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Die
Erfindung betrifft zunächst
einen Filterbeutel für
einen Staubsauger, mit einer Halteplatte und einer Verschlussklappe,
die in das Innere des Filterbeutels öffnet, wobei die Halteplatte
eine Anschlussfläche
zum Stutzen des Staubsaugers und eine Ausströmkontur in das Innere des Filterbeutels aufweist.
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Filterbeutel
der in Rede stehenden Art sind bekannt. Deren Füllöffnung ist durch eine, beispielsweise
allein durch das Anströmen
der partikelbehafteten Luft im Saugbetrieb in einer Öffnungsstellung gehaltene
Verschlussklappe verschießbar,
wozu weiter beispielsweise die Verschlussklappe in die Verschlussstellung
federvorgespannt ist. Die den Staubbeutel tragende, mit einer durch
die Verschlussklappe verschließbaren
Eintragsöffnung
versehene Halteplatte ist zugewandt einem geräteseitigen Luftführungsstutzen
mit einer Anschlussfläche
versehen, die weiter den dichtenden Anschluss des Stutzens an die
filterbeutelseitige Eintragsöffnung
bietet. Die in Luftströmungsrichtung
hinter der Anschlussfläche und
der halteplattenseitigen Eintragsöffnung ausgebildete Ausströmkontur
der Halteplatte weist in das Innere des Filterbeutels, dies weiter
unter bevorzugter Beabstandung in Luftströmungsrichtung zu der Anschlussfläche, weiter
auch zu der Öffnungsfläche der
Eintragsöffnung.
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Im
Hinblick auf den bekannten Stand der Technik stellt sich eine technische
Problematik, einen Filterbeutel der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich
des Partikeleintrages im Saugbetrieb, weiter hinsichtlich der Partikelverteilung
in dem Filterbeutel in vorteilhafter Weise weiterzubilden.
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Diese
Problematik ist zunächst
und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei
darauf abgestellt ist, dass die Anschlussfläche als Anschlussebene geformt
ist und dass die Ausströmkontur
eine parallel zu der Anschlussebene verlaufende Ausströmebene bildet. Zufolge
dieser Ausgestal tung ist die Schnittstelle zwischen dem geräteseitigen
Stutzen und dem zuzuordnenden Halteplattenanschluss in einer Ebene
ausgeformt, die in bevorzugter Ausgestaltung rechtwinklig zur Luftströmung ausgerichtet
ist. Alternativ kann diese Anschlussebene auch geneigt zu einer
quer zur Anströmung
gerichteten Ebene verlaufen, so beispielsweise in einem spitzen
Winkel von 1° bis
45° oder
darüber
hinaus auch in einem stumpfen Winkel bis hin zu beispielsweise 90°. Die in
Strömungsrichtung
zu der Anschlussebene beabstandete Ausströmebene ist die Ebene, in welcher
die insbesondere partikelbehaftete Luftströmung frei, d. h. nicht durch
seitliche Begrenzungen eingeschränkt
in den Filterbeutel einfällt.
Diese Ausströmebene
verläuft parallel
zur Anschlussebene der Halteplatte, d. h. parallel ebenenversetzt
hierzu, wobei weiter Mittelpunkte von Anschlussöffnung und Ausströmöffnung nicht zwingend
in einer Ebenen-Projektion übereinander liegen,
wenngleich dies bevorzugt ist. So ist weiter in einer Ausgestaltung
eine seitlicher Versatz der Öffnungs-Mittelpunkte
vorgesehen, dies weiter bei durchaus möglicher teilweiser Überdeckung
von Anschlussöffnung
und Ausströmöffnung in
einer Ebenen-Projektion. Der partikelbehaftete Luftstrom durchströmt zufolge
der vorgeschlagenen Ausgestaltung sowohl den Anschluss- als auch
den Ausströmbereich
bevorzugt ohne Ablenkung oder Beeinflussung.
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Die
Erfindung betrifft weiter einen Filterbeutel nach den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruches 1. Hier ist zur Lösung der
eingangs gestellten Problematik vorgesehen, dass die Anschlussfläche und/oder
die Ausströmkontur
gekrümmt
verläuft.
Die Anschlussfläche
und/oder die Ausströmkontur
verläuft
entsprechend nicht, alternativ gegebenenfalls lediglich partiell
in einer quer zur Anström-
bzw. Durchströmrichtung
gerichteten Ebene, sondern vielmehr eine quer zur Strömungsrichtung
gerichtete Ebene zufolge einer Krümmung tangierend. Die Krümmung der
Anschlussfläche
und/oder der Ausströmkontur
kann hierbei dreidimensional, sphärisch geformt sein. Alternativ
ist auch eine zweidimensionale Krümmung von Vorteil, wobei in
einem Querschnitt quer zum Krümmungsverlauf
die Anschluss- bzw. Ausströmrandkanten
auf einer Ebene liegen können.
Sind sowohl die Anschlussfläche
als auch die Ausströmkontur
gekrümmt,
so verlaufen diese Krümmungen
in einer bevorzugten Ausgestaltung gleichgerichtet. Alternativ sind
auch entgegengesetzte Krümmungen
möglich,
so aufeinander zuweisende Krümmungen
von Anschlussfläche
und Ausströmkontur
oder weiter alternativ voneinander abweisende Krümmungen. Zudem sind gleiche
oder auch unterschiedliche Krümmungsradien
von Anschlussfläche
und Ausströmkontur
vorgesehen. Weiter alternativ ist nur die Anschlussfläche oder
die Ausströmkontur
gekrümmt
ausgebildet, während
die andere Fläche
bzw. Kontur in einer Ebene verläuft.
Der Krümmungsradius
kann über
die Erstreckungslänge gleichbleibend
oder alternativ unterschiedlich sein. Bei einer dreidimensionalen
Krümmung
kann diese weiter eine Freiformfläche bilden. Insbesondere hinsichtlich
der Ausströmkontur
erweist sich weiter eine Kombination von konkaven und konvexen Abschnitten
von Vorteil. Durch die gekrümmte
Ausgestaltung insbesondere der Anschlussfläche ist ein günstiger Anschluss
der Halteplatte an den staubsaugerseitigen Stutzen erreichbar. So
kann weiter insbesondere eine Dichtungsvorspannung zufolge der Krümmung genutzt
werden. Darüber
hinaus erweist sich eine solche Anschlussausgestaltung hinsichtlich
etwaiger Anschlusstoleranzen von Vorteil. Durch eine gewölbte Kontur
der insbesondere mit einer Dichtung versehenen Anschlussfläche ist
eine verbesserte Zentrierung der Halteplatte bezogen auf die Grundfläche des
Filterraumes bzw. bezogen auf den staubsaugerseitigen Stutzen erreichbar.
Dies ist insbesondere bei einer Ausgestaltung von Vorteil, bei welcher
der Filterbeutel mittels einer Schwenkbewegung in den Staubsauger
eingebracht wird. Die vorgeschlagene gekrümmte Ausgestaltung der Ausströmkontur
führt im
Saugbetrieb zu einem diffusen Luftstromeintritt in den Filterbeutel,
was zu einer günstigen
Filtrierung beiträgt.
Auch ist hierdurch bei gegebenenfalls frei in dem Filterbeutel befindlichen
Adsorberteilchen eine günstige
Verwirbelung derselben und eine entsprechende günstige Verteilung erreichbar.
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Zudem
betrifft die Erfindung einen Filterbeutel nach den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruches 1, wobei ausgehend von der eingangs
aufgestellten Problematik vorgeschlagen wird, dass die Verschlussklappe
zumindest in ihrem freien Stirnende eine gerundete Kontur aufweist.
Die Verschlussklappe ist bevorzugt in üblicher Weise um ein halteplattenseitiges
Scharnier schwenkbar angeordnet. Das dem Scharnier abgewandte freie
Stirnende der Verschlussklappe ist im Grundriss betrachtet verrundet,
dies beispielsweise mit einem gleichbleibenden, der halben quer
zur Längserstreckung
betrachteten Breite der Verschlussklappe im Bereich des freien Stirnendes
entsprechenden Radius. Auch kann das freie Stirnende über die
Länge der
gekrümmten
Stirnkontur unterschiedliche Radien aufweisen. In Abhängigkeit
von der Klappenöffnungsstellung,
weiter in Abhängigkeit
von deren Länge
wirkt das freie Stirnende der Verschlussklappe auf den in den Filterbeutel
gerichteten Einlassstrom ein, wobei die vorgeschlagene gerundete
Kontur des Stirnendes die Luftströmung derartig günstig beeinflusst,
dass hierdurch ein diffuser, wirbelartiger Eintrag in dem Filterbeutel erreicht
wird, was zu einer günstigen
Verteilung der eingebrachten Partikel und zu einer entsprechend günstigen
Filtrierung beiträgt.
Auch werden zur Folge der Luftströmungsbeeinflussung über die
Verschlussklappe bzw. über
dessen Stirnende und der damit einhergehenden Verwirbelung innerhalb
des Filterbeutels gegebenenfalls vorgesehene, frei in dem Filter
befindliche Adsorberteilchen in günstigster Weise im Beutelraum
verteilt.
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Die
Merkmale der vorbeschriebenen unabhängigen Ansprüche 1 bis
3 sind sowohl jeweils für sich
wesentlich, als auch in jeder Kombination miteinander, wobei weiter
Merkmale eines unabhängigen Anspruches
1 bis 3 mit den Merkmalen eines weiteren unabhängigen Anspruches oder mit
Merkmalen mehrerer unabhängiger
Ansprüche
kombinierbar sind, weiter auch mit nur einzelnen Merkmalen eines oder
mehrerer der weiteren unabhängigen
Ansprüche
1 bis 3.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruchs
1 und/oder des oder der weiteren unabhängigen Ansprüche 2 bis
3 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber
auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruches
1 und/oder des oder der weiteren unabhängigen Ansprüche 2 bis
3 oder des jeweiligen weiteren Anspruches oder jeweils unabhängig von
Bedeutung sein.
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So
ist in einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
vorgesehen, dass die Anströmrichtung
in einem spitzen Winkel von weniger als 30° zu der Ausströmkontur
verläuft.
Die Anströmrichtung
ist hierbei die Richtung des Luftstromes im Bereich der Anschlussfläche der
Halteplatte zum Stutzen des Staubsaugers. Die in das Innere des
Filterbeutels weisende, in Strömungsrichtung versetzt
hinter der Anschlussfläche
ausgeformte Ausströmkontur
führt zufolge
ihrer gegenüber
der Anströmrichtung
geneigten Lage zu einer günstigen Verwirbelung
des durch den Ausströmbereich
in den Filterbeutel eintretenden Luftstromes. So ist in diesem Zusammenhang
weiter vorgesehen, dass die Anströmrichtung in einem spitzen
Winkel von 5 bis 15°,
weiter bevorzugt 10° zu
der Ausströmkontur
verläuft.
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Die
Halteplatte ist in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung mit einer
Erstreckung ausgebildet, die zwei Drittel oder weniger der Breite
des Filterbeutels in dem, dem staubsaugerseitigen Stutzen zuzuordnenden
Anschlussbereich entspricht. Entsprechend erstreckt sich die Halteplatte
nur über
einen Teilabschnitt der Filterbeutelbreite, so dass in Breitenrichtung
des Filterbeutels betrachtet seitlich der Halteplatte ein halteplattenfreier
und dementsprechend filteraktiver Beutelbereich verbleibt. In bevorzugter
Ausgestaltung entspricht die Breite der Halteplatte etwa der halben
Breite des Filterbeutels.
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Eine
weiter verbesserte Filtrierung im Staubsaugerbetrieb ist durch eine
Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes erreicht, bei welcher die
Halteplatte im Anschlussbereich außermittig an dem Filterbeutel
angebracht ist. Durch dies asymmetrische Anordnung der Halteplatte
im Anschlussbereich des Filterbeutels ergeben sich strömungstechnische
Vorteile. Im Inneren des Filterbeutels wird hierdurch eine Wirbelströmung herbeigeführt bzw.
diese verstärkt. Das
eingesaugte Schmutzgut wird gleichmäßig auf die gesamte innere
Oberfläche
des Filterbeutels aufgeteilt. Durch die infolge der Wirbelströmung sich
einstellende Zentrifugalwirkung wird eine Vorseparierung hinsichtlich
grober und feiner Anteile im Schmutzgut vorgenommen. Weiter ist
eine derart gezielt hervorgerufene Wirbelbildung im Inneren des Filterbeutels
auch vorteilhaft hinsichtlich der Funktion und der Wirkweise gegebenenfalls
eingebrachter, frei im Beutel befindlicher Adsorberteilchen, da
hierdurch eine gleichmäßige räumliche
Verteilung dieser Teilchen hervorgerufen wird.
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Die
Ausströmrichtung
des durch die Eintragsöffnung
der Halteplatte gerichteten Luftstromes in den Filterbeutel verläuft in einer
Ausgestaltung in die außermittige
Versetzungsrichtung der Halteplatte mit Bezug zum filterbeutelseitigen
Anschlussbereich. Entsprechend ist die Ausströmrichtung so gewählt, dass
der partikelbehaftete, in den Filterbeutel eintretende Luftstrom
tendenziell abweisend zu dem durch die seitlich versetzte Anordnung
der Halteplatte im Anschlussbereich verbleibenden freien Filterbeutelbereich
eintritt, was die Wirbelbildung günstig unterstützt. Alternativ
kann die Ausströmrichtung
auch entgegen der Versetzungsrichtung der Halteplatte verlaufen,
so weiter tendenziell in Richtung des verbleibenden freien Anschlussbereiches
des Filterbeutels neben der außermittig
angeordneten Halteplatte.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Anschlussfläche außerhalb
einer Erstreckungsfläche
der Halteplatte verläuft,
so beispielsweise zumindest partiell ebenenversetzt hierzu. Die
Erstreckungsfläche
der Halteplat te ist hierbei insbesondere gebildet durch den die
Stabilität
der Halteplatte bildenden, gegebenenfalls den dichtenden Beutelanschluss
und den Halterungsanschluss im Gerät bildenden Bereich der Halteplatte.
Entsprechend ist die Erstreckungsfläche der Halteplatte in Strömungsrichtung
beabstandet zur Anschlussfläche und
hinter dieser vorgesehen. Weiter erstreckt sich die Erstreckungsfläche bevorzugt
in Strömungsrichtung
betrachtet zwischen der Anschlussfläche und der Ausströmkontur.
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Die
Erstreckungsfläche
der Halteplatte verläuft
in einer Ausgestaltung gekrümmt,
wobei diese Krümmung
gleich- oder auch alternativ gegengerichtet verläuft zu einer etwaigen Krümmung der
Anschlussfläche
und/oder der Ausströmkontur.
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Die
Erstreckungsfläche
erstreckt sich hierbei in einer Ausgestaltung zweidimensional, weiter
alternativ auch dreidimensional mit gleichen oder alternativ unterschiedlichen
Radien auch gegenüber
den Radien der gegebenenfalls gekrümmt verlaufenden Anschlussfläche bzw.
Ausströmkontur.
So ist in einer Weiterbildung die Erstreckungsfläche in Art einer dreidimensionalen
Freiformfläche
gebildet, weiter alternativ in Form einer sphärischen Fläche.
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Die
Wirbelbildung im Filterbeutelinneren ist in einer Weiterbildung
des Erfindungsgegenstandes weiter dadurch erreicht, dass die Verschlussklappe auf
ihrer der Anströmung
zugewandten Seite gewölbt ausgebildet
ist. Zufolge dieser Ausgestaltung wirkt die Verschlussklappe als
Strömungsrichter.
Es ist hierdurch ein gezieltes Umlenken der Strömung durch einen einstellbaren Öffnungswinkel
erreicht. Der an der Unterseite der in Öffnungsstellung gehaltenen
Verschlussklappe vorbeigeführte
Luftstrom wird zufolge der gewölbten
Ausgestaltung der Verschlussklappe eine Drallrichtung aufgeprägt. Die
Verschlussklappe ist hierzu unterseitig vollflächig, alternativ gegebenenfalls
auch nur partiell mit einer Wölbung
versehen, die in der Verschlussklappenstellung nach unten, d. h.
nach filterbeutelaußenseitig
durch die Klappen-Verschlussebene der Halteplatte tritt. So weist
die Verschlussklappe bevorzugt unabhängig von ihrer Winkelstellung
in der Öffnungsstellung
eine in die Strömung
vorragende Wölbung
auf. Der Wölbungsbogen
erstreckt sich hierbei bevorzugt quer zu der Scharnierachse der
Verschlussklappe, d. h. weiter bevorzugt in Längserstreckung der Verschlussklappe,
so dass die in Klappenöffnungsstellung
vorbeigeführte
Strömung
entlang des Wölbungsbogens geführt und
hierdurch beeinflusst wird. Alternativ kann der Wölbungsbogen
auch gleichgerichtet zur Scharnierachse verlaufen, so dass hierbei
der eintretende Luftstrom in der Klappenöffnungsstellung gegen den quer
zur Luftströmung
gerichteten Wölbungsbogen
trifft. Auch kann, wie in einer weiteren Ausgestaltung vorgeschlagen,
der Wölbungsbogen sich
sowohl quer zur Scharnierachse als auch gleichgerichtet zur Scharnierachse
erstrecken, dies weiter insbesondere durch Ausgestaltung der Wölbung als sphärische Erhebung
der Klappenunterseite, weiter alternativ in Art einer dreidimensional
gekrümmten Freiformfläche.
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Auch
ist vorgesehen, dass der anschlussseitigen Schmalseite des Filterbeutels
ein Strukturrahmen zugeordnet ist, der eine gewölbte Befestigungsfläche für das Filtermaterial
bildet. Über
diesen, beispielsweise in Form eines Kunststoffspritzteiles gebildeten
Strukturrahmen ist eine Aufwölbung
des filterbeutelseitigen Anschlussbereiches erreicht, wobei die
Filterbeutelwandung im Anschlussbereich mit dem Strukturrahmen beispielsweise
klebe- oder schweißverbunden
ist. Der Strukturrahmen kann hierbei wandungsinnenseitig als auch
alternativ wandungsaußenseitig
des Filterbeutels vorgesehen sein. Die Wölbung des Strukturrahmens ist
bevorzugt in Erstreckungsrichtung einer Schmalrandkante des Filterbeutels
gerichtet, alternativ quer hierzu, d. h. in Erstreckungsrichtung
einer Längsrandkante
des Filterbeutels. Weiter alternativ erstreckt sich die Wölbung des
Strukturrahmens sowohl in Erstreckungsrichtung der Schmalrandkante
als auch quer hierzu. Die gewölbte
Ausgestaltung des das Filtermaterial im Bereich des Anschlussbereiches
festlegenden Strukturrahmens erweist sich insbesondere bei sogenannten Flach-Filterbeuteln
von Vorteil. Insbesondere in einer Erstbenutzungsstellung liegen
bei derartigen Flach-Filterbeuteln
die Breitwandungen des Filtermaterials, so insbesondere die die
Halteplatte aufweisende Breitwandung und die in Überdeckung zu dieser liegenden
Breitwandung auf einander. Aufgrund der Wölbung des vorgesehenen Strukturrahmens
im Anschlussbereich weist gleichfalls der Filterbeutel im Anschlussbereich
eine Wölbung
auf, wodurch ein verbessertes Einströmen des mit dem Schmutzgut beladenen
Saugluftstromes insbesondere bei der Erstbenutzung des Filterbeutels
erreicht wird, da in diesem anfänglichen
Zustand des Filterbeutels der Anschlussbereich nicht direkt die
innere Rückseite der
gegenüberliegenden
Filterbeutelfläche
berührt. Vielmehr
ist durch die gekrümmte
Ausgestaltung des Strukturrahmens der Anschlussbereich auch bei
einer Flachbeutelausgestaltung beabstandet zum gegenüberliegenden
Rückwandbereich.
So ist die Befestigungsfläche
für das
Filtermaterial bevorzugt so gewölbt,
dass der Anschlussbereich des Filterbeutels den gegenüberliegenden
rückwärtigen Filterbereich brückenartig überspannt,
dies zumindest im Bereich der halteplattenseitigen Einströmöffnung.
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In
diesem Zusammenhang ist weiter vorgesehen, dass an dem Strukturrahmen
die Halteplatte befestigt ist, welche die Anschlussfläche zum
Stutzen des Staubsaugers und die in das Innere des Filterbeutels
weisende Ausströmkontur
aufweist. Diese Halteplatte ist in einer Ausgestaltung gegenüber dem Strukturrahmen
gesondert ausgebildet und an diesem festlegbar, beispielsweise durch
eine Rast-, Klebe- oder Schweißverbindung.
Darüber
hinaus ist auch eine einteilige Ausgestaltung von Strukturrahmen
und Halteplatte alternativ vorgesehen.
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Die
jeweils angegebenen zahlenmäßigen Bandbreiten
schließen
auch – soweit
solche nicht ohnehin exemplarisch angegeben sind – sämtliche
Zwischenwerte ein und zwar insbesondere in ein Zehntel-Schritten
von der unteren und/oder oberen Grenze auf die jeweils andere Grenze
hin eingeschränkt. „Und” steht hierbei
dafür,
dass beide Grenzen um jeweils ein oder mehrere Zehntel auf die Grenze
hin verschoben, d. h. eingegrenzt werden.
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich
mehrere Ausführungsbeispiele
darstellt, näher
erläutert.
Es zeigt.
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1 einen
Staubsauger in Art eines stielgeführten Handstaubsaugers, aufnehmend
einen Filterbeutel;
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2 einen
Querschnitt durch den Filterbeutel und deren, eine Verschlussklappe
aufweisenden Halteplatte, eine erste Ausführungsform mit einer Anschlussebene
und einer parallel hierzu verlaufenden Ausströmebene betreffend;
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3 eine
der 2 entsprechende Darstellung, jedoch eine Ausführungsform
mit gekrümmter
Anschlussfläche
und gekrümmter
Ausströmkontur;
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4 eine
der 3 entsprechende Darstellung, eine weitere Ausführungsform
betreffend;
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5 in
einer weiteren Ausführungsform eine
Darstellung gemäß 3;
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6 in
einer weiteren Ausführungsform eine
Darstellung gemäß 3;
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7 die
Halteplatte in einer weiteren Ausführungsform in perspektivischer
Darstellung mit Blick auf die beutelinnenseitige Ausströmkontur;
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8 die
Halteplatte in Draufsicht mit Blick auf die in das Beutelinnere
weisenden Verschlussklappe;
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9 den
Filterbeutel mit angeordneter Halteplatte in Ansicht;
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10 den
Schnitt gemäß der Linie
X-X in 9;
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11 eine
der 3 entsprechende Querschnittdarstellung, eine weitere
Ausführungsform
betreffend;
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12 eine
der 9 entsprechende Ansichtdarstellung des Filterbeutels
in einer weiteren Ausführungsform;
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13 den
Schnitt gemäß der Linie
XIII-XIII in 12.
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Dargestellt
und beschrieben ist zunächst
mit Bezug zu 1 ein Staubsauger 1,
insbesondere Haushalts-Staubsauger, welcher als handgeführtes Stielgerät ausgeführt ist.
Dieses weist zunächst
ein Basisgerät 2 auf,
mit einem nicht dargestellten Elektromotor für eine Saug-/Gebläse-Einheit.
An dem Basisgerät 2 ist
eine zur Aufnahme des aufgesaugten Staubgutes vorgesehene von dem
Basisgerät 2 abschwenkbare
Filterkassette 3 angedockt. Diese beinhaltet einen Filterbeutel 4.
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Die
Stromversorgung des in dem Basisgerät integrierten Elektromotors
erfolgt über
ein Elektrokabel 5.
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Weiter
besitzt das Basisgerät 2 einen
schwanenhalsförmigen
Fortsatz, welcher sich über
den Bereich der Filterkassette 3 erstreckt. Im Bereich
des freien Endes formt dieser Fortsatz eine Steckaufnahme für einen
Stiel des Staubsaugers 1 aus. Im Bereich des freien Endes
des Stieles 6 ist ein Betätigungsgriff 7 vorgesehen.
Dieser besitzt eine daumenbetätigbare
Stelleinheit in Form eines Schiebeschalters, über welchen die Leistung des
in dem Basisgerät 2 aufgenommenen
Elektromotors einstellbar ist.
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Zur
Bodenbearbeitung ist das Basisgerät 2 strömungsmäßig mit
einem Vorsatzgerät 8 verbunden.
Dieses kann eine eine rotierende Bürste aufweisende Saugdüse sein.
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Der
nicht dargestellte Saugmund des Vorsatzgerätes 8 steht strömungsmäßig in Verbindung mit
dem in der Filterkassette 3 aufgenommenen Filterbeutel 4,
wozu ein nicht dargestellter Strömungskanal
das Basisgerät 2 durchsetzt.
Endseitig geht dieser Strömungskanal über in einen
Stutzen 9.
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Letzterer
ist in einer, in einer Trennebene T zwischen Filterkassette 3 und
Basisgerät 2 ausgebildeten
Kassettenaufnahme platziert. Ebenenversetzt hierzu erstreckt sich
eine in den dargestellten Ausführungsformen
aus einem Kunststoffwerkstoff hergestellte Halteplatte 10 des
Filterbeutels 4, die zugeordnet dem Stutzen 9 der
Saugleitung eine Anschlussfläche 11 aufweist.
Diese Anschlussfläche 11 ist
gebildet durch eine ringförmige
Dichtung 12, die radial außen eine Durchtrittsöffnung 13 der
Halteplatte 10 zur Einbringung der staubbeladenen Saugluft
in das Filterbeutelinnere begrenzt. Die der umlaufenden Stutzenrandkante
des Basisgerätes
zugewandte Fläche
der Dichtung 12 definiert die Anschlussfläche 11.
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An
der Halteplatte 10 ist unterseitig, d. h. abgewandt dem
basisgeräteseitigen
Stutzen 9 bzw. der beutelseitigen Anschlussfläche 11 ein
luftdurchlässiger
Staubbeutel 14 befestigt. Diese Befestigung ist erreicht
im Bereich einer Erstreckungsfläche 15 der Halteplatte 10,
dies durch Verkleben oder Verschweißen. Diese Erstreckungsfläche 15 der
Halteplatte 10 verläuft
in Strömungsrichtung
S betrachtet außerhalb der
Anschlussfläche 11,
dies weiter in Strömungsrichtung
S betrachtet hinter der Anschlussfläche 11.
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In
Betriebsstellung liegt der Filterbeutel 4 in Überkopfstellung
in der Filterkassette 3 ein; wird demnach im Saugbetrieb
von unten durch die Einlassöffnung 13 angeströmt.
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Bei
Nichtbetrieb, d. h. bei Nicht-Saugluftbeaufschlagung des Filterbeutels 4 ist
die Einlassöffnung 13 der
Halteplatte 10 beutelinnenseitig zugewandt von einer Verschlussklappe 16 überdeckt.
Diese ist unterseitig der Halteplatte 10 anscharniert.
Die Verlagerung der Verschlussklappe 16 in Öffnungsrichtung
erfolgt durch die Saugluftbeaufschlagung. Die Rückstellung in die Verschlussstellung
erfolgt federunterstützt.
Zufolge dieser Ausgestaltung ist der Filterbeutel 4 in Überkopfstellung
betreibbar.
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Die
Einlassöffnung 13 und
entsprechend auch die Verschlussklappe 16 sind in einer
Ausführungsform
gemäß der Darstellung
in 8 abweichend von einer Kreisform gebildet, so
weiter in etwa langgestreckt zungenartig mit einer gerundeten Kontur
des freien Stirnendes 17 der Verschlussklappe 16. Die
Scharnierachse x erstreckt sich quergerichtet zur Längserstreckung
der Verschlussklappe 16 und somit weiter quergerichtet
zu deren Längsrandkanten. Das
Scharnier 18 ist gebildet durch eine entsprechende Materialverjüngung in
der Verschlussklappe 16 in Art eines Filmscharniers 18.
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Die
die Verschlussklappe 16 in ihre Verschlussstellung beaufschlagende
Feder 19 ist in den dargestellten Ausführungsformen als eine Flachfeder mit
einer Wölbung
quer zu ihrer Längserstreckung ausgebildet.
Ein freies Ende der Feder 19 ist in einem dem Klappenscharnier 18 zugewandten,
halteplattenwandungseitig vorgesehenen Basisabschnitt 20 verankert,
so insbesondere steckgehaltert. Zum der Basis 20 gegenüberliegenden
freien Ende läuft
die Flachfeder in einer Projektion auf die Verschlussklappe 16 betrachtet
spitz zu, dies unter Beibehaltung der Wölbung über die gesamte freie Längserstreckung der
Feder 19. Von der Verschlussklappe 16 aus betrachtet
ist die Feder 19 konvex gewölbt. Zufolge dieser Ausgestaltung
ist die Feder 19 als Knackfeder gebildet, wobei das die
Feder 19 ausformende Federband aus einem profilierten-bombierten-Metall- bzw. Stahlblech
geschnitten ist.
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In
Projektion auf die zugewandte Verschlussklappenfläche erstreckt
sich die Feder 19 frei über
einem muldenartigen Ausweichraum 21. Dieser ist als eine
in Längserstreckung
der Feder 19 betrachtete konkave Vertiefung der Verschlussklappe 16 gebildet,
weiter etwa ausgehend von der der Feder 19 zugewandten
Verschlussklappenebene über
die der Anströmseite
zugewandten Ebene der Verschlussklappe 16 hinausragend.
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Entsprechend
bildet sich auf der der Feder 19 abgewandten Seite, entsprechend
auf der Anströmseite
eine in die Strömung
S vorragende Wölbung 22 aus,
welche sich entsprechend der vorbeschriebenen Ausgestaltung quer
zu der Scharnierachse x erstreckt. Die Wölbung 22 ragt in der
Klappenverschlussstellung zumindest annähernd bis an die Anschlussfläche 11,
diese gegebenenfalls durchsetzend.
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Die
Verschlussklappe 16 ist umgeben von einem Strömungskragen 23.
Dieser erstreckt sich senkrecht zur Erstreckungsebene der Halteplatte 10 bzw.
zu dessen Erstreckungsfläche 15 sowie
weiter der Innenseite des Filterbeutels 4 zugewandt in
Art einer teils umlaufenden Wand. Der Strömungskragen 23 ist
bevorzugt einstückig,
materialeinheitlich zusammen mit der Halteplatte 10 beispielsweise
im Kunststoffspritzverfahren hergestellt, wobei dessen Wandungsstärke lediglich
wenige Millimeter, so insbesondere 1 bis 5 mm, beispielsweise 3
mm beträgt.
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Der
Strömungskragen 23 weist
eine in Vertikalrichtung gemessene maximale Höhe auf, die etwa einem Drittel
der maximalen Erstreckungslänge
der Verschlussklappe 16, gemessen quer zur Klappenachse
x, entspricht. Der Strömungskragen 23 wurzelt im
Bereich der Klappenverschlussebene und erstreckt sich über die
Ebene der Halteplatten-Erstreckungsfläche 15 hinaus frei
gerichtet in das Beutelinnere, wobei weiter der Strömungskragen 23 etwa
mit dem halben Erstreckungsmaß zwischen
Wurzelbereich und Erstreckungsfläche 15 über die
Erstreckungsfläche 15 hinaus
greift. Die in das Beutelinnere weisende Randkante des Strömungskragens 23 formt
eine Ausströmkontur 24 für die in
der Verschlussklappen-Offenstellung in das Beutelinnere eintretende
Strömung
S.
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Gemäß der Ausführungsform
in 2 formen sowohl die Anschlussfläche 11 als
auch die Ausströmkontur 24 parallel
zueinander ausgerichtete Ebenen aus. Die hieraus resultierende Anschlussebene
A und die Ausströmebene
B sind hierbei parallel ausgerichtet zu einer von der Strömung S senkrecht
durchsetzten Ebene E.
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Im
Saugbetrieb hält
die Strömung
S die Verschlussklappe 16 in einer Offenstellung, wobei
der Strömung
S durch die in die Strömung
S einragende Wölbung 22 der
Verschlussklappe 16, weiter gegebenenfalls auch durch die
verrundete Ausgestaltung des freien Stirnendes 17 der Verschlussklappe 16 ein Drall
aufgeprägt
wird, so dass eine Verwirbelung der Strömung S mit den mitgerissenen
Staub- und Schmutzpartikeln innerhalb des Filterbeutels 4 erreicht
wird. Darüber
hinaus wird durch die in die Strömung
S einragende Wölbung 22 der
freie Öffnungswinkel
zum Eintritt der Saugluftströmung
in den Filterbeutel 4 derart beeinflusst, dass hierdurch
die Wirbelbildung im Inneren des Filterbeutels 4 weiter
begünstigt
wird.
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Die 3 bis 7 zeigen
weitere Ausführungsformen
insbesondere hinsichtlich der Ausgestaltung von Anschlussfläche 11 und
Ausströmkontur 24.
So verlaufen diese gemäß den Darstellungen
jeweils gekrümmt,
wobei weiter auch eine Kombination von gekrümmter Anschlussfläche 11 bzw.
Ausströmkontur 24 mit
einer Ausströmebene
bzw. Anschlussebene gemäß der ersten
Ausführungsform
(2) vorteilhaft ist.
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3 zeigt
eine Lösung,
bei welcher sowohl die Anschlussfläche 11 als auch die
Ausströmkontur 24 in
Strömungsrichtung
betrachtet konvex gekrümmt
verlaufen. Abweichend von der gezeigten Ausführungsform können bezüglich der
Krümmung auch
unterschiedliche Radien für
die Anschlussfläche 11 und
die Ausströmkontur 24 vorgesehen
sein. Weiter ist auch neben der dargestellten zweidimensionalen
Krümmung
von Anschlussfläche 11 und/oder Ausströmkontur 24 eine
dreidimensionale Krümmung
möglich,
d. h. mit einer weiteren Krümmung quer
zu der Betrachtungsebene in der Darstellung, so dass sich eine zumindest
annähernd
sphärische Wölbung von
Anschlussfläche 11 und/oder
Ausströmkontur 24 ergibt.
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Die
Anschlussfläche 11 und/oder
die Ausströmkontur 24 sind
mit einem Krümmungsradius versehen,
der dem 0,5-Fachen bis 1-Fachen oder Mehrfachen der Verschlussklappenlängserstreckung entspricht.
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Durch
die gewölbte
Kontur der Anschlussfläche 11 bzw.
entsprechend der Dichtung 12 ist eine günstige Zentrierung der Halteplatte 10 bezogen
auf die Grundfläche
des Filterraumes erreichbar. Dies hat insbesondere dann Bedeutung,
wenn der Filterbeutel 4 mittels einer Schwenkbewegung in
eine entsprechende, stutzenseitige Halterung des Staubsaugers 1 eingebracht
wird.
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Die
gekrümmt
verlaufende Ausströmkontur 24 bietet
den Vorteil einer Beeinflussung der eintretenden Luftströmung. Durch
das hierdurch bedingte diffuse Einströmen wird eine Wirbelbildung
innerhalb des Filterbeutels 4 unterstützt.
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Gemäß der Darstellung
in 4 können auch
die Anschlussfläche 11 und
die Ausströmkontur 24 in
Strömungsrichtung
S betrachtet konkav gekrümmt
verlaufen, wobei auch hier gleiche oder auch unterschiedliche Radien
vorgesehen sein können. Entsprechend
dieser Ausgestaltung krümmen
sich die Anschlussfläche
und die Ausströmkontur 24 entgegen
der Strömungsrichtung
S.
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Weiter
alternativ verlaufen die Anschlussfläche 11 und die Ausströmkontur 24 entgegengesetzt gekrümmt, dies
mit Bezug auf die Strömungsrichtung S
mit einer konkaven Krümmung
der Anschlussfläche 11 und
einer konvexen Krümmung
der Ausströmkontur 24 gemäß 5 oder
weiter beispielsweise mit einer konvexen Krümmung der Anschlussfläche 11 und
einer konkaven Krümmung
der Ausströmkontur 24 gemäß 6.
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Unabhängig von
der gewählten
Krümmungsrichtung
ist bezüglich
der Anschlussfläche 11 eine günstige Zentrierung
unter Berücksichtigung
etwaiger Toleranzen bei sicherer Abdichtung über die Dichtung 12 gegeben.
Die konvexe oder auch konkave Ausgestaltung der Ausströmkontur 24 führt zu einer
günstigen
Wirbelbildung der in den Filterbeutel 4 eintretenden Luft.
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Weiter
alternativ ist die Ausströmkontur 24 durch
eine Einwölbung 25 innerhalb
des die Ausströmkontur 24 definierenden
Strömungskragens 23 realisiert
(vgl. 7). Durch diesen randoffenen fensterartigen Einschnitt,
welcher in der dargestellten Ausführungsform gegenüberliegend
zu der Federbasis ausgebildet ist, verläuft die Ausströmkontur 24 über ihre
Erstreckung betrachtet gekrümmt,
eine Freiflächen-Ausströmfläche ausformend.
Auch zufolge dieser Ausgestaltung führt die Ausströmkontur 24 zu
einer Verwirbelung der Strö mung
S, infolge dessen eine günstige
Verteilung und gegebenenfalls Vorabseparierung der Schmutzpartikel
innerhalb des Filterbeutels 4 erreicht wird.
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Wie
insbesondere in der Darstellung in 9 zu erkennen,
weist die Halteplatte 10, insbesondere die Erstreckungsfläche 15 zur
Festlegung des Filterbeutels 4 eine Erstreckung 1 auf,
die etwa der halben Breite b des Filterbeutels 4 im Halteplatten-Anschlussbereich 26 entspricht.
Dieser Anschlussbereich 26 ist einer Schmalseite 27 des
Filterbeutels 4 zugeordnet.
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Die
Halteplatte 10 ist außermittig
des Anschlussbereiches 26 an dem Filterbeutel 4 befestigt, zufolge
dessen seitlich der Halteplatte 10 ein freier, filteraktiver
Filterbeutelbereich 28 verbleibt.
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Durch
diese asymmetrische Anordnung der Halteplatte 10 zum Anschlussbereich 26 des
Filterbeutels 4 ist eine strömungstechnisch günstige Lösung erreicht,
da hierdurch im Inneren des Filterbeutels 4 eine gewünschte Wirbelströmung herbeigeführt wird
bzw. diese verstärkt
wird. Hierbei wird einerseits das eingesaugte Schmutzgut gleichmäßig auf
die gesamte Oberfläche
des Filterbeutels aufgeteilt, andererseits wird aufgrund der Zentrifugalwirkung
eine Vorseparierung hinsichtlich grober und feiner Anteile im Schmutzgut
vorgenommen. Zudem ist eine solch gezielt hervorgerufene Wirbelbildung
im Inneren des Beutels vorteilhaft hinsichtlich der Funktion und
der Wirkweise etwaiger lose eingebrachter adsorbierender Medien,
da hierdurch eine gleichmäßige räumliche
Verteilung der entsprechenden Medien hervorgerufen wird.
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Diese
Wirbelbildung ist weiter dadurch begünstigt, dass die Ausströmrichtung
S' in Versetzungsrichtung
der Halteplatte 10 bezogen auf den Anschlussbereich 26 verläuft, d.
h. in die dem der Halteplatte 10 benachbarten, frei bleibenden
Filterbeutelbereich 28 abgewandten Beutelbereich weisend.
Dies begünstigt zudem
das Aufstellen des Filterbeutels insbesondere im Zuge einer Erstbenutzung,
bei welcher der Filterbeutel 4 als Flach-Beutel vorliegt.
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Weiter
erweist sich in diesem Zusammenhang auch der sich über die
Erstreckungsfläche 15 der
Halteplatte 10 in Richtung auf das Beutelinnere hinausragende
Schutzkragen 23 von Vorteil, da dieser die der Halteplatte 10 gegenüberliegende
Wandung des Filterbeutels 4 zu der Wandung des Anschlussbereiches 26 beabstandet
und so im Anschlussbereich 26 einen Freiraum aufspannt
(vgl. 10).
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Der
vorbeschriebene Effekt einer Beabstandung des Anschlussbereiches 26 des
Filterbeutels 4 zu der in der Halteplatte 10 gegenüberliegenden Beutelwandung
kann alternativ auch durch eine Krümmung der Halteplatte 10 bzw.
deren Erstreckungsfläche 15 gemäß der Darstellung
in 11 erreicht sein. Durch diese gewölbte Kontur
der Halteplatte 10 bzw. der Erstreckungsfläche 15,
welche mit dem Filterbeutel 4 direkt verbunden ist, weist
der Anschlussbereich 26 gleichfalls eine Wölbung auf,
wodurch insbesondere bei einer sogenannten Flachbeutelgeometrie
ein verbessertes Einströmen
insbesondere bei der Erstbenutzung des mit dem Schmutzgut beladenen
Saugluftstromes erreicht wird. In bevorzugter Ausgestaltung verläuft die
Krümmung
der Erstreckungsfläche 15 gleichgerichtet
zur Filterbeutel-Schmalseite 27. Alternativ ist die Krümmung quer
zur Schmalseite 27 gerichtet oder weist eine Kombination
hieraus auf, so dass sich beispielsweise eine sphärische Wölbung oder
eine gewölbte Freiformfläche zum
Anschluss des Filterbeutels 4 im Anschlussbereich 26 ergibt.
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Gemäß den Darstellungen
in den 12 und 13 kann
die Wölbung
im Anschlussbereich 26 auch durch einen wandungsinnenseitig
des Filterbeutels 4 vorgesehenen Strukturrahmen 29 erreicht sein.
Dieser ist beispielsweise im Kunststoffspritzverfahren hergestellt
und gitterartig und somit luftdurchlässig gebildet. Der Strukturrahmen 29 verläuft in Erstreckungsrichtung
der Filterbeu tel-Schmalseite 27 gekrümmt derart, dass vom Filterbeutelinneren
her betrachtet eine konvexe, brückenartig
die dem Anschlussbereich 26 gegenüberliegende Filterbeutelwandung überdeckende
Abstützung
erreicht ist. Auch hierdurch ist eine sichere Beabstandung des Anschlussbereiches 26 zum
gegenüberliegenden Wandungsabschnitt
des Filterbeutels 4 gegeben.
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Die
Filterbeutelwandung ist auf der dem Filterbeutelinnern abgewandten
Befestigungsfläche 30 mit
dem Strukturrahmen 29 verbunden, so beispielsweise klebe-
oder schweißverbunden.
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An
dem Strukturrahmen 29 ist die Halteplatte 10,
welche auch hier bevorzugt einen in das Beutelinnere ragenden Strömungskragen 23 sowie
eine Verschlussklappe 16, weiter eine Ausströmkontur 24 und
eine Anschlussfläche 11 aufweist,
befestigt. Hierbei kann es sich um eine Rast-, Klebe- oder Schweißverbindung
handeln. Alternativ ist auch eine einteilige Ausgestaltung von Strukturrahmen 29 und Halteplatte 10 möglich, so
weiter beispielsweise durch Herstellung im Kunststoffspritzverfahren.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer
fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung
des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen
vorzunehmen.
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- 1
- Staubsauger
- 2
- Basisgerät
- 3
- Filterkassette
- 4
- Filterbeutel
- 5
- Elektrokabel
- 6
- Stiel
- 7
- Handgriff
- 8
- Vorsatzgerät
- 9
- Stutzen
- 10
- Halteplatte
- 11
- Anschlussfläche
- 12
- Dichtung
- 13
- Einlassöffnung
- 14
- Staubbeutel
- 15
- Erstreckungsfläche
- 16
- Verschlussklappe
- 17
- freies
Stirnende
- 18
- Scharnier
- 19
- Feder
- 20
- Basisabschnitt
- 21
- Ausweichraum
- 22
- Wölbung
- 23
- Strömungskragen
- 24
- Ausströmkontur
- 25
- Einwölbung
- 26
- Anschlussbereich
- 27
- Filterbeutel-Schmalseite
- 28
- Bereich
- 29
- Strukturrahmen
- 30
- Befestigungsfläche
- b
- Breite
- l
- Erstreckungslänge
- x
- Scharnierachse
- A
- Anschlussebene
- B
- Ausströmebene
- E
- Ebene
- S
- Strömung
- S'
- Ausströmrichtung