EP2688454B2 - Vacuuming device comprising a vacuum cleaner and a bag filter - Google Patents

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Staubsaugen mit einem Staubsaugergerät und einem Filterbeutel aus Vliesstoff.The invention relates to a device for vacuum cleaning with a vacuum cleaner and a filter bag made of nonwoven fabric.

DEFINITIONENDEFINITIONS

Zur Beschreibung des Standes der Technik und der Erfindung werden die nachstehenden Normen, nachstehenden Definitionen und die nachstehenden Messverfahren zugrunde gelegt:

• EN 60312: EN 60312 bezeichnet die Norm in der Fassung EN 60312:1998 + A1:2000 + A2:2004.
• EN 60335: EN 60335 bezeichnet die Norm in der Fassung EN 60335-2-2:2010.
• Bestimmung der Luftdaten: Die Luftdaten eines Staubsaugers werden gemäß EN 60312 Abschnitt 2.8 bestimmt. Dabei wird die Messeinrichtung B gemäß Abschnitt 5.2.8 verwendet. Falls Motor-Gebläseeinheiten solo, also ohne Staubsaugergehäuse, gemessen werden, wird ebenfalls die Messeinrichtung B verwendet.

To describe the prior art and the invention, the following standards, the following definitions and the following measurement methods are used:

• EN 60312: EN 60312 refers to the standard in the version EN 60312:1998 + A1:2000 + A2:2004.
• EN 60335: EN 60335 refers to the standard in the version EN 60335-2-2:2010.
• Determination of air data: The air data of a vacuum cleaner is determined in accordance with EN 60312 Section 2.8. Measuring device B is used in accordance with Section 5.2.8. If motor blower units are measured solo, i.e. without a vacuum cleaner housing, measuring device B is also used.

Die Messung der Verringerung des maximalen Luftstromes bei teilweise gefülltem Staubbehälter gemäß Abschnitt 2.9 erfolgt bei Blende 8 (40mm).

• Nominelle elektrische Aufnahmeleistung eines Staubsaugers: Die Aufnahmeleistung eines Staubsaugers wird nach EN 60335 bestimmt. Gemäß der EN 60335 und der EN 60312 wird die Aufnahmeleistung mit P₁ bezeichnet. Die nominelle Aufnahmeleistung ist nach der EN 60335 das arithmetische Mittel aus der maximalen Aufnahmeleistung und der minimalen Aufnahmeleistung. Dabei wird die maximale Aufnahmeleistung beim höchsten Luftstrom (open airflow) und die minimale Aufnahmeleistung bei einem Luftstrom von 0 l/s (sealed suction) gemessen. Elektromotorisch betriebene Vorsatzgeräte, wie Bürsten und dergleichen, werden bei der Bestimmung der Aufnahmeleistung nicht berücksichtigt.
• Luftstrom: Der Luftstrom wird gemäß EN 60312 mit der Messkammer nach Ausführung B bestimmt. Im Stand der Technik wird dieser Luftstrom oft auch als Volumenstrom oder Saugluftstrom bezeichnet.
• Luftstromabfall, konstanter Luftstrom: Der Luftstromabfall wird im Rahmen der Gebrauchstauglichkeitsprüfungen von Staubsaugern in Anlehnung an die EN 60312 (Abschnitt 2.9 dieser Norm) mit der Messkammer Ausführung B ermittelt. Abweichend von der Norm wird die Abnahme des Luftstroms durch Aufsaugen von 400 g DMT8 Prüfstaub in 50 g Portionen geprüft, sofern das höchste nutzbare Volumen des Filterbeutels (siehe Abschnitt 2.7 dieser Norm) über 2 l liegt. Die drei Bedingungen, die gemäß Abschnitt 2.9.1.3 der Norm zum Abbruch der Prüfung führen sollen, werden nicht berücksichtigt. Bei Volumina unter 2 l wird gemäß Abschnitt 2.9.1.3 vorgegangen. Dieses derart gegenüber der Norm EN 60312 modifizierte Verfahren zur Messung des Luftstromabfalls wird in der vorliegenden Beschreibung und den vorliegenden Patentansprüchen als "analog zu EN 60312" bezeichnet.

The measurement of the reduction in the maximum air flow with a partially filled dust container according to Section 2.9 is carried out at aperture 8 (40mm).

• Nominal electrical input power of a vacuum cleaner: The input power of a vacuum cleaner is determined according to EN 60335. According to EN 60335 and EN 60312, the input power is designated P ₁ . According to EN 60335, the nominal input power is the arithmetic mean of the maximum input power and the minimum input power. The maximum absorption power is measured at the highest air flow (open airflow) and the minimum absorption power at an air flow of 0 l/s (sealed suction). Attachments powered by electric motors, such as brushes and the like, are not taken into account when determining the input power.
• Air flow: The air flow is determined according to EN 60312 with the measuring chamber according to version B. In the prior art, this air flow is often referred to as a volume flow or suction air flow.
• Air flow drop, constant air flow: The air flow drop is determined as part of the usability tests of vacuum cleaners based on EN 60312 (Section 2.9 of this standard) with the measuring chamber version B. Deviating from the standard, the decrease in air flow is tested by sucking up 400 g of DMT8 test dust in 50 g portions, provided that the highest usable volume of the filter bag (see Section 2.7 of this standard) is above 2 l. The three conditions that are intended to cause the test to be terminated according to Section 2.9.1.3 of the standard are not taken into account. For volumes below 2 l, the procedure is as per Section 2.9.1.3. This method for measuring the air flow drop, modified in this way compared to the EN 60312 standard, is referred to in the present description and the present patent claims as “analogous to EN 60312”.

Ein konstanter Luftstrom q ist dann gegeben, wenn der Luftstrom q_c nach dem Aufsaugen des DMT8 Prüfstaubes nicht niedriger liegt als der Luftstrom q_max bei leerem Staubbehälter (Zyklonstaubsauger) bzw. bei leerem Filterbeutel (Beutelstaubsauger). Typischerweise werden 400 g DMT8 Prüfstaub in 50 g Portionen aufgesaugt. Die Prüfung wird bei Blende 8 (40 mm) durchgeführt. Zur Definition des Begriffs Blende wird auf die EN 60312, Abschnitt 5.2.8.2 verwiesen. Diese Blende entspricht einer relativ offenen Bodendüse. Der Luftstromabfall errechnet sich nach: $$\mathrm{Luftstromabfall}\left[\%\right]=\left(\left({\mathrm{q}}_{\max -}{\mathrm{q}}_{\mathrm{c}}\right)/{\mathrm{q}}_{\max }\right)\times 100$$

• q_max = maximaler Luftstrom bei leerem Staubbehälter
• q_c = maximaler Luftstrom bei teilgefülltem Staubbehälter

A constant air flow q is given if the air flow q _c after sucking up the DMT8 test dust is not lower than the air flow q _max with an empty dust container (cyclone vacuum cleaner) or with an empty filter bag (bag vacuum cleaner). Typically, 400 g of DMT8 test dust is vacuumed up in 50 g portions. The test is carried out at aperture 8 (40 mm). For the definition of the term aperture, reference is made to EN 60312, Section 5.2.8.2. This aperture corresponds to a relatively open floor nozzle. The airflow drop is calculated according to: $$\mathrm{Airflow\; drop}\left[\%\right]=\left(\left({\mathrm{q}}_{\mathrm{Max}-}{\mathrm{q}}_{\mathrm{c}}\right)/{\mathrm{q}}_{\mathrm{Max}}\right)\times 100$$

• q _max = maximum air flow with an empty dust container
• q _c = maximum air flow with a partially filled dust container

Mit einem im Wesentlichen konstanten Luftstrom ist in vorliegender Beschreibung des Standes der Technik und der Erfindung allerdings nicht gemeint, dass der Luftstrom bei unterschiedlichen Arbeitssituationen, wie z. B. dem Saugen von Teppichboden bzw. Hartboden oder dem Saugen mit Zubehördüsen, konstant bleibt. Durch die unterschiedliche Öffnungsfläche dieser Düsen und durch die unterschiedlich starke Reduzierung dieser Öffnungsfläche auf unterschiedlichen Bodenbelägen resultieren je nach Arbeitssituation unterschiedliche Luftströme. Bezogen auf die EN 60312 entspräche dies einer Prüfung bei unterschiedlichen Blenden. Dabei entspricht Blende 0 dem Zustand bei verstopfter Düse. Blende 9 (50 mm) entspricht einer fast ungehinderten Einströmung. Gängige Bodendüsen haben üblicherweise einen Arbeitspunkt im Bereich von Blende 7 (30 mm) bis 8 (40 mm).

• Leistungserhöhung des Gebläsemotors: Unter der Leistungserhöhung des Gebläsemotors wird eine Erhöhung der Aufnahmeleistung [W] verstanden. Beim einem Universalmotor erfolgt die Leistungseinstellung über eine Phasenanschnittsteuerung. Beim SR-Motor (s.u.) wird die Steuerspannung des Motors geregelt.
• SR-Motor: Ein SR-Motor ist ein geschalteter Reluktanzmotor der sich durch einen einfachen und robusten Aufbau und hohe mögliche Drehzahlen (> 100.000 U/min) auszeichnet. Das Drehmoment wird über die Reluktanzkraft erzeugt.
• Flachbeutel: Unter einem Flachbeutel im Sinn der vorliegenden Erfindung werden Filterbeutel verstanden, deren Filterbeutelwand aus zwei Einzellagen Filtermaterial mit gleicher Fläche derart gebildet ist, dass die beiden Einzellagen nur an ihren Umfangsrändern miteinander verbunden sind (der Begriff gleiche Fläche schließt selbstverständlich nicht aus, dass sich die beiden Einzellagen dadurch voneinander unterscheiden, dass eine der Lagen eine Eintrittsöffnung aufweist).

However, in this description of the prior art and the invention, a substantially constant air flow does not mean that the air flow varies in different work situations, such as. B. when vacuuming carpets or hard floors or vacuuming with accessory nozzles, remains constant. The different opening areas of these nozzles and the varying degrees of reduction in this opening area on different floor coverings result in different air flows depending on the work situation. Based on EN 60312, this would correspond to testing at different apertures. Aperture 0 corresponds to the condition when the nozzle is blocked. Aperture 9 (50 mm) corresponds to an almost unobstructed inflow. Common floor nozzles usually have an operating point in the range of aperture 7 (30 mm) to 8 (40 mm).

• Increasing the power of the blower motor: Increasing the power of the blower motor means an increase in the input power [W]. With a universal motor, the power is adjusted via phase control. With the SR motor (see below), the motor's control voltage is regulated.
• SR motor: An SR motor is a switched reluctance motor that is characterized by a simple and robust design and high possible speeds (> 100,000 rpm). The torque is generated via the reluctance force.
• Flat bag: A flat bag in the sense of the present invention is understood to mean filter bags whose filter bag wall is formed from two individual layers of filter material with the same area in such a way that the two individual layers are only connected to one another at their peripheral edges (of course, the term same area does not exclude the fact that the two individual layers differ from each other in that one of the layers has an inlet opening).

Die Verbindung der Einzellagen kann durch eine Schweiß- oder Klebenaht entlang des gesamten Umfangs der beiden Einzellagen realisiert sein; sie kann aber auch dadurch ausgebildet werden, dass eine Einzellage aus Filtermaterial um eine ihrer Symmetrieachsen gefaltet wird und die verbleibenden offenen Umfangsränder der so entstehenden beiden Teillagen verschweißt oder verklebt werden (sogenannter Schlauchbeutel). Bei einer solchen Fertigung sind demnach drei Schweiß- oder Klebenähte nötig. Zwei dieser Nähte bilden dann den Filterbeutelrand, die dritte Naht kann ebenfalls einen Filterbeutelrand bilden oder aber auf der Filterbeutelfläche liegen.The connection of the individual layers can be achieved by a weld or adhesive seam along the entire circumference of the two individual layers; However, it can also be formed by folding a single layer of filter material around one of its axes of symmetry and welding or gluing the remaining open peripheral edges of the resulting two partial layers (so-called tubular bag). In such a production, three welded or glued seams are necessary. Two of these seams then form the filter bag edge, the third seam can also form a filter bag edge or lie on the filter bag surface.

Flachbeutel im Sinn der vorliegenden Erfindung können auch sogenannte Seitenfalten aufweisen. Hierbei können diese Seitenfalten völlig ausfaltbar sein. Ein Flachbeutel mit solchen Seitenfalten ist zum Beispiel in der DE 20 2005 000 917 U1 gezeigt (siehe dort Fig. 1 mit eingefalteten Seitenfalten und Fig. 3 mit ausgefalteten Seitenfalten). Alternativ können die Seitenfalten mit Teilen des Umfangsrands verschweißt sein. Ein solcher Flachbeutel ist in der DE 10 2008 006 769 A1 gezeigt (siehe dort insbesondere Fig. 1).
Oberflächenfalten: Ein Filterbeutel, dessen Filterbeutelwand Oberflächenfalten aufweist, ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung 10163463.2 (siehe dort insbesondere Fig. 10a und Fig. 10b bzw. Fig. 11a und Fig. 11b). Umfasst die Filterbeutelwand mehrere Oberflächenfalten, dann wird dieses Material auch als plissiertes Filtermaterial bezeichnet. Derartige plissierte Filterbeutelwände sind in der europäischen Patentanmeldung 10002964.4 gezeigt.Flat bags in the sense of the present invention can also have so-called side gussets. These side folds can be completely folded out. A flat bag with such side gussets is available, for example DE 20 2005 000 917 U1 shown (see there Fig. 1 with folded side gussets and Fig. 3 with unfolded side gussets). Alternatively, the side gussets can be welded to parts of the peripheral edge. Such a flat bag is in the DE 10 2008 006 769 A1 shown (see there in particular Fig. 1 ).
Surface folds: A filter bag whose filter bag wall has surface folds is known per se from the prior art, for example from the European patent application 10163463.2 (see there in particular Fig. 10a and Fig. 10b or Fig. 11a and Fig. 11b). If the filter bag wall includes several surface folds, then this material is also referred to as pleated filter material. Such pleated filter bag walls are in the European patent application 10002964.4 shown.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen Filterbeutel im Querschnitt mit einer Wand, die jeweils zwei Oberflächenfalten aufweist. Durch derartige Oberflächenfalten wird die Filterfläche des Filterbeutel vergrößert, wodurch sich eine höhere Staubaufnahmekapazität des Filterbeutels bei höherer Abscheideleistung und höherer Standzeit ergibt (jeweils gegenüber einem Filterbeutel mit denselben Außenabmessungen und ohne Oberflächenfalten). Fig. 1 and Fig. 2 show a filter bag in cross section with a wall that each has two surface folds. Such surface folds increase the filter area of the filter bag, which results in a higher dust holding capacity of the filter bag with higher separation performance and a longer service life (compared to a filter bag with the same external dimensions and without surface folds).

In Fig. 1 ist ein Filterbeutel 1 mit einer Filterbeutelwand 10, die zwei Oberflächenfalten 11 in Form sogenannter Schwalbenschwanzfalten aufweist, dargestellt. Der Filterbeutel ist hier im Querschnitt durch die Filterbeutelmitte dargestellt. Die Längsachsen der Oberflächenfalten verlaufen demnach in einer Ebene, die ihrerseits senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft, und die Oberflächenfalten gehen an ihren Längsenden in die parallel zur Zeichnungsebene verlaufenden und vor und hinter der Zeichnungsebene liegenden Schweißnähte des Filterbeutels über. Somit lassen sich die Oberflächenfalten in ihrer Mitte am stärksten entfalten. Der Filterbeutel ist hier in einem Zustand gezeigt, in dem die Oberflächenfalten bereits etwas entfaltet sind.In Fig. 1 a filter bag 1 is shown with a filter bag wall 10 which has two surface folds 11 in the form of so-called dovetail folds. The filter bag is shown here in cross section through the middle of the filter bag. The longitudinal axes of the surface folds therefore run in a plane which in turn runs perpendicular to the plane of the drawing, and the surface folds merge at their longitudinal ends into the weld seams of the filter bag which run parallel to the plane of the drawing and lie in front of and behind the plane of the drawing. This means that the surface folds can be unfolded most strongly in the middle. The filter bag is shown here in a state in which the surface folds are already somewhat unfolded.

In Fig. 2 ist ein Filterbeutel 2 mit einer Filterbeutelwand 20, die zwei Oberflächenfalten 21 in Form sogenannter Dreiecksfalten aufweist, dargestellt. Der Filterbeutel ist hier im Querschnitt durch die Filterbeutelmitte dargestellt. Die Längsachsen der Oberflächenfalten verlaufen demnach in einer Ebene, die ihrerseits senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft, und die Oberflächenfalten gehen an ihren Längsenden in die parallel zur Zeichnungsebene verlaufenden und vor und hinter der Zeichnungsebene liegenden Schweißnähte des Filterbeutels über. Somit lassen sich die Oberflächenfalten in ihrer Mitte am stärksten entfalten. Der Filterbeutel ist hier ebenfalls in einem Zustand gezeigt, in dem die Oberflächenfalten bereits etwas entfaltet sind.In Fig. 2 a filter bag 2 is shown with a filter bag wall 20 which has two surface folds 21 in the form of so-called triangular folds. The filter bag is shown here in cross section through the middle of the filter bag. The longitudinal axes of the surface folds therefore run in a plane which in turn runs perpendicular to the plane of the drawing, and the surface folds merge at their longitudinal ends into the weld seams of the filter bag which run parallel to the plane of the drawing and lie in front of and behind the plane of the drawing. This means that the surface folds can be unfolded most strongly in the middle. The filter bag is also shown here in a state in which the surface folds are already somewhat unfolded.

Neben den in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Oberflächenfalten sind auch Oberflächenfalten mit anderen Formen möglich. Dass die Oberflächenfalten in den Ausführungen nach Fig. 1 und Fig. 2 die Oberflächenfalten senkrecht zu einer Beutelkante verlaufen, ist nicht als Beschränkung zu verstehen. Selbstverständlich können die Oberflächenfalten auch unter einem Winkel zu den Beutelkanten verlaufen.

• Saugleistung: Die Saugleistung ist das Produkt aus Unterdruck [kPa] und Luftstrom [l/s]. Gemäß der EN 60312 wird die Saugleistung mit P₂ bezeichnet.
• Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad eines Staubsaugers oder einer Motor-Gebläseeinheit wird nach EN 60312 Abschnitt 2.8.3 ermittelt.

In addition to the in Fig. 1 and Fig. 2 Surface folds shown are also surface folds with other shapes possible. That the surface wrinkles in the statements after Fig. 1 and Fig. 2 the surface folds running perpendicular to a bag edge should not be construed as a restriction. Of course, the surface folds can also run at an angle to the bag edges.

• Suction power: The suction power is the product of negative pressure [kPa] and air flow [l/s]. According to EN 60312, the suction power is designated P ₂ .
• Efficiency: The efficiency of a vacuum cleaner or a motor blower unit is determined according to EN 60312 Section 2.8.3.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die Anforderungen, die an Vorrichtungen zum Staubsaugen gestellt werden, unterliegen in den letzen Jahren einem deutlichen Wandel.The requirements placed on vacuum cleaning devices have undergone significant changes in recent years.

Ein wesentlicher Punkt, der von Benutzern von Vorrichtungen zum Staubsaugen erwartet wird, ist, dass die Vorrichtung zum Staubsaugen einen konstanten Luftstrom auch bei zunehmender Beladung mit Staub erzeugt, oder anders ausgedrückt, dass die Vorrichtung zum Staubsaugen keinen Luftstromabfall mit zunehmender Staubbeladung zeigt.An essential point expected by users of vacuum cleaning devices is that the vacuum cleaning device produces a constant air flow even with increasing dust load, or in other words, that the vacuum cleaning device does not show a decrease in air flow with increasing dust load.

Die Studie der "AEA Energy & Environment Group" im Auftrag der "European Commission Energy" zur Definition der Anforderungen an ein Eco-Design für Staubsauger zeigt auf, dass es wünschenswert wäre, dass zukünftig aus energiepolitischen Gesichtspunkten die Aufnahmeleistung auf unter 1100 W begrenzt werden sollte. Die Benutzer von Vorrichtungen zum Staubsaugen werden allerdings erwarten, dass sich die Reinigungsleistung gegenüber Einrichtungen zum Staubsaugen, wie sie heute mit wesentlich höherer Aufnahmeleistung erhältlich sind, nicht wesentlich verschlechtern.The study by the "AEA Energy & Environment Group" on behalf of the "European Commission Energy" to define the requirements for an eco-design for vacuum cleaners shows that it would be desirable for energy policy reasons to limit the input power to less than 1100 W in the future should. However, users of vacuum cleaning devices will expect that the cleaning performance will not deteriorate significantly compared to vacuum cleaning devices that are available today with significantly higher power consumption.

Die Kundenanforderungen an die Hygiene einer Vorrichtung zum Staubsaugen beziehen sich nicht mehr nur auf eine möglichst geringe Staubemission der Geräte sondern auch auf die hygienische Entsorgung des aufgesaugten Staubes.The customer requirements for the hygiene of a vacuum cleaning device no longer only refer to the lowest possible dust emissions from the devices but also to the hygienic disposal of the vacuumed up dust.

Hinsichtlich des Abscheidekonzeptes lassen sich Staubsauger ohne Filterbeutel und Staubsauger mit Filterbeutel unterscheiden. Diese Geräte weisen jeweils typische Vor- und Nachteile auf. Staubsauger mit Filterbeuteln zeichnen sich durch einen hohen Luftstrom aus. Mit zunehmender Beladung des Filterbeutels sinkt der Luftstrom allerdings mehr oder weniger stark ab. Bis etwa zum Jahr 2000 wurden in erster Linie Filterbeutel aus Papier eingesetzt. Solche Papierfilterbeutel zeigen bei Prüfung der Verringerung des maximalen Luftstroms bei teilgefülltem Staubbehälter analog zu EN 60312 einen Luftstromabfall von etwa 80 % (bzw. 60 % bei Verwendung eines Innentissues). Danach begannen sich langsam Filterbeutel mit Vlieslagen durchzusetzen. Zunächst wurden Filterbeutel mit Vlieslagen von geringer Staubspeicherkapazität eingesetzt (SMS-Filterbeutel). Durch die Einführung von Filterbeuteln aus Vliesstoffen mit einer Kapazitätslage konnte diese Abnahme des Luftstroms deutlich reduziert werden (siehe EP 0 960 645 ). Derartige Filterbeutel zeigen bei Prüfung der Verringerung des maximalen Luftstroms bei teilgefülltem Staubbehälter analog zu EN 60312 einen Luftstromabfall von etwa 30 %. Weitere Verbesserungen wurden durch eine Vorfiltration durch lose Fasern im Beutel ( DE 10 2007 060 747 , DE 20 2007 010 692 und WO 2005/060807 ) oder eine Vorabscheidung durch einen Beutel im Beutel ( WO 2010/000453 , DE 20 2009 002 970 U1 und DE 20 2006 016 303 U1 ) erreicht. Strömungsumlenkungen oder Strömungsverteilungen im Filterbeutel werden in der EP 1 915 938 , DE 20 2008 016 300 , DE 20 2008 007 717 U1 (Staub speichernde Einlage), DE 20 2006 019 108 U1 , DE 20 2006 016 304 U1 , EP 1 787 560 und EP 1 804 635 vorgeschlagen. Mit derartigen Filterbeuteln lässt sich bei Prüfung der Verringerung des maximalen Luftstroms bei teilgefülltem Staubbehälter analog zu EN 60312 einen Luftstromabfall von etwa 15% erzielen. Hierdurch wird eine weitere Verbesserung der Saugleistungskonstanz erzielt. Die Europäischen Patentanmeldungen 10002964.4 , 10163463.2 , und 10163462.2 offenbaren eine verbesserte Staubspeicherfähigkeit durch Plissierung des Filtermaterials oder durch Vorsehen mit sogenannten Oberflächenfalten. Die Europäische Patentanmeldung 10009351.7 zeigt wie durch eine optimierte Positionierung des Beutels im Staubsauger die Saugleistungskonstanz verbessert werden kann. So zeigen derartige Filterbeutel bei Prüfung der Verringerung des maximalen Luftstroms bei teilgefülltem Staubbehälter analog zu EN 60312 einen Luftstromabfall von etwa 5 %.With regard to the separation concept, a distinction can be made between vacuum cleaners without filter bags and vacuum cleaners with filter bags. These devices each have typical advantages and disadvantages. Vacuum cleaners with filter bags are characterized by a high air flow. However, as the filter bag becomes more loaded, the air flow decreases to a greater or lesser extent. Until around the year 2000, filter bags made of paper were primarily used. When testing the reduction in the maximum air flow with a partially filled dust container, such paper filter bags show an air flow drop of around 80% (or 60% when using an inner tissue) analogous to EN 60312. After that, filter bags with fleece layers slowly began to become established. Initially, filter bags with fleece layers with low dust storage capacity were used (SMS filter bags). By introducing filter bags made of non-woven materials with a capacity layer, this decrease in air flow could be significantly reduced (see EP 0 960 645 ). When testing the reduction in the maximum air flow with a partially filled dust container, such filter bags show an air flow drop of around 30%, analogous to EN 60312. Further improvements were achieved through pre-filtration through loose fibers in the bag ( DE 10 2007 060 747 , DE 20 2007 010 692 and WO 2005/060807 ) or a pre-separation through a bag within a bag ( WO 2010/000453 , DE 20 2009 002 970 U1 and DE 20 2006 016 303 U1 ) reached. Flow deflections or flow distributions in the filter bag are in the EP 1 915 938 , DE 20 2008 016 300 , DE 20 2008 007 717 U1 (dust-storing insert), DE 20 2006 019 108 U1 , DE 20 2006 016 304 U1 , EP 1 787 560 and EP 1 804 635 suggested. With such filter bags, when testing the reduction in the maximum air flow with a partially filled dust container, an air flow drop of around 15% can be achieved analogously to EN 60312. This achieves a further improvement in the suction power consistency. The European patent applications 10002964.4 , 10163463.2 , and 10163462.2 disclose improved dust storage capacity by pleating the filter material or by providing so-called surface folds. The European patent application 10009351.7 shows how the suction power consistency can be improved through optimized positioning of the bag in the vacuum cleaner. When testing the reduction in the maximum air flow with a partially filled dust container, such filter bags show an air flow drop of around 5%, analogous to EN 60312.

Hinsichtlich der hygienischen Entsorgung des aufgesaugten Staubs wurden Halteplatten entwickelt, mit denen der Filterbeutel vor der Entnahme aus dem Staubsauger manuell, halbautomatisch oder automatisch dicht verschlossen wird (z. B. EP 2 012 640 ).With regard to the hygienic disposal of the vacuumed up dust, holding plates have been developed with which the filter bag is tightly closed manually, semi-automatically or automatically before it is removed from the vacuum cleaner (e.g. EP 2 012 640 ).

Beutellose Staubsauger - insbesondere Zyklonstaubsauger - zeichnen sich zwar dadurch aus, dass der Luftstrom bei der Beladung des Staubsammelbehälters mit Staub im Wesentlichen konstant bleibt. Der konstante Luftstrom eines Zyklonstaubsaugers ist auf den ersten Blick ein Vorteil im Vergleich zu Staubsaugern mit Filterbeuteln, die bei zunehmender Beladung des Filterbeutels mehr oder weniger stark verstopfen, wodurch der Luftstrom entsprechend reduziert wird. Dies wird allerdings durch eine sehr hohe nominelle elektrische Aufnahmeleistung derZyklonstaubsauger erkauft. Diese hohe Aufnahmeleistung ist wegen der hohen Verluste, die das Abscheideprinzip mit sich bringt, nämlich dem Verlust für die Aufrechterhaltung der hohen Rotationsgeschwindigkeit der mit Staub beladenen Luft in dem Zyklonabscheider, erforderlich.Bagless vacuum cleaners - especially cyclone vacuum cleaners - are characterized by the fact that the air flow remains essentially constant when the dust collection container is loaded with dust. At first glance, the constant air flow of a cyclone vacuum cleaner is an advantage compared to vacuum cleaners with filter bags, which become more or less clogged as the filter bag becomes more loaded, which reduces the air flow accordingly. However, this comes at the price of a very high nominal electrical input power of the cyclone vacuum cleaner. This high absorption power is necessary because of the high losses that the separation principle entails, namely the loss for maintaining the high rotational speed of the dust-laden air in the cyclone separator.

Durch die Kombination mehrerer Zyklonabscheider zu mehrstufigen Zyklonen wurde versucht den Wirkungsgrad und die Abscheideleistung zu erhöhen ( EP 0 042 723 ). Mit derartigen Vorrichtungen zum Staubsaugen lässt sich ein Luftstrom von 33 l/s erzielen. Dem steht allerdings eine nominelle elektrische Aufnahmeleistung von weit über 2000 W gegenüber. Mit Zyklonstaubsauger mit einer elektrischen Aufnahmeleistung von ca. 1400 W kann ein Luftstrom von ca. 25 l/s realisiert werden.By combining several cyclone separators into multi-stage cyclones, attempts were made to increase the efficiency and separation performance ( EP 0 042 723 ). With such vacuum cleaning devices, an air flow of 33 l/s can be achieved. However, this is offset by a nominal electrical input power of well over 2000 W. With a cyclone vacuum cleaner with an electrical input power of approx. 1400 W, an air flow of approx. 25 l/s can be achieved.

Mit herkömmlichen Vorrichtungen zum Staubsaugen mit Filterbeuteln lässt sich heutzutage bei neu eingelegten und ungefüllten Filterbeutel ein Luftstrom von etwa 40 l/s realisieren. Derartige Staubsauger haben eine nominelle Aufnahmeleistung von etwa 1300 W.With conventional devices for vacuum cleaning with filter bags, an air flow of around 40 l/s can now be achieved with newly inserted and unfilled filter bags. Such vacuum cleaners have a nominal input power of around 1300 W.

Allerdings nimmt der Luftstrom bei der Befüllung mit Staub stark ab, wie in Fig. 3 zu sehen ist. Fig. 3 zeigt die Reduzierung des Luftstroms in Abhängigkeit von der eingesaugten Menge an DMT 8 Staub analog zu EN 60312 bei bekannten Vorrichtungen mit Filterbeuteln (beispielsweise Miele S5210 mit einer nominellen elektrischen Aufnahmeleistung von 2200 W und verschiedenen Filterbeuteln aus Vliesstoff) und ohne Filterbeutel (Dyson DC23 alergy mit einer nominellen elektrischen Aufnahmeleistung von 1400 W).However, the air flow decreases significantly when filled with dust, as in Fig. 3 you can see. Fig. 3 shows the reduction of the air flow depending on the amount of DMT 8 dust sucked in analogous to EN 60312 for known devices with filter bags (e.g. Miele S5210 with a nominal electrical input power of 2200 W and various filter bags made of non-woven fabric) and without filter bags (Dyson DC23 alergy with a nominal electrical input power of 1400 W).

Neben den Verbesserungen an den Filterbeuteln gibt es einige Ansätze bei Staubsaugern mit Filterbeuteln durch eine elektronische Regelung einen konstanten Luftstrom zu realisieren.In addition to the improvements to the filter bags, there are some approaches to achieving a constant air flow in vacuum cleaners with filter bags through electronic control.

So zeigt die US 4,021,879 eine Vorrichtung zum Staubsaugen, deren Staubsaugergerät eine Regeleinrichtung aufweist, durch die das Staubsaugergerät so geregelt wird, dass ein im Wesentlichen konstanter Luftstrom realisiert wird. In dieser Vorrichtung werden allerdings Filterbeutel aus Papier eingesetzt. Aufgrund der hohen Verstopfungsneigung von Filterbeuteln aus Papier (ca. 80 % Luftstromabfall bei 400 g DMT8; Innentissues wurden zum Zeitpunkt der Veröffentlichung der US 4,021,879 noch nicht verwendet) muss allerdings ein sehr großer Regelbereich für die nominelle elektrische Aufnahmeleistung vorgesehen werden. Zwar ist theoretisch damit ein konstanter Luftstrom realisierbar, allerdings liegt dieser sehr niedrig. Aus diesem Grund wurde dieses Konzept nicht mehr weiterverfolgt und konnte somit auch nicht in ein im Markt erfolgreiches Produkt umgesetzt werden.This is how it shows US 4,021,879 a device for vacuum cleaning, the vacuum cleaner device of which has a control device through which the vacuum cleaner device is regulated so that a substantially constant air flow is realized. However, filter bags made of paper are used in this device. Due to the high tendency of paper filter bags to become clogged (approx. 80% drop in airflow with 400 g DMT8; inner tissues were used at the time of publication US 4,021,879 not yet used), however, a very large control range must be provided for the nominal electrical input power. In theory, a constant air flow can be achieved, but this is very low. For this reason, this concept was no longer pursued and could therefore not be implemented into a successful product on the market.

Eine weitere Vorrichtung zum Staubsaugen mit einem Staubsaugergerät und einem Filterbeutel aus Vliesstoff sowie eine Regeleinrichtung zur Regelung des Luftstroms des Staubsaugergeräts ist auch aus der DE 10 2007 059930 B3 bekannt.Another device for vacuum cleaning with a vacuum cleaner and a filter bag made of non-woven fabric as well as a control device for regulating the air flow of the vacuum cleaner is also from the DE 10 2007 059930 B3 known.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Angesichts der zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Staubsaugen bereitzustellen, bei der trotz geringer nomineller elektrischer Aufnahmeleistung ein konstant hoher Luftstrom erzielt wird.In view of the aforementioned disadvantages of the prior art, the invention is based on the object of providing a device for vacuum cleaning in which a constantly high air flow is achieved despite a low nominal electrical input power.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Staubsaugen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, also durch eine Vorrichtung zum Staubsaugen mit einem Staubsaugergerät und einem Filterbeutel aus Vliesstoff, in welcher das Staubsaugergerät eine nominelle elektrische Aufnahmeleistung von weniger als 1200 W, bevorzugt weniger als 1100 W, besonders bevorzugt weniger als 900 W aufweist, das Staubssaugergerät eine Motor-Gebläseeinheit und eine Regeleinrichtung aufweist, die das Staubsaugergerät so regelt, dass der Luftstrom bei einer Beladung des Filterbeutels mit DMT8 Teststaub analog zu EN 60312 im Wesentlichen konstant auf einem Wert von mindestens 34 l/s, vorzugsweise im Wesentlichen konstant auf einem Wert von mindestens 37 l/s, besonders bevorzugt im Wesentlichen konstant auf einen Wert von mindestens 40 l/s gehalten wird, und der Filterbeutel ein Einwegfilterbeutel aus Vliesstoff ist, der bei Prüfung der Verringerung des maximalen Luftstroms bei teilgefülltem Staubbehälter analog zu EN 60312 einen Luftstromabfall von weniger als 15 %, vorzugsweise weniger als 10 %, besonders bevorzugt von weniger als 5 % aufweist.This object is achieved by a device for vacuum cleaning with the features of patent claim 1, i.e. by a device for vacuum cleaning with a vacuum cleaner device and a filter bag made of nonwoven fabric, in which the vacuum cleaner device has a nominal electrical input power of less than 1200 W, preferably less than 1100 W , particularly preferably less than 900 W, the vacuum cleaner device has a motor blower unit and a control device which regulates the vacuum cleaner device so that the air flow when the filter bag is loaded with DMT8 test dust is essentially constant at a value of at least 34, analogous to EN 60312 l / s, preferably kept substantially constant at a value of at least 37 l / s, particularly preferably kept substantially constant at a value of at least 40 l / s, and the filter bag is a disposable filter bag made of non-woven fabric, which is used when testing the reduction of maximum air flow with a partially filled dust container analogous to EN 60312 has an air flow drop of less than 15%, preferably less than 10%, particularly preferably less than 5%.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Konzept zugrunde, dass eine Vorrichtung zum Staubsaugen mit Filterbeutel bei leerem Filterbeutel mit einer Aufnahmeleistung betrieben wird, die niedriger als die Maximalleistung des Motors eingestellt ist, so dass die Aufnahmeleistung des Motors korrespondierend zur zunehmenden Beladung des Filterbeutels erhöht werden kann. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass erst mit Filterbeuteln, die eine Verstopfungsneigung von weniger als 15 %, vorzugsweise weniger als 10 % besonders bevorzugt von weniger als 5 % aufweisen, eine relativ geringe Erhöhung der Aufnahmeleistung des Motors erforderlich ist, um den Luftstrom auf einem zum effizienten Staubsaugen erforderlichen Niveau, also mindestens 34 l/s, konstant zu halten. Erst so konnte eine Vorrichtung zum Staubsaugen realisiert werden, die bei fortwährender Beladung des Filterbeutels einen im Wesentlichen konstanten Volumenstrom zur Verfügung stellen kann und gleichzeitig die maximale elektrische Aufnahmeleistung des Staubsaugers unter einem vorgegebenen - aus Gesichtspunkten des Leistungsverbrauchs akzeptablen - Wert von 1200 W bleibt.The present invention is based on the concept that a device for vacuum cleaning with a filter bag is operated with an empty filter bag with an input power that is set lower than the maximum power of the motor, so that the input power of the motor can be increased in accordance with the increasing load of the filter bag. Surprisingly, it has been shown that only with filter bags that have a tendency to clogging of less than 15%, preferably less than 10%, particularly preferably less than 5%, is a relatively small increase in the motor's input power required in order to increase the air flow The level required for efficient vacuum cleaning, i.e. at least 34 l/s, must be kept constant. Only in this way could a device for vacuum cleaning be realized which can provide a substantially constant volume flow when the filter bag is continuously loaded and at the same time the maximum electrical input power of the vacuum cleaner remains below a predetermined value of 1200 W - which is acceptable from the point of view of power consumption.

Gemäß einer Weiterbildung der zuvor beschriebenen Erfindung umfasst die Vorrichtung zum Staubsaugen eine elektronische Regeleinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie die elektrische Leistungsaufnahme der Motor-Gebläseeinheit regelt.According to a further development of the invention described above, the vacuum cleaning device comprises an electronic control device which is designed in such a way that it regulates the electrical power consumption of the motor-blower unit.

Vorzugsweise ist dann die Vorrichtung dann so ausgebildet, dass die zur Aufrechterhaltung des im Wesentlichen konstanten Luftstroms notwendige Erhöhung der Leistungsaufnahme der Motor-Gebläseeinheit bei der Beladung des Filterbeutels mit DMT8 Staub analog zu EN 60312 nicht mehr als 35 %, bevorzugt nicht mehr als 20 % und besonders bevorzugt nicht mehr als 15 %, bezogen auf die Leistungsaufnahme der Motor-Gebläseeinheit bei leerem Filterbeutel, beträgt. Gemäß dieser Ausführung lassen sich Vorrichtungen zum Staubsaugen mit einem konstanten Luftstrom mit einem Saugverhalten realisieren, wie es von heutigen nicht regelbaren Vorrichtungen bekannt ist, wobei die zukünftigen energiepolitischen Vorgaben problemlos erfüllt werden können.The device is then preferably designed in such a way that the increase in the power consumption of the motor-blower unit necessary to maintain the essentially constant air flow when loading the filter bag with DMT8 dust is not more than 35%, preferably not more than 20%, analogous to EN 60312. and particularly preferably not more than 15%, based on the power consumption of the motor-blower unit when the filter bag is empty. According to this embodiment, devices for vacuum cleaning with a constant air flow can be implemented with a suction behavior as is known from today's non-controllable devices, whereby future energy policy requirements can be easily met.

Besonders geeignet ist für eine solche Vorrichtung eine Motor-Gebläseeinheit, die einen Reluktanzmotor, vorzugsweise einen geschalteten Reluktanzmotor, aufweist. Solche Motoren zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie robust und langlebig sind.A motor-blower unit which has a reluctance motor, preferably a switched reluctance motor, is particularly suitable for such a device. Such motors are particularly characterized by the fact that they are robust and durable.

Alternativ kann gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen werden, in welcher die Regeleinrichtung eine Drosselklappe aufweist, die den Luftstrom so regelt, dass dieser im Wesentlichen konstant ist.Alternatively, according to another preferred development of the invention, a device can be provided in which the control device has a throttle valve which regulates the air flow so that it is essentially constant.

Als Regelgrößen können in den beiden alternative Weiterbildungen der Regeleinrichtung der Unterdruck nach dem Filterbeutel, der Unterdruck vor dem Filterbeutel oder die an einer beliebigen Stelle im Strömungsweg gemessene Strömungsgeschwindigkeit als Regelgröße eingesetzt werden. Möglich sind ebenfalls beliebige Kombinationen dieser drei Größen.In the two alternative developments of the control device, the negative pressure after the filter bag, the negative pressure in front of the filter bag or the flow velocity measured at any point in the flow path can be used as controlled variables. Are also possible any combination of these three sizes.

Entsprechend einer bevorzugten Weiterbildung aller zuvor beschriebenen Erfindungen kann der Filterbeutel in Form eines Flachbeutels vorgesehen werden. Die Flachbeutelform ist die am meisten verbreitete Form für Vliesbeutel, da Beutel mit dieser Form sehr einfach herzustellen sind. Denn im Gegensatz zu dem bei Filterbeuteln aus Papier verwendetem Papierfiltermaterial lässt sich Vliesfiltermaterial wegen der hohen Rückstellelastizität nur sehr schwer dauerhaft falten, so dass die Herstellung komplexerer Beutelformen, wie beispielsweise von Klotzbodenbeuteln oder anderen Beutelformen mit Boden, sehr aufwendig und teuer ist.According to a preferred development of all of the inventions described above, the filter bag can be provided in the form of a flat bag. The flat bag shape is the most common shape for non-woven bags because bags with this shape are very easy to produce. In contrast to the paper filter material used in paper filter bags, fleece filter material is very difficult to fold permanently due to its high resilience, so that the production of more complex bag shapes, such as block bottom bags or other bag shapes with a bottom, is very complex and expensive.

Besonders geeignet zum Einsatz in der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Staubsaugerbeutel mit plissiertem Filtermaterial oder mit Oberflächenfalten. Solche Staubsaugerbeutel zeichnen sich durch einen besonders geringen Luftstromabfall aus.Vacuum cleaner bags with pleated filter material or with surface folds are particularly suitable for use in the device according to the invention. Such vacuum cleaner bags are characterized by a particularly low drop in air flow.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Motor-Gebläseeinheit derart ausgebildet, dass das Staubsaugergerät mit eingelegtem Filterbeutel bei Blende 0 einen Unterdruck zwischen 30 kPa und 6 kPa, bevorzugt einen Unterdruck zwischen 20 kPa und 8 kPa und besonders bevorzugt einen Unterdruck zwischen 15 kPa und 8 kPa erzeugt, und bei Blende 40 einen Luftstrom von mehr als 50 l/s, bevorzugt größer als 60 l/s und besonders bevorzugt größer als 70 l/s erzeugt. Diese spezielle Charakteristik der Motor-Gebläseeinheit unterscheidet sich von Charakteristik herkömmlich in Vorrichtungen zum Staubsaugen eingesetzter Motor-Gebläseeinheiten dahingehend, dass Letztere eine wesentlich höheren Unterdruck und einen wesentlich geringeren maximalen Luftstrom erzeugen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass solche Motor-Gebläseeinheiten besonders energiesparend im Einsatz sind und dennoch die Anforderungen an einen konstanten Luftstrom mit ausreichender Stärke erfüllen.According to a preferred development of the invention, the motor-blower unit is designed such that the vacuum cleaner device with the filter bag inserted at aperture 0 has a negative pressure between 30 kPa and 6 kPa, preferably a negative pressure between 20 kPa and 8 kPa and particularly preferably a negative pressure between 15 kPa and 8 kPa generated, and at aperture 40 an air flow of more than 50 l / s, preferably greater than 60 l / s and particularly preferably greater than 70 l / s. This special characteristic of the motor blower unit differs from the characteristics of motor blower units conventionally used in devices for vacuum cleaning in that the latter generate a significantly higher negative pressure and a significantly lower maximum air flow. Surprisingly, it has been shown that such motor blower units are particularly energy-saving in use and still meet the requirements for a constant air flow of sufficient strength.

Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung aller zuvor beschriebener Erfindungen kann das Staubsaugergerät bei Blende 8 (40 mm) eine Luftleistung von mehr als 250 W, bevorzugt von mehr als 300 W, besonders bevorzugt von mehr als 350 W aufweisen. Legt man die Erfindung so aus, lässt sich ein voll befriedigender Saugbetrieb über die vollständige Befüllung des Filterbeutels gewährleisten.According to a particularly preferred development of all of the inventions described above, the vacuum cleaner device can have an air output of more than 250 W, preferably more than 300 W, particularly preferably more than 350 W, at aperture 8 (40 mm). If the invention is designed in this way, a fully satisfactory suction operation can be ensured by completely filling the filter bag.

Vorzugsweise kann die Motor-Gebläseeinheit bei Blende 8 (40 mm) einen Wirkungsgrad nach EN 60335 von mindestens 20 %, bevorzugt von mindestens 25 % und besonders bevorzugt von mindestens 30 % aufweisen. Diese Weiterbildung der Erfindung führt zu besonders energiesparenden Vorrichtungen zum Staubsaugen.Preferably, the motor-fan unit at aperture 8 (40 mm) can have an efficiency according to EN 60335 of at least 20%, preferably of at least 25% and particularly preferably of at least 30%. This development of the invention leads to particularly energy-saving devices for vacuum cleaning.

Nach einer anderen Weiterbildung aller zuvor beschriebener Erfindungen kann das Staubsaugergerät eine Filterbeutelwechselanzeige aufweisen, die anzeigt, wenn während des Saugbetriebs der Luftstrom für eine vorbestimmte Zeit unter den im Wesentlichen konstanten Wert fällt. Hierzu lassen sich insbesondere die Sensoren, die zur Messung der Regelgrößen vorgesehen sind, einsetzen.According to another development of all of the inventions described above, the vacuum cleaner device can have a filter bag change indicator which indicates when the air flow falls below the essentially constant value for a predetermined time during suction operation. In particular, the sensors that are intended for measuring the controlled variables can be used for this purpose.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die Figuren dienen zur Erläuterung des Standes der Technik und der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1

und

Fig. 2:

Filterbeutel gemäß dem Stand der Technik mit Oberflächenfalten;

Fig. 3:

die Reduzierung des Luftstroms für Vorrichtungen zum Staubsaugen mit Staubsaugergeräten und Filterbeuteln gemäß dem Stand der Technik und für eine Vorrichtung zum Staubsaugen ohne Filterbeutel gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 4:

die Luft-Kenndaten für eine Motor-Gebläseeinheit, die gemäß dem Stand der Technik in Vorrichtungen zum Staubsaugen eingesetzt wird;

Fig. 5:

die Luft-Kenndaten für eine Motor-Gebläseeinheit, die gemäß dem Stand der Technik nicht in Vorrichtungen zum Staubsaugen eingesetzt wird und sich besonders zur Implementierung der vorliegenden Erfindung eignet; und

Fig. 6:

Luftstrom und elektrische Aufnahmeleistung einer ersten und einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

The figures serve to explain the prior art and the invention. Show it:

Fig. 1

and

Fig. 2:

Prior art filter bags with surface pleats;

Fig. 3:

the reduction of the air flow for vacuum cleaning devices with vacuum cleaners and filter bags according to the prior art and for a vacuum cleaning device without filter bags according to the prior art;

Fig. 4:

the air characteristics for a motor-blower unit used in vacuum cleaning devices according to the prior art;

Fig. 5:

the air characteristics for a motor blower unit which is not used in vacuum cleaning devices according to the prior art and is particularly suitable for implementing the present invention; and

Fig. 6:

Air flow and electrical input power of a first and a second embodiment of the present invention.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION

In Fig. 5 ist die Kennlinie der Motor-Gebläseeinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese zeichnet sich aus durch vergleichsweise niedrigen maximalen Unterdruck bei Blende 0 und einen hohen Volumenstrom bei Blende 9 (50 mm). Insbesondere wird bei Blende 0 ein Unterdruck von 14,3 kPa erreicht. Bei Blende 9 (50 mm) resultiert ein Luftstrom von 86,5 dm³/s. Die Kennlinie verläuft also sehr flach. Beim maximalen Luftstrom nimmt der Motor 1240 W Leistung auf. Die Luftleistung (Produkt aus Unterdruck und Luftstrom) beträgt maximal 498 W bei Blende 7 (30 mm).In Fig. 5 the characteristic curve of the motor-fan unit is shown according to an embodiment of the invention. This is characterized by a comparatively low maximum negative pressure at aperture 0 and a high volume flow at aperture 9 (50 mm). In particular, a negative pressure of 14.3 kPa is achieved at aperture 0. At aperture 9 (50 mm) an air flow of 86.5 dm ³ /s results. The characteristic curve is therefore very flat. At maximum airflow, the motor draws 1240 W of power. The air output (product of negative pressure and air flow) is a maximum of 498 W at aperture 7 (30 mm).

Fig. 4 zeigt hingegen die charakteristischen Daten für eine Motor-Gebläseeinheit wie sie nach dem Stand der Technik in Vorrichtungen zum Staubsaugen eingesetzt wird. Bei Blende 0 erreicht die Motor-Gebläseeinheit einen Unterdruck von 35,8 kPa, bei Blende 9 (50 mm) resultiert ein Luftstrom von 53,5 dm³/s. Die Gebläsekennlinie ist also sehr steil. Beim maximalen Luftstrom nimmt der Motor 1900 W Leistung auf. Die Luftleistung erreicht 614 W. Bei stark verstopfenden Filterbeuteln aus Papier war eine solche Auslegung auch notwendig und sinnvoll. Fig. 4 On the other hand, shows the characteristic data for a motor-blower unit like that according to the State of the art is used in devices for vacuum cleaning. At aperture 0, the motor-fan unit reaches a negative pressure of 35.8 kPa, at aperture 9 (50 mm) an air flow of 53.5 dm ³ /s results. The fan characteristic curve is therefore very steep. At maximum airflow, the motor draws 1900 W of power. The air output reaches 614 W. Such a design was also necessary and sensible for heavily clogging paper filter bags.

In der besonders bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung werden Filterbeutel mit Oberflächenfalten eingesetzt, wie sie im obenstehend im Abschnitt DEFINITIONEN beschrieben sind.In the particularly preferred embodiment according to the present invention, filter bags with surface pleats are used, as described in the DEFINITIONS section above.

Mit der in Fig. 5 gezeigten Motor-Gebläseeinheit lässt sich in Kombination mit einem Filterbeutel mit Oberflächenfalten und einem an den Filterbeutel angepassten Bauraum mit einer entsprechenden automatischen Regelung des Luftstroms ein Staubsauger realisieren, der bei einer Aufnahmeleistung von unter 1000 W einen hohen konstanten Luftstrom erzielt. Fig. 6 zeigt die Ergebnisse für zwei Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung. Beiden ist gemein, dass ein sehr hoher konstanter Luftstrom bei niedriger elektrischer Aufnahmeleistung erzielt wird.With the in Fig. 5 The motor-blower unit shown in combination with a filter bag with surface folds and an installation space adapted to the filter bag with a corresponding automatic control of the air flow can be used to create a vacuum cleaner that achieves a high, constant air flow with an input power of less than 1000 W. Fig. 6 shows the results for two embodiments according to the present invention. What both have in common is that a very high, constant air flow is achieved with low electrical input power.

Claims (14)

1. Vacuum-cleaning apparatus comprising a vacuum cleaner and a filter bag made of non-woven fabric, wherein

   the vacuum cleaner has a nominal electric input power of less than 1200 W, preferably less than 1100 W, more preferably less than 900 W,

   the vacuum cleaner comprises a motor-fan unit and a controlling device controlling the vacuum cleaner such that the airflow is kept substantially constant at a value of at least 34 l/s, preferably substantially constant at a value of at least 37 l/s, more preferably substantially constant at a value of at least 40 l/s, when the filter bag is loaded with DMT8 test dust analogous to EN 60312, and

   the filter bag is a disposable filter bag made of non-woven fabric which has an airflow drop of less than 15%, preferably less than 10%, more preferably less than 5% in tests demonstrating the reduction of the maximum airflow with a partially filled dust container analogous to EN 60312, and

   the filter bag has a volume in a range of above 2 l to 8 l measured according to EN 60312.
2. Apparatus according to claim 1, wherein the controlling device is an electronic controlling device which is adapted to control the electric input power of the motor-fan unit.
3. Apparatus according to claim 2, wherein the increase of the input power of the motor-fan unit required to maintain the substantially constant airflow when the filter bag is loaded with DMT8 dust analogous to EN 60312 is not more than 35%, preferably not more than 20%, and more preferably not more than 15% in reference to the input power of the motor-fan unit when the filter bag is empty.
4. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the motor-fan unit comprises a reluctance motor, preferably a switched reluctance motor.
5. Apparatus according to claim 1, wherein the controlling device comprises a throttle valve provided to control the airflow to be substantially constant.
6. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the controlling device is adapted such that the negative pressure downstream of the filter bag is used as controlled variable.
7. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the controlling device is adapted such that the negative pressure upstream of the filter bag is used as controlled variable.
8. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the controlling device is provided such that the flow rate measured at an optional position in the flow path is used as controlled variable.
9. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the filter bag is a flat bag.
10. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the filter bag comprises at least one surface fold.
11. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the motor-fan unit is adapted such that the vacuum cleaner generates, with a filter bag being inserted,

    at orifice 0 a negative pressure between 30 kPa and 6 kPa, preferably a negative pressure between 20 kPa and 8 kPa, and more preferably a negative pressure between 15 kPa and 8 kPa, and

    at orifice 8 (40 mm) an airflow of more than 50 l/s, preferably more than 60 l/s, and more preferably more than 70 l/s.
12. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the vacuum cleaner has, at orifice 8 (40 mm), a rate of airflow of more than 250 W, preferably of more than 300 W, more preferably of more than 350 W.
13. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the motor-fan unit has, at orifice 8 (40mm), an efficiency according to EN 60312, of at least 20%, preferably of at least 25%, and more preferably of at least 30%.
14. Apparatus according to one of the preceding claims, wherein the vacuum cleaner comprises a filter bag change indicator indicating if, during the vacuum-cleaning, the airflow drops under the substantially constant value for a predetermined period.

Images