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Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
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Verfahren der in Rede stehenden Art sind bekannt. Hierbei kommen beispielsweise luftdurchlässige Staubsaugerbeutel zur Anwendung, die aus einem speziellen Filterpapier und/oder verschiedenen textilen Flächengebilden meist mehrlagig aufgebaut sind. Diesbezüglich ist es weiter bekannt, eine Vorfilterschicht zum Filtrieren von Grobschmutz, eine Feinfilterschicht zum Filtrieren von Feinschmutz und eine Stützschicht zum Schutz und Abstützung der Feinfilterschicht vorzusehen. Weiter sind auch beutellose Systeme bekannt, bei welchen der aufgesogene Schmutz aufgrund Gewicht – bzw. Zentrifugalkräfte – in Behältern (Zyklone, Wasserbad) abgeschieden und festgehalten wird.
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Aus der
DE 10 2007 006 502 A1 ist ein Verfahren bekannt, wie es eingangs vorausgesetzt ist. Die Frage der Zuführung von Staubbindeteilchen und Entsorgung des aufgesammelten Staubes ist aber nicht angesprochen.
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Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabe, ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers anzugeben.
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Die Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass die Staubbindeteilchen zur Zuführung aus einem Behälter, welcher ein Reservoir an Staubbindeteilchen bildet, eingesaugt oder eingeblasen werden, dass die Staubbindeteilchen zusammen mit den an diesen anhaftenden bzw. den durch diese abgeschiedenen Staub-/Schmutzpartikel entsorgt werden und dass die luftdurchlässige Wandung zur Mehrfachnutzung in der Staubaufnahme verbleibt. Die in dem Staubsauger vorhandene und stets verbleibende luftdurchlässige Wandung formt ein Stützgebilde aus, mit Hilfe dessen ein Filter zur Filtrierung der staubbeladenen Saugluft aufgebaut wird. Dies durch Anlagerung von Staubbindeteilchen, die anhaftend an der Stützschicht (luftdurchlässige Wandung) das Filtermedium bilden.
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Die Wandung kann aus einer Papier- oder Vlieslage bestehen und insgesamt eine Dicke von 1 mm oder weniger aufweisen. Die Staubbindeteilchen können im Saugbetrieb wandungsinnenseitig an der Papier- oder Vlieslage anhaften. Die anhaftenden Staubbindeteilchen formen einen in Luftströmung der Papier- oder Vlieslage vorgeordneten, sich selbsttätig aufbauenden Abscheider aus, wobei die insgesamt eine filterinnere Lage formenden Staubbindeteilchen hinsichtlich Partikelrückhaltung und Abscheidegrad so gestaltet sind, dass Feinstaubpartikel zuverlässig abgeschieden werden, womit ein Verstopfen der dahinter angeordneten Papier- oder Vlieslagen durch Feinstaub vermieden wird.
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Bei der Herstellung eines derartig mit zusätzlichen Staubbindeteilchen versehenen Beutels bedarf es nicht einer beutelseitig vorgesehenen Feinstaub-Filterlage, womit weiter im günstigsten Fall eine einlagige Ausgestaltung der Staubaufnahme ausreicht.
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Die Staubbindeteilchen sind in einer Ausführungsform bereits herstellungsseitig in die Staubaufnahme verbracht, dies weiter bevorzugt in rieselfähiger Form. Erst mit Erstbenutzung der Staubaufnahme und damit einhergehender Saugstromdurchsetzung werden die lose eingebrachten Staubbindeteilchen zur Ausbildung der inneren Feinstaubschicht an der Papier- oder Vlieslage verhaftet. Alternativ ist auch vor Beginn eines Saugvorganges eine gesonderte Zuführung der Staubbindeteilchen in die Staubaufnahme möglich.
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Die Staubbindeteilchen können beispielsweise manuell durch den Benutzer, bevorzugt jedoch automatisch in Abhängigkeit von einer Inbetriebnahme des Staubsaugers, eingebracht sein. In bevorzugter Ausgestaltung verbleiben die Staubbindeteilchen nach einer ersten Anhaftung an der durchlässigen Wandung an dieser, dies weiter auch nach Beendigung des Saugvorganges, das heißt nach Ausschalten des Staubsaugers. Es ist so ein Verfahren gegeben, mittels welchen ein selbsttätig sich aufbauender Abscheider erreicht wird. Die aufgesogenen Schmutzteilchen verhaften an den einen Filterkuchen ausformenden Staubbindeteilchen, dies bei einer Partikelrückhaltung bzw. bei einem Abscheidegrad, der mit dem üblicher Filterbeutel vergleichbar ist.
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In einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass im Falle einer Zuführung vor einem ersten Staubsaugen die Staubbindeteilchen bei auffächerbarer Beweglichkeit an der Wandung angebunden sind. Diese Staubbindeteilchen sind innenseitig der luftdurchlässigen Wandung derart angeordnet, dass sich diese im Betrieb, das heißt beim Staubsaugen, eine Filterschicht bildend an der luftdurchlässigen Wandung anlegen und somit der Staubrückhaltung, insbesondere der Feinstaubrückhaltung dienen. Des Weiteren sind hierbei die Staubbindeteilchen in Anzahl und Formgestaltung so ausgelegt, dass sich während des Staubsaugens eine bevorzugt homogene, insbesondere vollflächige Filterschicht ergibt. An den Staubbindeteilchen verhaften insbesondere während des Betriebs die in die Staubaufnahme durch Einsaugen oder Einblasen eingebrachten Schmutzpartikel. Darüber hinaus ist bevorzugt, dass diese Schmutzpartikel zumindest teilweise auch nach einem ersten Staubsaugen und entsprechendem Abfall der Saugströmung weiterhin an den Staubbindeteilchen verhaften. Durch die vorgeschlagene auffächerbare Beweglichkeit der Staubbindeteilchen bei Anbindung an der Wandung ergibt sich durch Strömungsumkehr eine vorteilhafte Entsorgung der an den Staubbindeteilchen anhaftenden Schmutz- und Staubpartikel. So ist bevorzugt eine Entsorgung durch Ausblasen vorgesehen, bei welcher die Strömung durch die Wandung der Staubaufnahme nach innen gerichtet ist, zufolge dieser Strömung sich die an der Wandung angebundenen Staubbindeteilchen in den Staubaufnahmeraum auffächernd aufstellen und den festgehaltenen Staub bzw. Schmutz zum Ausblasen aus der Staubaufnahme freigeben.
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Wie angegeben können die Staubbindeteilchen zur Zuführung eingesaugt werden. Hierzu wird weiter bevorzugt der durch den Staubsauger bei Inbetriebnahme aufgebaute Saugluftstrom genutzt. Das Einsaugen der Staubbindeteilchen erfolgt in diesem Zusammenhang weiter bevorzugt durch die luftdurchlässige Wandung, welch letztere die eingesaugten Staubbindeteilchen zur Anhaftung derselben an der Wandung abscheidet, womit sich anströmseitig ein Filterkuchen zur Staubrückhaltung bildet. Alternativ können die Staubbindeteilchen auch zur Zuführung eingeblasen werden. Dies weiter ermöglicht durch den im Staubsauger aufgebauten Luftstrom; alternativ aber auch über ein externes Gebläse.
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Als insbesondere gebrauchstechnisch vorteilhaft erweist sich die erfindungsgemäße Ausführung, dass die Staubbindeteilchen zusammen mit den an diesen anhaftenden bzw. den durch diese abgeschiedenen Staub-/Schmutzpartikeln entsorgt werden. In Abhängigkeit von gegebenenfalls festgelegten Parametern erfolgt auf diese Weise ein Filterwechsel. Es verbleibt hiernach in bevorzugter Ausgestaltung nur die luftdurchlässige Wandung im Staubsauger, welche zu Beginn oder vor einem ersten Staubsaugen nach einer solchen Entsorgung erneut mit neuen, nicht kontaminierten Staubbindeteilchen besetzt wird. Die Entsorgung erfolgt hierbei weiter bevorzugt füllgradabhängig, also abhängig vom Befüllzustand der Staubaufnahme, weiter gegebenenfalls abhängig von der Dicke des im Zuge des Staubsaugens aufgebauten Filterkuchens. Weiter bevorzugt wird die Entsorgung in Abhängigkeit von einem Druckverlust an der Staubaufnahme durchgeführt. Der Druck wird hierzu im Betrieb des Staubsaugers ständig überwacht. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Minimaldruckwertes führt das System selbsttätig die Entsorgung aus. Gegebenenfalls kann bei einem Unterschreiten des minimalen Druckes der Benutzer über akustische und/oder optische Mittel auf die Entsorgung hingewiesen werden. Die Entsorgung kann wie angegeben durch Aussaugen der Staubaufnahme, auch durch Ausblasen oder Ausbürsten erfolgen. Eine luftstromunterstützte Entsorgung erfolgt beispielsweise mittels des staubsaugerseitigen Gebläses. Dies erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit von vorgegebenen Parametern, wie Druckverlust oder Füllgrad. Alternativ oder auch kombinativ hierzu kann die Entsorgung auch willentlich durch den Benutzer ausgelöst werden.
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In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird die Entsorgung mittels einer Ver-/Entsorgungsstation für den Staubsauger vorgenommen. Hierbei handelt es sich weiter bevorzugt um ein stationäres Gerät. Diesem ist der Staubsauger zur Entsorgung, weiter bevorzugt auch zur Versorgung mit neuen Staubbindeteilchen zuordbar. Die Ver-/Entsorgungsstation weist hierzu einen Staubsammelraum zur Aufnahme der staubsaugerseitig in der Staubaufnahme gesammelten Staub-/Schmutzpartikel und der Staubbindeteilchen auf, wobei weiter zur Entsorgung mittels Luftstromunterstützung das Gebläse des Staubsaugers, alternativ ein in der Ver-/Entsorgungsstation vorgesehenes, gesondertes Gebläse genutzt wird. Füllgrad- und/oder druckverlustabhängig schließt der Benutzer den Staubsauger zur Entsorgung an die Ver-/Entsorgungsstation an. Weiter alternativ oder auch kombinativ hierzu kann der Staubsauger auch bei Nichtbenutzung desselben generell in der Station aufgenommen sein, so weiter in einer Art Bereitschaftsstellung. In diesem Zusammenhang erweist es sich von Vorteil, wenn selbsttätig, weiter gegebenenfalls in Abhängigkeit von einem Zeitfenster die Ver-/Entsorgungsstation die staubsaugerseitige Staubaufnahme entleert, dies auch dann, wenn staubsaugerseitig vorgegebene Parameter, wie Füllstand und/oder Druckverlust noch nicht erreicht oder überschritten sind. Entsprechend ist die Verweildauer von Staubbindeteilchen und abgeschiedenen Staub-/Schmutzpartikeln zeitlich begrenzt, was eine Keimbildung verhindert oder zumindest minimiert. Durch eine solche regelmäßige Entsorgung kann die Staubaufnahme im Staubsauger volumenmäßig verringert werden, was sich weiter auf die Gesamtbaugröße des Staubsaugers vorteilhaft auswirkt.
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In weiterer Ausgestaltung verfügt die Ver-/Entsorgungsstation über Mittel, um vor einer ersten Inbetriebnahme oder nach einer Entsorgung eine Zuführung von Staubbindeteilchen in die staubsaugerseitige Staubaufnahme durchzuführen. Hierzu weist die Station bevorzugt ein Reservoir an Staubbindeteilchen auf, welches durch den Benutzer nachfüllbar ist. Die Versorgung und Entsorgung kann durch den Benutzer manuell an der Station ausgelöst werden. Bevorzugt wird diesbezüglich ein selbsttätiges Ausführen der Entsorgung und Versorgung mit neuen Staubbindeteilchen durch die Station. Einer Entsorgung folgt automatisch eine Neuversorgung der staubsaugerseitigen Staubaufnahme mit Staubbindeteilchen.
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Die Erfindung betrifft weiter einen Staubsauger nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 12.
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Staubsauger der in Rede stehenden Art sind, wie eingangs hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens erwähnt, bekannt.
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Um einen Staubsauger dieser Art insbesondere gebrauchsvorteilhafter auszugestalten, ist darauf abgestellt, dass die luftdurchlässige Wandung als gitterartiger Korb zur Mehrfachnutzung in der Staubaufnahme ausgebildet ist, dass zur Bildung einer Filterschicht in der Staubaufnahme an der Wandung anströmseitig Staubbindeteilchen zur Staubrückhaltung anhaften und dass die luftdurchlässige Wandung Luftdurchtrittsöffnungen aufweist, deren Öffnungsweiten größer bemessen sind als ein Erstreckungsmaß der abzuscheidenden Staub-/Schmutzpartikel.
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Die Staub- bzw. Schmutzabscheidung erfolgt entsprechend in erster Linie durch die an der Wandung anhaftenden Staubbindeteilchen, die zusammen mit der luftdurchlässigen Wandung den Abscheidefilter bilden. Während des Saugvorganges legen sich die Staub-/Schmutzteilchen auf die an der luftdurchlässigen Wandung anhaftenden Staubbindeteilchen an. Die Menge an Staubbindeteilchen ist hierbei in Abhängigkeit von der zu belegenden Fläche der luftdurchlässigen Wandung so gewählt, dass auch nach einer ersten Inbetriebnahme des Staubsaugers sowohl feine als auch grobe Schmutz-/Staubpartikel ausgefiltert werden. Es ist entsprechend eine nahezu vollständig geschlossene Filterfläche durch die Staubbindeteilchen erreicht, welche dennoch luftdurchlässig ist. Es wird gezielt ein Filterkuchen aus Staubbindeteilchen zur Filtrierung der Saugluft angeordnet. Die Anhaftung der Staubbindeteilchen an der Wandung kann allein durch die Saugluftströmung erreicht sein. In weiterer alternativer Ausgestaltung haften die Staubbindeteilchen infolge elektrostatischer Aufladung an der Wandung, welche Anhaftung darüber hinaus generell auch nach Abschalten des Staubsaugers, das heißt nach Abfall des Saugluftstromes weiter gegeben ist.
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So sind die Staubbindeteilchen in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung zu Beginn oder im Zuge eines ersten Staubsaugen zur Anhaftung an der Wandung dieser zugeführt. So kann die Staubaufnahme des Staubsaugers vor einer ersten Inbetriebnahme desselben allein durch die luftdurchlässige Wandung gegeben sein. Der den aufgesogenen Schmutz zurückhaltende Filter wird erst durch Zuführung der Staubbindeteilchen in die Staubaufnahme und Anhaftung der Staubbindeteilchen an der luftdurchlässigen Wandung geschaffen. So werden weiter die Staubbindeteilchen zu Beginn oder im Zuge eines ersten Staubsaugens in die Staubaufnahme eingesaugt, weiter alternativ eingeblasen. Hierzu wird eine Luftströmung genutzt, die durch das zum üblichen Staubsaugen benötigte Gebläse im Staubsauger genutzt wird. Alternativ kann zum Einsaugen bzw. Einblasen der Staubbindeteilchen in die Staubaufnahme auch ein externes, entsprechend gesondert dem Staubsauger zur Bildung des Filters zuordbares Gebläse vorgesehen sein.
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Die Staubbindeteilchen sind in bevorzugter Ausgestaltung aus Fasern gebildet, so weiter beispielsweise aus Chemiefasern, alternativ aus Naturfasern. Auch besteht die Möglichkeit, die Staubbindeteilchen flächig in Form von Plättchen oder auch körnig zu gestalten. In weiter alternativer Ausgestaltung bestehen die Staubbindeteilchen aus einem großporigen Schaumstoff, so weiter beispielsweise aus einem retikulierten Schaumstoff mit einer Porengröße von 1 mm bis 5 mm, wobei der angegebene Porengrößenbereich auch sämtliche Zwischenwerte in 1/10-Schritten einschließt, beispielsweise Porengrößen von 1,2 mm, 2,3 mm oder 4,7 mm.
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Die luftdurchlässige Wandung weist Durchtrittsöffnungen auf, deren Öffnungsweiten größer bemessen sind als ein Erstreckungsmaß der abzuscheidenden Staub-/Schmutzpartikel. Entsprechend trägt die luftdurchlässige Wandung allein nicht oder nur unwesentlich zur Filtrierung bei. Diese ist erst erreicht durch Anordnung der Staubbindeteilchen an der luftdurchlässigen Wandung, welche Staubbindeteilchen die Luftdurchtrittsöffnungen der Wandung überdecken. So weist weiter die Wandung eine gitterartige Struktur auf, so weiter beispielsweise in Form eines im Kunststoffspritzverfahren hergestellten Gitterkorbes. Alternativ kann die gitterartige Struktur der Wandung auch durch ein Streckmetall gebildet sein. Unabhängig von der Ausgestaltung der gitterartig strukturierten Wandung ist diese anströmseitig im Betriebszustand vollflächig von Staubbindeteilchen überdeckt.
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Gegebenenfalls in Abhängigkeit vom Unterschreiten eines vorgegebenen Minimaldrucks im Staubsaugersystem und/oder in Abhängigkeit vom Befüllgrad der Staubaufnahme, weiter gegebenenfalls in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Zeitfenster sind die Staubbindeteilchen zusammen mit den an diesen anhaftenden bzw. abgeschiedenen Staub-/Schmutzpartikeln aus der Staubaufnahme entsorgbar. Die luftdurchlässige Wandung verbleibt zur Weiternutzung in dem Staubsauger. Zur Entsorgung ist ein Sauggebläse vorgesehen. Über dieses werden die Staubbindeteilchen zusammen mit den an diesen anhaftenden bzw. abgeschiedenen Staub-/Schmutzpartikeln aus der Staubaufnahme des Staubsaugers ausgesogen oder alternativ ausgeblasen, um diese einer Entsorgung zuzuführen. Hierzu kann bei entsprechender, wahlweise manuell durch den Benutzer herbeizuführender Konfiguration das Sauggebläse des Staubsaugers benutzt werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist der Staubsauger einer Ver-/Entsorgungsstation zuordbar. Über diese erfolgt bevorzugt die Entsorgung, darüber hinaus auch die Versorgung mit neuen, das heißt nicht kontaminierten Staubbindeteilchen zur Bildung des an der luftdurchlässigen Wandung sich ausformenden Filterkuchens. Diese Ver-/Entsorgungsstation arbeitet selbsttätig, beispielsweise abhängig von einer Kontaktierung durch den Staubsauger. Alternativ wird die Station durch den Benutzer bei Bedarf aktiviert. Eine solche Ver-/Entsorgungsstation weist in bevorzugter Ausgestaltung ein Reservoir mit Staubbindeteilchen und das Sauggebläse auf, welches Sauggebläse sowohl zum Einbringen der Staubbindeteilchen in die staubsaugerseitige Staubaufnahme als auch zur Entsorgung dient. Die Ver-/Entsorgungsstation verfügt hierzu bevorzugt über einen eigenen Stromanschluss. Die Station kann in diesem Zusammenhang als Basisstation für den Staubsauger dienen, in welche der Staubsauger bei Nichtbenutzung abgestellt ist. In dieser Staubsauger-Bereitschaftsstellung kann selbsttätig die Ent- und Versorgung des Staubsaugers erfolgen.
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Das Staubbindeteilchen-Reservoir und eine Entleerungseinheit finden entsprechend beispielsweise in einem Obersystem Platz, auf dem der Staubsauger bei Nichtgebrauch platziert wird. Das Filtermedium wird entsprechend aus dem Obersystem heraus im Staubsauger selbst bei Bedarf automatisch gebildet. Die Schmutzentsorgung aus dem Staubsauger in das Obersystem ist weiter bevorzugt automatisch erreicht. Dieser Aufbau erlaubt eine Unabhängigkeit von manuellen Filterwechseln und erlaubt bei der Gerätegestaltung deutliche Freiräume zur Minimierung dieses Bereiches, womit kleinere und leichtere Staubsauggeräte geschaffen werden können.
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Die Ver-/Entsorgungsstation weist zum Sammeln der entsorgten Staubbindeteilchen und der an diesen anhaftenden bzw. abgeschiedenen Staub-/Schmutzpartikel einen Sammelraum auf. Hierbei kann es sich um einen entsorgbaren Beutel bzw. einen entleerbaren Behälter handeln. Weiter kann die Station auch eine Zyklonabscheidung aufweisen.
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Durch das vorgeschlagene Verfahren bzw. durch den vorgeschlagenen Staubsauger ist ein Filtersystem für insbesondere Haushalts-Staubsauger, wie handgeführte Staubsauger oder auch selbsttätig verfahrbare Saugroboter erreicht, welches sich bei Minimierung des Filterraumes durch eine insbesondere hygienische Handhabbarkeit durch den Benutzer auszeichnet. Die Partikelrückhaltung ist vergleichbar mit der von üblichen Filterbeuteln. Die Konfektionierung des Filtermediums erfolgt erst im Gerät. Weiter ist durch die gewählte Lösung das Nachlassen der Saugleistung des Staubsaugers verringert. Auch ist hierdurch eine Trennung der Langzeitstaubspeicherung von üblicherweise zwei bis vier Monaten in einer Kurzzeitspeicherung im Staubsauger und eine Langzeitspeicherung im Obersystem, das heißt in der Ver-/Entsorgungsstation erreicht. Die Entleerung des staubsaugerseitigen Filterraumes erfolgt ohne Eingriff des Benutzers.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich drei Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:
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1 in perspektivischer Darstellung einen Staubsauger der in Rede stehenden Art in Zuordnungsstellung zu einer Ver-/Entsorgungsstation;
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2 in schematischer Schnittdarstellung die Zuordnungsstellung von Staubsauger zur Ver-/Entsorgungsstation, während der Entsorgung und Räumung der staubsaugerseitigen Staubaufnahme in einer ersten Ausführungsform;
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3 eine der 2 entsprechende Darstellung, jedoch eine Situation während der Zuführung von Staubbindeteilchen in die staubsaugerseitige Staubaufnahme betreffend;
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4 eine schematische Schnittdarstellung durch den Staubsauger entsprechend den Schnittdarstellungen in den 2 und 3, die Betriebsstellung des Staubsaugers betreffend;
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5 die Herausvergrößerung des Bereiches V in 4;
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6 den Schnitt gemäß der Linie VI-VI in 5;
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7 eine Schnittdarstellung gemäß 6, jedoch eine zweite Ausführungsform während des Saugbetriebs darstellend;
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8 eine der 7 entsprechende Darstellung, bei Strömungsumkehrung und
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9 eine weitere der 6 entsprechende Schnittdarstellung.
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Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 1 ein Staubsauger 1, insbesondere Haushalts-Staubsauger, welcher als handgeführtes Stielgerät ausgeführt ist. Dieses weist zunächst ein Basisgerät 2 auf, mit einem nicht dargestellten Elektromotor für eine Saug-/Gebläse-Einheit 3. An dem Basisgerät 2 ist eine zur Aufnahme des aufgesaugten Staubgutes vorgesehene Staubaufnahme 4 gehaltert.
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Die Stromversorgung des in dem Basisgerät 2 integrierten Elektromotors erfolgt über ein Elektrokabel 5.
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Weiter besitzt das Basisgerät 2 einen schwanenhalsförmigen Fortsatz, welcher sich über den Bereich der Staubaufnahme 4 erstreckt. Im Bereich des freien Endes formt dieser Steckaufsatz eine Steckaufnahme für einen Stiel 6 des Staubsaugers 1 aus. Im Bereich des freien Endes des Stieles 6 ist ein Betätigungsgriff 7 vorgesehen. Dieser besitzt eine daumenbetätigbare Stelleinheit in Form eines Schiebeschalters, über welchen die Leistung des in dem Basisgerät 2 aufgenommenen Elektromotors bzw. der Saug-/Gebläse-Einheit 3 einstellbar ist.
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Zur Bodenbearbeitung ist das Basisgerät 2 strömungsmäßig mit einem Vorsatzgerät 9 verbunden. Dieses kann eine eine rotierende Bürste aufweisende Saugdüse sein.
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Der nicht dargestellte Saugmund des Vorsatzgerätes 9 steht strömungsmäßig in Verbindung mit der Staubaufnahme 4, wozu ein Strömungskanal 10 das Basisgerät 2 durchsetzt.
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Die Staubaufnahme 4 der in den 1 bis 6 gezeigten ersten Ausführungsform weist zunächst einen plattenförmigen, geschlossenen Boden 11 auf. Dieser ist mit einer Durchströmöffnung 12 versehen, die unterseitig des Bodens 11 angeschlossen ist an den Strömungskanal 10.
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Gegenüberliegend zur Strömungskanalmündung trägt der Boden 11 einen gitterartig strukturierten Korb 13. Entsprechend seiner korbartigen Gestaltung weist dieser über seine gesamte Oberfläche eine luftdurchlässige Wandung 14 auf.
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Entsprechend der vorgeschriebenen Anordnung ist der Korb 13 in Überkopfstellung in der Staubaufnahme 4 gehaltert unter Abstützung mittels des Bodens 11 auf einer Gehäusedecke 15 des Basisgerätes 2.
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Der Korb 13 ist weiter übergriffen von einem, eine luftundurchlässige Wandung aufweisenden Gehäuseabschnitt 16. Die Innenwandung des Gehäuseabschnittes 16 ist beabstandet zur Außenwandung des Korbes 13, zufolge dessen zwischen Korb 13 und Gehäuseabschnitt 16 ein Strömungsfreiraum 17 verbleibt.
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Dieser Strömungsfreiraum 17 ist zur Umgebung hin geschlossen. Die den Korb 13 bzw. dessen Boden 11 abstützende Gehäusedecke 15 des Basisgerätes 2 bildet zugleich den dichtenden Abschluss des Gehäuseabschnittes 16 zum Basisgerät 2 hin. Die Gehäusedecke 15 ist lediglich im der Durchströmöffnung 12 des Bodens 11 abgewandten Bereich des Strömungsfreiraumes 17 durchbrochen. Hier geht der Strömungsfreiraum 17 über in einen Kanalabschnitt 18 des Basisgerätes 2. Dieser ist angeschlossen an die Saug-/Gebläse-Einheit 3, weiter an der bei üblichem Saugbetrieb des Staubsaugers 1 sich einstellenden Saugseite. Die bei üblichem Betrieb des Staubsaugers 1 sich einstellende Druckseite der Saug-/Gebläse-Einheit 3 öffnet sich mittels eines weiteren Kanalabschnitts 19 zur Umgebung hin.
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Die Durchströmöffnung 12 im Boden 11 ist zur Verhinderung eines Herausrieselns von in dem Korb 13 gesammelten Schmutzpartikeln durch eine schwenkbar an dem Boden 11 angeordnete Klappe 20 verschließbar. Diese öffnet zum Korbinnern hin zufolge einer Saugluftbeaufschlagung, insbesondere im üblichen Saugbetrieb gegen eine in Schließrichtung wirkende Feder.
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Im üblichen Saugbetrieb gemäß der Darstellung in 4 wird über die Saug-/Gebläse-Einheit 3 eine Luftströmung erzeugt, wobei die partikelbehaftete Saugluft über den Strömungskanal 10, die Durchströmöffnung 12 des Bodens 11 durchsetzend in den Korb 13, dessen Wandung 14 durchsetzend gesogen wird. Die in der Staubaufnahme 4 filtrierte Luft gelangt hiernach über den Strömungsfreiraum 17 und den Kanalabschnitt 18 zur Saug-/Gebläse-Einheit 3.
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Zur Filtrierung der Saugluft ist der Korb 13 wandungsinnenseitig mit einer Schicht von Staubbindeteilchen 21 versehen. Hierbei handelt es sich in bevorzugter Ausgestaltung um Fasern, die innenseitig an der luftdurchlässigen Wandung 14 anhaften. Erst diese anhaftenden Staubbindeteilchen 21 bilden den Filter F der Staubaufnahme 4. Die Staubbindeteilchen 21 überdecken die Luftdurchtrittsöffnungen 22 der Wandung 14 in dem Maße, dass Staub- und Schmutzpartikel, die mit der Saugluft in den Korb 13 eingetragen sind, an der Schicht von Staubbindeteilchen 21 anhaften (vgl. 5 und 6).
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Der so im Zuge eines Saugbetriebes sich aufbauende Filterkuchen aus Staubbindeteilchen 21 und daran anhaftenden Schmutz- und Staubpartikeln 23 wird bei Bedarf zusammen entsorgt. Dies bedeutet auch, dass die filtergebende Schicht aus Staubbindeteilchen 21 entfernt wird. Lediglich der Form und Stabilität gebende Korb 13 mit seiner luftdurchlässigen Wandung 14 verbleibt zur Mehrfachnutzung in der Staubaufnahme 4.
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Die Entsorgung des Filterkuchens wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel erreicht durch Anordnung des Staubsaugers 1 an eine Ver-/Entsorgungsstation 24. Hierbei handelt es sich um ein stationäres Element, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Aufstandsfläche 25 für den Staubsauger 1 und rückwärtig dem aufgestellten Staubsauger 1 in einem Gehäuse 26 aufgenommene Behälter 27 und 28 aufweist.
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Der Behälter 27 dient zur Aufnahme der entsorgten Staubbindeteilchen 21 und Schmutz-Staubpartikel 23. Das Behälter-Volumen ist um ein Mehrfaches größer als das Volumen des staubsaugerseitigen Korbes 13.
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In Zuordnungsstellung gemäß den 1 bis 3 steht der Staubsauger 1 über zwei gesonderte Luftwege 29 und 30 mit den Behältern 27 und 28 in Verbindung. Ein Luftweg 29 mündet unmittelbar oberhalb des Bodens 11 in einer Seitenwandung des Korbes 13. Die hierbei vorgesehene und mit dem Luftweg 29 in Verbindung stehende Aussaugöffnung 31 in der Wandung 14 ist durch eine verschwenkbare, in die Verschlussstellung federnd belastete Klappe 32 verschlossen. Die belastete Schließrichtung wirkt in Richtung auf das Korbinnere.
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Der in dem Korb 13 bei üblicher Saugarbeit des Staubsaugers 1 herrschende Unterdruck unterstützt die Klappenverschlussstellung in vorteilhafter Weise.
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Zur Entsorgung ist der Staubsauger 1 an die Station 24 angedockt derart, dass der Luftweg 29 strömungsmäßig angeschlossen ist an den Behälter 27 der Station 24.
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Über die Stelleinheit 8, gegebenenfalls über einen gesonderten Schalter, wird die Saug-/Gebläse-Einheit 3 im Blasbetrieb aktiviert, so dass über den zur Umgebung hin offenen Kanalabschnitt 19 Luft angesaugt wird, die über den weiteren Kanalabschnitt 18 und den Strömungsfreiraum 17 von außen durch die Durchtrittsöffnungen 22 in den Korb 13 eindringt, wobei der wandungsinnenseitig aufgebaute Filterkuchen sich von der Wandung 14 unter Luftdruckbeaufschlagung ablöst und weiter über die Luftströmung in den stationsseitigen Behälter 27 ausgetragen wird. Die Luftströmung bewirkt hierbei das Öffnen der Klappe 32 entgegen der Federwirkung. Die Klappe 20 der strömungskanalseitigen Durchströmöffnung 12 wird wirkungsvoll druckbeaufschlagt in ihre Schließstellung belastet.
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Zufolge dieses Verfahrens wird die Staubaufnahme 4 ausgeblasen, wonach nur noch der Korb 13 in der Staubaufnahme 4 verbleibt.
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Nach Beendigung des Entleerungsvorganges und entsprechendem Abschalten der Saug-/Gebläse-Einheit 3 fällt die Klappe 32 zurück in ihre Verschlussstellung, wonach weiter bevorzugt selbsttätig die Neuversorgung der Staubaufnahme 4 mit Staubbindeteilchen 21 zur Vorbereitung des Staubsaugers 1 und zur Bildung des Filters F einsetzt.
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Hierzu wird der weitere Luftweg 30 genutzt. Dieser mündet seitlich in den Strömungskanal 10 innerhalb des Basisgerätes 2, wobei die sich hier einstellende Öffnung 33 zum Strömungskanal 10 hin im üblichen Saugbetrieb des Staubsaugers 1 durch eine Stellklappe 34 geschlossen ist. Diese ist im Bereich der Öffnung 33 schwenkbar gehaltert und unter Federbelastung in ihre Schließstellung beaufschlagt.
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Der Luftweg 30 steht in Zuordnungsstellung des Staubsaugers 1 zu der Station 24 in Verbindung mit dem Behälter 28, welcher ein Reservoir an Staubbindeteilchen 21 bildet.
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Nach Öffnen der Stellklappe 34, welches beispielsweise über ein aktiviertes Stellelement der Station 24 erreicht sein kann, setzt die Saug-/Gebläse-Einheit 3 in üblicher Weise ein, nämlich im Saugbetrieb. Entsprechend werden über den verbleibenden Abschnitt des Strömungskanals 10 und den Luftweg 30 Staubbindeteilchen 21 aus dem Behälter 28 gesogen, die nach Durchtritt durch die bodenseitige Durchströmöffnung 12 in den Korb 13 treten und infolge des Ansaugens durch die luftdurchlässige Wandung 14 wandungsinnenseitig anhaften, zur Bildung einer neuen, nicht kontaminierten Filterschicht. Um eine ausreichende Filterschicht zu erlangen, ist eine vorbestimmte Menge von Staubbindeteilchen 21 in den Korb 13 zu saugen. Dies kann stationsseitig kontrolliert werden mittels einer die Partikeldurchsetzung im Luftweg 30 messenden Überwachungseinheit. Alternativ können auch stets über eine vorgegebene Zeitspanne Staubbindeteilchen 21 angesaugt werden, welche Zeitspanne so ausgelegt ist, dass grundsätzlich eine genügende Filterschicht aufgebaut ist.
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In den Figuren ist die Anordnung des Staubbindeteilchens 21 zur besseren Darstellung beabstandet gezeigt. Im Betrieb liegen die Staubbindeteilchen 21 so überlappend und eng beieinander, dass sich eine geschlossene Filterlage einstellt, die zuverlässig auch Feinstaub abscheidet.
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Durch die vorgeschlagene Lösung ist ein Filterwechsel ermöglicht, ohne dass der Benutzer mit dem kontaminierten Filtermaterial und/oder mit Schmutzpartikeln in Kontakt gerät.
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Der Sammel-Behälter 27 ist zur endgültigen Entsorgung der gesammelten Filterkuchenpartikel aus der Station 24 entnehmbar. Der Behälter 28 ist zugänglich zur Wiederbefüllung bzw. Nachfüllung mit neuen Staubbindeteilchen 21. Die Größe dieses Behälters 28 ist bevorzugt so gewählt, dass mehrere Zuführungen von neuen Staubbindeteilchen 21 in die Staubaufnahme 4 ohne Nachfüllen des Behälters 28 durchgeführt werden können.
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Die Entsorgung und Versorgung des Staubsaugers 1 kann in Abhängigkeit von einem gemessenen Druckverlust im Strömungsfreiraum 17 im üblichen Saugbetrieb erfolgen. Durch die gewählte Anordnung besteht auch die Möglichkeit, den Staubsauger 1 beispielsweise täglich selbsttätig zu entleeren und mit einem neuen, durch die Staubbindeteilchen 21 gebildeten Filter F zu bestücken.
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Die 7 und 8 zeigen eine zweite Ausführungsform, bei welcher bei gemäß dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel korbartiger Gestaltung der Staubaufnahme 4 die Staubbindeteilchen 21 in Form von Fasern im Bereich eines ihrer Enden wandungsinnenseitig an den Korb der Staubaufnahme 4 angebunden sind. Diese Anbindung kann durch Verkleben oder beispielsweise im Falle eines Kunststoffkorbes als Staubaufnahme 4 durch Verschweißen, darüber hinaus auch elektrostatisch erreicht sein. Die Staubbindeteilchen 21 sind zufolge dessen unverlierbar an dem Staubbehälter 4 gefesselt, dies unter Beibehaltung einer auffächerbaren Beweglichkeit der Staubbindeteilchen 21.
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Im üblichen Saugbetrieb gemäß 7 legen sich die Staubbindeteilchen 21 wandungsinnenseitig an der Staubaufnahme 4 bzw. an dem Gitterkorb 13 an derart, dass die Luftdurchtrittsöffnungen 22 filterlagenartig überdeckt sind. Die mit dem Luftstrom mitgerissenen Staub- und Schmutzpartikel verhaften an den Staubbindeteilchen 21 und werden somit abgeschieden.
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Bei Strömungsumkehr gemäß der Darstellung in 8 stellen sich die angebundenen Staubbindeteilchen 21 in Richtung auf den Staubaufnahme-Innenraum auffächernd auf, dies gegebenenfalls unter flatternder Bewegung der faserförmigen Staubbindeteilchen 21, was zur Freigabe des festgehaltenen Staubes bzw. Schmutzes führt, der mit dem Luftstrom zur Entsorgung mitgerissen wird.
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9 zeigt eine Schnittdarstellung mit einer Staubaufnahmewandung 14, die aus einer Papierlage besteht. Diese weist eine Dicke von 1 mm oder weniger auf. Wandungsinnenseitig, dem Staubaufnahmeraum zugewandt, legen sich die hier gleichfalls faserförmigen Staubbindeteilchen 21 zur Bildung einer Feinstaubfilterlage an. Hierdurch ist das Staubaufnahmevermögen eines so gestalteten Filterbeutels erhöht, dies insbesondere bei einfacher, das heißt bevorzugt ein- oder zweilagiger Ausgestaltung der Wandung 14.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Staubsauger
- 2
- Basisgerät
- 3
- Saug-/Gebläse-Einheit
- 4
- Staubaufnahme
- 5
- Elektrokabel
- 6
- Stiel
- 7
- Betätigungsgriff
- 8
- Stelleinheit
- 9
- Vorsatzgerät
- 10
- Strömungskanal
- 11
- Boden
- 12
- Durchströmöffnung
- 13
- Korb
- 14
- Wandung
- 15
- Gehäusedecke
- 16
- Gehäuseabschnitt
- 17
- Strömungsfreiraum
- 18
- Kanalabschnitt
- 19
- Kanalabschnitt
- 20
- Klappe
- 21
- Staubbindeteilchen
- 22
- Luftdurchtrittsöffnungen
- 23
- Schmutz-Staubpartikel
- 24
- Ver-/Entsorgungsstation
- 25
- Aufstandsfläche
- 26
- Gehäuse
- 27
- Behälter
- 28
- Behälter
- 29
- Luftweg
- 30
- Luftweg
- 31
- Aussaugöffnung
- 32
- Klappe
- 33
- Öffnung
- 34
- Stellklappe
- F
- Filter