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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halteplatte für einen Staubsaugerbeutel, umfassend eine Grundplatte mit einer Einströmöffnung, die über mindestens ein um eine Drehachse verschwenkbares Verschlusselement verschließbar ist, wobei das Verschlusselement über eine Feder in eine geschlossene Position vorgespannt ist.
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Die
EP 2 123 206 offenbart eine Halteplatte für einen Staubsaugerbeutel, bei dem an einer Grundplatte eine verschwenkbare Klappe zum Verschließen einer Einströmöffnung vorgesehen ist. Die Klappe ist dabei über eine streifenförmige Blattfeder in eine geschlossene Position vorgespannt. Eine Biegeachse der Blattfeder ist dabei parallel zu einer Drehachse der verschwenkbaren Klappe ausgebildet, so dass die Blattfeder beim Verschwenken der Klappe vergleichsweise stark gebogen wird. Dies führt zu einer hohen Belastung der Feder und zudem werden die Kontaktflächen, auf die die Blattfeder wirkt, erheblich beansprucht. Daher muss die Blattfeder vergleichsweise aufwändig an der Halteplatte oder der Klappe festgelegt werden, damit sich diese nicht während des Gebrauches von der Halteplatte löst.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halteplatte für einen Staubsaugerbeutel zu schaffen, die eine gleichmäßige Einleitung einer Federkraft auf ein verschwenkbares Verschlusselement ermöglicht und wobei die Materialbeanspruchung optimiert wird.
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Diese Aufgabe wird mit einer Halteplatte für einen Staubsaugerbeutel mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß umfasst die Halteplatte mindestens ein um eine Drehachse verschwenkbares Verschlusselement, das über eine Feder in eine geschlossene Position vorgespannt ist, wobei eine Biegeachse der Feder winklig zu der Drehachse des Verschlusselementes ausgerichtet ist. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass bei paralleler Ausrichtung der Biegeachse zu der Drehachse des Verschlusselementes die Biegebelastung der jeweiligen Feder vergleichsweise hoch ist, während optimierte Hebelverhältnisse und Biegeverhältnisse erhalten werden können, wenn die Feder so eingebaut wird, dass eine Biegeachse der Feder winklig zur Drehachse des Verschlusselementes ausgerichtet ist. Dadurch kann eine gleichmäßige Einleitung der Federkraft auf die Verschlussklappe erfolgen und die Federkennlinie entsprechend optimiert werden. Eine Biegeachse der Feder muss dabei keine starre Drehachse sein, sondern kann je mach Gestaltung der Feder beim Öffnen der Klappe verschoben werden. Die Beigeachse ist parallel zu dem Drehmoment ausgerichtet, das durch eine Bewegung der Klappe auf einen Federarm wirkt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Biegeachse der Feder in einem Winkel zwischen 60° und 120°, insbesondere im Wesentlichen rechtwinklig, zur Drehachse des Verschlusselementes ausgerichtet. Dadurch kann der Bereich benachbart zu der Drehachse des Verschlusselementes genutzt werden, um bei kompakter Bauweise vergleichsweise lange Federarme zur Erzeugung einer entsprechenden Federkraft einsetzen zu können.
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Für eine einfache Montage ist die Feder auf oder in einen Halter an der Grundplatte oder dem Verschlusselement eingesteckt. Dadurch kann die Feder durch eine einfache Steckmontage montiert werden. Es ist auch möglich, die Feder gleich bei einem Spritzvorgang zur Herstellung der Halteplatte an der Grundplatte oder dem Verschlusselement festzulegen. Der Halter für die Feder kann dabei integral mit der Grundplatte oder dem Verschlusselement ausgebildet sein, wobei die Feder wahlweise an der Grundplatte oder dem Verschlusselement fixiert wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Verschlusselement als Verschlussklappe ausgebildet, die um mindestens 80° aus einer geschlossenen Position verschwenkbar ist. Das Verschwenken der Verschlussklappe kann dabei durch einen Unterdruck bewirkt werden oder durch einen Stutzen eines Staubsaugers, der in die Einströmöffnung innerhalb der Grundplatte eingesteckt wird. Die maximale Federkraft ist dabei vorzugsweise bei einem Öffnungswinkel der Verschlussklappe zwischen 25° und 60°, insbesondere zwischen 30° bis 50°, vorhanden, so dass bei einer weiteren Öffnungsbewegung die Federkraft nicht ansteigt und das Einstecken eines Stutzens erschwert. Zudem wird die Belastung eines Dichtringes innerhalb der Grundplatte durch geringe Federkräfte bei vollständiger Öffnungsstellung der Verschlussklappe gering gehalten.
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Vorzugsweise ist die Feder als Blattfeder ausgebildet, beispielsweise als streifenförmiger Abschnitt aus einem Metallblech oder Kunststoff. Die Blattfeder kann dabei mindestens einen bewegbaren Schenkel aufweisen, der an dem Verschlusselement oder einem an dem Verschlusselement angeordneten Vorsprung anliegt. Über den Vorsprung kann die Kraftkennlinie der Blattfeder besonders genau eingestellt werden. Für höhere Federkräfte kann die Blattfeder in einem mittigen Bereich an einer V-förmigen Aufnahme an der Grundplatte oder dem Verschlusselement festgelegt sein. Dann sind zwei Federschenkel vorhanden, die zusammen eine Federkraft auf das Verschlusselement in Schließrichtung ausüben. Es ist auch möglich, die Blattfeder an einem Ende an der Grundplatte oder an dem Verschlusselement festzulegen und das andere Ende beweglich an einer Kontaktfläche anliegen zu lassen, um eine Federkraft in Schließrichtung auf das Verschlusselement aufzubringen.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Feder als Schraubenfeder ausgebildet. Die Schraubenfeder kann dabei mindestens eine Wicklung aufweisen, die eine Öse ausbildet, die auf einen Zapfen an der Grundplatte oder dem Verschlusselement aufgesteckt ist. Dadurch wird die Montage der Schraubenfeder sehr einfach und die beiden Schenkel der Schraubenfeder können dann eine Federkraft auf das Verschlusselement in Schließrichtung aufbringen.
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Für eine effektive Herstellung der Halteplatte sind die Grundplatte und das Verschlusselement vorzugsweise einstückig aus Kunststoff hergestellt.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Halteplatte gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 eine Draufsicht auf die Halteplatte der 1 mit geschlossenem Verschlusselement;
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3 eine Draufsicht auf die Halteplatte der 1 mit geöffnetem Verschlusselement;
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4 eine Grafik zur Kraftkennlinie der Halteplatte der 1;
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5A bis 5C mehrere Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Halteplatte;
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6A und 6B zwei Ansichten einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halteplatte, und
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7A und 7B zwei Ansichten einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halteplatte.
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Eine Halteplatte 1 umfasst eine im Wesentlichen plattenförmige Grundplatte 2, die eine Einströmöffnung aufweist, die über ein verschwenkbares Verschlusselement 3 verschließbar ist. Statt einem einzigen Verschlusselement 3 können auch zwei oder mehr Verschlusselemente vorgesehen sein, die jeweils nur einen Teil der Einströmöffnung überdecken. Jedes Verschlusselement 3 ist über eine Drehachse 4 an der Grundplatte 2 verschwenkbar gelagert. Die Drehachse 4 ist durch ein Gelenk gebildet, vorzugsweise ein Filmscharnier, wenn die Grundplatte 2 und das Verschlusselement einteilig ausgebildet sind, beispielsweise als Spritzgussteil aus Kunststoff.
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Die Grundplatte 2 ist mit Mitteln versehen, um die Grundplatte 2 an einer Halterung eines Staubsaugers zu fixieren, wobei hierfür an der Grundplatte 2 Aussparungen 5, Öffnungen 6 oder andere Verbindungselemente vorgesehen sein können.
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An der Grundplatte 2 ist um das im Wesentlichen kreisförmige Verschlusselement 3 ein Ring 8 angeordnet, von dem sich im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Grundplatte 2 und des plattenförmigen Verschlusselementes 3 ein ringförmiger Kragen 7 erstreckt, der beispielsweise eine Höhe zwischen 2 mm und 25 mm, insbesondere 5 mm bis 15 mm, besitzt und dafür sorgt, dass benachbart zu dem Verschlusselement 3 eine Ablagerung eines Filterkuchens vermieden wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Verschlusselement 3 nach innen in das Innere des Staubsaugerbeutels öffnet.
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Um das Verschlusselement 3 in eine geschlossene Position vorzuspannen, ist eine Feder 10 vorgesehen, die als Blattfeder ausgebildet ist und einen mittleren Knick 11 aufweist, so dass die Feder 10 eine V-förmige Kontur besitzt. Die Feder 10 ist dabei zwischen einem Vorsprung 12, der im Bereich des Ringes 8 angeordnet ist, sowie einem Halter 13 montiert, zwischen denen ein Spalt ausgebildet ist, in den die streifen- und V-förmige Feder 10 eingesteckt ist. Die Feder 10 kann dabei auch klemmend oder rastend an einem Halter festgelegt sein. An gegenüberliegenden Enden der Feder 10 ist jeweils ein Vorsprung 14 an dem Verschlusselement 3 angeformt, der eine Kontaktfläche ausbildet, an der ein Endabschnitt der Feder 10 anliegt. Beim Öffnen des Verschlusselementes 3 drücken die beiden Vorsprünge 14 jeweils gegen einen Endabschnitt der Feder 10 und verformen diese.
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In 2 ist das Verschlusselement 3 in einer geschlossenen Position gezeigt. Die beiden Schenkel der Feder 10 liegen an den Vorsprüngen 14 an, wobei die Feder 10 im Bereich des Knickes 11 durch den Vorsprung 12 und den Halter 13 fixiert ist. Beim Öffnen des Verschlusselementes 3 wird die Feder 10 gebogen, wie dies in 3 dargestellt ist. Dabei ist eine Biegeachse der Blattfeder senkrecht zur Längsrichtung der Schenkel der Blattfeder ausgerichtet und auch senkrecht zur Drehachse 4 des Verschlusselementes 3. Die Feder 10 ist dabei im Bereich des Knickes 11 fixiert und biegt sich nur in dem Bereich zwischen dem Vorsprung 12 und dem Halter 13 einerseits und dem Vorsprung 14 an dem Verschlusselement 3 andererseits. In 3 ist erkennbar, dass innerhalb des Ringes 8 ein Dichtring 9 aus einem elastischen Material angeordnet ist, innerhalb dessen eine Einströmöffnung 15 ausgebildet ist, in die beispielsweise ein Stutzen eines Staubsaugeres einsteckbar ist.
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In 4 ist eine Kraftkennlinie abhängig vom Öffnungswinkel des Verschlusselementes 3 gezeigt, das über ein Drehmoment in die geschlossene Position vorgespannt ist. Aus der Grafik ist erkennbar, dass die maximale Federkraft und das maximale Drehmoment bei einem Öffnungswinkel zwischen 30° und 60° vorhanden ist, während bei einer weiteren Öffnungsbewegung die Federkraft wieder abfällt. Dadurch wird die Materialbelastung aufgrund der Feder 10 begrenzt.
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In 5A ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Halteplatte gezeigt, die sich im Wesentlichen durch die Anordnung einer modifizierten Feder in Form einer Blattfeder 20 von dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel unterscheidet. Zudem ist statt des wandförmigen Kragens 7‘ ein doppelwandiger ringförmiger Kragen 7‘ um das Verschlusselement 3 ausgebildet.
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Die Blattfeder 20 ist nicht V-förmig, sondern streifenförmig gebogen ausgebildet und an einer Seite an einem Halter 21 an der Grundplatte 2 festgelegt. An dem Halter 21 ist ein Ende 22 der Blattfeder 20 fixiert, während ein mittlerer Bereich der Blattfeder 20 an einem Vorsprung 24 anliegt, der an dem Verschlusselement 3 festgelegt ist. Das gegenüberliegende Ende 23 der Blattfeder 20 liegt an einer Kontaktfläche an der Grundplatte 2 an und kann beim Öffnen des Verschlusselementes 3 verschoben werden.
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In 5B ist das Verschlusselement 3 in einer leicht geöffneten Position gezeigt, wobei erkennbar ist, dass die Blattfeder 20 in einem mittleren Bereich nach links durch den Vorsprung 24 gebogen wurde. In 5C ist das Verschlusselement in einer um 90° geöffneten Position gezeigt, bei der die Blattfeder 20 im mittleren Bereich noch weiter gebogen wurde. Die Biegeachse der Blattfeder 20 ist dabei senkrecht zur Drehachse 4 des Verschlusselementes 3 ausgerichtet.
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Die Kraftkennlinie der Blattfeder 20 kann abhängig vom Öffnungswinkel des Verschlusselementes 3 eingestellt sein, wie dies in 4 dargestellt ist.
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In den 6A und 6B ist eine weitere Ausführungsform einer Halteplatte 1 gezeigt, bei der gegenüber den vorangegangenen Ausführungsbeispielen als Feder statt einer Blattfeder eine Schraubenfeder 30 eingesetzt wird. Die Schraubenfeder 30 ist aus einem Draht gebildet, wie dies in 6B gezeigt ist. Die Schraubenfeder 30 umfasst dabei einen ersten Federschenkel 32 und einen zweiten Federschenkel 33, die entsprechend den Pfeilen beim Öffnen der Verschlussklappe zusammengedrückt werden. In einem mittleren Bereich der Schraubenfeder 30 sind mehrere Wicklungen 35 vorgesehen, die eine Öse 36 ausbilden. Die Öse 36 der Schraubenfeder 30 ist auf einen Zapfen 31 gesteckt, der an der Grundplatte 2 vorgesehen ist. Dabei wird ein Federschenkel 32 der Schraubenfeder 30 an der Grundplatte 2 abgestützt, während der zweite Federschenkel 33 an einem Vorsprung 34 anliegt, der an dem Verschlusselement 3 fixiert ist. Beim Öffnen des Verschlusselementes 3 wird die Schraubenfeder 30 zusammengedrückt und übt eine Kraft in Schließrichtung auf das Verschlusselement 3 aus.
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In den 7A und 7B ist eine modifizierte Ausführungsform einer Halteplatte gezeigt, bei der an einer Grundplatte 2 eine Schraubenfeder 40 festgelegt ist. Die Schraubenfeder 40 weist dabei V-förmig ausgerichtete Schenkel 42 und 43 auf, die in einem mittleren Bereich über mehrere Wicklungen 45 miteinander verbunden sind. Die Wicklungen 45 bilden eine Öse 46 aus, die auf einen Zapfen 41 an der Grundplatte 2 aufgesteckt ist. Ein erster Schenkel 42 der Schraubenfeder 40 wirkt dabei mit einem ersten Vorsprung 44 an dem Verschlusselement 3 zusammen, während ein zweiter Schenkel 43 der Schraubenfeder 40 mit einem zweiten Vorsprung 44 zusammenwirkt. Beim Öffnen des Verschlusselementes 3 werden die Schenkel 42 und 43 aufgespreizt und üben somit eine Kraft auf das Verschlusselement 3 in Schießrichtung aus.
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Eine Biegeachse bei den Schraubenfedern 30 und 40 ist dabei parallel zur Längsachse des Zapfens 31 bzw. 41 ausgerichtet und steht im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 4 des Verschlusselementes 3.
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In den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist die Drehachse 4 des Verschlusselementes 3 jeweils rechtwinklig zur Biegeachse der Federn 10, 20, 30 und 40 ausgerichtet. Es ist natürlich auch möglich, die Biegeachse und die Drehachse 4 in einem anderen Neigungswinkel vorzusehen, beispielsweise in einem Bereich zwischen 60° und 120°.
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Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Feder 10, 20, 30 und 40 jeweils an der Grundplatte festgelegt und mindestens ein Federschenkel wirkt auf die Verschlussklappe 3 oder einen Vorsprung an der Verschlussklappe. Es ist natürlich auch möglich, die Feder 10, 20, 30 und 40 an dem Verschlusselement 3 festzulegen, wobei mindestens ein Schenkel der Feder 10, 20, 30, 40 an einer Kontaktfläche an der Grundplatte anliegt, um das Verschlusselement 3 in Schließrichtung vorzuspannen.
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Die Halteplatte kann dabei mit der Grundplatte 2 und dem Verschlusselement 3 als einstückiges Formteil aus Kunststoff hergestellt sein, aber auch mehrteilige Halteplatten können mit der erfindungsgemäßen Feder ausgerüstet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Halteplatte
- 2
- Grundplatte
- 3
- Verschlusselement
- 4
- Drehachse
- 5
- Aussparung
- 6
- Öffnung
- 7
- Kragen
- 8
- Ring
- 9
- Dichtring
- 10
- Feder
- 11
- Knick
- 12
- Vorsprung
- 13
- Halter
- 14
- Vorsprung
- 15
- Einströmöffnung
- 20
- Blattfeder
- 21
- Halter
- 22
- Ende
- 23
- Ende
- 24
- Vorsprung
- 30
- Schraubenfeder
- 31
- Zapfen
- 32
- Schenkel
- 33
- Federschenkel
- 34
- Vorsprung
- 35
- Wicklung
- 36
- Öse
- 40
- Schraubenfeder
- 41
- Zapfen
- 42
- Schenkel
- 43
- Schenkel
- 44
- Vorsprung
- 45
- Wicklung
- 46
- Öse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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