DE102004062536A1 - Method for detecting the forward and backward movement of a vacuum cleaner and vacuum cleaner for this purpose - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Erfassen der Vor- und Rückbewegung eines, eine elektromotorisch angetriebene Bürste aufweisenden Vorsatzes eines Staubsaugers, insbesondere eines Haushaltsstaubsaugers.The Invention relates first a method for detecting the forward and backward movement of an electric motor powered brush having intent of a vacuum cleaner, in particular a household vacuum cleaner.
Es besteht das Bedürfnis, die Bewegungsrichtung des Staubsaugers, insbesondere eines an diesen angeschlossenen Vorsatzgerätes mit einer elektromotorisch angetriebenen Bürste zu erfassen, um aus der ermittelten Schub- oder Zugrichtung Maßnahmen zur Beeinflussung des Staubsaugers bzw. des die Bürste aufweisenden Vorsatzgerätes abzuleiten. Diesbezüglich ist es bekannt, den Staubsauger bzw. das die elektromotorisch angetriebene Bürste aufweisende Vorsatzgerät mit einem Schlepphebel zu versehen, welcher gerätebodenseitig angeordnet ist. Durch Reibung mit dem zu saugenden Boden, insbesondere Teppichboden, wird der Schlepphebel entsprechend ausgelenkt, welche Schwenkstellung von einem Kippschalter oder dergleichen elektrisch erfasst wird.It there is a need the direction of movement of the vacuum cleaner, in particular one of these connected attachment with an electric motor driven brush to capture from the determined pushing or pulling direction measures to influence the Vacuum cleaner or the brush derived header unit. In this regard, it is known, the vacuum cleaner or the electric motor driven brush having header to be provided with a drag lever, which is arranged on the device bottom side. By friction with the soil to be sucked, in particular carpet, the drag lever is deflected accordingly, which pivot position is detected electrically by a toggle switch or the like.
Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein Verfahren der in Rede stehenden Art zu vereinfachen.in the With regard to the prior art described above, a Technical problem of the invention seen in it, a method simplify the type in question.
Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass der zum Antrieb der Bürste fließende Motorstrom gemessen wird und zur Erkennung der Vor- bzw. Rückbewegung mit einem Referenzmotorstrom verglichen wird. Zufolge dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist ein Verfahren der in Rede stehenden Art angegeben, welches im Wesentlichen vereinfacht ist. Es bedarf keines Sensors oder dergleichen, welcher ein weiteres, gegebenenfalls störanfälliges Bauteil darstellen würde. Vielmehr wird zur Erkennung der Bewegung die Stromaufnahme der ohnehin über den Elektromotor stetig angetriebenen Bürste zur Ermittlung der Bewegungsrichtung herangezogen. In üblicher Weise ist die Bürste des Staubsaugers bzw. des an dem Staubsauger angeschlossenen Vorsatzgerätes um eine quer zur Bewegungsrichtung verlaufende Rotationsachse angetrieben. Die Antriebsrichtung der Bürste ist in der Regel in Vorschubrichtung des Staubsaugers gewählt, so dass der mechanisch gelöste Schmutz mit Bezug auf eine übliche Vorschubbewegung des Gerätes nach hinten in Richtung auf den dort angeordneten, unterdruckbelasteten Saugmund abgeworfen wird. Hieraus ergibt sich die Tatsache, dass die Stromaufnahme der Bürste in der Vorbewegung des Gerätes geringer ist als bei einer Rückbewegung des Gerätes, bei welcher die Rotationsbewegung der Bürste entgegen der Bewegungsrichtung des Gerätes wirkt. Die rotierende Bürste wirkt hier in Verbindung mit der Rückbewegung des Gerätes als Widerstand, was sich in einer erhöhten Stromaufnahme widerspiegelt. Die ermittelte Stromhöhe wird mit einem Referenz-Motorstrom verglichen. Ist der ermittelte Motorstrom geringer als der Referenz-Motorstrom, so handelt es sich bei der vorbeschriebenen Rotationsbewegung der elektromotorisch angetriebenen Bürste um eine Vorbewegung des Gerätes. Ist der ermittelte Motorstrom größer als der Referenz-Motorstrom, handelt es sich um eine Rückbewegung. Auch der Stillstand des Staubsaugers bzw. des an diesem angeschlossenen, die elektromotorisch angetriebene Bürste aufweisenden Vorsatzgerätes ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erfassbar. In diesem Zustand ist der ermittelte Motorstrom annähernd gleich dem Referenz-Motorstrom.These Problematic is first and substantially solved by the subject-matter of claim 1, wherein It is based on the fact that the current flowing to drive the brush motor current is measured and to detect the forward or backward movement with a reference motor current is compared. According to this embodiment of the invention is a method stated the type in question, which essentially simplifies is. There is no need for a sensor or the like, which another, if necessary represent fault-prone component would. Rather, to detect the movement, the power consumption of the anyway on the Electric motor steadily driven brush to determine the direction of movement used. In usual Way is the brush of the vacuum cleaner or attached to the vacuum cleaner attachment to a Driven transverse to the direction of rotation axis. The drive direction of the brush is usually selected in the feed direction of the vacuum cleaner, so that the mechanically dissolved Dirt with respect to a usual Feed movement of the device towards the rear in the direction of the arranged there, under pressure loaded Suction mouth is dropped. Hence the fact that the current consumption of the brush in the forward movement of the device is lower than during a return movement of the device, in which the rotational movement of the brush counter to the direction of movement of the device acts. The rotating brush works here in connection with the return movement of the device as resistance, which is reflected in an increased power consumption. The determined current level comes with a reference motor current compared. If the determined motor current is lower than the reference motor current, so it is in the above-described rotation of the electric motor driven brush to a forward movement of the device. Is the determined motor current greater than that Reference motor current, it is a return movement. Also the standstill of the vacuum cleaner or the connected to this, the electric motor powered brush having header attachment is by means of the method according to the invention detectable. In this state, the determined motor current is approximately equal the reference motor current.
Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruches 1 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein.The objects the further claims are but explained below with reference to the subject-matter of claim 1 even in their independent Be meaningful.
So ist weiter vorgesehen, dass der Referenz-Motorstrom ein aus einer fortlaufenden Messung gemittelter Motorstrom ist. Entsprechend ist der Referenz-Motorstrom angepasst an die vorherrschenden Bedingungen, wie bspw. die auf den Widerstand an der Bürste Einfluss nehmende Teppichflorhöhe. Alternativ kann auch ein festgelegter Referenz-Motorstromwert hinterlegt sein. In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der ermittelte Motorstrom mit Hilfe eines Tiefpasses gemittelt wird, wobei die Zeitkonstante des Tiefpasses gegenüber einer typischen Vor- und Rücklaufzeit des Vorsatzes groß ist, so bspw. 1 bis 5 Sek., bevorzugt etwa 3 Sek.. Der Motorstrom wird weiter bevorzugt mit Hilfe eines Shunt-Widerstandes ermittelt. An diesem Shunt-Widerstand fällt eine Spannung ab, die proportional zum Motorstrom ist.So is further provided that the reference motor current from a continuous measurement is averaged motor current. Corresponding is the reference motor current adapted to the prevailing conditions, such as the on the resistance on the brush Influential carpet pile height. Alternatively, a defined reference motor current value can also be stored be. In a preferred embodiment it is provided that the determined motor current is averaged using a low-pass filter, the time constant of the low-pass compared to a typical fore and aft Return time the intent is great, for example, 1 to 5 seconds, preferably about 3 seconds. The motor current is more preferably determined by means of a shunt resistor. At this shunt resistor one falls Voltage that is proportional to the motor current.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Staubsauger, insbesondere Haushaltsstaubsauger, mit einer elektromotorisch angetriebenen Bürste.The The invention further relates to a vacuum cleaner, in particular Household vacuum cleaner, with an electric motor driven brush.
Bei Staubsaugern der in Rede stehenden Art besteht das Bedürfnis zwischen einer Vor- und einer Rückbewegung des Staubsaugers bzw. eines an diesem angeschlossenen Vorsatzgerätes mit elektromotorisch angetriebener Bürste zu unterscheiden, um gegebenenfalls aus der ermittelten Bewegungsrichtung heraus Maßnahmen bspw. zur Regelung des Bürstenmotors oder des Gebläsemotors abzuleiten. Diesbezüglich sind mechanische Lösungen bekannt, bei welchen bspw. gerätebodenunterseitig ein Schlepphebel angeordnet ist, welcher unter Mitnahme durch den überfahrenen Teppichboden in die eine oder andere Stellung verschwenkt wird. Die Schwenkstellung wird bspw. über einen Kippschalter elektrisch erfasst.In vacuum cleaners of the type in question, there is a need to differentiate between a forward and a return movement of the vacuum cleaner or a connected thereto attachment with electric motor driven brush, if necessary from the determined direction of movement measures, for example. For controlling the brush motor or the fan motor derive. In this regard, mechanical solutions are known in which, for example, device bottom underside a drag lever is arranged, which under Mitnah me by the run over carpet in one or the other position is pivoted. The pivot position is detected electrically, for example, via a toggle switch.
Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, einen Staubsauger der in Rede stehenden Art weiter zu verbessern.in the With regard to the prior art described above arises the invention, the task of a vacuum cleaner in question Kind of improving further.
Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruches 5 gelöst, wobei auf eine Messeinrichtung abgestellt ist, die den Motorstrom des die Bürste antreibenden Elektromotors misst, wobei ein Vergleicher vorgesehen ist, der den gemessenen Motorstrom mit einem Referenz-Motorstrom vergleicht. Zufolge dieser Ausgestaltung ist ein Staubsauger angegeben, welcher Mittel aufweist, zur einfachen Erfassung der Vor- und Rückbewegung des Gerätes. Die Messeinrichtung erfasst den ohnehin anfallenden Motorstrom während des Betriebs des Gerätes und vergleicht diesen mit einem Referenz-Motorstrom. Bei einer üblichen Rotationsbewegung der angetriebenen Bürste in Vorschubrichtung des Gerätes entspricht ein gegenüber dem Referenz-Motorstrom geringerer erfasster Motorstrom der Vorbewegung des Staubsaugers bzw. des Vorsatzgerätes, da die rotierende Bürste weniger als Widerstand, sondern vielmehr sogar bewegungsunterstützend in diese Richtung wirkt. Ist hingegen der erfasste Motorstrom größer als der Referenz-Motorstrom, so kann hieraus die Rückbewegung des Gerätes resümiert werden. Die hierbei entgegen der Gerätebewegungsrichtung rotierende Bürste wirkt entsprechend als Widerstand, was zu einer erhöhten Stromaufnahme führt. Darüber hinaus kann mittels der vorgeschlagenen Messeinrichtung sogar ein Stillstand des Gerätes bzw. des Staubsaugers erkannt werden. Dies ist dann der Fall, wenn der erfasste Motorstrom annähernd gleich dem Referenz-Motorstrom ist.These Problematic is first and substantially solved by the subject matter of claim 5, wherein is turned off on a measuring device, the motor current of the brush driving electric motor measures, with a comparator provided is that compares the measured motor current with a reference motor current. According to this embodiment, a vacuum cleaner is specified, which means has, for easy detection of the forward and backward movement of the device. The Measuring device detects the already occurring motor current during the Operation of the device and compares this with a reference motor current. In a usual rotational movement the powered brush in the feed direction of the device corresponds to one opposite the Reference motor current lower detected motor current of the forward movement of the vacuum cleaner or the attachment, since the rotating brush less than Resistance, but rather even motion supportive in this direction works. If, however, the detected motor current is greater than the reference motor current, this is how the return movement can turn out of the device sums up become. The case here against the device movement direction rotating brush acts accordingly as resistance, resulting in increased power consumption leads. About that In addition, by means of the proposed measuring device even a Standstill of the device or the vacuum cleaner can be detected. This is the case when the detected motor current approximately equal to the reference motor current is.
Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruchs 5 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein.The objects the further claims are but explained below with reference to the subject-matter of claim 5 even in their independent Be meaningful.
In der Motorstrom-Messeinrichtung ist bevorzugt ein Shunt-Widerstand vorgesehen, an welchem eine Spannung abfällt, die proportional zum Motorstrom ist. Der Referenz-Motorstrom kann als Vergleichswert in der Messeinrichtung hinterlegt sein. Bevorzugt wird jedoch eine Ausgestaltung, bei welcher zur Bereitstellung des Referenz-Motorstroms eine Mittlungsschaltung vorgesehen ist, die einen Tiefpass aufweist. Entsprechend ist der mit dem erfassten Motorstrom zu vergleichende Referenzmotorstrom angepasst an die während der Saugbearbeitung vorherrschenden Gegebenheiten, wie bspw. Teppichflorhöhe usw. Die Zeitkonstante des Tiefpasses ist gegenüber einer typischen Vor- und Rücklaufzeit des Staubsaugers bzw. des Vorsatzgerätes groß eingestellt, so insbesondere zwischen 1 bis 5 Sek., bevorzugt 3 Sek.In the motor current measuring device is preferably a shunt resistor provided at which a voltage drops, which is proportional to the motor current is. The reference motor current can be stored as comparison value in the measuring device be. However, preferred is an embodiment in which the Providing the reference motor current an averaging circuit is provided, which has a low pass. Accordingly, the reference motor current to be compared with the detected motor current adapted to the during the suction processing conditions prevailing, such as carpet pile height, etc. The time constant of the low pass is opposite to a typical fore and aftertap Return time set the vacuum cleaner or the attachment large, so in particular between 1 to 5 seconds, preferably 3 seconds
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich zwei Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:below the invention with reference to the accompanying drawings, which only two embodiments represents, closer explained. It shows:
In
Die
walzenförmige
Bürste
Die
Bürste
Der
Elektromotor
Der
durch die rotierende Bürste
Bei
einer Rückbewegung – wie in
Dieser
Motorstrom wird zur Erfassung der Vor- und Rückbewegung des Vorsatzgerätes
Der
Referenz-Motorstrom I R-M ist ein aus einer
fortlaufenden Messung gemittelter Motorstrom, wobei zur Bereitstellung
des Referenz-Motorstroms I R-M eine Mittlungsschaltung
vorgesehen ist, die einen Tiefpass
Der
relevante Motorstrom I M wird mit Hilfe
eines Shunt-Widerstandes
Der
momentane Motorstrom I M wird mit Hilfe eines
Komperators
In
Das
gewonnene Bewegungsrichtungssignal kann zur Regelung des Bürstenmotors
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All disclosed features are (for itself) essential to the invention. In the disclosure of the application will hereby also the disclosure content of the associated / attached priority documents (Copy of the advance notice) fully included, too for the purpose, features of these documents in claims present Registration with.
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Effective date: 20111228 |