DE69834473T2

DE69834473T2 - Stielstaubsauger mit Zyklonabscheider

Info

Publication number: DE69834473T2
Application number: DE69834473T
Authority: DE
Inventors: Michael F. Wright; Charles J. Thur; Brett A. Latimer; Paul D. Stephans
Original assignee: Royal Appliance Manufacturing Co
Current assignee: Royal Appliance Manufacturing Co
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2018-03-18
Also published as: ES2313460T3; ES2262201T3; US7131165B2; DE69841577D1; US6848146B2; US7146681B2; DE69834473D1; US6003196A; EP1661501B1; US20050055796A1; US6745432B2; ATE405203T1; US20050091786A1; EP0928594B1; US7134166B2; EP1661501A2; US6026540A; EP0928594B8; ATE461647T1; US20040016078A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Staubsauger. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Stielstaubsauger, die zum Aufsaugen von Schmutz und Abfällen von Teppichen und Böden verwendet werden.
Stielstaubsauger sind häufig anzutreffen. Sie weisen üblicherweise einen oberen Bereich mit einem Handgriff auf, den eine Bedienungsperson des Staubsaugers ergreifen und mit dem sie den Staubsauger manövrieren kann, und weisen ferner einen unteren Düsenbereich für die Reinigung auf, der über einen Boden, einen Teppich oder eine andere zu reinigende Oberfläche geschoben werden kann. Der obere Bereich ist häufig als festes Kunststoffgehäuse ausgebildet, der einen Staub und Schmutz sammelnden Filterbeutel aufnimmt, wobei auch der obere Bereich ein verlängerter Handgriff mit dem Filterbeutel sein kann, oder es ist ein externer Gewebebeutel vorhanden, der von dem Handgriff herabhängt. Die Reinigungsdüse ist mit dem oberen Bereich mit dem Handgriff schwenkbar verbunden, sodass der obere Bereich schwenkbar zwischen einer allgemeinen vertikalen aufrechten Abstellposition und einer geneigten Betriebsposition verschwenkbar ist. Die Unterseite der Düse weist eine darin ausgebildete Saugöffnung auf, die in Fluidkommunikation mit dem Filterbeutel steht.
Eine Unterdruck- oder Saugquelle, zum Beispiel eine Anordnung aus einem Motor und einem Ventilator, ist entweder in dem Düsenbereich oder in dem oberen Bereich des Staubsaugers aufgenommen. Die Saugquelle erzeugt einen Unterdruck, der notwendig ist, um Schmutz von dem Teppich oder dem Boden durch Unterdruck durch die Saugöffnung in den Filterbeutel einzusaugen. Typischerweise ist eine rotierende Bürstenanordnung in der Nähe der Saugöffnung vorgesehen, um Schmutz und Abfälle von der absaugenden Oberfläche zu lösen.
Um die Verwendung von Filterbeuteln zu vermeiden und auch die damit zusammenhängenden Kosten für und Umständlichkeiten bei dem Ersatz des Filterbeu tels, wird bei einem anderen Typ von Stielstaubsaugern anstelle von Filterbeuteln eine zyklonische Luftströmung verwendet, um den größten Anteil des Schmutzes und anderer Partikel aus dem Saugluftstrom zu entfernen. Die Luft wird dann gefiltert, um restliche Teilchen auszufiltern, zu dem Motor zurückgeführt und anschließend ausgeblasen.
Es hat sich herausgestellt, dass solche bekannten Stielstaubsauger mit zyklonischer Luftströmung nicht wirklich effektiv und in ihrer Anwendung umständlich sind. Bei diesen bekannten Staubsaugern mit zyklonischer Luftströmung ist zum Beispiel das Verfahren zum Entleeren von Staub und Schmutz aus dem den Staub sammelnden Behälter der Zyklonkammer umständlich, wobei häufig der Inhalt des Sammelbechers verschüttet wird. Ebenso ist bei diesen bekannten Geräten der Ersatz des Filterelementes unbequem. Bei anderen Staubsaugern mit zyklonischer Luftströmung wurde festgestellt, dass sie Luft ausblasen, die nicht frei von Rest-Verunreinigungen ist. Zum Beispiel wird bei einem bekannten Gerät die Luftströmung gefiltert, nachdem sie durch die Zyklonkammer geströmt ist, wonach jedoch anschließend die Luftströmung durch die Motoranordnung strömt, wo sie möglicherweise durch die Motoranordnung selbst wieder verunreinigt wird, bevor sie in die Atmosphäre ausgeblasen wird.
Da der Zyklonbetrieb solcher Staubsauger nicht vollständig den gesamten Schmutz, Staub und andere Verunreinigungen aus der Saugluftströmung entfernt, ist es notwendig, stromabwärts von der Zyklonkammer einen Filter einzusetzen. Bekannte Staubsauger mit einer zyklonischen Luftströmung haben hierzu konventionelle Filterelemente mit herkömmlichen Stoffen vorgesehen, um die Luftströmung zu filtern, nachdem sie durch die Zyklonkammer geströmt ist. Diese bekannten Filterelemente haben jedoch erhebliche Schwierigkeiten verursacht. Ein herkömmliches Filter, das ausreichend fein ist, um die Luftströmung effektiv zu filtern, behindert die Luftströmung übermäßig und verringert die Effektivität des Zyklonbetriebes. Auf der anderen Seite filtert ein grobes Filter restliche Verunreinigungen aus der Luftströmung nicht effektiv aus. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass konventionelle Filterstoffe, so zum Beispiel Papier oder Faserstoffe, schnell verstopfen, wodurch die Geschwindigkeit der Luftströmung mit der Zeit abnimmt. Aus diesem Grunde besteht die Notwen digkeit, bei einem Staubsauger mit zyklonischer Luftströmung einen effektiven Filter vorzusehen, der relativ zu der Zyklonkammer stromabwärts angeordnet ist, um die Luftströmung effektiv zu filtern, ohne dass Verstopfung auftritt.
Ein Staubsauger mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 ist in der EP-A-0042723 beschrieben.
Demgemäß wurde es als wünschenswert erachtet, einen neuen und verbesserten Stielstaubsauger zu entwickeln, mit dem die oben genannten und andere Schwierigkeiten beseitigt werden können, wobei bessere und vorteilhaftere Gesamtergebnisse geliefert werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein neuer und verbesserter Stielstaubsauger angegeben. Dieses wird erreicht durch den Staubsauger gemäß Anspruch 1.
Ein Stielstaubsauger umfasst ein Gehäuse, das eine Zyklonkammer für die Luftströmung umfasst, um Verunreinigungen aus einer angesammelten Luftströmung zu entfernen. Das Gehäuse weist einen Saugeinlass für die Luftströmung und einen Auslass für die angesaugte Luftströmung auf, die in Fluidkommunikation mit der Zyklonkammer für die Luftströmung stehen. Ein Bodenbereich für die Düse weist eine Hauptsaugöffnung auf, die fluidisch mit dem Einlass der Zyklonkammer für die Luftströmung verbunden ist. Eine Saugquelle für die Luftströmung ist vorgesehen und hat einen Einlass, der fluidisch mit dem Auslass der Zyklonkammer für die Luftströmung verbunden ist, sowie einen Ausblasauslass für die angesaugte Luftströmung. Die Saugquelle erzeugt und hält eine gesaugte Luftströmung von der Hauptsaugöffnung der Düse bis zu dem Ausblasauslass der Saugquelle aufrecht. Eine Hauptfilteranordnung ist in Fluidkommunikation zwischen der Zyklonkammer für die Luftströmung und der Saugquelle angeordnet, um restliche Verunreinigungen aus der angesaugten Luftströmung stromabwärts relativ zu der Zyklonkammer auszufiltern. Die Hauptfil teranordnung weist ein Filterelement mit einem porösen Filtermedium aus hochdichtem Polyethylen auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ein Staubsauger einen aufrechten Gehäusebereich auf, der mit einem Handgriff versehen ist. Ein Bodenbereich mit einer Düse ist schwenkbar mit dem aufrechten Gehäusebereich verbunden und weist eine Hauptsaugöffnung auf, die in dessen Unterseite ausgebildet ist. Eine Zyklonkammer für die Luftströmung ist in dem aufrechten Gehäusebereich gelegen und trennt Staub und Schmutz aus einer Saugluftströmung ab. Eine Saugquelle ist in dem aufrechten Bereich oder in dem Düsenbereich gelegen und weist einen Saugeinlass für die Luftströmung, der in Fluidkommunikation mit der Zyklonkammer steht, und einen Auslass für die angesaugte Luftströmung auf. Eine Hauptfilteranordnung ist zwischen der Zyklonkammer und der Saugquelle gelegen, um restlichen Staub und Schmutz aus der angesaugten Luftströmung auszufiltern, nachdem die angesaugte Luftströmung durch die Zyklonkammer für die Luftströmung hindurchgeströmt ist. Eine Endfilteranordnung ist entweder in dem Gehäuse oder dem Bodenbereich mit der Düse gelegen und steht in Fluidkommunikation mit dem Saugauslass für die Luftströmung der Saugquelle, um die Saugluftströmung zu filtern, die durch die Saugquelle abgegeben wird, bevor die Saugluftströmung in die Atmosphäre abgeblasen wird.
Ein Staubsauger weist einen Düsenbereich auf. Ein Gehäusebereich ist mit dem Düsenbereich verbunden und steht in Fluidkommunikation mit dem Düsenbereich. Eine Zyklonkammer für die zyklopische Luftströmung ist in dem Gehäusebereich gelegen, um Schmutz und Staub aus einer angesaugten Luftströmung abzutrennen, die in den Gehäusebereich in einen Einlass einströmt, der an der Peripherie des Gehäusebereiches gelegen ist, und zu einem Auslass strömt, der an einem Scheitel des Gehäusebereiches gelegen ist. Eine Filterkammer ist in dem Gehäusebereich zwischen der Zyklonkammer für die Luftströmung und dem Auslass des Gehäusebereiches gelegen. Die Filterkammer weist ein erstes Filtergehäuse und ein erstes Filterelement auf, das in dem ersten Filtergehäuse eingesetzt ist. Das erste Filterelement und das erste Filtergehäuse wirken so zusammen, dass ein kurvenreicher Strömungsweg für die Luftströmung von der Zyklonkammer bis zu dem Auslass des Gehäusebereiches erzeugt wird.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines neuen und verbesserten Staubsaugers.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Angabe eines Staubsaugers mit einer Zyklonkammer für die Luftströmung, durch die die angesaugte Luftströmung fließt, um Staub und Schmutz aus der Luftströmung abzutrennen und um den abgetrennten Staub und Schmutz in einem leicht und bequem zu leerenden Schmutzbehälter zu sammeln.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe eines Stielstaubsaugers mit einer Zyklonkammer und mit einem Hauptfilter, der effektiv restliche Verunreinigungen aus der angesaugten Luftströmung zwischen der Zyklonkammer und der Motoranordnung ausfiltert, ohne dass die Luftströmung übermäßig behindert wird und ohne dass frühes Verstopfen eintritt.
Noch ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Angabe eines Stielstaubsaugers mit zyklonischer Luftströmung mit einem Endfilter, der stromabwärts von der Saugmotoranordnung gelegen ist, um die angesaugte Luftströmung unmittelbar, bevor diese in die Atmosphäre abgeblasen wird, zu filtern.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Angabe eines Staubsaugers mit sowohl einem Hauptfilter als auch einem Endfilter, wobei sowohl der Hauptfilter als auch der Endfilter leicht entfernt und ausgetauscht werden können.
Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines Staubsaugers mit einem Filterelement, das in einem Filtergehäuse montiert ist, wobei das Filterelement und das Filtergehäuse so zusammenwirken, dass ein kurvenreicher Strömungsweg für die hindurch strömende Luft erzeugt wird.
Weitere nützliche Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden für einen Fachmann beim Lesen und Verstehen der folgenden detaillierten Beschreibung klar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann mit unterschiedlichen Komponenten und Strukturen ausgebildet werden, wobei bevorzugte Ausführungsbeispiele hier anhand der begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, in der:
1 eine perspektivische Ansicht ist, in der ein Stielstaubsauger mit zyklonischer Luftströmung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
2 eine Vorderaufsicht auf den in 1 dargestellten Staubsauger ist;
3 und 4 jeweils Seitenansichten des in 1 gezeigten Staubsaugers sind;
5 eine rückwärtige Ansicht des Staubsaugers gemäß 1 ist, wobei zum besseren Verständnis ferner die erforderlichen Saugkanalanordnungen in gestrichelten Linien gezeigt sind;
6 eine ebene Unteransicht des Staubsaugers gemäß 1 ist;
7 eine Aufsicht uaf den aufrechten Bereich des Staubsaugers gemäß 1 ist;
8 eine geschnittene Seitenansicht eines Teiles des in 1 dargestellten Staubsaugers ist, wobei ferner schematisch die Saugluftströmung dargestellt ist;
9 eine perspektivische Ansicht des in 7 dargestellten Bodenbereiches ist, wobei der Schmutzbehälter und das Hauptfiltergehäuse zum besseren Verständnis entfernt sind;
10 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Hauptfilters, des Hauptfiltergehäuses und des Schmutzbehälters ist;
11 eine perspektivische Darstellung der Endfilteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
12A und 12B eine rückwärtige Aufsicht beziehungsweise eine Bodenansicht des oberen Bereiches des Hauptfiltergehäuses sind;
13A eine perspektivische Ansicht eines Hauptfilters gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
13B eine Unteransicht des Hauptfilters ist;
13C eine Querschnittsansicht des Hauptfilters längs der Linie C-C in 13B ist;
13D eine Querschnittsansicht eines weiteren Hauptfilterelementes gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
14 eine Vorderansicht, teilweise längs der Linie E-E in 8 geschnitten, ist, in der der aufrechte Bodenbereich des Staubsaugers gemäß 1 dargestellt ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Die Darstellungen in den Figuren dienen lediglich zur Illustrierung bevorzugter Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung und sollen diese nicht beschränken, wobei in den 1 bis 6 ein Stielstaubsauger A mit einem aufrechten Gehäusebereich B und einem Düsenbodenbereich C dargestellt ist. Die Bereiche B, C sind schwenkbar oder gelenkig miteinander durch die Verwendung von Drehzapfen oder einer anderen geeigneten Gelenkanordnung D verbunden, sodass der aufrechte Gehäusebereich B zwischen einer allgemein vertikalen Abstellposition (wie dargestellt) und einer geneigten Betriebsposition verschwenkt werden kann. Sowohl der aufrechte Bereich B als auch der Düsenbereich C sind vorzugsweise aus herkömmlichen Materialien, so zum Beispiel gespritztem Kunststoff oder dergleichen hergestellt. Der aufrechte Bereich B umfasst einen Handgriff 20, der sich nach oben erstreckt und der von einer Bedienungsperson des Staubsaugers A ergriffen und mit der der Staubsauger manövriert werden kann.
Während des Saugbetriebes wandert die Düsenbasis C über den Boden, den Teppich oder eine andere darunter liegende zu reinigende Fläche. Die Unterseite 24 (6) der Düse weist eine darin ausgebildete Hauptsaugöffnung 26 auf, die sich im Wesentlichen quer über die Breite der Düse an deren vorderem Ende erstreckt. Die Hauptsaugöffnung 26 steht in Fluidkommunikation mit dem aufrechten Bodenbereich B des Staubsaugers über eine Passage 30 und eine Verbindungsschlauchanordnung 34 (5). Eine rotierende Bürstenanordnung 36 ist im Bereich der Düsenhauptsaugöffnung 26 angeordnet, die die abzusaugende Oberfläche berührt und abschruppt, um eingebetteten Schmutz und Staub zu lösen. Mehrere Räder 38 stützen die Düse auf der zu reinigenden Oberfläche ab und erleichtern ihre Bewegung über die Oberfläche.
Der Stielstaubsauger A weist eine Vakuum- beziehungsweise Saugquelle auf, um für den Saugbetrieb die erforderliche Saugluftströmung zu erzeugen. Insbesondere in Bezug auf die 5 und 9 erzeugt eine geeignete Saugquelle, zum Beispiel eine Anordnung E aus einem Elektromotor und einem Ventilator, eine Saugkraft in einem Saugeinlass 40 und eine Ausblaskraft in einem Ausblasauslass 42. Der Ausblasauslass 42 der Motoranordnung steht in Fluidkommunikation mit einer Endfilteranordnung F, um die Ausblasluftströmung von jeglichen Verunreinigungen zu filtern, und zwar unmittelbar vor ihrer Abgabe in die Atmosphäre. Der Saugeinlass 40 der Motoranordnung steht andererseits in Fluidkommunikation mit einer länglichen Saugleitung 46, die sich ausgehend von der Motor/Ventilator-Anordnung E nach oben zu einem oberen Bereich des aufrechten Bereiches B erstreckt, wo sie mit dem Staub und Schmutz abtrennenden Bereich G des Staubsaugers A mit der zyklonischen Saugluftströmung kommuniziert, um darin eine Saugkraft zu erzeugen.
Mit speziellem Bezug auf die 7 und 8 weist der Staub und Schmutz abtrennende Bereich G mit der zyklonischen Saugluftströmung, der in dem aufrechten Bereich B aufgenommen ist, eine Filtergehäuseanordnung 50 und einen passenden Staub- und Schmutzbecher beziehungsweise eine Kammer 52 auf. Die Bereiche 50, 52 begrenzen eine allgemein zylindrische Zyklonkammer 54 für die Luftströmung.
Wie auch in Bezug auf die 10 zu sehen, ist die Hauptfiltergehäuseanordnung 50 selbst aus zwei passenden Bereichen aufgebaut – einem oberen festen Gehäusebereich 50a und einem unteren lösbaren Filtergehäusebereich 50b. In dem unteren abnehmbaren Filtergehäusebereich 50b ist ein Hauptfilterelement oder eine Patrone H aufgenommen und festgehalten. Der Filtergehäusebereich 50b ist lösbar mit dem oberen Gehäusebereich 50a verbunden, um das Filterelement H in einer Betriebsfilterposition zu halten. Insbesondere weist der Bereich 50b mehrere von diesem wegragende Lappen oder Mitnehmer 54b auf. Ebenso ist in Bezug auch auf 12B es gezeigt, dass der obere Gehäusebereich 50a Passlappen oder Passmitnehmer 54a aufweist. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Komponenten 50a, 50b bei einer Drehung des Filtergehäusebereiches 50b relativ zu dem oberen Gehäusebereich 50a in einem schlüsselartigen Eingriff miteinander verbunden werden, sodass ein Filterelement H sicher in der Betriebsstellung gehalten wird. Anstelle der Passlappen 54a, 54b können die zwei Gehäusebereiche 50a, 50b alternativ Passschrauben, Clips oder andere geeignete zusammenarbeitende Befestigungsmittel aufweisen. Der Filtergehäusebereich 50b weist mehrere diesen durchdringende Öffnungen, Schlitze oder andere Passagen 56 auf, und zwar bevorzugt in der unteren Hälfte, sodass die Saugluftströmung frei aus der Kammer 54 in den Filtergehäusebereich 50b zu dem Hauptfilterelement H strömt.
Der obere Gehäusebereich 50a weist eine Auslasspassage 60 (8) für die Saugluftströmung auf, die mit der Zyklonkammer 54 über eine Öffnung 62 kommuniziert. Die Auslasspassage 60 kommuniziert auch mit der länglichen Saugleitung 46, die zu der Motor/Ventilator-Anordnung E führt, wenn die Hauptfilter-Gehäuseanordnung 50 mit dem aufrechten Saugbereich B verbunden ist. Die 8 und 9 zeigen, dass die längliche Saugleitung 46 sich von der Motor/Ventilator- Anordnung E nach oben erstreckt und mit der Auslasspassage 60 des Filtergehäusebereiches kommuniziert, sodass der Saugeinlass der Motor/Ventilator-Anordnung E in Fluidkommunikation mit der Zyklonkammer 54 steht. Wenn die Hauptfiltergehäuseanordnung 50 zusammengesetzt ist und sich in der beschriebenen Betriebsposition befindet, liegt eine trichterartige Öffnung 66 (10) des Filterelementes H fluiddicht an dem Umfang der Öffnung 62 an. Somit kann die Saugluftströmung von der Zyklonkammer 54 zu dem Saugeinlass 42 der Motor/Ventilator-Anordnung nicht an dem Hauptfilterelement H vorbeiströmen, sondern muss stattdessen hier hindurchfließen und wird von restlichen Verunreinigungen gefiltert. Bevorzugt sind die Öffnung 62 und damit auch das Hauptfilterelement H mittig in der Zyklonkammer 54 gelegen, um den zyklonischen Luftstrom in die Kammer zu erleichtern.
Die Saugluftströmung tritt in einem oberen Bereich der Zyklonkammer 54 zum Abtrennen von Staub und Schmutz durch einen allgemein tangentialen Einlass 80 für die Saugluftströmung ein. Bei einer bevorzugten Ausführung, wie diese in den 12a bis 12b gezeigt ist, wird der Einlass 80 für die Luftströmung in die Zyklonkammer in dem oberen Bereich 50a der Hauptfiltergehäuseanordnung 50 ausgebildet. Es sei bemerkt, dass der Einlass 80 vollständig auf einer Seite einer Mittellinie 81 des oberen Gehäusebereiches angeordnet ist, um eine umlaufende Wirbelströmung in dem Filtergehäusebereich 50b zu indizieren. Der Einlass 80 der Kammer 54 für die Saugluftströmung steht in Fluidkommunikation mit einem Saugschlauch 82 für die Luftströmung über ein Anschlussstück 84. Wie in 5 gezeigt, sind die Schläuche 82, 34 fluidisch über einen Anschluss 86 miteinander verbunden. Somit steht die auf der Düsenunterseite 24 ausgebildete Hauptsaugöffnung 26 in Fluidkommunikation mit der Zyklonkammer 54 über die Passage 30, die Schläuche 34, 82 und den Saugeinlass 80 für die Zyklonkammer.
Der Schmutzbehälter 52 der Trennanordnung G zum Ausfiltern von Staub und Schmutz aus der zyklonischen Luftströmung ist je nach den Anforderungen für eine hohe Kapazität und ein leichtes Entleeren der Inhalte ausgelegt. In 8 sieht man, dass der Schmutzbehälter 52 mehr als das halbe Volumen der Zyklonkammer 54 ein nimmt. Damit erreicht man eine maximale Kapazität des Behälters 52, um die Betriebszeit zu verlängern, bevor der Schmutzbehälter 52 geleert werden muss.
Der Schmutzbehälter 52 ist mit dem Stielstaubsaugerbereich B über ein Gelenk 90 verbunden, wodurch der Schmutzbehälter 52, wie durch den Pfeil I angedeutet, zwischen einer aufrechten Betriebsposition und einer offenen, nach vorne gekippten Position schwenken kann. Wie hier gezeigt, weist das Gelenk 90 eine erste Komponente 92, die mit dem Schmutzbehälter 52 verbunden ist, und eine zweite passende Komponente 94 auf, die an dem aufrechten Bereich B ausgebildet ist. Wenn der Schmutzbehälter 52 in die offene Position geschwenkt wird, kann er nach oben aus dem Bereich B herausgezogen und abgenommen werden, um das Entleeren des Schmutzbehälters zu erleichtern. Nachdem der Schmutzbehälter entleert ist, wird das vorhergehend beschriebene Verfahren in umgekehrtem Sinne verwendet, sodass der Schmutzbehälter wieder in der Betriebsposition ist. An der Außenseite des Behälters 52 ist ein Handgriff 96 vorgesehen, um einer Bedienungsposition die Bewegung des Behälters zwischen der Betriebsposition, der offenen Position und der abgenommenen Position zu erleichtern. Ein elastisch vorgespannter Sperrriegel 98 hält den Schmutzbehälter in der Betriebsposition. Der Sperrriegel 98 wird mit Hilfe einer Feder oder eines anderen elastischen Elementes oder durch die natürliche Elastizität des Kunststoffes, aus dem er geformt ist, vorgespannt.
Immer noch mit Bezug auf die 8 ist der obere Rand 100 des Schmutzbehälters, der das obere Ende des Behälters 52 begrenzt, vorzugsweise abwärts in Richtung weg von dem Handgriff 96 oder der Vorderseite des Behälters 52 geneigt. Die Anordnung des Hauptfiltergehäusebereiches 50 ist mit einem komplementär passenden geneigten Rand 102 ausgestattet, und eine Abdichtung, zum Beispiel eine Dichtung oder eine andere Struktur (nicht gezeigt), ist zwischen den Rändern 100, 102 vorgesehen, um eine Leckströmung in die Zyklonkammer 54 für die Luftströmung zu verhindern. Der obere geneigte Rand 100 des Schmutzbehälters 52 stellt auch sicher, dass dann, wenn der Behälter in die offene Position geschwenkt wird, der obere Rand 100 in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene zu liegen kommt. Somit ist es sehr unwahrscheinlich, dass der Inhalt des Behälters verschüttet wird, wenn der Behälter wäh rend der Entleerungsoperation geöffnet wird. Vorzugsweise wird der Winkel, unter dem der obere Rand 100 aus der Horizontalen geneigt ist, so gewählt, dass er in Verbindung mit dem maximalen Abstand des Behälters auf einem Bogen I bei der Öffnung verschwenkt wird, sodass dann, wenn der Behälter vollständig geöffnet ist, der obere Rand in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene liegt.
Wie in den 13A bis 13C dargestellt, ist das Hauptfilterelement A in seiner Gesamtgestalt allgemein kegelstumpfförmig und konvergiert in Richtung weg von der Filteröffnung 66 in Richtung auf ein gegenüberliegendes Filterende 110. Jedoch wird ein Fachmann erkennen, dass eine zylindrische oder eine andere Konfiguration des Filters vorteilhaft verwendet werden kann, ohne dass von dem Gegenstand und dem Gesamtziel der Erfindung abgewichen wird.
Das bevorzugte Filtermedium ist aus Porex^®, einem offenzelligen porösen Stoff auf der Basis von hochdichtem Polyethylen, das käuflich von der Porex Technologies Corporation, Fairburn, Georgia 30213, bezogen werden kann, oder aus einem äquivalentem mit Poren versehenem Filtermedium. Dieses bevorzugte Filtermedium ist ein fester offenzelliger Schaum, der formbar, maschinell bearbeitbar oder anderwärts in jede beliebige Form bearbeitbar ist, die für eine spezielle Anwendung als vorteilhaft erachtet wird. Um die Filterung zu optimieren, jedoch auch ausreichende Geschwindigkeiten der Luftströmung zu erlauben, hat das bevorzugte Filtermedium bevorzugt im Durchschnitt Porengrößen im Bereich zwischen 45 μm bis 90 μm. Wie in den 13A bis 13C gezeigt, ist der Filter H bevorzugt als gefaltete oder verschlungene Konfiguration ausgebildet, um die Fläche 112 der äußeren Oberfläche des Filters zu maximieren. Die maximierte Oberfläche 112 erlaubt es, für das Filtermedium eine kleinere Porengröße vorzusehen, ohne dass die hindurchströmende Luft übermäßig behindert wird. Insbesondere bevorzugt wird das Filtermedium mit zwei länglichen und konzentrischen Zylindern und/oder Kegelstümpfen 114a, 114b mit einer tiefen Ringpassage 116 zwischen diesen ausgebildet. Vorzugsweise ist eine tiefe zentrale Passage 118 in dem innersten Zylinder oder Kegelstumpf 114a ausgebildet. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass andere Filterkonstruktionen, wenn gewünscht, ebenso verwendet werden können. So ist es zum Beispiel möglich, ein Filterelement zu ver wenden, das keine tiefe zentrale Passage hat. 13D stellt eine solche alternative Konfiguration des Filterlementes H' dar. Gleiche Komponenten wie bei dem Hauptfilterelement H werden mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei ein Strichsuffix (') vorgesehen wird. Das Filterelement H' wird durch konzentrische zylindrische Abschnitte 114a', 114d' gebildet, die durch eine tiefe ringförmige Passage 116' voneinander getrennt sind. Jedoch weist im Gegensatz zu dem Hauptfilterelement H das Element H' keine tiefe zentrale, in dem inneren Zylinder 114a' ausgebildete Passage auf.
Wie erwähnt, weist der Staubsauger A auch eine Endfilteranordnung F auf, um die Saugluftströmung stromabwärts von der Motor/Ventilator-Anordnung und unmittelbar vor deren Ausblasen in die Atmosphäre zu filtern. Die bevorzugte Endfilteranordnung F ist am besten in 11 dargestellt und weist einen Einlass 120 für eine Saugluftströmung auf, der in Fluidkommunikation mit dem Ausblasauslass 42 der Anordnung E aus Motor und Ventilator steht. Der Einlass 120 steht selbst in Fluidkommunikation mit einem länglichen Raum 122, der zu der Atmosphäre geöffnet ist und Filterstoffe enthält. Eine schützende Gitter- oder Netzstruktur ist mit einem Schnappverschluss oder auf andere Weise wirksam oberhalb des Raumes 122 gehalten, um den Filterstoff am Platz zu halten. Das Filtermedium ist vorzugsweise ein Filterelement mit einem hoch wirksamen Teilchenbehälter (HEPA) in Blatt- oder Blockform. Das Filtermedium wird in dem Raum in Position durch das Gitter 124 gehalten, kann jedoch leicht ersetzt werden, indem das Gitter entfernt wird. Somit wird ein Fachmann erkennen, dass selbst dann, wenn die Motor/Ventilator-Anordnung Verunreinigungen in die Saugluftströmung stromabwärts von dem Hauptfilterelement H einführt, die Endfilteranordnung F diese Verunreinigungen entfernen wird, sodass lediglich Luft frei von Verunreinigungen in die Atmosphäre ausgeblasen wird.
Insbesondere in den 8 und 14 ist der Betrieb des Staubsaugers A dargestellt, wobei der Fluss der Saugluftströmung durch die Pfeile J angegeben ist. Die Motor/Ventilator-Anordnung E oder eine andere Saugquelle erzeugt in der länglichen Saugleitung 46 eine Saugkraft an ihrem Saugeinlass 42 und damit auch in der Trenn-Zyklonkammer 54. Diese Saugkraft, d.h. ein negativer Druck in der Kammer 54, steht mit der in der Düsenunterseite 24 ausgebildeten Hauptsaugöffnung 26 über die Schläuche 82, 34 (5) und entsprechende Anschlüsse zur Verfügung. Dieses bewirkt, dass in Verbindung mit der Bürstaktion der rotierenden Bürstenanordnung 36 Staub und Schmutz von der zu reinigenden Oberfläche in die Saugluftströmung J eingetrieben und in den oberen Bereich der Kammer 54 über den allgemein tangentialen Einlass 80 hereingezogen wird.
Die Lage des Einlasses 80, der Auslasspassage 60 und der generell zylindrischen Konfiguration der Kammer 54 verursacht, dass die Saugluftströmung einem Wirbelweg oder zyklonischen Weg abwärts innerhalb der Kammer 54 folgt und dann sich aufwärts durch einen zentralen Bereich der Kammer 54 in Richtung auf den zentral gelegenen Gehäusebereich 50b des Hauptfilters bewegt. Die Orientierung des Einlasses 80 beeinflusst die Richtung der zyklonischen Luftströmung, und die Erfindung ist nicht beschränkt auf eine spezielle Richtung, zum Beispiel einer Richtung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn. Ein Fachmann erkennt sicherlich, dass der Ausdruck „zyklonisch", wie er hier benutzt wird, nicht beschränkt ist auf eine spezielle Richtung der Rotation der Luftströmung. Durch diese Zyklonwirkung wird ein erheblicher Teil des eingezogenen Staubes und Schmutzes aus der Saugluftströmung abgetrennt und verursacht, dass der Staub und Schmutz in dem Staubbecher beziehungsweise Behälter 52 abgelegt wird. Die Saugluftströmung strömt dann durch die in dem Gehäusebereich 50b des Hauptfilters ausgebildeten Öffnungen 56, strömt durch das Hauptfilterelement H, sodass restliche Verunreinigungen entfernt werden, und verlässt die Zyklonkammer 54 durch die Auslasspassage 60 für die Saugluftströmung, die in dem Gehäusebereich 50a des Hauptfilters ausgebildet ist. Die Saugluftströmung wird zu der Motor/Ventilator-Anordnung E geleitet und durch den Auslass 42, wie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet, zu der Endfilteranordnung F weitergeleitet, wo sie erneut durch den HEPA-Filter gefiltert wird, um alle Verunreinigungen, die durch die Kammer 44 und den Filter H strömten, und alle Verunreinigungen in der Luftströmung aufgrund der Strömung durch die Motor/Ventilator-Anordnung E zu entfernen
Das Hauptfilterelement H kann gereinigt werden, indem es entweder manuell oder in einer Spülmaschine gewaschen wird – da es spülmaschinenfest ist –, um Staub- oder Schmutzteilchen zu entfernen, die an dem Filterelement anhängen. Es ist jedoch wichtig, dass der Filter H getrocknet wird, bevor er wieder verwendet wird. Das Filtermedium für den Endfilter der Filteranordnung F kann jedoch nicht gereinigt werden und muss ersetzt werden, wenn es verstopft ist.
Die Erfindung wurde in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben. Offensichtlich werden einem Fachmann Modifikationen und Abänderungen beim Lesen und Verstehen der vorstehenden detaillierten Beschreibung einfallen. Es ist beabsichtigt, dass sich die Erfindung auf alle solchen Modifikationen und Veränderungen erstreckt, soweit sie in den Gegenstand der anhängenden Ansprüche oder Äquivalente hiervon fallen.

Claims

Stielstaubsauger mit: einem aufrechten Gehäusebereich (B), der mit einem Handgriff (20) versehen ist; einem Bodenbereich (C) mit einer Düse, der schwenkbar mit dem aufrechten Gehäusebereich (B) verbunden ist, wobei der Bodenbereich (C) mit der Düse eine Hauptsaugöffnung (26) aufweist, die in dessen Unterseite ausgebildet ist; einer Zyklonkammer (54) für die Luftströmung, die in dem aufrechten Gehäusebereich (B) gelegen ist, um Staub und Schmutz aus einer Saugluftströmung abzutrennen; einer Saugquelle (E), die in dem aufrechten Gehäusebereich (B) oder dem Bodenbereich (C) mit der Düse gelegen ist und einen Saugeinlass (40) für die Luftströmung aufweist, der in Fluidkommunikation mit der Zyklonkammer (54) steht, und einen Auslass (42) für die angesaugte Luftströmung aufweist, wobei ein unterer Bereich der Zyklonkammer (45) als Schmutzbehälter (52) ausgebildet ist, um Staub und Schmutz, die aus der Saugluftströmung abgetrennt wurden, aufzunehmen und zurückzuhalten; und mit einer Endfilteranordnung (F), die in dem Gehäuse oder dem Bodenbereich mit der Düse (B, C) gelegen ist, wobei die Endfilteranordnung (F) in Fluidkommunikation mit dem Saugauslass (42) für die Luftströmung der Saugquelle (E) steht, um die Saugluftströmung zu filtern, die durch die Saugquelle (E) abgegeben wird, bevor die Saugluftströmung in die Atmosphäre abgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hauptfilteranordnung (50) mit einem Hauptfilterelement (A) zwischen der Zyklonkammer (54) und der Saugquelle (E) angeordnet ist, um restlichen Staub und Schmutz aus einer Saugluftströmung auszufiltern, nachdem die Saugluftströmung durch die Zyklonkammer (54) hindurchgeströmt ist, wobei das Hauptfilterelement (H) eine gewickelte äußere Oberfläche (112) aufweist.
Staubsauger nach Anspruch 1, wobei die Endfilteranordnung (F) ein Filtermedium mit hoch wirksamer Teilchenzurückhaltung (HEPA) aufweist.
Staubsauger nach Anspruch 1, wobei die Hauptfilteranordnung (50) ein Filterelement mit einem Filtermedium aus porösem, hoch dichten Polyethylenschaum aufweist.
Staubsauger nach Anspruch 3, wobei das poröse Filtermedium Poren mit einer mittleren Porengröße von weniger als etwa 90 μm aufweist.
Staubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die gewickelte äußere Oberfläche (112) zumindest einen ersten länglichen inneren Filterbereich (114a) und einen zweiten länglichen Filterbereich (114b) begrenzt, wobei der erste (114a) und der zweite (114b) Filterbereich voneinander durch eine breite Luftströmungspassage (116) getrennt sind.
Staubsauger nach Anspruch 1, wobei der Schmutzbehälter (52) zwischen einer Betriebsposition und einer offenen Position verschwenkbar ist und ein oberes mit einem geneigten Rand (100) versehenes Ende aufweist, sodass dann, wenn der Schmutzbehälter (52) vollständig in die offene Position geschwenkt ist, der geneigte Rand (100) in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene gelegen ist, um ein Verschütten des abgetrennten Schmutzes und Staubes zu verhindern.
Staubsauger nach Anspruch 1, wobei nach dem Abtrennen von Staub und Schmutz aus der Saugluftströmung in der Zyklonkammer (54) die Saugluftströ mung in den aufrechten Gehäusebereich (B) zwischen einem Einlass (80), der an dem Umfang des aufrechten Gehäusebereiches (B) gelegen ist, und einem Auslass (60) strömt, der am oberen Ende des aufrechten Gehäusebereiches (B) gelegen ist, wobei ein Gehäusebereich (50b) für den Filter vorgesehen ist, und wobei das Hauptfilterelement (H) und der Gehäusebereich (50b) für den Filter zusammenwirken, um einen kurvenreichen Strömungsweg für die Luft zu erzeugen, die von der Zyklonkammer (54) zu dem Auslass (60) des aufrechten Gehäusebereiches (B) fließt.
Staubsauger nach Anspruch 1, wobei die Hauptfilteranordnung zusammen wirkende Befestigungseinrichtungen umfasst, um den Gehäusebereich (50b) mit einem oberen festen Gehäusebereich (50a) zu verbinden.
Stielstaubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Hauptfilterelement (H) in der Zyklonkammer (54) für die Luftströmung gelegen ist.
Stielstaubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Saugquelle (E) in dem aufrechten Gehäusebereich (D) unterhalb des Schmutzbehälters (52) gelegen ist.
Stielstaubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, der ferner ein Gelenk (50) aufweist, um den Schmutzbehälter (52) mit dem aufrechten Gehäusebereich (B) schwenkbar zu verbinden.
Stielstaubsauger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Schmutzbehälter (52) durch einen Riegel (98) gehalten wird.
Stielstaubsauger nach Anspruch 12, wobei der Riegel benachbart zu dem Handgriff (96) des Schmutzbehälters gelegen ist.