WO2001026526A1

WO2001026526A1 - Filterbeutel für einen staubsauger

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Publication number: WO2001026526A1
Application number: PCT/EP2000/008541
Authority: WO
Inventors: Peter Arnold; Stefan Kraut-Reinkober; Thomas Rodemann; Carsten Jacobs; Stefan Hilgers
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 1999-10-11
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2001-04-19
Anticipated expiration: 2002-04-11
Also published as: EP1137360B2; ES2313905T5; DE50015459D1; ES2313905T3; JP2003511135A; HK1042220A1; EP1137360A1; CN1163188C; CN1539368A; CN1327374A; CN100398049C; EP1137360B1; JP4526751B2; AU7649200A; DE19948909A1; ATE414457T1; HK1042220B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filterbeutel (1) für einen Staubsauger mit einer Halteplatte (2) und einem mit der Halteplatte (2) verbundenen Staubbeutel (3), wobei in der Halteplatte (2) eine Durchtrittsöffnung zur Beladung des Staubbeutels (3) im Staubsauger ausgebildet ist, welche Durchtrittsöffnung (4) mittels eines Verschlussteiles (6) verschliessbar ist. Um einen Filterbeutel der in Rede stehenden Art hinsichtlich des Verschlusses der Durchtrittsöffnung verbessert auszugestalten, wird vorgeschlagen, dass das Verschlussteil (6) im Zuge der Verlagerung in die Verschlussstellung einer Überfallwirkung unterliegt.

Description

00001 Filterbeutel für einen Staubsauger 00002

00003 Die Erfindung betrifft zunächst einen Filterbeutel für

00004 einen Staubsauger mit einer Halteplatte und einem mit

00005 der Halteplatte verbundenen Staubbeutel, wobei in der

00006 Halteplatte eine Durchtrittsöffnung zur Beladung des

00007 Staubbeutels im Staubsauger ausgebildet ist, welche

00008 Durchtrittsöffnung mittels eines Verschlußteiles ver-

00009 schließbar ist. 00010

00011 Derartige Filterbeutel für Staubsauger sind in verschie-

00012 densten Ausführungsformen bekannt. Diese sind derart im

00013 Staubsauger angeordnet, daß während des Betriebes des

00014 Staubsaugers der Staub durch die Wirkung der Strömung

00015 im Filterbeutel festgehalten wird derart, daß der Staub

00016 durch die Strömung an die luftdurchlässigen Wände des

00017 mit der Halteplatte verbundenen Staubbeutels gepreßt

00018 wird. Ist der Staubsauger hingegen nicht in Betrieb,

00019 muß ein geeigneter Verschluß - Betriebsverschluß - des

00020 Filterbeutels dafür sorgen, daß kein Staub aus diesem

00021 austreten kann. Neben diesem verfügen viele Filterbeu-

00022 tel auch über einen sogenannten Hygieneverschluß, der

00023 den Staub bei der Entnahme und Entsorgung des Filterbeu-

00024 tels am Austritt hindert. Betriebs- bzw. Hygienever-

00025 Schlüsse für Filterbeutel sind in zahlreichen Ausfüh-

00026 rungsformen bekannt. Bei Staubsaugern, bei welchen der

00027 Filterbeutel in einer Oberkopflage angeordnet ist, kann

00028 bspw. eine zusätzliche Verschlußklappe für die Rückhai-

00029 tung des Staubes bei ausgeschaltetem Gerät sorgen. Eine

00030 solche Klappe kann bekanntermaßen so ausgeführt werden,

00031 daß sie beim Betrieb des Gerätes durch die Strömung auf-

00032 gedrückt wird und so die Öffnung zum Filterbeutel frei-

00033 gibt. Bei ausgeschaltetem Gerät verschließt die Klappe

00034 die Öffnung durch ihr Gewicht und wird dabei eventuell

00035 durch die Wirkung einer Feder unterstützt, zur Bildung 00036 einer Rückschlagklappe, wie sie bspw. aus der deutschen

00037 Auslegeschrift 15 03 726 und der DE-OS 1 628 582 be-

00038 kannt ist. Hygieneverschlüsse hingegen bestehen häufig

00039 aus Schiebern, Drehschiebern oder Klappen in verschiede-

00040 nen Ausführungen, die vom Anwender vor der Entnahme des

00041 Staubsaugerbehälters manuell betätigt werden müssen.

00042 Hier wird auf die EP-Bl 0 758 209 verwiesen. Die Betäti-

00043 gung erfolgt entweder durch direkte Verlagerung des

00044 Verschlusses am Filterbeutel oder auf indirektem Weg

00045 durch die Handhabung eines Bedienungselementes am Staub-

00046 sauger. Bekannt sind auch Verschlüsse bestehend aus

00047 zwei oder mehreren übereinanderliegenden Lagen von

00048 geschlitzten Elastomerfolien, die so angeordnet sind,

00049 daß sich die Öffnung des Filterbeutels beim Ausziehen

00050 eines in diesem überlicherweise hineinragenden Stutzens

00051 verschließt. 00052

00053 Bei Staubsaugern, bei denen die Durchtrittsöffnung

00054 unterhalb des Filterbeutels, d.h. bei einer Überkopfan-

00055 Ordnung desselben, angeordnet ist, bestehen der Be-

00056 triebsverschluß und der Hygieneverschluß bei den bekann-

00057 ten Lösungen aus zwei getrennten Mechanismen, so bspw.

00058 aus einer Rückschlagklappe als Betriebsverschluß und

00059 einem Schieber als Hygieneverschluß. Bei Staubsaugern,

00060 bei denen die Durchtrittsöffnung oberhalb des Filterbeu-

00061 tels bzw. des Staubbeutels angeordnet ist und die kei-

00062 nen zusätzlichen Betriebsverschluß aufweisen, ist ein

00063 sicherer Verschluß des Filterbeutels nur in einer be-

00064 stimmten Lage des Staubsaugers gewährleistet. Sobald

00065 der Staubsauger aus dieser Lage gebracht wird, kann

00066 Staub aus dem Filterbeutel austreten und andere vor-

00067 oder nachgeordnete Elemente verstopfen, welche nicht

00068 für die Aufnahme größerer Staubmengen ausgelegt sind. 00069 00070 Im Hinblick auf den zuvorbeschriebenen Stand der Tech-

00071 nik wird eine technische Problematik der Erfindung

00072 darin gesehen, einen Filterbeutel der in Rede stehenden

00073 Art hinsichtlich des Verschlusses der Durchtrittsöff-

00074 nung verbessert auszugestalten. 00075

00076 Diese Problematik ist zunächst und im wesentlichen beim

00077 Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abge-

00078 stellt ist, daß das Verschlußteil im Zuge der Verlage-

00079 rung in die Verschlußstellung einer Überfallwirkung

00080 unterliegt. Zufolge dieser Ausgestaltung ist ein Ver-

00081 schlußsystem für einen Filterbeutel angegeben, welches

00082 den Betriebsverschluß und den Hygieneverschluß vereint.

00083 Um den Austritt von Staub bei abgeschalteten Geräten zu

00084 gewährleisten, muß das Verschlußteil als Betriebsver-

00085 schluß arbeitend eine hohe Dichtwirkung aufweisen. Dies

00086 bedeutet, daß das Verschlußteil mit einer entsprechen-

00087 den Kraft in den Dichtsitz gepreßt werden muß. Das

00088 Öffnen des Verschlußteiles durch die Saugströmung hinge-

00089 gen verursacht normalerweise einen Druckverlust, der

00090 mit einer Abnahme der Saugleistung des Staubsaugers

00091 verbunden ist. Um diesen Verlust zu minimieren und

00092 gleichzeitig eine gute Dichtwirkung zu erzielen, weist

00093 das Verschlußteil eine spezielle Federcharakteristik

00094 auf. Erfindungsgemäß wird das Verschlußteil mit einer

00095 für die Dichtwirkung ausreichend hohen Kraft in den

00096 Dichtsitz gepreßt. Demzufolge ist für den Beginn des

00097 Öffnungsvorganges zunächst eine erhöhte Kraft, verbun-

00098 den mit einem erhöhten Druckverlust nötig. Nachdem

00099 jedoch das Verschlußteil einen vordefinierten Öffnungs-

00100 weg überschritten hat, schlägt die Federcharakteristik

00101 nahezu schlagartig um. In der Folge ist die zum Öffnen

00102 benötigte Kraft und der damit verbundene Strömungsver-

00103 lust deutlich verringert. Zufolge der erfindungsgemäßen

00104 Federcharakteristik des Verschlußteiles ist eine Über- 00105 fallwirkung erzielt, welche es erlaubt, daß Verschluß-

00106 teil sowohl als Betriebsverschluß als auch als Hygiene-

00107 Verschluß zu nutzen. Das so gebildete Verschlußteil

00108 arbeitet unabhängig von der Lage des Staubsaugers,

00109 wobei insbesondere bei ausgeschaltetem Gerät durch die

00110 hohe Rückstellkraft des Verschlußteiles eine sichere

00111 Dichtwirkung erzielt ist. Die Saugleistung des Staubsau-

00112 gers ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des

00113 Verschlußteiles nicht beeinträchtigt. Während des Be-

00114 triebs des Staubstaugers treten, bedingt durch die

00115 Federcharakteristik des Verschlußteiles, keine nennens-

00116 werten Druckverluste auf. Zudem ist bei einem Staubfil-

00117 terbeutelwechsel keine zusätzliche Bedienung zur Betäti-

00118 gung des Hygieneverschlusses durch den Anwender erfor-

00119 derlich. Zum einen öffnet oder schließt das Verschluß-

00120 teil den Filterbeutel in Abhängigkeit vom Betriebszu-

00121 stand des Staubsaugers, zum anderen ist der Filterbeu-

00122 tel bei der Entnahme hygienisch verschlossen. In einer

00123 bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes

00124 ist vorgesehen, daß im Zuge der Öffnungsbewegung des

00125 Verschlußteiles ein Abfall der Rückschließkraft er-

00126 folgt. Zufolge dessen wird zum öffnen des Verschlußtei-

00127 les lediglich zum Beginn des Öffnungsvorganges eine

00128 erhöhte Kraft, verbunden mit einem kurzzeitig erhöhtem

00129 Druckverlust benötigt, welche Kraft bei Überschreiten

00130 eines vorbestimmten Öffnungsweges stark, bevorzugt

00131 nahezu schlagartig abfällt. Infolge dessen ist im Zuge

00132 der weiteren Öffnungsbewegung der Strömungsverlust

00133 deutlich verringert, was aufgrund des in Abhängigkeit

00134 vom Öffnungsgrad des Verschlußteiles abnehmenden Druk-

00135 kes weiter von Vorteil ist. Bei der gewählten Rück-

00136 schließkraft-Charakteristik wird die Tatsache, daß bei

00137 geschlossenem Filterbeutel ein erhöhter Druck und mit

00138 zunehmenden Öffnen desselben ein verminderter Druck

00139 ansteht, in vorteilhafter Weise umgesetzt, indem die 00140 Rückstellkraft den jeweils vorliegenden Druckverhältnis-

00141 sen größer-mäßig angepaßt ist. So ist bspw. vorgesehen,

00142 daß ein Abfall der Rückschließkraft bei ca. 5 bis 15%

00143 des zurückgelegten Öffnungsweges erfolgt. Demnach wird

00144 die maximale Rückschließkraft des Verschlußteiles ledig-

00145 lieh zum Einpressen desselben in den Dichtsitz genutzt.

00146 Beim Überschreiten des maximalen Rückschließkraftpunk-

00147 tes im Zuge der Öffnungsbewegung fällt die Rückschließ-

00148 kraft kontinuierlich bis auf ein Minimum, welches bspw.

00149 1/6 bis 1/3 der Maximalkraft entspricht, ab. Weiterhin

00150 wird eine Charakteristik bevorzugt, bei welcher die

00151 Rückschließkraft im Zuge der Öffnungsbewegung ein Mini-

00152 mum durchläuft. Demzufolge steigt die Rückschließkraft

00153 im Zuge der Öffnungsbewegung ein Minimum durchläuft.

00154 Demzufolge steigt die Rückschließkraft nach Durchlauf

00155 eines Minimalwertes wieder an, dies bei einem Durchlauf

00156 des Minimums bei etwa 1/2 Öffnungsweg des Verschlußtei-

00157 les. Der Anstieg der Rückschließkraft nach Durchlauf

00158 eines Minimumwertes erfolgt entgegen dem Abfall dessel-

00159 ben nach Erreichen des Maximumwertes wesentlich langsa-

00160 mer, so daß bei Erreichen der maximalen öffnungsstel-

00161 lung des Verschlußteiles eines Rückschließkraft an-

00162 steht, welche etwa dem 0,3- bis 0,5-fachen der Maximal-

00163 kraft entspricht. In einer bevorzugten Ausgestaltung

00164 des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß das

00165 Verschlußteil mit einer Knackfeder zusammenwirkt. Zufol-

00166 ge dessen ist das Verschlußteil mit einem zusätzlichen

00167 Federelement versehen, welches bspw. aus einem profi-

00168 lierten Metall- bzw. Stahlblech geformt ist. Bevorzugt

00169 wird diesbezüglich weiter, daß die Knackfeder als ein,

00170 eine sphärische Auswölbung aufweisendes Federband ausge-

00171 bildet ist. So kann ein solches Federband senkrecht zur

00172 Längsrichtung in der Ebene des Profils gekrümmt sein,

00173 womit die Biegekraft zunächst ansteigt. Dieser Anstieg

00174 erfolgt bis zu einem bestimmten, von den Abmessungen 00175 des Blechstreifens, dessen E-Modul und der Art der

00176 Profilierung abhängigen Punkt und knickt hiernach in

00177 der Biegeachse um, infolgedessen die Biegekraft deut-

00178 lieh zurückgeht. Auf diese Weise läßt sich die vorbe-

00179 schriebene Federcharakteristik in einfachster Weise

00180 realisieren. In diesem Zusammenhang ist weiter vorgese-

00181 hen, daß das Verschlußteil eine Verschlußklappe ist. So

00182 ist zusammen mit einer solchen Verschlußklappe der

00183 Vorteil des profilierten - bombierten - Blechstreifens

00184 darin zu sehen, daß die Reduzierung der Biegekraft

00185 bereits bei einem sehr kleinen Öffnungswinkel der Ver-

00186 schlußklappe realisiert werden kann, so bevorzugt in

00187 einem Öffnungswinkelbereich von 5 bis 15° . Zufolge

00188 dieser Ausgestaltung ist das Verhältnis zwischen einer

00189 gewünschten hohen Dichtkraft und einer möglichst niedri-

00190 gen Öffnungskraft mit Hilfe des erfindungsgemäßen sphä-

00191 risch gewölbten Federbandes in einfacher Weise reali-

00192 siert. Bei der Verwendung eines Federbandes aus Metall-

00193 bzw. Stahlblech ergibt sich noch der vorteilhafte Ef-

00194 fekt eine gewisse Vorspannung auf die Verschlußklappe

00195 über eine praktisch unbegrenzte Dauer aufzuprägen. In

00196 der alternativen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstan-

00197 des ist vorgesehen, daß die Feder zugleich die Ver-

00198 schlußklappe bildet. So können Feder und Verschlußklap-

00199 pe materialeinheitlich ausgebildet sein, wobei weiter

00200 alternativ eine Ausgestaltung gewählt sein kann, bei

00201 welcher die Verschlußklappe als sphärisch gekrümmtes

00202 Elastomerteil gebildet ist. So ist eine muschelförmige

00203 Auswölbung des Elastomerteiles bevorzugt, durch welche

00204 gewölbte Form eine hohe Steifigkeit im Randbereich

00205 erreicht wird. Bevorzugt wird hierbei eine geringfügig

00206 vorgespannte Montagelage des Elastomerteiles. Die sphä-

00207 risch gekrümmte Ausgestaltung bietet eine hohe Eigen-

00208 steifigkeit des sowohl die Feder als auch die Verschluß-

00209 klappe bildenden Elastomerteiles. Die Wandstärke des 00210 Elastomerteiles ist weiter im Biegebereich so zu dimen-

00211 sioniert, daß eine sichere Rückstellung über den Über-

00212 fallpunkt ermöglicht ist. Hingegen können die weit vom

00213 Drehpunkt entfernt liegenden Bereiche zur Reduzierung

00214 der Masse mit einer relativ dünnen Wandstärke versehen

00215 sein. Durch die ausgeprägte Form des Elastomerteiles

00216 ähnlich einer Muschel, stellt sich bei Erreichen eines

00217 bestimmten Druckes, wie auch bei der bereits vorbe-

00218 schriebenen Ausgestaltung mit einem sphärisch gekrümm-

00219 ten Federband, ein sogenannter Knackfrosch-Effekt ein.

00220 Beim Erreichen einer genügend großen Kraft auf die

00221 Verschlußklappe knickt die Verschlußklappe um, worauf-

00222 hin sich der Luftwiderstand verringert. Nach Abstellen

00223 des Sauggebläses stellt sich die Verschlußklappe selbst-

00224 tätig in die Ausgangsposition zum dichtenden Verschluß

00225 der Durchtrittsöffnung zurück. In einer bevorzugten

00226 Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgese-

00227 hen, daß die Verschlußklappe auf der Innenseite der

00228 Halteplatte angeordnet ist. 00229

00230 Die Erfindung betrifft des weiteren einen, in einem

00231 Staubsauger angeordneten Filterbeutel mit einer Halte-

00232 platte und einem mit der Halteplatte verbundenen Staub-

00233 beutel, wobei in der Halteplatte eine Durchtrittsöff-

00234 nung zur Beladung des Staubbeutels im Staubsauger ausge-

00235 bildet ist, welche Durchtrittsöffnung mittels eines

00236 Verschlußteiles verschließbar ist. Bezüglich des Filter-

00237 beuteis handelt es sich bevorzugt um einen Filterbeutel

00238 nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9. Denkbar

00239 sind jedoch auch Ausgestaltungen von Filterbeuteln mit

00240 Verschlußteilen in Form von Schiebern oder Drehschie-

00241 bern. Um hier einen kombinierten Betriebs-/Hygienever-

00242 Schluß für den Filterbeutel anzugeben, wird vorgeschla-

00243 gen, daß das filterbeutelseitige Verschlußteil betriebs-

00244 abhängig gesteuert wird. So ist im Betrieb des Staubsau- 00245 gers das Verschlußteil in einer Offenstellung gehalten.

00246 Bei ausgestaltetem Staubsauger hingegen verschließt das

00247 Verschlußteil dichtend die Durchtrittsöffnung im Be-

00248 reich der Halteplatte. Erfindungsgemäß ist hierzu vorge-

00249 sehen, daß das Verschlußteil aus der Verschlußstellung

00250 in die Öffnungsstellung durch ein staubsaugerseitig

00251 angeordnetes Stellteil bewegbar ist. Demzufolge sind in

00252 dem Staubsauger geeignete Vorrichtungen vorhanden, die

00253 eine automatische Betätigung des Verschlußteiles in Ab-

00254 hängigkeit vom Betriebszustand erlauben. Dies kann z.B.

00255 dadurch erreicht werden, daß das Verschlußteil des Fil-

00256 terbeutels mechanisch mit Bedienungselementen des Staub-

00257 Saugers gekoppelt ist, so bspw. mit einem Leistungsstel-

00258 1er. Die Betätigung des Verschlußteiles kann auch mit

00259 Hilfe elektromechanisch oder pneumatisch angetriebener

00260 Hilfsvorrichtungen erfolgen. Des weiteren können im

00261 Gerät vorhandene Energiequellen, wie Elektromagnetis-

00262 mus, Rotation, Wärme, bewegte Massen oder Druckpotentia-

00263 le für die Betätigung des Verschlußteiles herangezogen

00264 werden. Bevorzugt wird hierbei, daß das Stellteil pneu-

00265 matisch beaufschlagt ist. Es wird hierzu das im Staub-

00266 sauger vorhandene Druckpotential genutzt. So kann wei-

00267 ter das Stellteil durch einen Faltenbalg beaufschlagt

00268 sein, womit das vorhandene Druckpotential mit Hilfe

00269 eines Kolbens und des Faltenbalges in eine Schiebekraft

00270 oder ein Drehmoment umgesetzt werden kann und hierüber

00271 ein Schieber oder eine Klappe betätigt werden kann. Je

00272 nach der Höhe des zur Verfügung stehenden Druckpotenti-

00273 als und der Größe der Kolbenfläche bzw. des zur Betäti-

00274 gung notwendigen Weges sind die auftretenden Kräfte

00275 bzw. Momente groß genug, um bspw. eine Verschlußklappe

00276 zu öffnen, welch letztere zur Unterstützung der Öff-

00277 nung- und Schließschwenkbewegung eine Rückschließkraft-

00278 Charakteristik der eingangs erwähnten Art aufweist.

00279 Während des Betriebs wird eine solche Verschlußklappe 00280 demnach durch die aus dem ohnehin anfallenden Druckpo-

00281 tential geschöpften Kraft offengehalten, so daß die

00282 Strömung keinen Druckverlust erleidet, der ansonsten

00283 aus der Anströmung der Klappe resultiert. Die zum Öff-

00284 nen benötigte Kraft arbeitet dabei gegen die Feder-

00285 kraft, welche zu einer ausreichenden Dichtwirkung nach

00286 dem Ausschalten des Gerätes durch Wegfall des Druckpo-

00287 tentials führt. Dieses Prinzip ist in ähnlicher Weise

00288 auch auf einen Verschlußschieber übertragbar. In vor-

00289 teilhafter Weise wirkt bei Ausbildung des Verschlußtei-

00290 les als Verschlußklappe das Stellsteil nahe einer

00291 Schwenkachse der Verschlußklappe auf diese ein. Zudem

00292 kann die Verschlußklappe auf der dem Stellteil zugewand-

00293 ten Oberfläche mit einer, einen ersten Anfahrweg des

00294 Stellteiles verkürzenden Erhebung versehen sein. 00295

00296 Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten

00297 Zeichnung, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispie-

00298 le darstellt, näher erläutert. Es zeigt: 00299

00300 Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Filterbeutel für einen

00301 Staubsauger in einer perspektivischen Darstel-

00302 lung, eine erste Ausführungsform mit einer

00303 knackfederunterstützten Verschlußklappe betref-

00304 fend; 00305

00306 Fig. 2 den Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1

00307 mit einer Verschlußklappe in Verschlußstellung; 00308

00309 Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung

00310 jedoch eine Öffnungszwischenstellung der Ver-

00311 schlußklappe betreffend; 00312 00313 Fig. 4 eine weitere der Fig. 2 entsprechende Darstel00314 lung, nach Verschwenken der Verschlußklappe in 00315 die Offenendstellung; 00316 00317 Fig. 5 in Draufsicht eine Ausschnittsdarstellung des 00318 Filterbeutels im Bereich der Durchtrittsöff00319 nung; 00320 00321 Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Schnittes 00322 gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5; 00323 00324 Fig. 7 ein Diagramm einer Schließfeder-Kennlinie der 00325 die Verschlußklappe beaufschlagenden Knackfe00326 der der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 00327 1 bis 6; 00328 00329 Fig. 8 eine der Fig. 5 entsprechende Ausschnittsdar00330 stellung, jedoch eine zweite Ausführungsform 00331 der Verschlußklappe als Elastomerteil betref00332 fend; 00333 00334 Fig. 9 den Schnitt gemäß der Linie IX-IX in Fig. 8, 00335 die Verschlußstellung der Verschlußklappe 00336 darstellend; 00337 00338 Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Schnittdarstel00339 lung, jedoch die Öffnungsendstellung der Ver00340 schlußklappe gemäß dem zweiten Ausführungsbei00341 spiel darstellend; 00342 00343 Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Anordnung 00344 zur Beaufschlagung einer Verschlußklappe eines 00345 Filterbeutels durch einen staubsaugerseitig 00346 angeordnetes Stellteil, in unbeaufschlagter 00347 Stellung der Verschlußklappe; 00348 Fig. 12 einen Ausschnitt der Draufsicht zu Fig. 11; 00349 00350 Fig. 13 eine Ausschnittsdarstellung zu Fig. 11, die 00351 Öffnungsstellung der Verschlußklappe betref00352 fend; 00353 00354 Fig. 14 eine der Fig. 11 entsprechende schematische 00355 Darstellung, jedoch eine weitere Ausführungs00356 form betreffend; 00357 00358 Fig. 15 einen Ausschnitt der Draufsicht zu Fig. 14; 00359 00360 Fig. 16 eine Ausschnittsdarstellung der Fig. 14, je00361 doch bei geöffneter Verschlußklappe. 00362 00363 Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 00364 Fig. 1 ein Filterbeutel 1 für einen nicht dargestellten 00365 Staubsauger mit einer Halteplatte 2 und einem mit der 00366 Halteplatte 2 verbundenen, bspw. klebeverbundenen Staub00367 beutel 3. 00368 00369 In der Halteplatte 2 ist eine, im Querschnitt kreisrun00370 de Durchtrittsöffnung 4 zur Beladung des Staubbeutels 3 00371 im Betrieb des Staubsaugers vorgesehen. Oberseitig, 00372 d.h. auf der dem Staubbeutel 3 abgewandten Oberfläche, 00373 ist eine, die Durchtrittsöffnung 4 umschließende Axial- 00374 dichtung 5 angeordnet, so bspw. mit der Halteplatte 2 00375 verklebt . 00376 00377 Die Durchtrittsöffnung 4 ist mittels eines Verschlußtei00378 les 6 verschließbar, welches Verschlußteil in den darge00379 stellten Ausführungsbeispielen als Verschlußklappe 7 00380 ausgebildet ist.Es sind jedoch auch Verschlußteile 6 in 00381 Form von Schiebern oder Drehschiebern denkbar. 00382 00383 Die Verschlußklappe 7 ist auf der Innenseite der Halte-

00384 platte 2 angeordnet derart, daß diese unterseitig dich-

00385 tend gegen eine ringförmige Begrenzungszone der Durch-

00386 trittsöffnung 4 anliegt. Konkret ist die Ausgestaltung

00387 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in den Figuren 1

00388 bis 6 so gewählt, daß die Halteplatte 2 aus drei über-

00389 einander angeordneten Lagen 8 bis 10 aus einem Pappe-/Pa-

00390 pierwerkstoff besteht, wobei die oberste Lage 8 die

00391 Durchtrittsöffnung 4 aufweist. Aus der mittleren Lage 9

00392 ist die Verschlußklappe 7, deren Durchmesser etwas

00393 größer gewählt ist als der Durchtrittsöffnungsdurch-

00394 messer, frei geschnitten, wobei eine Gelenkzone 11 der

00395 Verschlußklappe 7 durch eine keilförmige Verdichtung

00396 des Lagenmaterials erreicht ist. 00397

00398 Die unterste Lage 10, in welcher unterseitig der Staub-

00399 beutel 3 befestigt, bspw. klebeverbunden ist, weist

00400 eine koaxial zur Durchtrittsöffnung 4 der ersten Lage 8

00401 ausgerichtete Öffnung 12 auf, deren Durchmesser minde-

00402 stens dem Verschlußklappendurchmesser entspricht. 00403

00404 Um die Verschlußklappe 7 in den Dichtsitz zu pressen,

00405 ist unterseitig derselben eine diese in Verschlußstel-

00406 lung beaufschlagende Feder vorgesehen, welche im darge-

00407 stellten Ausführungsbeispiel als ein, im Querschnitt

00408 eine sphärische Auswölbung aufweisendes Federband 13

00409 ausgebildet ist, wobei diese Auswölbung nach unten,

00410 d.h. von der Verschlußklappe 7 abweisend ausgerichtet

00411 ist. 00412

00413 Zufolge dieser Ausgestaltung des Federbandes 13 ist

00414 eine Knackfeder 14 gebildet, wobei das Federband 13 aus

00415 einem profilierten - bombierten - Metall- bzw. Stahl-

00416 blech geschnitten ist. 00417 00418 Die Knackfeder 14 ist unterseitig der Verschlußklappe 7

00419 angeordnet und ist zwischen der mittleren Lage 9 und

00420 der unteren Lage 10 jenseits der Gelenkzone 11 der Ver-

00421 schlußklappe 7 gefesselt, mit einer freien Erstreckung,

00422 welche zumindest bis zum Zentrum der Verschlußklappe 7

00423 reicht . 00424

00425 Durch die konstruktive Ausgestaltung der Knackfeder 14

00426 ist eine vorteilhafter Federcharakteristik derselben

00427 gegeben. Letztere ist in dem Diagramm in Fig. 7 bei-

00428 spielhaft dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die

00429 Biegekraft N ausgehend von einer O-Grad-Stellung, d.h.

00430 einer gestreckten Stellung gemäß Fig. 2, bei welcher

00431 die Verschlußklappe 7 in der Verschlußstellung gehalten

00432 ist, zunächst stark ansteigt, dies bspw. bis zu 3 New-

00433 ton. In Abhängigkeit von den Abmessungen der Knackfeder

00434 14, dessen E-Modul und der Art der Profilierung knickt

00435 die Knackfeder 14 im Zuge einer Biegung nahezu schlagar-

00436 tig um, wonach die Biegekraft N deutlich abfällt. So

00437 ist eine maximale Biegekraft N_max. bei einem Biegewin-

00438 kel W von ca. 7 bis 12° erreicht. Aus dem Diagramm ist

00439 zu erkennen, daß die Biegekraft N, welche zugleich die

00440 Rückschließkraft der Verschlußklappe 7 darstellt, im

00441 Zuge der weiteren Biegung zunächst kontinuierlich ab-

00442 fällt, dies bis zum Erreichen eines Minimums Nmin,

00443 welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel bei

00444 einem Biegewinkel von ca. 45 bis 50° erreicht ist.

00445 Diese minimale Biegekraft N_min beträgt bspw. 0,5 bis

00446 0,8 Newton. 00447

00448 Nach Durchlauf dieses Minimums Njnin steigt bei weite-

00449 rer Biegung der Knackfeder 14 die Biegekraft N wiederum

00450 leicht an, dies beispielsweise bis zum Erreichen einer

00451 Biegekraft N_end von ca. 1,5 bis 1,8 Newton bei einem

00452 Biegewinkel W von ca. 90°. 00453 Der Vorteil der so profilierten Knackfeder besteht

00454 darin, daß die Reduzierung der Biegekraft N bereits bei

00455 sehr kleinen Winkeln - bevorzugt weniger als 10° -

00456 realisiert wird. Hierdurch ist eine gewünschte hohe

00457 Beaufschlagungskraft auf die Verschlußklappe 7 in der

00458 Dichtstellung, d.h. in der Verschlußstellung gegeben.

00459 Durch den Abfall der Biegekraft N nach Durchlauf des

00460 Maximalpunktes N_max ist für die weitere Biegung der

00461 Knackfeder 14 eine wesentlich geringere Öffnungskraft

00462 erforderlich. Diese Federcharakteristik der Knackfeder

00463 14 wird genutzt, um die Verschlußklappe 7 als einen

00464 kombinierten Hygiene- und Betriebsverschluß auszubil-

00465 den. Eine solche Kombination erfordert eine hohe Dicht-

00466 kraft in der Verschlußstellung gemäß Fig. 2. Zum Öffnen

00467 der Verschlußklappe 7, d.h. zum Verschwenken derselben

00468 in die Öffnungsstellung, soll die Rückschließkraft

00469 hingegen abnehmen. 00470

00471 Die Verlagerung der Verschlußklappe 7 erfolgt durch

00472 eine von außen auf diese einwirkende Kraft, welche in

00473 den Darstellungen durch den Pfeil P angedeutet ist.

00474 Diese Kraft P kann durch geeignete Vorrichtungen im

00475 Staubsauger erfolgen. So kann die Verschlußklappe 7

00476 mechanisch mit Bedienungselementen des Staubsaugers

00477 gekoppelt sein, so bspw. mit dem Leistungssteller. Die

00478 Betätigung der Verschlußklappe kann mit Hilfe elektrome-

00479 chanischer oder pneumatisch angetriebener Hilfsvorrich-

00480 tungen erfolgen. Des weiteren können im Staubsauger

00481 vorhandene Energiequellen, wie Elektromagnetismus,

00482 Rotation, Wärme, bewegte Masse oder Druckpotentiale für

00483 die Betätigung der Verschlußklappe genutzt werden. 00484

00485 Darüber hinaus ist auch die Aussteuerung der Verschluß-

00486 klappe 7 lediglich durch Druckbeaufschlagung des ohne-

00487 hin einstehenden Saugluftstromes möglich. 00488 In Fig. 2 ist die Verschlußstellung der Verschlußklappe

00489 7 dargestellt, wie sie bei ausgeschaltetem Staubsauger

00490 vorliegt. Die hohe Rückstellkraft der Knackfeder 14

00491 drängt die Verschlußklappe 7 in den Dichtsitz, wodurch

00492 die in dem Staubbeutel 3 gesammelten Partikel sicher

00493 gefangen sind. Die Verschlußklappe 7 bildet hierbei

00494 eine Kombination aus Hygiene- und Betriebsverschluß. Es

00495 können weder bei in den Staubsauger eingesetztem Filter-

00496 beutel 1 Partikel bspw. durch Erschütterungen aus dem

00497 Filterbeutel 1 austreten, noch können diese bei einem

00498 Wechsel des Filterbeutels 1 bspw. durch Druckbeaufschla-

00499 gung auf den gefüllten Staubbeutel 3 ausgedrückt werden. 00500

00501 Der beim Einschalten des Staubsaugers anstehende hohe

00502 Druck vor der Verschlußklappe 7 bewirkt eine Schwenkver-

00503 lagerung derselben entgegen der Rückschließkraft der

00504 Knackfeder 14. Bei Erreichen eines Biegewinkels von 5

00505 bis 10° knickt die Knackfeder 14 in dessen Biegezone 15

00506 nahezu schlagartig um, wobei sich im Bereich dieser

00507 Biegezone 15 im Querschnitt ein im wesentlicher geradli-

00508 niger Verlauf des Federbandes 13 einstellt. 00509

00510 Mit Öffnen der Verschlußklappe 7 ist zugleich eine

00511 Druckabnahme verbunden, welcher Druck jedoch aufgrund

00512 der Federcharakteristik der Knackfeder 14 weiterhin

00513 ausreicht, die Klappe 7 weiter in die Öffnungsendstel-

00514 lung gemäß Fig. 4 zu verlagern. 00515

00516 Beim Ausschalten des Staubsaugers und dem damit einher-

00517 gehenden Zusammenbruch des Druckes verlagert die Knack-

00518 feder 14 selbsttätig aufgrund der gegebenen Rückschließ-

00519 kraft die Verschlußklappe 7 wieder in die, die Durch-

00520 trittsöffnung 4 abdeckende Verschlußstellung gemäß Fig.

00521 2. 00522 00523 Eine alternative Lösung zur Bildung eines kombinierten

00524 Hygiene- und Betriebsverschlusses ist in den Figuren 8

00525 bis 10 dargestellt. Hierbei ist die Knackfeder 14 zu-

00526 gleich die Verschlußklappe 7, wozu die Verschlußklappe

00527 7 als im Querschnitt sphärisch gekrümmtes Elastomerteil

00528 gebildet ist. 00529

00530 Die Elastomer-Verschlußklappe 7 ist ähnlich wie die

00531 Verschlußklappe 7 des zuvorbeschriebenen Ansführungsbei-

00532 Spieles aus einer mittleren, hier elastomeren Lage

00533 freigeschnitten und weist eine muschelartige Form auf,

00534 dies bei nach unten, in das Staubbeutelinnere weisenden

00535 Krümmung. 00536

00537 Diese Elastomer-Verschlußklappe 7 besitzt eine ver-

00538 gleichbare Federcharakteristik zu dem zuvorbeschriebe-

00539 nen Federband 13 auf, so eine hohe Rückschließkraft in

00540 einem relativ kleinen Winkelbereich nahe der Verschluß-

00541 Stellung und eine nahezu schlagartig abnehmende Rück-

00542 schließkraft bei Überschreiten eines Maximums und dabei

00543 einhergehendem Umknicken im Bereich der Biegezone 15. 00544

00545 Bei eingeschaltetem Sauggebläse des Staubsaugers baut

00546 sich auch hier ein Druckgefälle auf, welches dazu

00547 führt, daß sich die Elastomer-Verschlußklappe 7 nach

00548 innen verbiegt. Durch die ausgeprägte Form derselben,

00549 ähnlich einer Muschel, stellt sich ab einem bestimmten

00550 Druckgefälle der gewünschte "Knackfroscheffekt" ein.

00551 Bei einem Erreichen einer genügend großen Kraft auf die

00552 Verschlußklappe 7, die bspw. durch den Impuls der Saug-

00553 Strömung erreicht wird, klappt die Verschlußklappe 7

00554 um, wonach der Luftwiderstand sich verringert. Nach

00555 Abstellen des Sauggebläses schwenkt die Verschlußklappe

00556 7 selbsttätig in die Ausgangsposition wieder zurück. 00557 00558 In den Figuren 11 bis 16 sind zwei alternative Ausge00559 staltungen zur automatischen Betätigung eines Filterbeu00560 telverschlusses, bevorzugt einer Verschlußklappe 7 nach 00561 einem der zuvorbeschriebenen Ausführungsbeispiele darge00562 stellt. 00563 00564 So wird das in dem Staubsauger vorhandene Druckpotenti00565 al, bspw. an der Druckseite des Gebläses 16 genutzt, 00566 welches mit Hilfe eines Faltenbalges 17 und einem Kol00567 ben 18 in eine Schiebekraft oder ein Drehmoment umge00568 setzt wird. 00569 00570 Im Falle der Umsetzung in eine Schiebekraft gemäß den 00571 Figuren 11 bis 13 ist an dem Kolben 18 ein, ein Stell- 00572 element 25 bildender Stößel 19 angeordnet, welcher die 00573 Verschlußklappe 7 bevorzugt senkrecht zu deren Ebenener00574 streckung von oben nahe der in der Gelenkzone 11 gebil00575 deten Schwenkachse beaufschlagt. Die Höhe des zur Verfü00576 gung stehenden Druckpotentials und die Größe der Kolben00577 fläche und der zur Betätigung notwendige Weg sind so 00578 bemessen, daß die über den Stößel 19 auf die Verschluß00579 klappe 7 aufgebrachte Kraft groß genug ist, um diese zu 00580 öffnen, wobei das Öffnung der Verschlußklappe 7 weiter 00581 bevorzugt durch eine Federcharakteristik derselben oder 00582 einer zugeordneten Feder gemäß den zuvorbeschriebenen 00583 Ausführungsbeispielen unterstützt wird. 00584 00585 Während des Betriebs des Staubsaugers wird die Ver00586 schlußklappe 7 durch die aus dem anfallenden Druckpoten00587 tial geschöpften Kraft offengehalten, so daß die Strö00588 mung keinen Druckverlust erleidet (vgl. Fig. 13) . Die 00589 zum Öffnen benötigte Kraft arbeitet hierbei gegen die 00590 Federkraft der Verschlußklappe 7, welche zu einer aus00591 reichenden Dichtwirkung nach dem Ausschalten des Gerä00592 tes, d.h. dem Wegfall des Druckpotentials, führt. 00593 Die Anordnung ist hierbei, wie in Fig. 12 zu erkennen,

00594 so gewählt, daß der Faltenbalg 17 seitlich versetzt zu

00595 einem auf die Halteplatte 2 anzusetzenden Saugstutzen

00596 20 angeordnet ist und der mit dem Faltenbalg 17 zusam-

00597 menwirkende Stößel 19 über eine starre Queranbindung 21

00598 innerhalb des Saugstutzens 20 angeordnet ist. Die Durch-

00599 dringungszone im Bereich des Saugstutzens 20 ist hier-

00600 bei dichtend verschlossen. 00601

00602 Eine alternative Ausführung ist in den Figuren 14 bis

00603 16 dargestellt, bei welcher das Druckpotential in ein

00604 Drehmoment umgesetzt wird. Hierbei bewegt der Kolben 18

00605 des Faltenbalges 17 einen parallel zur Halteplatte 2

00606 ausgerichteten Stößel 22, an dessen freiem Ende ein, um

00607 eine Drehachse 23 schwenkender, ein Stellelement 25

00608 bildender Öffnungshebel 24 angelenkt ist. Der Öffnungs-

00609 hebel 24 erstreckt sich auf der dem Stößel 22 abgewand-

00610 ten Seite der Schwenkachse 23 parallel oberhalb der

00611 Verschlußklappe 7. 00612

00613 Beim Einschalten des Staubsaugers wird die Horizontal-

00614 Verlagerung des Stößels 22 umgesetzt in eine Schwenkver-

00615 lagerung des Öffnungshebels 24, welcher mit seinem

00616 freien Ende die Verschlußklappe 7 beaufschlagt und

00617 diese in die Öffnungsstellung entgegen ihrer Rück-

00618 schließkraft bewegt. 00619

00620 Diese pneumatische Beaufschlagung eines Verschlußteiles

00621 6 ist auch bei einem Schiebeverschluß anwendbar, wobei

00622 hierbei das vorhandene Druckpotential mit Hilfe des

00623 Kolbens und des Faltenbalges in eine Schiebekraft umge-

00624 setzt wird. Auch diese Öffnungsbewegung erfolgt entge-

00625 gen einer Federkraft dieses Schieber-Verschlußteiles,

00626 welche Federkraft beim Ausschalten des Gerätes das 00627 Verschlußteil selbsttätig wieder in die Verschlußstel-

00628 lung verlagert. 00629

00630 Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In

00631 die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der

00632 Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori-

00633 tatsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt-

00634 lieh mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser

00635 Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit

00636 aufzunehmen.

Claims

00637 A N S P R U C H E 00638

00639 1. Filterbeutel (1) für einen Staubsauger mit einer

00640 Halteplatte (2) und einem mit der Halteplatte (2) ver-

00641 bundenen Staubbeutel (3) , wobei in der Halteplatte (2)

00642 eine Durchtrittsöffnung zur Beladung des Staubbeutels

00643 (3) im Staubsauger ausgebildet ist, welche Durchtritts-

00644 Öffnung (4) mittels eines Verschlußteiles (6) ver-

00645 schließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver-

00646 schlußteil (6) im Zuge der Verlagerung in die Verschluß-

00647 Stellung einer Überfallwirkung unterliegt. 00648

00649 2. Filterbeutel nach Anspruch 1 oder insbesondere da-

00650 nach, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge der Öffnungs-

00651 bewegung des Verschlußteiles (6) ein Abfall der Rück-

00652 schließkraft (N) erfolgt. 00653

00654 3. Filterbeutel nach einem oder mehreren der vorherge-

00655 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00656 gekennzeichnet, daß die Rückschließkraft (N) im Zuge

00657 der Öffnungsbewegung ein Minimum (N_min) durchläuft. 00658

00659 4. Filterbeutel nach einem oder mehreren der vorherge-

00660 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00661 gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (6) mit einer

00662 Knackfeder (14) zusammenwirkt. 00663

00664 5. Filterbeutel nach einem oder mehreren der vorherge-

00665 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00666 gekennzeichnet, daß die Knackfeder (14) als ein, eine

00667 sphärische Auswölbung aufweisendes Federband (13) ausge-

00668 bildet ist. 00669

00670 6. Filterbeutel nach einem oder mehreren der vorherge-

00671 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch 00672 gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (6) eine Ver-

00673 schlußklappe (7) ist. 00674

00675 7. Filterbeutel nach einem oder mehreren der vorherge-

00676 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00677 gekennzeichnet, daß die Feder zugleich die Verschluß-

00678 klappe (7) bildet. 00679

00680 8. Filterbeutel nach einem oder mehreren der vorherge-

00681 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00682 gekennzeichnet, daß die Verschlußklappe (7) als sphä-

00683 risch gekrümmtes Elastomerteil gebildet ist. 00684

00685 9. Filterbeutel nach einem oder mehreren der vorherge-

00686 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00687 gekennzeichnet, daß die Verschlußklappe (7) auf der

00688 Innenseite der Halteplatte (2) angeordnet ist. 00689

00690 10. In einem Staubsauger angeordneter Filterbeutel (1)

00691 mit einer Halteplatte (2) und einem mit der Halteplatte

00692 verbundenen Staubbeutel (3) , wobei in der Halteplatte

00693 (2) eine Durchtrittsöffnung (4) zur Beladung des Staub-

00694 beuteis (3) im Staubsauger ausgebildet ist, welche

00695 Durchtrittsöffnung (4) mittels eines Verschlußteiles

00696 (6) verschließbar ist, vorzugsweise ein Filterbeutel

00697 (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,

00698 dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußteil (6) aus

00699 der Verschlußstellung in die Öffnungsstellung durch ein

00700 staubsaugerseitig angeordnetes Stellteil (25) bewegbar

00701 ist. 00702

00703 11. Filterbeutel nach Anspruch 10 oder insbesondere

00704 danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellteil (25)

00705 pneumatisch beaufschlagt ist. 00706

00707 12. Filterbeutel nach einem oder mehreren der Ansprüche

00708 10 bis 11 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich-

00709 net, daß das Stellteil (25) durch einen Faltenbalg (17)

00710 beaufschlagt ist. 00711

00712 13. Filterbeutel nach einem oder mehreren der Ansprüche

00713 10 bis 12 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich-

00714 net, daß bei Ausbildung des Verschlußteiles (6) als

00715 Verschlußklappe (7) das Stellteil (25) nahe einer

00716 Schwenkachse der Verschlußklappe (7) auf diese einwirkt.