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Die
Erfindung betrifft einen elektromotorisch betätigbaren Staubsauger, mit einem
Staubsammelraum, insbesondere in Form eines Staubfilterbeutels, wobei
der Staubsammelraum eine Verschlussklappe aufweist, die zum Eintragen
von Staub in eine Öffnungsstellung
zu versetzen ist.
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Staubsauger
der in Rede stehenden Art sind bekannt. Insbesondere bei Staubsaugern,
deren Staubsammelraum in einer Überkopfstellung
gehalten befüllt
werden, ist es bekannt, diesen Staubsammelraum durch eine Verschlussklappe
bei Nichtbetrieb des Gerätes
zu verschließen,
um so einem Austreten von gesammeltem Staub und Schmutz entgegenzutreten.
Im Staubsaugbetrieb wird zum Eintrag des aufgesaugten Staubes und
Schmutzes die Verschlussklappe in eine Öffnungsstellung verbracht.
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Im
Hinblick auf den bekannten Stand der Technik wird eine technische
Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Staubsauger der in
Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich einer Ansteuerung der
Verschlussklappe weiter zu verbessern.
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Diese
Problematik ist zunächst
und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei
darauf abgestellt ist, dass zur Versetzung in die Öffnungsstellung
ein Elektromagnet vorgesehen ist, der bei laufendem Elektromotor,
gegebenenfalls nach Überschreiten
einer vorgegebenen Drehzahl oder eines vorgegebenen Stromes aktiviert ist.
Der elektrisch betätigbare
Magnet wird entsprechend selbsttätig
aktiviert im Zuge der Inbetriebnahme des Staubsaugerbetriebs, nämlich in
Abhängigkeit
von der Arbeitsleistung des Elektromotors für das die Saugleistung im Staubsaugbetrieb
aufbringende Gebläse.
Es ist eine direkte Abhängigkeit
der Magnetbetätigung
zur Leistung des Elektromotors gegeben. Gegebenenfalls kann die
Aktivierung des Elektromagneten und somit ein Versetzen der Verschlussklappe
in die Öffnungsstellung
abhängig
sein vom Überschreiten
einer vorgegebenen Drehzahl des Elektromotors und/oder eines vorgegebenen
Motorstroms. Demzufolge fällt
der Elektromagnet ab, was ein Schließen der Verschlussklappe zur
Folge hat, wenn beispielsweise in einer sogenannten Parkstellung,
in welcher die Saugleistung auf ein Minimum reduziert ist, die Drehzahl
und/oder der Motorstrom eine vorgegebene Grenze unterschreitet.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches
1 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber
auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruchs
1 oder des jeweiligen weiteren Anspruchs oder jeweils unabhängig von
Bedeutung sein.
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So
wird in einer beispielhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
vorgeschlagen, dass der Elektromagnet ein Hubmagnet ist, wobei weiter der
Hubmagnet einen auf die Verschlussklappe einwirkenden Stößel betätigt. Dieser
Stößel kann
in einfachster Ausgestaltung unmittelbar aus dem Anker des Hubmagneten
gestaltet sein. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, über den Anker auf den Stößel einzuwirken.
Weiter alternativ besteht die Möglichkeit,
dass der Hubmagnet einen auf die Klappe einwirkenden Hebel betätigt, welch
letzterer schwenkverlagerbar angeordnet über die Magnetkraft angezogen
oder bei entsprechender Ausgestaltung und Polung abgestoßen und
somit verschwenkt wird. In einer alternativen Ausgestaltung kann
der Elektromagnet bspw. auch als Zugmagnet ausgebildet sein.
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Die
für den
Elektromagneten benötigte
Induktivität
wird in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes zugleich
zur Funkentstörung
des Elektromotors genutzt. Hierzu ist der Induktionsspule des Elektromagneten
ein Ferrit teil zugeordnet. Dieses kann in einer beispielhaften Ausgestaltung
im Kern, dem Anker zugeordnet angeordnet sein. Alternativ besteht
die Möglichkeit,
das Ferritteil so anzuordnen, dass dieses die Spule umgibt, dies
weiter außerhalb der
Spule im Bereich der magnetischen Rückführung, dies weiter beispielsweise
parallel zur oder ringförmig
außen
um die Spule. Der Elektromagnet formt entsprechend zugleich eine
Drossel aus, die die Emission des Elektromotors in einem Frequenzbereich
zwischen 150 kHz und 30 MHz reduziert. Zur Dämpfung der für die Hochfrequenzstörungen verantwortlichen
Grundschwingung im Bereich um 4 kHz ist die übliche Induktivität des Elektromagneten mit
einem bevorzugt aus Einzelblechen bestehenden Kern im magnetischen
Fluss ausreichend.
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich
vier Ausführungsbeispiele
darstellt, näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 einen
elektromotorisch betätigbaren Staubsauger
in einer Perspektivdarstellung;
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2 einen
Elektromotor des Staubsaugers zum Aufbau einer Saugluftströmung, in
Schnittdarstellung;
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3 eine
schematische Darstellung der Zusammenwirkung von Elektromotor und
stößelbeaufschlagter
Verschlussklappe eines Staubsammelraumes;
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4 eine
schematische Schnittdarstellung eines als Hubmagneten ausgebildeten
Elektromagneten zur Steuerung der Verschlussklappe, eine erste Ausführungsform
betreffend;
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5 den
Elektromagneten in einer schematischen Schnittdarstellung, eine
zweite Ausführungsform
betreffend;
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6 den
Elektromagneten in einer dritten Ausführungsform;
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7 eine
der 5 entsprechende Darstellung, jedoch eine weitere
Ausführungsform
betreffend und
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8 eine
fünfte
Ausführungsform
des Elektromagneten.
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Dargestellt
und beschrieben ist zunächst
mit Bezug zu 1 ein Staubsauger 1,
insbesondere Haushalts-Staubsauger, welcher als handgeführtes Stielgerät ausgeführt ist.
Dieses weist zunächst
ein Basisgerät 2 auf,
mit einem in 2 in einer Einzel-Schnittdarstellung
gezeigten Elektromotor 3 für eine Saug-/Gebläseeinheit.
An dem Basisgerät 2 ist ein
zur Aufnahme des aufgesaugten Staubgutes vorgesehener Staubsammelraum 4 angedockt.
Dieser beinhaltet einen Staubfilterbeutel 5.
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Die
Stromversorgung des in dem Basisgerät 2 integrierten Elektromotors 3 erfolgt über ein
Elektrokabel 6.
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Weiter
besitzt das Basisgerät 2 einen
schwanenhalsförmigen
Fortsatz, welcher sich über
den Bereich des Staubsammelraums 4 erstreckt. Im Bereich des
freien Endes formt dieser Fortsatz eine Steckaufnahme für einen
Stiel 7 des Staubsaugers 1 aus. Der Stiel 7 ist
mit einem Betätigungsgriff 7 versehen,
der eine daumenbetätigbare
Stelleinheit in Form eines Schiebeschalters aufweist, über welchen
Schiebeschalter die Leistung des in dem Basisgerät 2 aufgenommenen
Elektromotors 3 einstellbar ist.
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Zur
Bodenbearbeitung ist das Basisgerät 2 in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
strömungsmäßig mit
einem Vorsatzgerät 9 verbunden.
Dieses kann eine, eine rotierende Bürste aufweisende Saugdüse sein.
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Der
Staubfilterbeutel 5 liegt in Betriebsstellung in Überkopfstellung
in dem Staubsammelraum 4 ein; wird demnach im Saugbetrieb
von unten durch eine in einer Halteplatte 10 ausgeformte
Einströmöffnung 11 angeströmt. Halteplatteninnenseitig,
das heißt
dem durch den Staubfilterbeutel 5 umschlossenen Raum zugewandt,
ist zugeordnet der Einströmöffnung 11 eine
Verschlussklappe 12 vorgesehen. Diese ist entgegen der
Wirkung einer nicht dargestellten Feder zur Öffnung der Einströmöffnung 11 schwenkbar
an der Halteplatte 10 gehaltert. Die Öffnungsstellung der Verschlussklappe 12 ist
in 3 in strichpunktierter Linienart wiedergegeben.
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Der
in 2 dargestellte Elektromotor 3 ist als
Kommutatormotor realisiert. Dieser weist eine Rotorwelle 13 auf,
auf welcher drehfest ein Rotor 14 angeordnet ist. Der Rotor 14 wirkt
zusammen mit einem Stator 15. Weiter ist drehfest mit der
Rotorwelle 13 ein Kommutator 16 vorgesehen, weiter
mit dem Kommutator 16 zusammenwirkende Kohlebürsten 17.
Alternativ kann es sich bei dem Elektromotor 3 auch um einen
elektronisch kommutierten Motor handeln, bspw. in Form eines Reluktanzmotors.
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Mit
dem Elektromotor 3 ist weiter ein Elektromagnet 18 elektrisch
parallel geschlossen. Entsprechend ist der Elektromagnet 18 mit
der Ansteuerung des Elektromotors 3 gekoppelt.
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Der
in Abhängigkeit
vom Betrieb des Elektromotors aktivierte Elektromagnet 18 verlagert
bei Aktivierung ein Stellelement 19 zur Verlagerung der
filterbeutelseitigen Verschlussklappe 12 in die Öffnungsstellung.
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In 4 ist
eine erste Ausführungsform
eines solchen Elektromagneten 18 dargestellt. Dieser ist
in Art eines Hubmagneten realisiert. In üblicher Weise ist auf einem
Spulenkörper 20 eine
Induktionsspule 21 aufgewickelt. Diese wiederum ist umfasst von
einem Rückfluss-Gehäuse 22.
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In
dem topfförmigen,
sich in Längserstreckung
einseitig öffnenden
Spulenkörper 20 ist
ein Anker 23 schiebebeweglich quer zur Wickelrichtung der Induktionsspule 21 aufgenommen.
Dieser Anker 23 ist über
eine nicht dargestellte Feder oder dergleichen in eine Grundstellung
belastet.
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Durch
Aktivierung des Elektromagneten 18 und dem sich dabei einstellenden
Magnetfeld wird der Anker 23 entgegen der Federkraft linear
vorverlagert, zur Einwirkung des Ankers 23 auf einen die
Verschlussklappe 12 belastenden Stößel 24. Letzteres stellt
das Stellelement 19 dar. Alternativ kann der Anker 23 unmittelbar
einstückig
den Stößel 24 formen. Der
Anker 23 wird über
den Hubmagneten linear um mehr als 5 mm, bevorzugt 10 bis 35 mm
oder mehr verlagert.
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Eine
alternative Ausgestaltung ist in 5 dargestellt.
Hier umfasst die Induktionsspule 21 einen in etwa U-förmigen Wickelkern 25, über welchen bei
Inbetriebnahme des so realisierten Elektromagneten 18 ein
um eine Achse x schwenkbar an dem Wickelkern 25 gehalterter
Hebel 26 verlagert wird. Auch dieser Hebel 26 ist
in eine magnetisch unbelastete Grundstellung federbelastet. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
wird der Hebel 26 unter magnetischer Belastung angezogen. Über die
Relativverlagerung des Hebels 26 wird über das Stellelement 19 die
Verschlussklappe 12 geöffnet.
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Um
den Elektromagneten 18 zur Steuerung der Verschlussklappe 12 zugleich
auch als Entstörelement
zur Funkentstörung
des Elektromotors 3 zu nutzen, weist der Elektromagnet 18 ein
Ferritteil 27 auf. Dieses kann, wie in 6 dargestellt,
bei einem Elektromagneten 18 gemäß der zu 4 beschriebenen
Ausführungsform
kernseitig des Spulenkörpers 20 vorgesehen
sein, so weiter abgewandt der Spulenkörperöffnung rückwärtig des Ankers 23. Über dieses
Ferritteil 27 werden hohe Frequenzen, insbesondere Frequenzen
zwischen 150 kHz und 30 MHz gedämpft.
Eine Reduzierung von Störungen
durch eine Grundwelle bei etwa 4 kHz wird erreicht durch Ausgestaltung
des Ankers 23 als Blechpaket.
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Bei
einer Ausgestaltung des Elektromagneten 18 gemäß der Ausführungsform
in 5 kann das Ferritteil 27 einen Teilabschnitt
des Wickelkernes bilden (vgl. hierzu 7). Dies
weiter insbesondere als Teilabschnitt des von der Induktionsspule
umfassten Wickelkernbereichs.
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8 zeigt
eine mögliche
Ausgestaltung basierend auf der Ausführungsform gemäß 4.
Hier ist das Ferritteil 27 die Induktionsspule 21 ringförmig außen umgebend
vorgesehen, dies weiter im Bereich der magnetischen Rückführung (Rückflussgehäuse 22).
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Zufolge
der vorbeschriebenen Lösungen
ist ein Elektromagnet 18 zur Steuerung der staubfilterbeutelseitigen
Verschlussklappe 12 angegeben, der zugleich als Bedämpfungselement
zur Einhaltung von Funkstörnormen
wirkt. Hierzu wird die Induktivität des Elektromagneten 18 genutzt.
Stellelement 19 und Dämpfungselement
sind durch die elektrische Kopplung mit dem Elektromotor 3 in
Abhängigkeit vom
laufenden Elektromotor, gegebenenfalls nach Überschreiten einer vorgegebenen
Drehzahl des Elektromotors oder eines vorgegebenen Motorstroms aktiviert.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollin haltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.
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- 1
- Staubsauger
- 2
- Basisgerät
- 3
- Elektromotor
- 4
- Staubsammelraum
- 5
- Staubfilterbeutel
- 6
- Elektrokabel
- 7
- Stiel
- 8
- Betätigungsgriff
- 9
- Vorsatzgerät
- 10
- Halteplatte
- 11
- Einströmöffnung
- 12
- Verschlussklappe
- 13
- Rotorwelle
- 14
- Rotor
- 15
- Stator
- 16
- Kommutator
- 17
- Kohlebürsten
- 18
- Elektromagnet
- 19
- Stellelement
- 20
- Spulenkörper
- 21
- Induktionsspule
- 22
- Rückflussgehäuse
- 23
- Anker
- 24
- Stößel
- 25
- Wickelkern
- 26
- Hebel
- 27
- Ferritteil
- x
- Achse