SAUGGERÄT MIT DROSSELVENTIL UND VERFAHREN ZUR ABREINIGUNG EINES FILTERS IN EINEM SOLCHEN SAUGGERÄT

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sauggerät mit einem Schmutzsammelbehälter, einem Filter und einem Saugmotor, wobei in einem Saugbetrieb des Sauggeräts mittels des Saugmotors ein Saugstrom erzeugt wird, der vom Schmutzsammelbehälter durch den Filter in Richtung des Saugmotors strömt. Das Sauggerät umfasst ein Drosselventil, wobei das Drosselventil auf einer Schmutzseite des Filters vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, den Saugstrom S zu drosseln. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abreinigung eines Filters in einem vorgeschlagenen Sauggerät, wobei eine Filterabreinigung während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts durch Erzeugung einer Rückspülströmung von einer Reinseite des Filters in Richtung einer Schmutzseite des Filters durchgeführt wird, wobei eine Drosselung des Saugstroms durch ein Drosselventil zur Verstärkung der Rückspülströmung führt. Das Drosselventil kann vorteilhafterweise dazu verwendet werden, den Querschnitt eines Strömungskanals in dem Sauggerät und/oder den Druck auf einer Schmutzseite eines Filters des Sauggeräts einzustellen.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sauggerät mit einem Schmutzsammelbehälter, einem Filter und einem Saugmotor, wobei in einem Saugbetrieb des Sauggeräts mittels des Saugmotors ein Saugstrom erzeugt wird, der vom Schmutzsammelbehälter durch den Filter in Richtung des Saugmotors strömt. Das Sauggerät umfasst ein Drosselventil, wobei das Drosselventil auf einer Schmutzseite des Filters vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, den Saugstrom S zu drosseln. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abreinigung eines Filters in einem Sauggerät, wobei eine Filterabreinigung während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts durch Erzeugung einer Rückspülströmung von einer Reinseite des Filters in Richtung einer Schmutzseite des Filters durchgeführt wird, wobei eine Drosselung des Saugstroms durch ein Drosselventil zur Verstärkung der Rückspülströmung führt. Das Drosselventil kann vorteilhafterweise dazu verwendet werden, den Querschnitt eines Strömungskanals in dem Sauggerät und/oder den Druck auf einer Schmutzseite eines Filters des Sauggeräts einzustellen.

Hintergrund der Erfindung:

[0002] Im Bereich der Industriestaubsauger sind beispielsweise Geräte bekannt, mit denen sowohl flüssige, als auch feste Stoffe eingesaugt werden können. Solche Sauggeräte werden üblicherweise als Nass-Trocken-Sauger bezeichnet. Bei den festen Stoffen kann es sich beispielsweise um Staub, Bohrmehl oder Abbruchmaterial handeln. Bei dem flüssigen Material kann es sich um Kühl- oder Spülwasser handeln, das zusammen mit dem festen Material eine schlammähnliche Masse bilden kann. Üblicherweise wird ein Sauggerät in Verbindung mit einer Werkzeugmaschine verwendet, die Staub oder Bohrmehl erzeugt. Die mit der Werkzeugmaschine durchgeführte, stauberzeugende Arbeit wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als "Applikation" bezeichnet.

[0003] Außerdem sind im Bereich der Industriestaubsauger solche Geräte bekannt, die ausschließlich festes Material einsaugen können. Beiden Sauger-Typen ist gemein, dass sie üblicherweise einen Schmutzsammelbehälter, einen Filter, einen Motor und eine Turbine aufweisen, wobei die Turbine von dem Motor angetrieben wird. Durch den Luftstrom, der durch die Drehbewegung der Turbine erzeugt wird, kann das feste und/oder das flüssige Sauggut eingesaugt werden. Zweckmäßigerweise weist das Sauggerät dazu einen Saugschlauch auf, an dessen vorderes Ende eine Düse oder eine Werkzeugmaschine montiert werden kann. Der Schmutzsammelbehälter wird dazu verwendet, das eingesaugte Sauggut aufzubewahren, bis der Schmutzsammelbehälter geleert wird. Der Schmutzsammelbehälter kann insbesondere eine Einsaugöffnung aufweisen, um einen Saugschlauch anzuschließen. Der Filter ist dazu eingerichtet, das im Luftstrom vorhandene Sauggut von dem Luftstrom zu trennen bzw. abzusondern. Diese Trennung von Luftstrom und Sauggut wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als "Filtern" oder als "Filterung" bezeichnet. Der Filter ist üblicherweise zwischen dem Schmutzsammelbehälter und dem Motor angeordnet. Die dem Schmutzsammelbehälter zugewandte Seite des Filters wird im Sinne der Erfindung als erste Seite oder als Schmutzseite des Filters bezeichnet, während die dem Saugmotor zugewandte Seite des Filters als zweite Seite oder als Reinseite des Filters bezeichnet wird. Während des Saugbetriebs strömt der Luftstrom üblicherweise vom Schmutzsammelbehälter in Richtung des Saugmotors, also von der Schmutzseite des Filters in Richtung der Reinseite.

[0004] Das von dem Sauggerät eingesaugte Sauggut lagert sich entweder im Schmutzsammelbehälter ab oder es verfängt sich im Filter des Sauggeräts. Eine Ansammlung von Sauggut im Bereich des Filters kann zu einer Ausbildung eines festen Filterkuchens führen, wodurch der durch den Filter bewirkte Strömungswiderstand erheblich ansteigen kann. Der Strömungswiderstand bremst bzw. drosselt den Saugluftstrom, mit dem das Sauggut eingesaugt wird, und kann dadurch nachteiligerweise die Saugleistung des Sauggeräts reduzieren. Um eine solche unerwünschte Saugleistungs-Reduzierung zu vermeiden, werden die Filter von Sauggeräten regelmäßig gereinigt. Diese Reinigung eines Sauggerät-Filters wird im Sinne der Erfindung als "Filterabreinigung" bezeichnet.

[0005] Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Filterabreinigung vorgeschlagen worden. Beispielsweise sind Rückspül-Lösungen bekannt, bei denen die Strömungsrichtung des Luftstroms umgekehrt wird. Dadurch strömt der Luftstrom für eine kurze Zeit von der Reinseite des Filters in Richtung seiner Schmutzseite. Um diese Strömungsrichtungsumkehr zu ermöglichen, wird der Druck im Sauggerät auf der Reinseite des Filters erhöht, und zwar vorzugsweise auf ein Niveau, das über dem Druckniveau auf der Schmutzseite des Filters liegt. Die Effizienz der Filterabreinigung hängt insbesondere von der Druckdifferenz zwischen der Schmutzseite des Filters und der Reinseite des Filters ab. Eine geringe Druckdifferenz zwischen der Schmutz- und der Reinseite des Filters des Sauggeräts kann zu einer geringen Effizienz der Filterabreinigung führen, so dass der Filter unter Umständen nicht optimal abgereinigt werden kann. Dies kann nachteiligerweise zu einer dauerhaft reduzierten Saugleistung des Sauggeräts führen, so dass auszuführende Saug-Aufgaben länger dauern und mehr Personal binden. Darüber hinaus können sich die Wechsel-Intervalle verkürzen, in denen der Filter des Sauggeräts ausgetauscht werden muss, um eine bestimmte Saugleistung zu garantieren bzw. aufrecht zu erhalten.

[0006] Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die vorstehend beschriebenen Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Sauggerät und ein Verfahren zur Filterabreinigung bereitzustellen, mit dem die Effizienz der Filterabreinigung verbessert und optimiert werden kann.

[0007] Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen zu dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Beschreibung der Erfindung:

[0008] Erfindungsgemäß ist ein Sauggerät aufweisend einen Schmutzsammelbehälter, einen Filter und einen Saugmotor vorgesehen, wobei in einem Saugbetrieb des Sauggeräts mittels des Saugmotors ein Saugstrom erzeugt wird, der vom Schmutzsammelbehälter durch den Filter in Richtung des Saugmotors strömt. Das Sauggerät umfasst ein Drosselventil, wobei das Drosselventil auf einer Schmutzseite des Filters vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, den Saugstrom S zu drosseln. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass das Drosselventil in dem Saugstrom angeordnet ist. Dadurch kann der Saugstrom durch das Drosselventil eingestellt und geregelt, insbesondere gedrosselt, werden. Das Drosselventil wird im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als «Drossel» bezeichnet, wobei die Begriffe vorzugsweise synonym verwendet werden.

[0009] Das Sauggerät kann einen Sauggerät-Kopf in einem oberen Bereich des Sauggeräts und einen Staubsammelbehälter in einem unteren Bereich des Sauggeräts umfassen. In dem unteren Bereich des Sauggeräts, insbesondere im Bereich des Staubsammelbehälters, kann eine Einlassöffnung vorgesehen sein. An diese Einlassöffnung kann ein Saugschlauch angeschlossen werden, wobei durch den Saugschlauch der Saugstrom S in das Sauggerät eingesaugt wird. An einer Vorderseite des Saugschlauchs kann eine Werkzeugmaschine angeordnet vorliegen, die bei ihrem Betrieb Staub erzeugt. Dieser Staub kann mit dem vorgeschlagenen Sauggerät durch den Saugschlauch abgesaugt werden. Die hintere Seite des Saugschlauchs kann durch die Einlassöffnung in den Staubsammelbehälter des Sauggeräts münden, so dass das eingesaugte Staub-Luft-Gemisch in den Staubsammelbehälter eingesaugt werden kann. Der Filter des Sauggeräts ist mit seiner Schmutzseite vorzugsweise dem Staubsammelbehälter zugewandt, während die Reinseite des Filters vorzugsweise dem oberen Bereich des Sauggeräts zugewandt ist und in Richtung des Saugmotors orientiert sein kann. Die Drossel liegt vorzugsweise auf der Schmutzseite des Filters und im Saugstrom angeordnet vor. Vorteilhafterweise ermöglicht die Vorsehung des Drosselventils auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts eine dynamische Steuerung und Regelung eines Filterabreinigungsprozesses, wobei der Filterabreinigungsprozess durch das Drosselventil insbesondere hinsichtlich seiner Dauer, seiner Qualität und dem Zeitpunkt seines Stattfindens optimiert werden kann. Insbesondere ermöglicht die Verwendung eines Drosselventils in dem Strömungspfad durch das Sauggerät eine besonders bedarfsgerechte Abreinigung des Filters in dem Sinne, dass die Filterabreinigung an verschiedene Applikationen und angeschlossene Werkzeugmaschine angepasst werden kann. Dies kann beispielsweise durch die Definition von Designpunkten erfolgen, die in Abhängigkeit von Applikation oder angeschlossener Werkzeugmaschine angesteuert werden können. Insbesondere können die Druckverhältnisse in dem Sauggerät durch das Drosselventil so eingestellt werden, dass eine besonders effiziente Filterabreinigung bereitgestellt werden kann.

[0010] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Abreinigungsprozess des Sauggeräts durch eine Rückspülung des Filters des Sauggeräts erfolgt. Dabei wird auf der Reinseite des Filters Umgebungsluft in das Sauggerät eingelassen, so dass der Druck im Sauggerät, insbesondere auf der Reinseite des Filters, vorzugsweise schlagartig ansteigt. Das Einlassen der Umgebungsluft auf der Reinseite des Filters kann vorzugsweise durch Ventile erfolgen, die eine weitere Einlassöffnung verschließen oder freigeben. Der Druck auf der Reinseite des Sauggeräts wird durch den bevorzugt schlagartigen Anstieg - bedingt durch die eindringende Umgebungsluft - kurzzeitig höher als der Druck im Staubsammelbehälter, d.h. auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts. Auf diese Weise entsteht vorteilhafterweise eine Rückspülströmung durch den Filter, wobei die Rückspülströmung von der Reinseite in Richtung der Schmutzseite des Filters strömt und den Filter dadurch abreinigt. Die Rückspülung kann insbesondere so lange aufrechterhalten werden, bis auf der Reinseite des Filters und im Staubsammelbehälter ähnliche Druckverhältnisse herrschen, d.h. bis sich die Drücke angeglichen haben. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die durch das Öffnen des Ventils in das Sauggerät eindringende Umgebungsluft unmittelbar auf den Filter wirkt und die Rückspülströmung erzeugt. Es kann aber im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass die eindringende Umgebungsluft in dem Sinne mittelbar auf den Filter wirkt, dass Kolben oder Membrane den eindringenden Luftstrom auf den Filter übertragen, so dass der Filter selbst nicht in Kontakt mit der eindringenden, ungefilterten Umgebungsluft kommt. Kolben oder Membrane können ein Luftpolster erzeugen und vor sich herschieben, wobei dieses Luftpolster eine Rückspülströmung erzeugen kann, die dann den Filter von der Reinseite in Richtung der Schmutzseite durchströmt und den Filter dadurch abreinigt.

[0011] Dieser Abreinigungsvorgang kann durch die Vorsehung des Drosselventils unterstützt werden, indem der Saugstrom durch die Drossel gedrosselt wird. Das Drosselventil ist vorzugsweise im Saugstrom vor dem Staubsammelbehälter angeordnet und dazu eingerichtet, den Unterdruck im Staubsammelbehälter kurz vor der Filterabreinigung oder während der Filterabreinigung zu steuern, insbesondere zu erhöhen. Die Formulierung «Erhöhung des Unterdrucks» bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Druck in dem Staubsammelbehälter (weiter) sinkt. Insofern kann eine Erhöhung des Unterdrucks im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als Druckabfall bezeichnet werden. Durch die Erhöhung des Unterdrucks kann sich der Druckunterschied zwischen Reinseite des Filters auf der einen Seite und Staubsammelbehälter auf der anderen Seite vorteilhafterweise vergrößern, so dass eine besonders starke Rückspülströmung durch den Filter des Sauggeräts erzeugt wird.

[0012] Das Drosselventil ist dazu eingerichtet, den Saugstrom zu drosseln. Der Begriff «drosseln» wird im Sinne der Erfindung im Sinne eines «kontinuierlichen Schaltens» verwendet. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Drosselventil im Wesentlichen kontinuierlich schaltbar ist. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Drossel nicht nur vollständig offen (100 % Öffnungsgrad) oder vollständig geschlossen (0 % Öffnungsgrad) vorliegen kann, sondern vorzugsweise auch jede Zwischenstufe, d.h. vorzugsweise stufenlos Öffnungsgrade zwischen 0 und 100 % einnehmen kann. Die Drossel kann vorzugsweise nicht nur binär zwischen den Einstellungen «offen» und «geschlossen» schalten, sondern auch Zwischenstufen einnehmen, um beispielsweise Öffnungsgrade der Einlassöffnung des Sauggeräts von 15 %, 20 %, 25 %, 33,3 %, 43,6 %, 50 %, 67 %, 75 % usw. zu ermöglichen. Durch die Fähigkeit des Drosselventils, den Saugstrom nicht nur vollständig zu unterbrechen oder uneingeschränkt durchzulassen, sondern zu drosseln im Sinne eines «kontinuierlichen Schaltens» unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von Lösungen, bei denen der Saugstrom vollständig unterbrochen wird.

[0013] Das Drosselventil bzw. ihr Öffnungsgrad kann vorzugsweise von einer zentralen Steuereinheit des Sauggeräts gesteuert werden, wobei diese zentrale Steuereinheit des Sauggeräts vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den gesamten Abreinigungsprozess zu steuern.

[0014] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Drosselventil manuell betätigt werden kann oder dass das Drosselventil elektrisch aktiviert werden kann. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass der gesamte Abreinigungsprozess manuell initiiert werden kann, d.h. beispielsweise durch eine Operation des Nutzers des Sauggeräts gestartet werden kann. Vorzugsweise kann durch diesen manuellen Start des Abreinigungsprozesses auch das Drosselventil betätigt werden, so dass es zu einer kurzzeitigen Drosselung des Sauggstroms kommt. Die Drossel kann bei einer solchen globalen Steuerung des Abreinigungsverfahren durch eine zentrale Steuereinheit im Rahmen des Abreinigungsprozesses geöffnet oder geschlossen werden, so dass eine eigene Betätigung des Drosselventils entfallen kann. Die Steuerung des Abreinigungsprozesses kann vorzugsweise durch die zentrale Steuereinheit des Sauggeräts erfolgen. Bei einer manuellen Betätigung der Drossel schliesst ein Nutzer des Sauggeräts manuell das Drosselventil, so dass der Saugstrom in das Sauggerät kurzzeitig gedrosselt werden kann.

[0015] Typische Drosselzeiten können in einem Bereich von 10 bis 150 ms liegen. Selbstverständlich sind auch andere Drosselzeiten möglich, beispielsweise bis 200 oder 300 ms, sowie alle Zwischenwerte.

[0016] Die Schmutzseite des Filters ist vorzugsweise diejenige Seite des Filters, die sich während des Saugbetrieb des Sauggeräts mit Schmutz und Staub zusetzt. Die Schmutzseite ist vorzugsweise dem Schmutzsammelbehälter und der Einlassöffnung des Sauggeräts zugewandt. Vorzugsweise liegt der Filter des Sauggeräts in einem Strömungskanal oder Strömungspfad, der von der Einlassöffnung durch den Schmutzsammelbehälter durch den Filter in Richtung des Saugmotors des Sauggeräts verläuft. Durch diesen Strömungskanal oder Strömungspfad strömt bei Betrieb des Saugmotors der Saugstrom, der von dem Saugmotor erzeugt wird. Dazu kann der Saugmotor eine Turbine bzw. einen Verdichter umfassen. Durch die Erhöhung des Unterdrucks auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts kann vorteilhafterweise die Druckdifferenz zwischen Schmutz- und Reinseite des Filters erhöht und auf diese Weise die Effizienz der Filterabreinigung erhöht werden. Durch die größere Druckdifferenz zwischen Schmutz- und Reinseite des Filters kann vorteilhafterweise eine stärkere Rückspülströmung durch den Filter erreicht werden, so dass der Filter durch einen stärkeren Luftstrom rückgespült und besser und effizienter abgereinigt werden kann. Ein weiterer Vorteil, der mit der Vorsehung einer Drossel im Strömungskanal eines Sauggeräts verbunden ist, besteht darin, dass die Filterabreinigung während fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts erfolgen kann. Dadurch kann mit dem vorgeschlagenen Sauggerät besonders effizient gearbeitet werden und zu erledigende Saugarbeiten können zügig und mit geringem Personalaufwand durchgeführt werden. Insbesondere entstehen keine unerwünschten Arbeitspausen, in denen der Saugbetrieb wegen einer etwaigen Filterabreinigung unterbrochen werden muss.

[0017] Die Abreinigung des Filters des Sauggeräts kann weiter verbessert werden, wenn anstelle des manuell betätigbaren Drosselventils eine elektrisch aktivierbare und insbesondere steuer- und regelbare Drossel verwendet wird. Die manuell betätigbare Drossel kann die Saugleistung während des Saugbetriebs beeinträchtigen, wenn der Saugstrom durch die Drosselung zu lange unterbrochen wird. Wenn der Saugstrom durch die Drossel zu lange abgeschwächt wird, kann der im Saugbetrieb im Staubsammelbehälter vorherrschende Unterdruck zu stark zusammenfallen, so dass der Unterdruck nach Beendigung der Filterabreinigung nur langsam und aufwändig wiederhergestellt werden kann. Das elektrisch aktivierbare Drosselventil kann insbesondere hochdynamisch geregelt und/oder gesteuert werden, so dass eine Menge an einströmendem Saugstrom durch die mindestens eine Einlassöffnung in das Sauggerät bedarfsgerecht eingestellt werden kann. Insbesondere kann durch die Vorsehung eines einstellbaren, bevorzugt elektrisch betätigbaren Drosselventils der Druck auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts eingestellt werden. Darüber hinaus kann der Querschnitt des Strömungskanals zwischen Einlassöffnung und Saugmotor mit einer elektrisch aktivierbaren Drossel besonders genau und bedarfsgerecht eingestellt werden. Die Vorteile der Erfindung und der damit verbundenen Einstellbarkeit der Filterabreinigungseffizienz besteht darin, dass die Güte der Filterabreinigung beispielsweise unabhängig von dem verwendeten Saugschlauch oder seines Durchmessers ist. Tests haben gezeigt, dass die mit der Erfindung erreichte Filterabreinigungseffizienz auch unabhängig von der Applikation bzw. der Werkzeugmaschine ist, in deren Kontext das vorgeschlagene Sauggerät mit Drosselventil verwendet wird. Mit anderen Worten hängt die Qualität der Filterabreinigung vorteilhafterweise nicht von der angeschlossenen Werkzeugmaschine oder der damit durchgeführten stauberzeugenden Arbeit («Applikation») ab, sondern die Qualität der Filterabreinigung kann vielmehr mit Hilfe des Drosselventils eingestellt werden. Dieser Vorteil wird insbesondere dann erreicht, wenn ein elektrisch aktivierbares und dadurch insbesondere steuer- und regelbares Drosselventil in dem Saugbetrieb verwendet wird.

[0018] Insbesondere kann mit der Drossel der Druckabfall in dem Staubsammelbehälter des Sauggeräts eingestellt werden. Vorteilhafterweise kann mit der Vorsehung der Drossel der Zielkonflikt innerhalb des Saugbetriebs optimal aufgelöst werden, wobei ein starker Druckabfall einerseits erwünscht ist, um eine effiziente Filterabreinigung zu ermöglichen, aber andererseits die Saugleistung des Sauggeräts beeinträchtigen kann. Insbesondere eine elektrisch aktivierbare Drossel kann hier eine besonders fein justierbare Regelung und/oder Steuerung des Saugstroms bzw. des Druckabfalls ermöglichen, so dass ein Druck bzw. Druckabfall auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts eingestellt werden kann, um eine optimale Abreinigung des Filters in dem Sauggerät bereitzustellen. Tests habe auch gezeigt, dass mit der Drossel ein besonders gutes Timing der Filterabreinigung ermöglicht wird. Mit anderen Worten kann die Filterabreinigung optimal in zeitlicher Hinsicht im Betrieb des Sauggeräts platziert werden, so dass einerseits eine optimale Abreinigung des Filters und andererseits eine besonders geringe Beeinträchtigung des Saugbetriebs des Sauggeräts gewährleistet wird.

[0019] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Drossel im Bereich der mindestens einen Einlassöffnung im Bereich des Schmutzsammelbehälters angeordnet vorliegt, wobei durch die Einlassöffnung der Saugstrom in das Sauggerät einströmen kann. Bei der Einlassöffnung kann es sich beispielsweise um eine Öffnung für den Saugschlauch handeln. Mit der Vorsehung des Drosselventils im Bereich der Einlassöffnung des Sauggeräts unterscheidet sich die Erfindung von solchen Lösungen, bei denen Ventile oder Drosselventile in anderen Bereichen eines Sauggeräts oder des Saugschlauchs angeordnet sind. Vorzugsweise liegt die Drossel im Kontext der vorliegenden Erfindung im Übergangsbereich von Saugschlauch in das Sauggerät vor. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Drossel in dem Saugstrom und auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts angeordnet vor, damit durch die Drossel der Saugstrom gedrosselt, d.h. bevorzugt stufenlos eingestellt werden kann.

[0020] Das Drosselventil kann vorzugsweise auch zwischen der mindestens einen Einlassöffnung und dem Filter angeordnet sein, so dass es insbesondere auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts angeordnet ist. Durch die Vorsehung der Drossel in dem Saugstrom auf der Schmutzseite des Filters kann das Drosselventil insbesondere dazu verwendet werden, den Druck bzw. den Druckabfall auf dieser Schmutzseite des Filters einstellen und so die Effizienz der Filterabreinigung durch Einstellen einer optimalen Druckdifferenz zwischen Schmutz- und Reinseite des Filters zu optimieren.

[0021] Das Einstellen der optimalen Druckdifferenz kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass das Drosselventil dazu eingerichtet ist, einen Querschnitt eines Strömungskanals in dem Sauggerät einzustellen. Vorzugsweise kann das Drosselventil dazu eingerichtet sein, den Querschnitt des Strömungskanals in einem Bereich zwischen 0 und 100 % einzustellen. Mit anderen Worten kann mit dem Drosselventil nicht nur binär zwischen den Stellungen «geöffnet» (im Wesentlichen 100 % Öffnung der Einlassöffnung und im Wesentlichen 100 % Öffnung des Strömungskanals) und «geschlossen» (im Wesentlichen 0 % Öffnung der Einlassöffnung und im Wesentlichen 0 % Öffnung des Strömungskanals) gewechselt werden, sondern es ist eine Fein-Einstellung von Zwischen-Öffnungsgraden möglich. Dadurch kann eine besonders fein justierbare und vorzugsweise stufenlose Regulierung und Einstellbarkeit des Saugstroms, des Drucks bzw. des Druckabfalls bzw. der Druckdifferenz zwischen Schmutz- und Reinseite des Filters ermöglicht werden. Beispielsweise kann das Drosselventil um 17 %, 20 %, 25 %, 33,3 %, 46,4 % oder jeden anderen Prozentwert zwischen 0 und 100 % geöffnet werden.

[0022] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Drosselventil dazu eingerichtet ist, einen Druck auf einer Schmutzseite des Filters des Sauggeräts einzustellen. Insbesondere kann der Unterdruck auf der Schmutzseite des Filters durch eine kurzzeitige Drosselung des Saugstroms vor und/oder während der Filterabreinigung erhöht werden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Absolutdruck auf der Schmutzseite des Filters kurzfristig sinkt bzw. reduziert wird. Durch die Drosselung des Saugstroms kann vorteilhafterweise der Druck auf einer Schmutzseite des Filters des Sauggeräts gesteuert bzw. geregelt werden. Insbesondere kann der Druck auf der Schmutzseite des Filters des Sauggeräts dadurch beeinflusst werden, dass eine Durchflußmenge durch die mindestens eine Einlaßöffnung variiert oder verändert wird.

[0023] In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abreinigung eines Filters in einem vorgeschlagenen Sauggerät. Die für das Sauggerät eingeführten Begriffe, Definitionen und technischen Vorteile gelten vorzugsweise für das Filterabreinigungsverfahren analog. Das Filterabreinigungsverfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

a) Betrieb des Sauggeräts in einem Saugbetrieb,

b) Durchführen einer Filterabreinigung während fortgesetztem Saugbetrieb durch Erzeugung einer Rückspülströmung von einer Reinseite des Filters in Richtung einer Schmutzseite des Filters,

c) Drosselung eines Saugstroms durch ein Drosselventil zur Verstärkung der Rückspülströmung.

[0024] Es stellt einen wesentlichen Vorteil der Erfindung dar, dass die Filterabreinigung durchgeführt werden kann, während der Saugbetrieb des Sauggeräts fortgesetzt wird. Insbesondere ist eine gleichzeitige Abreinigung des mindestens einen Filters des Sauggeräts während dem fortgesetztem Saugbetrieb des Sauggeräts möglich. Dadurch kann besonders zügig und unterbrechungsfrei mit dem vorgeschlagenen Sauggerät gearbeitet werden.

[0025] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Drosselventil manuell betätigt wird oder das Drosselventil elektrisch aktiviert wird. Darüber hinaus kann ein Querschnitt eines Strömungskanals in dem Sauggerät durch das Drosselventil in einem Bereich zwischen 0 und 100 % eingestellt werden. Dadurch wird es vorteilhafterweise auch ermöglicht, den Druck auf einer Schmutzseite eines Filters des Sauggeräts durch das Drosselventil einzustellen.

[0026] Vorteilhafterweise kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren eine dynamische Steuerung und Regelung des Filterabreinigungsprozesses ermöglicht werden, wobei die Drossel die Filterabreinigung insbesondere hinsichtlich ihrer Dauer, ihrer Qualität und dem Zeitpunkt des Stattfindens optimiert. Insbesondere wird mit der Erfindung eine besonders bedarfsgerechte Abreinigung des Filters in dem Sinne ermöglicht, dass die Filterabreinigung an verschiedene Applikationen und angeschlossene Werkzeugmaschine angepasst werden kann.

[0027] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

[0028] In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:

Fig. 1

Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung eines Sauggeräts im Saugbetrieb

Fig. 2

Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung eines Sauggeräts während der Filterabreinigung

Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:

[0029] Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines Sauggeräts 1 im Saugbetrieb. Das Sauggerät 1 umfasst einen Schmutzsammelbehälter 2, einen Filter 3 und einen Saugmotor 4. Der Saugmotor4 kann eine Turbine 5 umfassen, wobei die Turbine 5 von dem Saugmotor 4 angetrieben wird, so dass ein Saugstrom S erzeugt wird. Technisch gesehen arbeitet die Turbine 5 als Verdichter, wobei mit dem Verdichter Luft angesaugt werden kann, um den Saugstrom S zu erzeugen. Der Saugstrom S wird zum Einsaugen von Staub, Schmutz oder einer flüssigen Mischung aus Wasser und Schmutz verwendet. Der Saugstrom S strömt innerhalb des Sauggeräts 1 in einem Strömungskanal oder Strömungspfand, der ebenfalls mit dem Bezugszeichen S bezeichnet wird. Das Sauggerät 1 weist eine Einlassöffnung 9 auf, wobei sich vorzugsweise zwischen der Einlassöffnung 9 und dem Saugmotor 4 bzw. der Turbine 5 der Saugstrom S bzw. der Strömungspfad S ausbildet. Die Einlassöffnung 9 liegt vorzugsweise in dem Schmutzsammelbehälter 2 des Sauggeräts 1 angeordnet vor. Zwischen der Einlassöffnung 9 und Saugmotor 4 liegt ein Filter 3 angeordnet vor, der dazu eingerichtet ist, Schmutz und Staub aus dem Saugstrom S herauszufiltern, um eine Verunreinigung des Saugmotors 4 zu verhindern. Der Filter 3 weist eine Schmutzseite 7 auf, die vorzugsweise dem Schmutzsammelbehälter 2 zugewandt ist, sowie eine Reinseite 8, die dem Saugmotor 4 und dem Sauggerätkopf zugewandt ist. Mit dem Begriff «Schmutzseite 7» wird im Sinne der Erfindung nicht nur die entsprechende Seite des Filters 3 bezeichnet, sondern vorzugsweise auch der Bereich des Strömungspfads S zwischen Filter 3 und Einlassöffnung 9. Die Formulierungen «auf der Schmutzseite» und «zwischen dem Filter 3 und der Einlassöffnung 9» sind im Sinne der Erfindung vorzugsweise synonym zu verstehen. Der Saugstrom S strömt während des Saugbetriebs des Sauggeräts 1 von der Schmutzseite 7 in Richtung der Reinseite 8 durch den Filter 3, wobei Staub und Schmutz bei Durchqueren des Filters 3 aus dem Saugstrom S herausgefiltert wird. Diese Richtung des Saugstroms S von der Schmutzseite 7 in Richtung der Reinseite 8 wird in Fig. 1 mit den Pfeilen dargestellt, die mit dem Bezugszeichen S markiert sind.

[0030] Der Filter 3 kann während des Betriebs des Sauggeräts 1 verstopfen oder sich mit einem Filterkuchen zusetzen, wodurch die Saugleistung des Sauggeräts 1 herabgesetzt werden kann. In diesem Fall ist es erforderlich, eine sog. Filterabreinigung, d.h. eine Reinigung des Filters 3 des Sauggeräts 1, durchzuführen. Diese Filterabreinigung wird im Kontext der vorliegenden Erfindung mit einer Rückspülung durchgeführt, d.h. einer kurzen Richtungsumkehr des Saugstroms S. Während dieser Rückspülung wird der Filter 3 mit einem Rückspülstrom R durchströmt bzw. durchspült, wobei der Rückspülstrom R von der Reinseite 8 des Filters 3 in Richtung seiner Schmutzseite 7 strömt. Die Rückspülstrom R wird in Fig. 2 dargestellt. Die Rückspülströmung R kann durch Öffnen einer weiteren Einlassöffnung 11 des Sauggeräts 1 erzeugt werden, wobei diese weitere Einlassöffnung 11 vorzugsweise im oberen Bereich des Sauggeräts 1 bzw. im Kopf des Sauggeräts 1 («Sauggerät-Kopf») angeordnet sein kann. Die weitere Einlassöffnung 11 kann beispielsweise mit einem Ventil (nicht dargestellt) geöffnet oder geschlossen werden. Durch die weitere Einlassöffnung 11 kann bei Öffnen des Ventils Umgebungsluft 10 in das Sauggerät 1 strömen und direkt oder indirekt auf den Filter 3 wirken.

[0031] Das Sauggerät 1 weist ein Drosselventil 6 auf, das vorzugsweise im Bereich der Einlassöffnung 9 im Schmutzsammelbehälter 2 des Sauggeräts 1 angeordnet vorliegt. Das Drosselventil 6 liegt insbesondere im Saugstrom S angeordnet vor. Mit dem Drosselventil 6 kann die mindestens eine Einlassöffnung 9 des Sauggeräts 1 ganz oder teilweise geöffnet oder geschlossen werden. Insbesondere kann die Einlassöffnung 9 des Sauggeräts 1 stufenlos geöffnet oder geschlossen werden, so dass der Saugstrom S durch das Drosselventil 6 vorzugsweise stufenlos eingestellt, insbesondere gedrosselt werden.

[0032] Während des Saugbetriebs des Sauggeräts 1 bildet sich im Inneren des Sauggeräts 1 ein Unterdruck aus. Dieser Unterdruck ist für die Erzeugung des Saugstroms S verantwortlich, mit dem Staubs, Schmutz und Bohrschlamm von dem Sauggerät 1 eingesaugt werden kann. Dazu kann das Sauggerät 1 mit einem Saugschlauch (nicht dargestellt) verbunden sein, wobei der Saugschlauch vorzugsweise im Bereich der Einlassöffnung 9 in das Sauggerät 1 einmündet. Um eine Abreinigung des Filters 3 durchzuführen, muss eine Druckdifferenz zwischen der Schmutzseite 7 und der Reinseite 8 des Filters 3 hergestellt werden, um einen Rückspülstrom R zu erzeugen. Insbesondere wird dazu der Druck auf der Reinseite 8 des Filters 3 erhöht und auf der Schmutzseite 7 des Filters 3 reduziert, so dass die Rückspülstrom R von der Reinseite 8 in Richtung der Schmutzseite 7 des Filters 3 strömen kann. Die Druckreduzierung auf der Schmutzseite 7 des Filters 3 wird erfindungsgemäß insbesondere dadurch erreicht, dass der Querschnitt des Saugstroms S durch die mindestens eine Einlassöffnung 9 im Schmutzsammelbehälter 2 des Sauggeräts 1 reduziert wird, so dass der Saugstrom S selbst gedrosselt wird. Zum Drosseln des Saugstroms S wird insbesondere das Drosselventil 6 verwendet, wobei das Drosselventil 6 bevorzugt manuell betätigt oder elektrisch aktiviert werden kann. Ganz besonders bevorzugt ist im Kontext der vorliegenden Erfindung eine elektrisch aktivierbare Drossel, die in dem Sinne einstellbar bzw. steuerbar ist, dass eine Durchflussmenge an Saugstrom S durch die Einlassöffnung 9 mit dem Drosselventil 6 reguliert werden kann. Dadurch kann der Druckabfall auf der Schmutzseite 7 des Filters 3 des Sauggeräts 1 eingestellt werden, sowie die Druckdifferenz zwischen Schmutzseite 7 und Reinseite 8 des Filters 3, sowie die resultierende Qualität der Filterabreinigung. Das Drosselventil 6 ist insbesondere dazu eingerichtet, einen Querschnitt Q (siehe Fig. 1) des Saugkanals S einzustellen.

[0033] Das Sauggerät 1 kann eine zentrale Steuereinheit 12 aufweisen, mit der der Prozess der Abreinigung des mindestens einen Filters 3 des Sauggeräts 1 gesteuert werden kann. Darüber hinaus kann das Sauggerät 1 eine weitere Einlassöffnung 11 aufweisen, durch die Umgebungsluft 10 in das Sauggerät 1 strömen kann. Dadurch kann eine Rückspülströmung R zur Abreinigung des mindestens einen Filters 3 des Sauggeräts 1 erzeugt werden.

Bezugszeichenliste

[0034] 

1

Sauggerät

2

Schmutzsammelbehälter

3

Filter

4

Saugmotor

5

Turbine

6

Drosselventil

7

Schmutzseite

8

Reinseite

9

Einlassöffnung

10

Umgebungsluft

11

Einlassöffnung im Sauggerät-Kopf

12

Zentrale Steuereinheit

S

Saugstrom/Strömungskanal

Q

Querschnitt

Ansprüche

1. Sauggerät (1) aufweisend einen Schmutzsammelbehälter (2), einen Filter (3) und einen Saugmotor (4), wobei in einem Saugbetrieb des Sauggeräts (1) mittels des Saugmotors (4) ein Saugstrom S erzeugt wird, der vom Schmutzsammelbehälter (2) durch den Filter (3) in Richtung des Saugmotors (4) strömt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sauggerät (1) ein Drosselventil (6) umfasst, wobei das Drosselventil (6) auf einer Schmutzseite (7) des Filters (3) vorgesehen ist und dazu eingerichtet ist, den Saugstrom S zu drosseln.

2. Sauggerät (1) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drosselventil (6) manuell betätigbar ist oder elektrisch aktivierbar ist.

3. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drosselventil (6) zwischen einer Einlassöffnung (9) des Sauggeräts (1) und dem Filter (3) angeordnet ist.

4. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drosselventil (6) in einem Bereich der Einlassöffnung (9) des Sauggeräts (1) angeordnet ist.

5. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drosselventil (6) im Saugstrom S angeordnet ist.

6. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drosselventil (6) dazu eingerichtet ist, einen Querschnitt Q des Saugstroms S in dem Sauggerät (1) einzustellen.

7. Sauggerät (1) nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drosselventil (6) dazu eingerichtet ist, den Querschnitt Q des Saugstroms S in einem Bereich zwischen 0 und 100 % einzustellen.

8. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drosselventil (6) dazu eingerichtet ist, einen Druck auf einer Schmutzseite (7) des Filters (3) des Sauggeräts (1) einzustellen.

9. Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sauggerät (1) eine zentrale Steuereinheit (12) zur Steuerung einer Abreinigung des Filters (3) aufweist.

10. Verfahren zur Abreinigung eines Filters (3) in einem Sauggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Betrieb des Sauggeräts (1) in einem Saugbetrieb,

b) Durchführen einer Abreinigung des Filters (3) während fortgesetztem Saugbetrieb durch Erzeugung einer Rückspülströmung R von einer Reinseite (8) des Filters (3) in Richtung einer Schmutzseite (7) des Filters (3),

c) Drosselung eines Saugstroms S durch ein Drosselventil (6) zur Verstärkung der Rückspülströmung R.

11. Verfahren zur Abreinigung eines Filters (3) nach Anspruch 10
dadurch gekennzeichnet, dass
das Drosselventil (6) manuell betätigt wird oder das Drosselventil (6) elektrisch aktiviert wird.

12. Verfahren zur Abreinigung eines Filters (3) nach einem der Ansprüche 10 oder 11
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Querschnitt Q eines Saugstrom S in dem Sauggerät (1) durch das Drosselventil (6) in einem Bereich zwischen 0 und 100 % eingestellt wird.

13. Verfahren zur Abreinigung eines Filters (3) nach einem der Ansprüche 10 bis 12
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Druck auf der Schmutzseite (7) eines Filters (3) des Sauggeräts (1) durch das Drosselventil (6) eingestellt wird.

Zeichnung