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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System aus einem Energieversorgungsmodul und einem elektrischen Bodenreinigungsgerät, insbesondere einen Staubsauger, mit einem Gehäuse, das einen Aufnahmeraum aufweist, in den ein Energieversorgungsmodul einsetzbar ist, das Haltemittel zur Halterung des Energieversorgungsmoduls in dem Aufnahmeraum aufweist, wobei der Aufnahmeraum ein an die Haltemittel angepasstes Gegenhaltemittel aufweist, das zur wahlweisen Halterung entweder des Energieversorgungsmoduls, das Akkumulatorzellen umfasst, oder eines Kabeltrommelmoduls ausgebildet ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Bereitstellen eines derartigen elektrischen Bodenreinigungsgerätes und ein Verfahren zum Herstellen desselben.
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Bei Bodenstaubsaugern ist es bekannt, diese für einen Netzbetrieb mit einer Kabeltrommel auszustatten, auf der ein mit einem Netzstecker verbundenes Netzkabel ganz oder teilweise aufgewickelt werden kann. Die Kabeltrommel ist dabei im Gehäuse des Staubsaugers fest untergebracht.
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Weiterhin sind Staubsauger bekannt, die netzunabhängig betrieben werden können, wobei zum netzunabhängigen Betrieb ein Energieversorgungsmodul vorgesehen ist, das beispielsweise einen oder mehrere Akkumulatorzellen aufweist.
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Aus
EP 401 531 B1 ist beispielsweise ein Staubsauger bekannt, der in seinem Gehäuse einen von außen zugänglichen Hohlraum zur Aufnahme einer herausnehmbaren Batterieanordnung aufweist. Der dortige Staubsauger weist Mittel zum lösbaren Halten der Batterieanordnung in dem Hohlraum auf.
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Die japanische Offenlegungsschrift
JP 2001 321 306 A offenbart einen Staubsauger mit einer Kabeltrommeleinheit, die an dem Staubsauger befestigt und wieder von diesem abgenommen werden kann und die dem Staubsaugergebläse des Staubsaugers elektrische Leistung zuführen kann. Zudem ist eine Batterieeinheit offenbart, die die Kabeltrommeleinheit ersetzen kann, die eine Batterie enthält und dem Staubsauger elektrische Leistung zur Verfügung stellen kann. Auch die Batterieeinheit kann an dem Staubsauger befestigt und wieder von diesem abgenommen werden. Der Staubsauger weist eine Öffnung auf, aus der die Abluft ausgeblasen und in die Kabeltrommeleinheit eingeblasen werden kann, sodass diese gekühlt wird. Auch die Dokumente
JP 2002 034 862 A und
JP 2003 235 770 A beschreiben Staubsauger mit austauschbaren Kabeltrommel- und Batterieeinheiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System aus Energieversorgungsmodul und elektrischem Bodenreinigungsgerät zu schaffen, das in einfacher Weise entweder für einen Netzbetrieb oder einen netzunabhängigen Betrieb ausgerüstet bzw. umgerüstet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein System aus Energieversorgungsmodul und elektrischem Bodenreinigungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, wobei das elektrische Bodenreinigungsgerät Mittel zum Kühlen von Akkumulatorzellen durch einen im Saugbetrieb des elektrischen Bodenreinigungsgerätes entstehenden Luftstrom umfasst.
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Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung ist vorgesehen, anstelle eines Kabeltrommelmoduls ein Energieversorgungsmodul in das elektrische Haushaltsgerät einzusetzen. Das Energieversorgungsmodul umfasst Akkumulatoren. Unter Energieversorgungsmodul ist in diesem Zusammenhang somit irgendeine Energiequelle zu verstehen, die zur Versorgung der elektrischen Komponenten des Bodenreinigungsgerätes mit elektrischer Energie geeignet ist.
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Während des Saugbetriebes wird ein großer Luftvolumenstrom erzeugt, der erfindungsgemäß zur Kühlung der Akkumulatorzellen herangezogen werden kann.
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Durch dies erfindungsgemäße Lösung ist es beispielsweise möglich, vorhandene ursprünglich zum Netzbetrieb ausgelegte Staubsauger als Varianten mit Akkutechnik herzustellen, ohne Änderungen beziehungsweise nur geringfügige Änderungen an den vorhandenen Gehäuseteilen des Staubsaugers vornehmen zu müssen. Die Herstellung wird damit sehr kostengünstig möglich, da beispielsweise keine zusätzlichen teuren Kunststoffspritzgusswerkzeuge für die Gehäuseteile angeschafft werden müssen, bzw. die bereits vorhandenen Kunststoffspritzgusswerkzeuge ohne oder allenfalls mit geringfügigen Änderungen verwendet werden können. In den Fällen nach dem Stand der Technik wird bereits bei der Herstellung der Bauteile des elektrischen Haushaltsgerätes festgelegt, ob diese zum Netzbetrieb oder zum netzunabhängigen Betrieb vorgesehen sind. Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann zu einem sehr späten Fertigungszeitpunkt entschieden werden, ob eine Variante für den Netzbetrieb oder eine Variante für den netzunabhängigen Betrieb hergestellt wird.
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Das erfindungsgemäße Energieversorgungsmodul kann in besonders vorteilhafter Weise auch so konzipiert sein, dass beispielsweise der Zwischenhandel sowohl Energieversorgungsmodule als auch Kabeltrommelmodule anbietet und der Endbenutzer oder der Kundenservice das Energieversorgungsmodul gegen das Kabeltrommelmodul oder umgekehrt im elektrischen Haushaltsgerät auswechseln kann.
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In dem erfindungsgemäßen Energieversorgungsmodul ist vorgesehen, dass es zumindest einen Akkumulator umfasst. Prinzipiell kommen in diesem Zusammenhang alle derzeit am Markt erhältlichen und zukünftigen Akkutypen in Betracht. Bevorzugt werden jedoch Akkumulatoren eingesetzt, die im Vergleich zu ihren Abmessungen eine hohe Speicherkapazität aufweisen. Dies können beispielsweise Nickel-Cadmium oder Lithium-Ionen-Akkus sein. Es können aber auch weiteraufladbare Alkali-Batterien verwendet werden.
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Vorzugsweise ist das Energieversorgungsmodul durch seine Haltemittel bzw. das Kabeltrommelmodul durch seine Haltemittel an dem selben Gegenhaltemittel des Aufnahmeraumes gehalten. Dazu kann das Gegenhaltemittel mindestens eine Führung für eine zugeordnete Gegenführung des Energieversorgungsmoduls bzw. des Kabeltrommelmoduls aufweisen. Die mindestens eine Führung kann als schienenartige Nut ausgebildet sein, in welche die als Rippe oder Vorsprung ausgebildete Gegenführung eingreift. Die Gegenführung kann an einem Modulgehäuseteil des Energieversorgungsmoduls bzw. des Kabeltrommelmoduls vorgesehen sein. So kann alternativ entweder das Energieversorgungsmodul oder das Kabeltrommelmodul in einfacher Weise schubladenartig in den Aufnahmeraum eingeschoben werden. Vorzugsweise erfolgt das schubladenartige Einschieben in ein unteres Gehäuseteil des Staubsaugers vertikal in Schwerkraftrichtung von oben nach unten. Es kann aber auch eine horizontale Einschubrichtung realisiert sein.
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Zumindest bei einigen Ausführungsformen wird für das erfindungsgemäße Energieversorgungsmodul bevorzugt, dass es Mittel zum Transformieren einer elektrischen Spannung umfasst. Diese Mittel können beispielsweise so ausgelegt sein, dass sie eine von einer Mehrzahl von Akkus gelieferte Spannung in eine Spannung transformieren, die der Netzspannung entspricht. In jedem Fall sind die Mittel zum Transformieren einer elektrischen Spannung so ausgelegt, dass die elektrischen Verbraucher des Haushaltsgerätes in geeigneter Weise versorgt werden können.
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Das erfindungsgemäße Energieversorgungsmodul kann in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass an mindestens einem Modulgehäuseteil des Energieversorgungsmoduls ein Netzanschlussstecker zur Versorgung einer Ladeeinrichtung zum Aufladen mindestens einer Zelle eines Akkumulators bzw. einer Batterie mit elektrischer Energie vorgesehen ist. Die Ladeeinrichtung kann dabei in an sich bekannter Weise ausgestaltet sein und ist vorzugsweise an den verwendeten Akkuzellen angepasst. Der Netzanschlussstecker kann dabei in besonders vorteilhafter Weise durch eine Anschlussbuchse gebildet sein, die in dem Bereich vorgesehen ist, in dem sich bei einem entsprechenden Haushaltsgerät mit Kabeltrommel eine Kabelausziehöffnung befindet.
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Der Netzanschlussstecker, eine Anzeigeeinrichtung und/oder eine Betätigungseinrichtung des Energieversorgungsmoduls kann durch eine für das Netzkabel des Kabeltrommelmoduls vorgesehene Kabelausziehöffnung zugänglich sein.
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Das erfindungsgemäße Energieversorgungsmodul kann in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass es zumindest eine Betätigungseinrichtung zum schalten und/oder Steuern des Energieversorgungsmoduls umfasst. Als Betätigungseinrichtung kommt grundsätzlich jede Einrichtung in Betracht, mit der ein Benutzer Einfluss auf das Betriebsverhalten des Haushaltsgerätes nehmen kann. In diesem Zusammenhang kommen, ohne darauf beschränkt zu sein, beispielsweise Schieber, Tasten oder Drehknöpfe in Betracht. Im Falle eines Staubsaugers kann es sich bei der Betätigungseinrichtung beispielsweise um eine Einrichtung handeln, mit der ein Benutzer die Saugleitung des Gerätes variieren kann. Zusätzlich oder alternativ ist es beispielsweise möglich, dass die Betätigungseinrichtung zum Ein- und/oder Ausschalten des Gerätes dient.
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Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Energieversorgungsmoduls sieht vor, dass es zumindest eine Anzeigeeinrichtung umfasst. Bei der Anzeigeeinrichtung kann es sich insbesondere um eine akustische und/oder optische Anzeigeeinrichtung für den Ladezustand handeln. Als akustische Anzeigeeinrichtung kommt beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung in Betracht, die ein akustisches Signal abgibt, wenn der Ladezustand des Akkus ein vorherbestimmtes Niveau unterschreitet. Eine optische Anzeigeeinrichtung kann in ähnlicher Weise beispielsweise dazu vorgesehen sein, den Ladezustand des Akkus anzuzeigen. In jedem Fall wird bevorzugt, dass die Anzeigeeinrichtung an den jeweiligen Energiequellentyp angepasst ist.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Energieversorgungsmoduls ist vorgesehen, dass es ein Modulgehäuseteil aufweist. Das Modulgehäuseteil ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass es alle Komponenten des Energieversorgungsmoduls in geeigneter Weise haltern und/oder verbinden kann. Gegebenenfalls weist das Modulgehäuseteil eine Schnittstelle auf, die an eine entsprechende Schnittstelle in dem Bereich des Haushaltgeräts vorgesehen ist, der zur Aufnahme des Energieversorgungsmoduls dient.
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In diesem Zusammenhang wird bevorzugt, dass das Modulgehäuseteil mehrteilig ausgestaltet, insbesondere zweiteilig, ist. Eine derartige mehrteilige Ausgestaltung ermöglicht eine einfache und schnelle Montage der einzelnen Komponenten des Energieversorgungsmoduls. Die Teile des mehrteiligen Modulgehäuseteils sind dabei in besonders vorteilhafter Weise so ausgestaltet, dass sie kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden werden können. Dies können insbesondere an den Modulgehäuseteilen angeformte Schnapprasthaken sein.
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Dabei kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Modulgehäuseteile zumindest Abschnittsweise aus Kunststoff besteht. Dies ermöglicht beispielsweise eine vergleichsweise kostengünstige Herstellung der Modulgehäuseteile durch Spritzgussverfahren.
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Ein Modulgehäuseteil des Energieversorgungsmoduls kann einen Träger für mindestens eine Leiterplatte aufweisen. Die Leiterplatte weist dazu optional einen Tragrahmen für einen Schalter aufweist, der durch ein mit dem Tragrahmen verbundenes Betätigungselement schaltbar ist. Um zu Vermeiden, dass über den Schalter eingeleitete Kräfte ungewünschte schädliche Spannungen in der Leiterplatte verursachen, kann der Tragrahmen einen sich an dem Modulgehäuseteil des Energieversorgungsmoduls abstützenden Wandabschnitt aufweist. So werden die eingeleiteten Kräfte über den Wandabschnitt in das Gehäuse des Staubsaugers abgeleitet.
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Gemäß einem weiteren Grundgedanken ergibt die vorliegenden Erfindung ein Kabeltrommelmodul für ein elektrisches Haushaltsgerät, insbesondere für ein elektrisches Reinigungsgerät, insbesondere für ein Staubsauger, das dazu vorgesehen ist, anstelle eines Energieversorgungsmoduls, insbesondere anstelle einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energieversorgungsmoduls, in das elektrische Haushaltsgerät eingesetzt zu werden. Das erfindungsgemäße Kabeltrommelmodul weist dabei vorzugsweise zumindest ungefähr die gleichen Außenabmessungen und entsprechende Halte- und Verriegelungsvorrichtungen auf, wie das erfindungsgemäße Energieversorgungsmodul. Das erfindungsgemäße Kabeltrommelmodul kann in an sich bekannter Weise aufgebaut sein und insbesondere eine durch ein Federelement vorspannbare Kabeltrommel umfassen. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Kabeltrommelmodul mit einer geeigneten Schnittstelle ausgestattet, die es in einfacher Weise zumindest ermöglicht, dass die Adern des Netzkabels in geeigneter Weise mit den Verbrauchern des Haushaltsgeräts verbunden werden. In diesem Zusammenhang kommen insbesondere Schnittstellen nach Art von Buchse beziehungsweise Stecker in Betracht.
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Gemäß einem zusätzlichen Grundgedanken ergibt die vorliegende Erfindung ein elektrisches Haushaltsgerät, insbesondere ein elektrisches Reinigungsgerät, insbesondere einen Staubsauger, mit einem Gehäuse, das ein Gegenhaltemittel aufweist, die dazu geeignet ist wahlweise ein Energieversorgungsmodul, insbesondere ein erfindungsgemäßes Energieversorgungsmodul oder ein Kabeltrommelmodul, insbesondere ein erfindungsgemäßes Kabeltrommelmodul aufzunehmen. Ein derartiges elektrisches Haushaltsgerät kann beispielsweise in einfacher Weise werkseitig zum Netzbetrieb oder zum netzunabhängigen Betrieb ausgelegt werden. Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen ist es jedoch möglich, dass der Endbenutzer entweder das Energieversorgungsmodul oder das Kabeltrommelmodul einsetzt. Sofern der Endbenutzer sowohl das Energieversorgungsmodul als auch das Kabeltrommelmodul besitzt, kann er beispielsweise das Energieversorgungsmodul bei leerem Akku entnehmen und das Kabeltrommelmodul einsetzen, um die Arbeit fortzusetzen.
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Gemäß den obigen Grundgedanken ergibt die vorliegende Erfindung auch ein System zum Bereitstellen eines elektrischen Haushaltsgerätes, insbesondere eines elektrischen Bodenreinigungsgerätes, insbesondere eines Staubsaugers, umfassend ein Gehäuse, das einen Aufnahmeraum mit Gegenhaltemittel zur Aufnahme eines Moduls aufweist, ein Energieversorgungsmodul, insbesondere ein erfindungsgemäßes Energieversorgungsmodul, das ein an das Gegenhaltemittel angepasstes Haltemittel aufweist und ein Kabeltrommelmodul, das ein an das Gegenhaltemittel angepasstes Haltemittel aufweist. Hinsichtlich der Vorteile und Eigenschaften des erfindungsgemäßen Systems wird auf die vorstehende Erläuterung der Einzelkomponenten verwiesen.
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Gemäß den obigen Grundgedanken ergibt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen des elektrischen Bodenreinigungsgeräts, insbesondere eines Staubsaugers, mit den folgenden Schritten: Herstellen eines Gehäuses mit einem Aufnahmeraum, der ein Gegenhaltemittel zur Halterung entweder eines Energieversorgungsmoduls oder eines Kabeltrommelmoduls aufweist, und Einsetzen des Energieversorgungsmoduls, insbesondere eines erfindungsgemäßen Energieversorgungsmoduls in den Aufnahmeraum durch Einführen der Haltemittel des Energieversorgungsmoduls in die Gegenhaltemittel am Aufnahmeraum, oder Einsetzen eines Kabeltrommelmoduls in den Aufnahmeraum durch Einführen der Haltemittel des Kabeltrommelmoduls in die Gegenhaltemittel am Aufnahmeraum. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl werkseitig als auch vom Zwischenhandel und/oder vom Endbenutzer durchgeführt werden. Der Zwischenhandel kann beispielsweise sowohl Energieversorgungsmodule als auch Kabeltrommelmodule anbieten und der Endbenutzer oder der Kundenservice kann das Energieversorgungsmodul gegen das Kabeltrommelmodul oder umgekehrt im elektrischen Haushaltsgerät auswechseln. Hinsichtlich der sich dadurch ergebenden Eigenschaften und Vorteile wird zur Vermeidung von Wiederholungen ebenfalls auf die vorstehende Erläuterung der verwendeten Komponenten verwiesen.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin besteht, dass der bei netzbetriebenen Haushaltgeräten für ein Kabeltrommelmodul erforderliche Bauraum zumindest in Zeiten, in denen ein netzunabhängiger Betrieb erwünscht ist, zur Aufnahme eines Energieversorgungsmoduls verwendet werden kann.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energieversorgungsmoduls;
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2 das Energieversorgungsmodul von 1 in einer teilweise geschnittenen bzw. offenen Darstellung;
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3 eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte des erfindungsgemäßen Energieversorgungsmoduls von 1 mit Schalter und Tragrahmen;
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4 eine perspektivische Ansicht eines Staubsaugergehäuses mit einem Aufnahmeraum, der erfindungsgemäße Gegenhaltemittel aufweist;
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5 eine perspektivische Ansicht des Staubsaugergehäuses aus 4 mit in den Aufnahmeraum eingesetztem erfindungsgemäßen Energieversorgungsmodul;
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6 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kabeltrommelmoduls;
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7 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems von Aufnahmeraum, Energieversorgungsmodul und Kabeltrommelmodul;
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8 eine perspektivische Ansicht des Staubsaugergehäuses aus 4 mit in den Aufnahmeraum eingesetztem unteren leeren Modulgehäuseteils des Energieversorgungsmoduls mit Luftklappen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energieversorgungsmoduls, das zur Verwendung mit einem Staubsauger vorgesehen ist. Das insgesamt mit 100 bezeichnete Energieversorgungsmodul weist ein Gehäuse auf, das durch ein unteres Modulgehäuseteil 128 und ein oberes Modulgehäuseteil 130 gebildet ist. Das untere Modulgehäuseteil 128 und das obere Modulgehäuseteil 130 sind durch nicht näher dargestellte Rastmittel in geeigneter. Weise form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Die Modulgehäuseteile 128 und 130 können aber dauerhaft verklebt oder verschweißt sein. Das untere Modulgehäuseteil 128 weist zu seiner Verstärkung Verstärkungsrippen 132, 134 und 136 auf. Vorzugsweise ist das gesamte Modulgehäuse 128, 130 aus Kunststoff hergestellt. Das Modulgehäuse 128, 130 nimmt alle Komponenten des erfindungsgemäßen Energieversorgungsmoduls auf, wie dies später anhand von 2 noch näher erläutert wird. Weiterhin ist eine optische Anzeigeeinrichtung 126 vorhanden, die beispielsweise durch eine oder mehrere Leuchtdioden 127 angestrahlt wird. Es kann aber auch irgendeine andere optische Anzeigeeinrichtung wie beispielsweise ein Display verwendet werden. Darüber hinaus ist ein Netzanschlussstecker 120 vorgesehen, über den ein in dem Energieversorgungsmodul 100 vorgesehenes, in 2 näher dargestelltes Ladegerät mit dem Stromnetz verbunden werden kann. Das in 1 dargestellte Energieversorgungsmodul 100 kann weiterhin eine nicht näher dargestellte Schnittstelle wie beispielsweise elektrische Kontaktmittel aufweisen, über die alle erforderlichen Verbindungen, insbesondere elektrische Verbindungen zu dem Staubsauger hergestellt werden, wenn das Energieversorgungsmodul 100 in den Staubsauger eingesetzt ist. In einer einfacheren Variante kann die elektrische Verbindung auch über eine Kabelleitungen hergestellt werden, bei der Kabelschuhe 150 der Kabelleitung an Kontaktzungen 151 an einer Leiterplatte 138 angesteckt werden. Das erfindungsgemäße Energieversorgungsmodul 100 zeichnet sich dadurch aus, dass es zumindest ungefähr die gleichen Anschlussaußenabmessungen aufweist, wie ein Kabeltrommelmodul 200 (6), das anstelle des Energieversorgungsmoduls 100 in den Staubsauger eingesetzt werden kann. Die teilweise aufgebrochene Darstellung des Energieversorgungsmoduls 100 in 1 zeigt eine Mehrzahl von Akkumulatorzellen 112, 114, 116, die überwiegend in dem unteren Modulgehäuseteil 128 aufgenommen sind. Über die Akkumulatorzellen 112, 114, 116 ist die mit elektrischen Bauteilen bestückte Leiterplatte 138 vorgesehen, die unter anderem auch die Akkumulatorzellen 112, 114, 116 in geeigneter Weise elektrische verbindet. Die Leiterplatte 138 ist durch einen Träger 19 an dem Modulgehäuseteil 130 gehalten.
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2 zeigt das erfindungsgemäße Energieversorgungsmoduls 100 aus 1 in einer Rückansicht, in der die Haltemittel 15 und 15a gezeigt sind. Die Haltemittel 15a bilden die Gegenführung 18 und sind als horizontal verlaufende Rippen bzw. Vorsprünge ausgebildet. Das zusätzliche Haltemittel 15 ist als Ringauge 6 in einer an dem Modulgehäuseteil 130 angeformten Lasche ausgebildet. Auf der in 2 näher gezeigten Leiterplatte 138 ist weiterhin eine Ladeeinrichtung 118 vorgesehen, die über den Netzanschlussstecker 120 mit dem Stromnetz verbunden werden kann, um die Akkumulatorzellen 112, 114, 116 bei Bedarf zu laden. Weiterhin sind auf der Leiterplatte 138 Mittel 122 zum Transformieren der vom Stromnetz eingespeisten Spannung in eine Niederspannung für die Ladeeinrichtung 118 vorgesehen. Die Mittel 122 können durch den Fachmann geläufige elektrische Bauteile verwirklicht werden und sind dazu geeignet, die vom Stromnetz gelieferte Spannung beispielsweise in eine zum Laden der Akkumulatorzellen 112, 114, 116 entsprechende Spannung zu transformieren. Auf einer zweiten Leiterplatte 139 ist ein Tragrahmen 140 für einen Schalter 122 vorgesehen. Der Schalter 120 wird durch ein mit dem Tragrahmen 140 verbundenes Betätigungselement 141 geschaltet.
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Das dargestellte Modulgehäuse 128, 130 dient zur Aufnahme und Halterung aller Komponenten des erfindungsgemäßen Energieversorgungsmoduls 100. Zu diesem Zweck ist eine Vielzahl von Rast- und Führungseinrichtungen vorgesehen. Zu erkennen sind die Verstärkungsrippen 132, 134, 136, die auch in den vereinfachten Darstellungen gemäß der 1 zu erkennen ist.
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Die Baueinheit von zweiter Leiterplatte 139, Tragrahmen 140, Schalter 122 und Betätigungselement 141 ist in 3 näher erläutert. Das Betätigungselement 141 ist als Betätigungsknopf 144 ausgebildete, an dem ein Schaft 218 angeformt ist. Im unteren Bereich des Schaftes 218 ist ein Rastteller 205 an dem Schaft 218 angebracht, der in einem in das Staubsaugergehäuse 12 eingesetzten Zustand des Betätigungsknopfes 144 hinter einer nicht dargestellten Rastzunge verrastet. Der Schaft 218 wird im wesentlichen durch vier in Kreuzform angeordnete Schaftrippen 208 gebildet. Auf der Leiterplatte 139 ist der als Ein/Ausschalter ausgebildete Schalter 122 mittel des Tragrahmens 140 befestigt. Ebenso ist ein Drehpotentiometer 211 auf der Leiterplatte 139 angeordnet. Der Schalter 122 und das Drehpotentiometer 211 sind in den Tragrahmen 140, der als ein Kunststoffhalteteil 212 ausgebildet ist eingepasst, das seinerseits in geeigneter Weise an die Tragplatine angeklipst ist. An dem Kunststoffhalteteil 212 ist ferner ein Betätigungshebel 213 angeformt, der mit seinem einen Ende 214 verschwenkbar mit dem Körper des Kunststoffhalteteiles 212 verbunden ist. Das andere Ende 215 des Betätigungshebels 213 ragt frei über die Betätigungstaste 216 des Schalters 122. Etwa in der Mitte zwischen den beiden Enden 214 und 215 des Betätigungshebels 213 ist an diesem eine Bohrung 217 vorgesehen, durch die eine sich in axialer Verlängerung des Schaftes 218 erstreckende und mit dem Schaft 218 verbundene Verstellwelle 180 hindurch gesteckt ist. Mit ihrem freien Ende 219 greift die Verstellwelle 180 durch eine Ankoppelöffnung des Drehpotentiometers 211 hindurch. In Drehrichtung besteht dagegen eine feste Koppelung, so dass beim Verdrehen des Betätigungsknopfes 144 das Drehpotentiometer 211 verstellt wird. Zum Inbetriebsetzen bzw. beim Außerbetriebsetzen des Staubsaugers wird der Betätigungsknopf 144 jeweils niedergedrückt. Dabei trifft das andere Ende 215 des Betätigungshebels 213 auf die Betätigungstaste 216 des Schalters 122 und drückt diese nieder. Nach Loslassen des Betätigungsknopfes 144 wird dieser durch die Federkraft des Betätigungshebels 213 wieder in seine Ausgangsstellung, in welcher der Rastteller 205 wieder an der Rastzunge 6 anliegt, zurückgestellt.
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4 zeigt eine untere Hälfte eines Gehäuses 12 mit einem Aufnahmeraum 13. Der Aufnahmeraum 13 weist eine Seitenwand 11 auf, an der ein Gegenhaltemittel 14 für das Energieversorgungsmodul 100 bzw. für das Kabeltrommelmodul 200 vorgesehen ist. Das Gegenhaltemittel 14 weist Führungen 17 auf, die sich im wesentlichen vertikal erstrecken und vorzugsweise als schienenartige Nuten ausgebildet sind. In diese Nuten sind die Haltemittel 15, 15a, des Energieversorgungsmoduls 100 bzw. die Haltemittel 15b des Kabeltrommelmodul 200 (6) einschiebbar. Am Aufnahmeraum 13 den Gegenhaltemittel 14 gegenüberliegend ist an einem oberen Simsabschnitt 8 ein Haltezapfen 7 vorgesehen, der in das Ringauge 6 des zusätzlichen Haltemittels 15 eintaucht.
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5 zeigt die untere Hälfte des Gehäuses 12 aus 4 mit eingesetztem Energieversorgungsmodul 100. In den Aufnahmeraum 13 der untere Hälfte des Gehäuses 12, kann wahlweise das erfindungsgemäße Energieversorgungsmodul 100 oder das erfindungsgemäße Kabeltrommelmodul 200 eingesetzt werden. Im dargestellten Fall ist ein Energieversorgungsmodul 100 in den Aufnahmeraum 13 eingeführt, wobei das Energieversorgungsmodul 100 das fertig bestückte Modulgehäuse 128, 130 gemäß 1 und 2 umfasst. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem Gehäuse 12 um ein Gehäuse handeln, das bereits bei auf dem Markt erhältlichen Staubsaugern verwendet wird, die ausschließlich zum Netzbetrieb vorgesehen sind. Erfindungsgemäß können derartige Staubsauger dadurch zum netzunabhängigen Betrieb vorgesehen werden, dass anstelle des Kabeltrommelmoduls 200 ein Energieversorgungsmodul 100 in den Aufnahmeraum 13 eingesetzt wird, im einfachsten Fall bei der Herstellung des Staubsaugers. Die Erfindung ergibt jedoch besondere Vorteile, wenn der Endbenutzer wahlweise ein Kabeltrommelmodul 200 oder ein Energieversorgungsmodul 100 in den Aufnahmeraum 13 einsetzen kann, je nachdem, ob er einen Netzbetrieb oder einen netzunabhängigen Betrieb des Staubsaugers 10 wünscht.
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6 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kabeltrommelmoduls, das zur Verwendung mit einem Staubsauger vorgesehen ist. Das in 6 dargestellte Kabeltrommelmodul 200 weist die gleichen Halterungsabmessungen wie das anhand der 1 und 2 erläuterte Energieversorgungsmodul 100 auf, und es verfügt optional über eine nicht dargestellte Schnittstelle, durch die insbesondere die elektrische Verbindung zu den weiteren Staubsaugerkomponenten hergestellt werden kann. Für die Erfindung ist wesentlich, dass das anhand der 1 und 2 erläuterte Energieversorgungsmodul und/oder das in 6 dargestellte Kabeltrommelmodul 200 wahlweise in den Staubsauger eingesetzt werden können, ohne das an dessen Gehäuse wesentliche Veränderungen erforderlich sind. Ein Netzstecker 228 ist mit einem Netzkabel 220 verbunden, das auf einer im Inneren des Kabeltrommelmoduls 200 vorgesehenen Kabeltrommel 227 aufgewickelt ist. Bei Bedarf wird das Netzkabel 220 durch Ziehen an dem Netzstecker 228 in an sich bekannter Weise von der Kabeltrommel 227 abgewickelt, um den Staubsauger 10 mit dem Stromnetz verbinden zu können. Beim Abrollen des Netzkabels 220 wird vorzugsweise eine Feder 226 gespannt, so dass das Netzkabel 220 bei Betätigung eines nicht näher dargestellten Auslöseelementes automatische auf der Kabeltrommel 227 aufgewickelt wird. Ähnlich wie das anhand der 1 und 2 erläuterte Energieversorgungsmodul 100 kann die soeben beschriebene Kabeltrommel 227 in eine zum Energieversorgungsmodul 100 analoge untere Gehäusehälfte 228b und eine obere Gehäusehälfte 230b eingebaut sein und dadurch das Kabeltrommelmodul 200 bilden.
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7 zeigt ein schematisches Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems, das einen den Aufnahmeraum 13 aufweisendes Gehäuse 12, ein Energieversorgungsmodul 100 und ein Kabeltrommelmodul 200 umfasst. Das dargestellte System besteht aus dem Gehäuse 12, das den Aufnahmeraum 13 mit den Gegenhaltemitteln 14 aufweist, in die wahlweise ein Energieversorgungsmodul 100 oder ein Kabeltrommelmodul 200 eingesetzt werden können. Dem Gegenhaltemittel 14 kann eine Schnittstelle 16 zugeordnet sein, die mit entsprechend angepassten Schnittstellen des Energieversorgungsmoduls 100 oder des Kabeltrommelmoduls 200 zusammenwirkt, wenn das entsprechende Modul in das Gegenhaltemittel 14 eingesetzt ist. Bei der Schnittstelle 16 kann es sich insbesondere um eine elektrische Schnittstelle handeln. Das in 7 nur schematische dargestellte erfindungsgemäße System eignet sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, indem das Gehäuse 12 bereitgestellt wird, welches das Gegenhaltemittel 14 zur Aufnahme des Energieversorgungsmoduls 100 oder des Kabeltrommelmoduls 200 aufweist. Je nachdem, ob ein Netzbetrieb oder ein netzunabhängiger Betrieb gewünscht ist, wird entweder das Energieversorgungsmodul 100 oder das Kabeltrommelmodul 200 in das Gegenhaltemittel 14 eingesetzt.
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Als Beispiel für eine Betätigungseinrichtung weist das in 7 dargestellte Energieversorgungsmodul 100 einen Schieber 124 auf, mit dem beispielsweise die Saugleistung des Staubsaugers 10 eingestellt werden kann. Das dargestellte Kabeltrommelmodul 200 kann auch eine Betätigungseinrichtung in Form eines Schiebers 224 aufweisen, mit dem die Saugleistung des Staubsaugers 10 variiert werden kann. Weiterhin sind zwei optische Anzeigeeinrichtungen 226 dargestellt.
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In 8 ist das Staubsaugergehäuse aus 4 bzw. 5 mit in den Aufnahmeraum eingesetztem unteren leeren Modulgehäuseteils 128 des Energieversorgungsmoduls 100 gezeigt. Zur verbesserten Kühlung der Akkumulatorzellen 112, 114, 116 weist der Boden des unteren Modulgehäuseteils 128 Lüftungsschlitze 300 auf. Des weiteren sind obere Lüftungsschlitze 310 im oberen Modulgehäuseteils 130 wie in 1 dargestellt vorgesehen. Aufgrund der unteren Lüftungsschlitze 300 und der oberen Lüftungsschlitze 310 kann eine Konvektionskühlung der Akkumulatorzellen 112, 114, 116 stattfinden. Diese Konvektionskühlung ist vorzugsweise für den Ladebetrieb vorgesehen, während dem der Staubsauger nicht im Saugbetrieb ist. Während des Saugbetriebes wird ein großer Luftvolumenstrom erzeugt, der erfindungsgemäß zur Kühlung der Akkumulatorzellen 112, 114, 116 herangezogen werden kann. Dazu ist die Luftführung so gestaltet, dass die Saugluft vom Staubraum 330 des Staubsaugers 10 über den Aufnahmeraum 13 für das Energieversorgungsmodul 100 in den Gebläseraum 340 strömt. Dadurch wird im Saugbetrieb vorzugsweise kalte Umgebungsluft zum Kühlen der Akkumulatorzellen 112, 114, 116 genutzt. Zur geeigneten Luftführung kann in einer zwischen Aufnahmeraum 13 für das Energieversorgungsmodul 100 und Gebläseraum 340 angeordneten Zwischenwand 350 ein Strömungsdurchbruch 345 vorgesehen sein, über den ein im Gebläseraum 340 angeordnetes, nicht dargestelltes Gebläse Kühlluft ansaugt. Die Kühlluft kann über einen weitere Durchtritt 360 zwischen Staubraum 330 und Aufnahmeraum 13 nachströmen. Zur Optimierung der Kühlung kann der Boden des Aufnahmeraumes 13 zusätzliche Lüftungsklappen 370 aufweisen, die ein Ansaugen von Kühlluft statt über den Staubraum 330 aus der Umgebung ermöglicht. Im anwendungsgemäßen Saugbetrieb des Staubsaugers können die Lüftungsklappen 370 geschlossen sein, damit kein ungewollter Druckabfall entsteht. In allen anderen Betriebsarten, insbesondere im Ladebetrieb können die Lüftungsklappen 370 geöffnet sein. So wird eine gleichmäßige Kühlung aller Akkumulatorzellen 112, 114, 116 insbesondere während des Ladevorganges aber auch während des Entladevorganges gewährleistet. Aufgrund der verbesserten Kühlung weisen die Akkumulatorzellen 112, 114, 116 eine geringere Temperatur auf, wodurch die Ladezeiten verkürzt werden können und höhere Zyklenzahlen für das Laden du entladen erreicht werden. Dies erhöht die Lebensdauer der Akkumulatorzellen 112, 114, 116. Nach intensiver Nutzung der Akkumulatorzellen 112, 114, 116 d. h. nach einem intensiven Saugreinigungsvorgang verkürzt sich die Wartezeit bis der automatisierte Ladevorgang gestartet werden kann.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
