DE102012200765A1

DE102012200765A1 - Device and method for influencing an electrical power consumption of a vacuum cleaner motor

Info

Publication number: DE102012200765A1
Application number: DE102012200765A
Authority: DE
Inventors: Julian Kastner; Stefan Kraft
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-25
Also published as: EP2617340A3; EP2617340A2; EP2617340B1

Abstract

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen ein Konzept zur Beeinflussung einer elektrischen Leistungsaufnahme eines Staubsaugermotors (11) eines Staubsaugers (12) mit einem in einem Saugluftstrom (13) anordenbaren bzw. angeordneten Staubfangbehälter (14), wobei eine Druckdifferenz zwischen einem ersten Saugluftdruck stromaufwärts des Staubfangbehälters (14) und einem zweiten Saugluftdruck stromabwärts des Staubfangbehälters (14) erfasst wird und die elektrischen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors (11) verstellt wird, wenn die erfasste Druckdifferenz einen voreingestellten Differenzdruckschwellwert über- oder unterschreitet.Embodiments of the present invention relate to a concept for influencing an electrical power consumption of a vacuum cleaner motor (11) of a vacuum cleaner (12) with a dust collector (14) arranged in a suction air flow (13), wherein a pressure difference between a first suction air pressure upstream of the dust collector ( 14) and a second suction air pressure downstream of the dust collection container (14) is detected and the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor (11) is adjusted when the detected pressure difference exceeds or falls below a preset differential pressure threshold.

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen Vorrichtungen und Verfahren zur Steuerung der Motorleistung eines Staubsaugers, insbesondere zur Steuerung der Motorleistung in Abhängigkeit von einem Füllstand eines Staubfangbehälters. Exemplary embodiments of the present invention relate to devices and methods for controlling the engine power of a vacuum cleaner, in particular for controlling the engine power as a function of a fill level of a dust catching container.

Vorrichtungen zur Steuerung oder Regelung der Motor- bzw. Gebläseleistung eines Staubsaugers sind im Stand der Technik bekannt und werden heutzutage für Bodenstaubsauger häufig eingesetzt. Die Offenlegungsschrift DE 3307002 A1 beschreibt beispielsweise eine Art der Regelung der Saugleistung von Staubsaugern, mit einer sich im Ansaugbereich des Staubsaugers, beispielsweise vor einem Staubbeutel, von dem dort herrschenden (Unter-) Druck beeinflussten Membran, deren kontinuierliche, unterdruckabhängige Verstellbewegung auf ein Potentiometer einwirkt, welches seinerseits wiederum Teil eines Ansteuerkreises für eine Drehzahlregelung des Staubsaugermotors ist. Derartige Drehzahlregelungen für Motorantriebe, auch für Staubsauger, arbeiten häufig nach dem Phasenanschnittprinzip und weisen einen Thyristor oder ein sonstiges ansteuerbares Halbleiterelement auf, welches beispielsweise in Reihe mit den Versorgungsklemmen des Motors geschaltet ist und diesen je nach Durchsteuerung mit elektrischer Antriebsenergie versorgt. Eine ähnliche Regelungsvorrichtung zur Regelung der Staubsaugermotorleistung wird auch in der Offenlegungsschrift DE 3041167 A1 beschrieben. Devices for controlling the motor or fan performance of a vacuum cleaner are known in the art and are commonly used today for vacuum cleaners. The publication DE 3307002 A1 describes, for example, a type of regulation of the suction power of vacuum cleaners, with a in the suction of the vacuum cleaner, for example in front of a dust bag, from there prevailing (sub) pressure influenced membrane whose continuous, vacuum-dependent adjustment acts on a potentiometer, which in turn is part a drive circuit for a speed control of the vacuum cleaner motor. Such speed controls for motor drives, even for vacuum cleaners, often operate on the phase control principle and have a thyristor or other controllable semiconductor element, which is connected for example in series with the supply terminals of the motor and this supplied depending on the control with electrical drive energy. A similar control device for controlling the vacuum cleaner engine power is also disclosed in the publication DE 3041167 A1 described.

Bei derartigen bekannten Regelschaltungen für die Saugleistung ergibt sich der Effekt, dass bei einem stärkeren Unterdruck im Ansaugbereich, der sich beispielsweise bei einem relativ dichten abzusaugenden Teppich ergibt, die Leistung des Geräts herabgeregelt wird, während das Gerät im Leerlauf praktisch seine volle Leistung abgibt. Durch solche Regelschaltungen wird also versucht, den im Ansaugbereich oder Saugraum vorherrschenden und vom Bodenbelag abhängigen Unterdruck auf einen vorgegebenen Sollwert einzuregeln, um einerseits eine genügend hohe Saugkraft und andererseits eine nicht zu hohe Schiebekraft zu erhalten. Der Unterdruck im Saugkreis des Staubsaugers bei einer bestimmten Staubfangbehälterfüllung hängt also im allgemeinen nicht allein von der jeweiligen Gebläseleistung ab, sondern in starkem Maße auch von der abzusaugenden Fläche bzw. dem abzusaugenden Untergrund. In such known control circuits for the suction power there is the effect that at a greater negative pressure in the intake, resulting for example in a relatively dense carpet to be sucked down, the performance of the device is down regulated, while the device emits virtually its full power at idle. By means of such control circuits, it is thus attempted to regulate the vacuum prevailing in the intake area or suction space and dependent on the floor covering to a predetermined desired value in order to obtain a sufficiently high suction force on the one hand and a sliding force which is not too high on the other hand. The negative pressure in the absorption circuit of the vacuum cleaner for a particular Staubfangbehälterfüllung so generally depends not only on the respective fan performance, but to a large extent on the surface to be sucked or the subsurface to be sucked.

Bei Staubsaugern ohne spezielle Leistungsregelung ist die angesaugte Luftmenge bei leerem Staubfangbehälter (z. B. Staubbeutel oder Staubabscheider) normalerweise höher als für eine gute Staubaufnahme nötig. Dagegen ist die angesaugte Luftmenge niedriger als nötig, wenn sich der Staubfangbehälter mit Schmutz füllt. Dadurch, dass sich beispielsweise die Poren eines Staubsaugerbeutels zusetzen, vermindert sich die Luftmenge, welche pro Sekunde eingesaugt werden kann und welche im direkten Zusammenhang mit der Staubaufnahme des Staubsaugers steht. In the case of vacuum cleaners without special power control, the amount of air sucked in when the dust collector is empty (eg dust bags or dust collector) is normally higher than for a good dust absorption. In contrast, the amount of air sucked is lower than necessary when the dust collector is filled with dirt. The fact that, for example, enforce the pores of a vacuum cleaner bag, the amount of air that can be sucked in per second and which is directly related to the dust pickup of the vacuum cleaner.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine möglichst leistungseffiziente Staubaufnahme zu erreichen, welche von einem abzusaugenden Bodenbelag möglichst unabhängig ist. Against this background, it is an object of the present invention to achieve a performance-efficient dust absorption, which is as independent as possible of a floor covering to be vacuumed.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch ein Bodenpflegegerät, insbesondere einen Staubsauger, und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. The solution of the object is achieved by a floor care device, in particular a vacuum cleaner, and / or by a method having the features of the independent claims.

Um eine einerseits im Wesentlichen von einer Oberflächenbeschaffenheit eines abzusaugenden Untergrunds unabhängige und andererseits eine von dem Füllstand des Staubfangbehälters abhängige Leistungsanpassung für den Staubsaugermotor zu erhalten, sehen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vor, eine im Wesentlichen nur von dem Füllstand des Staubfangbehälters abhängige physikalische Größe bzw. Differenzgröße zu erfassen. Dabei wird die zu erfassende physikalische Differenzgröße derart gewählt, dass sie sich bei einer Veränderung des Bodenbelags, z. B. von Hartboden auf Teppich, und der damit verbundenen Unterdruckänderung im Staubraum des Bodenpflegegeräts im Wesentlichen nicht ändert. Die erfasste physikalische Differenzgröße soll also im Wesentlichen unabhängig vom abzusaugenden Bodenbelag sein und stattdessen hauptsächlich abhängig vom Füllstand des Staubfangbehälters. Dadurch kann eine im Wesentlichen nur von dem Füllstand des Staubfangbehälters abhängige Leistungsanpassung des Staubsaugermotors erreicht werden.In order to obtain a performance that is essentially independent of the surface condition of a substrate to be sucked off and, on the other hand, a performance adjustment for the vacuum cleaner motor depending on the level of the dust collector, exemplary embodiments of the present invention provide a physical variable or difference variable which depends essentially only on the level of the dust collector capture. In this case, the physical difference variable to be detected is chosen such that it changes when the floor covering, z. B. hard floor on carpet, and the associated negative pressure change in the dust chamber of the floor care device does not change substantially. The detected physical difference size should therefore be essentially independent of the floor covering to be suctioned off and instead mainly dependent on the fill level of the dust catching container. As a result, a power adaptation of the vacuum cleaner engine that is essentially dependent only on the fill level of the dust collector can be achieved.

Wenn die erfasste physikalische Differenzgröße auf ein Über- oder Unterschreiten eines bestimmten Füllstandschwellwerts hindeutet, sehen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vor, die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors zu verstellen. Bei einem Überschreiten eines voreingestellten bzw. vorbestimmten Schwellwerts der physikalischen Differenzgröße kann die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors beispielsweise durch einen Schalter diskret von einem niedrigeren Wert auf einen höheren Wert angehoben werden. Umgekehrt kann bei einem Unterschreiten des vorbestimmten Schwellwerts die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors diskret von einem höheren Wert auf einen niedrigeren Wert abgesenkt werden. Ein Überschreiten des vorbestimmten Schwellwerts der physikalischen Differenzgröße deutet dabei auf ein Überschreiten eines vorbestimmten Füllstands des Staubfangbehälters hin. Gleichermaßen deutet ein Unterschreiten des Schwellwerts der physikalischen Differenzgröße auf ein Unterschreiten eines vorbestimmten Füllstandschwellwerts hin.If the detected physical difference quantity indicates that it exceeds or falls below a certain level threshold, embodiments of the present invention provide for adjusting the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor. When exceeding a preset or predetermined threshold value of the physical difference size, the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor, for example, by a switch discretely raised from a lower value to a higher value. Conversely, when falling below the predetermined threshold, the electric power consumption of the vacuum cleaner motor can be lowered discretely from a higher value to a lower value. Exceeding the predetermined threshold value of the physical difference variable indicates an exceeding of a predetermined level of the Dust collector out. Likewise, falling below the threshold value of the physical difference quantity indicates a falling below a predetermined level threshold value.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Beeinflussung einer elektrischen Leistungsaufnahme eines Motors eines Bodenpflegegeräts, insbesondere einem Stabsauger, mit einem in einem Saugluftstrom anordenbaren Staubfangbehälter vorgesehen. Allgemein weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erfassen der von dem Füllstand des Staubfangbehälters abhängigen physikalischen Differenzgröße, sowie eine Einrichtung zum Verstellen der elektrischen Leistungsaufnahme des Motors auf, wenn die erfasste physikalische Differenzgröße auf ein Über- oder Unterschreiten eines vorbestimmten Füllstandschwellwerts hindeutet. Dabei ist die erfasste physikalische Differenzgröße vorzugsweise proportional zu einem Volumen oder zu einem Gewicht einer von dem Staubfangbehälter aufgenommenen Staubmenge. According to a first aspect of the present invention, a device for influencing an electrical power consumption of an engine of a floor care appliance, in particular a vacuum cleaner, is provided with a dust collector which can be arranged in a suction air flow. In general, the device has a device for detecting the dependent on the level of the dust collector container physical difference size, and means for adjusting the electrical power consumption of the motor, when the detected physical difference quantity indicates an overshoot or undershooting of a predetermined level threshold. In this case, the detected physical difference quantity is preferably proportional to a volume or to a weight of a dust quantity received by the dust catching container.

Gemäß manchen Ausführungsbeispielen kann die physikalische Differenzgröße z. B. einem Differenzwert zwischen einem stromaufwärts und einem stromabwärts zu dem Staubfangbehälter vorherrschenden Luftstrom sein. Dabei bedeutet „stromaufwärts“ dem Staubfangbehälter entgegen der Strömungsrichtung vorgelagert und „stromabwärts“ dem Staubfangbehälter in der Strömungsrichtung nachgelagert. Je größer die Differenz zwischen einem Saugluftstrom stromaufwärts zu dem Staubfangbehälter und einem Saugluftstrom stromabwärts zu dem Staubfangbehälter ist, desto voller wird der Staubfangbehälter sein, wobei „voll“ oder „leer“ vorliegend ein Maß für die Befüllung des Staubfangbehälters darstellt. According to some embodiments, the physical difference size z. B. be a difference between an upstream and downstream of the dust collector prevailing air flow. In this case, "upstream" upstream of the dust collector against the flow direction and "downstream" downstream of the dust collector in the flow direction. The greater the difference between a suction air flow upstream of the dust collector and a suction air flow downstream of the dust collector, the fuller the dust collector will be, with "full" or "empty" present as a measure of the dust collector filling.

Bei anderen Ausführungsbeispielen kann auch ein Gewicht des Staubfangbehälters im befüllten Zustand ein Maß für dessen Befüllungsgrad bzw. Füllstand sein. In einem derartigen Fall kann die Einrichtung zum Erfassen also beispielsweise eine Waage bzw. eine Wägezelle aufweisen, um ein Differenzgewicht zwischen befülltem und leerem Staubfangbehälter zu ermitteln. Die Einrichtung zum Erfassen kann also gemäß manchen Ausführungsbeispielen ausgebildet sein, um eine Gewichtsdifferenz zwischen einem ersten Füllstand und einem zweiten Füllstand des Staubfangbehälters zu erfassen. Demgemäß kann die Einrichtung zum Verstellen ausgebildet sein, um die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors zu erhöhen, wenn die erfasste Gewichtsdifferenz einen voreingestellten Schwellwert übersteigt. In other embodiments, a weight of the dust collector in the filled state may be a measure of its degree of filling or level. In such a case, the means for detecting, for example, a balance or a load cell have to determine a difference in weight between filled and empty dust collector. The device for detecting can thus be designed in accordance with some exemplary embodiments in order to detect a weight difference between a first fill level and a second fill level of the dust catching container. Accordingly, the means for adjusting may be configured to increase the electric power consumption of the vacuum cleaner motor when the detected weight difference exceeds a preset threshold.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erfasste physikalische Differenzgröße eine Druckdifferenz zwischen einem ersten Saugluftdruck stromaufwärts des Staubfangbehälters und einem zweiten Saugluftdruck stromabwärts des Staubfangbehälters. Die Einrichtung zum Erfassen kann also ausgebildet sein, um die Druckdifferenz zwischen dem ersten Saugluftdruck stromaufwärts zu dem Staubfangbehälter und dem zweiten Saugluftdruck stromabwärts zu dem Staubfangbehälter zu erfassen. Demgemäß ist dann die Einrichtung zum Verstellen ausgebildet, um die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors zu erhöhen bzw. zu erniedrigen, wenn die erfasste Druckdifferenz einen voreingestellten Differenzdruckschwellwert über- bzw. unterschreitet. According to a preferred embodiment of the present invention, the detected physical difference quantity is a pressure difference between a first suction air pressure upstream of the dust collection container and a second suction air pressure downstream of the dust collection container. Thus, the means for detecting may be configured to detect the pressure difference between the first suction air pressure upstream of the dust collection container and the second suction air pressure downstream of the dust collection container. Accordingly, then the means for adjusting is designed to increase or decrease the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor when the detected pressure difference exceeds or falls below a preset differential pressure threshold.

Um die Druckdifferenz im Saugraum vor und hinter dem Staubfangbehälter, wie z. B. einem Staubbeutel, zu ermitteln, kann die Einrichtung zum Erfassen der Druckdifferenz einen Differenzdruckschalter aufweisen, welcher mit der Einrichtung zum Verstellen der elektrischen Leistungsaufnahme derart zusammenwirken kann, sodass bei Erreichen des voreingestellten Differenzdruckschwellwerts ein Schaltsignal zur Veränderung der elektrischen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors bereitgestellt wird. Bei einem Überschreiten des voreingestellten Differenzdruckschwellwerts kann beispielsweise ein Schaltsignal zur diskreten Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme bereitgestellt werden, wohingegen bei einem Unterschreiten des voreingestellten Differenzdruckschwellwerts beispielsweise ein Schaltsignal zur diskreten Erniedrigung der elektrischen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors bereitgestellt werden kann. To the pressure difference in the suction chamber in front of and behind the dust collector, such. As a dust bag to determine the means for detecting the pressure difference may comprise a differential pressure switch, which can cooperate with the means for adjusting the electrical power consumption so that upon reaching the preset differential pressure threshold, a switching signal for varying the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor is provided. If the preset differential pressure threshold value is exceeded, for example, a switching signal for discretely increasing the electrical power consumption may be provided, whereas, for example, if the preset differential pressure threshold value is undershot, a switching signal for discretely lowering the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor may be provided.

Der Differenzdruckschwellwert kann gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von einer maximalen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors und einem vorbestimmten Füllstand bzw. Füllgrad des Staubfangbehälters voreingestellt werden. Das bedeutet, dass sich bei dem vorbestimmten Füllstand des Staubfangbehälters, beispielsweise 50 % oder z. B. 200 g Befüllung, für unterschiedliche maximale Leistungen des Staubsaugermotors auch unterschiedliche Differenzdruckschwellwerte ergeben. Bei einem bestimmten Füllstandschwellwert (z. B. 50 % oder 200 g Befüllung) ergeben sich daher unterschiedliche Differenzdruckschwellwerte in Abhängigkeit von der maximalen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors, wobei die zum Füllstandschwellwert korrespondierenden Differenzdruckschwellwerte mit zunehmender maximaler Leistungsaufnahme steigen. The differential pressure threshold may be preset according to embodiments of the present invention in response to a maximum power consumption of the vacuum cleaner motor and a predetermined level of filling of the dust collector. This means that at the predetermined level of the dust collector, for example, 50% or z. B. 200 g filling, for different maximum powers of the vacuum cleaner motor also give different differential pressure thresholds. At a certain filling level threshold value (eg 50% or 200 g filling), therefore, different differential pressure threshold values result as a function of the maximum power consumption of the vacuum cleaner engine, with the differential pressure threshold values corresponding to the filling level threshold increasing with increasing maximum power consumption.

Um die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors herabzusenken bzw. zu erhöhen, kann die Einrichtung zum Verstellen der elektrischen Leistungsaufnahme gemäß einigen Ausführungsbeispielen eine elektrische Phasenanschnitt- oder eine Phasenabschnittsteuerschaltung aufweisen, die mit der Einrichtung zum Erfassen derart zusammenwirkt, sodass bei einem Über- oder Unterschreiten des vorbestimmten Schwellwerts ein Phasenanschnitt oder ein Phasenabschnitt einer den Staubsaugermotor versorgenden Wechselspannung verstellt bzw. umgeschaltet wird. Bei einer Phasenanschnittsteuerschaltung kann ein Stromfluss durch den Staubsaugermotor beispielsweise durch einen Triac (Abkürzung für Triode for alternating current), eine Antiparallelschaltung zweier Thyristoren, beeinflusst werden. Nach einem Nulldurchgang einer über dem Triac anliegenden Wechselspannung (und des Stroms) leitet der Triac den elektrischen Strom so lange nicht, bis er einen sogenannten Zündimpuls erhält. Erst ab diesem Zeitpunkt oder dieser „Phase“ des Wechselstromsignals wird der Staubsaugermotor bis zum nächsten Nulldurchgang mit elektrischer Energie versorgt. Je später der Triac gezündet wird, desto geringer ist die an den Staubsaugermotor abgegebene mittlere elektrische Leistung. Während bei einer Phasenanschnittsteuerschaltung der Strom verzögert nach dem Nulldurchgang der Wechselspannung eingeschaltet wird und bis zum nächsten Nulldurchgang fließt, ist es bei der Phasenabschnittsteuerung umgekehrt, d. h. der Strom wird nach dem Nulldurchgang sofort eingeschaltet und vor dem nächsten Nulldurchgang wieder ausgeschaltet. Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst die Phasenanschnitt- bzw. Phasenabschnittsteuerschaltung einen digital oder analog einstellbaren elektrischen Widerstand (z. B. ein Potentiometer), welcher vermittels der Einrichtung zum Erfassen verändert werden kann, um die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors, z. B. vermittels der Phasenanschnitt- bzw. Phasenabschnittsteuerschaltung, zu verstellen, wenn die erfasste physikalische Größe, wie z. B. der Differenzdruckwert, einem Über- bzw. Unterschreiten des voreingestellten Schwellwerts entspricht. Beispielsweise kann eine durch die erfasste physikalische Differenzgröße bewirkte Verstellbewegung eines Differenzdruckschalters auf ein Potentiometer einwirken, welches seinerseits wiederum ein Teil des Ansteuerkreises für die Leistungssteuerung des Staubsaugermotors ist. Dabei bewirkt der unterschiedlich einstellbare elektrische Widerstand unterschiedliche Phasenverzögerungen des elektrischen Stroms relativ zur elektrischen Wechselspannung, sodass unterschiedliche Phasenanschnitts- bzw. Phasenabschnittswinkel erzielt werden können. In order to decrease the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor, the means for adjusting the electrical power consumption, according to some embodiments, an electrical phase control or a phase control section having the means for detecting such cooperates, so that when exceeding or falling below the predetermined threshold, a phase angle or a phase portion of the vacuum cleaner supplying AC voltage is adjusted or switched. In a phase angle control circuit, a current flow through the vacuum cleaner motor, for example, by a triac (short for triode for alternating current), an anti-parallel connection of two thyristors can be influenced. After a zero crossing of an alternating voltage (and the current) applied across the triac, the triac does not conduct the electric current until it receives a so-called ignition pulse. Only from this point in time or this "phase" of the AC signal, the vacuum cleaner motor is supplied with electrical energy until the next zero crossing. The later the triac is ignited, the lower the average electric power delivered to the vacuum cleaner motor. While in a phase control circuit, the current delayed after the zero crossing of the AC voltage is turned on and flows to the next zero crossing, it is reversed in the phase section control, ie the current is switched on immediately after the zero crossing and off again before the next zero crossing. According to embodiments of the present invention, the phase-angle control circuit comprises a digitally or analogically-adjustable electrical resistance (eg, a potentiometer) which can be changed by the means for detecting to reduce the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor, e.g. B. by means of Phasenanschnitt- or phase control circuit to adjust, if the detected physical quantity, such. B. the differential pressure value, exceeding or falling below the preset threshold corresponds. For example, an adjustment movement of a differential pressure switch caused by the detected physical difference variable can act on a potentiometer, which in turn is part of the drive circuit for the power control of the vacuum cleaner motor. The differently adjustable electrical resistance causes different phase delays of the electrical current relative to the electrical AC voltage, so that different Phasenanschnitts- or phase angle section can be achieved.

Gemäß manchen Ausführungsbeispielen kann die Einrichtung zum Erfassen auch eine Mehrzahl von Differenzdruckschaltern aufweisen, um bei Erreichen unterschiedlich hoher Differenzdruckschwellwerte stufenweise die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors zu erhöhen bzw. zu erniedrigen. According to some embodiments, the means for detecting may also include a plurality of differential pressure switches to gradually increase or decrease the electric power consumption of the vacuum cleaner when reaching different levels of differential pressure thresholds.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Staubsauger mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beeinflussung der elektrischen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors bereitgestellt. According to a further aspect of the present invention, a vacuum cleaner with a device according to the invention for influencing the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor is also provided.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Beeinflussung einer elektrischen Leistungsaufnahme eines Staubsaugermotors eines Staubsaugers mit einem in einen Saugluftstrom anordenbaren Staubfangbehälter bereitgestellt. Dabei umfasst das Verfahren einen Schritt des Erfassens einer Druckdifferenz zwischen einem ersten Saugluftdruck stromaufwärts des Staubfangbehälters und einen zweiten Saugluftdruck stromabwärts des Staubfangbehälters. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt des Verstellens der elektrischen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors, wenn die erfasste Druckdifferenz einen voreingestellten Differenzdruckschwellwert über- oder unterschreitet. According to yet another aspect, there is provided a method for influencing an electrical power consumption of a vacuum cleaner motor of a vacuum cleaner having a dust collector disposable in a suction air flow. In this case, the method comprises a step of detecting a pressure difference between a first suction air pressure upstream of the dust collecting container and a second suction air pressure downstream of the dust collecting container. Furthermore, the method comprises a step of adjusting the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor when the detected pressure difference exceeds or falls below a preset differential pressure threshold value.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern. Advantageous embodiments and developments, which can be used individually or in combination with each other, are the subject of the dependent claims. The reference numerals in the claims have no limiting effect but are merely intended to improve their readability.

Bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann ein einfacher und somit kostengünstiger Differenzdruckschalter den Unterdruck vor und nach einem Filterbeutel aufnehmen, wodurch der Differenzdruck gewonnen werden kann. Da sich der so ermittelte Differenzdruck bei einer Veränderung des Bodenbelags (Hartboden – Teppich) nur geringfügig ändert und bei zunehmender Befüllung des Beutels mit Staub ansteigt, hat die Veränderung des Bodenbelags nahezu keinen Einfluss. Bei Erreichen eines voreingestellten Unter- bzw. Differenzdruckwerts, der bei einem Gebläse mit maximal 1400 Watt elektrischer Leistungsaufnahme und ca. 200 g Staubbefüllung beispielsweise bei ca. 50 mbar liegt, schaltet der Unter- bzw. Differenzdruckschalter durch und kann somit auf vergleichsweise einfache Weise den durch die Phasenanschnittsteuerschaltung bewirkten Phasenanschnittwinkel verändern. Hierdurch kann die elektrische Leistung des Gebläses erhöht werden, um der Befüllung des Filterbeutels entgegenzuwirken. In embodiments of the present invention, a simple and thus cost differential pressure switch can absorb the negative pressure before and after a filter bag, whereby the differential pressure can be obtained. Since the differential pressure thus determined changes only slightly with a change in the floor covering (hard floor carpet) and increases with increasing filling of the bag with dust, the change in the floor covering has almost no influence. Upon reaching a preset lower or differential pressure value, which is at a fan with a maximum of 1400 watts of electrical power and about 200 g of dust filling, for example, at about 50 mbar, switches the lower or differential pressure switch and can thus in a relatively simple way change phase angle caused by the phase gating control circuit. In this way, the electric power of the fan can be increased to counteract the filling of the filter bag.

Durch Veränderung eines Widerstandswerts eines Phasenschiebers der Phasenanschnittsteuerschaltung kann die Änderung des Phasenanschnitts ohne Verwendung eines aufwändigen und komplizierten Mikrokontrollers und somit relativ kostengünstig realisiert werden. Der Differenzdruckschalter gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann lediglich eine einfache Umschaltung (z. B. Widerstandsumschaltung) in der Phasenanschnittsteuerschaltung vornehmen. By changing a resistance value of a phase shifter of the phase control circuit, the change of the phase angle can be realized without using a complicated and complicated microcontroller and thus relatively inexpensively. The differential pressure switch according to embodiments of the present invention can only make a simple switching (eg, resistance switching) in the phase gating control circuit.

Optional kann gemäß Ausführungsbeispielen die elektrische Leistung auch mehrfach stufenweise erhöht bzw. erniedrigt werden. Hierzu können mehrere analoge oder digitale Differenzdruckschalter bzw. -dosen mit unterschiedlichen Schaltpunkten eingesetzt werden, welche je nach vorherrschendem Differenzdruck den Phasenanschnitt verändern. Optionally, according to embodiments, the electrical power can also be increased or decreased several times in steps. For this purpose, several analog or digital differential pressure switches or sockets can be used with different switching points, which change the phase angle depending on the prevailing differential pressure.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Beeinflussung einer elektrischen Leistungsaufnahme eines Staubsaugermotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of a device for influencing an electrical power consumption of a vacuum cleaner motor according to an embodiment of the present invention;

2 ein Ausführungsbeispiel einer in einer Einrichtung zum Verstellen der elektrischen Leistungsaufnahme eingesetzten Phasenanschnittsteuerschaltung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 an embodiment of a phase control circuit used in a device for adjusting the electrical power consumption, according to an embodiment of the present invention;

3a eine schematische, vergleichende Darstellung von Saugluftmenge und elektrischer Leistung aufgetragen über eine Beladung eines Staubfangbehälters bei genau einem eingesetzten Differenzdruckschalter, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 3a a schematic, comparative representation of Saugluftmenge and electrical power plotted against a load of a dust collecting container at exactly one differential pressure switch used, according to an embodiment of the present invention; and

3b eine schematische, vergleichende Darstellung von Saugluftmenge und elektrischer Leistung aufgetragen über eine Beladung eines Staubfangbehälters bei mehreren eingesetzten Differenzdruckschaltern, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3b a schematic, comparative representation of Saugluftmenge and electrical power plotted against a load of a dust collecting container at several differential pressure switches used, according to another embodiment of the present invention.

Bei der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. In the following description of preferred embodiments of the present invention, like reference characters designate like or similar components.

Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung 10 zur Beeinflussung einer elektrischen Leistungsaufnahme eines Staubsaugermotors 11 eines Staubsaugers 12 mit einem in einem Saugluftstrom 13 anordenbaren bzw. angeordneten Staubfangbehälter 14. Der Staubsaugermotor 11 dient zum Antrieb eines Gebläses 15, welches den Saugluftstrom 13 von einer (in der 1 nicht dargestellten) Düse über ein Saugrohr (nicht dargestellt) oder einen Schlauch in einen Staubraum und damit durch den Staubfangbehälter 14 bewirkt. The 1 shows a schematic representation of a device 10 for influencing an electrical power consumption of a vacuum cleaner motor 11 a vacuum cleaner 12 with one in a suction air stream 13 arranged or arranged dust collector 14 , The vacuum cleaner motor 11 serves to drive a blower 15 , which the suction air flow 13 from one (in the 1 not shown) nozzle via a suction pipe (not shown) or a hose into a dust chamber and thus through the dust collector 14 causes.

Die Vorrichtung 10 weist eine Einrichtung 16 zum Erfassen einer Druckdifferenz ∆P zwischen einem ersten Saugluftdruck P₁ stromaufwärts zum Staubfangbehälter 14 und einem zweiten Saugluftdruck P₂ stromabwärts zum Staubfangbehälter 14 auf. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 10 eine Einrichtung 17 zum Verstellen der elektrischen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors 11, wenn die erfasste Druckdifferenz ∆P einen voreingestellten Differenzdruckschwellwert ∆P_S über- oder unterschreitet. Das bedeutet, dass die Einrichtung 17 zum Verstellen einerseits ausgebildet ist, um die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors 11 zu erhöhen, wenn die erfasste Druckdifferenz ∆P den vordefinierten Differenzdruckschwellwert ∆P_S übersteigt. Zum anderen ist die Einrichtung 17 zum Verstellen ausgebildet, um die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors 11 zu senken, wenn die erfasste Druckdifferenz ∆P den vordefinierten Differenzdruckschwellwert ∆P_S unterschreitet. The device 10 has a facility 16 for detecting a pressure difference ΔP between a first suction air pressure P ₁ upstream of the dust collector 14 and a second suction air pressure P ₂ downstream of the dust collector 14 on. Furthermore, the device comprises 10 An institution 17 for adjusting the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor 11 when the detected pressure difference .DELTA.P exceeds or falls below a preset differential pressure threshold .DELTA.P _S. That means the device 17 adapted for adjusting, on the one hand, to the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor 11 increase when the detected pressure difference .DELTA.P exceeds the predefined differential pressure threshold .DELTA.P _S. The other is the decor 17 adapted to adjust the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor 11 to decrease when the detected pressure difference .DELTA.P falls below the predefined differential pressure threshold .DELTA.P _S.

Zum Ermitteln der Druckdifferenz ∆P kann die Einrichtung 16 zum Erfassen beispielsweise einen Differenzdruckschalter bzw. eine Differenzdruckdose aufweisen, welche mit der Einrichtung 17 zum Verstellen der elektrischen Leistungsaufnahme derart zusammenwirkt, sodass bei Erreichen des voreingestellten Differenzdruckschwellwerts ∆P_S ein Schaltsignal zum Verstellen (Erhöhen bzw. Verringern) der elektrischen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors 11 bereitgestellt wird. To determine the pressure difference ΔP, the device 16 for example, to detect a differential pressure switch or a differential pressure box, which with the device 17 for adjusting the electrical power consumption cooperates such that upon reaching the preset differential pressure threshold .DELTA.P _S a switching signal for adjusting (increase or decrease) of the electric power consumption of the vacuum cleaner motor 11 provided.

Der Differenzdruckschalter bzw. -sensor kann die Differenz der zwei Absolutdrücke P₁ und P₂, d. h., den Differenzdruck ∆P, messen. Dazu kann der Differenzdruckschalter beispielsweise zwei Messkammern aufweisen, welche durch eine Membran hermetisch voneinander getrennt sind. Eine differenzdruckabhängige Auslenkung der Membran kann dann abgegriffen werden, wobei die Auslenkung ein Maß für die Größe des Differenzdrucks darstellt. Es sind sowohl analoge als auch digitale Differenzdruckschalter möglich. Bei analogen Differenzdruckschaltern kann die Auslenkung der Membran unmittelbar zur Verstellung eines Widerstandswerts, beispielsweise in einer Phasenanschnittsteuerschaltung, eingesetzt werden. Digitale Differenzdruckschalter können aus der Auslenkung der Membran ein elektrisches, digitales Schaltsignal ermitteln, durch welches beispielsweise eine Widerstandsumschaltung in einer Phasenanschnittsteuerschaltung vorgenommen werden kann. The differential pressure switch or sensor can measure the difference between the two absolute pressures P ₁ and P ₂ , ie, the differential pressure ΔP. For this purpose, the differential pressure switch may for example have two measuring chambers, which are hermetically separated from each other by a membrane. A differential pressure-dependent deflection of the membrane can then be tapped, wherein the deflection is a measure of the size of the differential pressure. Both analogue and digital differential pressure switches are possible. In the case of analog differential pressure switches, the deflection of the diaphragm can be used directly for adjusting a resistance value, for example in a phase control control circuit. Digital differential pressure switches can determine from the deflection of the diaphragm an electrical, digital switching signal, by which, for example, a resistance change in a phase control circuit can be made.

Der Differenzdruckschwellwert ∆P_S kann gemäß manchen Ausführungsbeispielen in Abhängigkeit von einer maximalen Leistungsaufnahme (z. B. 1400 Watt) des Staubsaugermotors 11 und einem vorbestimmten Füllstandschwellwert des Staubfangbehälters 14 (z. B. 200 g) eingestellt werden. Daraus kann sich dann beispielsweise ein Differenzdruckschwellwert ∆P_S von 50 mbar ergeben. Dazu könnte die Membran des Differenzdruckschalters beispielsweise auf geeignete Weise vorgespannt werden, sodass sich der Differenzdruckschwellwert ∆P_S für eine vorbestimmte Befüllung mit zunehmender maximaler Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors 11 vergrößern lässt. In vorteilhafter Weise ist also eine Vorspannung der Membran verstellbar, sodass der Differenzdrucksensor auf unterschiedliche Bodenpflegegeräte bzw. Staubsauger und Arbeitsbedingungen anpassbar ist. The differential pressure threshold ΔP _S may, according to some embodiments, be dependent upon a maximum power consumption (eg, 1400 watts) of the vacuum cleaner motor 11 and a predetermined level threshold of the dust collector 14 (eg 200 g). This may then result, for example, in a differential pressure threshold ΔP _S of 50 mbar. For this purpose, the diaphragm of the differential pressure switch could for example be biased in a suitable manner, so that the differential pressure threshold .DELTA.P _S for a predetermined filling with increasing maximum Power consumption of the vacuum cleaner motor 11 can enlarge. In an advantageous manner, therefore, a bias of the membrane is adjustable, so that the differential pressure sensor is adaptable to different ground care equipment or vacuum cleaner and working conditions.

Bei der in 1 beschriebenen Ausführungsform kann also ein relativ einfacher und kostengünstiger Differenzdruckschalter der Einrichtung 16 zum Erfassen einen Unterdruck P₁ vor und einen Unterdruck P₂ nach dem Staubfangbehälter 14 verarbeiten, um daraus den Differenzdruck ∆P zu ermitteln. Da sich der Differenzdruck ∆P bei einer Veränderung des abzusaugenden Bodenbelags bzw. Untergrunds nur geringfügig ändert und bei einer Befüllung des Staubfangbehälters 14 mit Staub ansteigt, hat die Veränderung des abzusaugenden Bodenbelags so gut wie keinen Einfluss auf den ermittelten Differenzdruck ∆P, der somit im Wesentlichen nur von dem Füllstand des Staubfangbehälters 14 abhängt. Bei Erreichen des voreingestellten Differenzdruckwerts ∆P_S aufgrund einer bestimmten Befüllung des Staubfangbehälters 14, schaltet der Differenzdruckschalter durch, um eine Veränderung der Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors 11 zu bewirken. At the in 1 described embodiment, therefore, a relatively simple and inexpensive differential pressure switch of the device 16 for detecting a negative pressure P ₁ before and a negative pressure P ₂ after the dust collector 14 process to determine the differential pressure ΔP. Since the differential pressure .DELTA.P changes only slightly with a change in the floor covering or substrate to be suctioned off and when the dust collection container is filled 14 rises with dust, the change in the floor covering to be sucked off has virtually no influence on the determined differential pressure ΔP, which thus essentially depends only on the level of the dust collector 14 depends. Upon reaching the preset differential pressure value ΔP _S due to a certain filling of the dust collector 14 , the differential pressure switch turns to a change in power consumption of the vacuum cleaner motor 11 to effect.

Die Einrichtung 17 zum Verstellen der elektrischen Leistungsaufnahme kann dazu beispielsweise eine elektrische Phasenanschnitt- oder eine Phasenabschnittsteuerschaltung aufweisen, die mit der Einrichtung 16 zum Erfassen derart zusammenwirkt, dass bei Erreichen des Schwellwerts ∆P_S ein Phasenanschnitt oder ein Phasenabschnitt einer dem Staubsaugermotor 11 bereitgestellten Wechselspannung umgeschaltet bzw. verstellt wird. Beispielsweise kann die Phasenanschnitt- oder Phasenabschnittsteuerschaltung einen einstellbaren elektrischen Widerstand (z. B. ein Potentiometer) aufweisen, der vermittels der Einrichtung 16 zum Erfassen, insbesondere vermittels des Differenzdruckschalters, verändert werden kann, um die dem Staubsaugermotor 11 zugeführte elektrische Leistung zu verstellen, wenn der vorbestimmte Differenzdruckschwellwert ∆P_S über- bzw. unterschritten wird. The device 17 For adjusting the electrical power consumption may, for example, an electrical phase control or a phase section control circuit having with the device 16 cooperates for detecting such that upon reaching the threshold .DELTA.P _S a phase angle or a phase portion of the vacuum cleaner motor 11 switched AC voltage is switched or adjusted. For example, the phase-gated or phase-portion control circuit may include an adjustable electrical resistance (eg, a potentiometer) that may be provided by the device 16 for detecting, in particular by means of the differential pressure switch, can be changed to the the vacuum cleaner motor 11 to adjust supplied electric power when the predetermined differential pressure threshold .DELTA.P _{S is} exceeded or fallen below.

Dies wird exemplarisch anhand einer in der 2 skizzierten möglichen Ausführungsform einer Phasenanschnittsteuerschaltung beschrieben. This is exemplified by a in the 2 outlined possible embodiment of a phase control circuit.

Die 2 zeigt eine schematische Schaltungsanordnung für eine Phasenanschnittsteuerschaltung 20, welche in der Einrichtung 17 zum Verstellen der elektrischen Leistungsaufnahme eingesetzt werden kann. Der elektrische Staubsaugermotor 11 wird über einen Triac T₁ gesteuert, welcher wiederum über einen Diac (Diode for Alternating Current, Diode für Wechselstrom) D₁ gezündet wird. Der Widerstand R₁ und der Kondensator bzw. die Kapazität C₁ bilden zusammen einen Phasenschieber, durch den eine Verzögerung einer Eingangswechselspannung U_IN erfolgt. Daher wird eine Schwellspannung des Diac D₁ erst nach einem Nulldurchgang der Eingangswechselspannung U_IN erreicht und der Triac T₁ zündet erst (kurz) vor dem nächsten Nulldurchgang der Eingangswechselspannung U_IN. Mit dem Potentiometer P₁ kann eine weniger verzögerte Wechselspannung beigemischt werden. Je kleiner der Widerstand des Potentiometers P₁ ist, desto früher zünden der Diac D₁ und der Triac T₁ und desto mehr elektrische Leistung kommt bei dem Staubsaugermotor 11 an. The 2 shows a schematic circuit arrangement for a phase control circuit 20 which in the institution 17 can be used to adjust the electrical power consumption. The electric vacuum cleaner motor 11 is controlled via a triac T ₁ , which in turn via a diac (Diode for Alternating Current, diode for AC) D _{1 is} ignited. The resistor R ₁ and the capacitor or the capacitor C ₁ together form a phase shifter, takes place by a delay of an input _AC voltage U _IN . Therefore, a threshold voltage of Diac D _{1 is reached} only after a zero crossing of the input AC voltage U _IN and the triac T ₁ ignites (briefly) before the next zero crossing of the input AC voltage U _IN . With the potentiometer P ₁ , a less delayed AC voltage can be added. The smaller the resistance of the potentiometer P ₁ , the sooner the Diac D ₁ and the triac T _{1 will} ignite and the more electric power will be produced by the vacuum cleaner motor 11 at.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel könnte der Differenz- bzw. Unterdruckschalter (UDS) also beispielsweise direkt auf den veränderbaren Widerstand des Potentiometers P₁ einwirken und diesen, je nach momentan gemessenem Differenzdruck ∆P, auf verschiedene Werte einstellen. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein differenzdruckabhängiger Widerstand R_S des Differenzdruckschalters UDS verwendet werden. Je nach Differenzdruckbereich verändert sich der elektrische Widerstand R_S des Differenzdruckschalters UDS. Durch Vergrößerung des elektrischen Widerstands R_S kann bei der in der 2 dargestellten Schaltung die elektrische Leistung am Elektromotor 11 vergrößert werden, wohingegen beispielsweise bei einer Verkleinerung des elektrischen Widerstands R_S die am Elektromotor 11 ankommende elektrische Leistung verringert wird. According to one exemplary embodiment, the differential or negative pressure switch (UDS) could thus act, for example, directly on the variable resistor of the potentiometer P ₁ and set it to different values, depending on the instantaneous measured differential pressure ΔP. Additionally or alternatively, a differential pressure-dependent resistor R _{S of} the differential pressure switch UDS can be used. Depending on the differential pressure range, the electrical resistance R _{S of} the differential pressure switch UDS changes. By increasing the electrical resistance R _S can in the in the 2 shown circuit, the electrical power to the electric motor 11 be increased, whereas, for example, at a reduction of the electrical resistance R _S on the electric motor 11 incoming electrical power is reduced.

Die Phasenanschnittsteuerschaltung 20 umfasst also einen einstellbaren elektrischen Widerstand (P₁ und/oder R_S), der vermittels der Einrichtung 16 zum Erfassen bzw. dem Differenzdruckschalter verändert werden kann, um die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors 11 vermittels der Phasenanschnittsteuerschaltung zu erhöhen bzw. zu erniedrigen, wenn die erfasste Druckdifferenz ∆P den Differenzdruckschwellwert ∆P_S über- bzw. unterschreitet. The phase control circuit 20 So includes an adjustable electrical resistance (P ₁ and / or R _S ), by means of the device 16 for detecting or the differential pressure switch can be changed to the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor 11 to increase or decrease by means of the phase control circuit when the detected pressure difference .DELTA.P exceeds or falls below the differential pressure threshold .DELTA.P _S.

Während der Differenzdrucksensor gemäß manchen Ausführungsbeispielen als diskreter Schalter zum Umschalten zwischen zwei diskreten elektrischen Widerstandswerten verwendet werden kann, kann der Differenzdruckschalter UDS gemäß anderen Ausführungsformen auch kontinuierlich, ansprechend auf den erfassten Differenzdruck ∆P, einen elektrischen Widerstandswert ändern (P₁ und/oder R_S), um die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugers 12 kontinuierlich an den Füllstand des Staubfangbehälters 14 anzupassen. Bei wiederum anderen Ausführungsbeispielen kann auch eine Mehrzahl von Differenzdruckschaltern vorgesehen sein, um bei einem Erreichen unterschiedlich hoher Differenzdruckschwellwerte diskret und stufenweise die elektrische Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors 11 zu erhöhen. Das bedeutet, dass n verschiedenen Differenzdruckschwellwerten ∆P₁, ∆P₂, ..., ∆P_n n Differenzdruckschalter zugeordnet sein können, um bei Erreichen des jeweiligen Differenzdruckschwellwerts eine Widerstandsänderung in der Leistungssteuerschaltung 20 vorzunehmen. Die Membranen dieser Differenzdruckschalter können also auf unterschiedliche Differenzdruckschwellwerte ∆P₁, ∆P₂, ..., ∆P_n voreingestellt sein. While the differential pressure sensor according to some embodiments may be used as a discrete switch for switching between two discrete electrical resistance values, according to other embodiments, the differential pressure switch UDS may also continuously change an electrical resistance value (P ₁ and / or R _{s) in} response to the sensed differential pressure ΔP ) to the electrical power consumption of the vacuum cleaner 12 continuously to the level of the dust collector 14 adapt. In yet other embodiments, a plurality of differential pressure switches may be provided to discreetly and stepwise the electric power consumption of the vacuum cleaner when reaching different levels of differential pressure thresholds 11 to increase. This means that n different differential pressure threshold values ΔP ₁ , ΔP ₂ ,..., ΔP _n n may be associated with a differential pressure switch to achieve a resistance change in the power control circuit upon reaching the respective differential pressure threshold 20 make. The membranes of these differential pressure switches can therefore be preset to different differential pressure threshold values ΔP ₁ , ΔP ₂ ,..., ΔP _n .

Die Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend bezugnehmend auf die 3a und 3b näher erläutert. The operation of embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS 3a and 3b explained in more detail.

Die 3a und 3b zeigen jeweils Grafiken 30 und 40, bei denen eine Füllung bzw. Beladung des Staubfangbehälters 14, beispielsweise in Form eines Staubbeutels, auf der Abszisse dargestellt ist. Auf der linken Ordinate ist jeweils eine angesaugte Luftmenge in l/s aufgetragen, wohingegen auf der rechten Ordinate jeweils eine vom Staubsaugermotor aufgenommene elektrische Leistung in W (Watt) dargestellt ist. Die Kurven 31 und 32 betreffen jeweils einen Staubsauger ohne jedwede Regelung oder Steuerung der elektrischen Leistung. Für sämtliche Beladungszustände wird die elektrische Leistung in dem dargestellten Beispiel konstant auf 1400 Watt gehalten (siehe Kurve 31). Das führt dazu, dass die angesaugte Luftmenge mit wachsendem Befüllungsgrad des Staubfangbehälters kontinuierlich abnimmt (siehe Kurve 32). Dabei lässt sich erkennen, dass bei Staubsaugern ohne spezielle Leistungsregelung die angesaugte Luftmenge bei leerem Staubbeutel höher als für eine gute Staubaufnahme nötig ist; dagegen niedriger als nötig, wenn sich der Staubbeutel mit Schmutz füllt. The 3a and 3b show each graphics 30 and 40 in which a filling or loading of the dust collector 14 , For example, in the form of a dust bag, is shown on the abscissa. On the left ordinate in each case a sucked amount of air in l / s is plotted, whereas on the right ordinate each recorded by the vacuum cleaner electric power in W (watts) is shown. The curves 31 and 32 each relate to a vacuum cleaner without any regulation or control of electrical power. For all loading conditions, the electric power in the example shown is kept constant at 1400 watts (see graph 31 ). As a result, the intake air volume decreases continuously as the degree of filling of the dust collector increases (see graph) 32 ). It can be seen that in vacuum cleaners without special power control, the sucked air volume is higher when empty dust bag than for a good dust absorption; but lower than necessary when the dust bag fills with dirt.

Die Kurven 33 und 34 beschreiben jeweils die Leistungsaufnahme und die angesaugte Luftmenge für einen Staubsauger mit einer herkömmlichen Luftmengenregelung, wobei die angesaugte Luftmenge stets auf einem konstanten Wert (hier: z. B. 35 l/s) gehalten wird (siehe Kurve 34). Anhand der dazu korrespondierenden Leistungskurve 33 lässt sich erkennen, dass die entsprechende Leistungsaufnahme bei einem niedrigen Staubbeutelfüllstand relativ gering ist und mit zunehmendem Befüllungsgrad bis zu dem Maximalwert von beispielsweise ca. 1400 Watt ansteigt. The curves 33 and 34 describe each the power consumption and the intake air volume for a vacuum cleaner with a conventional air flow control, the intake air is always kept at a constant value (here: eg 35 l / s) (see curve 34 ). Based on the corresponding power curve 33 It can be seen that the corresponding power consumption at a low dust bag level is relatively low and increases with increasing filling up to the maximum value of, for example, about 1400 watts.

Die beiden Kurven 35 und 36 in der 3a beschreiben die von einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgenommene elektrische Leistung sowie die angesaugte Luftmenge. Aus der 3a und den Kurven 35 und 36 lässt sich deutlich ein Füllstandsschwellwert von 200 g ausmachen. Es wird also eine physikalische Differenzgröße erfasst, wie z. B. ein Saugluftvolumenstrom oder ein Differenzdruckwert ∆P, von welcher aus auf diesen beispielhaften Füllstandsschwellwert von 200 g geschlossen werden kann. Im Falle der Ermittlung eines Differenzdrucks ∆P und bei einem Gebläse mit maximal 1400 Watt Leistungsaufnahme ergibt sich für den Füllstandsschwellwert von 200 g beispielsweise ein Differenzdruck ∆P von ca. 50 mbar. Solange der ermittelte Differenzdruck ∆P unterhalb der Differenzdruckschwelle ∆P_S von 50 mbar liegt, wird die dem Elektromotor 11 zugeführte elektrische Leistung auf einem unteren Niveau von hier beispielhaft 865 W gehalten. Solange sich die aufgenommene elektrische Leistung des Elektromotors 11 auf dem unteren Niveau befindet, sinkt mit zunehmender Befüllung des Staubbeutels 14 die angesaugte Luftmenge von beispielsweise 35 l/s auf 31 l/s. Bei Erreichen des Differenzdruckschwellwerts ∆P_S und damit des Füllstandsschwellwerts von 200 g wird die dem Elektromotor 11 zugeführte elektrische Leistung mit Hilfe der Phasenanschnittsteuerschaltung 20 von dem unteren Niveau (z. B. 865 W) diskret auf ein oberes Niveau von beispielsweise 1400 Watt angehoben, wodurch die angesaugte Luftmenge schlagartig von beispielsweise 31 l/s auf 39 l/s steigt, was oberhalb einer an sich benötigten Staubaufnahme liegt. Mit weiter zunehmender Beladung des Staubbehälters 14 verringert sich die angesaugte Luftmenge wieder von 39 l/s auf beispielsweise 35 l/s bei 400 g Beladung, was für eine gute Staubaufnahme allerdings immer noch ausreichend ist. The two curves 35 and 36 in the 3a describe the electrical power consumed by an embodiment of the present invention and the amount of air intake. From the 3a and the curves 35 and 36 can be clearly a level threshold of 200 g make. So it is detected a physical difference size, such. B. a Saugluftvolumenstrom or a differential pressure value .DELTA.P, from which can be closed to this exemplary level threshold of 200 g. In the case of determining a differential pressure .DELTA.P and a fan with a maximum of 1400 watts power consumption resulting for the level threshold of 200 g, for example, a differential pressure .DELTA.P of about 50 mbar. As long as the determined differential pressure ΔP is below the differential pressure threshold ΔP _S of 50 mbar, that is the electric motor 11 supplied electric power at a lower level of here exemplified 865 W. As long as the recorded electric power of the electric motor 11 is at the lower level, decreases with increasing filling of the dust bag 14 the sucked air quantity of for example 35 l / s to 31 l / s. Upon reaching the differential pressure threshold value ΔP _S and thus the filling level threshold value of 200 g, the electric motor becomes 11 supplied electric power by means of the phase control circuit 20 from the lower level (e.g., 865W) discreetly raised to an upper level of, for example, 1400 watts, whereby the sucked air quantity abruptly increases from, for example, 31 l / s to 39 l / s, which is above a per se required dust pickup. With further increasing loading of the dust container 14 The sucked air volume decreases again from 39 l / s to, for example, 35 l / s at 400 g load, which is still sufficient for a good dust pickup.

Die 3b unterscheidet sich von der 3a in den dort dargestellten Kurven 37 und 38, welche ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, in welchem die aufgenommene elektrische Leistung mit zunehmender Beladung des Staubfangbehälters 14 stufenweise über mehrere Schaltstufen erhöht wird. Im Gegensatz zu dem anhand der 3a illustrierten Ausführungsbeispiel, bei dem lediglich eine Schaltstufe bzw. ein Differenzdruckschalter zum Einsatz kommt, werden bei dem Ausführungsbeispiel der 3b mehrere analoge oder digitale Differenzdruckdosen mit unterschiedlichen Schaltpunkten (z.B. entsprechend 50 g, 100 g und 200 g Beladung) verwendet, welche je nach entsprechendem Differenzdruck den Phasenanschnitt einer Phasenanschnittsteuerschaltung verändern. The 3b is different from the 3a in the curves shown there 37 and 38 , which illustrate an embodiment of the present invention, in which the absorbed electric power with increasing loading of the dust collector 14 is gradually increased over several switching stages. In contrast to that on the basis of 3a In the embodiment illustrated in which only one switching stage or a differential pressure switch is used are in the embodiment of the 3b several analog or digital differential pressure cans with different switching points (eg corresponding to 50 g, 100 g and 200 g load) used, which change the phase angle of a phase control control circuit depending on the corresponding differential pressure.

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.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschritts zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details bzw. Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or component of a device may also be considered a corresponding method step or feature of a method step understand is. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt ist.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims, rather than by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Vorrichtung zur Beeinflussung einer elektrischen Leistungsaufnahme eines Staubsaugermotors, gemäß einem Ausführungsbeispiel Device for influencing an electrical power consumption of a vacuum cleaner, according to one embodiment
1111: Staubsaugermotor vacuum cleaner motor
1212: Staubsauger vacuum cleaner
1313: Saugluftstrom suction air
1414: Staubfangbehälter Dust catcher
1515: Gebläse fan
1616: Einrichtung zum Erfassen einer physikalischen Differenzgröße, insbesondere einer Druckdifferenz Device for detecting a physical difference variable, in particular a pressure difference
1717: Einrichtung zum Verstellen der elektrischen Leistungsaufnahme des Staubsaugermotors Device for adjusting the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor
2020: Phasenanschnittsteuerschaltung, gemäß einem Ausführungsbeispiel Phase control circuit, according to an embodiment
3030: Beladungs-Luftmengen- bzw. Beladungs-Leistungsdiagramm für eine einzelne Differenzdruckdose Loading air flow or load capacity diagram for a single differential pressure box
3131: konstante elektrische Leistungsaufnahme constant electrical power consumption
3232: abfallende Luftmenge bei konstanter Leistungsaufnahme decreasing air volume at constant power consumption
3333: elektrische Leistungsaufnahme bei konstant geregelter Luftmenge electrical power consumption with constant regulated air volume
3434: konstant geregelter Luftmenge constant regulated air volume
3535: Leistungsaufnahme bei einer Differenzdruckdose gemäß einem Ausführungsbeispiel Power consumption in a differential pressure cell according to one embodiment
3636: angesaugte Luftmenge bei einer Differenzdruckdose gemäß einem Ausführungsbeispiel sucked air quantity in a differential pressure box according to one embodiment
3737: elektrische Leistungsaufnahme bei mehreren Differenzdruckdosen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel electrical power consumption at several differential pressure boxes according to another embodiment
3838: angesaugte Luftmenge bei mehreren Differenzdruckdosen gemäß einem Ausführungsbeispiel sucked air quantity at several differential pressure doses according to one embodiment
4040: Beladungs-Luftmengen- bzw. Beladungs-Leistungsdiagramm bei mehreren Differenzdruckdosen Loading air flow rate or load capacity diagram with several differential pressure doses

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3307002 A1 [0002]
DE 3041167 A1 [0002]

Claims

Contraption ( 10 ) for influencing an electrical power consumption of a vacuum cleaner motor ( 11 ) of a vacuum cleaner ( 12 ) with one in a suction air stream ( 13 ) can be arranged dust collecting container ( 14 ), comprising: a body ( 16 ) for detecting a pressure difference between a first suction air pressure upstream of the dust collecting container (US Pat. 14 ) and a second suction air pressure downstream of the dust collection container ( 14 ); and a facility ( 17 ; 20 ) for adjusting the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor ( 11 ) when the detected pressure difference exceeds or falls below a preset differential pressure threshold.

The device ( 10 ) according to claim 1, wherein the device ( 16 ) for detecting the pressure difference comprises a differential pressure switch, which with the means for adjusting ( 17 ) of the electrical power consumption cooperates such that upon reaching the preset Differenzdruckschwellwert a switching signal to increase or decrease the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor ( 11 ) provided.

The device ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein the differential pressure threshold value in dependence on a maximum power consumption of the vacuum cleaner motor ( 11 ) and a predetermined level of the dust collector ( 14 ) can be adjusted.

The device ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein the device ( 17 ) for increasing the electrical power consumption, an electrical phase section or a phase control circuit ( 20 ) associated with the device ( 16 ) cooperates for detecting, so that when exceeding or falling below the threshold value, a phase portion or a phase angle of the vacuum cleaner motor ( 11 ) switched AC voltage is switched.

The device ( 10 ) according to claim 4, wherein the phase section or phase control circuit ( 20 ) comprises an adjustable electrical resistance which, by means of the device ( 16 ) for detecting the pressure difference can be changed to the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor ( 11 ) by means of the phase section or phase control circuit ( 20 ) to increase or decrease when the detected physical quantity is greater than or less than the preset level threshold.

The device ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein the device ( 16 ) for detecting a plurality of differential pressure switches, in order to achieve different levels of differential pressure thresholds in stages, the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor ( 11 ) increase.

The device ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the dust collecting container ( 14 ) is a dust filter bag.

A vacuum cleaner ( 12 ) with a device ( 10 ) for influencing the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor ( 11 ) according to one of the preceding claims.

Method for influencing an electrical power consumption of a vacuum cleaner motor ( 11 ) of a vacuum cleaner ( 12 ) with one in a suction air stream ( 13 ) can be arranged dust collecting container ( 14 ), comprising the following steps: detecting a pressure difference between a first suction air pressure upstream of the dust collecting container ( 14 ) and a second suction air pressure downstream of the dust collection container ( 14 ); and adjusting the electrical power consumption of the vacuum cleaner motor ( 11 ) when the detected pressure difference exceeds or falls below a preset differential pressure threshold.