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Die
Erfindung betrifft Staubsauger, insbesondere Bodenstaubsauger mit
einer Kabeltrommel für den
Netzbetrieb und mit einem als separaten Teil ausgebildeten Akku
für den
netzlosen Betrieb.
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Aus
dem Stand der Technik sind Bodenstaubsauger bekannt, die über eine
Netzversorgungsleitung verfügen.
Bekannt sind ebenfalls Akku-Bodenstaubsauger, wobei diese den Nachteil
aufweisen, dass sie eine mäßige Saugleistung
und eine kurze Betriebsdauer im Akkubetrieb erbringen. Es mag sein,
dass der Akkubetrieb für
ein kurzes oberflächliches
Saugen ausreichend ist. Jedoch reicht eine gründliche Reinigung mit dem Akkubetrieb
nicht aus, wenn beispielsweise die Bodenbeläge oder der Innenraum eines
Kraftfahrzeuges mit den bekannten Geräten gereinigt werden soll.
Für diese
derartigen Saugarbeiten ist es dann erforderlich, dass ein leistungsstarker
Netzstaubsauger benötigt
wird.
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Ein
gattungsgemäßer Staubsauger
ist aus der
JP 05192270
A bekannt. Dort ist ein mit einem Akku ausgestatteter Staubsauger
beschrieben, auf den bedarfsweise eine Kabeltrommel für den Netzbetrieb
aufgesteckt werden kann.
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Aus
der
DE 18 87 418 U ist
ein Staubsauger bekannt, bei dem der Akku in einem Gehäuse angeordnet
ist, welches dem Erscheinungsbild des Bodenstaubsaugergehäuses entspricht.
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Aus
der
DE 75 21 237 U ist
ein batteriebetriebenes Vielzweckgerät mit ähnlicher Gehäusegestaltung
des Akkus bekannt.
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Der
Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Staubsauger bereit
zu stellen, der neben dem Akkubetrieb nicht in unvorsichtiger Weise
auf Netzbetrieb laufen kann.
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Erfindungsgemäß wird dieses
Problem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden
Unteransprüchen.
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Aufgrund
der vorgeschlagenen Ausbildung wird ein Hybridbodenstaubsauger bereit
gestellt, der für
ein schnelles kurzzeitiges Zwischendurchsaugen auf Akkubetrieb,
also einen netzlosen Betrieb, heran gezogen werden kann. Hierzu
verfügt
der Staubsauger für
den netzlosen Betrieb über
einen Akku, der für den
netzunabhängigen
Betrieb des Staubsaugers als separates Teil ausgebildet ist. Der
Akku ist hierbei lösbar
an dem Gehäuse
des Staubsaugers angeordnet, und wobei je nach Bedarf für den netzlosen
Betrieb des Staubsaugers der Akku an das Gehäuse koppelbar ist. Der Akku
ist hier in einem ansetzbaren Gehäuse angeordnet, welches dem
Erscheinungsbild des Staubsaugers entspricht. Das ansetzbare Gehäuse ist
in vorteilhafter Weise im Heckbereich des Staubsaugergehäuses angeordnet.
Damit neben dem Akkubetrieb nicht in unvorsichtiger Weise der Staubsauger
auf Netzbetrieb laufen kann, ist das Gehäuse derart ausgebildet, dass
es im gekoppelten Zustand die Öffnung
des Schaftes für
die Kabeltrommel abdeckt.
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An
dem ansetzbaren Gehäuse
ist zur herstellenden elektrischen sowie zur mechanischen Verbindung
ein als Haken ausgebildetes Steckerelement angeordnet oder angeformt,
welches mit einem am Staubsaugergehäuse angeordneten oder eingeformten
Kupplungselement zusammen wirkt. Der in dem Gehäuse angeordnete Akku kann somit
leicht und einfach am Staubsaugergehäuse angekoppelt bzw. auch wieder
entfernt werden, in dem letztendlich nur das Hakenelement aus dem
Kupplungselement getrennt oder eingesetzt wird. Um dem ansetzbaren Gehäuse an dem
Staubsaugergehäuse
die hinreichende Stabilität
zu verleihen, ist ein weiteres Hakenelement zur mechanischen Verbindung
an dem ansetzbaren Gehäuse
vorgesehen. Der in dem ansetzbaren Gehäuse angeordnete Akku kann vorzugsweise
an einer externen Ladestation aufgeladen werden.
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Die
Erfindung betrifft ebenfalls eine Schaltungsanordnung für einen
Staubsauger, insbesondere Hybridstaubsauger nach den Ansprüchen 1 bis
8, wobei diese sich dadurch auszeichnet, dass im Akkubetrieb für einen
Motor eines Hochleistungsgebläses mit
einer Leistung von 1600 Watt die Akkuspannung über einen Spannungshochsetzsteller
von ca. 24 Volt auf ca. 80 Volt heraufgesetzt wird.
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Eine
andere Lösung
der Schaltungsanordnung ergibt sich dadurch, dass im Akkubetrieb
für einen
Motor eines Normalgebläses
mit einer Leistung von 1100 Watt die Akkuspannung von ca. 36 Volt
direkt an dem Motor anliegt. Beide Schaltungsanordnungen weisen
insbesondere für
den Staubsauger im Akkubetrieb eine hinreichende Leistungsreserve auf,
so dass eine Effektiv-Reinigung
auch im Akkubetrieb für
den erfindungsgemäßen Hybridstaubsauger gegeben
ist. Gemäß einer
Weiterbildung erfolgt im Netzbetrieb des Staubsaugers die Leistungsverstellung über eine
Phasenschnittsteuerung, die bei beiden Schaltungsanordnungen, sowohl
bei dem Hochleistungsgebläse
als auch bei dem Normalgebläse, verwendet
wird.
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Das
erfindungsgemäße Konzept
des Hybridstaubsaugers zeichnet sich somit dadurch aus, dass eine
schnelle Aufnahme und Kontaktierung des Akku-Packs gegeben ist,
wobei auch Vorteile hinsichtlich der Entsorgung und des Nachkaufes
des Akku-Packs gegeben sind. Für
den Netzbetrieb mit voller Leistung wird das Akku-Pack abgenommen
und anschließend
das Kabel abgespult und in die Steckdose gesteckt. Eine Abdeckung
des Kabeltrommelschachtes durch das Akku-Pack im eingesteckten Zustand
ist dabei gewollt. Dadurch wird gewährleistet, dass Akku und Netzbetrieb
automatisch gegeneinander verriegelt werden. Durch die Ausführungsform
ist ein elektrisches Kontaktieren des Akkus bei einem herausgezogenen
Kabel nicht möglich.
Somit entfällt
eine aufwendige elektrische Absicherung, da zum einen im Akkubetrieb
der Netzstecker nicht berührbar
ist und auch das Kabel nicht in die Steckdose eingesteckt werden
kann. Die Form des Akku-Gehäuses
wurde so ausgeführt,
dass weiterhin ein senkrechtes Hinstellen des Gerätes möglich ist,
und darüber
hinaus beinhaltet es eine Parkmöglichkeit
für Düse, Rohr
und Schlauch. Der Hybridstaubsauger bietet somit den Vorteil, dass
er im Netzbetrieb für das
Kabel als vollwertiger Bodenstaubsauger eingesetzt werden kann,
und im Akkubetrieb für
das Zwischendurchsaugen schnell und flexibel mit niedriger Saugleistung
zur Verfügung
steht.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt
und wird nachfolgend näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Staubsaugers mit angekoppeltem Akku-Gehäuse gemäß der Erfindung;
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2 eine
perspektivische Rückansicht
des Staubsaugers ebenfalls mit angesetztem Akku-Gehäuse;
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3 eine
weitere perspektivische Rückansicht
des Staubsaugers ohne Akku-Gehäuse;
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4 eine
isolierte Darstellung des Akku-Gehäuses;
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5 eine
Seitenansicht des Akku-Gehäuses;
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6 eine
erste Schaltungsanordnung für einen
Hybridstaubsauger gemäß der Erfindung;
und
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7 eine
weitere Ausführungsform
einer Schaltungsanordnung ebenfalls für den erfindungsgemäßen Hybridstaubsauger.
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Die 1 bis 3 zeigen
einen Bodenstaubsauger 1, der für den Netzbetrieb über eine
Kabeltrommel verfügt,
wobei insbesondere die 3 den an der Leitung 2 angeordneten
Stecker 3 in der herausgezogenen Situation darstellt. Dabei
verfügt der
Staubsauger 1 zu dem für
den netzlosen Betrieb über
einen Akku 4, der für
den netzunabhängigen
Betrieb des Staubsaugers 1 als separates Teil ausgebildet
ist. Wie aus der Zusammenschau der 1 bis 5 deutlich
wird, ist der Akku 4 lösbar
an dem Gehäuse 5 des
Staubsaugers 1 angeordnet, und wobei, je nach Bedarf, der
Akku 4 für
den netzlosen Betrieb des Staubsaugers 1 an das Gehäuse 5 angekoppelt werden
kann, wie dies insbesondere in den Situationen der 1 und 2 näher dargestellt
ist. Dabei ist der Akku 4 in einem ansetzbaren Gehäuse 6 angeordnet,
welches dem Erscheinungsbild des Staubsaugergehäuses 5 entspricht.
Das Gehäuse 6 für den Akku 4 ist
dabei derart bemessen, dass es noch Stauraum bietet für nicht
näher dargestellte
Bürsten oder
Düsen.
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Die 2 verdeutlicht
insbesondere, dass das ansetzbare Gehäuse 6 im Heckbereich
des Staubsaugergehäuses 5 angesetzt
bzw. angeordnet ist. Wie aus der Situationsdarstellung der 3 und 4 deutlich
wird, ist das ansetzbare Gehäuse 6 im angekoppelten
Zustand, dargestellt in der 2, derart
bemessen, dass es die Öffnung 7 des
Schachtes 8 für
die nicht näher
zu erkennende Kabeltrommel abdeckt. Es versteht sich nun von selbst,
dass, wenn das ansetzbare Gehäuse 6 an
dem Staubsaugergehäuse 5 angekoppelt
ist, die Möglichkeit
nicht mehr gegeben ist, den Stecker 3 an der Leitung 2 von
der Kabeltrommel zu ziehen.
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Das
ansetzbare Gehäuse 6 weist
zur herstellenden elektrischen, sowie zur mechanischen Verbindung
ein als Haken 9 ausgebildetes Steckerelement 10 auf,
welches mit einem am Staubsaugergehäuse 5 angeordneten
oder eingeformten Kupplungselement 11 zusammen wirkt. Es
versteht sich von selbst, dass, wenn das Akku-Gehäuse 6 an
das Gehäuse 5 des
Staubsaugers 1 angesetzt wird, dann der Haken 9 in
das Kupplungselement 11 eingreift, so dass der Staubsauger 1 dann
ausschließlich
von der Akku-Spannung versorgt wird. Dabei greifen die nicht näher dargestellten
elektrischen Kontakte des Steckerelementes 10 mit den des
Kupplungselementes 11 überein,
so dass die elektrische Verbindung gegeben ist. Um insbesondere
dem Gehäuse 6 an
dem Heckbereich des Staubsaugergehäuses 5 eine Stabillage
zu geben, ist am unteren Bereich des ansetzbaren Gehäuses 6 ein
weiteres Haken- oder
Stützelement 12 vorgesehen,
welches die mechanische Verbindung zum Staubsaugergehäuse 5 noch
verstärkt.
Nicht näher
dargestellt, ist eine externe Aufladestation, die insbesondere dazu
bestimmt ist, den in dem ansetzbaren Gehäuse 6 angeordneten
Akku 4 aufzuladen.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine
erste Schaltungsanordnung, gemäß der 6,
für den
Staubsauger 1, hier insbesondere Hybridstaubsauger, vorgeschlagen,
die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass im Akkubetrieb für einen
Motor 13 eines Hochleistungsgebläses mit einer Leistung von
beispielsweise 1600 Watt die Akkuspannung über einen Spannungshochsetzsteller 14 von
etwa 24 Volt auf ca. 80 Volt herauf gesetzt wird. Bei der Version
Hochsetzsteller wird die Akkuspannung von zum Beispiel 24 Volt über ein
Schaltnetzteil auf ca. 80 Volt herauf gesetzt. Durch die niedrige
Spannung läuft
dann das Gebläse
bei verminderter Leistung mit ca. 250 Watt. Im Netzbetrieb bei 230
Volt kann die volle Leistung von zum Beispiel 1600 Watt abgerufen
werden. Über die
Phasenanschnittsteuerung ist eine Leistungsreduzierung im Netzbetrieb
möglich.
Vorteil dieser Version liegt darin, dass ein vorhandenes 230-Seriengebläse verwendet
werden kann und somit im Netzbetrieb eine sehr hohe Saugleistung
zur Verfügung steht.
Eine bestimmte Akkuspannung ist ebenfalls nicht notwendig, da der
Hochsetzsteller eine Spannungsanpassung erlaubt. Die elektrische
Verriegelung Kurzschlussgefahr am Gebläse zwischen Akku- und Netzbetrieb
erfolgt mechanisch, in dem das Akku-Pack nur angesetzt werden kann,
wenn das Kabel eingespult ist. Gleichzeitig wird im eingesteckten
Zustand der Netzstecker 3 abgedeckt und ist somit nicht zugänglich.
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Gemäß der 7 wird
eine weitere Schaltungsanordnung für den Staubsauger 1,
hier insbesondere Hybridstaubsauger, schematisch dargestellt, wobei
sich die Schaltungsanordnung gemäß der 7 dadurch
auszeichnet, dass im Akkubetrieb für einen Motor 13 eines
Normalgebläses
mit einer Leistung von 1100 Watt die Akkuspannung von ca. 36 Volt
direkt an dem Motor 13 anliegt. Beide Schaltungsanordnungen
verfügen
hierbei über
eine Phasenanschnittsteuerung, so dass im Netzbetrieb des Staubsaugers 1 die
Leistungsverstellung über
diese Phasenanschnittsteuerung erfolgt. Bei der Version mit Phasenanschnitt
kann auf die Spannungshochsetzung verzichtet werden, da hier ein
Gebläse
in niedriger Spannungsausführung
zum Einsatz kommt. Im Akkubetrieb wird die Akkuspannung direkt auf
das Gebläse
gelegt und es läuft
dann mit reduzierter Leistung von ca. 200 Watt. Hierbei ist jedoch
eine Mindest-Akkuspannung von zum Beispiel 36 Volt einzuhalten,
da sonst die Leistungsaufnahme im Akkubetrieb zu gering ist. Im
Netzbetrieb erfolgt immer ein Phasenanschnitt, auch bei voller Saugleistung,
damit ein 100-Volt-Gebläse
an 230 Volt betrieben werden kann. Der Vorteil dieser Version liegt
darin, dass keine elektrische Hochsetzstellung 14 benötigt wird,
dafür wird
jedoch eine höhere
Akkuspannung notwendig.