DE60320238T2

DE60320238T2 - Vorrichtung für einen staubsauger

Info

Publication number: DE60320238T2
Application number: DE60320238T
Authority: DE
Inventors: Göran Sjöberg; Hakan Miefalk; Fredrik Bergling
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Electrolux AB
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: SE0200767D0; DE60320238D1; CN1305431C; US20050125943A1; WO2003075732A1; ATE391448T1; US7419523B2; JP4426312B2; AU2003206581A1; SE0200767L; JP2005519664A; EP1485004B1; EP1485004A1; SE521474C2; CN1638681A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Staubsauger, die eine Zentrifugalabscheiderkammer und einen in Verbindung mit der Zentrifugalabscheiderkammer angeordneten Sammelbehälter für die vom Zentrifugalabscheider abgeschiedenen Partikel aufweist, wobei die Zentrifugalabscheiderkammer einen Einlass für staubbelastete Luft, einen Partikelauslass für vom Zyklonabscheider abgeschiedene Partikel und einen Auslass für gereinigte Luft umfasst, wobei der zuletzt genannte Auslass über eine im Sammelbehälter endende Röhre mit einer Unterdruckquelle und dem Partikelauslass verbunden ist. Die Erfindung betrifft zudem eine mit der Vorrichtung zu verwendende Kassette.
Staubsauger, in denen die Partikel mit Hilfe der Wirkung eines Zentrifugalabscheiders getrennt werden, sind bekannt, beispielsweise aus US 4463748 . Für solche Staubsauger werden keine herkömmlichen Filtersäcke verwendet, in denen die Partikel getrennt und gesammelt werden. Diese Staubsauger sind stattdessen mit einem Behälter ausgestattet, in den die Partikel sukzessive abgegeben werden, wenn der Luft/Partikelstrom in einer zylindrischen Abscheiderkammer rotiert, so dass die Partikel unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte an den Außenumfang der Kammer geschleudert werden, wo sich der Einlass des Behälters befindet. Nachdem der Behälter gefüllt ist, wird er aus dem Staubsauger entfernt und in einen Abfallkübel oder ähnliches geleert. Von einem hygienischen Standpunkt ist dies aber nicht besonders befriedigend, weshalb andere Konstruktionen vorgeschlagen wurden, vgl. US 6168641 . In der zuletzt genannten Konstruktion enthält der Sammelbehälter einen Sack, beispielsweise einen Kunststoffsack, in dem die Partikel gesammelt werden. Wenn der Sack gefüllt ist, wird er entnommen und mit seinem Inhalt entsorgt. Dies stellt eine hygienischere Behandlung des Staubsackes mit Inhalt dar als die vorher genannten Konstruktionen.
Für herkömmliche Staubsauger, also Staubsauger, bei denen die Abscheidung stattfindet, weil der Luftstrom durch das Filtermaterial des Sackes geleitet wird, wurde vorgeschlagen – vgl. EP322387 –, ein röhrenförmiges, gefaltetes Filtergewebe zu verwenden, das um eine Einlassröhre in einer separaten Kammer angrenzend an einen Sackraum angeordnet ist. Durch Herausziehen des freien Endes des Filtergewebes und Abschließen desselben mit Hilfe einer Abschließvorrichtung, während das Gewebe gleichzeitig abgeschnitten wird, bildet sich jedesmal wenn ein Sack ersetzt werden muss, ein neuer Sack. Auch wenn eine solche Konstruktion beim Wechseln des Sacks in einem herkömmlichen Staubsauger eine Vereinfachung darstellt, sind doch Nachteile bezüglich der Hygiene zu verzeichnen, da der Sack luftdurchlässig ist, was bedeutet, dass sich Staubpartikel an der Außenseite des Sacks ablagern und die Bedienperson beim Umgang mit dem Sack beschmutzen.
Der Zweck dieser Erfindung ist ein verbessertes Sackaustauschsystem für einen sogenannten Zentrifugalabscheider-Staubsauger, und dieser wird mit den Mitteln einer Vorrichtung erreicht, die die in den Ansprüchen erwähnten Eigenschaften aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei 1 eine schematische Darstellung eines vertikalen Querschnitts durch einen Teil eines Zentrifugalabscheider-Staubsaugers und 2 ein Querschnitt an der Linie II-II in 1 ist.
Wie aus den Figuren hervorgeht, umfasst der Staubsauger gemäß der Erfindung eine Zentrifugalabscheiderkammer 10, die von einer zylindrischen Seitenwand 11 und einer ersten und zweiten Endwand 12 bzw. 13 begrenzt wird. Die Zentrifugalabscheiderkammer hat einen vorzugsweise tangential ausgerichteten Einlass 14, der mit einer (nicht dargestellten) Staubsaugerdüse oder dergleichen verbunden ist, durch die staubbelastete Luft in die Zentrifugalabscheiderkammer strömt. Die Zentrifugalabscheiderkammer 10 ist auch mit einem Luftauslass 15 ausgestattet, der mittig angeordnet ist und über einen Durchlass 16 mit einer (nicht dargestellten) Unterdruckquelle verbunden ist, beispielsweise mit einer elektrisch betriebenen Ventilatoreinheit. So entweicht die von Partikeln befreite Luft durch den Luftauslass 15. Der Durchlass 16 ist koaxial zur Zentrifugalabscheiderkammer angeordnet und erstreckt sich am Mittelteil der ersten Endwand 12 ein Stück in die Kammer. Die Zentrifugalabscheiderkammer enthält auch einen peripheren Partikelauslass 17, der an der zweiten Endwand 13 angeordnet ist.
Der Partikelauslass 17 setzt sich in ein zylindrisches Röhrenteil 18 fort, das parallel zur Zentrifugalabscheiderkammer 10 angeordnet und an einem seiner Enden mit einem Wandteil 19 abgeschlossen ist, während sich sein zweites freies Ende 20 in einen Sammelbehälter 21 erstreckt, der das Röhrenteil 18 umgibt. Das Röhrenteil 18 umschließt eine Förderschnecke 22, die von einem Elektromotor 23 über eine durch das Wandteil 19 gehende Welle 24 angetrieben wird. Der Strom bzw. die Energie des Elektromotors wird erfasst und beeinflusst auf geeignete Weise den (nicht dargestellten) elektrischen Stromkreis des Staubsaugers. Das Röhrenteil ist auch mit einem axial verlaufenden Grat 25 versehen, der sich zwischen dem Partikelauslass 17 und dem freien Ende 20 des Röhrenteils 18 erstreckt. Die Förderschnecke 22, die vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, ist in radialer Richtung flexibel und so geformt, dass ihr Außendurchmesser beträchtlich kleiner ist als der Innendurchmesser des Röhrenteils 18, was dazu führt, dass der Außenumfang der Förderschnecke ein vergleichsweise großes Spiel mit Bezug auf die umgebende Röhrenwand und auch ein gewisses Spiel zum Grat 25 hat.
Der Sammelbehälter 21 umfasst zwei Röhrenhälften 26, die jeweils eine erste und eine zweite Endwand 27, 28 aufweisen, wobei die Röhrenhälften jeweils von einem an der Außenseite des Röhrenteils 18 angeordneten Gelenk 29 getragen werden. Die beiden ersten Endwände 27 sind so geformt, dass sie das Röhrenteil 18 umschließen, wohingegen die zweiten Endwände 28 gemeinsam einen Boden im Sammelbehälter ausbilden. Die Röhrenhälften 26 können somit von einander weg oder zueinander gedreht werden, um das Einfügen und Entnehmen einer Kassette 30 zu ermöglichen, die eine gefaltete Röhre 31 aus luftundurchlässigem Material, beispielsweise aus Kunststoff, enthält.
Die Kassette 30 weist zwei koaxial angeordnete, hülsenförmige Teile 32 und 33 mit unterschiedlichen Durchmessern auf, wobei die Teile an einem ihrer Enden miteinander mittels einer Endwand 34 verbunden sind und zwischen den hülsenförmigen Teilen, in denen die gefaltete Röhre untergebracht ist, eine ringförmige Kammer geschaffen wird. Am anderen Ende der Hülsen ist ebenfalls eine Endwand 35 angeordnet, die jedoch so geformt ist, dass eine kreisförmige Öffnung 36 ausgebildet wird, durch die die Röhre herausgezogen wird, um im Sammelbehälter 21 einen Sack 37 zu bilden. Zwischen der Kassette 30 und dem Röhrenteil 18 ist eine kreisförmige Dichtung 38 angeordnet, so dass die Innenseite des Sacks von dem Raum 39 außerhalb des Sacks abgedichtet ist. Dieser letztgenannte Raum ist ebenfalls über einen röhrenförmigen Kanal 40 mit dem Durchlass 16 verbunden.
Die Röhrenhälften 26, die gemeinsam den Sammelbehälter 21 ausbilden, sind mit einer Dicht- und Trennvorrichtung 41 ausgestattet, die in der Trennebene zwischen den zweiten Endwänden 28 angeordnet ist. Die letztgenannte Vorrichtung umfasst vorzugsweise ein Wärmeerzeugungsmittel, das beim Wechseln des Sacks eine Schweißverbindung 42 eines neuen Sacks 37 bildet, während gleichzeitig eine Schweißverbindung 43 geschaffen wird, welche die Öffnung eines gebrauchten Sackes 37a schließt und die auch die Säcke 37 und 37a voneinander trennt.
Die Vorrichtung funktioniert auf folgende Art und Weise. Nachdem die Ventilatoreinheit gestartet ist, wird staubbelastete Luft tangential durch den Einlass 14 in die Zentrifugalabscheiderkammer 10 eingesaugt, wodurch ein Wirbel entsteht, wodurch die Partikel in der Luft gegen den Außenumfang der Zentrifugalabscheiderkammer geschleudert werden und durch den Partikelauslass 17 abgehen, während die partikelfreie Luft durch den Luftauslass 15 in Richtung Ventilatoreinheit entweicht, von der die Luft, möglicherweise über einen oder mehrere herkömmliche Filter, in die Atmosphäre abgeht. Die abgeschiedenen Partikel, die vom Partikelauslass 17 in das Röhrenteil 18 verteilt werden, werden mittels der rotierenden Förderschnecke 22 sukzessive in den Sack 37a bewegt, wo sie auf dem Sackboden gesammelt werden. Der Grat 25 und die radiale Flexibilität der Förderschnecke erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass auch größere Gegenstände durch das System zum Sack gelangen. Während der Sack 37a sukzessive gefüllt wird, verdichtet die Förderschnecke den Inhalt des Sackes, wodurch die Förderschnecke einem zunehmenden Drehwiderstand ausgesetzt wird und der Strom- bzw. Energiebedarf des Elektromotors 23 entsprechend zunimmt. Durch die Feststellung dieser Tatsache kann der Füllpegel des Sacks angezeigt werden, und diese Anzeige kann mit den Funktionen des Staubsaugers verbunden werden, beispielsweise um den Staubsauger auszuschalten.
Nachdem der Staubsack 37a gefüllt ist, werden die Röhrenhälften 26 voneinander weg gedreht, woraufhin der Sack 37a so herausgezogen wird, dass er unmittelbar außerhalb des Sammelbehälters angeordnet ist. Das bedeutet, dass ein Teil der Röhre 31 aus der Kassette 30 herausgezogen wird. Dann werden die beiden Röhrenhälften 26 geschlossen, und die Dicht- und Trennvorrichtung 41 wird aktiviert, was bedeutet, dass die Öffnung des Sacks 37a und der Boden des Sacks 37 versiegelt werden, während gleichzeitig die beiden Säcke voneinander getrennt werden. Der Staubsauger kann dann erneut aktiviert werden, was bedeutet, dass der im Röhrenanschluss 16 geschaffene subatmosphärische Druck, der größer ist als der subatmosphärische Druck im Sack 37 und der von diesem mittels der Dichtung 38 getrennt ist, den Sack gegen die umgebenden Wände im Sammelbehälter 21 herauszieht, bevor der Sack erneut mit Partikeln gefüllt wird.
Wenn die Röhre 31 verbraucht ist, wird die komplette Kassette 30 aus dem Sammelbehälter 21 herausgezogen, und eine neue Kassette wird auf das Röhrenteil 18 geschoben, woraufhin ein geeignetes Stück der Röhre 31 herausgezogen und an seinem Ende mittels Aktivierung der Dichtmittel 41 abgedichtet wird.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die oben beschriebene Schweißvorrichtung mit anderen Arten von Dichtvorrichtungen ersetzt werden kann, beispielsweise mit Bändern oder Klammern oder mit Abdichten durch mechanische Verformung des Kunststoffmaterials (Gelenkhebel), wobei diese Vorrichtungen vorzugsweise mit einem Messer zum Abtrennen des gefüllten Sacks kombiniert sind.

Claims

Vorrichtung für einen Staubsauger, die eine Zentrifugalabscheiderkammer (10) und einen in Verbindung mit der Zentrifugalabscheiderkammer angeordneten Sammelbehälter (21) für die vom Zentrifugalabscheider abgeschiedenen Partikel aufweist, wobei der Zentrifugalabscheider einen Einlass (14) für staubbelastete Luft, einen Partikelauslass (17) für vom Zyklonabscheider abgeschiedene Partikel und einen Auslass (15) für gereinigte Luft umfasst, wobei der zuletzt genannte Auslass über ein im Sammelbehälter (21) endendes Röhrenteil (18) mit einer Unterdruckquelle und dem Partikelauslass (17) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter einen Staubsack (37) zur Aufnahme der Staubpartikel umfasst, der einen Teil einer durchgehenden, flexiblen Röhre (31) aus luftundurchlässigem Material bildet, die dafür vorgesehen ist, mehrere Säcke auszubilden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptteil der Röhre (31) von einer abnehmbaren Kassette (30) getragen wird, die an einem Ende des Sammelbehälters (21) angeordnet ist, wobei die Röhre (31) und die Kassette (30) einen Teil des Röhrenteils (18) umgeben, der sich in den Sammelbehälter (21) erstreckt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (30) von zwei hülsenförmigen Teilen (32, 33) gebildet wird, die an einem ihrer Enden mittels einer Endwand (34) miteinander verbunden sind, wodurch eine ringförmige Kammer geschaffen wird, die einen großen Teil der Röhre (31) umschließt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Kassette (30), der dem anderen Ende des Sammelbehälters (21) zugewandt ist, mit einer Öffnung (36) versehen ist, durch die sich die durchgehende Röhre (31) erstreckt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Kassette (30), der dem Röhrenteil (18) zugewandt ist, mit einer Dichtung (38) versehen ist, die den Röhrenteil umgibt und die Luft am Eindringen zwischen der Kassette und dem Röhrenteil hindert.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Staubsaugerstaubsacks (37), auf dem die Partikel gesammelt werden, ein abgedichtetes Ende der durchgehenden Röhre ist, welches Ende beispielsweise durch Schweißen mittels einer am Sammelbehälter angeordneten Dichtvorrichtung (41) abgedichtet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung (41) mit Mitteln ausgestattet ist, die dazu dienen, einen Röhrenabschnitt abzudichten und gleichzeitig vom Ende der Röhre zu trennen und das Röhrenende des Röhrenabschnitts, das sich zunächst der Dichtvorrichtung befindet, abzudichten, wenn der Röhrenabschnitt vom Sammelbehälter heraus gezogen worden ist, wodurch der Röhrenabschnitt zusammen mit seinem Inhalt einen dichten Sack bildet.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (21) mittels einer Luftleitung (40) mit der Luft kommuniziert, die an einem Punkt stromaufwärts des Auslasses (15) für gereinigte Luft in der Zentrifugalabscheiderkammer (10) zur Unterdruckquelle strömt.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrenteil (18) eine Förderschnecke (22) umschließt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (22) von einem Elektromotor (23) betrieben wird, wobei die Strom- oder Leistungsaufnahme dazu dient, den Füllstand im Sammelbehälter (21) anzuzeigen.
Kassette zur Verwendung mit der in Anspruch 1 genannten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Gehäuse mit zwei hülsenförmigen Teilen (32, 33) umfasst, das an einem oder beiden Enden mit einer Endwand (34, 35) versehen ist, wobei mindestens eine der Endwände (34) die beiden Hülsen miteinander verbindet, während die Kassette nahe der anderen Endwand mit einer Öffnung (36) versehen ist, durch die eine Röhre (31) aus luftundurchlässigem Material, die zwischen den Hülsen untergebracht ist, von der Kassette heraus gezogen werden kann.