[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einer ersten Turbine und
einer zweiten Turbine, wobei die Turbinen dazu eingerichtet sind, einen Saugstrom
zum Einsaugen von Staub zu erzeugen. Der Staubsauger weist eine Ventilanordnung auf,
wobei die Ventilanordnung dazu eingerichtet ist, einen Saugstrom nacheinander oder
parallel zueinander durch die Turbinen fließen zu lassen. Mit der Erfindung kann der
Betrieb des Staubsaugers variabler gestaltet werden, indem eine breitere charakteristische
Saugkurve des Staubsaugers bereitgestellt wird. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht,
dass die Turbinen des Staubsaugers in Reihe oder parallel zueinander betrieben werden
können und die Saugeigenschaften des Staubsaugers dadurch optimal auf unterschiedliche
Anwendungsfälle angepasst werden können. Außerdem wird mit der Erfindung die Aufrechterhaltung
eines Saugbetriebs des Staubsaugers ermöglicht, wenn eine Filtereinheit des Staubsaugers
abgereinigt wird. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum
Betrieb eines Staubsaugers mit zwei Turbinen, wobei der Staubsauger in einem Serien-
oder einem Parallelbetrieb betrieben werden kann.
Hintergrund der Erfindung:
[0002] Im Stand der Technik sind Staubsauger bekannt, mit denen ein Saugstrom erzeugt werden
kann, wobei mit dem Saugstrom Staub eingesaugt werden kann. Für die Erzeugung des
Saugstroms wird in der Regel eine Turbine verwendet, mit der ein Unterdruck erzeugt
werden kann. Staubsauger sind beispielsweise im Haushaltsbereich bekannt, um Böden,
Teppiche oder Möbel abzusaugen. Staubsauger kommen aber auch auf Baustellen zum Einsatz,
um Staub und Partikel, die bei der Arbeit mit Werkzeugmaschinen entstehen, abzusaugen.
Dadurch kann die Staubexposition, der ein Nutzer der Werkzeugmaschine ausgesetzt ist,
reduziert werden und ein wertvoller Beitrag zum Gesundheitsschutz des Nutzers geleistet
werden.
[0003] Die aus dem Stand der Technik bekannten Staubsauger sind häufig mit dem Nachteil
behaftet, dass die Staubsauger in der Regel für einen bestimmten Anwendungsfall ausgelegt
sind und die damit einhergehenden Saug- und Betriebseigenschaften während der Lebenszeit
des Staubsaugers nicht mehr geändert werden können. Bei der Auslegung des Staubsaugers
muss häufig eine Auswahl-Entscheidung getroffen werden, beispielsweise ob der Staubsauger
eine große Strömungsgeschwindigkeit oder einen starken Unterdruck erzeugen soll, da
eine Kombination dieser unterschiedlichen Eigenschaften häufig nicht möglich ist.
[0004] Beispielsweise wird in
EP 2 421 630 A1 ein Staubsauger mit zwei Saugaggregaten offenbart, wobei die Saugaggregate bei dem
Staubsauger der
EP 2 421 630 A1 parallel von einem Saugstrom durchströmt werden. Nachteilig an einer solchen Parallelanordnung
ist es, dass dadurch nur der Volumenstrom, nicht aber das Druckniveau erhöht wird.
[0005] Staubsauger weisen häufig Filter oder eine Filtereinheit auf, die in regelmäßigen
Abständen abgereinigt werden muss, um sicherzustellen, dass der Saugstrom weiter durch
den Filter fließen kann. Bei vielen herkömmlichen Staubsaugern, wie sie aus dem Stand
der Technik bekannt sind, muss der Saugbetrieb des Staubsaugers kurzzeitig unterbrochen
werden, um eine Abreinigung des Filters oder der Filtereinheit durchführen zu können.
Damit einher geht häufig ein Abfall des Unterdrucks im Inneren des Staubsaugers, so
dass der Saugstrom abreißen oder geschwächt werden kann.
[0006] Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die vorstehend
beschriebenen Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen
Staubsauger bereitzustellen, der eine große Anzahl von Anwendungsfällen optimal abdeckt
und bei dem die Saug- und Betriebseigenschaften flexibel während seines Betriebs geändert
bzw. eingestellt werden können. Ein weiteres Anliegen der Erfindung besteht darin,
dass der Saugbetrieb des Staubsaugers auch während der Durchführung einer Filterabreinigung
fortgeführt 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 Staubsauger mit einer ersten Turbine und einer zweiten Turbine
vorgesehen, wobei die Turbinen dazu eingerichtet sind, einen Saugstrom zum Einsaugen
von Staub zu erzeugen. Der Staubsauger weist eine Ventilanordnung auf, wobei die Ventilanordnung
dazu eingerichtet ist, einen Saugstrom nacheinander oder parallel zueinander durch
die Turbinen fließen zu lassen. Mit der Erfindung kann durch die Vorsehung der zwei
Turbinen, die entweder in Serie oder parallel zueinander betrieben werden können,
ein Staubsauger mit einer erweiterten charakteristischen Saugkurve bereitgestellt
werden, so dass mit dem Staubsauger eine Vielzahl von Anwendungsfällen abgedeckt werden
kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein Umschalten zwischen einem
Serienbetrieb und einem Parallelbetrieb der Turbinen automatisch erfolgt. Beispielsweise
kann die Ventilanordnung des Staubsaugers dann von dem Serienbetrieb und den Parallelbetrieb
schalten, wenn ein Unterdruck-Grenzwert über- oder unterschritten wird. Mit anderen
Worten kann es im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass ein Umschalten zwischen
dem Serien- und dem Parallelbetrieb des Staubsaugers in Abhängigkeit von Unterdruckverhältnissen
im Staubsauger erfolgt.
[0009] Der Begriff «Staub» wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als Oberbegriff für verschiedene
Arten von Sauggut verwendet. Beispielsweise kann der «Staub» Feststoffe und/oder Flüssigkeiten
umfassen. Mit anderen Worten kann das Sauggut trocken und staubartig sein, von einer
Flüssigkeit gebildet werden oder von einer Mischung aus trockenem Sauggut, wie Staub,
Bohrmehl, Partikeln, und einem Liquid, wie Wasser, das beispielsweise als Spül- oder
Kühlwasser auf einer Baustelle bei der Durchführung von Arbeiten mit Werkzeugmaschinen
eingesetzt wird.
[0010] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger mindestens einen Sensor
zur Ermittlung von Betriebsdaten des Staubsaugers umfasst. Darüber hinaus kann der
Staubsauger eine Steuereinrichtung zur Auswertung dem mindestens einen Sensor ermittelten
Betriebsdaten des Staubsaugers umfassen, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet
ist, den Staubsauger in Abhängigkeit von den mit dem mindestens einen Sensor ermittelten
Betriebsdaten zu steuern. Bei den Betriebsdaten des Staubsaugers kann es sich insbesondere
um Unterdruckwerte oder -verhältnisse innerhalb des Staubsaugers handeln. Es kann
im Kontext der Erfindung aber auch bevorzugt sein, dass Motor-Parameter, Filter-Parameter,
Teilchen- oder Strömungsgeschwindigkeiten und/der Partikelkonzentrationen gemessen
werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Betriebsdaten können vorzugsweise auch
als Betriebsparameter bezeichnet werden. Zur Ermittlung der Betriebsparameter, insbesondere
der Unterdruckverhältnisse in dem Staubsauger, kann der Staubsauger über eine geeignete
Sensorik verfügen. Die Sensoren der Sensorik können beispielsweise dazu ausgebildet
sein, einen Unterdruck im Sammelbehälter des Staubsaugers oder in den unterschiedlichen
Saugleitungsabschnitten, wie erstem und zweitem Saugabschnitt, Saugkanal und/oder
erstem und zweitem Ausgangsabschnitt zu ermitteln. Darüber hinaus kann der Staubsauger
über eine Steuereinrichtung verfügen, wobei die Steuereinrichtung vorzugsweise dazu
eingerichtet ist, die mit der Sensorik ermittelten Unterdruckdaten auszuwerten und
basierend auf den ermittelten Unterdruckdaten einzustellen, ob der Staubsauger im
Serienbetrieb oder im Parallelbetrieb arbeitet. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt,
dass die Turbinen des Staubsaugers im Serienbetrieb nacheinander durchströmt werden,
während die Turbinen des Staubsaugers im Parallelbetrieb vorzugsweise parallel zueinander
von Teil-Saugströmen des Saugstroms durchströmt werden. Durch die unterschiedlichen
Betriebsmodi «Serienbetrieb» und «Parallelbetrieb» des Staubsaugers ist der vorgeschlagene
Staubsauger vorteilhafterweise in der Lage dazu, einen besonders großen Bereich an
verschiedenen Saugleistungen abzudecken. Dadurch kann der Staubsauger bzw. sein Betrieb
optimal an verschiedene Anwendungsfälle angepasst werden, so dass beispielsweise auch
der Energieverbrauch des Staubsaugers minimiert werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft,
wenn es sich bei dem Staubsauger um einen batteriebetriebenen Staubsauger handelt,
da sich in diesem Fall die Reichweite der Batterie(n) mit der Erfindung erheblich
vergrößern bzw. verlängern läßt.
[0011] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass dem Serienbetrieb des Staubsaugers
ein erster Unterdruck-Bereich und/oder eine erster Strömungsgeschwindigkeitsbereich
zugeordnet werden kann, während dem Parallelbetrieb des Staubsaugers ein zweiter Unterdruck-Bereich
und/oder eine zweiter Strömungsgeschwindigkeitsbereich zugeordnet werden. Das bedeutet
im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger in seinen unterschiedlichen
Betriebsmodi - Serienbetrieb und Parallelbetrieb - unterschiedliche Bereiche von Unterdruckwerten
und Strömungsgeschwindigkeiten erreichen kann. Es kann im Sinne der Erfindung bevorzugt
sein, dass diese Unterdruck-Bereiche und/oder Strömungsgeschwindigkeitsbereiche disjunkt
voneinander ausgebildet sind und sich nicht überlappen. Es kann aber im Sinne der
Erfindung ebenso bevorzugt sein, dass sich die Unterdruck- und Strömungsgeschwindigkeitsbereiche
überlappen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Betriebsparameter «Strömungsgeschwindigkeit»
und «Unterdruck» in einem Diagramm aufgetragen werden können, wobei die Strömungsgeschwindigkeit
vorzugsweise auf der y-Achse und der Unterdruck auf der x-Achse aufgetragen wird.
Vorzugsweise kann diese Strömungsgeschwindigkeit-gegen-Unterdruck-Auftragung im Sinne
der Erfindung bevorzugt als «Saugkurve» bezeichnet werden.
[0012] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Serienbetrieb des Staubsaugers
dadurch gekennzeichnet ist, dass sich im Staubsauger eine vergleichsweise geringe
Strömungsgeschwindigkeit und ein hoher Unterdruck einstellen, während sich im Parallelbetrieb
des Staubsaugers vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeit und geringe Unterdruckwerte
einstellen. Es hat sich gezeigt, dass durch eine Kombination der unterschiedlichen
Betriebsmodi in einem Staubsauger die mit dem Staubsauger erreichbaren Strömungsgeschwindigkeiten
und die erreichbaren Unterdruckwerte annähernd verdoppelt werden können. Die durch
die Kombination der unterschiedlichen Betriebsmodi in einem Staubsauger erreichbaren
Strömungsgeschwindigkeiten und Unterdruckwerte können vorteilhafterweise in einer
kombinierten Saugkurve dargestellt werden, die quasi die besten Eigenschaften des
einzelnen Serienbetriebs und des einzelnen Parallelbetriebs zweier Turbinen miteinander
vereint. Dadurch kann mit der Erfindung ein Staubsauger mit einer optimierten Saugkurve
bereitgestellt werden, der insbesondere durch besonders hohe, erreichbare Strömungsgeschwindigkeiten
und Unterdruckwerte gekennzeichnet ist.
[0013] Dasselbe gilt sinngemäß für den Volumenstrom Q des Saugstroms S. Es ist im Sinne
der Erfindung bevorzugt, dass dem Serienbetrieb des Staubsaugers ein erster Unterdruck-Bereich
und/oder eine erster Volumenstrombereich zugeordnet werden kann, während dem Parallelbetrieb
des Staubsaugers ein zweiter Unterdruck-Bereich und/oder eine zweiter Volumenstrombereich
zugeordnet werden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger
in seinen unterschiedlichen Betriebsmodi - Serienbetrieb und Parallelbetrieb - unterschiedliche
Bereiche von Unterdruckwerten und Volumenströme erreichen kann. Es kann im Sinne der
Erfindung bevorzugt sein, dass diese Unterdruck-Bereiche und/oder Volumenstrombereiche
disjunkt voneinander ausgebildet sind und sich nicht überlappen. Es kann aber im Sinne
der Erfindung ebenso bevorzugt sein, dass sich die Unterdruck- und Volumenstrombereiche
überlappen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Betriebsparameter «Volumenstrom»
und «Unterdruck» in einem Diagramm aufgetragen werden können, wobei der Volumenstrom
Q vorzugsweise auf der y-Achse und der Unterdruck auf der x-Achse aufgetragen wird.
Vorzugsweise kann diese Volumenstrom-gegen-Unterdruck-Auftragung im Sinne der Erfindung
bevorzugt ebenfalls als «Saugkurve» bezeichnet werden.
[0014] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Serienbetrieb des Staubsaugers
dadurch gekennzeichnet ist, dass sich im Staubsauger ein vergleichsweise geringer
Volumenstrom Q und ein hoher Unterdruck einstellen, während sich im Parallelbetrieb
des Staubsaugers vergleichsweise hohe Volumenströme und geringe Unterdruckwerte einstellen.
Es hat sich gezeigt, dass durch eine Kombination der unterschiedlichen Betriebsmodi
in einem Staubsauger die mit dem Staubsauger erreichbaren Volumenströme und die erreichbaren
Unterdruckwerte annähernd verdoppelt werden können. Die durch die Kombination der
unterschiedlichen Betriebsmodi in einem Staubsauger erreichbaren Volumenströme und
Unterdruckwerte können vorteilhafterweise in einer kombinierten Saugkurve dargestellt
werden, die quasi die besten Eigenschaften des einzelnen Serienbetriebs und des einzelnen
Parallelbetriebs zweier Turbinen miteinander vereint. Dadurch kann mit der Erfindung
ein Staubsauger mit einer optimierten Saugkurve bereitgestellt werden, der insbesondere
durch besonders hohe, erreichbare Volumenströme und Unterdruckwerte gekennzeichnet
ist.
[0015] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Turbinen des Staubsaugers vergleichsweise
klein ausgebildet sind und eine vergleichsweise geringe Saugleistung aufweisen. Beispielsweise
können die Turbinen etwa die Hälfte einer bei Staubsaugern üblichen Nennleistung aufweisen.
[0016] Die Verwendung von zwei vergleichsweise kleinen Turbinen, die vorzugsweise in einer
variablen Parallel- oder Reihenschaltung betrieben werden können, sind mit dem Vorteil
verbunden, dass insbesondere die Arbeitsbereiche erweitert bzw. besser bedient werden
können, die durch einen hohen bzw. maximalen Volumenstrom und/oder einen hohen bzw.
maximalen Unterdruck gekennzeichnet sind. Diese Arbeitsbereiche werden bei Staubsaugern
häufig benutzt. Um in diesen Arbeitsbereichen einen optimalen Betrieb des Staubsaugers
mit guten Saugleistungen zu gewährleisten, müsste - bei Verwendung von nur einer Turbine
- eine sehr große, quasi überdimensionierte Turbine verwendet werden, die insbesondere
einen großen Raumbedarf aufweist. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von zwei
vergleichsweise kleinen Turbinen nicht einfach einer Ersetzung einer großen Turbine
entspricht, sondern dass damit die oben genannten überraschenden Vorteile verbunden
sind, die von der Fachwelt so nicht zu erwarten waren. Insbesondere kann durch die
Verwendung der zwei vergleichsweise kleinen Turbinen ein verbesserter Betrieb in den
häufig verwendeten Arbeitsbereichen gewährleistet werden, die durch einen großen Volumenstrom
und/oder einen starken Unterdruck gekennzeichnet sind.
[0017] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass innerhalb des vorgeschlagenen Staubsaugers
im Wesentlichen gleiche Turbinen verwendet werden, so dass Herstellungs- und Beschaffungsvorteile
realisiert werden können. Es kann allerdings auch bevorzugt sein, dass unterschiedliche
Turbinen verwendet werden, um die Saugkurve zu erweitern.
[0018] Das Merkmal, dass die Ventilanordnung den Saugstrom nacheinander oder parallel zueinander
durch die Turbinen fließen lassen kann, bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt,
dass der Saugstrom praktisch immer, d.h. während des Betriebs des Staubsaugers und
wenn keine Filterabreinigung stattfindet, durch die erste Turbine fließt. Wenn der
Staubsauger im Serienbetrieb läuft, ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass
der Saugstrom nacheinander die erste Turbine und die zweite Turbine durchströmt. In
dieser Ausgestaltung der Erfindung kann der Saugstrom zunächst durch die erste Turbine
und anschließend durch die zweite Turbine strömen, wobei dieser Nacheinander-Durchfluss
durch die erste und die zweite Turbine im Sinne der Erfindung bevorzugt als «Serienbetrieb»
des Staubsaugers bezeichnet wird. Der Begriff «Serienbetrieb» bedeutet im Sinne der
Erfindung bevorzugt, dass die Turbinen «in Reihe» oder «in Serie» geschaltet sind
und nacheinander von dem Saugstrom durchströmt werden. Alternativ dazu können die
Turbinen auch parallelgeschaltet sein und parallel von dem Saugstrom durchströmt werden.
In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist es bevorzugt, dass sich der Saugstrom in
Teil-Saugströme aufteilt, wobei ein erster Teil-Saugstrom durch die erste Turbine
und ein zweiter Teil-Saugstrom durch die zweite Turbine fließt. Die Stärke, der Umfang
und/oder das Volumen der Teil-Saugströme hängt vorzugsweise davon ab, ob gleiche oder
unterschiedliche Turbinen verwendet werden. Die genannten Eigenschaften der Teil-Saugströme
können auch davon abhängen, ob die Ventile der Ventilanordnung ganz oder nur teilweise
geöffnet sind.
[0019] Die Ventilanordnung kann beispielsweise Klapp-, Schieber- oder Drehventile umfassen.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung unterschiedliche
Sorten von Ventilen, wie beispielsweise Klapp- und Drehventile, umfasst. Es kann aber
im Sinne auch bevorzugt sein, dass die Ventilanordnung ausschließlich Klappventile,
ausschließlich Schieberventile oder ausschließlich Drehventile umfasst. Im Folgenden
werden verschiedene mögliche und bevorzugte Ausgestaltungen der Ventilanordnung beschrieben:
Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen»
[0020] Beim Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen ist es im Sinne der Erfindung
bevorzugt, dass die Ventilanordnung Klappventile umfasst und dass die Turbinen des
Staubsaugers nacheinander von dem Saugstrom durchströmt werden. Beispielsweise kann
der Staubsauger bzw. seine Ventilanordnung zwei Klappventile aufweisen, die im Sinne
der Erfindung als erstes und zweites Klappventil bezeichnet werden. Klappventile sind
im Sinne der Erfindung bevorzugt dazu ausgestaltet eine Leitung für einen - ggf. staubbeladenen
- Luftstrom freizugeben oder zu verschließen. Diese Funktion eines Klappventils kann
vor allem dann zum Einsatz kommen, wenn das Klappventil in einer durchgehenden Leitung
angeordnet vorliegt, die geöffnet oder verschlossen können werden soll. Beispielsweise
kann das zweite Klappventil in dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers
mit Klappventilen» in dem zweiten Saugabschnitt zwischen der Filtereinheit und der
zweiten Turbine angeordnet vorliegen. Damit kann das zweite Klappventil dazu eingerichtet
sein, den zweiten Saugabschnitt zwischen der Filtereinheit und der zweiten Turbine
freizugeben oder zu verschließen. In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung «Serienbetrieb
des Staubsaugers mit Klappventilen» ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass
das zweite Klappventil verschlossen vorliegt und den zweiten Saugabschnitt verschließt.
Dadurch strömt vorteilhafterweise keine Luft von dem Staubsammelbehälter des Staubsaugers
in Richtung der zweiten Turbine, sondern der direkte Weg zwischen dem Staubsammelbehälter
und der zweiten Turbine ist durch das zweite Klappventil der Ventilanordnung verschlossen.
Der direkte Weg zwischen Staubsammelbehälter und zweiter Turbine wird im Sinne der
Erfindung bevorzugt als zweiter Saugabschnitt bezeichnet. Stattdessen strömt der bevorzugt
staubbeladene Saugstrom von dem Staubsammelbehälter durch die Filtereinheit des Staubsaugers,
wo der Saugstrom gefiltert wird, so dass der Saugstrom nach Durchströmen der Filtereinheit
zumindest zu einem gewissen Grad gereinigt vorliegt und deutlich weniger Staub und
Partikel umfasst als vor der Filterung. Der bevorzugt gereinigte Saugstrom fließt
dann durch den ersten Saugabschnitt, der vorzugsweise zwischen der Filtereinheit und
der ersten Turbine angeordnet vorliegt, in Richtung der ersten Turbine. Der Saugstrom
strömt durch die erste Turbine hindurch und gelangt anschließend in den Bereich des
ersten Klappventils der Ventilanordnung des Staubsaugers. Das erste Klappventil liegt
vorzugsweise an einer T-Kreuzung angeordnet vor, wobei der Saugstrom durch eine Leitung
in Richtung des T-Balkens ström und anschließend in zwei mögliche Leitungen abbiegen
kann, wobei die beiden möglichen Leitungen von dem ersten Klappventil freigegeben
oder verschlossen werden. Einerseits kann der Saugstrom, der im Ausführungsbeispiel
«Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» von der ersten Turbine kommt, in
Richtung des ersten Ausgangsabschnitts und in Richtung der ersten Ein- und Auslass-Öffnung
des Staubsaugers strömen. Dieser Weg ist im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des
Staubsaugers mit Klappventilen» allerdings vorzugsweise verschlossen, und zwar durch
das erste Klappventil. Stattdessen ist es in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung
«Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» bevorzugt, dass der von der ersten
Turbine kommende Saugstrom an der T-Kreuzung durch den Saugkanal in Richtung der zweiten
Turbine strömt. Somit ist das erste Klappventil im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb
des Staubsaugers mit Klappventilen» so eingestellt, dass das erste Klappventil den
Saugkanal, der zwischen der ersten und der zweiten Turbine angeordnet ist, für den
Saugstrom freigibt. Der Saugstrom durchströmt anschließend bevorzugt die zweite Turbine,
strömt in den zweiten Ausgangsabschnitt und verläßt den Staubsauger durch die zweite
Ein- und Auslass-Öffnung. Somit ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Ausführungsbeispiel
«Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» das erste Klappventil so eingestellt
ist, dass der Saugstrom von der ersten Turbine durch den Saugkanal in Richtung der
zweiten Turbine fließen kann, während das zweite Klappventil so eingestellt ist, dass
der zweite Saugabschnitt zwischen dem Staubsammelbehälter bzw. der Filtereinheit und
der zweiten Turbine verschlossen ist. Somit fließt in dem Ausführungsbeispiel der
Erfindung «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» der Saugstrom nacheinander
durch die erste Turbine und anschließend durch die zweite Turbine.
[0021] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass in dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb
des Staubsaugers mit Klappventilen» sowohl die erste, als auch die zweite Turbine
von dem Saugstrom durchströmt wird, wobei der Saugstrom nacheinander durch die erste
Turbine und anschließend durch die zweite Turbine strömt.
Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen»
[0022] In dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» weist
die Ventilanordnung ebenfalls zwei Klappventile auf, wobei das erste Klappventil und
das zweite Klappventil im Wesentlichen an denselben Positionen angeordnet vorliegen,
wie im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen». Das
bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das erste Klappventil an der T-Kreuzung
zwischen der ersten Turbine auf der einen Seite und den Leitungen zur ersten Ein-
und Auslass-Öffnung oder der zweiten Turbine auf der anderen Seite angeordnet vorliegt.
Das zweite Klappventil liegt vorzugsweise in dem zweiten Saugabschnitt zwischen dem
Staubsammelbehälter bzw. der Filtereinheit und der zweiten Turbine angeordnet vor.
In dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» ist
das erste Klappventil vorzugsweise so eingestellt, dass der Weg von der ersten Turbine
durch den ersten Ausgangsabschnitt und die erste Ein- und Auslass-Öffnung freigegeben
wird. Mit anderen Worten kann der von der ersten Turbine kommende Saugstrom durch
den ersten Ausgangsabschnitt strömen und den Staubsauger durch die erste Ein- und
Auslass-Öffnung verlassen. Das zweite Klappventil ist vorzugsweise so eingestellt,
dass der zweite Saugabschnitt zwischen dem Staubsammelbehälter bzw. der Filtereinheit
auf der einen Seite und der zweiten Turbine freigegeben wird, so dass der Saugstrom
von dem Staubsammelbehälter zumindest teilweise durch die zweite Turbine strömen kann.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass sich der Saugstrom in dem Ausführungsbeispiel
«Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» in bevorzugt zwei Teil-Saugströme
aufteilt, wobei der erste Teil-Saugstrom durch die erste Turbine strömt und der zweite
Teil-Saugstrom durch die zweite Turbine strömt. Der erste Teil-Saugstrom verlässt
den Staubsauger durch die erste Ein- und Auslass-Öffnung, während der zweite Teil-Saugstrom
durch die zweite Ein- und Auslass-Öffnung den Staubsauger verläßt. Somit ist es im
Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers
mit Klappventilen» das erste Klappventil so eingestellt ist, dass ein erster Teil-Saugstrom
von der ersten Turbine durch den ersten Ausgangsabschnitt in Richtung der erste ersten
Ein- und Auslass-Öffnung strömt, während das zweite Klappventil so eingestellt ist,
dass ein zweiter Teil-Saugstrom von dem Staubsammelbehälter durch die Filtereinheit
durch den zweiten Saugabschnitt in Richtung der zweiten Turbine strömt, um anschließend
weiter durch den zweiten Ausgangsabschnitt zu strömen und den Staubsauger durch die
zweite Ein- oder Auslass-Öffnung zu verlassen. Somit teilt in dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» der Saugstrom in
einen ersten und einen zweiten Teil-Saugstrom, wobei die Teil-Saugströme die Turbinen
des Staubsaugers parallel zueinander durchströmen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt,
dass der erste Teil-Saugstrom durch die erste Turbine strömt und den Staubsauger durch
die erste Ein- oder Auslass-Öffnung verläßt, während der zweite Teil-Saugstrom durch
die zweite Turbine strömt und den Staubsauger durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung
verläßt. Die Teil-Saugströme werden vorzugsweise durch die Ventilanordnung auf die
oben beschriebene Weise durch den Staubsauger geleitet, wobei die Ventilanordnung
in der Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» vorzugsweise
zwei Klappventile, d.h. ein erstes und ein zweites Klappventil, umfasst. Es ist im
Sinne der Erfindung bevorzugt, dass in dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des
Staubsaugers mit Klappventilen» sowohl die erste, als auch die zweite Turbine von
dem Saugstrom bzw. einem Teil-Saugstrom durchströmt wird, wobei die erste Turbine
von einem ersten Teil-Saugstrom und die zweite Turbine von einem zweiten Teil-Saugstrom
durchströmt wird. Vorzugsweise werden die Turbinen des Staubsaugers in dem Ausführungsbeispiel
«Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Klappventilen» parallel zueinander von Teil-Saugströmen
durchströmt.
[0023] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung mindestens ein
erstes Klappventil und ein zweites Klappventil umfasst, wobei das erste Klappventil
in einer Saugstrom-Richtung hinter der ersten Turbine angeordnet vorliegt und wobei
das zweite Klappventil in einer Saugstrom-Richtung vor der zweiten Turbine angeordnet
vorliegt. Vorzugsweise kann das erste Klappventil im Bereich der T-Kreuzung zwischen
der ersten Turbine auf der einen Seite und dem ersten Ausgangsabschnitt und der ersten
Ein- oder Auslass-Öffnung bzw. dem Saugkanal und der zweiten Turbine auf der anderen
Seite angeordnet vorliegt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das erste
Klappventil den Saugstrom entweder in Richtung der ersten Einoder Auslass-Öffnung
oder in Richtung der zweiten Turbine strömen lässt, während das zweite Klappventil
einen Durchfluss des Saugstroms durch die zweite Turbine ermöglicht oder verhindert.
Dabei ist das zweite Klappventil insbesondere dazu eingerichtet, den zweiten Saugabschnitt
zwischen dem Staubsammelbehälter bzw. der Filtereinheit auf der einen Seite und der
zweiten Turbine auf der anderen Seite freizugeben oder zu verschließen.
[0024] Selbstverständlich können anstelle der Klappventile auch Schieberventile verwendet
werden.
Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen»
[0025] In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Ventilanordnung Drehventile
aufweist, weist die Ventilanordnung vorzugsweise drei Drehventile auf, wobei das erste
Drehventil zwischen der ersten Turbine und der zweiten Turbine und wobei das zweite
Drehventil zwischen der zweiten Turbine und der Filtereinheit vorliegt. Es ist im
Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das erste Drehventil dazu eingerichtet ist, einen
Saugkanal zwischen der ersten Turbine und der zweiten Turbine zu verschließen oder
freizugeben, wobei das zweite Drehventil dazu eingerichtet ist, einen zweiten Saugabschnitt
zwischen der zweiten Turbine und der Filtereinheit zu verschließen oder freizugeben.
In dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen» ist das
erste Drehventil vorzugsweise so eingestellt, dass der Saugkanal zwischen der ersten
Turbine und der zweiten Turbine freigegeben wird. Dadurch kann der bevorzugt ungeteilte
Saugstrom von der ersten Turbine durch den Saugkanal in Richtung der zweiten Turbine
strömen. Das zweite Drehventil liegt vorzugsweise in dem zweiten Saugabschnitt angeordnet
vor, wobei das zweite Drehventil in dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers
mit Drehventilen» so eingestellt ist, dass das zweite Drehventil den zweiten Saugabschnitt
verschließt. Dadurch kann keine Luft von dem Staubsammelbehälter bzw. von der Filtereinheit
in Richtung der zweiten Turbine strömen. Dadurch strömt der Saug-strom vorteilhafterweise
ungeteilt von dem Staubsammelbehälter durch die Filtereinheit und durch den ersten
Saugabschnitt in Richtung der ersten Turbine des Staubsaugers.
[0026] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung in dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei der die Ventilanordnung Drehventile aufweist, ein drittes Drehventil
umfasst, wobei das dritte Drehventil zwischen der ersten Turbine und der ersten Ein-
oder Auslass-Öffnung angeordnet vorliegt. Vorzugsweise kann das dritte Drehventil
dazu eingerichtet sein, einen Ausgangsabschnitt zwischen der ersten Turbine und der
erste Ein- oder Auslass-Öffnung zu verschließen oder freizugeben. In dem Ausführungsbeispiel
«Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen» ist das dritte Drehventil vorzugsweise
so eingestellt, dass das dritte Drehventil den ersten Ausgangsabschnitt verschließt,
so dass kein Luftstrom von der ersten Turbine in Richtung der ersten Ein- und Auslass-Öffnung
fließen kann. Der Saugstrom verläßt den Staubsauger stattdessen bevorzugt durch die
zweite Ein- oder Auslass-Öffnung, nachdem der Saugstrom durch die zweite Turbine geströmt
ist. Somit ist es im Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen»
bevorzugt, dass das erste Drehventil der Ventilanordnung geöffnet ist und den Saugkanal
zwischen erster und zweiter Turbine freigibt, während das zweite und dritte Drehventil
der Ventilanordnung geschlossen sind und ihre entsprechenden Leitungsabschnitte -
zweiter Saugabschnitt und erster Ausgangsabschnitt - verschlie-ßen. Insbesondere werden
die Turbinen des Staubsaugers in dem Ausführungsbeispiel «Serienbetrieb des Staubsaugers
mit Drehventilen» in Reihe, d.h. nacheinander, durchströmt, d.h. der Saugstrom strömt
zunächst durch die erste Turbine und anschließend durch die zweite Turbine. Dabei
wird der bevorzugt ungeteilte Saugstrom von der Ventilanordnung bzw. ihren Drehventilen
entsprechend durch den Staubsauger geleitet.
Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen»
[0027] Es ist im Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers mit Drehventilen»
bevorzugt, dass das erste Drehventil der Ventilanordnung geschlossen ist und den Saugkanal
zwischen erster und zweiter Turbine verschließt, während das zweite und dritte Drehventil
der Ventilanordnung geöffnet sind und ihre entsprechenden Leitungsabschnitte - zweiter
Saugabschnitt und erster Ausgangsabschnitt - freigeben. Durch die Öffnung des zweiten
Drehventils, welches vorzugsweise in dem zweiten Saugabschnitt zwischen dem Staubsammelbehälter
bzw. der Filtereinheit und der zweiten Turbine angeordnet vorliegt, kann der Saugstrom
geteilt werden, so dass ein erster Teil-Saugstrom aus dem Staubsammelbehälter durch
die erste Turbine strömt, während ein zweiter Teil-Saugstrom aus dem Staubsammelbehälter
durch die zweite Turbine strömt. Der erste Teil-Saugstrom fließt, nachdem der erste
Teil-Saugstrom durch die erste Turbine geflossen ist, in den ersten Ausgangsabschnitt
und verläßt den Staubsauger durch die erste Ein- oder Ausgangs-Öffnung. Der erste
Ausgangsabschnitt wird in dem Ausführungsbeispiel «Parallelbetrieb des Staubsaugers
mit Drehventilen» vorzugsweise durch das dritte Drehventil freigegeben. Der zweite
Teil-Saugstrom fließt von dem Staubsammelbehälter durch die Filtereinheit und den
zweiten Saugabschnitt in Richtung der zweiten Turbine und weiter durch den zweiten
Ausgangsabschnitt, so dass der zweite Teil-Saugstrom den Staubsauger durch die zweite
Ein- oder Ausgangs-Öffnung verlassen kann.
[0028] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Funktion des ersten Klappventils
in der Ausgestaltung der Ventilanordnung mit Drehventilen von dem ersten und dritten
Drehventil übernommen wird, während die Funktion des zweiten Klappventils im Wesentlichen
der Funktion des zweiten Drehventils entspricht.
[0029] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger einen Staubsammelbehälter
zum Sammeln des Staubs umfasst. Der Staubsammelbehälter kann vorzugsweise in einem
unteren Bereich des Staubsaugers angeordnet vorliegen und den Staub und die Partikel,
die bei der Arbeit mit einer Werkzeugmaschine anfallen, aufnehmen. Oberhalb des Staubsammelbehälters
kann die Filtereinheit des Staubsaugers angeordnet vorliegen, so dass Staub, der mit
der Filtereinheit aus dem Saugstrom herausgefiltert wird, sowie Filterkuchen, der
bei einer Filterabreinigung von dem Filter gelöst wird, in den Staubsammelbehälter
fallen kann.
[0030] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der ersten Turbine eine erste Ein-
oder Auslass-Öffnung zugeordnet ist und der zweiten Turbine eine zweite Ein- oder
Auslass-Öffnung zugeordnet ist. Vorzugsweise kann der Saugstrom den Staubsauger durch
die erste Ein- oder Auslass-Öffnung und/oder die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung
verlassen. Dabei kann der bevorzugt ungeteilte Saugstrom den Staubsauger im Serienbetrieb
durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung verlassen, während die Teil-Saugströme,
die bei der parallelen Durchströmung der Turbinen des Staubsaugers entstehen, den
Staubsauger durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung und die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung
verlassen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass zwischen der ersten Turbine
und der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung der erste Ausgangsabschnitte angeordnet vorliegt,
während zwischen der zweiten Turbine und der zweiten Ein- oder Auslass-Öffnung der
zweite Ausgangsabschnitt angeordnet vorliegt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt,
dass die erste Turbine und die erste Ein- oder Auslass-Öffnung über einen ersten Ausgangsabschnitt
und die zweite Turbine und die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung über einen zweiten
Ausgangsabschnitt miteinander verbunden sind.
[0031] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung dazu eingerichtet
ist, einen Abreinigungsstrom in einer dem Saugstrom entgegengesetzten Richtung durch
die erste Turbine und/oder die zweite Turbine fließen zu lassen. Mit dem Abreinigungsstrom,
der vorzugsweise in einer Richtung fließt, die der Richtung des Saugstroms entgegengesetzt
ist, kann die Filtereinheit des Staubsaugers abgereinigt werden. Dadurch kann ein
optimaler, effizienter Saugbetrieb des Staubsaugers über die gesamte Lebenszeit des
Staubsaugers gewährleistet werden. Der Staubsauger kann im Saugbetrieb betrieben werden,
bei dem der Saugstrom durch beide Turbinen des Staubsaugers fließen kann (Parallelbetrieb)
oder bei dem Saugstrom durch eine der beiden Turbinen des Staubsaugers fließen kann
(Serienbetrieb). Daneben kann der Staubsauger in einem Abreinigungsbetrieb betrieben
werden, in dem die Filtereinheit, vorzugsweise einer der beiden Filterabschnitt der
Filtereinheit, abgereinigt wird.
[0032] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Staubsauger eine Filtereinheit
zum Filtern des Saugstroms umfasst, wobei bei der Abreinigung der Filtereinheit des
Staubsaugers jeweils eine Turbine den Saugbetrieb des Staubsaugers aufrechterhält,
während die andere Turbine von einem Abreinigungsstrom durchströmt wird. Eine Fliessrichtung
des Abreinigungsstroms ist vorzugsweise einer Strömungsrichtung des Saugstroms entgegengerichtet.
Der Saugstrom des Staubsaugers kann sich vorzugsweise von einem Saugschlauch-Einlass
durch den Staubsammelbehälter, durch die Filtereinheit, durch einen oder beide Saugkanäle
und durch eine oder beide der Turbinen erstrecken, wobei der Saugstrom den Staubsauger
durch eine oder beide der Ein- oder Auslass-Öffnungen des Staubsaugers verläßt. Mit
anderen Worten kann der Saugstrom im Bereich des Saugschlauch-Einlasses in den Staubsauger
eintreten und durch den Staubsammelbehälter, die Filtereinheit, einen oder beide Saugkanäle
und durch eine oder beide der Turbinen strömen und den Staubsauger durch eine oder
beide der Ein- oder Auslass-Öffnungen des Staubsaugers verlassen. Der Abreinigungsstrom
fliesst vorzugsweise in einer Fliessrichtung, die der Strömungsrichtung des Saugstroms
entgegengesetzt ist. Der Abreinigungsstrom kann auch als Rückspülungsstrom bezeichnet
werden, da der Abreinigungsstrom die Turbinen und/oder die Filtereinheiten des Staubsaugers
in umgekehrter Saugstrom-Richtung durchströmt. Der Abreinigungsstrom kann vorzugsweise
dadurch bewirkt werden, dass mindestens eine der Ein- oder Auslass-Öffnungen des Staubsaugers
geöffnet werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass mit der Ventilanordnung
mindestens einer der Ausgangsabschnitte freigegeben wird, so dass Umgebungsluft durch
die entsprechende Ein- oder Auslass-Öffnung in den Staubsauger eingesaugt werden kann.
Dieser Einsaugvorgang zur Erzeugung des Abreinigungsstroms erfolgt vorzugsweise schlagartig,
wobei der Abreinigungsstrom insbesondere durch den in dem Staubsauger herrschenden
Unterdruck bewirkt wird. Wenn die Ventilanordnung derart geschaltet wird, dass mindestens
eine der Ein- oder Auslass-Öffnungen freigegeben wird, entsteht eine Strömung zum
Ausgleich des Druckunterschieds zwischen der Umgebung und dem Innenraum des Staubsaugers,
wobei diese Druckausgleichsströmung vorzugsweise den Abreinigungsstrom im Sinne der
Erfindung bildet. Vorzugsweise fließt der Abreinigungsstrom von der Ein- oder Auslass-Öffnung
durch den ersten oder zweiten Ausgangsabschnitt, durch die erste oder zweite Turbine,
durch den ersten oder zweiten Saugkanal in Richtung der Filtereinheit. Dort sorgt
der Abreinigungsstrom für eine Rück- oder Durchspülung der Filtereinheit, wobei durch
diese Rück- oder Durchspülung ein ggf. an der Filtereinheit anhaftender Filterkuchen
gelöst werden kann. Durch die Rück- oder Durchspülung der Filtereinheit kann vorteilhafterweise
eine Abreinigung des Filters bewirkt werden und der abgelöste Filterkuchen kann in
den Staubsammelbehälter des Staubsaugers fallen, um später entsorgt zu werden.
[0033] Mit der Erfindung kann nun ein Abreinigungsstrom erzeugt werden, der bei Abreinigung
der Filtereinheit durch die erste Turbine oder durch die zweite Turbine fließen kann,
und dies vorzugsweise entgegen der Richtung des Saugstroms, der bei Saugbetrieb des
Staubsaugers durch die Turbinen fließt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass
der Abreinigungsstrom von der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Staubsaugers
und seiner Umgebung bewirkt wird. Vorzugsweise bildet sich eine Strömung aus, die
bestrebt ist, diese Druckdifferenz auszugleichen, wobei diese Druckausgleichsströmung
vorzugsweise den Abreinigungsstrom bildet, mit dem die Filtereinheit bzw. ihre Filterabschnitte
rück- oder durchgespült und dadurch abgereinigt werden können.
[0034] Der Abreinigungsstrom kann insbesondere durch eine geschickte Schaltung bzw. Stellung
der Ventilanordnung bewirkt werden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass
die Filtereinheit einen ersten Filterabschnitt und einen zweiten Filterabschnitt aufweist,
wobei dem ersten Filterabschnitt ein erster Abreinigungsbereich zugeordnet wird und
dem zweiten Filterabschnitt ein zweiter Abreinigungsbereich zugeordnet wird. Vorzugsweise
kann der Abreinigungsstrom bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts durch die erste
Turbine strömen, während der Abreinigungsstrom bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts
durch die erste Turbine strömt. Bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts ist es
im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Abreinigungsstrom durch die erste Turbine
des Staubsaugers strömt, während der Saugstrom in diesem Fall durch die zweite Turbine
strömt, so dass der Saugbetrieb durch den Saugstrom durch die zweite Turbine aufrechterhalten
werden kann. Analog dazu kann bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts der Abreinigungsstrom
durch die zweite Turbine des Staubsaugers strömen, während der Saugstrom in diesem
Fall durch die erste Turbine strömt, so dass der Saugbetrieb durch den Saugstrom durch
die erste Turbine aufrechterhalten wird. Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung
einen fortgesetzten Saugbetrieb des Staubsaugers bei gleichzeitiger Abreinigung der
Filtereinheit oder eines Teils der Fitereinheit.
[0035] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Abreinigungsbereiche fluidisch
voneinander getrennt sind, so dass insbesondere kein Fluidaustausch bzw. Druckausgleich
zwischen den Abreinigungsbereichen erfolgen kann. Die Abreinigungsbereiche stellen
vorzugsweise die Räume über bzw. oberhalb der Reinseite der Filtereinheit dar, d.h.
die Seiten des Filters, die räumlich den Turbinen und nicht dem Staubsammelbehälter
zugewandt sind.
[0036] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Ventilanordnung ein viertes Drehventil
umfasst, wobei das vierte Drehventil zwischen der ersten Turbine und der Filtereinheit
angeordnet vorliegt und dazu eingerichtet ist, einen ersten Saugabschnitt zwischen
der ersten Turbine und der Filtereinheit zu verschließen oder freizugeben. Wenn die
Ventilanordnung des Staubsaugers beispielsweise vier Drehventile umfasst, kann das
erste Drehventil, das vorzugsweise im Saugkanal zwischen der ersten und der zweiten
Turbine vorliegt, geschlossen vorliegen, um eine Abreinigung des ersten Filterabschnitts
zu ermöglichen. Dadurch wird ein Serienbetrieb der Turbinen des Staubsaugers verhindert
und der Saugstrom kann die beiden Turbinen des Staubsaugers nicht nacheinander durchströmen.
Um eine Abreinigung des ersten Filterabschnitts zu ermöglichen, können das zweite,
dritte und vierte Drehventil geöffnet werden. Durch die Öffnung des zweiten Drehventils,
das vorzugsweise im zweiten Saugabschnitt zwischen der Filtereinheit und der zweiten
Turbine vorliegt, kann ein Teil-Saugstrom vom Staubsammelbehälter des Staubsaugers
durch den zweiten Saugabschnitt in Richtung der zweiten Turbine strömen, so dass der
Saugbetrieb durch die zweite Turbine aufrechterhalten wird. Der Saugstrom kann anschließend
durch den zweiten Ausgangsabschnitt strömen und den Staubsauger durch die zweite Ein-
oder Auslass-Öffnung verlassen. Durch die Öffnung des dritten Drehventils, das vorzugsweise
im ersten Ausgangsabschnitt vorliegt, kann der erste Ausgangsabschnitt freigegeben
und die erste Ein- oder Auslass-Öffnung geöffnet werden. Dadurch kann Umgebungsluft
in den Staubsauger eingesaugt werden, wobei dieses Einsaugen von Umgebungsluft insbesondere
durch den Druckunterschied, der zwischen dem unterdruck-beaufschlagten Innenraum des
Staubsaugers und der mit Normal- oder Atmosphärendruck beaufschlagten Umgebung des
Staubsaugers herrscht, hervorgerufen wird.
[0037] Die Umgebungsluft kann insbesondere schlagartig eingesaugt werden, wobei der Einsaugvorgang
desto schlagartiger vonstattengeht, je größer der Druckunterschied zwischen Innenraum
und Umgebung des Staubsaugers ist. Die eingesaugte Umgebungsluft bildet den Abreinigungsstrom,
der in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiels, bei dem der erste Filterabschnitt
abgereinigt und der Saugbetrieb durch die zweite Turbine aufrechterhalten wird, von
der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung durch die erste Turbine in Richtung des ersten
Filterabschnitts strömt. Dort durchströmt der Abreinigungsstrom den ersten Filterabschnitt
entgegen der Strömungsrichtung des Saugstroms, so dass im Sinne der Erfindung bevorzugt
von einer Durchoder Rückspülung des ersten Filterabschnitts gesprochen wird. Der Abreinigungsstrom
erreicht die Filtereinheit - von der ersten Turbine kommend - insbesondere dadurch,
dass das vierte Drehventil geöffnet ist. Durch die Öffnung des vierten Drehventils
der Ventilanordnung des Staubsaugers kann der erste Saugabschnitt freigegeben werden,
so dass der Abreinigungsstrom von der ersten Turbine in Richtung der Filtereinheit
strömen kann.
[0038] Analog zu der obigen Beschreibung kann in einem zweiten Filterabreinigungsmodus der
der zweite Filterabschnitt abgereinigt und der Saugbetrieb durch die erste Turbine
aufrechterhalten werden. Auch in diesem zweiten Filterabreinigungsmodus liegt das
erste Drehventil vorzugsweise geschlossen vor, während das zweite, dritte und vierte
Drehventil geöffnet vorliegen. In dem zweiten Filterabreinigungsmodus strömt Umgebungsluft
durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung in den Staubsauger ein, wobei diese einströmende
Umgebungsluft den Abreinigungsstrom für die zweite Turbine bildet. Dieser Abreinigungsstrom
strömt durch die zweite Turbine in Richtung der Filtereinheit, insbesondere in Richtung
des zweiten Filterabschnitts der Filtereinheit. Der Abreinigungsstrom kann zu der
Filtereinheit gelangen und den zweiten Filterabschnitt durchspülen und dadurch abreinigen,
weil das zweite Drehventil in dem zweiten Filterabreinigungsmodus geöffnet vorliegt.
Der Saugbetrieb des Staubsaugers wird durch die erste Turbine aufrechterhalten, wobei
der Saugstrom durch den Saugschlauch-Einlass in den Staubsammelbehälter des Staubsaugers
in den Staubsauger eintritt und durch die Filtereinheit, das geöffnete vierte Drehventil
und den ersten Saugabschnitt zur ersten Turbine gelangt. Von dort strömt der Saugstrom
weiter in Richtung der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung, wobei der Saugstrom dabei
das dritte Drehventil und den ersten Ausgangsabschnitt passiert.
[0039] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts
der Filtereinheit der Saugbetrieb des Staubsaugers dadurch aufrechterhalten werden
kann, dass der Saugstrom weiter durch den die zweite Turbine strömt. Wenn der zweite
Filterabschnitt abgereinigt wird und dabei der Abreinigungsstrom durch die zweite
Turbine strömt, kann der Saugbetrieb des Staubsaugers dadurch aufrechterhalten werden,
dass der Saugstrom weiter durch den die erste Turbine strömt. Dadurch kann je eine
Turbine den Saugbetrieb sicherstellen, während der Filterabschnitt, der der anderen
Turbine und dem anderen Abreinigungsbereich zugeordnet ist, abgereinigt werden kann.
[0040] Wenn die Filtereinheit aus zwei Filterabschnitten besteht, die jeweils der ersten
Turbine und der zweiten Turbine zugeordnet sind, kann die Stärke, der Umfang und/oder
das Volumen der Teil-Saugströme vorzugsweise auch davon abhängen, wie frei oder zugesetzt
die Filterabschnitte sind. Wenn beispielsweise ein erster Filterabschnitt, der der
ersten Turbine zugeordnet ist, frisch abgereinigt und vergleichsweise neu ist, kann
ein starker und großer Teil-Saugstrom durch den ersten Filterabschnitt fließen, während
ein zugesetzter oder alter Filterabschnitt lediglich einen schwächeren oder weniger
großen Teil-Saugstrom durchlassen kann. Die Filtereinheit kann einen zweiten Filterabschnitt
aufweisen, der der zweiten Turbine zugeordnet sein kann. Die Filterabschnitte können
beispielsweise dadurch gebildet werden, dass die Filtereinheit einen ersten Filter
umfasst, der als erster Filterabschnitt bezeichnet werden kann, und wobei die Filtereinheit
einen zweiten Filter umfasst, der als zweiter Filterabschnitt bezeichnet werden kann.
Alternativ kann die Filtereinheit auch einen einzigen Filter umfassen, der voneinander
unabhängige Filterabschnitte umfasst. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass
bei Vorsehung eines ersten und eines zweiten Filterabschnitts die Filterabschnitte
je einem Abreinigungsbereich zugeordnet werden können. Vorzugsweise kann der erste
Filterabschnitt der Filtereinheit einem ersten Abreinigungsbereich zugeordnet werden,
während der zweite Filterabschnitt der Filtereinheit einem zweiten Abreinigungsbereich
zugeordnet werden können.
[0041] In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb des vorgeschlagenen
Staubsaugers, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
- a) Bereitstellung eines Staubsaugers mit einer ersten Turbine und einer zweiten Turbine,
- b) Steuerung einer Ventilanordnung des Staubsaugers, so dass ein Saugstrom entweder
nacheinander oder parallel durch die Turbinen fließt.
[0042] Die für den Staubsauger eingeführten Begriffe, Definitionen und technischen Vorteile
gelten vorzugsweise für das Betriebsverfahren analog. Vorzugsweise kann das vorgeschlagene
Verfahren eine Ermittlung und/oder Auswertung von Betriebsdaten des Staubsaugers umfassen,
wobei die Steuerung der Ventilanordnung des Staubsaugers in Abhängigkeit von den zuvor
ermittelten Betriebsdaten erfolgt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein
Staubsauger mit zwei vergleichsweise kleinen Turbinen bereitgestellt wird, wobei die
Turbinen im Wesentlichen gleich oder verschieden sein können. Bei Betrieb des Staubsaugers
können Betriebsdaten und/oder Betriebsparameter von einer geeigneten Sensorik des
Staubsaugers ermittelt werden. Der Staubsauger kann eine Steuereinrichtung umfassen,
mit dem die mit der Sensorik ermittelten Betriebsdaten und/oder Betriebsparameter
ausgewertet werden können. Die ermittelten und/ oder ausgewerteten Betriebsdaten und/oder
Betriebsparameter können vorzugsweise dazu verwendet werden, den Staubsauger bzw.
seine Ventilanordnung dahingehend zu steuern, dass ein bestimmter Betriebsmodus eingestellt
wird. Die Betriebsmodi des Staubsaugers können insbesondere Serien- und Parallelbetrieb
der Turbinen des Staubsaugers sein. Der Saugstrom kann im Serienbetrieb des Staubsaugers
als im Wesentlichen ungeteilter Saug-strom nacheinander durch die erste Turbine und
die zweite Turbine fließen. Im Parallelbetrieb des Staubsaugers ist es bevorzugt,
dass sich der Saugstrom teil und je ein Teil-Saugstrom durch die erste Turbine und
die zweite Turbine fließt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass im Parallelbetrieb
ein erster Teil-Saugstrom durch die erste Turbine fließt, während ein zweiter Teil-Saugstrom
durch die zweite Turbine fließt.
[0043] 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.
[0044] In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen
beziffert. Es zeigen:
- Fig. 1
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit zwei Turbinen und einer
Ventilanordnung
- Fig. 2
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers im Serienbetrieb mit Drehventilen
- Fig. 3
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers im Serienbetrieb mit Klappventilen
- Fig. 4
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers im Parallelbetrieb mit Drehventilen
- Fig. 5
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers im Parallelbetrieb mit Klappventilen
- Fig. 6
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der kombinierten Saugkurve
- Fig. 7
- weitere Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der kombinierten Saugkurve
- Fig. 8
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion
- Fig. 9
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion
und Rückspülung durch die erste Turbine
- Fig. 10
- Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion
und Rückspülung durch die zweite Turbine
- Fig. 11
- Ansicht einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion
- Fig. 12
- Ansicht einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion
und Rückspülung durch die erste Turbine
- Fig. 13
- Ansicht einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung des Staubsaugers mit Filterabreinigungsfunktion
und Rückspülung durch die zweite Turbine
Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:
[0045] Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 mit einer ersten
Turbine T1 und einer zweiten Turbine T2, sowie einer Ventilanordnung V. Der Staubsauger
10 umfasst in einem unteren Bereich einen Staubsammelbehälter 12, in den ein Saugschlauch-Einlass
14 einmünden kann. An den Saugschlauch-Einlass 14 kann beispielsweise ein Saugschlauch
(nicht dargestellt) angeschlossen werden, um den Staubsauger 10 mit einer Werkzeugmaschine
(nicht dargestellt) oder einer Bodendüse (nicht dargestellt) zu verbinden. Oberhalb
des Staubsammelbehälters 12 kann eine Filtereinheit F angeordnet vorliegen, durch
die der Luftstrom durch den Staubsauger 10 gesogen wird. Der Luftstrom durch den Staubsauger
10 kann von den beiden Turbinen T1, T2 erzeugt werden, wobei der Luftstrom, der als
bevorzugt staubbeladener Luftstrom eLS durch den Saugschlauch-Einlass 14 in den Staubsauger
10 eintritt und in Richtung der ersten Turbine T1 und der zweiten Turbine T2 gesaugt
wird, vorzugsweise als Saugstrom S bezeichnet wird. Der Saugstrom S kann bei Durchgang
durch die Filtereinheit F gereinigt werden. Im Kontext der vorliegenden Erfindung
kann der Saugstrom S entweder im Wesentlichen ungeteilt nacheinander durch die beiden
Turbinen T1, T2 des Staubsaugers 10 strömen (Seirnebetrieb SM, siehe Fig. 2 und 3)
oder sich in einen ersten Teil-Saugstrom TS1 und einen zweiten Teil-Saugstrom TS2
aufteilen und parallel durch die Turbinen T1, T2 strömen (Parallelbetrieb PM, siehe
Fig. 4 und 5).
[0046] Der Saugstrom S wird mittels einer Ventilanordnung V durch das Innere des Staubsaugers
10 geführt. Die Ventilanordnung V kann Klappventile KV und/oder Drehventile DV umfassen,
wobei sowohl solche Ventilanordnungen V bevorzugt sein können, die lediglich Klappventile
KV oder lediglich Drehventile DV aufweisen, als auch solche Ventilanordnungen V, die
sowohl Klappventile KV, also auch Drehventile DV aufweisen. In den Figuren 1 und 2
ist beispielhaft eine Ventilanordnung V dargestellt, die Drehventile DV umfasst. In
Figur 1 sind die unterschiedlichen Stellungen der Drehventile DV bzw. die Drehbarkeit
der Drehventile DV durch die gebogenen Doppelpfeile angedeutet.
[0047] Die Bereiche, die sich in Richtung des Saugstroms S der Filtereinheit F anschließen,
werden im Sinne bevorzugt als erster Saugabschnitt SA1 und als zweiter Saugabschnitt
SA2 bezeichnet. Der erste Saugabschnitt SA1 liegt vorzugsweise zwischen der Filtereinheit
F und der ersten Turbine T1 angeordnet vor, während der zweite Saugabschnitt SA2 vorzugsweise
zwischen der Filtereinheit F und der zweiten Turbine T2 angeordnet vorliegt. Der Bereich
zwischen den Turbinen T1, T2 wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als Saugkanal SK
bezeichnet. In Richtung des Saugstroms S schließen sich an die Turbinen T1, T2 Leitungsabschnitte
an, die als erster Ausgangsabschnitt AA1 und als zweiter Ausgangsabschnitt AA2 bezeichnet
werden. Der erste Ausgangsabschnitt AA1 liegt vorzugsweise zwischen der ersten Turbine
T1 und einer ersten Ein- oder Ausgangs-Öffnung O1 vor, während der zweite Ausgangsabschnitt
AA2 vorzugsweise zwischen der zweiten Turbine T2 und einer zweiten Ein- oder Ausgangs-Öffnung
O2 angeordnet vorliegt. Durch die Ein- oder Ausgangs-Öffnungen O1, O2 kann der Saugstrom
S den Staubsauger 10 als ausgehender Luftstrom aLS verlassen.
[0048] Die Drehventile DV der Ventilanordnung V liegen in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in dem Saugkanal SK, in dem zweiten Saugabschnitt SA2 und in dem ersten
Ausgangsabschnitt AA1 angeordnet vor. Das erste Drehventil DV1 liegt in Richtung des
Saugstroms S, wenn die Turbinen T1, T2 nacheinander von dem Saugstrom S durchflossen
werden, hinter der ersten Turbine T1 und vor der zweiten Turbine T2 angeordnet vor,
mithin im Saugkanal SK. Vorzugsweise ist das erste Drehventil DV1 dazu eingerichtet,
den Saugkanal SK freizugeben oder zu verschließen. Dadurch kann das Drehventil DV1
den Ausschlag dafür geben, ob der Saugstrom S nach Durchströmung der ersten Turbine
T1 weiter in Richtung der zweiten Turbine T2 strömt (Serienbetrieb SM des Staubsaugers
10) oder in Richtung der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung O1, wo der Saugstrom S den
Staubsauger 10 als ausgehender Luftstrom aLS verlassen kann. Das zweite Drehventil
DV2 liegt vorzugsweise in Richtung des Saugstroms S zwischen der Filtereinheit F und
der zweiten Turbine T2 vor, mithin im zweiten Saugabschnitt SA2. Das zweite Drehventil
DV2 kann somit den Ausschlag dafür geben, ob ein Teil des Saugstroms S aus dem Staubsammelbehälter
12 in Richtung der zweiten Turbine T2 strömt (Parallelbetrieb PM des Staubsaugers
10) oder ob der Saugstrom S im Wesentlichen ungeteilt durch den ersten Saugabschnitt
SA1 in Richtung der ersten Turbine T1 fließt. Der Teil des Saugstroms S, der durch
die zweite Turbine T2 strömt, wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als zweiter Teil-Saugstrom
TS2 bezeichnet, während andere Teil des Saugstroms S, der durch die erste Turbine
T1 strömt, im Sinne der Erfindung bevorzugt als erster Teil-Saugstrom TS1 bezeichnet
wird. Das dritte Drehventil DV3 liegt in Richtung des Saugstroms S hinter der ersten
Turbine T1, aber in dem ersten Saugschnitt SA1 vor, vorzugsweise zwischen der ersten
Turbine T1 und der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung O1. Das dritte Drehventil DV3
gibt somit den Ausschlag dafür, ob die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 geöffnet
oder geschlossen vorliegt. Mit anderen Worten ist das dritte Drehventil DV3 dazu eingerichtet,
den ersten Ausgangsabschnitt AA1 bzw. die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 freizugeben
oder zu verschließen. Im geöffneten Fall kann der Saugstrom S ganz oder teilweise
den Staubsauger 10 durch die erste Einoder Auslass-Öffnung O1 als ausgehender Luftstrom
aLS verlassen.
[0049] In Richtung des Saugstroms S hinter der zweiten Turbine T2 liegt der zweite Ausgangsabschnitt
AA2 angeordnet vor, der den Leitungsabschnitt zwischen der zweiten Turbine T2 und
der zweiten Ein- oder Auslass-Öffnung O2 bildet. Wenn der Staubsauger 10 im Parallelbetrieb
PM betrieben wird, kann ein Teil des Saugstroms S, insbesondere der zweite Teil-Saugstrom
TS2, durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung O2 als ausgehender Luftstrom aLS den
Staubsauger 10 verlassen.
[0050] Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 im Serienbetrieb
SM mit einer Ventilanordnung V, die drei Drehventile DV umfasst. Die Positionen und
Funktionen der drei Drehventile DV wurden im vorhergehenden Abschnitt beschrieben.
Im Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10 fließt der Saugstrom S im Wesentlichen ungeteilt
nacheinander durch die erste Turbine T1 und durch die zweite Turbine T2. Die Strömung
des Saugstroms S ist in Figur 2 durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Um den Serienbetrieb
SM des Staubsaugers 10 zu ermöglichen, ist das erste Drehventil DV1 im Saugkanal SK
zwischen den Turbinen T1, T2 geöffnet, während das zweite Drehventil DV2 und das dritte
Drehventil DV3 geschlossen sind. Der Saugstrom S fließt nach Durchqueren der ersten
Turbine T1 durch den von dem ersten Drehventil DV1 freigegebenen Saugkanal SK in Richtung
der zweiten Turbine T2. Nach Durchqueren der zweiten Turbine T2 strömt der Saugstrom
S weiter durch den zweiten Ausgangsabschnitt AA2 und verläßt den Staubsauger 10 als
ausgehender Luftstrom aLS durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung O2. Wenn die
Ventilanordnung V - wie in Figur 2 dargestellt - von drei Drehventilen DV gebildet
wird, sind im Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10 der erste Ausgangsabschnitt AA1
und der zweite Saugabschnitt SA2 verschlossen, weil das zweite Drehventil DV2 und
das dritte Drehventil DV3 verschlossen sind.
[0051] Im unteren Bereich von Figur 2 ist eine Saugkurve dargestellt. Bei einer Saugkurve
können die der Volumenstrom Q des Saugstroms S auf der y-Achse und der Unterdruck
-p auf der x-Achse dargestellt werden. Der Volumenstrom Q des Saugstroms S kann beispielsweise
in der Einheit Meter
3/Sekunde (m
3/s) angegeben werden, während der Unterdruck -p in der Einheit Millibar (mbar) angegeben
werden kann. Obwohl der Unterdruck ein negatives Vorzeichen aufweist, wird der Unterdruck
in der in Figur 2 dargestellten Saugkurve entlang der positiven x-Achse abgetragen;
mithin wird somit der Betrag des Unterdrucks -p dargestellt. Dargestellt sind in der
Saugkurve der Figur 2 insbesondere der Volumenstrom Q gegenüber dem Unterdruck -p,
wenn nur die erste Turbine T1 des Staubsaugers 10 verwendet wird («T1»). Darüber hinaus
wird dargestellt, wie sich der Volumenstrom Q in Abhängigkeit von dem Unterdruck -p
verhält, wenn der Saugstrom S die erste Turbine T1 und die zweite Turbine T2 nacheinander
im Serienbetrieb SM (oder: «in Reihe») durchströmt («T(1+2)_S»). Zu erkennen ist,
dass deutlich höhere Unterdruckwerte erreicht werden können, wenn zwei Turbinen T1,
T2 verwendet werden, d.h. wenn ein Staubsauger 10 zwei Turbinen T1, T2 aufweist, die
nacheinander von einem Saugstrom S durchströmt werden.
[0052] Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 im Serienbetrieb
SM mit einer Ventilanordnung V, die zwei Klappventile KV umfasst. Das erste Klappventil
KV1 kann so angeordnet und/oder eingestellt sein, dass erste Klappventil KV1 in Richtung
des Saugstroms S hinter der ersten Turbine T1 angeordnet vorliegt. Das erste Klappventil
KV1 kann entweder den Saugkanal SK in Richtung der zweiten Turbine T2 oder den ersten
Ausgangsabschnitt AA1 in Richtung der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung O1 freigeben.
Das zweite Klappventil KV2 liegt so in den zweiten Saugabschnitt SA2 zwischen der
Filtereinheit F und der zweiten Turbine T2 angeordnet vor, dass es den zweiten Saugabschnitt
SA2 freigeben oder verschließen kann. In dem in Figur 3 dargestellten Serienbetrieb
SM des Staubsaugers 10 mit Klappventilen KV ist das erste Klappventil KV1 so eingestellt,
dass der Saugstrom S von der ersten Turbine T1 durch den Saugkanal SK in Richtung
der zweiten Turbine T2 fließen kann. Das zweite Klappventil KV2 liegt dahingegeben
verschlossen vor, so dass kein Luftstrom von dem Staubsammelbehälter 12 durch den
zweiten Saugabschnitt SA2 in Richtung der zweiten Turbine T2 strömen kann. In diesem
Ausführungsbeispiel der Erfindung übernimmt das erste Klappventil KV1 de facto die
Aufgaben des ersten Drehventils DV1 und des dritten Drehventils D3, die in Fig. 2
gezeigt und beschrieben werden.
[0053] Die entsprechende Saugkurve für den Serienbetrieb SM des Staubsaugers 10 mit Klappventilen
KV entspricht im Wesentlichen der Saugkurve des Serienbetrieb SM des Staubsaugers
10 mit Drehventilen DV. Auch mit der Ventilanordnung V, die Klappventile KV umfasst,
kann annähernd eine Verdoppelung der zu erreichenden Unterdruckwerte -p erreicht werden.
[0054] Figur 4 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 im Parallelbetrieb
PM mit Drehventilen DV. Die drei Drehventile DV sitzen erneut an den bekannten Positionen,
d.h. das erste Drehventil DV1 im Saugkanal SK zwischen den Turbinen T1, T2, das zweite
Drehventil DV2 im zweiten Saugabschnitt SA2 und das dritte Drehventil DV3 im ersten
Ausgangsabschnitt AA1. In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Staubsaugers
10 im Parallelbetrieb PM mit Drehventilen DV teilt sich der Saugstrom S im Staubsammelbehälter
12 in zwei Teil-Saugströme TS1, TS2. Der erste Teil-Saugstrom TS1 fließt von dem Staubsammelbehälter
12 durch die Filtereinheit F, durch den ersten Saugabschnitt SA1, durch die erste
Turbine T1, durch das geöffnete dritte Drehventil DV3 und den ersten Ausgangsabschnitt
AA1 und verläßt den Staubsauger 10 als ausgehender Luftstrom aLS durch die erste Ein-
oder Auslass-Öffnung O1. Der zweite Teil-Saugstrom TS2 fließt von dem Staubsammelbehälter
12 durch die Filtereinheit F, durch das geöffnete zweite Drehventil DV2 und den zweiten
Saugabschnitt SA2, durch die zweite Turbine T2 und durch den zweiten Ausgangsabschnitt
AA2 und verläßt den Staubsauger 10 als ausgehender Luftstrom aLS durch die zweite
Ein- oder Auslass-Öffnung O2. Somit stellt die Stellung der Drehventile DV der Ventilanordnung
V in dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung gerade das Diapositiv
zu der Stellung der Drehventile DV der Ventilanordnung V in dem in Figur 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Während in dem Ausführungsbeispiel in Figur
2 das erste Drehventil DV1 geöffnet vorliegt und das zweite Drehventil DV2 und das
dritte Drehventil DV3 geschlossen vorliegen, liegt in dem Ausführungsbeispiel der
Figur 4 das erste Drehventil DV1 im Saugkanal SK geschlossen vor, während das zweite
Drehventil DV2 im zweiten Saugabschnitt SA2 und das dritte Drehventil DV3 im ersten
Ausgangsabschnitt AA1 geöffnet vorliegen.
[0055] Im unteren Bereich von Figur 4 ist die Saugkurve dargestellt, die den Verlauf des
Volumenstroms Q in Abhängigkeit von dem Unterdruck -p im Parallelbetrieb PM des Staubsaugers
10 zeigt. Der Verlauf des Volumenstroms Q in Abhängigkeit von dem Unterdruck -p, wenn
nur eine Turbine verwendet wird, ist in der Saugkurve mit «T1» gekennzeichnet, während
der Verlauf der des Volumenstroms Q in Abhängigkeit von dem Unterdruck -p bei Parallelbetrieb
PM von beiden Turbinen T1, T2 mit «T(1+2)_P» gekennzeichnet ist. Deutlich zu sehen
ist, dass bei Verwendung von zwei Turbinen T1, T2, die im Parallelbetrieb PM betrieben
werden, annähernd doppelt so hohe Volumenströme Q erreicht werden können im Vergleich
zum Betrieb des Staubsaugers 10 mit nur einer Turbine («T1»),
[0056] Figur 5 eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 im Parallelbetrieb PM mit
einer Ventilanordnung V, die zwei Klappventile KV umfasst. Die Klappventile KV sind
so wie in dem Ausführungsbeispiel, das in Figur 3 abgebildet ist, angeordnet. Das
bedeutet, dass das erste Klappventil KV1 im Bereich der T-Kreuzung in Richtung des
Saugstroms S hinter der ersten Turbine T1 angeordnet vorliegt, während das zweite
Klappventil KV2 im zweiten Saugabschnitt SA2 zwischen der Filtereinheit F und der
zweiten Turbine T2 anordnet vorliegt. In dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist das erste Klappventil KV1 so eingestellt, dass der erste Teil-Saugstrom
TS1 durch den ersten Ausgangsabschnitt AA1 fließen und den Staubsauger 10 durch die
erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 als ausgehender Luftstrom aLS verlassen kann. Das
zweite Klappventil KV2 ist in dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der
Erfindung so eingestellt, dass der zweite Saugabschnitt SA2 geöffnet ist und der zweite
Teil-Saugstrom TS2 von dem Staubsammelbehälter 12 in Richtung der zweiten Turbine
T2 fließen kann.
[0057] Die entsprechende Saugkurve für den Parallelbetrieb PM des Staubsaugers 10 mit Klappventilen
KV entspricht im Wesentlichen der Saugkurve des Parallelbetrieb PM des Staubsaugers
10 mit Drehventilen DV. Auch mit der Ventilanordnung V, die Klappventile KV umfasst,
kann annähernd eine Verdoppelung der zu erreichenden des Volumenstroms Q erreicht
werden.
[0058] Figur 6 zeigt eine kombinierte Saugkurve bzw. wie sich die Saugkurve des vorgeschlagenen
Staubsaugers 10 durch einen Betrieb des Staubsaugers 10 entweder im Serienbetrieb
SM oder im Parallelbetrieb PM als Kombination der bisher beschriebenen Saugkurven
ergibt. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass der Betrieb des Staubsaugers
10 in Abhängigkeit von ermittelten Unterdruckwerten -p von einer ersten Betriebsart
- beispielsweise der Betriebsart Parallelbetrieb PM - zu einer zweiten Betriebsart
- beispielsweise der Betriebsart Serienbetrieb SM - umgeschaltet werden kann. Das
Umschalten erfolgt vorzugsweise an einem Umschaltpunkt SP, der im Sinne der Erfindung
vorzugsweise auch als «unterdruck-getriggerter Umschaltpunkt SP» bezeichnet werden
kann. Beispielsweise kann der Staubsauger 10 bei niedrigen Unterdruckwerten in der
Betriebsart Parallelbetrieb PM und bei höheren Unterdruckwerten in der Betriebsart
Serienbetrieb SM betrieben werden. In Figur 6 sind verschiedene Verläufe von Volumenströmen
Q gegenüber dem Unterdruck -p aufgetragen. Beispielsweise ist der Verlauf des Volumenstroms
Q für den Betrieb eines Staubsaugers mit einer Turbine dargestellt, die beispielsweise
dann vorliegt, wenn der vorgeschlagene Staubsauger 10 nur mit einer Turbine T - beispielsweise
der ersten Turbine T1 - betrieben wird. Diese Kurve ist in Fig. 6 mit «T1» gekennzeichnet.
Darüber hinaus sind die Verläufe der Volumenströme Q gegenüber dem Unterdruck -p für
den Parallelbetrieb («T(1+2)_P») und im Serienbetrieb («T(1+2)_S») dargestellt. Der
Betrieb des Staubsaugers 10 kann nun dadurch optimiert werden, dass für niedrige Unterdruckwerte
-p der Staubsauger 10 im Parallelbetrieb PM betrieben wird, während der Staubsauger
10 bei höheren Unterdruckwerten -p im Serienbetrieb SM betrieben wird. Dazwischen
erfolgt ein Umschalten zwischen den Betriebsarten Parallelbetrieb PM («erste Betriebsart»)
und Serienbetrieb SM («zweite Betriebsart»). Das Umschalten erfolgt vorzugsweise am
Umschaltpunkt SP, der durch einen Umschalt-Unterdruckwert -p(SP) gekennzeichnet ist.
[0059] Zur Ermittlung der Unterdruckwerte -p kann der Staubsauger 10 über eine geeignete
Sensorik (nicht dargestellt) verfügen. Darüber hinaus kann der Staubsauger 10 eine
Steuereinrichtung umfassen (nicht dargestellt), die dazu eingerichtet ist, den Staubsauger
10 zu steuern bzw. das Umschalten zwischen den Betriebsarten des Staubsaugers 10 zu
veranlassen.
[0060] Figur 7 zeigt eine mögliche kombinierte Saugkurve «in Reinform», wobei die Abkürzung
«PM» den Bereich der Saugkurve kennzeichnet, in dem der Staubsauger 10 im Parallelbetrieb
PM betrieben wird (auf der x-Achse: «erster Unterdruckbereich», UB1), während die
Abkürzung «SM» den Bereich der Saugkurve kennzeichnet, in dem der Staubsauger 10 im
Serienbetrieb SM betrieben wird (auf der x-Achse: «zweiter Unterdruckbereich», UB2).
[0061] Figur 8 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Staubsaugers 10 mit Filterabreinigungsfunktion.
Figur 8 entspricht im Wesentlichen Figur 1, wobei in Figur 8 ein zusätzliches Drehventil
DV4 dargestellt ist und die Filtereinheit F zweigeteilt ist. Die Filtereinheit F des
Ausführungsbeispiels des Staubsaugers 10, der in Figur 8 gezeigt wird, kann einen
ersten Filterabschnitt FA1 und einen zweiten Filterabschnitt FA2 umfassen, wobei die
Filterabschnitte FA1, FA2 getrennt voneinander abgereinigt werden können. Das erste
Drehventil DV1, das zweite Drehventil DV2 und das dritte Drehventil DV3 liegen an
den bekannten Positionen angeordnet vor, d.h. das erste Drehventil DV1 im Saugkanal
SK, das zweite Drehventil DV2 im zweiten Saugabschnitt SA2 und das dritte Drehventil
DV3 im ersten Ausgangsabschnitt AA1. Das vierte Drehventil DV4 liegt vorzugsweise
im ersten Saugabschnitt SA1 zwischen der Filtereinheit F und der ersten Turbine T1
angeordnet vor. Dadurch kann das vierte Drehventil DV4 den ersten Saugabschnitt SA1
verschließen oder freigeben. Wenn der Staubsauger 10 eine Filterabreinigungsfunktion
aufweist, kann Umgebungsluft durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 oder durch
die zweite Einoder Auslass-Öffnung O2 in den Staubsauger 10 einströmen. Durch das
Öffnen der ersten Einoder Auslass-Öffnung O1 oder der zweiten Ein- oder Auslass-Öffnung
O2 kann ein Abreinigungsstrom AS erzeugt werden, der den Staubsauger 10 entgegen der
Strömungsrichtung des Saugstroms S durchströmt.
[0062] Der eingehende Luftstrom eLS, der durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 in
den Staubsauger 10 einritt, kann vorzugsweise durch die erste Turbine T1 strömen,
weiter durch den ersten Saugabschnitt SA1 und das geöffnete vierte Drehventil DV4
und den ersten Filterabschnitt FA1 mit Umgebungsluft beaufschlagen. Die Umgebungsluft,
die durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 in den Staubsauger 10 eintritt, kann
einen ersten Abreinigungsstrom AS1 bilden, der eine Rückspülung des ersten Filterabschnitts
FA1 der Filtereinheit F des Staubsaugers 10 ermöglicht. Dieser erste Abreinigungsstrom
AS1 und sein Verlauf werden insbesondere in Figur 9 dargestellt. Während der Abreinigung
und Durchspülung des ersten Filterabschnitts FA1, der vorzugsweise der ersten Turbine
T1 zugeordnet ist, kann der Saugbetrieb des Staubsaugers 10 durch die zweite Turbine
T2 fortgesetzt werden. Dadurch kann ein kontinuierlicher Saugbetrieb des Staubsaugers
10 - auch während der Durchführung einer Filterabreinigung - sichergestellt werden.
In dieser Ausgestaltung der Erfindung sind das zweite Drehventil DV2, das dritte Drehventil
DV3 und das vierte Drehventil DV4 geöffnet, während das erste Drehventil DV1 geschlossen
ist. Ein eingehender Luftstrom eLS wird durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung
O1 in den Staubsauger 10 eingesaugt, während der Saugstrom S den Staubsauger 10 durch
die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung O2 als ausgehender Luftstrom aLS verläßt. Das
Einsaugen der Umgebungsluft durch die erste Ein- oder Auslass-Öffnung O1 kann allein
durch den Druckunterschied zwischen dem Inneren des Staubsaugers 10 und seiner Umgebung
erreicht werden. Es kann aber im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, das Einsaugen
durch eine Drehrichtungsumkehr der ersten Turbine 1 zu unterstützen.
[0063] Der eingehende Luftstrom eLS, der durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung O2 in
den Staubsauger 10 einritt, kann vorzugsweise durch die zweite Turbine T2 strömen,
weiter durch den zweiten Saugabschnitt SA2 und das geöffnete zweite Drehventil DV2
und den zweiten Filterabschnitt FA2 mit Umgebungsluft beaufschlagen. Die Umgebungsluft,
die durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung O2 in den Staubsauger 10 eintritt,
kann einen zweiten Abreinigungsstrom AS2 bilden, der eine Rückspülung des zweiten
Filterabschnitts FA2 der Filtereinheit F des Staubsaugers 10 ermöglicht. Dieser zweite
Abreinigungsstrom AS2 und sein Verlauf werden insbesondere in Figur 10 dargestellt.
Während der Abreinigung und Durchspülung des zweiten Filterabschnitts FA2, der vorzugsweise
der zweiten Turbine T2 zugeordnet ist, kann der Saugbetrieb des Staubsaugers 10 durch
die erste Turbine T1 fortgesetzt werden. In dieser Ausgestaltung der Erfindung, die
in Figur 10 dargestellt ist, sind ebenfalls das zweite Drehventil DV2, das dritte
Drehventil DV3 und das vierte Drehventil DV4 geöffnet, während das erste Drehventil
DV1 geschlossen ist.
[0064] Ein eingehender Luftstrom eLS wird durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung O2
in den Staubsauger 10 eingesaugt, während der Saugstrom S den Staubsauger 10 durch
die erste Einoder Auslass-Öffnung O1 als ausgehender Luftstrom aLS verläßt. Das Einsaugen
der Umgebungsluft durch die zweite Ein- oder Auslass-Öffnung O2 kann allein durch
den Druckunterschied zwischen dem Inneren des Staubsaugers 10 und seiner Umgebung
erreicht werden. Es kann aber im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, das Einsaugen
durch eine Drehrichtungsumkehr der zweiten Turbine 2 zu unterstützen.
[0065] Um das Öffnen und Schließen der einzelnen Ventile und Öffnungen und damit die Abreinigung
des Filters F des Staubsaugers 10 zu steuern, kann der Staubsauger 10 eine Steuereinrichtung
(kein Bezugszeichen, nicht dargestellt) aufweisen, Die Steuereinrichtung kann dazu
eingerichtet sein, die einzelnen Ventile und Öffnungen des Staubsaugers 10 zu öffnen
und zu schließen. Der Filter F des Staubsaugers 10 kann zweigeteilt ausgebildet sein
und beispielsweise einen ersten Filterabschnitt FA1 und einen zweiten Filterabschnitt
FA2 umfassen. Es kann im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass die Steuereinrichtung
die Ventile und Öffnungen des Staubsaugers 10 so steuert, dass die Filterabschnitte
FA1, FA2 im Wesentlichen abwechselnd abgereinigt werden. Die Formulierung «im Wesentlichen
abwechselnd» schließt sowohl die Fälle mit ein, dass die Abreinigung der Filterabschnitte
FA1, FA2 streng nacheinander erfolgt, als auch, dass die Abreinigung der Filterabschnitte
FA1, FA2 mit einem zeitlichen Überlapp erfolgt. In diesem letzten Fall kann beispielsweise
die Abreinigung des ersten Filterabschnitts FA1 noch andauern, während die Abreinigung
des zweiten Filterabschnitts FA2 bereits beginnt. Es kann aber im Sinne der Erfindung
ebenso gut bevorzugt sein, dass die Filterabschnitte FA1, FA2 der Filtereinheit F
bedarfsgerecht abgereinigt werden, dies beispielsweise in Abhängigkeit von einem Druckverlust
im Bereich der Filtereinheit F. Im Falle einer bedarfsgerechten Abreinigung der Filterabschnitte
FA1, FA2 des Staubsaugers 10 können Druckaufnehmer bzw. Sensoren zur Ermittlung des
Drucks in den Saugkanälen oder Saugabschnitten des Staubsaugers 10 vorgesehen sein.
[0066] Beispielsweise kann das Gitter G (siehe Figuren 8-12), das im Verbindungsbereich
VB oberhalb der Filtereinheit F angeordnet vorliegt, in dem Moment, in dem die Filterabreinigung
ausgelöst wird, geschlossen werden. Dies kann beispielsweise durch die Steuereinrichtung
bewirkt werden. Durch das Schließen des Gitters G können die Filterabschnitte FA1,
FA2 fluidisch voneinander getrennt werden, so dass keine Luft mehr zwischen den Filterabschnittes
FA1, FA2 ausgetauscht werden kann. Nach Abschluss der Filterabreinigung kann das Gitter
G wieder geöffnet werden, so dass die fluidische Verbindung zwischen den Filterabschnitten
FA1, FA2 wiederhergestellt werden kann. Als Aktuator für das Gitter G können verschiedene
vorzugsweise axiale Bewegungselemente verwendet werden. Beispielsweise kann das Gitter
G mit einem elektromagnetischen Hubelement, einer pneumatischen Druckdose oder einem
elektrischen Drehantrieb angetrieben bzw. bewegt werden, ohne darauf beschränkt zu
sein.
[0067] Die Figuren 11 bis 13 zeigen eine alternative Ausgestaltung des Staubsaugers 10 bzw.
seiner Ventilanordnung V, wobei der Staubsauger 10 eine zweigeteilte Filtereinheit
F umfasst, die wiederrum einen ersten Filterabschnitt FA1 und einen zweiten Filterabschnitt
FA2 aufweist. Figur 11 zeigt allgemein einen möglichen Aufbau einer Ventilanordnung
V, die ein abwechselndes Abreinigen der Filterabschnitte FA1, FA2 ermöglicht. Dabei
liegen in dem in Figur 11 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung Drehventile
DV oder Klappventile KV in dem ersten Ausgangsabschnitt AA1 und in dem Saugkanal SK
zwischen den Turbinen T1, T2 des Staubsaugers 10 angeordnet vor. Diese Drehventile
DV oder Klappventile KV sind vorzugsweise dazu eingerichtet, den ersten Ausgangsabschnitt
AA1 bzw. den Saugkanal SKzu verschließen oder freizugeben. Darüber hinaus weist der
Staubsauger 10 in seiner in Figur 11 abgebildeten Ausgestaltung eine erste Rückspülöffnung
RS1 und eine zweite Rückspülöffnung RS2 auf, wobei die erste Rückspülöffnung RS1 in
dem ersten Saugabschnitt SA1 und die zweite Rückspülöffnung RS2 in dem zweiten Saugabschnitt
SA2 angeordnet vorliegt bzw. in ihn mündet. Zwischen den Rückspülöffnungen RS1, RS2
und die Saugabschnitten SA1, SA2 kann ein kurzer Leitungsabschnitt liegen. Die Rückspülöffnungen
RS1, RS2 können von je einem Drei-Wege-Ventil WV verschlossen oder freigegeben werden,
wobei ein erstes Drei-Wege-Ventil WV1 vorzugsweise der ersten Rückspülöffnung RS1
und ein zweites Drei-Wege-Ventil WV2 der zweiten Rückspülöffnung RS2 zugeordnet ist.
Vorzugsweise sind die erste Rückspülöffnung RS1 und das erste Drei-Wege-Ventil WV1
dem ersten Filterabschnitt FA1 und die zweite Rückspülöffnung RS2 und das zweite Drei-Wege-Ventil
WV2 dem zweiten Filterabschnitt FA2 zugeordnet.
[0068] In der in Figur 11 abgebildeten Ausgestaltung des Staubsaugers 10 liegt in dem Saugkanal
SK zwischen den Turbinen T1, T2 ein Drehventil DV1 vor, das in der in Figur 11 dargestellten
Betriebssituation des Staubsaugers 11 und bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts
FA1 (siehe Figur 12) geschlossen vorliegt, um eine Strömung zwischen den Turbinen
T1, T2 zu verhindern, während das Drehventil DV1 im Saugkanal SK des Staubsaugers
10 bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts FA2 (siehe Figur 13) geöffnet vorliegt,
damit die Turbinen T1, T2 des Staubsaugers 10 nacheinander durchströmt werden können.
Im ersten Ausgangsabschnitt AA1 kann beispielsweise ein Drehventil DV3 vorliegen,
das in der in Figur 11 dargestellten Betriebssituation des Staubsaugers 11 und bei
Abreinigung des ersten Filterabschnitts FA1 (siehe Figur 12) geöffnet vorliegt, während
das Drehventil DV3 im ersten Ausgangsabschnitt AA1 bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts
FA2 (siehe Figur 13) vorzugsweise geschlossen vorliegt.
[0069] Die Filtereinheit F des in Figur 11 dargestellten Staubsaugers 10 weist einen Verbindungsbereich
VB zwischen den Filterabschnitten FA1, FA2 auf. Dieser Verbindungsbereich VB kann
geöffnet oder geschlossen vorliegen. In Figur 11 ist der Verbindungsbereich VB zwischen
den Filterabschnitten FA1, FA2 beispielsweise geöffnet, so dass die Filterabschnitten
FA1, FA2 quasi eine einheitliche Filtereinheit F bilden. Bei Abreinigung einer der
beiden Filterabschnitte FA1, FA2 liegt der Verbindungsbereich VB vorzugsweise geschlossen
vor, so dass die Filterabschnitte FA1, FA2 separate bzw. unabhängig voneinander fungierende
Filtereinheiten bilden. Der Verbindungsbereich VB kann als Gateway fungieren und beispielsweise
das Gitter G umfassen.
[0070] In Figur 12 wird gezeigt, dass das erste Drei-Wege-Ventil WV1 geöffnet werden kann,
um die erste Rückspülöffnung RS1 zu öffnen. Dadurch kann vorteilhafterweise eine erste
Rückspülströmung RSS1 erzeugt werden, die aufgrund des Druckunterschieds zwischen
dem Inneren des Staubsaugers 10 und seiner Umgebung schlagartig in den Staubsauger
10 eingesaugt wird. Außerdem wird die Filtereinheit F bzw. der erste Filterabschnitt
FA1 von der ersten Turbine T1 abgekoppelt, so dass kein Saugstrom S mehr über diese
Hälfte des Staubsaugers 10 strömt.
[0071] Die erste Rückspülströmung RSS1 kann von der ersten Rückspülöffnung RS1 durch den
ersten Filterabschnitt FA1 strömen und diesen ersten Filterabschnitt FA1 dadurch abreinigen.
Während der Abreinigung des ersten Filterabschnitts FA1 kann ein zweiter Teil-Saugstrom
TS2 weiter durch den zweiten Filterabschnitt FA2 und die zweite Turbine T2 fließen.
Dies wird vorteilhafterweise durch eine entsprechende Stellung des zweiten Drei-Wege-Ventils
WV2 ermöglicht, die bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts FA1 den zweiten Saugabschnitt
SA2 freigibt, so dass der zweite Teil-Saugstrom TS2 vom Staubsammelbehälter 12, durch
den zweiten Filterabschnitt FA2 in Richtung der zweiten Turbine T2 strömen kann, so
dass der Saugbetrieb des Staubsaugers 10 auf diese Weise aufrechterhalten werden kann.
[0072] Analog zu Figur 12 wird in Figur 13 eine Abreinigung des zweiten Filterabschnitts
FA2 gezeigt, während der Saugbetrieb des Staubsaugers 10 durch einen ersten Teil-Saugstrom
TS1 durch den ersten Filterabschnitt FA1 und die erste Turbine T1 aufrechterhalten
wird. In Figur 13 wird gezeigt, dass das zwei Drei-Wege-Ventil WV2 so geöffnet werden
kann, dass die zweite Rückspülöffnung RS2 geöffnet wird. Dadurch kann vorteilhafterweise
eine zweite Rückspülströmung RSS2 erzeugt werden, die aufgrund des Druckunterschieds
zwischen dem Inneren des Staubsaugers 10 und seiner Umgebung schlagartig in den Staubsauger
10 eingesaugt wird. Außerdem wird die Filtereinheit F bzw. der erste Filterabschnitt
FA2 von der ersten Turbine T2 abgekoppelt, so dass kein Saugstrom S mehr über diese
Hälfte des Staubsaugers 10 strömen kann. Die zweite Rückspülströmung RSS2 kann von
der zweiten Rückspülöffnung RS2 durch den zweiten Filterabschnitt FA2 strömen und
diesen zweiten Filterabschnitt FA2 auf diese Weise abreinigen. Während der Abreinigung
des zweiten Filterabschnitts FA2 kann ein erster Teil-Saugstrom TS1 weiter durch den
ersten Filterabschnitt FA1 und die erste Turbine T1 fließen. Dies wird vorteilhafterweise
durch eine entsprechende Stellung des ersten Drei-Wege-Ventils WV1 ermöglicht, die
bei Abreinigung des zweiten Filterabschnitts FA2 den ersten Saugabschnitt SA1 freigibt,
so dass der erste Teil-Saugstrom TS1 vom Staubsammelbehälter 12, durch den erstem
Filterabschnitt FA1 in Richtung der ersten Turbine T1 strömen kann, so dass der Saugbetrieb
des Staubsaugers 10 in diesem Fall durch die linke Hälfte des Staubsaugers 10 aufrechterhalten
wird.
Bezugszeichenliste
[0073]
- 10
- Staubsauger
- 12
- Staubsammelbehälter
- 14
- Saugschlaucheinlass
- T1
- erste Turbine
- T2
- zweite Turbine
- V
- Ventilanordnung
- KV
- Klappventil
- KV1
- erstes Klappventil
- KV2
- zweites Klappventil
- DV
- Drehventil
- DV1
- erstes Drehventil
- DV2
- zweites Drehventil
- DV3
- drittes Drehventil
- DV4
- viertes Drehventil
- S
- Saugstrom
- TS1
- erster Teil-Saugstrom
- TS2
- zweiter Teil-Saugstrom
- AS
- Abreinigungsstrom
- AS1
- erster Abreinigungsstrom
- AS2
- zweiter Abreinigungsstrom
- SK
- Saugkanal
- SA1
- erster Saugabschnitt
- SA2
- zweiter Saugabschnitt
- AA1
- erster Ausgangsabschnitt
- AA2
- zweiter Ausgangsabschnitt
- O1
- erste Ein- oder Auslass-Öffnung
- O2
- zweite Ein- oder Auslass-Öffnung
- F
- Filtereinheit
- FA1
- erster Filterabschnitt
- FA2
- zweiter Filterabschnitt
- T(1+2)_S:
- gemeinsamer Betrieb der ersten und der zweiten Turbine im Serienbetrieb
- T(1+2)_P:
- gemeinsamer Betrieb der ersten und der zweiten Turbine im Parallelbetrieb
- - p
- Unterdruck
- v
- Strömungsgeschwindigkeit
- SP
- Umschaltpunkt
- SM
- Serienbetrieb
- PM
- Parallelbetrieb
- eLS
- Luftstrom, der in den Staubsauger eintritt
- aLS
- Luftstrom, der den Staubsauger verläßt
- -p(SP)
- Unterdruckwert des Umschaltpunkts SP
- UB1
- erster Unterdruckbereich
- UB2
- zweiter Unterdruckbereich
- WV1
- erstes Drei-Wege-Ventil
- WV2
- zweites Drei-Wege-Ventil
- RS1
- erste Rückspülöffnung
- RS2
- zweite Rückspülöffnung
- RSS1
- erste Rückspülströmung
- RSS2
- zweite Rückspülströmung
- VB
- Verbindungsbereich zwischen den Filterabschnitten
- G
- Gitter
1. Staubsauger (10) mit einer ersten Turbine (T1) und einer zweiten Turbine (T2), wobei
die Turbinen (T1, T2) dazu eingerichtet sind, einen Saugstrom (S) zum Einsaugen von
Staub zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Staubsauger (10) eine Ventilanordnung (V) aufweist, wobei die Ventilanordnung
(12) dazu eingerichtet ist, den Saugstrom (S) nacheinander oder parallel zueinander
durch die Turbinen (T1, T2) fließen zu lassen.
2. Staubsauger (10) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilanordnung (V) mindestens ein Klappventil (KV) und/oder mindestens ein Drehventil
(DV) umfasst.
3. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilanordnung (V) mindestens ein erstes Klappventil (KV1) und ein zweites Klappventil
(KV2) umfasst, wobei das erste Klappventil (KV1) in einer Saugstrom-Richtung hinter
der ersten Turbine (T1) angeordnet vorliegt und wobei das zweite Klappventil (KV2)
in einer Saugstrom-Richtung vor der zweiten Turbine (T2) angeordnet vorliegt.
4. Staubsauger (10) nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Klappventil (KV1) den Saugstrom (S) entweder in Richtung einer ersten Einoder
Auslass-Öffnung (O1) strömen lässt oder in Richtung der zweiten Turbine (T2), und
wobei das zweite Klappventil (KV2) einen Durchfluss des Saugstroms (S) durch die zweite
Turbine (T2) ermöglicht oder verhindert.
5. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilanordnung (V) mindestens ein erstes Drehventil (DV1) und ein zweites Drehventil
(DV2) umfasst, wobei das erste Drehventil (DV1) zwischen der ersten Turbine (T1) und
der zweiten Turbine (T2) angeordnet vorliegt und wobei das zweite Drehventil (DV2)
zwischen der zweiten Turbine (T2) und einer Filtereinheit (F) vorliegt.
6. Staubsauger (10) nach Anspruch 5
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Drehventil (DV1) dazu eingerichtet ist, einen Saugkanal (SK) zwischen der
ersten Turbine (T1) und der zweiten Turbine (T2) zu verschließen oder freizugeben,
wobei das zweite Drehventil (DV2) dazu eingerichtet ist, einen zweiten Saugabschnitt
(SA2) zwischen der zweiten Turbine (T2) und einer Filtereinheit (F) zu verschließen
oder freizugeben.
7. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilanordnung (V) ein drittes Drehventil (DV3) umfasst, wobei das dritte Drehventil
(DV3) zwischen der ersten Turbine (T1) und der ersten Ein- oder Auslass-Öffnung (O1)
angeordnet vorliegt.
8. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7
dadurch gekennzeichnet, dass
das dritte Drehventil (DV3) dazu eingerichtet ist, einen ersten Ausgangsabschnitt
(AA1) zwischen der ersten Turbine (T1) und der erste Ein- oder Auslass-Öffnung (O1)
zu verschließen oder freizugeben.
9. Staubsauger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilanordnung (V) dazu eingerichtet ist, einen Abreinigungsstrom (AS) in einer
dem Saugstrom (S) entgegengesetzten Richtung durch die erste Turbine (T1) und/oder
die zweite Turbine (T2) fließen zu lassen.
10. Staubsauger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Staubsauger (10) eine Filtereinheit (F) zum Filtern des Saugstroms (S) umfasst,
wobei die Filtereinheit (F) einen ersten Filterabschnitt (FA1) und einen zweiten Filterabschnitt
(FA2) aufweist, wobei dem ersten Filterabschnitt (FA1) ein erster Abreinigungsbereich
(AB1) zugeordnet wird und dem zweiten Filterabschnitt (FA2) ein zweiter Abreinigungsbereich
(AB2) zugeordnet wird.
11. Staubsauger (10) nach Anspruch 10
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abreinigungsstrom (AS) bei Abreinigung des ersten Filterabschnitts (FA1) durch
die erste Turbine (T1) strömt und wobei der Abreinigungsstrom (AS) bei Abreinigung
des zweiten Filterabschnitts (FA2) durch die zweite Turbine (T2) strömt.
12. Staubsauger (10) nach Anspruch 10 oder 11
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilanordnung (V) ein erstes Drei-Wege-Ventil (WV1) und ein zweites Drei-Wege-Ventil
(WV2) umfasst, wobei das erste Drei-Wege-Ventil (WV1) dazu eingerichtet ist, eine
erste Rückspülöffnung (RS1) zu verschließen oder freizugeben, wobei eine erste Rückspülströmung
(RSS1) durch den ersten Filterabschnitt (FA1) strömt, und wobei das zweite Drei-Wege-Ventil
(WV2) dazu eingerichtet ist, eine zweite Rückspülöffnung (RS2) zu verschließen oder
freizugeben, wobei eine zweite Rückspülströmung (RSS2) durch den zweiten Filterabschnitt
(FA1) strömt.
13. Staubsauger (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 12
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilanordnung (V) ein viertes Drehventil (DV4) umfasst, wobei das vierte Drehventil
(DV4) zwischen der ersten Turbine (T1) und der Filtereinheit (F) angeordnet vorliegt
und dazu eingerichtet ist, einen ersten Saugabschnitt (SA1) zwischen der ersten Turbine
(T1) und der Filtereinheit (F) zu verschließen oder freizugeben.
14. Verfahren zum Betrieb eines Staubsaugers (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Verfahren durch
folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
a) Bereitstellung eines Staubsaugers (10) mit einer ersten Turbine (T1) und einer
zweiten Turbine (T2),
b) Steuerung einer Ventilanordnung (V) des Staubsaugers (10), so dass ein Saugstrom
(S) entweder nacheinander oder parallel durch die Turbinen (T1, T2) fließt.
15. Verfahren nach Anspruch 14
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren eine Ermittlung und/oder Auswertung von Betriebsdaten des Staubsaugers
(10) umfasst, wobei die Steuerung der Ventilanordnung (V) des Staubsaugers (10) in
Abhängigkeit von den zuvor ermittelten Betriebsdaten erfolgt.