DE102010041823A1 - Electrically operated floor cleaning apparatus i.e. hand-held vacuum cleaner, for use in e.g. houses, has switch for automatically switching-on and -off power sources of respective alternating current and direct current motors - Google Patents
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Abstract
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft ein elektrisch betriebenes Bodenpflegegerät mit einer Zuleitung zur Zufuhr einer Netzspannung, einem Wechselstrommotor, einem Akku-Pack und einem Gleichstrommotor, wobei der Wechselstrommotor mit der Netzspannung und der Gleichstrommotor mit der Gleichspannung von dem Akku-Pack versorgt wird.The invention relates to an electrically operated floor care appliance with a supply line for supplying a mains voltage, an AC motor, a battery pack and a DC motor, wherein the AC motor is supplied with the mains voltage and the DC motor with the DC voltage from the battery pack.
Stand der TechnikState of the art
Elektrische Bodenpflegegeräte, insbesondere Staubsauger, sind üblicherweise mit einem sogenannten Universalmotor ausgestattet. Ein Universalmotor ist ein Einphasen-Reihenschlussmotor mit Kommutator. Durch die erreichbaren hohen Betriebsdrehzahlen erzielt man mit solchen Universalmotoren ein sehr niedriges Leistungsgewicht, was insbesondere bei mobilen Haushaltsgeräten von großer Bedeutung ist.Electric floor care appliances, in particular vacuum cleaners, are usually equipped with a so-called universal motor. A universal motor is a single-phase series motor with commutator. Due to the achievable high operating speeds can be achieved with such universal motors a very low power to weight, which is particularly important in mobile home appliances is of great importance.
Beim Einsatz von Staubsaugern in Häusern und mehrgeschossigen Wohnungen ergibt sich oftmals das Problem, dass die Verbindungen zwischen den einzelnen Etagen, insbesondere in sich abgeschlossene Treppenhäuser, meist sehr dürftig mit elektrischen Steckdosen bestückt sein können. Oft sind dort auch gar keine Steckdosen vorhanden. Ein Staubsauger lässt sich in diesem Bereich dann nur über ein Verlängerungskabel betreiben, das zuerst in einer Steckdose der einen Etage und dann weiter in einer Steckdose der nächsten Etage eingesteckt wird. Dies bedeutet, dass beispielsweise nach dem Saugen des halben Treppenhauses der Stecker in der einen Etage aus der Steckdose gezogen, das Kabel dann in die nächste Etage gelegt und der Stecker dort wieder in eine Steckdose eingesteckt werden muss.The use of vacuum cleaners in houses and multi-storey apartments often results in the problem that the connections between the individual floors, especially in self-contained staircases, usually very poorly equipped with electrical outlets. Often there are no sockets available. A vacuum cleaner can then be operated in this area only via an extension cable, which is first plugged into a socket on one floor and then continue in a socket on the next floor. This means that, for example, after sucking half the staircase of the plug in the one floor pulled out of the socket, the cable then placed in the next floor and the plug there must be plugged back into a socket.
Ein weiteres Problem bedeuten die offen stehenden Türen, die bei der Verlegung des Kabels in dem Treppenhaus unumgänglich sind. Oft entsteht dadurch ein Durchzug, der die offene Tür zuschlagen lässt. Dabei kann einerseits die Türe oder andererseits leicht das verlegte Kabel beschädigt werden, so dass sich hierdurch mitunter eine ernst zu nehmende elektrische Gefahrenquelle für den Benutzer ergibt.Another problem is the open doors, which are inevitable when laying the cable in the stairwell. Often this creates a draft, which can strike the open door. In this case, on the one hand the door or on the other hand easily the misplaced cable to be damaged, so that this sometimes results in a serious electrical hazard to the user.
Zur Vermeidung dieser Probleme ist bereits z. B. aus der
Der Erfindung zugrundeliegende AufgabeThe problem underlying the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes elektrisch betriebenes Bodenpflegegerät bereitzustellen, welches den Betrieb nur eines Motors sicherstellt. Insbesondere soll ein Bodenpflegegerät bereitgestellt werden können, dass bei unterschiedlichen Stromversorgungen das Bodenpflegegeräte betrieben werden kann.The invention has for its object to provide an improved electrically operated floor care device, which ensures the operation of only one motor. In particular, a floor care device should be able to be provided so that the floor care devices can be operated with different power supplies.
Erfindungsgemäße LösungInventive solution
Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.The reference numbers in all claims have no limiting effect, but are only intended to improve their readability.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrisch betriebenes Bodenpflegegerät mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by an electrically operated floor care device having the features according to
Das erfindungsgemäße Bodenpflegegerät baut auf gattungsgemäß elektrisch betriebenen Bodenpflegegeräten dadurch auf, dass ein Umschalter vorgesehen ist, der die Stromversorgung des Wechselstrommotors und die Stromversorgung des Gleichstrommotors dergestalt automatisch ein- und ausschaltet, dass immer nur ein Motor mit Strom versorgt wird. Mit anderen Worten: um die beiden Motoren je nach Bedarf vorteilhaft aus- und einzuschalten ist ein Umschalter vorgesehen. Die Umschaltung erfolgt dergestalt automatisch, dass nur jeweils ein Motor an die für ihn vorgesehene Stromquelle angeschlossen ist. So ist entweder der Gleichstrommotor mit dem Akku-Pack oder der Wechselstrommotor mit der Netzspannung verbunden.The floor care appliance according to the invention is based on generically electrically operated floor care appliances in that a changeover switch is provided which automatically switches on and off the power supply of the AC motor and the DC motor so that only one motor is supplied with power. In other words, in order to turn off and on the two motors as needed advantageous switch is provided. The switchover takes place automatically so that only one motor is connected to the power source intended for it. So either the DC motor with the battery pack or the AC motor is connected to the mains voltage.
Bevorzugte Ausgestaltung der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments and developments, which can be used individually or in combination with each other, are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß bevorzugt schaltet der Umschalter in Abhängigkeit vom Anliegen einer Netzspannung. Das bedeutet, dass immer dann, wenn das Gerät mit Netzspannung versorgt wird, der Umschalter automatisch in den Zustand schaltet, in dem der Wechselstrommotor durch die anliegende Netzspannung versorgt wird. Liegt keine Netzspannung an, schaltet der Umschalter automatisch in den Zustand um, in dem der Gleichstrommotor über den Akku-Pack versorgt wird.According to the invention, the change-over switch preferably switches as a function of the application of a mains voltage. This means that whenever the device is supplied with mains voltage, the changeover switch automatically switches to the state in which the AC motor is supplied by the applied mains voltage. If there is no mains voltage, the switch automatically switches to Condition in which the DC motor is powered by the battery pack.
Vorteilhafterweise ist, um die Leistung des Bodenpflegegerätes an die zu behandelnden Gegenstände und das zu behandelnde Material anpassen zu können, ein Leistungssteller vorgesehen. Dieser Leistungssteller ist so geschaltet, dass die Leistung zumindest während des normalen Betriebes an der Steckdose die Leistung geregelt werden kann.Advantageously, in order to be able to adapt the performance of the floor care appliance to the objects to be treated and the material to be treated, a power controller is provided. This power controller is switched so that the power can be regulated at least during normal operation at the socket power.
Vorzugsweise ist der Wechselstrommotor als Einphasen-Wechselstrommotor und der Gleichstrommotor als Permanentfeldmotor ausgebildet. Solche Motoren sind preiswert und können somit die Herstellungskosten des Staubsaugers gering halten. Insbesondere können Einphasen-Wechselstrommotoren und Permanentfeldmotoren sehr klein bauen und besitzen ein ausgezeichnetes Leistungsgewicht, so dass der Staubsauger trotz des zusätzlichen Motors noch handhabbar bleibt.Preferably, the AC motor is designed as a single-phase AC motor and the DC motor as a permanent field motor. Such motors are inexpensive and thus can keep the cost of the vacuum cleaner low. In particular, single-phase AC motors and permanent field motors can be very small in construction and have an excellent power-to-weight ratio, so that the vacuum cleaner still remains manageable despite the additional motor.
Vorzugsweise sieht die Erfindung weiterbildend vor, um den Akku-Pack immer einsatzbereit zu halten, dass zusätzlich eine Ladeelektronik zum Laden des Akku-Packs vorgesehen ist. In vorteilhafter Weise kann auch diese Ladeelektronik zum Laden des Akku-Packs mit der Netzspannung verbunden sein.Preferably, the invention provides further training to keep the battery pack always ready for use, that in addition a charging electronics for charging the battery pack is provided. Advantageously, these charging electronics for charging the battery pack can be connected to the mains voltage.
Die Erfindung weiterbildend ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ladeelektronik zum Laden des Akku-Packs in Abhängigkeit vom Anliegen einer Netzspannung arbeitet. Damit lässt sich erreichen, dass auch der Ladevorgang abhängig vom Anliegen einer Netzspannung erfolgt. So kann der Akku-Pack immer dann aufgeladen werden, wenn der Staubsauger mit Netzspannung versorgt wird, unabhängig davon ob er benutzt wird. Der Ladevorgang erfolgt damit unabhängig, ob das Bodenpflegegerät ein- oder ausgeschaltet ist. Die Ladeelektronik zum Laden des Akku-Packs kann auch einen Schalter zum Umschalten auf Erhaltungsladung aufweisen, so dass ein Überladen des Akku-Packs und damit eine Beschädigung oder sogar eine Zerstörung sicher vermieden werden kann.The invention further developing is preferably provided that the charging electronics for charging the battery pack operates in response to the concern of a mains voltage. This can be achieved that also the charging process depends on the concerns of a mains voltage. Thus, the battery pack can always be charged when the vacuum cleaner is supplied with mains voltage, regardless of whether it is used. The charging process is thus independent, whether the floor care device is switched on or off. The charging electronics for charging the battery pack can also have a switch for switching to trickle charge, so that overcharging of the battery pack and thus damage or even destruction can be safely avoided.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung treibt jeder der beiden Elektromotoren ein separates Gebläse an. Ein Saugkanal kann von einem Staubabscheideraum weichenartig zu den Gebläsen auseinander laufen. Über eine Klappe oder Ventile wird immer der Saugkanal des stehenden Gebläses verschlossen, während der Saugkanal des momentan aktiven Gebläses geöffnet ist. Eine Klappe kann automatisch durch den sich aufbauenden Unterdruck gesteuert werden. Ebenso können in beiden Zweigen des Saugkanals einfache Ventilklappen vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention, each of the two electric motors drives a separate fan. A suction channel can diverge from a Staubabscheideraum soft to the blowers. Via a flap or valves, the suction channel of the stationary blower is always closed while the suction channel of the currently active blower is open. A flap can be automatically controlled by the build-up of negative pressure. Likewise, simple valve flaps can be provided in both branches of the suction channel.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nur ein Gebläse vorgesehen, das von einem der beiden Motoren angetrieben wird. Hierzu können beide Elektromotoren in Richtung ihrer Antriebsachsen hintereinander angeordnet sein, wobei die eine Antriebsachse konzentrisch in der anderen Antriebsachse gelagert ist. Beide Achsen stehen mit dem Gebläse über einen Freilauf in Verbindung, so dass der momentan passive Motor steht.In an alternative embodiment of the invention, only one fan is provided, which is driven by one of the two motors. For this purpose, both electric motors can be arranged one behind the other in the direction of their drive axles, wherein one drive axle is mounted concentrically in the other drive axle. Both axles are connected to the blower via a freewheel, so that the currently passive engine is.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für Bodenpflegegeräte, sogenannte Staubsauger, umfassend einen netzbetriebenen Einphasen-Wechselstrommotor und einen akku-betriebenen Gleichstrommotor, wobei vorteilhaft der Betrieb nur eines Motors automatisch sicher gestellt ist.The present invention is particularly suitable for floor care appliances, so-called vacuum cleaners, comprising a mains-powered single-phase AC motor and a battery-operated DC motor, wherein advantageously the operation of only one motor is automatically ensured.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, beispielhaft an Hand eines als sog. Handstaubsauger ausgebildeten Bodenpflegegerätes, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.Further advantageous embodiments will be described in more detail below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawing, by way of example with reference to a hand care vacuum cleaner designed as a so-called hand vacuum cleaner, to which the invention is not limited.
Es zeigen:Show it:
Ausführliche Beschreibung anhand eines AusführungsbeispielsDetailed description based on an embodiment
Bei der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.In the following description of a preferred embodiment of the present invention, like reference characters designate like or similar components.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features disclosed in the foregoing description, the claims and the drawings may be of importance both individually and in any combination for the realization of the invention in its various forms.
Der Leistungssteller
Wie in
Wird der Staubsauger vom Netz getrennt, was in
Die Ladeelektronik
Der erfindungsgemäße Staubsauger kann folglich vorteilhaft auch bei einer Versorgung über den Akku-Pack
Ist man beispielsweise mit dem Saugen auf einer Etage fertig, kann der Staubsauger vom Netz
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für Bodenpflegegeräte, sogenannte Staubsauger, umfassend einen netzbetriebenen Einphasen-Wechselstrommotor
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Universalmotor; (Einphasen)-WechselstrommotorUniversal motor; (Single phase) AC motor
- 66
- Umschalterswitch
- 1111
- Gleichstrommotor, PermanentmagnetmotorDC motor, permanent magnet motor
- 1616
- Netzspannungmains voltage
- 1717
- Ladeelektronikcharging electronics
- 1818
- Akku-PackBattery Pack
- 1919
- Ein-/AusschalterOn / off switch
- 2020
- Leistungsstellerpower controllers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1151713 A2 [0005] EP 1151713 A2 [0005]
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