DE102018128838A1

DE102018128838A1 - Verfahren zum Betrieb eines Staubsaugersystems sowie Staubsaugersystem

Info

Publication number: DE102018128838A1
Application number: DE102018128838.7A
Authority: DE
Inventors: Eugen Balzer; Wilfried Bruns
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2020-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Staubsaugersystems (1) mit einem Staubsauger (10) mit einem Gebläse (12), welches einen Luftstrom (A) erzeugt, wobei das Gebläse (12) einen Elektromotor (12b) aufweist, welcher ein Laufrad (12a) des Gebläses (12) antreibt, und mit einer auswechselbaren Saugdüse (18), welche mit dem Staubsauger (10) verbunden ist und über einen Untergrund (2) geführt wird, das Verfahren mit wenigstens den Schritten:• Betreiben (100) des Elektromotors (12b) mit einer ersten Leistung zu einem ersten Zeitpunkt (t1),• Erfassen (200a) oder Bestimmen (200b) einer ersten Drehzahl (U1) und/oder eines ersten Drehmoments des Elektromotors (12b) zu dem ersten Zeitpunkt (t1),• Bestimmen (700) der verwendeten Saugdüse (18) in Abhängigkeit von wenigstens zwei Betriebsparametern der ersten Leistung, der ersten Drehzahl (U1) und des ersten Drehmoments des Elektromotors (12b), und• Betreiben (800) des Elektromotors (12b) mit einer weiteren Leistung in Abhängigkeit der bestimmten verwendeten Saugdüse (18).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Staubsaugersystems gemäß dem Patentanspruch 1 sowie ein Staubsaugsystem zur Ausführung eines derartigen Verfahrens gemäß des Patentanspruchs 15.
Zu den Reinigungsgeräten gehören die Staubsauger, welche Luft samt Schmutz von einem Untergrund in sich einsaugen und die Luft zumindest im Wesentlichen vom Schmutz gereinigt wieder nach außen hin abgeben können. Ein Staubsauger weist hierzu ein Gebläse auf, welches den Luftstrom erzeugen kann. Auf der Ansaugseite des Gebläses kann hierdurch ein Unterdruck erzeugt werden, welcher für ein Nachströmen von Luft sorgen kann; dieser Abschnitt des Staubsaugers kann auch als Unterdruckbereich des Staubsaugers bezeichnet werden. Die Führung des Luftstroms samt Schmutz kann, je nach Ausführungsform des Staubsaugers, direkt über eine Saugdüse als Ansaugöffnung erfolgen, welche Bestandteil des Staubsaugers selbst ist. Die Saugdüse, welche auch als Bodendüse bezeichnet werden kann, kann jedoch auch über einen Saugschlauch und ggfs. über ein zusätzliches Teleskoprohr mit dem Staubsauger verbunden sein; in diesem Fall können der Staubsauger und die übrigen Komponenten wie Saugdüse, Saugschlauch und ggfs. Teleskoprohr zusammen auch als Staubsaugersystem bezeichnet werden. In jedem Fall kann die Saugdüse von einem Benutzer über einen Untergrund geführt werden, um von dort Schmutz mit der eingesogenen Luft aufzunehmen.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Gebläses, zu der der Luftstrom hin gerichtet ist, befinden sich üblicherweise wenigstens ein Filter bzw. ein Filtersystem, durch den der Luftstrom hindurchgeführt wird. Dieser Abschnitt des Staubsaugers kann auch als Überdruckbereich des Staubsaugers bezeichnet werden. Der Filter kann den Schmutz wie z.B. Staub, insbesondere Hausstaub, sowie sonstige kleinere Partikel aus dem Luftstrom zurückhalten und hierdurch den Luftstrom filtern, welcher dann den Staubsauger sauberer als beim Einsaugen verlassen kann. Hierdurch kann der Untergrund vom Schmutz gereinigt werden. Der Untergrund kann eine beliebige Oberfläche wie z.B. ein Fußboden bzw. dessen Bodenbelag sein.
Da Fußböden unterschiedlich beschaffen sein bzw. unterschiedliche Bodenbeläge wie z.B. Teppich, Fliesen, Laminat, Parkett und dergleichen aufweisen können, werden die Fußböden üblicherweise zwischen Hartböden, auch Glattböden genannt, und Teppichböden unterschieden. Die Art des Fußbodens wirkt sich dabei auf die Anforderungen aus, welche an den Staubsauger bzw. an dessen Saugdüse gestellt werden. So kann der Schmutz mit vergleichsweise geringer Gebläseleistung von einem Hart- bzw. Glattboden abgesogen werden, da zum einen der Schmutz lose auf der glatten Oberflächen des Bodenbelags liegen und zum anderen der Abstand zwischen den Saugdüse und der Oberfläche des Bodenbelags vergleichsweise gering in der Höhe eingestellt werden kann, was das Erzeugen des erforderlichen Unterdrucks begünstigen kann. Zwischen der Saugdüse und dem Glattboden stellt sich somit eine vergleichsweise kleine Blendenöffnung ein, so dass der erforderliche Luftstrom mit vergleichsweise geringer Gebläseleistung erzeugt werden kann.
Im Gegensatz dazu kann der Schmutz bei Teppichböden als Bodenbelag zwischen bzw. an den Teppichfasern gehalten werden, so dass eine größere Gebläseleistung erforderlich sein kann, um den Schmutz mit dem eingesogenen Luftstrom mitzuführen. Auch können die Teppichfasern eine luftdurchlässige Zwischenschicht zwischen dem die Teppichfasern haltenden Grundkörpers des Teppichs und der Saugdüse bilden, welche den Abstand der Saugdüse zum luftundurchlässigen Untergrund vergrößern kann, so dass mehr Luft seitlich durch die Teppichfasern hindurch zur Saugdüse gelangen kann. Hierdurch kann eine vergleichsweise große Blendenöffnung zwischen der Saugdüse und dem Teppichboden ausgebildet werden, was die Ausbildung des Unterdrucks, welcher zum Einsaugen des Schmutzes erforderlich ist, erschweren kann, so dass das Gebläse auch aus diesem Grund mit einer höheren Leistung betrieben werden muss, um einen Luftstrom zu erzeugen, welcher dem Luftstrom beim Saugen auf einem Glattboden vergleichbar ist.
Wird somit ein Staubsauger bei jedem Typ von Untergrund mit derselben Gebläseleistung betrieben, können entweder bei vergleichsweise geringer Gebläseleistung und damit vergleichsweise geringem Energieverbrauch nur Hart- bzw. Glattböden wirkungsvoll gereinigt werden, da für Teppichböden die Saugleistung üblicherweise nicht ausreichen ist, oder es können zwar beide Typen von Bodenbelägen gereinigt werden, jedoch mit einer für Hart- bzw. Glattböden zu hohen Gebläseleistung, welche zu einem für diese Fußböden zu hohen Energieverbrauch führen kann.
Auch ist hierbei zu bedenken, dass es beim Saugen mit vergleichsweise hoher Gebläseleistung zu einem Festsaugen der Saugdüse auf dem Fußboden kommen kann. Dabei kann zwar auf Glattböden mit einer vergleichsweise hohen Gebläseleistung gesaugt werden, ohne dass es zu einem Festsaugen der Bodendüse auf dem Untergrund aufgrund eines zu hohen Unterdrucks kommen kann. Bei Teppichböden kann dies jedoch aufgrund der Nachgiebigkeit der Teppichfasern der Fall sein, so dass die Gebläseleistung nach oben hin begrenzt ist, soll ein Festsaugen vermieden werden. Dabei kann sich bereits ein merkliches Ansaugen der Saugdüse an den Fußboden auch dahingehend bemerkbar machen, dass der Benutzer eine höhere Kraft aufwenden muss, um die Saugdüse über den Fußboden zu bewegen. Diese Kraft kann als Schiebekraft bezeichnet werden.
Daher ist es üblich, dass zum einen die Saugleistung des Gebläses vom Benutzer eingestellt und die Saugdüse zwischen zwei Varianten vom Benutzer ausgewechselt werden kann. So kann bei Hart- bzw. Glattböden eine Glattbodendüse verwendet werden, welche einen Borstenkranz aufweisen kann, der umlaufend angeordnet ist und in der Höhe einen Mindestabstand zwischen dem Glattboden und der Saugdüse sicherstellen kann. Da die Borsten des Borstenkranzes stets einen Mindestabstand zwischen der Ansaugöffnung der Saugdüse und dem Fußboden gewährleisten können, kann eine vorbestimmte Blendenöffnung nicht unterschritten werden, bei der stets ausreichend Luft durch die Borsten hindurch zur Ansaugöffnung gelangen kann, so dass ein Ansaugen und insbesondere ein Festsaugen verhindert werden können. Gleichzeitig kann dieser Mindestabstand ausreichend gering sein, so dass ein Unterdruck, welcher eine wirksame Reinigung ermöglichen kann, mit einer vergleichsweise geringen Gebläseleistung erzielt werden kann. Diese Leistung des Gebläses ist vom Benutzer einzustellen, falls die Glattbodendüse verwendet und ein Hart- bzw. Glattboden gereinigt wird.
Im Falle eines Teppichbodens kann stattdessen eine Teppichdüse verwendet werden, welche keinen derartigen Borstenkranz aufweist, da dessen beabstandende Wirkung durch die Fasern des Teppichs selbst erreicht werden kann. Durch die Kombination von Teppichdüse und Teppichboden kann somit eine vergleichbare Blendenöffnung erreicht werden wie bei der Verwendung einer Glattbodendüse auf einem Glattboden. Vielmehr kann in diesem Fall eine stärkere Gebläseleistung vom Benutzer gewählt werden, um den Schmutz aus den Teppichfasern heraus ansaugen zu können. Dies sollte jedoch gleichzeitig ausreichend gering sein, um ein Ansaugen und insbesondere ein Festsaugen der Teppichdüse auf dem Teppichboden zu verhindern.
Auch können Saugdüsen verwendet werden, welche beide Eigenschaften aufweisen können, indem der Borstenkranz z.B. über das Betätigen eines Tritthebels des Saugdüse ein- bzw. ausgefahren werden kann. Somit kann eine Teppichdüse auch als Glattbodendüse verwendet werden, indem die entsprechende Saugdüseneinstellung vom Benutzer gewählt wird. Solche umschaltbaren Düsen können auch als Universaldüse bezeichnet werden.
Nachteilig ist hierbei, dass es dem Benutzer überlassen wird, die Leistungsstufe des Gebläses des Staubsaugers an den Typ des Untergrunds bzw. an die verwendete Saugdüse bzw. Saugdüseneinstellung anzupassen. Wird somit das Gebläse vom Benutzer bei einem Glattboden auf eine Gebläseleistung für Teppichböden eingestellt, kann dies zu einem erhöhten und unnötigen Energieverbrauch führen. Auch kann dies zu unnötig hohen Schiebekräften führen, welche der Benutzer zur Führung der Saugdüse über den Untergrund aufwenden muss. Dies kann ferner zu einem erhöhten Verschleiß der Saugdüse sowie des Untergrunds führen. Auch geht mit einer stärkeren Gebläseleistung üblicherweise eine entsprechende Lautstärke des Gebläses einher, welche vom Benutzer als unangenehm empfunden werden kann.
In dem entgegengesetzten Fall eines Staubsaugens auf Teppichboden mit einer Gebläseleistung, welche für Glattböden vorgesehen ist, kann dies zu einer ungenügenden Reinigungsleistung bzw. zu einer erhöhten Reinigungsdauer führen, da die Saugdüse entsprechend häufiger über dieselbe Stelle des Teppichbodens geführt werden muss, um den Schmutz zumindest teilweise aufsaugen zu können. Dies kann für den Benutzer umständlich und im Ergebnis nicht zufriedenstellend sein. Auch kann die Dauer der Reinigung hierdurch erhöht werden. Insbesondere kann der Benutzer dem Staubsauger die Verantwortung für die ungenügende Reinigungsleistung zurechnen anstelle der von ihm unzutreffend gewählten Einstellung der Gebläseleistung.
Aus der DE 10 2016 124 294 A1 ist ein Staubsauger bekannt, welcher einen Unterdrucksensor im Unterdruckbereich des Luftstroms aufweist. Wird das Unterschreiten eines hinterlegten Druckwerts bzw. das Überschreiten eines hinterlegten Unterdruckwerts durch den Unterdrucksensor erkannt, so kann ein Festsaugen der Saugdüse vermieden bzw. ein Festsaugen wieder gelöst werden, indem eine Reduzierung der Saugleistung des Gebläses auf einen vordefinierten Lösewert erfolgt. Dies kann durch ein federndes Element der Saugdüse mit ausreichender Rückstellkraft unterstützt werden, welches die Saugdüse vom Untergrund wegdrücken und hierdurch die Blendeöffnung der Saugdüse vergrößern kann. Wird anschließend der hinterlegte Druckwert wieder erreicht bzw. überschritten / der hinterlegte Unterdruckwert wieder erreicht bzw. unterschritten, so kann die Saugleistung wieder erhöht werden. Dies kann alternativ auch über einen Unterdruckschalter erreicht werden, welcher auf den hinterlegten Druckwert ausgelegt ist und entsprechend schalten kann. In jedem Fall kann selbstständig eine optimale Saugleistung des Gebläses des Staubsaugers eingestellt werden, so dass eine möglichst große Gebläseleistung für eine möglichst große Reinigungswirkung selbsttätig eingestellt werden kann, ohne dass es gleichzeitig zu einem Festsaugen der Saugdüse kommen kann.
Nachteilig ist hierbei, dass die Verwendung eines Unterdrucksensors bzw. eines Unterdruckschalters zu zusätzlichen Kosten führen kann. Diese können neben den Herstellungs- bzw. Beschaffungskosten für den Unterdrucksensor bzw. für den Unterdruckschalter selbst sowie dessen Verkabelung auch Kosten für die Montage beinhalten. Auch ist ein zusätzlicher Platzbedarf für den Unterdrucksensor bzw. für den Unterdruckschalter selbst sowie für dessen Verkabelung zu bedenken. Ferner kann es einer Schlauchverbindung vom Unterdrucksensor bzw. vom Unterdruckschalter zum Messpunkt im Unterdruckbereich des Gebläses sowie einer Dichtung im Übergang vom Unterdrucksensor bzw. vom Unterdruckschalter zum Gehäuse des Staubsaugers bedürfen, um den Unterdrucksensor bzw. den Unterdruckschalter im Unterdruckbereich des Staubsaugers im Luftstrom einsetzen zu können. Dies alles kann zu nicht unerheblichen Mehrkosten für zusätzliche Komponenten und Montageschritte sowie zu einem zusätzlichen Platzbedarf führen.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Staubsaugersystem der eingangs beschriebenen Art und Weise bereitzustellen, so dass die zuvor beschriebenen Nachteile überwunden oder zumindest reduziert werden können. Insbesondere soll die Erkennung der Saugdüse und bzw. oder die selbsttätige Einstellung der Gebläseleistung in Abhängigkeit der Saugdüse ohne zusätzliche Sensorik wie insbesondere ohne einen Unterdrucksensor bzw. ohne einen Unterdruckschalter erfolgen können. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten Staubsaugersystemen geschaffen werden.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Staubsaugsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Staubsaugersystems mit einem Staubsauger mit einem Gebläse, welches einen Luftstrom erzeugt, wobei das Gebläse einen Elektromotor aufweist, welcher ein Laufrad des Gebläses antreibt, und mit einer auswechselbaren Saugdüse, welche mit dem Staubsauger verbunden ist und über einen Untergrund geführt wird. Die Bewegung des Staubsaugersystems über den Untergrund wie z.B. über eine Oberfläche wie z.B. über einen Fußboden bzw. dessen Bodenbelag kann durch einen Benutzer oder auch durch einen Antrieb des Staubsaugersystems z.B. als Staubsaugroboter erfolgen. Die Auswechselbarkeit der Saugdüse kann dem Benutzer einen Austausch der Saugdüse z.B. zwischen einer Glattbodendüse und einer Teppichdüse ermöglichen.
Das Verfahren weist wenigstens die Schritte auf:

• Betreiben des Elektromotors mit einer ersten Leistung zu einem ersten Zeitpunkt,
• Erfassen oder Bestimmen einer ersten Drehzahl und/oder eines ersten Drehmoments des Elektromotors zu dem ersten Zeitpunkt,
• Bestimmen der verwendeten Saugdüse in Abhängigkeit von wenigstens zwei Betriebsparametern der ersten Leistung, der ersten Drehzahl und des ersten Drehmoments des Elektromotors, und
• Betreiben des Elektromotors mit einer weiteren Leistung in Abhängigkeit der bestimmten verwendeten Saugdüse.

Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass auch aus der Auswertung von wenigstens zwei Betriebsparametern des Elektromotors des Gebläses eines Staubsaugers die erforderlichen Erkenntnisse gewonnen werden können, welche bisher mittels eines zusätzlichen Drucksensors bzw. Druckschalters erfassten werden müssen. So lässt sich auch aus wenigstens zwei Betriebsparametern der Leistung, der Drehzahl und des Drehmoments, welche zu einem gemeinsamen Zeitpunkt erfasst und bzw. oder bestimmt werden, eine Erkenntnis gelangen, welche bzw. ob eine bestimmte Saugdüse gerade vom Benutzer bei dem Staubsaugersystem verwendet wird. In Abhängigkeit dieser Erkenntnis kann dann der Staubsauger bzw. dessen Gebläse bzw. dessen Elektromotor mit einer entsprechenden Leistung betrieben werden, welche für diese Saugdüse bzw. die damit verbundene Anwendung möglichst geeignet sein kann. Hierdurch kann insbesondere eine Leistungseinstellung vorgenommen werden, welche bei der verwendeten Saugdüse und der hieraus resultierenden Anwendungen eine möglichst gute Saugwirkung bei gleichzeitig möglichst geringem Energieverbrauch sowie vorzugsweise ferner möglichst geringer Geräuschentwicklung erreichen kann.
Die erste Leistung kann dabei aus dem üblicherweise geregelt betriebenen Elektromotor als bekannt angesehen werden. Die Drehzahl und bzw. oder das Drehmoment können sensorisch erfasst oder aus dem Betrieb des Elektromotors über weitere bekannte Größen bestimmt werden, so dass auf entsprechende Sensoren verzichtet werden kann. Sind zwei dieser drei Betriebsparameter bzw. Größen Leistung, Drehzahl und Drehmoment bekannt, kann die dritte Größe aus den übrigen beiden Größen berechnet werden, da die Leistung eines Motors generell das Produkt aus dessen Drehzahl und dessen Drehmoment ist.
Beispielsweise kann eine Glattbodendüse z.B. aus einer erfassten ersten Leistung sowie einer Drehzahl, welche bei der ersten Leistung aus dem Zusammenspiel von Glattbodendüse und Glattboden resultiert, erkannt werden, da sich die entsprechende Drehzahl bei vorgegebener Leistung, Glattbodendüse und Glattboden vorab bestimmen und in dem Staubsauger bzw. in dessen Steuerungseinheit bzw. in einem Frequenzumrichter des Elektromotors hinterlegen lässt. Da sich für unterschiedliche Glattbodendüsen unterschiedliche Drehzahl ergeben können, können so auch verschiedene Glattbodendüsen voneinander unterschieden werden, so dass auf diese Art und Weise auch eine ganz bestimmte Glattbodendüse aus mehreren Glattbodendüsen erkannt oder zumindest von anderen Glattbodendüsen unterschieden werden kann. Auch können Glattbodendüsen hierdurch allgemein von z.B. Teppichdüsen bzw. unterschiedliche Einstellungen einer Universaldüse unterschieden werden.
Dies kann vorteilhafterweise dazu verwendet werden, den Energieverbrauch des Staubsaugers bzw. seines Gebläses bzw. dessen Elektromotors an die verwendete Saugdüse anzupassen und hierdurch üblicherweise zu reduzieren. Dies kann zu einem reduzierten Energieverbrauch gegenüber einem Betrieb führen, welcher ohne das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.
Insbesondere kann vom Benutzer ohne zusätzliche Maßnahmen der Energieverbrauch eingehalten werden, welcher einer Messung zur Vergabe eines Energiekennzeichens, auch Energieetikett oder Englisch „Energy Label“ genannt, entspricht. Bei einer Messung für die Vergabe eines Energiekennzeichens für Staubsauger wird sowohl auf einem Glattboden als auch auf einem Teppichboden ein Saugvorgang durchgeführt. Die Leistungsaufnahmen des Elektromotors des Gebläses des Staubsaugers der beiden Messungen werden miteinander verrechnet. Bei dem Saugen auf dem Glattboden ist, wie eingangs beschrieben, eine vergleichsweise geringe Saugleistung erforderlich, um die gewünschte Reinigungsleistung erzielen zu können. Hingegen ist bei dem Saugen eines Teppichbodens eine vergleichsweise hohe Saugleistung erforderlich. Wird seitens des Staubsaugers die Verwendung der zum Staubsauger gehörenden Glattbodendüse durch den Benutzer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erkannt, so kann die Leistung des Elektromotors des Gebläses entsprechend reduziert und bei der Glattbodenmessung weniger Energie verbraucht werden, ohne die Saugwirkung zu beeinträchtigen und das Saugergebnis zu verschlechtern. Dies kann den Energieverbrauch des Staubsaugers im Mittel über beide Bodenbeläge reduzieren und damit das Energiekennzeichen des Staubsaugers verbessern. Alternativ kann bei demselben Energiekennzeichen mehr Leistung beim Saugen des Teppichbodens verwendet werden, ohne den Energieverbrauch im Mittel zu erhöhen. Dies kann das Saugen auf dem Teppichboden verbessern und damit das Saugergebnis des Staubsaugers als Ganzes.
Wie bereits erwähnt ist hierbei vorteilhaft, dass auf einen zusätzlichen Drucksensor bzw. Druckschalter, wie aus der eingangs erwähnten DE 10 2016 124 294 A1 bekannt, verzichtet werden kann, da die entsprechenden Erkenntnisse auch aus Betriebsparametern des Elektromotors des Gebläses des Staubsaugers gewonnen werden können. Hierdurch können nicht nur die Kosten für den Drucksensor bzw. den Druckschalter selbst gespart werden, sondern auch für dessen Verkabelung, dessen Unterdruckschlauch sowie die entsprechende Dichtung. Auch können die entsprechenden Montagekosten entfallen. Ferner wird der hierfür erforderlich Bauraum im Staubsauger sowie der Platz auf einer Elektronik für den Drucksensor bzw. den Druckschalter nicht mehr benötigt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren wenigstens die weiteren Schritte auf:

• Betreiben des Elektromotors mit einer zweiten Leistung zu einem zweiten Zeitpunkt, und
• Erfassen oder Bestimmen einer zweiten Drehzahl und/oder eines zweiten Drehmoments des Elektromotors zu dem zweiten Zeitpunkt,

Der Elektromotor kann auf diese Art und Weise zu zwei verschiedenen Zeitpunkten bzw. bei zwei verschiedenen Arbeitspunkten betrieben werden, bei denen jeweils ein Erfassen bzw. Bestimmen der Drehzahl und bzw. oder des Drehmoments erfolgen kann. Dann kann ein Bestimmen der Saugdüse wie zuvor beschrieben unter Berücksichtigung der Informationen beider Arbeitspunkte erfolgen, was das Ergebnis des Bestimmens in seiner Genauigkeit verbessern kann. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass zwei sich signifikant unterscheidende Arbeitspunkte gewählt werden, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren wenigstens die weiteren Schritte auf:

• Bestimmen einer ersten Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse und Untergrund zu dem ersten Zeitpunkt in Abhängigkeit von wenigstens zwei Betriebsparametern der ersten Leistung, der ersten Drehzahl und des ersten Drehmoments des Elektromotors,
• vorzugsweise ferner Bestimmen einer zweiten Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse und Untergrund zu dem zweiten Zeitpunkt in Abhängigkeit von wenigstens zwei Betriebsparametern der zweiten Leistung, der zweiten Drehzahl und des zweiten Drehmoments des Elektromotors,

Diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich bei einer vorbestimmten Leistung des Elektromotors des Gebläses des Staubsaugers, bei einem vorbestimmten Untergrund sowie bei einer vorbestimmten Saugdüse eine Drehzahl des Gebläses einstellt, welche umso größer ist, desto kleiner die Blendenöffnung ist, welche sich zwischen der Saugdüse und dem Untergrund ausbildet. Dies gilt entsprechend umgekehrt proportional für das Drehmoment. Somit kann in Abhängigkeit der o.g. Umstände aus der Drehzahl bzw. aus dem Drehmoment auf die Größe der Blendenöffnung geschlossen werden. Auch kann die Größe der Blendenöffnung in Abhängigkeit der o.g. Umstände z.B. vorab unter Laborbedingungen bestimmt und als Zusammenhang im Staubsauger bzw. z.B. in dessen Steuerungseinheit oder in dessen Frequenzumrichter hinterlegt werden, so dass bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus der Drehzahl eine quantitative Größe der Blendenöffnung bestimmt werden kann. Aus der Größe der Blendenöffnung kann dann auf die verwendete Saugdüse geschlossen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren wenigstens die weiteren Schritte auf:

• Vergleichen wenigstens
- der ersten Leistung und der ersten Drehzahl oder
- der ersten Leistung und des ersten Drehmoments oder
- der ersten Drehzahl und des ersten Drehmoments
mit wenigstens einem ersten Wertepaar wenigstens einer Saugdüse, welches der ersten Größe einer Blendenöffnung zwischen Saugdüse und Untergrund entspricht, und
• Bestimmen der ersten Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse und Untergrund in Abhängigkeit des Vergleichens,
• vorzugsweise ferner Vergleichen wenigstens
- der zweiten Leistung und der zweiten Drehzahl oder
- der zweiten Leistung und des zweiten Drehmoments oder
- der zweiten Drehzahl und des zweiten Drehmoments
mit wenigstens einem zweiten Wertepaar wenigstens einer Saugdüse, welches der zweiten Größe einer Blendenöffnung zwischen Saugdüse und Untergrund entspricht, und
• Bestimmen der zweiten Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse und Untergrund in Abhängigkeit des Vergleichens.

Diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für eine Saugdüse z.B. unter Laborbedingungen die o.g. Betriebsparameter Leistung, Drehzahl und Drehmoment paarweise erfasst und z.B. als Wertepaare bzw. bei der Verwendung mehrere Arbeitspunkte z.B. als Wertetabelle (Englisch: Look-Up-Table) z.B. in einer Steuerungseinheit des Staubsaugers oder in einem Frequenzumrichter des Elektromotors hinterlegt werden können, welche sich für eine bekannte Saugdüse beim Saugen auf einem bestimmten Bodenbelag wie einem Glattboden oder einem Teppichboden ergeben. Werden nun bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Betrieb des Staubsaugers diese beiden Betriebsparameter erfasst bzw. bestimmt, so kann über ein Vergleichen mit den hinterlegten Wertepaaren auf die entsprechende Größe der Blendenöffnung wie zuvor beschrieben geschlossen werden. Alternativ können derartige Werte auch über eine mathematische Funktion anstelle einer Wertetabelle hinterlegt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse und Untergrund für das Saugen auf einem Glattboden als Untergrund bestimmt und/oder verglichen. Dies kann, wie zuvor beschrieben, von besonderem Interesse sein, um diesen Betrieb mit einer möglichst geringen Leistung des Elektromotors ausführen zu können. Auch kann die Größe der Blendenöffnung bei einem Glattboden üblicherweise geringeren Schwankungen in Abhängigkeit des Bodenbelags unterliegen als bei Teppichböden, welche aufgrund der unterschiedlichen Teppichfaserarten untereinander vergleichsweise stark variieren können. Daher kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einer höheren Genauigkeit auf Glattböden angewendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Bestimmen der Saugdüse derart, dass zwischen wenigstens zwei verschiedenen Saugdüsen unterschieden werden kann. Dies kann z.B. durch ein Vergleichen der erfassten bzw. bestimmten Betriebsparameter bzw. Blendenöffnungen mit entsprechenden Werten von entsprechend unterschiedlichen Saugdüsen erfolgen. Dabei kann die Saugdüse erkannt werden, dessen Werte der entsprechenden Größen am besten zu den erfassten bzw. bestimmten Betriebsparametern der verwendeten Saugdüse des Staubsaugers passen bzw. hiervon am geringsten abweichen. Entsprechende Toleranzen der zulässigen bzw. unzulässigen Abweichungen können vorgegeben sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Bestimmen der Saugdüse derart, dass eine vorbestimmte Saugdüse erkannt und von anderen Saugdüsen unterschieden werden kann. In diesem Fall können für lediglich eine zu erkennende vorbestimmte Saugdüse Werte der relevanten Betriebsparameter bzw. Blendenöffnungen betrachtet und mit den erfassten bzw. bestimmten Betriebsparameter bzw. Blendenöffnungen der verwendeten Saugdüse des Staubsaugers verglichen werden. Wird dabei innerhalb einer vorbestimmten Toleranz eine Übereinstimmung festgestellt, so kann die verwendete Saugdüse des Staubsaugers als die vorbestimmte Saugdüse erkannt werden, was zu einer entsprechenden Leistungsanpassung wie eingangs beschrieben führen kann. Andernfalls kann erkannt werden, dass die vorbestimmte Saugdüse nicht verwendet wird. In diesem Fall kann der Betrieb des Staubsaugers mit der vorhandenen oder einer anderen Leistungseinstellung fortgesetzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Staubsauger einen Frequenzumrichter auf, welcher den Elektromotor betreibt, wobei der Frequenzumrichter eine Leistung, eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment des Elektromotors erfasst und/oder bestimmt. Diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass falls ein Frequenzumrichter zum Betrieb des Elektromotors des Gebläses des Staubsaugers verwendet wird, dieser die o.g. Betriebsparameter ohnehin verwendet bzw. erfasst bzw. diese sich mittels des Frequenzumrichters ohne zusätzliche Sensorik erfassen bzw. bestimmen lassen. So kann die o.g. Leistung die Ist-Leistung des Elektromotors sein, welche aus der Leistungsregelung resultiert, welche vom Frequenzumrichter durchgeführt wird. Auch lässt sich die resultierende Drehzahl des Elektromotors von dem Frequenzumrichter bestimmen und hieraus zusammen mit der Leistung das Drehmoment des Elektromotors berechnen. Dies kann jeweils ohne zusätzliche Sensorik von dem Frequenzumrichter umgesetzt werden, indem entsprechende Informationen im Frequenzumrichter hinterlegt sein können. Da heutzutage üblicherweise bei Staubsaugern ohnehin ein Frequenzumrichter zum Betrieb des Elektromotors des Gebläses vorhanden ist, kann dies insgesamt ohne zusätzliche Bauteile des Staubsaugers umgesetzt werden. Insbesondere können aus diesen Betriebsparametern des Frequenzumrichters dieselben Informationen und Erkenntnisse gewonnen werden wie aus dem Drucksensor bzw. Druckschalter der eingangs erwähnten DE 10 2016 124 294 A1 .
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die zweite Leistung des Elektromotors geringer als die erste Leistung des Elektromotors. Auf diese Art und Weise kann als erster Arbeitspunkt des Elektromotors ein Betriebszustand verwendet werden, in dem dann, vorzugsweise kurzzeitig, eine Reduzierung der Leistung des Elektromotors erfolgt, um einen zweiten Arbeitspunkt zu erreichen. Nach erfolgtem Erfassen bzw. Bestimmen der Betriebsparameter in dem zweiten Arbeitspunkt kann dann wieder in den Betriebszustand zurückgewechselt werden, bis ggfs. eine Leistungsanpassung an die bestimmte verwendete Saugdüse erfolgt. Dies kann ein Erfassen bzw. Bestimmen der Betriebsparameter an einem weiteren Arbeitspunkt sowie einen möglichst durchgehenden Betrieb des Staubsaugers ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Leistung des Elektromotors derart vorbestimmt, dass bei Verwendung einer vorbestimmten Saugdüse auf einem vorbestimmten Untergrund, vorzugsweise auf einem Glattboden, ein Ansaugen oder Festsaugen erfolgt, und die zweite Leistung des Elektromotors ist derart vorbestimmt, dass bei Verwendung der vorbestimmten Saugdüse auf einem vorbestimmten Untergrund, vorzugsweise auf einem Glattboden, kein Ansaugen oder Festsaugen erfolgt. Hierdurch können zwei signifikant unterschiedliche Arbeitspunkte umgesetzt und dort jeweils ein Erfassen bzw. Bestimmen der Betriebsparameter durchgeführt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Saugdüse ausgebildet, in einem angesaugten oder festgesaugten Zustand mit dem Untergrund eine erste geringere Größe einer Blendenöffnung auszubilden, und die Saugdüse ist ausgebildet, in einem nicht-angesaugten oder nicht-festgesaugten Zustand mit dem Untergrund eine zweite größere Größe einer Blendenöffnung auszubilden. Somit kann sich bei dem Ansaugen, d.h. bei einer deutlichen Erhöhung der Schiebekraft für den Benutzer, bzw. bei dem Festsaugen, bei dem sich die Saugdüse von dem Benutzer gar nicht mehr schieben lässt, eine sehr kleine Blendenöffnung ausbilden, welche sich deutlich von einer Blendenöffnung unterscheiden kann, welche bei einem nicht-Ansaugen bzw. Nicht-Festsaugen vorliegt. Dies kann dazu führen, dass die Betriebsparameter sich in diesen beiden Arbeitspunkten sehr deutlich voneinander unterscheiden, was ein Bestimmen der Saugdüse erleichtern bzw. das Ergebnis des Bestimmens der Saugdüse verbessern kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Saugdüse einen Federmechanismus auf, welcher ausgebildet ist, eine vorbestimmte Kraft gegen den Untergrund aufzubringen, wobei die vorbestimmte Kraft derart vorbestimmt ist, so dass bei der ersten Leistung des Elektromotors der Federmechanismus zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, eingedrückt wird und bei der zweiten Leistung des Elektromotors der Federmechanismus die Saugdüse vollständig vom Untergrund abdrückt. Die Umsetzung des Federmechanismus kann z.B. gemäß der eingangs erwähnten DE 10 2016 124 294 A1 erfolgen, wobei auch andere Umsetzungen denkbar sind, die zu demselben Ergebnis führen. Durch das Eindrücken des Federmechanismus kann erreicht werden, dass sich bei einer entsprechend großen Leistung des Elektromotors des Gebläses des Staubsaugers eine entsprechend kleine Blendenöffnung ergibt. Wird jedoch die Leistung des Elektromotors ausreichend reduziert, so dass der Federmechanismus die Saugdüse vom Untergrund abdrücken kann, so wird hierdurch die Blendenöffnung deutlich vergrößert, was sich entsprechend auf die Betriebsparameter des Elektromotors auswirkt. Dies kann das Bestimmen der verwendeten Saugdüse vereinfachen bzw. die Genauigkeit des Bestimmens erhöhen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Saugdüse eine Glattbodendüse. Gerade eine Glattbodendüse bei ihrer Verwendung zu erkennen kann, wie zuvor beschrieben, vorteilhaft sein, weil in diesem Fall eine gewünschte Saugwirkung mit einer vergleichsweise geringen Leistung des Elektromotors erfolgen kann. Dies kann den Verbrauch elektrischer Energie reduzieren und dennoch zu der gewünschten Saugwirkung bzw. zu dem gewünschten Reinigungsergebnis führen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Schritte des Betreibens bis zum Bestimmen wenigstens zweifach, vorzugsweise mehr als zweifach, innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums durchgeführt, und das Betreiben des Elektromotors erfolgt mit einer weiteren Leistung in Abhängigkeit der bestimmten verwendeten Saugdüse lediglich dann, falls das mehrfache Bestimmen immer zum selben Ergebnis geführt hat. Auf diese Art und Weise kann das Ergebnis des Bestimmens der verwendeten Saugdüse durch die Wiederholung der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte überprüft bzw. verifiziert werden. Lediglich bei übereinstimmenden Ergebnisses des wiederholten Bestimmens kann das Gebläse mit einer Leistung betrieben werden, welche auf die bestimmte verwendete Saugdüse abgestimmt ist, andernfalls wird eine andere Leistungsstufe verwendet bzw. die erste Leistung beibehalten. Hierdurch kann eine unzulässige Anpassung und insbesondere Reduzierung der Leistung vermieden werden, falls die lediglich eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens fehlerhaft war. Dies kann beispielsweise dadurch eintreten, dass die Saugdüse während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vom Benutzer vom Untergrund abgehoben oder über eine Unebenheit des Untergrunds geführt wurde, so dass sich eine andere Größe der Blendeöffnung ausbildet und damit andere Betriebsparameter einstellen als bei dem zu saugenden Untergrund sowie bei der verwendeten Saugdüse tatsächlich vorliegen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Staubsaugersystem mit einem Staubsauger mit einem Gebläse, welches ausgebildet ist, einen Luftstrom zu erzeugen, wobei das Gebläse einen Elektromotor aufweist, welcher ausgebildet ist, ein Laufrad des Gebläses anzutreiben, und mit einer auswechselbaren Saugdüse, welche ausgebildet ist, mit dem Staubsauger verbunden und über einen Untergrund geführt zu werden, wobei der Staubsauger ausgebildet ist, ein Verfahren wie zuvor beschrieben auszuführen. Auf diese Art und Weise kann ein Staubsauger bzw. ein Staubsaugersystem geschaffen werden, um die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens umzusetzen und zu nutzen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

1 eine seitliche Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Staubsaugersystems;
2 einen zeitlichen Verlauf eines Betriebsparameters während eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die 1 wird in kartesischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X bezeichnet werden kann. Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrichtung (nicht dargestellt), welche auch als Breite bezeichnet werden kann.
Senkrecht sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann.
Die 1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Staubsaugersystems 1. Das Staubsaugersystem 1 besteht aus einem Staubsauger 10 sowie weiteren Komponenten in Form eines Saugschlauchs 16, eines Teleskoprohrs 17 sowie einer Saugdüse 18. Die Saugdüse 18 weist eine Ansaugöffnung 19 auf, welche im Betrieb des Staubsaugersystems 1 in der Höhe Z nach unten gerichtet ist, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird.
Der Staubsauger 10 weist ein Gehäuse 11 auf, in dessen Inneren ein Gebläse 12 angeordnet ist. Das Gebläse 12 weist ein Laufrad 12a auf, welches mittels eines Elektromotors 12b rotierend angetrieben werden kann, um einen Luftstrom A zu erzeugen. Der Elektromotor 12b kann mittels eines Frequenzumrichters 13 betrieben und mit elektrischer Energie gespeist werden, welche der Frequenzumrichter 13 über einen Netzanschluss 14 von einem elektrischen Versorgungsnetz z.B. über eine Steckdose (nicht dargestellt) beziehen kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Energieversorgung auch mittels Akkumulatoren erfolgen. Der Betrieb des Staubsaugers 10 kann über ein Bedienelement 15 z.B. in Form eines Ein-/Ausschalters 15 beeinflusst bzw. gestartet sowie beendet werden.
Die Saugdüse 18 ist dazu ausgebildet, mit ihrer Ansaugöffnung 19 über einen Untergrund 2 wie z.B. eine Oberfläche 2 z.B. hier in Form eines Fußbodens 2 geführt zu werden, welcher einen Bodenbelag 20 aufweist. Der Bodenbelag 20 ist in der Darstellung der 1 im linken Bereich ein Teppich 20, kann jedoch auch ein Glattboden 21 sein (rechter Bereich des Untergrunds 2 der 1), wie noch näher beschrieben werden wird. Aufgrund des Luftstroms A, welcher von dem rotierenden Laufrad 12a des Gebläses 12 erzeugt wird, kann Schmutz von dem Bodenbelag 20 durch die Ansaugöffnung 19 der Saugdüse 18 hindurch in das Teleskoprohr 17, in den Saugschlauch 16 und in das Gehäuse 11 des Staubsaugers 10 gelangen. Dort kann der Schmutz durch wenigstens einen Filter aus dem Luftstrom A zurückgehalten werden, so dass der Luftstrom A den Staubsauger 10 vergleichsweise gereinigt wieder verlassen kann.
Der Staubsauger 10 bzw. dessen Gebläse 12 bzw. dessen Elektromotor 12b kann dabei mit unterschiedlichen Leistungen betrieben werden, welche einen entsprechend stärkeren oder schwächeren Luftstrom A erzeugen können. Soll dabei ein möglichst energieeffizienter Betrieb des Staubsaugers 10 erfolgen, so sollte der jeweilige Bodenbelag 20 mit einer möglichst geringen Leistung gesaugt werden, welche dennoch ausreichend ist, um das gewünschte Reinigungsergebnis zu erhalten. Dabei kann ein Glattboden 21 als Bodenbelag 21 mit einer geringeren Leistung mit derselben Wirkung gesaugt werden als ein Teppichboden 20, in dem sich der Schmutz an den Teppichfasern anhaften kann. Auch kann je nach Bodenbelag eine Glattbodendüse 18 als Saugdüse 18 für Glattböden und eine Universalbodendüse für Teppichböden 20 verwendet werden, um jeweils ein optimales Reinigungsergebnis zu erhalten.
Wird nun eine Glattbodendüse 18 zum Reinigen eines Glattbodens 21 vom Benutzer verwendet und auf das vom Staubsauger 10 wegzeigende Ende des Teleskoprohrs 17 aufgesteckt, so kann eine optimale Energieeffizienz bei gewünschter Reinigungswirkung nur dann erzielt werden, falls die Leistung des Staubsaugers 10 bzw. dessen Gebläses 12 bzw. dessen Elektromotors 12b entsprechend eingestellt wird, d.h. die Soll-Leistung dem Frequenzumrichter 13 entsprechend von einer Steuerungseinheit (nicht dargestellt) des Staubsaugers 10 vorgegeben wird. Die Steuerungseinheit kann auch ein Bestandteil des Frequenzumrichters 13 sein bzw. können die beschriebenen Funktionen sowie die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch von dem Frequenzumrichter 13 durchgeführt werden. Dies kann erfindungsgemäß wie folgt erfolgen:
Die 2 zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Betriebsparameters q während eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die 3 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einem ersten Schritt erfolgt ein Betreiben 100 des Elektromotors 12b mit einer ersten Leistung zu einem ersten Zeitpunkt t1. Diese erste Leistung stellt einen vergleichsweise hohen Wert dar, welcher bei der Verwendung einer vorbestimmten Saugdüse 18 in Form einer vorbestimmten Glattbodendüse 18 zur Ausbildung einer vergleichsweise kleinen Blendenöffnung zwischen der vorbestimmten Glattbodendüse 18 und dem Bodenbelag 21 als Glattboden 21 führt. Hierdurch stellt sich eine entsprechend vergleichsweise hohe Drehzahl q1 des Laufrads 12a des Gebläses 12 bzw. des Elektromotors 12b des Gebläses 12 ein, siehe 2 zum Zeitpunkt t1.
Diese Drehzahl q1 wird von dem Frequenzumrichter 13 über bekannte Methoden zu dem ersten Zeitpunkt t1 in einem Schritt 200 bestimmt und kann somit der Steuerungseinheit zur Verfügung gestellt werden. Aufgrund der Regelung der Ist-Leistung des Elektromotors 12b auf die von der Steuerungseinheit vorgegebene Soll-Leistung ist auch diese der Steuerungseinheit bekannt.
Somit kann in einem Schritt ein Vergleichen 300 der ersten Leistung und der ersten Drehzahl q1 mit einem ersten Wertepaar der vorbestimmten Glattbodendüse 18 erfolgen. Das Wertepaar von Leistung und Drehzahl der vorbestimmten Glattbodendüse 18 bei Saugen auf einem Glattboden 21 entspricht einer bestimmten ersten Größe einer Blendenöffnung zwischen Glattbodendüse 18 und Glattboden 21. Daher können die erste Leistung und die erste Drehzahl U1, welche zum Zeitpunkt t1 bei dem Staubsauger 10 vorliegen, mit dem Wertepaar von Leistung und Drehzahl der vorbestimmten Glattbodendüse 18 verglichen werden. Liegt im Rahmen vorbestimmter Toleranzen eine Übereinstimmung vor, kann hierdurch in einem Schritt 350 eine erste Größe der Blendenöffnung zwischen vorbestimmter Glattbodendüse 18 und Glattboden 21 zu dem ersten Zeitpunkt t1 bestimmt werden.
Anschließend wird in einem weiteren Schritt 400 der Elektromotor 12b mit einer zweiten Leistung zu einem zweiten Zeitpunkt t2 betrieben, wobei die zweite Leistung signifikant geringer als die erste Leistung des Zeitpunkt t1 ist. Auch für den zweiten Zeitpunkt t2 erfolgt ein Erfassen 500a einer zweiten Drehzahl q2 sowie ein Vergleichen 600 der zweiten Leistung und der zweiten Drehzahl q2 mit einem zweiten Wertepaar der vorbestimmten Glattbodendüse 18, welches der zweiten Größe einer Blendenöffnung entspricht. Hieraus kann in einem Schritt 650 die zweite Größe der Blendenöffnung zum zweiten Zeitpunkt t2 bestimmt werden.
Anschließend wird in einem Schritt 700 die verwendete Saugdüse 18 als vorbestimmte Glattbodendüse 18 in Abhängigkeit von zwei Betriebsparametern der ersten Leistung und der ersten Drehzahl q1 des Elektromotors 12b zum ersten Zeitpunkt t1 und in Abhängigkeit von zwei Betriebsparametern der zweiten Leistung und der zweiten Drehzahl q2 des Elektromotors 12b zum zweiten Zeitpunkt t2 dadurch bestimmt, dass aus den beiden Größe der Blendenöffnung auf die entsprechende vorbestimmte Glattbodendüse 18 geschlossen wird.
Um Fehler bei der Durchführung der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte 100 bis 700 auszuschließen, werden diese Verfahrensschritte 100 bis 700 ein zweites Mal zu den Zeitpunkten t3, t4 sowie ein drittes Mal zu den Zeitpunkten t5, t6 wiederholt. Nur in dem Fall, dass alle drei Durchläufe der Verfahrensschritte 100 bis 700 zu demselben Ergebnis gelangen, erfolgt in einem Schritt 800 ab dem Zeitpunkt t7 ein Betreiben des Gebläses 12 bzw. dessen Elektromotors 12b mit einer weiteren Leistung, welche auf die erkannte vorbestimmte Glattbodendüse 18 derart abgestimmt ist, dass das Saugen auf dem Glattboden 21 mit der gewünschten Saugwirkung bzw. Reinigungsqualität bei minimaler Leistung erfolgen kann. Hierdurch kann der Energieverbrauch des Staubsaugers 10 möglichst gering gehalten werden. Dies kann auch die Geräuschentwicklung während des Saugens gering halten.
Die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte können dadurch unterstützt werden, indem die erste Leistung des Elektromotors 12b derart vorbestimmt ist, dass bei Verwendung der vorbestimmten Glattbodendüse 18 auf einem Glattboden 21 ein Ansaugen oder Festsaugen erfolgt. Ebenso ist die zweite Leistung des Elektromotors 12b derart vorbestimmt, dass bei Verwendung der vorbestimmten Glattbodendüse 18 auf einem Glattboden 21 kein Ansaugen oder Festsaugen erfolgt. Dies kann darin resultieren, dass in dem angesaugten oder festgesaugten Zustand mit dem Glattboden 21 eine erste kleinere Größe einer Blendenöffnung und in dem nicht-angesaugten oder nicht-festgesaugten Zustand mit dem Glattboden 21 eine zweite größere Größe einer Blendenöffnung ausgebildet wird. Hierdurch können sich für die beiden Arbeitspunkte zu dem ersten Zeitpunkt t1 sowie zu dem zweiten Zeitpunkt t2 jeweils signifikante andere hydraulische Verhältnisse einstellen, welche zu entsprechend signifikant unterschiedlichen Betriebsparametern führen. Dies kann das Bestimmen bzw. Erkennen der vorbestimmten verwendeten Glattbodendüse 18 verbessern.
Dies kann seitens der Glattbodendüse 18 dadurch unterstützt werden, dass die Glattbodendüse 18 einen Federmechanismus aufweist, welcher ausgebildet ist, eine vorbestimmte Kraft gegen den Untergrund 2 aufzubringen, wobei die vorbestimmte Kraft derart vorbestimmt ist, so dass bei der ersten Leistung des Elektromotors 12b der Federmechanismus vollständig eingedrückt wird und bei der zweiten Leistung des Elektromotors 12b der Federmechanismus die Glattbodendüse 18 vollständig vom Untergrund 2 abdrückt. Durch das Abdrücken der Glattbodendüse 18 vom Untergrund 2 kann eine entsprechend große zweite Blendeöffnung und damit eine entsprechend deutliche Vergrößerung der Blendenöffnung von der ersten Leistung des Elektromotors 12b zur zweiten Leistung des Elektromotors 12b bewirkt werden, welche in den entsprechenden Betriebsparametern entsprechend deutlich zu erkennen sein kann. Auch dies kann das Bestimmen bzw. Erkennen der vorbestimmten verwendeten Glattbodendüse 18 verbessern. Dies alles kann ohne die Verwendung eines Unterdrucksensors bzw. eines Unterdruckschalters erfolgen.
Bezugszeichenliste

A: Luftstrom bzw. Strömungsrichtung des Luftstroms
t: Zeit
t1-t7: Zeitpunkte
q: Betriebsparameter; Drehzahl
q1: Betriebsparameter im ersten Arbeitspunkt; erste Drehzahl
q2: Betriebsparameter im zweiten Arbeitspunkt; zweite Drehzahl
X: Längsrichtung; Tiefe
Z: vertikale Richtung; Höhe
1: Staubsaugersystem
10: Staubsauger
11: Gehäuse
12: Gebläse
12a: (Gebläse-)Laufrad
12b: (Gebläse-)Elektromotor
13: Frequenzumrichter
14: Netzanschluss
15: Bedienelement; Ein-/Ausschalter
16: Saugschlauch
17: Teleskoprohr
18: Saugdüse; Glattbodendüse
19: Ansaugöffnung der Saugdüse 18
2: Untergrund; Oberfläche; Fußboden
20: Bodenbelag; Teppich
21: Bodenbelag; Glattboden
100: Betreiben Elektromotor 12b mit erster Leistung
200a: Erfassen erste Drehzahl q und/oder erstes Drehmoment des Elektromotors 12b
200b: Bestimmen erste Drehzahl q und/oder erstes Drehmoment des Elektromotors 12b
300: Vergleichen erste Leistung/erste Drehzahl q/erstes Drehmoment mit erstem Wertepaar
350: Bestimmen erste Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse 18 und Untergrund 2
400: Betreiben Elektromotor 12b mit zweiter Leistung
500a: Erfassen zweite Drehzahl q und/oder zweites Drehmoment des Elektromotors 12b
500b: Bestimmen zweite Drehzahl q und/oder zweites Drehmoment des Elektromotors 12b
600: Vergleichen zweite Leistung/zweite Drehzahl U/zweites Drehmoment mit zweitem Wertepaar
650: Bestimmen zweite Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse 18 und Untergrund 2
700: Bestimmen verwendeten Saugdüse 18
800: Betreiben Gebläse 12 mit weiterer Leistung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016124294 A1 [0013, 0024, 0034, 0038]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Staubsaugersystems (1) mit einem Staubsauger (10) mit einem Gebläse (12), welches einen Luftstrom (A) erzeugt, wobei das Gebläse (12) einen Elektromotor (12b) aufweist, welcher ein Laufrad (12a) des Gebläses (12) antreibt, und mit einer auswechselbaren Saugdüse (18), welche mit dem Staubsauger (10) verbunden ist und über einen Untergrund (2) geführt wird, das Verfahren mit wenigstens den Schritten: Betreiben (100) des Elektromotors (12b) mit einer ersten Leistung zu einem ersten Zeitpunkt (t1), Erfassen (200a) oder Bestimmen (200b) einer ersten Drehzahl (U1) und/oder eines ersten Drehmoments des Elektromotors (12b) zu dem ersten Zeitpunkt (t1), Bestimmen (700) der verwendeten Saugdüse (18) in Abhängigkeit von wenigstens zwei Betriebsparametern der ersten Leistung, der ersten Drehzahl (U1) und des ersten Drehmoments des Elektromotors (12b), und Betreiben (800) des Elektromotors (12b) mit einer weiteren Leistung in Abhängigkeit der bestimmten verwendeten Saugdüse (18).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens die weiteren Schritte: Betreiben (400) des Elektromotors (12b) mit einer zweiten Leistung zu einem zweiten Zeitpunkt (t2), und Erfassen (500a) oder Bestimmen (500b) einer zweiten Drehzahl (U) und/oder eines zweiten Drehmoments des Elektromotors (12b) zu dem zweiten Zeitpunkt (t2), wobei das Bestimmen (700) der verwendeten Saugdüse (18) in Abhängigkeit von wenigstens zwei Betriebsparametern der ersten Leistung, der ersten Drehzahl (U1) und des ersten Drehmoments des Elektromotors (12b) und in Abhängigkeit von wenigstens zwei Betriebsparametern der zweiten Leistung, der zweiten Drehzahl (U) und des zweiten Drehmoments des Elektromotors (12b) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens die weiteren Schritte: Bestimmen (350) einer ersten Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse (18) und Untergrund (2) zu dem ersten Zeitpunkt (t1) in Abhängigkeit von wenigstens zwei Betriebsparametern der ersten Leistung, der ersten Drehzahl (U1) und des ersten Drehmoments des Elektromotors (12b), vorzugsweise ferner Bestimmen (650) einer zweiten Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse (18) und Untergrund (2) zu dem zweiten Zeitpunkt (t2) in Abhängigkeit von wenigstens zwei Betriebsparametern der zweiten Leistung, der zweiten Drehzahl (U2) und des zweiten Drehmoments des Elektromotors (12b), wobei das Bestimmen (700) der verwendeten Saugdüse (18) in Abhängigkeit von der ersten Größe der Blendenöffnung, vorzugsweise und von der zweiten Größe der Blendenöffnung, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch wenigstens die weiteren Schritte: Vergleichen (300) wenigstens der ersten Leistung und der ersten Drehzahl (U1) oder der ersten Leistung und des ersten Drehmoments oder der ersten Drehzahl (U1) und des ersten Drehmoments mit wenigstens einem ersten Wertepaar wenigstens einer Saugdüse (18), welches der ersten Größe einer Blendenöffnung zwischen Saugdüse (18) und Untergrund (2) entspricht, und Bestimmen (350) der ersten Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse (18) und Untergrund (2) in Abhängigkeit des Vergleichens (300), vorzugsweise ferner Vergleichen (600) wenigstens der zweiten Leistung und der zweiten Drehzahl (U2) oder der zweiten Leistung und des zweiten Drehmoments oder der zweiten Drehzahl (U2) und des zweiten Drehmoments mit wenigstens einem zweiten Wertepaar wenigstens einer Saugdüse (18), welches der zweiten Größe einer Blendenöffnung zwischen Saugdüse (18) und Untergrund (2) entspricht, und Bestimmen (650) der zweiten Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse (18) und Untergrund (2) in Abhängigkeit des Vergleichens (600).
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Blendenöffnung zwischen Saugdüse (18) und Untergrund (2) für das Saugen auf einem Glattboden (21) als Untergrund (2) bestimmt und/oder verglichen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen (700) der Saugdüse (18) derart erfolgt, dass zwischen wenigstens zwei verschiedenen Saugdüsen (18) unterschieden werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen (700) der Saugdüse (18) derart erfolgt, dass eine vorbestimmte Saugdüse (18) erkannt und von anderen Saugdüsen (18) unterschieden werden kann.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Frequenzumrichter (13), welcher den Elektromotor (12b) betreibt, wobei der Frequenzumrichter (13) eine Leistung, eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment des Elektromotors (12b) erfasst und/oder zu bestimmt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leistung des Elektromotors (12b) geringer als die erste Leistung des Elektromotors (12b) ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leistung des Elektromotors (12b) derart vorbestimmt ist, dass bei Verwendung einer vorbestimmten Saugdüse (18) auf einem vorbestimmten Untergrund (2), vorzugsweise auf einem Glattboden (21), ein Ansaugen oder Festsaugen erfolgt, und dass die zweite Leistung des Elektromotors (12b) derart vorbestimmt ist, dass bei Verwendung der vorbestimmten Saugdüse (18) auf einem vorbestimmten Untergrund (2), vorzugsweise auf einem Glattboden (21), kein Ansaugen oder Festsaugen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (18) ausgebildet ist, in einem angesaugten oder festgesaugten Zustand mit dem Untergrund (2) eine erste geringere Größe einer Blendenöffnung auszubilden, und dass die Saugdüse (18) ausgebildet ist, in einem nicht-angesaugten oder nicht-festgesaugten Zustand mit dem Untergrund (2) eine zweite größere Größe einer Blendenöffnung auszubilden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (18) einen Federmechanismus aufweist, welcher ausgebildet ist, eine vorbestimmte Kraft gegen den Untergrund (2) aufzubringen, wobei die vorbestimmte Kraft derart vorbestimmt ist, so dass bei der ersten Leistung des Elektromotors (12b) der Federmechanismus zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, eingedrückt wird und bei der zweiten Leistung des Elektromotors (12b) der Federmechanismus die Saugdüse (18) vollständig vom Untergrund (2) abdrückt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (18) eine Glattbodendüse (18) ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Betreibens (100) bis zum Bestimmen (700) wenigstens zweifach, vorzugsweise mehr als zweifach, innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums durchgeführt werden, und dass das Betreiben (800) des Elektromotors (12b) mit einer weiteren Leistung in Abhängigkeit der bestimmten verwendeten Saugdüse (18) lediglich dann erfolgt, falls das mehrfache Bestimmen (700) immer zum selben Ergebnis geführt hat.
Staubsaugersystem (1) mit einem Staubsauger (10) mit einem Gebläse (12), welches ausgebildet ist, einen Luftstrom (A) zu erzeugen, wobei das Gebläse (12) einen Elektromotor (12b) aufweist, welcher ausgebildet ist, ein Laufrad (12a) des Gebläses (12) anzutreiben, und mit einer auswechselbaren Saugdüse (18), welche ausgebildet ist, mit dem Staubsauger (10) verbunden und über einen Untergrund (2) geführt zu werden, wobei der Staubsauger (10) ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen.