DE4325110A1 - Staubsauger mit einem Filter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Bei einem bekannten Staubsauger dieser Art (DE 38 15 321 A1) befindet sich ein strömungsmäßig einem Staubsammlerraum nachgeschaltetes Motorgebläse in einer Kammer, die eine Durchströmöffnung für von üblichen Staubpartikeln befreite abströmende Luft aufweist. Die Durchstromöffnung weist an ihrer der Motorgebläsekammer abgewandten Seite eine umlaufende Dichtfläche auf, an welche der Rand eines Scheibenfilters dicht angelegt ist. Hierfür sorgen Stützstege an einem in die Kontur des Staubsauger- Gerätegehäuses integrierten, schwenkbar daran gelagerten Deckel, in dem die dann auch von feinsten Partikeln befreite Gebläseluft in einen am Boden des Gerätegehäuses vorgesehenen langgestreckten Ausstromkanal geleitet wird. Der Außenumfangsrand des Filterelements ist so zwischen die Stützstege des Deckels und die Dichtfläche der Durchströmöffnung eingeklemmt. Die hierfür verwendete plane mehrlagige Filterscheibe weist ein noch nicht zufriedenstellendes Filterergebnis auf. Zudem besteht die Gefahr, daß beim Einlegen nicht alle Randpartien in dichte Anlage mit der zugehörigen Dichtfläche gelangen, so daß Teile der vom Motorgebläse geforderten Luft an diesem Filterelement vorbeistreichen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Staubsauger gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch die ein sicherer Anschluß des Dichtelements an die Durchströmöffnung erreicht wird und welche die Anwendung eines hochwirksamen Filterelements zulassen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.

Bei einer Ausgestaltung eines Staubsaugers gemäß der Erfindung ist das Filterelement von einem formstabilen Rahmen umschlossen, der durch mechanische Zentrierung an einem Deckel sicher in die geförderte Dichtposition gegenüber der Durchströmöffnung zu bringen ist. Das in sich formunstabile Filterelement ist fest mit diesem Rahmen verbunden, so daß insgesamt eine zuverlässige Abdeckung der Durchströmöffnung, durch die vom Motorgebläse geförderte vorgereinigte Luft ausströmt, sichergestellt ist. Das Filterelement kann dabei insbesondere aus einer eng zieharmonikaförmig, also zick-zack gefalteten Filterscheibe bestehen, so daß eine in Bezug auf die vom Rahmen umschlossene Fläche wesentlich größere Filterfläche zur Verfügung steht. Dabei stehen die Faltkanten wechselweise in bzw. gegen die Strömungsrichtung der geförderten Luft,so daß sie gegen den vom Luftstrom erzeugten Druck die notwendige Steifigkeit besitzen. Durch den engen Umgriff des Rahmens um dieses gefaltete Filterelement wird insbesondere an den offenen Stirnkanten der einzelnen Falten ein dichter Abschluß erreicht, der noch dadurch gesichert werden kann, daß die offenen Stirnkanten mittels eines aushärtenden Klebstoffs an die jeweils benachbarten Wandabschnitte des Rahmens dicht angeklebt werden. Der Kleberauftrag kann dabei vor dem Einsetzen des Filterelements in den Rahmen vorgenommen werden. Zur sicheren Halterung und Abdichtung ist es auch zweckmäßig, für die Anbringung des Dichtelements im Rahmen eine Nut vorzusehen, die sowohl parallel zur Strömungsrichtung der das Filterelement durchströmenden Luft als auch im Bereich der benachbarten Faltkanten offen ist. In die so gebildete Nut wird in zähflüssigem Zustand ein zähelastisch aushärtender Klebstoff eingegossen, der die Abdichtung verbessert und insbesondere einen mechanisch stabilen Halt zwischen dem Filterelement und dem Rahmen bildet. Dieses Dichtelement ist insbesondere auf der Seite angebracht, von der die Luft zuströmt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Rahmens sind dagegen radial nach innen gerichtete Randstreifen zweckmäßig, welche die in Strömungsrichtung weisende Faltkanten untergreifen und so zur mechanischen Abstützung des Filterelements gegen den Luftströmungsdruck dienen. Der Rahmen weist zudem vorzugsweise einen seitlich neben dem Dichtelement vorgesehenen, radial umlaufenden Ringflansch auf, der einen Dichtring tragen kann, so daß der Filter insgesamt dicht an die Durchströmöffnung anzulegen ist. Hierfür ist es zweckmäßig, den Rahmen an seiner der Durchströmöffnung abgewandten Seite auf Stützstegen zentriert aufzulagern, die an einem schwenkbar am Gerätegehäuse angelenkten Deckel vorgesehen sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei geschlossenem Deckel die dichte Anlage des Filters an der Durchströmöffnung sichergestellt ist. Zwischen den Stützstegen kann dann die den Filter durchsetzende von sehr feinen Schwebeteilchen gereinigte Luft in einen am Boden des Gerätegehäuses vorgesehenen, zur Geräuschdämpfung lang ausgebildeten Ausblaskanal strömen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen eines teilweise dargestellten Staubsaugers näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht eines Staubsaugers im Bereich des Luftabströmweges von einem Motorgebläse mit einem nachgeschalteten Filter und

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Filter in Luftströmungsrichtung.

In einem nur teilweise angedeuteten Gerätegehäuse 1 eines Staubsaugers befindet sich ein für die Filterung der staubbeladenen angesaugten Luft ausgebildeter großvolumiger Filterbeutel 2 in einem Staubsammlerraum 3, an den sich eine Gebläsekammer 4 für die Aufnahme eines Motorgebläses 5 anschließt. Die vom Motorgebläse 5 geförderte und weitgehend gereinigte Luft entspannt sich in der Gebläsekammer 4 und strömt daraus nach unten in Richtung auf eine Bodenwand 6 des Gerätegehäuses durch eine Durchströmöffnung 7 aus. Der Durchströmöffnung 7 sind in der Gebläsekammer 4 Luftleitrippen 8 vorgeordnet, die derart schräg gestellt sind, daß ein Zugriff zum Motorgebläse 5 den Vorschriften entsprechend unterbunden ist. Der Durchströmöffnung 7 ist ein luftdurchlässiger Filter nachgeordnet, der in einem Rahmen 9 eine ziehharmonikaförmig bzw. zick-zack-förmig gefaltete Filterscheibe als Filterelement umlaufend und eng anliegend umschließt. Der Rahmen 9 weist in Strömungsrichtung eine axiale Länge auf, die der Höhe der einzelnen Falten des Filterelements angepaßt ist. Dadurch kommen die Stirnkanten 11 der einzelnen Falten an gegenüberliegenden Wandabschnitten 12 des Rahmens 9 durch entsprechende Längenbemessung des Filterelements 10 in dichte Anlage. Die Faltkanten 13 des Filterelements weisen wechselweise in bzw. gegen die Strömungsrichtung der geförderten Luft und erstrecken sich bei rechteckiger Ausbildung des Rahmens parallel zu den kurzen Wandabschnitten des Rahmens 9. Zur mechanischen Halterung und zusätzlichen Abdichtung weist der Rahmen im Bereich der gegen die Strömungsrichtung gerichteten Faltkanten 13.1 eine Nut 14 auf, die zur Durchströmöffnung 7 und zu den benachbarten Abschnitten der Stirnkanten 11 im Bereich der Faltkanten 13.1 offen ist. In die so gebildete Nut 14 ist als zusätzliches Dichtungselement 15 in zähflüssigem Zustand ein Klebstoff eingegossen, der zähelastisch aushärtet und die feste Verbindung zwischen dem Rahmen 9 und dem Filterelement 10 bewirkt. Die Nut 14 mit dem darin angeordneten Klebstoff 15 weist gegen die Luftströmungsrichtung. Dabei verschließt der Klebstoff 15 den freien Luftdurchtritt von der Nut 14 aus in die nach unten offenen Falten. Um auch die übrigen Abschnitte der Stirnkanten 11 zuverlässig und dicht mit der jeweils benachbarten Wandung 12 des Rahmens 9 zu verbinden, sind sie mittels Klebstoff an den Wandungen 12 festgesetzt. Hierzu können die Stirnkanten 11 und/oder die Wandabschnitte 12 vor dem Einsetzen des Filterelements 10 mit dem Klebstoff versehen sein, der ebenfalls in zähflüssigem Zustand aufgebracht wird und danach zähelastisch aushärtet. Zur zusätzlichen Abstützung des Filters 9, 10 weist der Rahmen 9 an seiner der Durchströmöffnung 7 abgewandten Seite radial nach innen gerichtete Randstreifen 16 auf, welche die in Strömungsrichtung weisenden Faltkanten 13.2 hintergreifen. Der Filter 10 ist dadurch zusätzlich gegen den Strömungsdruck abgestützt. Die Randstreifen 16 bestimmen dabei gleichzeitig die Einschubtiefe des Filterelements 10. Die Länge der Stirnkanten 11 ist so bemessen, daß das vollständig eingesetzte Filterelement 10 die Nut 14 nicht überragt. Die Nut 14 mit dem Klebstoff 15 erstreckt sich rundum um das Filterelement 10, so daß auch die beiden gegenüberliegenden Endfaltenabschnitte 13.3 über ihre parallel zu den Faltkanten 13 verlaufende Länge mit dem Rahmen 9 dicht verbunden sind.

Der Filter 9, 10 ist mit einem an den Rahmen 9 seitlich neben dem Dichtelement 15 angeordneten, radial umlaufenden Ringflansch 17 versehen, der als Außenumfangsrand einen Dichtring 18 in einer entsprechend angepaßten Nut trägt. Dieser Dichtring 18 steht in dichter Anlage mit der die Durchströmöffnung 7 umgebenden Dichtfläche 19. Als Gegenlager dient ein in die Gehäuseaußenkontur eingeformter, einen Übergang zwischen dem Boden 6 und einer Rückwand 20 des Gerätegehäuses bildender Deckel 21, der schwenkbar am Übergang zum Boden 6 am Gerätegehäuse gehalten ist und der am Übergang zur Rückwand 20 mittels einer Verriegelungstaste 23 in seiner dargestellten Arbeitslage lösbar verriegelt ist. Am Deckel 21 befinden sich Stützstege 23 die den Ringflansch 17 untergreifen, zentrieren und denselben so gegen die Dichtfläche 19 drücken, daß die geforderte Dichtung zwischen der Durchströmöffnung 7 und dem Filter 9, 10 gewährleistet ist. Der Rahmen 9 endet mit Abstand vom Deckel 21 und bildet in Verbindung mit den Stützstegen 23 wenigstens einen Strömungskanal, der einen im Bereich des Bodens 6 ausgebildeten langgestreckten Ausblaskanal 24 für die vom Motorgebläse 5 geförderte Luft bildet und so zur Geräuschdämmung beiträgt.

Es ergibt sich somit bei einfachem Aufbau und leichter Handhabbarkeit die Möglichkeit zur Anwendung eines zur Ausfilterung feinster Schwebstoffteile geeigneten Filterelements mit sehr grober Oberfläche und damit geringem Strömungswiderstand, wobei durch den Rahmen und die Positionierung desselben auf den Stützstegen ein sicherer, dichter Umschluß der Durchströmöffnung 7 erreicht wird. Ein Versatz des Außenumfangrandes 17, 18 gegenüber der Durchströmöffnung ist dadurch sicher vermieden, ebenso durch die Verklebung des Filterelements 10 mit dem Rahmen 9 andere Luftnebenströmungswege.

Claims (10)

1. Staubsauger mit einem im Gerätegehäuse angeordneten Filter, der mit seinem Außenumfangsrand dicht an eine angepaßte, eine Durchströmöffnung für von einem Motorgebläse geförderte Luft umgebende Dichtfläche anzulegen ist und der im Bereich der Durchströmöffnung ein luftdurchlässiges Filterelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (10) von einem umlaufend eng anliegenden Rahmen (9) umschlossen ist, der den Außenumfangsrand (17, 19) bildet und über ein zusätzliches Dichtelement (15) rundum dicht mit dem Filterelement (10) verbunden ist.

2. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (10) aus einer eng ziehharmonikaförmig gefalteten Filterscheibe besteht, deren Faltkanten (13) wechselweise in bzw. gegen die Strömungsrichtung der geförderten Luft gerichtet sind und daß das Dichtelement (15) zwischen den offenen Stirnkanten (11) der in einer Richtung weisenden Faltkanten (13) sowie entlang den beiden äußeren Faltkanten (13.3) und dem benachbarten Rahmenrand (14) angeordnet ist.

3. Staubsauger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (15) in einer auch zum Filterelement (10) hin offenen, dasselbe umschließenden Nut (14) des Rahmens (9) angeordnet ist.

4. Staubsauger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (15) aus einem zähflüssig in die Nut (14) eingebrachten, zähelastisch aushärtenden Klebstoff gebildet ist.

5. Staubsauger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (15) im Bereich der gegen die Luftströmungsrichtung weisenden Faltkanten (13.1) angeordnet ist.

6. Staubsauger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (9) seitlich neben dem Dichtelement (15) einen radial umlaufenden Ringflansch (17) als Außenumfangsrand aufweist, der einen Dichtring (18) trägt, welcher in dichte Anlage mit der Dichtfläche (19) der Durchströmöffnung (7) tritt.

7. Staubsauger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (9) mit radial nach innen gerichteten Randstreifen (16) die in Strömungsrichtung weisenden Faltkanten (13.2) hintergreift.

8. Staubsauger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (9) an seiner der Durchströmöffnung (7) abgewandten Seite zentriert auf Stützstegen (23) aufsitzt, die an einem schwenkbar am Gerätegehäuse (1) angelenkten Deckel (21) vorgesehen sind.

9. Staubsauger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Stirnkanten (11) der Falten des Filterelements (10) mit Klebstoff an die jeweils benachbarten Wandabschnitte (12) des Rahmens (9) dicht angeklebt sind.

10. Staubsauger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkanten (11) und/oder die Wandabschnitte (12) vor dem Einsetzen des Filterelements (10) in den Rahmen (9, 12) mit Klebstoff versehen sind.