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Staubsauger der in Rede stehenden Art, auch Bodenreinigungsgeräte genannt, sind insbesondere in Form von handgeführten, elektromotorisch betriebenen Staubsaugern bekannt und werden im Haushaltsbereich sowie im gewerblichen Bereich zur Reinigung von Bodenflächen verwendet. Zumeist verfügen derartige Staubsauger über ein Grundgehäuse, in welchem der Elektromotor, auch Sauggebläsemotor genannt, zum Aufbau einer durch die Saugluft bewirkten Luftströmung integriert ist. An das Grundgehäuse wird zumeist ein Vorsatzgerät angeschlossen, so beispielsweise eine Bodendüse, welche eine auf einen Untergrund, so beispielsweise einen Teppichboden, einwirkende, rotierende Bürstenwalze aufweisen kann. Die Bodendüse weist üblicherweise einen Saugmund auf, mittels dem die vom Untergrund aufgesaugte Saugluft erfasst und durch einer Strömungsleitung zum Grundgehäuse geführt wird. Daneben sind weitere Vorsatzgeräte bekannt, welche insbesondere zur Feuchtbearbeitung von Bodenflächen ausgestaltet sind.
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Bei der Feuchtbearbeitung, so beispielsweise von Hartböden oder Teppichen, ist in der vom Untergrund aufgesaugten Saugluft ein durch zerstäubte Wasserpartikel bedingter Feuchtigkeitsanteil enthalten. Feuchtigkeit kann jedoch zu Kurzschlüssen, Ausfall und/ oder Zerstörung von elektronischen Bauelementen führen. Insofern wurde von je her bei der Entwicklung von für die Feuchtbearbeitung geeigneten Staubsaugern ein großes Augenmerk auf den Schutz der im Staubsauger vorhandenen elektronischen Bauelemente und Platinen gegen Beschädigung durch Feuchtigkeit gelegt. Die dafür aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen, wie Schutzlackierung von Leiterplatten, Beschichtungen beispielsweise durch Certonal, oder Vergießen elektronischer Bauelemente haben sich jedoch allesamt als nachteilig oder nicht ausreichend erwiesen. Auch in jüngster Zeit vorgenommene Maßnahmen, wie das Vorsehen eines Superabsorbers im Saugluftweg, welcher durch Kontakt mit Wasser aufquillt und dadurch weiteres Eindringen von Wasser verhindert, haben sich im Ergebnis nicht als zufriedenstellend erwiesen, da negative Effekte, wie hohe Druckverluste der Saugluft überwiegen.
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DE 199 47 980 A1 beschreibt einen Staubsauger, der mit einem Gebläseraum für ein Sauggebläse und deren Steuerelektronik sowie mit Bedienelementen am Gerätegehäuse zur elektrischen Leistungssteuerung des Sauggebläses ausgebildet ist, und bei dem die Bedienelemente zu einer Baugruppe über dem Gebläseraum zusammengefasst sind. Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Staubsauger anzugeben, bei dem elektronische Bauelemente einer Platine in einfacher, kostengünstiger und/oder effizienter Weise gegen Feuchtigkeit geschützt sind.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Demnach wird die Aufgabe gelöst durch einen Staubsauger mit einem Elektromotor zum Erzeugen von Saugluft, einer Platine und einem Platinengehäuse, wobei die Platine eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist, an der ersten Seite wenigstens ein erstes elektronisches Bauelement angeordnet ist, wenigstens ein Teil der zweiten Seite in einem Strömungsweg der Saugluft angeordnet ist, und das Platinengehäuse zum feuchtigkeitsdichten Abdecken des ersten elektronischen Bauelements gegen in der Saugluft enthaltene Feuchtigkeit ausgestaltet ist, wobei der Staubsauger wenigstens ein zweites elektronisches Bauelement aufweist, wobei das zweite elektronische Bauelement an der zweiten Seite und in dem Luftströmungsweg der Saugluft angeordnet ist, wobei das elektronische Bauelement als in Oberflächenmontage ausgeführtes SMD-Bauelement und das zweite elektronische Bauelement als in Durchsteckmontage ausgeführtes THT-Bauelement ausgeführt ist.
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Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist somit, dass, im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen, nicht die gesamte Platine in aufwändiger Weise von beiden Seiten durch Einhausung oder Einkapselung gegen Feuchtigkeit geschützt wird, sondern nur das auf der ersten Seite der Platine angeordnete erste elektronische Bauelement. Die vorgeschlagene Lösung lässt sich somit gegenüber herkömmlichen Ausgestaltungen wesentlich kostengünstiger und flexibler realisieren. Da das Platinengehäuse vorzugsweise von der ersten Seite lösbar ist, ist auch nach Anordnen des Platinengehäuses im Staubsauger eine Zugänglichkeit zum ersten elektronischen Bauelement gewährleistet, so dass, gegenüber einer durch Vergießen oder Einhausung gegen Feuchtigkeit geschützten Platine, auch ein nachträglicher Funktionstest oder eine Reparatur des ersten elektronischen Bauelements möglich ist.
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Die vorgeschlagene Lösung nutzt aus, dass THT-Bauelemente unempfindlicher gegen in der Saugluft enthaltene Feuchtigkeit als SMD-Bauelemente sind. Insofern wird vorgeschlagen, dass das Platinengehäuse nur ein als SMD-Bauelement ausgeführtes erstes elektronisches Bauelement abdeckt. Mit anderen Worten bewirkt das vorgeschlagene Platinengehäuse einen ausreichenden Schutz der relevanten elektronischen Bauelemente des Staubsaugers, so insbesondere der SMD-Bauelemente, gegen Zerstörung, Kurzschluss und/oder Ausfall aufgrund von in der Saugluft enthaltener Feuchtigkeit. In diesem Sinne wird eine räumliche Anordnung der Bauelemente nach ihrer Empfindlichkeit bzw. Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeitsbeaufschlagung vorgeschlagen, bei der eine Aufteilung der Bauelemente auf der Platine insbesondere so durchgeführt wird, dass die feuchtigkeitsempfindlichen Bauelemente in einer räumlich abgegrenzten Gruppe angeordnet sind, die durch das Platinengehäuse zum Zwecke des Schutzes vor Feuchtigkeit abgedeckt ist. Erfindungsgemäß werden die gegen Feuchtigkeitsbeaufschlagung empfindlicheren SMD-Bauelemente durch das Platinengehäuse geschützt, wobei alle SMD-Bauelemente geschützt sind. Insofern ist die erste Seite bevorzugt die dem Platinengehäuse zugewandte Seite der Platine und die dem Platinengehäuse abgewandte Seite der Platine ist die zweite Seite.
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Der Staubsauger ist bevorzugt als Bodenreinigungsgerät in Form eines handgeführten, elektromotorisch betriebenen Staubsaugers zur Verwendung im Haushaltsbereich und/oder industriellen Bereich ausgestaltet. Bei dem Elektromotor handelt es sich weiter bevorzugt um einen Sauggebläsemotor, der zum Erzeugen einer die Luftströmung bewirkenden Saugluft ausgestaltet ist, wobei der Elektromotor weiter bevorzugt als sogenannter schnell laufender Elektromotor ausgestaltet ist, so insbesondere für Umdrehungszahlen von mehr als 1.000 U/min, bevorzugt 10.000 U/min und weiter bevorzugt mehr als 30.000 U/min ausgestaltet ist. An einer Motorwelle des Elektromotors ist bevorzugt ein Lüfterrad zur Erzeugung der Saugluft angeflanscht und entsprechend drehfest mit der Motorwelle verbunden. Ebenso ist es möglich, dass der Staubsauger als Akkumulatorbetriebener Staubsauger ausgestaltet ist. Noch weiter bevorzugt weist der Staubsauger ein Grundgehäuse auf, wobei in einem Innenraum des Grundgehäuses der Sauggebläsemotor, das Platinengehäuse und/oder die Platine insbesondere zum Steuern des Elektromotors und/oder zum Steuern eines Akkuladevorganges angeordnet sind.
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Das Platinengehäuse ist bevorzugt gewölbe- und/oder deckelartig ausgestaltet und weist besonders bevorzugt eine flächige, durchgehende und/oder ebene Erstreckung auf, die ebenso groß wie die flächige Erstreckung der Platine oder geringfügig kleiner als die Erstreckung der Platine ist, so beispielsweise 5 % oder 10 % kleiner. Weiter bevorzugt ist das Platinengehäuse aus einem feuchtigkeitsdichten Material ausgestaltet und/oder weist entlang der flächigen Erstreckung keine Bohrungen, Löcher oder dergleichen auf. Der Begriff „das Platinengehäuse ist feuchtigkeitsdicht ausgestaltet“ meint insbesondere, dass keine Feuchtigkeit durch das Platinengehäuse hindurch dringen kann. Die Platine, auch Leiterplatte genannt, ist bezüglich ihrer Bestückung mit elektronischen Bauelementen zweigeteilt derart, dass auf der zweiten Seite THT-Bauelemente als zweite elektronischen Bauelemente angeordnet sind und auf der der zweiten Seite gegenüberliegenden ersten Seite SMD-Bauelemente als erste elektronischen Bauelemente angeordnet sind. Das Platinengehäuse ist insbesondere zum Aufnehmen, zum Überdecken und/oder zum wenigstens teilweise Überdecken der Platine ausgestaltet. Vorzugsweise ist das Platinengehäuse an dem Staubsauger vorgesehen oder befestigt, wobei die Platine an dem Platinengehäuse angeordnet ist. Ebenso kann die Platine an dem Staubsauger vorgesehen oder befestigt sein, wobei das Platinengehäuse an der Platine angeordnet ist. Schließlich können auch sowohl das Platinengehäuse und die Platine jeweils separat am Staubsauger befestigt oder angeordnet sein.
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Die THT-Bauelemente, ausgeschrieben Through-Hole-Technology oder auch Pin-in-Hole-Technology genannt, sind bevorzugt ausschließlich in Durchsteckmontage mit der Platine verbunden, werden so beispielsweise bei der Montage durch Montagelöcher in die Leiterplatte gesteckt und anschließend durch Löten mit einer Leiterbahn der Leiterplatte verbunden. Die SMD-Bauelemente, ausgeschrieben Surface-Mounted-Device, sind bevorzugt mittels lötfähiger Anschlussflächen in Oberflächenmontage direkt auf die Leiterplatte aufgelötet. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind auf der ersten Seite nur erste elektronische Bauelemente bzw. SMD-Bauelemente, und keine zweiten elektronischen Bauelemente bzw. THT-Bauelemente angeordnet, und auf der zweiten Seite nur THT-Bauelemente, und keine SMD-Bauelemente, vorgesehen. Bevorzugt sind eine Mehrzahl von ersten elektronischen Bauelementen vorgesehen, wobei ein erster Teil der ersten elektronischen Bauelemente durch das Platinengehäuse abgedeckt ist und ein zweiter Teil der ersten elektronischen Bauelementen in dem Strömungsweg der Saugluft angeordnet ist.
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Das Platinengehäuse kann aus einem Kunststoff oder einem sonstigen feuchtigkeitsresistenten Material ausgestaltet sein und deckt wenigstens einen Teil der ersten Seite mit dem ersten elektronischen Bauelement oder bevorzugt die komplette erste Seite gegen Feuchtigkeit ab, während, im abgedeckten Zustand, die zweite Seite durch das Platinengehäuse nicht abgedeckt ist. Zwischen dem Platinengehäuse und der Platine ist weiter bevorzugt ein umlaufende Dichtung angeordnet, wobei die erste Seite der Platine berührend an der Dichtung anliegt. Die Dichtung ist bevorzugt als O-Ring-Dichtung ausgestaltet, wobei weiter bevorzugt das Platinengehäuse an einem Rand eine Nut aufweist, in der die Dichtung unverlierbar an dem Platinengehäuse gehalten ist. Weiter bevorzugt verläuft die Dichtung entlang des gesamten Randes des Platinengehäuses und bildet so eine Dichtkante aus. Im abgedeckten Zustand des ersten elektronischen Bauelements, also wenn das Platinengehäuse bevorzugt mittels der Dichtung berührend an der ersten Seite der Platine anliegt, liegt die Dichtung weiter bevorzugt an einem Rand der Platine an. Das Platinengehäuse ist ferner ausgestaltet, dass es sich von der ersten Seite entfernen lässt, so dass dann das erste elektronische Bauelement, so beispielsweise für einen nachträglichen Funktionstest oder eine Reparatur, erreichbar ist. Vorzugsweise ist die ganze zweite Seite und/oder die Platine im Strömungsweg angeordnet.
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Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist wenigstens ein zweites elektronisches Bauelement vorgesehen, wobei das zweite elektronische Bauelement an der zweiten Seite und in dem Luftströmungsweg der Saugluft angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das zweite elektronische Bauelement als THT-Bauelement ausgestaltet. Sofern im Folgenden von SMD-Bauelement bzw. THT-Bauelement gesprochen wird, so ist damit das erste bzw. zweite elektronische Bauelement gemeint. Dadurch, dass durch das Platinengehäuse nur die an der ersten Seite angeordneten ersten elektronischen Bauelemente abgedeckt werden, vorzugsweise alle SMD-Bauelemente der ersten Seite, und andererseits durch das Platinengehäuse nicht die zweiten elektronischen Bauelemente der zweiten Seite abgedeckt werden, werden nach dieser Ausgestaltung die THT-Bauelemente, sowie mögliche weitere auf der zweiten Seite angeordnete elektronische Bauteile und/oder Kühlflächen, durch die Saugluft gekühlt. Das Platinengehäuse ist also in doppelter Hinsicht vorteilig, bietet so einerseits Schutz der ersten elektronischen Bauelemente gegen Beeinträchtigung durch Feuchtigkeit und positioniert die Platine bzw. die zweite Seite der Platine im Staubsauger derart, dass die zweiten elektronischen Bauelemente durch die Saugluft gekühlt werden. Dadurch lässt sich eine aufwendige, zusätzliche Kühlung der zweiten elektronischen Bauelemente einsparen.
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Nach einer noch weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind das Platinengehäuse und die Platine mittels eines Verbindungsmittels derart lösbar miteinander verbunden, dass im verbunden Zustand die Dichtung jeweils umlaufend berührend an dem Platinengehäuse und der Platine anliegt. Das Verbindungsmittel kann verschiedenartig ausgestaltet sein, so beispielsweise als Rasteinrichtung, als Verschraubung und/oder durch Verkleben. Die Rasteinrichtung ist bevorzugt an einem Rand des Platinengehäuses angeordnet, wobei weiter bevorzugt eine Mehrzahl von Rasteinrichtungen verteilt und/oder umlaufend am Rand des Platinengehäuses angeordnet sind. Weiter bevorzugt wird die Platine durch die Rasteinrichtung mit Federkraft beaufschlagt, so dass durch Verrasten der Platine mit der Rasteinrichtung die Platine durch die Federkraft an die Dichtung gepresst wird, so dass die Dichtigkeit gegen Eindringen von Feuchtigkeit erhöht wird. Bevorzugt ist die Rasteinrichtung ferner ausgestaltet, dass die Platine im verrasteten bzw. angeclipsten Zustand unverlierbar an dem Platinengehäuse befestigt ist.
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Dadurch, dass nach der vorab beschriebenen bevorzugten Weiterbildung durch die Rasteinrichtung eine Kraft auf die Platine bzw. die Dichtung ausgeübt wird, wird sichergestellt, dass die ersten elektronischen Bauelemente der ersten Seite gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in den durch das Platinengehäuse und die Platine gebildeten Innenraum, in dem im abgedeckten Zustand die ersten elektronischen Bauelemente zu liegen kommen, geschützt sind. Nach einer noch weiter bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich die Rasteinrichtung in Richtung ihrer Spitze weg vom Rand des Platinengehäuses und senkrecht zur flächigen Erstreckung des Platinengehäuses und weist noch weiter bevorzugt einen sich weg von der Spitz weg vom Rand in Richtung des Platinengehäuses erstreckenden Rasthaken auf.
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Um eine elektrische Kontaktierung der auf der zweiten Seite angeordneten zweiten elektronischen Bauelemente sowie möglicher sonstiger elektronischer Bauteile zu ermöglichen, ist nach einer Weiterbildung bevorzugt, dass an dem Platinengehäuse ein Randstecker derart angeordnet ist, dass ein freier Teil der ersten Seite, welcher sich außerhalb eines durch die umlaufende Dichtung begrenzten abgedeckten Teil der ersten Seite erstreckt, oder der durch die umlaufende Dichtung begrenzte, abgedeckte Teil der ersten Seite berührend an dem Stecker anliegt. Weiter bevorzugt ist an der Platine ein Steckergehäuse aufweisender Randstecker derart angeordnet, dass das Steckergehäuse teilweise innerhalb des von dem Platinengehäuse feuchtigkeitsdicht abgedeckten Teils der Platine liegt und dass die Kontur des Platinengehäuses derart an die Form des Steckergehäuses angepasst ist, dass die umlaufende Dichtung im Bereich des Steckergehäuses berührend an diesem anliegt.
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Bevorzugt ist an dem freien Teil der ersten Seite der Platine wenigstens ein elektrischer Kontaktbereich vorgesehen, der, wenn die erste Seite berührend an der Dichtung anliegt, eine elektrische Verbindung mit dem Randstecker herstellt. Der Randstecker kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein, so beispielsweise als Platinenstecker zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer Leiterbahn oder einem Steckkontakt der ersten Seite.
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Zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit den ersten elektronischen Bauelementen ist nach einer bevorzugten Weiterbildung an der ersten Seite ein in Oberflächenmontage ausgeführter Stecker vorgesehen, wobei das Platinengehäuse an seinem Rand eine Ausnehmung derart aufweist, dass eine mit dem Stecker verbundene Leitung durch die Aussparung aus dem Platinengehäuse herausführbar ist. Weiter bevorzugt weist das Platinengehäuse an seinem Rand eine Ausnehmung derart auf, dass die umlaufende Dichtung im Bereich der Ausnehmung berührend an einer Leitung anliegt, die im Bereich der Ausnehmung insbesondere parallel zur Oberflächenerstreckung der Platine geführt zwischen einem von dem Platinengehäuse nicht abgedeckten Teil und dem von dem Platinengehäuse abgedeckten Teil der Platine verläuft. Der in Oberflächenmontage ausgeführte Stecker kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein, wobei bevorzugt der Stecker als auf die Platine auflötbarer Steckverbinder ausgestaltet ist. Die Leitung weist beispielsweise eine Buchse auf, die auf den Stecker aufsteckbar ist. Die Aussparung ist weiter bevorzugt derart dimensioniert, dass bei durch die Ausführung herausgeführter Leitung weiterhin durch die Dichtung der durch das Platinengehäuse und die Platine gebildete Innenraum feuchtigkeitsdicht abgedichtet ist. Im Falle einer Flachbandleitung oder einer ein- bzw. mehradrigen ummantelten Leitung ist beispielsweise die Ausnehmung rechteckartig bzw. rund ausgestaltet. Durch die in Rede stehende Weiterbildung lässt sich in einfacher Weise die erste Seite elektrisch kontaktieren und gleichzeitig Dichtigkeit gegen Feuchtigkeit gewährleisten.
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Die Befestigung des Platinengehäuses an dem Staubsauger kann grundsätzlich beliebig erfolgen. Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die Platine und/oder das Platinengehäuse an einem Element des Staubsaugers befestigt, so beispielsweise an einem Grundgehäuse des Staubsaugers, an einer Halterung des Elektromotors oder einem sonstigen innerhalb des Staubsaugers angeordneten Element. Nach einer noch weiter bevorzugten Ausgestaltung weist der Staubsauger ein Grundgehäuse mit einer Aufnahmeeinrichtung und das Platinengehäuse wenigstens einen Anschlag zum Befestigen des Platinengehäuses an der Aufnahmeeinrichtung derart auf, dass durch Befestigen des Platinengehäuses an dem Grundgehäuse die Platine an das Platinengehäuse angedrückt wird. Weiter bevorzugt sind die Aufnahmeeinrichtung und der Anschlag derart ausgeführt, dass der Anschlag zum Befestigen des Platinengehäuses in die Aufnahmeeinrichtung einschiebbar ist. Weiter bevorzugt ist die Aufnahmeeinrichtung als Nut und der Anschlag federartig ausgestaltet, wobei eine Mehrzahl von Anschlägen an dem Platinengehäuse vorgesehen sein können, so besonders bevorzugt gegenüberliegend an dem Platinengehäuse angeordnet sind. Mittels der Aufnahmeeinrichtung kann also nicht nur das Platinengehäuse an dem Grundgehäuse des Staubsaugers befestigt werden, sondern wird auch der Druck auf die zwischen Platine und Platinengehäuse vorgesehene Dichtung durch Andrücken der Platine an das Platinengehäuse erhöht, was zu einem verbesserten Feuchtigkeitsschutz der durch das Platinengehäuse geschützten SMD-Bauelemente führt. Der Anschlag kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein, wobei jedoch der Anschlag besonders bevorzugt als Stift oder Zapfen ausgebildet ist, der sich weg vom Platinengehäuse erstreckt, vorzugsweise in eine Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur flächigen Erstreckung des Platinengehäuses. Weiter bevorzugt sind die Aufnahmeeinrichtung und der Anschlag derart ausgestaltet, dass der Anschlag formschlüssig in der Aufnahmeeinrichtung aufnehmbar ist und besonders bevorzugt schienenartig in der Aufnahmeeinrichtung verschiebbar ist.
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Nach einer noch weiter bevorzugten Ausgestaltung weist das Platinengehäuse eine weitere Kammer und eine die weitere Kammer begrenzende umlaufende Kammerdichtung derart auf, dass ein Kammerbereich der ersten Seite, welcher sich außerhalb eines durch die umlaufende Dichtung begrenzten abgedeckten Teils der ersten Seite erstreckt, berührend an der Kammerdichtung anliegt. Diese weitere Kammer stellt in einer bevorzugten Ausführungsform einen von der Feuchtigkeitsabdichtung des Platinengehäuses ausgenommenen Bereich dar, in dem ein mit der Saugluft in Verbindung stehender Sensor, insbesondere ein Drucksensor oder Feuchtigkeitssensor angeordnet ist.
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In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt, dass die weitere Kammer an ihrer der Kammerdichtung abgewandten Seite eine insbesondere als Befestigungsstutzen ausgeführte Öffnung aufweist. Die Öffnung bzw. der Befestigungsstutzen ist bevorzugt kreisrund und/oder mittels einer Bohrung oder Aussparung durchgängig ausgestaltet, so dass der Schlauch auf dem Befestigungsstutzen aufziehbar und mit diesem verbindbar ist.
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Weiter bevorzugt ist ein dichtend an der Öffnung befestigter sich längs erstreckender Hohlkörper, so beispielsweise ein Schlauch, zum Verbinden der weiteren Kammer mit einem von der weiteren Kammer beabstandeten Bereich, so beispielsweise einem strömungstechnisch vor einem Staubsammelraum des Staubsaugers gelegenen Bereich der Saugluft, vorgesehen. So lässt sich mit einem vorzugsweise in der weiteren Kammer eingesetzten Sensor, bspw. Druck- und/oder Feuchtigkeitssensor, der Druck und/oder die Feuchtigkeit in dem Kammerbereich unabhängig vom Umgebungsdruck ermitteln, da der Kammerbereich durch die umlaufende Kammerdichtung sowie das Platinengehäuse vorzugsweise druckdicht begrenzt und/oder umschlossen ist. Somit lässt sich in einfacher und kostengünstiger Weise eine Druckmessung und/oder eine Feuchtigkeitsmessung beispielsweise der Saugluft an einer strömungstechnisch von dem Sitz des auf der Platine angeordneten Sensors entfernten Stelle im Staubsauger bewerkstelligen. Bevorzugt ist die Kammerdichtung und/oder der weitere Kammerbereich derart ausgestaltet, dass nach Einbringen der Platine in das Platinengehäuse die weitere Kammer den Drucksensor vollständig gegen Feuchtigkeit und/oder gegen außerhalb der Kammer vorherrschende Drücke abdichtet.
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Ebenso kann eine Mehrzahl von separaten Kammern vorgesehen sein, die jeweils unterschiedliche Druckniveaus bilden und jeweils für unterschiedliche Druckmessungen verwendet werden können. Bei diesem Fall sind selbstredend auch eine Mehrzahl von Befestigungsstutzen vorgesehen, die jeweils mit einem Schlauch verbindbar sind. Weiter bevorzugt sind die Kammerdichtung und die Dichtung einteilig ausgestaltet.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 ein Platinengehäuse gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer, schematischer Ansicht,
- 2 das Platinengehäuse gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einer Platine in perspektivischer, schematischer Ansicht,
- 3 das Platinengehäuse gemäß 1 mit der Platine und einem Staubsauger in perspektivischer, schematischer Ansicht,
- 4 einen Ausschnitt des Platinengehäuses gemäß 1 in einer seitlichen, schematischer Schnittansicht, und
- 5 einen weiteren Ausschnitt des Platinengehäuses gemäß 1 in rückwärtiger perspektivischer Ansicht der Kammer.
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1 zeigt ein Platinengehäuse 1 zur Aufnahme einer Platine 2, gezeigt in 2, wobei die so entstehende Einheit aus Platinengehäuse 1 und Platine 2 in ein Grundgehäuse 3 eines Staubsaugers, gezeigt in 3, einführbar ist.
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Zurückkommend auf 1 ist das Platinengehäuse 1 aus einem Kunststoff ausgestaltet und weist eine flächige, durchgehende Wandung 4 auf, an deren Rändern eine die Wandung 4 überragende Nut 5 angeordnet ist, wie im Detail aus 4 zu erkennen ist, in die eine umlaufende Dichtung 6 eingefügt ist. Am Rand des Platinengehäuses 1 sind drei Rasteinrichtungen 7 vorgesehen, die jeweils einen sich weg vom Rand in Richtung der Wandung 4 erstreckenden Rasthaken 8 aufweisen.
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Die Platine 2 sowie das Platinengehäuse 1 sind derart dimensioniert, dass, wie in 2 gezeigt, die Platine 2 mittels der Rasthaken 8 in die Rasteinrichtungen 7 derart einrastbar ist, symbolisiert durch die Pfeile 9, dass die Platine 2 mit ihrer ersten Seite 10 berührend an der Dichtung 6 zu liegen kommt. Da die Dichtung 6 umlaufend an dem Rand des Platinengehäuses 2 angeordnet ist, wird durch die erste Seite 10, die Dichtung 6 sowie die Wandung 4 bzw. das Platinengehäuse 1 ein begrenzter und abgeschlossener Innenraum 11 geschaffen.
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Wie aus der Schnittansicht in 4 im Detail ersichtlich ist, überdeckt die Platine 2 die Wandung 4, eingerastet in den Rasthaken 8 der Rasteinrichtung 7. Die Platine 2 erstreckt sich parallel zur flächigen Erstreckung der Wandung 4, wobei zwischen Platine 2 und Wandung 4 ein Abstand 12 verbleibt. Dieser Abstand 12 ist in seinem Abstandsmaß von der Bauhöhe der ersten elektronischen Bauelemente 13 abhängig und kann zwischen 5 und 50 mm betragen, bevorzugt etwa 10 mm betragen. Auf ihrer ersten Seite 10 weist die Platine 2 eine Vielzahl von in Oberflächenmontage ausgeführten elektronischen SMD-Bauelementen 13 als erste elektronische Bauelemente 13 sowie auf ihrer der ersten Seite 10 gegenüberliegenden zweiten Seite 14 eine Vielzahl von in Durchsteckmontage ausgeführten elektronischen THT-Bauelementen 15 als zweite elektronische Bauelemente 15 auf. Die Platine 2 ist im Staubsauger derart angeordnet, dass wenigstens ein Teil der zweiten Seite 14 in einem Strömungsweg der Saugluft angeordnet ist. Im abgedeckten Zustand, also nachdem die Platine 2, in 2 durch die Pfeile 9 symbolisiert. mittels der Rasteinrichtungen 7 mit dem Platinengehäuse 1 verrastet ist, wie in 4 dargestellt, sind die SMD-Bauelemente 13 in dem Innenraum 11 angeordnet und dadurch feuchtigkeitsdicht durch das Platinengehäuse 1 abgedeckt.
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Sofern nun Feuchtigkeit in der durch einen Elektromotor 25 des Staubsaugers erzeugten Saugluft enthalten ist, so kommen die SMD-Bauelemente 13 nicht in Kontakt mit der Feuchtigkeit, und sind daher gegen Zerstörung, Kurzschluss und/oder Ausfall aufgrund von Feuchtigkeit geschützt. Die THT-Bauelemente 15 sind zwar durch das Platinengehäuse 1 nicht gegen Feuchtigkeit geschützt, allerdings gegenüber SMD-Bauelementen 13 resistenter gegenüber Feuchtigkeit, so dass bei dem typischerweise in der Saugluft enthaltenen Feuchtigkeitsanteil auch keine Beschädigung, Ausfall und/oder Zerstörung der THT-Bauelemente 15 durch Feuchtigkeit zu befürchten ist.
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Mit anderen Worten findet vorliegend eine Aufteilung der elektronischen Bauelemente zum Steuern des Elektromotors 25 des Staubsaugers derart statt, dass ausschließlich die SMD-Bauelemente 13 auf der ersten Seite 10 und ausschließlich die THT-Bauelemente 15 auf der zweiten Seite 14 angeordnet sind.
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Zum elektrischen Kontaktieren der auf der Platine 2 vorgesehenen THT-Bauelemente 15 sowie der SMD-Bauelemente 13 sind an der Platine 2 ein oder mehrere Randstecker 16 vorgesehen, welche jeweils eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten, nicht gezeigt, aufweisen. Der Randstecker 16 ist außerhalb eines durch die umlaufende Dichtung 6 begrenzten abgedeckten Teils der ersten Seite 10 angeordnet und wird in einer ersten der 2 gezeigten Ausführungsform von dem Platinengehäuse 1 nicht abgedeckt. In einer weiteren in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsform liegt der Randstecker 16 im Randbereich des Platinengehäuses 1 und wird bezüglich seiner Kontur vom Rand des Platinengehäuses im Sinne einer Negativform derart freigestellt, dass die umlaufende Dichtung gegen das Gehäuse des Randsteckers 16 anliegt und feuchtigkeitsdicht abdichtet,
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Zum elektrischen Kontaktieren, insbesondere der an der ersten Seite 10 angeordneten und von dem Platinengehäuse 1 feuchtigkeitsdicht abgedichteten SMD-Bauelemente, ist ein in Oberflächenmontage ausgeführter Stecker vorgesehen, von dem aus eine Leitung durch eine Aussparung oder Ausnehmung 17 aus dem Platinengehäuse 1 herausführbar ist. Die Ausnehmung 17 ist an dem Rand des Platinengehäuses 1 derart angeordnet und dimensioniert, dass im abgedeckten Zustand die Leitung zwischen Platine 2 und Dichtung 6 zu liegen kommt, so dass also auch bei herausgeführter Leitung der Innenraum 11 feuchtigkeitsdicht abgeschlossen ist.
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Um nun das Platinengehäuse 1 mit daran eingerasteter Platine 2, gezeigt in 3 oder 4, an dem Staubsauger zu befestigen, sind an dem Platinengehäuse 1 mehrere Anschläge 18 vorgesehen, die sich vom Rand des Platinengehäuses 1 weg erstrecken. Korrespondierend zu den Anschlägen 18 sind an dem Staubsauger Aufnahmeeinrichtungen 19 vorgesehen, in die die Anschläge 18, und somit das Platinengehäuse 1 mit der Platine 2, einschiebbar sind. Konkret sind dazu die Aufnahmeeinrichtungen 19 als Führungen ausgestaltet, so dass das Platinengehäuse 1 an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten mittels der Anschläge 18 in die Führungen 19 formschlüssig einschiebbar ist. Nach Einschieben der Platine 2 mit dem Platinengehäuse 1 in den Staubsauger, wie durch die Pfeile 24 angedeutet, sind die THT-Bauelemente 15 in einem Luftströmungsweg, der durch den Elektromotor 25 bewirkten Saugluftströmung angeordnet und werden dadurch gekühlt.
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Wie vorab ausgeführt, wird die Platine 2 einerseits durch Formschluss mit der Außenkante des Platinengehäuses 1 durch die Rasteinrichtungen 7 fixiert, wobei andererseits mittels der Rasthaken 8 eine axiale Vorspannung der Platine 2 gegenüber dem Platinengehäuse 1 bewirkt wird. Durch die Montage im Staubsauger, wie in 3 gezeigt, erfolgt die endgültige Fixierung der Platine 2 auf dem Platinengehäuse 1 durch Einschieben des Platinengehäuses 1 mit der Platine 2 in die Aufnahmeeinrichtungen 19.
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Wiederum bezugnehmend auf 1 weist das Platinengehäuse 1 eine weitere Kammer 20 auf, welche, mittels einer mit der Dichtung 6 einteilig ausgeführten Kammerdichtung 21, von dem Innenraum 11 vollständig separiert ist, also von dem Innenraum 11 feuchtigkeitsdicht und druckdicht getrennt ist, wenn die Platine 2 umlaufend berührend an der Kammerdichtung 21 sowie der Dichtung 6 anliegt. In diesem Kammerbereich der ersten Seite 10 ist ein Drucksensor 22, siehe 3 angeordnet, der im abgedeckten Zustand innerhalb der weiteren Kammer 20 zu liegen kommt.
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An ihrer der Kammerdichtung 21 abgewandten Seite weist die weitere Kammer 20 eine als Befestigungsstutzen 23 ausgeführte Öffnung 23 auf. Sofern nun an dem Befestigungsstutzen 23 ein Schlauch angebracht ist, der in einem von der weiteren Kammer 20 beabstandeten Bereich, so beispielsweise einem strömungstechnisch vor einem Staubsammelraum des Staubsaugers gelegenen Bereich der Saugluft endet, so lässt sich mittels des Drucksensors 22 der Druck in diesem Bereich messen, ohne dass dafür an dieser Stelle ein Drucksensor 22 angeordnet sein muss. Denn dadurch, dass die weitere Kammer 20 mittels der Kammerdichtung 21 gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, lässt sich der Drucksensor 22 in einfacher Weise auf der Platine 2 integrieren.
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Im Ergebnis wird durch das vorgeschlagene Platinengehäuse 1 einerseits eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit bereitgestellt, wie gegen Feuchtigkeit besonders empfindliche SMD-Bauelemente 13 innerhalb des Staubsaugers gegen Feuchtigkeit geschützt werden können und andererseits eine Möglichkeit gegeben, wie zudem ein Drucksensor 22 in technisch einfacher Weise integriert werden kann, ohne dass bei der separaten Montage der Drucksensor 22 berührt oder kontaktiert werden muss.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Platinengehäuse
- 2
- Platine
- 3
- Grundgehäuse
- 4
- Wandung
- 5
- Nut
- 6
- O-Ring Dichtung
- 7
- Rasteinrichtung
- 8
- Rasthaken
- 9
- Pfeil
- 10
- Erste Seite
- 11
- Innenraum
- 12
- Abstand
- 13
- Erstes elektronisches Bauelement, SMD-Bauelement
- 14
- Zweite Seite
- 15
- Zweites elektronisches Bauelement, THT-Bauelement
- 1 6
- Randstecker
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Anschlag
- 19
- Ausnahmeeinrichtung
- 20
- Weitere Kammer
- 21
- Kammerdichtung
- 22
- Drucksensor
- 23
- Befestigungsstutzen, Öffnung
- 24
- Pfeil
- 25
- Elektromotor
