Parallelbetrieb der Turbinen des Staubsaugers sein. Der Saugstrom kann im Serienbetrieb des Staubsaugers als im Wesentlichen ungeteilter Saug-strom nacheinander durch die erste Turbine und die zweite Turbine fließen. Im Parallelbetrieb des Staubsaugers ist es bevorzugt, dass sich der Saugstrom teil und je ein Teil-Saugstrom durch die erste Turbine und die zweite Turbine fließt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Parallel- betrieb ein erster Teil-Saugstrom durch die erste Turbine fließt, während ein zweiter Teil- Saugstrom durch die zweite Turbine fließt.
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 Staubsaugers mit zwei Turbinen und einer Ventilanordnung
Fig. 2 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers im Serienbetrieb mit Drehventilen
Fig. 3 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers im Serienbetrieb mit Klappventilen
Fig. 4 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers im Parallelbetrieb mit Drehventilen
Fig. 5 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers im Parallelbetrieb mit Klappventilen
Fig. 6 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der kombinierten Saugkurve
Fig. 7 weitere Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der kombinierten Saugkurve
Fig. 8 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion
Fig. 9 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion und Rückspülung durch die erste Turbine
Fig. 10 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion und Rückspülung durch die zweite Turbine
Fig. 11 Ansicht einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion
Fig. 12 Ansicht einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion und Rückspülung durch die erste Turbine Fig. 13 Ansicht einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion und Rückspülung durch die zweite Turbine
Ausführunqsbeispiele und Fiqurenbeschreibunq:
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 mit einer ersten Turbine T1 und einer zweiten Turbine T2, sowie einer Ventilanordnung V. Der Staubsauger 10 umfasst in einem unteren Bereich einen Staubsammelbehälter 12, in den ein Saugschlauch-Einlass 14 einmünden kann. An den Saugschlauch-Einlass 14 kann beispielsweise ein Saugschlauch (nicht dargestellt) angeschlossen werden, um den Staubsauger 10 mit einer Werkzeugmaschine (nicht dargestellt) oder einer Bodendüse (nicht dargestellt) zu verbinden. Oberhalb des Staubsammelbehälters 12 kann eine Filtereinheit F angeordnet vorliegen, durch die der Luftstrom durch den Staubsauger 10 gesogen wird. Der Luftstrom durch den Staubsauger 10 kann von den beiden Turbinen T1 , T2 erzeugt werden, wobei der Luftstrom, der als bevorzugt staubbeladener Luftstrom eLS durch den Saugschlauch-Einlass 14 in den Staubsauger 10 eintritt und in Richtung der ersten Turbine T1 und der zweiten Turbine T2 gesaugt wird, vorzugsweise als Saugstrom S bezeichnet wird. Der Saugstrom S kann bei Durchgang durch die Filtereinheit F gereinigt werden. Im Kontext der vorliegenden Erfindung kann der Saugstrom S entweder im Wesentlichen ungeteilt nacheinander durch die beiden Turbinen T1 , T2 des Staubsaugers 10 strömen (Seir- nebetrieb SM, siehe Fig. 2 und 3) oder sich in einen ersten Teil-Saugstrom TS1 und einen zweiten Teil-Saugstrom TS2 aufteilen und parallel durch die Turbinen T1 , T2 strömen (Parallelbetrieb PM, siehe Fig. 4 und 5).
Der Saugstrom S wird mittels einer Ventilanordnung V durch das Innere des Staubsaugers 10 geführt. Die Ventilanordnung V kann Klappventile KV und/oder Drehventile DV umfassen, wobei sowohl solche Ventilanordnungen V bevorzugt sein können, die lediglich Klappventile KV oder lediglich Drehventile DV aufweisen, als auch solche Ventilanordnungen V, die sowohl Klappventile KV, also auch Drehventile DV aufweisen. In den Figuren 1 und 2 ist beispielhaft eine Ventilanordnung V dargestellt, die Drehventile DV umfasst. In Figur 1 sind die unterschiedlichen Stellungen der Drehventile DV bzw. die Drehbarkeit der Drehventile DV durch die gebogenen Doppelpfeile angedeutet.
Die Bereiche, die sich in Richtung des Saugstroms S der Filtereinheit F anschließen, werden im Sinne bevorzugt als erster Saugabschnitt SA1 und als zweiter Saugabschnitt SA2 bezeichnet. Der erste Saugabschnitt SA1 liegt vorzugsweise zwischen der Filtereinheit F und der ersten Turbine T1 angeordnet vor, während der zweite Saugabschnitt SA2 vorzugsweise zwischen der Filtereinheit F und der zweiten Turbine T2 angeordnet vorliegt. Der Bereich zwischen den Turbinen T1 , T2 wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als Saugkanal SK bezeichnet. In Richtung des Saugstroms S schließen sich an die Turbinen T1 , T2 Leitungsabschnitte an, die als erster Ausgangsabschnitt AA1 und als zweiter Ausgangsabschnitt AA2 bezeichnet werden. Der erste Ausgangsabschnitt AA1 liegt vorzugsweise zwischen der ersten Turbine T 1 und einer ersten Ein- oder Ausgangs-Öffnung O1 vor, während der zweite Ausgangsabschnitt AA2 vorzugsweise zwischen der zweiten Turbine T2 und einer zweiten Ein- oder Ausgangs-Öffnung 02 angeordnet vorliegt. Durch die Ein- oder Ausgangs-Öffnungen O1 , 02 kann der Saugstrom S den Staubsauger 10 als ausgehender Luftstrom aLS verlassen.
Die Drehventile DV der Ventilanordnung V liegen in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung in dem Saugkanal SK, in dem zweiten Saugabschnitt SA2 und in dem ersten Ausgangsabschnitt AA1 angeordnet vor. Das erste Drehventil DV1 liegt in Richtung des Saugstroms S, wenn die Turbinen T1 , T2 nacheinander von dem Saugstrom S durchflossen werden, hinter der ersten Turbine T1 und vor der zweiten Turbine T2 angeordnet vor, mithin im Saugkanal SK. Vorzugsweise ist das erste Drehventil DV1 dazu eingerichtet, den Saugkanal SK freizugeben oder zu verschließen. Dadurch kann das Drehventil DV1 den Ausschlag dafür geben, ob der Saugstrom S nach Durchströmung der ersten Turbine T 1 weiter in Richtung der zweiten Turbine T2 strömt (Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10) oder in Richtung der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung O1 , wo der Saugstrom S den Staubsauger 10 als ausgehender Luftstrom aLS verlassen kann. Das zweite Drehventil DV2 liegt vorzugsweise in Richtung des Saugstroms S zwischen der Filtereinheit F und der zweiten Turbine T2 vor, mithin im zweiten Saugabschnitt SA2. Das zweite Drehventil DV2 kann somit den Ausschlag dafür geben, ob ein Teil des Saugstroms S aus dem Staubsammelbehälter 12 in Richtung der zweiten Turbine T2 strömt (Parallelbetrieb PM des Staubsaugers 10) oder ob der Saugstrom S im Wesentlichen ungeteilt durch den ersten Saugabschnitt SA1 in Richtung der ersten Turbine T1 fließt. Der Teil des Saugstroms S, der durch die zweite Turbine T2 strömt, wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als zweiter Teil-Saugstrom TS2 bezeichnet, während andere Teil des Saugstroms S, der durch die erste Turbine T1 strömt, im Sinne der Erfindung bevorzugt als erster Teil-Saugstrom TS1 bezeichnet wird. Das dritte Drehventil DV3 liegt in Richtung des Saugstroms S hinter der ersten Turbine T1 , aber in dem ersten Saugschnitt SA1 vor, vorzugsweise zwischen der ersten Turbine T1 und der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung O1. Das dritte Drehventil DV3 gibt somit den Ausschlag dafür, ob die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 geöffnet oder geschlossen vorliegt. Mit anderen Worten ist das dritte Drehventil DV3 dazu eingerichtet, den ersten Ausgangsabschnitt AA1 bzw. die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 freizugeben oder zu verschließen. Im geöffneten Fall kann der Saugstrom S ganz oder teilweise den Staubsauger 10 durch die erste Einoder Auslass-Öffnung O1 als ausgehender Luftstrom aLS verlassen. In Richtung des Saugstroms S hinter der zweiten Turbine T2 liegt der zweite Ausgangsabschnitt AA2 angeordnet vor, der den Leitungsabschnitt zwischen der zweiten Turbine T2 und der zweiten Ein- oder Auslass-Öffnung 02 bildet. Wenn der Staubsauger 10 im Parallelbetrieb PM betrieben wird, kann ein Teil des Saugstroms S, insbesondere der zweite Teil-Saugstrom TS2, durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung 02 als ausgehender Luftstrom aLS den Staubsauger 10 verlassen.
Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 im Serienbetrieb SM mit einer Ventilanordnung V, die drei Drehventile DV umfasst. Die Positionen und Funktionen der drei Drehventile DV wurden im vorhergehenden Abschnitt beschrieben. Im Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10 fließt der Saugstrom S im Wesentlichen ungeteilt nacheinander durch die erste Turbine T1 und durch die zweite Turbine T2. Die Strömung des Saugstroms S ist in Figur 2 durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Um den Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10 zu ermöglichen, ist das erste Drehventil DV1 im Saugkanal SK zwischen den Turbinen T1 , T2 geöffnet, während das zweite Drehventil DV2 und das dritte Drehventil DV3 geschlossen sind. Der Saugstrom S fließt nach Durchqueren der ersten Turbine T1 durch den von dem ersten Drehventil DV1 freigegebenen Saugkanal SK in Richtung der zweiten Turbine T2. Nach Durchqueren der zweiten Turbine T2 strömt der Saugstrom S weiter durch den zweiten Ausgangsabschnitt AA2 und verläßt den Staubsauger 10 als ausgehender Luftstrom aLS durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung 02. Wenn die Ventilanordnung V - wie in Figur 2 dargestellt - von drei Drehventilen DV gebildet wird, sind im Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10 der erste Ausgangsabschnitt AA1 und der zweite Saugabschnitt SA2 verschlossen, weil das zweite Drehventil DV2 und das dritte Drehventil DV3 verschlossen sind.
Im unteren Bereich von Figur 2 ist eine Saugkurve dargestellt. Bei einer Saugkurve können die der Volumenstrom Q des Saugstroms S auf der y-Achse und der Unterdrück -p auf der x-Achse dargestellt werden. Der Volumenstrom Q des Saugstroms S kann beispielsweise in der Einheit Meter3/Sekunde (m3/s) angegeben werden, während der Unterdrück -p in der Einheit Millibar (mbar) angegeben werden kann. Obwohl der Unterdrück ein negatives Vorzeichen aufweist, wird der Unterdrück in der in Figur 2 dargestellten Saugkurve entlang der positiven x-Achse abgetragen; mithin wird somit der Betrag des Unterdrucks -p dargestellt. Dargestellt sind in der Saugkurve der Figur 2 insbesondere der Volumenstrom Q gegenüber dem Unterdrück -p, wenn nur die erste Turbine T1 des Staubsaugers 10 verwendet wird («T1»), Darüber hinaus wird dargestellt, wie sich der Volumenstrom Q in Abhängigkeit von dem Unterdrück -p verhält, wenn der Saugstrom S die erste Turbine T1 und die zweite Turbine T2 nacheinander im Serienbetrieb SM (oder: «in Reihe») durchströmt («T(1+2)_S»), Zu erkennen ist, dass deutlich höhere Unter- druckwerte erreicht werden können, wenn zwei Turbinen T1 , T2 verwendet werden, d.h. wenn ein Staubsauger 10 zwei Turbinen T1 , T2 aufweist, die nacheinander von einem Saugstrom S durchströmt werden.
Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 im Serienbetrieb SM mit einer Ventilanordnung V, die zwei Klappventile KV umfasst. Das erste Klappventil KV1 kann so angeordnet und/oder eingestellt sein, dass erste Klappventil KV1 in Richtung des Saugstroms S hinter der ersten Turbine T1 angeordnet vorliegt. Das erste Klappventil KV1 kann entweder den Saugkanal SK in Richtung der zweiten Turbine T2 oder den ersten Ausgangsabschnitt AA1 in Richtung der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung O1 freigeben. Das zweite Klappventil KV2 liegt so in den zweiten Saugabschnitt SA2 zwischen der Filtereinheit F und der zweiten Turbine T2 angeordnet vor, dass es den zweiten Saugabschnitt SA2 freigeben oder verschließen kann. In dem in Figur 3 dargestellten Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10 mit Klappventilen KV ist das erste Klappventil KV1 so eingestellt, dass der Saugstrom S von der ersten Turbine T 1 durch den Saugkanal SK in Richtung der zweiten Turbine T2 fließen kann. Das zweite Klappventil KV2 liegt dahingegeben verschlossen vor, so dass kein Luftstrom von dem Staubsammelbehälter 12 durch den zweiten Saugabschnitt SA2 in Richtung der zweiten Turbine T2 strömen kann. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung übernimmt das erste Klappventil KV1 de facto die Aufgaben des ersten Drehventils DV1 und des dritten Drehventils D3, die in Fig. 2 gezeigt und beschrieben werden.
Die entsprechende Saugkurve für den Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10 mit Klappventilen KV entspricht im Wesentlichen der Saugkurve des Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10 mit Drehventilen DV. Auch mit der Ventilanordnung V, die Klappventile KV umfasst, kann annähernd eine Verdoppelung der zu erreichenden Unterdruckwerte -p erreicht werden.
Figur 4 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 im Parallelbetrieb PM mit Drehventilen DV. Die drei Drehventile DV sitzen erneut an den bekannten Positionen, d.h. das erste Drehventil DV1 im Saugkanal SK zwischen den Turbinen T1 , T2, das zweite Drehventil DV2 im zweiten Saugabschnitt SA2 und das dritte Drehventil DV3 im ersten Ausgangsabschnitt AA1. In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Staubsaugers 10 im Parallelbetrieb PM mit Drehventilen DV teilt sich der Saugstrom S im Staubsammelbehälter 12 in zwei Teil-Saugströme TS1 , TS2. Der erste Teil-Saugstrom TS1 fließt von dem Staubsammelbehälter 12 durch die Filtereinheit F, durch den ersten Saugabschnitt SA1 , durch die erste Turbine T1 , durch das geöffnete dritte Drehventil DV3 und den ersten Ausgangsabschnitt AA1 und verläßt den Staubsauger 10 als ausgehender Luftstrom aLS durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1. Der zweite Teil-Saugstrom TS2 fließt von dem Staubsammelbehälter 12 durch die Filtereinheit F, durch das geöffnete zweite Drehventil DV2 und den zweiten Saugabschnitt SA2, durch die zweite Turbine T2 und durch den zweiten Ausgangsabschnitt AA2 und verläßt den Staubsauger 10 als ausgehender Luftstrom aLS durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung 02. Somit stellt die Stellung der Drehventile DV der Ventilanordnung V in dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung gerade das Diapositiv zu der Stellung der Drehventile DV der Ventilanordnung V in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Während in dem Ausführungsbeispiel in Figur 2 das erste Drehventil DV1 geöffnet vorliegt und das zweite Drehventil DV2 und das dritte Drehventil DV3 geschlossen vorliegen, liegt in dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 das erste Drehventil DV1 im Saugkanal SK geschlossen vor, während das zweite Drehventil DV2 im zweiten Saugabschnitt SA2 und das dritte Drehventil DV3 im ersten Ausgangsabschnitt AA1 geöffnet vorliegen.
Im unteren Bereich von Figur 4 ist die Saugkurve dargestellt, die den Verlauf des Volumenstroms Q in Abhängigkeit von dem Unterdrück -p im Parallelbetrieb PM des Staubsaugers 10 zeigt. Der Verlauf des Volumenstroms Q in Abhängigkeit von dem Unterdrück -p, wenn nur eine Turbine verwendet wird, ist in der Saugkurve mit «T1» gekennzeichnet, während der Verlauf der des Volumenstroms Q in Abhängigkeit von dem Unterdrück -p bei Parallelbetrieb PM von beiden Turbinen T1 , T2 mit «T(1+2)_P» gekennzeichnet ist. Deutlich zu sehen ist, dass bei Verwendung von zwei Turbinen T1 , T2, die im Parallelbetrieb PM betrieben werden, annähernd doppelt so hohe Volumenströme Q erreicht werden können im Vergleich zum Betrieb des Staubsaugers 10 mit nur einer Turbine («T1»),
Figur 5 eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 im Parallelbetrieb PM mit einer Ventilanordnung V, die zwei Klappventile KV umfasst. Die Klappventile KV sind so wie in dem Ausführungsbeispiel, das in Figur 3 abgebildet ist, angeordnet. Das bedeutet, dass das erste Klappventil KV1 im Bereich der T-Kreuzung in Richtung des Saugstroms S hinter der ersten Turbine T1 angeordnet vorliegt, während das zweite Klappventil KV2 im zweiten Saugabschnitt SA2 zwischen der Filtereinheit F und der zweiten Turbine T2 anordnet vorliegt. In dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erste Klappventil KV1 so eingestellt, dass der erste Teil-Saugstrom TS1 durch den ersten Ausgangsabschnitt AA1 fließen und den Staubsauger 10 durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 als ausgehender Luftstrom aLS verlassen kann. Das zweite Klappventil KV2 ist in dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung so eingestellt, dass der zweite Saugabschnitt SA2 geöffnet ist und der zweite Teil-Saugstrom TS2 von dem Staubsammelbehälter 12 in Richtung der zweiten Turbine T2 fließen kann. Die entsprechende Saugkurve für den Parallelbetrieb PM des Staubsaugers 10 mit Klappventilen KV entspricht im Wesentlichen der Saugkurve des Parallelbetrieb PM des Staubsaugers 10 mit Drehventilen DV. Auch mit der Ventilanordnung V, die Klappventile KV umfasst, kann annähernd eine Verdoppelung der zu erreichenden des Volumenstroms Q erreicht werden.
Figur 6 zeigt eine kombinierte Saugkurve bzw. wie sich die Saugkurve des vorgeschlagenen Staubsaugers 10 durch einen Betrieb des Staubsaugers 10 entweder im Serienbetrieb SM oder im Parallelbetrieb PM als Kombination der bisher beschriebenen Saugkurven ergibt. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass der Betrieb des Staubsaugers 10 in Abhängigkeit von ermittelten Unterdruckwerten -p von einer ersten Betriebsart - beispielsweise der Betriebsart Parallelbetrieb PM - zu einer zweiten Betriebsart - beispielsweise der Betriebsart Serienbetrieb SM - umgeschaltet werden kann. Das Umschalten erfolgt vorzugsweise an einem Umschaltpunkt SP, der im Sinne der Erfindung vorzugsweise auch als «unterdruck-getriggerter Umschaltpunkt SP» bezeichnet werden kann. Beispielsweise kann der Staubsauger 10 bei niedrigen Unterdruckwerten in der Betriebsart Parallelbetrieb PM und bei höheren Unterdruckwerten in der Betriebsart Serienbetrieb SM betrieben werden. In Figur 6 sind verschiedene Verläufe von Volumenströmen Q gegenüber dem Unterdrück -p aufgetragen. Beispielsweise ist der Verlauf des Volumenstroms Q für den Betrieb eines Staubsaugers mit einer Turbine dargestellt, die beispielsweise dann vorliegt, wenn der vorgeschlagene Staubsauger 10 nur mit einer T urbine T - beispielsweise der ersten Turbine T1 - betrieben wird. Diese Kurve ist in Fig. 6 mit «T1» gekennzeichnet. Darüber hinaus sind die Verläufe der Volumenströme Q gegenüber dem Unterdrück -p für den Parallelbetrieb («T(1+2)_P») und im Serienbetrieb («T(1+2)_S») dargestellt. Der Betrieb des Staubsaugers 10 kann nun dadurch optimiert werden, dass für niedrige Unterdruckwerte -p der Staubsauger 10 im Parallelbetrieb PM betrieben wird, während der Staubsauger 10 bei höheren Unterdruckwerten -p im Serienbetrieb SM betrieben wird. Dazwischen erfolgt ein Umschalten zwischen den Betriebsarten Parallelbetrieb PM («erste Betriebsart») und Serienbetrieb SM («zweite Betriebsart»), Das Umschalten erfolgt vorzugsweise am Umschaltpunkt SP, der durch einen Umschalt-Unterdruckwert -p(SP) gekennzeichnet ist.
Zur Ermittlung der Unterdruckwerte -p kann der Staubsauger 10 über eine geeignete Sensorik (nicht dargestellt) verfügen. Darüber hinaus kann der Staubsauger 10 eine Steuereinrichtung umfassen (nicht dargestellt), die dazu eingerichtet ist, den Staubsauger 10 zu steuern bzw. das Umschalten zwischen den Betriebsarten des Staubsaugers 10 zu veranlassen.
Figur 7 zeigt eine mögliche kombinierte Saugkurve «in Reinform», wobei die Abkürzung «PM» den Bereich der Saugkurve kennzeichnet, in dem der Staubsauger 10 im Parallelbetrieb PM betrieben wird (auf der x-Achse: «erster Unterdruckbereich», UB1), während die Abkürzung «SM» den Bereich der Saugkurve kennzeichnet, in dem der Staubsauger 10 im Serienbetrieb SM betrieben wird (auf der x-Achse: «zweiter Unterdruckbereich», UB2).
Figur 8 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 mit Filterabreinigungsfunktion. Figur 8 entspricht im Wesentlichen Figur 1 , wobei in Figur 8 ein zusätzliches Drehventil DV4 dargestellt ist und die Filtereinheit F zweigeteilt ist. Die Filtereinheit F des Ausführungsbeispiels des Staubsaugers 10, der in Figur 8 gezeigt wird, kann einen ersten Filterabschnitt FA1 und einen zweiten Filterabschnitt FA2 umfassen, wobei die Filterabschnitte FA1 , FA2 getrennt voneinander abgereinigt werden können. Das erste Drehventil DV1 , das zweite Drehventil DV2 und das dritte Drehventil DV3 liegen an den bekannten Positionen angeordnet vor, d.h. das erste Drehventil DV1 im Saugkanal SK, das zweite Drehventil DV2 im zweiten Saugabschnitt SA2 und das dritte Drehventil DV3 im ersten Ausgangsabschnitt AA1 . Das vierte Drehventil DV4 liegt vorzugsweise im ersten Saugabschnitt SA1 zwischen der Filtereinheit F und der ersten Turbine T1 angeordnet vor. Dadurch kann das vierte Drehventil DV4 den ersten Saugabschnitt SA1 verschließen oder freigeben. Wenn der Staubsauger 10 eine Filterabreinigungsfunktion aufweist, kann Umgebungsluft durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 oder durch die zweite Einoder Auslass-Öffnung 02 in den Staubsauger 10 einströmen. Durch das Öffnen der ersten Einoder Auslass-Öffnung O1 oder der zweiten Ein- oder Auslass-Öffnung 02 kann ein Abreinigungsstrom AS erzeugt werden, der den Staubsauger 10 entgegen der Strömungsrichtung des Saugstroms S durchströmt.
Der eingehende Luftstrom eLS, der durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 in den Staubsauger 10 einritt, kann vorzugsweise durch die erste Turbine T1 strömen, weiter durch den ersten Saugabschnitt SA1 und das geöffnete vierte Drehventil DV4 und den ersten Filterabschnitt FA1 mit Umgebungsluft beaufschlagen. Die Umgebungsluft, die durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 in den Staubsauger 10 eintritt, kann einen ersten Abreinigungsstrom AS1 bilden, der eine Rückspülung des ersten Filterabschnitts FA1 der Filtereinheit F des Staubsaugers 10 ermöglicht. Dieser erste Abreinigungsstrom AS1 und sein Verlauf werden insbesondere in Figur 9 dargestellt. Während der Abreinigung und Durchspülung des ersten Filterabschnitts FA1 , der vorzugsweise der ersten Turbine T1 zugeordnet ist, kann der Saugbetrieb des Staubsaugers 10 durch die zweite Turbine T2 fortgesetzt werden. Dadurch kann ein kontinuierlicher Saugbetrieb des Staubsaugers 10 - auch während der Durchführung einer Filterabreinigung - sichergestellt werden. In dieser Ausgestaltung der Erfindung sind das zweite Drehventil DV2, das dritte Drehventil DV3 und das vierte Drehventil DV4 geöffnet, während das erste Drehventil DV1 geschlossen ist. Ein eingehender Luftstrom eLS wird durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 in den Staubsauger 10 eingesaugt, während der Saugstrom S den Staubsauger 10 durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung 02 als ausgehender Luftstrom aLS verläßt. Das Einsaugen der Umgebungsluft durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 kann allein durch den Druckunterschied zwischen dem Inneren des Staubsaugers 10 und seiner Umgebung erreicht werden. Es kann aber im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, das Einsaugen durch eine Drehrichtungsumkehr der ersten Turbine 1 zu unterstützen.
Der eingehende Luftstrom eLS, der durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung 02 in den Staubsauger 10 einritt, kann vorzugsweise durch die zweite Turbine T2 strömen, weiter durch den zweiten Saugabschnitt SA2 und das geöffnete zweite Drehventil DV2 und den zweiten Filterabschnitt FA2 mit Umgebungsluft beaufschlagen. Die Umgebungsluft, die durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung 02 in den Staubsauger 10 eintritt, kann einen zweiten Abreinigungsstrom AS2 bilden, der eine Rückspülung des zweiten Filterabschnitts FA2 der Filtereinheit F des Staubsaugers 10 ermöglicht. Dieser zweite Abreinigungsstrom AS2 und sein Verlauf werden insbesondere in Figur 10 dargestellt. Während der Abreinigung und Durchspülung des zweiten Filterabschnitts FA2, der vorzugsweise der zweiten Turbine T2 zugeordnet ist, kann der Saugbetrieb des Staubsaugers 10 durch die erste Turbine T1 fortgesetzt werden. In dieser Ausgestaltung der Erfindung, die in Figur 10 dargestellt ist, sind ebenfalls das zweite Drehventil DV2, das dritte Drehventil DV3 und das vierte Drehventil DV4 geöffnet, während das erste Drehventil DV1 geschlossen ist.
Ein eingehender Luftstrom eLS wird durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung 02 in den Staubsauger 10 eingesaugt, während der Saugstrom S den Staubsauger 10 durch die erste Einoder Auslass-Öffnung O1 als ausgehender Luftstrom aLS verläßt. Das Einsaugen der Umgebungsluft durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung 02 kann allein durch den Druckunterschied zwischen dem Inneren des Staubsaugers 10 und seiner Umgebung erreicht werden. Es kann aber im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, das Einsaugen durch eine Drehrichtungsumkehr der zweiten Turbine 2 zu unterstützen.
Um das Öffnen und Schließen der einzelnen Ventile und Öffnungen und damit die Abreinigung des Filters F des Staubsaugers 10 zu steuern, kann der Staubsauger 10 eine Steuereinrichtung (kein Bezugszeichen, nicht dargestellt) aufweisen, Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die einzelnen Ventile und Öffnungen des Staubsaugers 10 zu öffnen und zu schließen. Der Filter F des Staubsaugers 10 kann zweigeteilt ausgebildet sein und beispielsweise einen ersten Filterabschnitt FA1 und einen zweiten Filterabschnitt FA2 umfassen. Es kann im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass die Steuereinrichtung die Ventile und Öffnungen des Staubsaugers 10 so steuert, dass die Filterabschnitte FA1 , FA2 im Wesentlichen abwechselnd abgereinigt werden. Die Formulierung «im Wesentlichen abwechselnd» schließt sowohl die Fälle mit ein, dass die Abreinigung der Filterabschnitte FA1 , FA2 streng nacheinander erfolgt, als auch, dass die Abreinigung der Filterabschnitte FA1 , FA2 mit einem zeitlichen Überlapp erfolgt. In diesem letzten Fall kann beispielsweise die Abreinigung des ersten Filterabschnitts FA1 noch andauern, während die Abreinigung des zweiten Filterabschnitts FA2 bereits beginnt. Es kann aber im Sinne der Erfindung ebenso gut bevorzugt sein, dass die Filterabschnitte FA1 , FA2 der Filtereinheit F bedarfsgerecht abgereinigt werden, dies beispielsweise in Abhängigkeit von einem Druckverlust im Bereich der Filtereinheit F. Im Falle einer bedarfsgerechten Abreinigung der Filterabschnitte FA1 , FA2 des Staubsaugers 10 können Druckaufnehmer bzw. Sensoren zur Ermittlung des Drucks in den Saugkanälen oder Saugabschnitten des Staubsaugers 10 vorgesehen sein.
Beispielsweise kann das Gitter G (siehe Figuren 8-12), das im Verbindungsbereich VB oberhalb der Filtereinheit F angeordnet vorliegt, in dem Moment, in dem die Filterabreinigung ausgelöst wird, geschlossen werden. Dies kann beispielsweise durch die Steuereinrichtung bewirkt werden. Durch das Schließen des Gitters G können die Filterabschnitte FA1 , FA2 fluidisch voneinander getrennt werden, so dass keine Luft mehr zwischen den Filterabschnittes FA1 , FA2 ausgetauscht werden kann. Nach Abschluss der Filterabreinigung kann das Gitter G wieder geöffnet werden, so dass die fluidische Verbindung zwischen den Filterabschnitten FA1 , FA2 wiederhergestellt werden kann. Als Aktuator für das Gitter G können verschiedene vorzugsweise axiale Bewegungselemente verwendet werden. Beispielsweise kann das Gitter G mit einem elektromagnetischen Hubelement, einer pneumatischen Druckdose oder einem elektrischen Drehantrieb angetrieben bzw. bewegt werden, ohne darauf beschränkt zu sein.
Die Figuren 11 bis 13 zeigen eine alternative Ausgestaltung des Staubsaugers 10 bzw. seiner Ventilanordnung V, wobei der Staubsauger 10 eine zweigeteilte Filtereinheit F umfasst, die wiederum einen ersten Filterabschnitt FA1 und einen zweiten Filterabschnitt FA2 aufweist. Figur 11 zeigt allgemein einen möglichen Aufbau einer Ventilanordnung V, die ein abwechselndes Abreinigen der Filterabschnitte FA1 , FA2 ermöglicht. Dabei liegen in dem in Figur 11 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung Drehventile DV oder Klappventile KV in dem ersten Ausgangsabschnitt AA1 und in dem Saugkanal SK zwischen den Turbinen T1 , T2 des Staubsaugers 10 angeordnet vor. Diese Drehventile DV oder Klappventile KV sind vorzugsweise dazu eingerichtet, den ersten Ausgangsabschnitt AA1 bzw. den Saugkanal SK zu verschließen oder freizugeben. Darüber hinaus weist der Staubsauger 10 in seiner in Figur 11 abgebildeten Ausgestaltung eine erste Rückspülöffnung RS1 und eine zweite Rückspülöffnung RS2 auf, wobei die erste Rückspülöffnung RS1 in dem ersten Saugabschnitt SA1 und die zweite Rückspülöff- nung RS2 in dem zweiten Saugabschnitt SA2 angeordnet vorliegt bzw. in ihn mündet. Zwischen den Rückspülöffnungen RS1 , RS2 und die Saugabschnitten SA1 , SA2 kann ein kurzer Leitungsabschnitt liegen. Die Rückspülöffnungen RS1 , RS2 können von je einem Drei-Wege-Ventil W verschlossen oder freigegeben werden, wobei ein erstes Drei-Wege-Ventil VW1 vorzugsweise der ersten Rückspülöffnung RS1 und ein zweites Drei-Wege-Ventil WV2 der zweiten Rückspülöffnung RS2 zugeordnet ist. Vorzugsweise sind die erste Rückspülöffnung RS1 und das erste Drei-Wege-Ventil WV1 dem ersten Filterabschnitt FA1 und die zweite Rückspülöffnung RS2 und das zweite Drei-Wege-Ventil WV2 dem zweiten Filterabschnitt FA2 zugeordnet.
In der in Figur 11 abgebildeten Ausgestaltung des Staubsaugers 10 liegt in dem Saugkanal SK zwischen den Turbinen T1 , T2 ein Drehventil DV1 vor, das in der in Figur 11 dargestellten Betriebssituation des Staubsaugers 11 und bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts FA1 (siehe Figur 12) geschlossen vorliegt, um eine Strömung zwischen den Turbinen T1 , T2 zu verhindern, während das Drehventil DV1 im Saugkanal SK des Staubsaugers 10 bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts FA2 (siehe Figur 13) geöffnet vorliegt, damit die Turbinen T1 , T2 des Staubsaugers 10 nacheinander durchströmt werden können. Im ersten Ausgangsabschnitt AA1 kann beispielsweise ein Drehventil DV3 vorliegen, das in der in Figur 11 dargestellten Betriebssituation des Staubsaugers 11 und bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts FA1 (siehe Figur 12) geöffnet vorliegt, während das Drehventil DV3 im ersten Ausgangsabschnitt AA1 bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts FA2 (siehe Figur 13) vorzugsweise geschlossen vorliegt.
Die Filtereinheit F des in Figur 11 dargestellten Staubsaugers 10 weist einen Verbindungsbereich VB zwischen den Filterabschnitten FA1 , FA2 auf. Dieser Verbindungsbereich VB kann geöffnet oder geschlossen vorliegen. In Figur 11 ist der Verbindungsbereich VB zwischen den Filterabschnitten FA1 , FA2 beispielsweise geöffnet, so dass die Filterabschnitten FA1 , FA2 quasi eine einheitliche Filtereinheit F bilden. Bei Abreinigung einer der beiden Filterabschnitte FA1 , FA2 liegt der Verbindungsbereich VB vorzugsweise geschlossen vor, so dass die Filterabschnitte FA1 , FA2 separate bzw. unabhängig voneinander fungierende Filtereinheiten bilden. Der Verbindungsbereich VB kann als Gateway fungieren und beispielsweise das Gitter G umfassen.
In Figur 12 wird gezeigt, dass das erste Drei-Wege-Ventil WV1 geöffnet werden kann, um die erste Rückspülöffnung RS1 zu öffnen. Dadurch kann vorteilhafterweise eine erste Rückspülströmung RSS1 erzeugt werden, die aufgrund des Druckunterschieds zwischen dem Inneren des Staubsaugers 10 und seiner Umgebung schlagartig in den Staubsauger 10 eingesaugt wird. Außerdem wird die Filtereinheit F bzw. der erste Filterabschnitt FA1 von der ersten Turbine T1 abgekoppelt, so dass kein Saugstrom S mehr über diese Hälfte des Staubsaugers 10 strömt. Die erste Rückspülströmung RSS1 kann von der ersten Rückspülöffnung RS1 durch den ersten Filterabschnitt FA1 strömen und diesen ersten Filterabschnitt FA1 dadurch abreinigen. Während der Abreinigung des ersten Filterabschnitts FA1 kann ein zweiter Teil-Saugstrom TS2 weiter durch den zweiten Filterabschnitt FA2 und die zweite Turbine T2 fließen. Dies wird vorteilhafterweise durch eine entsprechende Stellung des zweiten Drei-Wege-Ventils WV2 ermöglicht, die bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts FA1 den zweiten Saugabschnitt SA2 freigibt, so dass der zweite Teil-Saugstrom TS2 vom Staubsammelbehälter 12, durch den zweiten Filterabschnitt FA2 in Richtung der zweiten Turbine T2 strömen kann, so dass der Saugbetrieb des Staubsaugers 10 auf diese Weise aufrechterhalten werden kann.
Analog zu Figur 12 wird in Figur 13 eine Abreinigung des zweiten Filterabschnitts FA2 gezeigt, während der Saugbetrieb des Staubsaugers 10 durch einen ersten Teil-Saugstrom TS1 durch den ersten Filterabschnitt FA1 und die erste Turbine T1 aufrechterhalten wird. In Figur 13 wird gezeigt, dass das zwei Drei-Wege-Ventil WV2 so geöffnet werden kann, dass die zweite Rückspülöffnung RS2 geöffnet wird. Dadurch kann vorteilhafterweise eine zweite Rückspülströmung RSS2 erzeugt werden, die aufgrund des Druckunterschieds zwischen dem Inneren des Staubsaugers 10 und seiner Umgebung schlagartig in den Staubsauger 10 eingesaugt wird. Außerdem wird die Filtereinheit F bzw. der erste Filterabschnitt FA2 von der ersten Turbine T2 abgekoppelt, so dass kein Saugstrom S mehr über diese Hälfte des Staubsaugers 10 strömen kann. Die zweite Rückspülströmung RSS2 kann von der zweiten Rückspülöffnung RS2 durch den zweiten Filterabschnitt FA2 strömen und diesen zweiten Filterabschnitt FA2 auf diese Weise abreinigen. Während der Abreinigung des zweiten Filterabschnitts FA2 kann ein erster Teil- Saugstrom TS1 weiter durch den ersten Filterabschnitt FA1 und die erste Turbine T1 fließen. Dies wird vorteilhafterweise durch eine entsprechende Stellung des ersten Drei-Wege-Ventils WV1 ermöglicht, die bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts FA2 den ersten Saugabschnitt SA1 freigibt, so dass der erste Teil-Saugstrom TS1 vom Staubsammelbehälter 12, durch den erstem Filterabschnitt FA1 in Richtung der ersten Turbine T1 strömen kann, so dass der Saugbetrieb des Staubsaugers 10 in diesem Fall durch die linke Hälfte des Staubsaugers 10 aufrechterhalten wird. Bezuqszeichenliste
10 Staubsauger
12 Staubsammelbehälter
14 Saugschlaucheinlass
T1 erste Turbine
T2 zweite Turbine
V Ventilanordnung
KV Klappventil
KV1 erstes Klappventil
KV2 zweites Klappventil
DV Drehventil
DV1 erstes Drehventil
DV2 zweites Drehventil
DV3 drittes Drehventil
DV4 viertes Drehventil
S Saugstrom
TS1 erster Teil-Saugstrom
TS2 zweiter Teil-Saugstrom
AS Abreinigungsstrom
AS1 erster Abreinigungsstrom
AS2 zweiter Abreinigungsstrom
SK Saugkanal
SA1 erster Saugabschnitt
SA2 zweiter Saugabschnitt AA1 erster Ausgangsabschnitt
AA2 zweiter Ausgangsabschnitt
O1 erste Ein- oder Auslass-Öffnung
02 zweite Ein- oder Auslass-Öffnung
F Filtereinheit
FA1 erster Filterabschnitt
FA2 zweiter Filterabschnitt
T(1+2)_S: gemeinsamer Betrieb der ersten und der zweiten Turbine im Serienbetrieb
T(1+2)_P: gemeinsamer Betrieb der ersten und der zweiten Turbine im Parallelbetrieb
- p Unterdrück v Strömungsgeschwindigkeit
SP Umschaltpunkt
SM Serienbetrieb
PM Parallelbetrieb eLS Luftstrom, der in den Staubsauger eintritt aLS Luftstrom, der den Staubsauger verläßt
-p(SP) Unterdruckwert des Umschaltpunkts SP
UB1 erster Unterdruckbereich
UB2 zweiter Unterdruckbereich
WV1 erstes Drei-Wege-Ventil
WV2 zweites Drei-Wege-Ventil
RS1 erste Rückspülöffnung
RS2 zweite Rückspülöffnung
RSS1 erste Rückspülströmung
RSS2 zweite Rückspülströmung VB Verbindungsbereich zwischen den Filterabschnitten
G Gitter

Claims

Patentansprüche
1. Staubsauger (10) mit einer ersten Turbine (T1) und einer zweiten Turbine (T2), wobei die Turbinen (T1 , T2) dazu eingerichtet sind, einen Saugstrom (S) zum Einsaugen von Staub zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsauger (10) eine Ventilanordnung (V) aufweist, wobei die Ventilanordnung (12) dazu eingerichtet ist, den Saugstrom (S) nacheinander oder parallel zueinander durch die Turbinen (T1 , T2) fließen zu lassen.
2. Staubsauger (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (V) mindestens ein Klappventil (KV) und/oder mindestens ein Drehventil (DV) umfasst.
3. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (V) mindestens ein erstes Klappventil (KV1) und ein zweites Klappventil (KV2) umfasst, wobei das erste Klappventil (KV1) in einer Saugstrom- Richtung hinter der ersten Turbine (T1) angeordnet vorliegt und wobei das zweite Klappventil (KV2) in einer Saugstrom-Richtung vor der zweiten Turbine (T2) angeordnet vorliegt.
4. Staubsauger (10) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Klappventil (KV1) den Saugstrom (S) entweder in Richtung einer ersten Einoder Auslass-Öffnung (O1) strömen lässt oder in Richtung der zweiten Turbine (T2), und wobei das zweite Klappventil (KV2) einen Durchfluss des Saugstroms (S) durch die zweite Turbine (T2) ermöglicht oder verhindert.
5. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (V) mindestens ein erstes Drehventil (DV1) und ein zweites Drehventil (DV2) umfasst, wobei das erste Drehventil (DV1) zwischen der ersten Turbine (T1) und der zweiten Turbine (T2) angeordnet vorliegt und wobei das zweite Drehventil (DV2) zwischen der zweiten Turbine (T2) und einer Filtereinheit (F) vorliegt.
6. Staubsauger (10) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drehventil (DV1) dazu eingerichtet ist, einen Saugkanal (SK) zwischen der ersten Turbine (T1) und der zweiten Turbine (T2) zu verschließen oder freizugeben, wobei das zweite Drehventil (DV2) dazu eingerichtet ist, einen zweiten Saugabschnitt (SA2) zwischen der zweiten Turbine (T2) und einer Filtereinheit (F) zu verschließen oder freizugeben.
7. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (V) ein drittes Drehventil (DV3) umfasst, wobei das dritte Drehventil (DV3) zwischen der ersten Turbine (T1) und der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung (O1) angeordnet vorliegt.
8. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Drehventil (DV3) dazu eingerichtet ist, einen ersten Ausgangsabschnitt (AA1) zwischen der ersten Turbine (T1) und der erste Ein- oder Auslass-Öffnung (O1) zu verschließen oder freizugeben.
9. Staubsauger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (V) dazu eingerichtet ist, einen Abreinigungsstrom (AS) in einer dem Saugstrom (S) entgegengesetzten Richtung durch die erste Turbine (T1) und/oder die zweite Turbine (T2) fließen zu lassen.
10. Staubsauger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsauger (10) eine Filtereinheit (F) zum Filtern des Saugstroms (S) umfasst, wobei die Filtereinheit (F) einen ersten Filterabschnitt (FA1) und einen zweiten Filterabschnitt (FA2) aufweist, wobei dem ersten Filterabschnitt (FA1) ein erster Abreini- gungsbereich (AB1) zugeordnet wird und dem zweiten Filterabschnitt (FA2) ein zweiter Abreinigungsbereich (AB2) zugeordnet wird.
11 . Staubsauger (10) nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Abreinigungsstrom (AS) bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts (FA1) durch die erste Turbine (T1) strömt und wobei der Abreinigungsstrom (AS) bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts (FA2) durch die zweite Turbine (T2) strömt.
12. Staubsauger (10) nach Anspruch 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (V) ein erstes Drei-Wege-Ventil (WV1) und ein zweites Drei- Wege-Ventil (WV2) umfasst, wobei das erste Drei-Wege-Ventil (WV1) dazu eingerichtet ist, eine erste Rückspülöffnung (RS1) zu verschließen oder freizugeben, wobei eine erste Rückspülströmung (RSS1) durch den ersten Filterabschnitt (FA1) strömt, und wobei das zweite Drei-Wege-Ventil (WV2) dazu eingerichtet ist, eine zweite Rückspülöffnung (RS2) zu verschließen oder freizugeben, wobei eine zweite Rückspülströmung (RSS2) durch den zweiten Filterabschnitt (FA1) strömt.
13. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (V) ein viertes Drehventil (DV4) umfasst, wobei das vierte Drehventil (DV4) zwischen der ersten Turbine (T1) und der Filtereinheit (F) angeordnet vorliegt und dazu eingerichtet ist, einen ersten Saugabschnitt (SA1) zwischen der ersten Turbine (T1) und der Filtereinheit (F) zu verschließen oder freizugeben.
14. Verfahren zum Betrieb eines Staubsaugers (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: a) Bereitstellung eines Staubsaugers (10) mit einer ersten Turbine (T1) und einer zweiten Turbine (T2), b) Steuerung einer Ventilanordnung (V) des Staubsaugers (10), so dass ein Saugstrom (S) entweder nacheinander oder parallel durch die Turbinen (T1 , T2) fließt.
15. Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine Ermittlung und/oder Auswertung von Betriebsdaten des Staubsaugers (10) umfasst, wobei die Steuerung der Ventilanordnung (V) des Staubsaugers (10) in Abhängigkeit von den zuvor ermittelten Betriebsdaten erfolgt.
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