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Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Vorsatzgerät zum Reinigen einer Oberfläche mittels einer aktivierten Reinigungseinrichtung. Eine Überwachungseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung sind so eingerichtet, dass die Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung deaktiviert wird, wenn durch die Überwachungseinrichtung eine übermäßige Behinderung der Reinigungseinrichtung während des Reinigungsvorgangs detektiert wurde. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und ein Vorsatzgerät.
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Ein Vorsatzgerät für einen Staubsauger zur Bodenreinigung weist in der Regel eine Reinigungswalze auf, die typischerweise zur Reinigung von Teppichböden dient. Mit demselben Vorsatzgerät kann normalerweise auch ein Hartboden gereinigt werden. Ein Beispiel für ein solches Vorsatzgerät ist der Kobold EB400 von der Fa. Vorwerk. Die Reinigungswalze wird in der Regel durch einen Elektromotor angetrieben.
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Wenn eine Reinigungseinrichtung, wie z.B. die Reinigungswalze oder ein Saugkanal mit dazugehörigem Antrieb bzw. Gebläse, durch Fremdkörper unplanmäßig blockiert werden, ist häufig ein Schutzmechanismus für den Antrieb des Gebläses oder der Reinigungswalze vorgesehen, der bei einer übermäßigen Behinderung einer Reinigungseinrichtung den jeweiligen Antrieb abschaltet. Eine solche übermäßige Behinderung liegt beispielsweise vor, wenn sich die Reinigungswalze in den Teppichfransen verfangen hat oder ein eingesaugtes Objekt den Saugkanal verstopft. Üblicherweise wechselt der Staubsauger nach einem solchen Abschalten der Reinigungseinrichtung in einen Fehlermodus, in dem der Staubsauger nicht mehr betrieben werden kann. Eine Betriebsanzeige zeigt dem Benutzer den Wechsel in den Fehlermodus an. Zur Aufhebung des Fehlermodus, also zur Rückkehr in den normalen Betriebsmodus zum Reinigen der Oberfläche, muss der Benutzer beispielsweise den Staubsauger ausschalten, die Stromversorgung durch Ziehen des Netzsteckers aus der Steckdose unterbrechen, nach einem blockierenden oder behindernden Objekt suchen, bei Auffinden eines solchen Objektes die Blockade lösen und schließlich den Staubsauger nach erneutem Anschließen an die Stromversorgung neu starten.
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Diese Prozedur ist sehr zeitaufwändig und lästig für den Benutzer.
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Die vorgenannten, aus dem Stand der Technik bekannten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination mit einem der nachfolgend beschriebenen Gegenstände und Ausführungsformen kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges angegeben wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Gerät und Verfahren bereitzustellen.
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Zur Lösung der Aufgabe dienen ein Staubsauger gemäß dem Hauptanspruch sowie ein Verfahren und ein Vorsatzgerät gemäß den Nebenansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Zur Lösung der Aufgabe dient ein Staubsauger mit einem Vorsatzgerät zum Reinigen einer Oberfläche mittels einer aktivierten Reinigungseinrichtung. Eine Überwachungseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung sind so eingerichtet, dass die Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung deaktiviert wird, wenn durch die Überwachungseinrichtung eine übermäßige Behinderung der Reinigungseinrichtung während des Reinigungsvorgangs detektiert wurde. Die Steuerungseinrichtung ist so konfiguriert, dass nach einer festgelegten Zeitdauer die Reinigungseinrichtung automatisch durch die Steuerungseinrichtung wieder zum Fortsetzen des Reinigungsvorgangs aktiviert wird. Dadurch wird im Betrieb seltener in den Fehlermodus gewechselt. Ferner kann einem fehlerhaften Wechseln in den Fehlermodus verbessert entgegengewirkt oder ein fehlerhafter Wechsel gar verhindert werden. Der Zeitaufwand und die als lästig empfundenen Arbeitsschritte für den Benutzer, die sonst bei einem Wechsel in den Fehlermodus zwangsläufig anfielen, können somit vermieden oder zumindest reduziert werden.
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Beim Bewegen des Staubsaugers bzw. des Vorsatzgerätes von einer Hartboden-Oberfläche auf eine Teppich-Oberfläche kann es vereinzelnd dazu kommen, dass die Überwachungseinrichtung und Steuerungseinrichtung noch auf eine Hartboden-Oberfläche eingestellt sind, während die Reinigungseinrichtung bereits im Eingriff mit der Teppich-Oberfläche steht, die verglichen mit der Hartboden-Oberfläche höheren Widerstandskräfte beim Reinigen erzeugt. In dieser Phase des Übergangs kann daher der Fall eintreten, dass der ansteigende Widerstand durch die Wechselwirkung der Reinigungseinrichtung mit der Teppich-Oberfläche fälschlicherweise als eine übermäßige Behinderung bei der Reinigung einer Hartboden-Oberfläche detektiert wird und der Staubsauger in den Fehlermodus wechselt. Mit anderen Worten wird der Teppich fehlerhaft als blockierendes Objekt detektiert.
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Weil nach einer festgelegten Zeitdauer die Reinigungseinrichtung automatisch durch die Steuerungseinrichtung wieder zum Fortsetzen des Reinigungsvorgangs aktiviert wird, kann ein unnötiges und fehlerhaftes Wechseln in den Fehlermodus in den meisten Fällen vermieden werden. Der Benutzer wird nämlich nach dem plötzlichen Deaktivieren der Reinigungseinrichtung die bereits begonnene Vorschubbewegung zunächst fortsetzten, so dass die Änderung des Bodenbelags, also des Oberflächen-Typs, erkannt werden kann, noch bevor die Reinigungseinrichtung wieder automatischen aktiviert wird. Durch das Erkennen des geänderten Oberflächen-Typs können wiederum die Überwachungseinrichtung und die Steuerungseinrichtung entsprechend auf den neuen Oberflächen-Typ, z.B. Teppich-Oberfläche, eingestellt werden. Im oben genannten Beispiel wird der Teppich dann nicht mehr fehlerhaft als blockierendes Objekt detektiert. Zu dem Oberflächen-Typ Hartboden zählen z.B. Steinfußboden, Laminatboden oder Parkettboden.
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In einer Ausführungsform umfasst die Reinigungseinrichtung eine Reinigungswalze und einen Antrieb zum Rotieren der Reinigungswalze. Da in der Praxis bislang durch eine solche Reinigungseinrichtung ein großer Anteil von vermeintlichen Störfällen hervorgerufen wurde, wird vor allem bei dieser Ausgestaltung insgesamt bedeutend seltener in den Fehlermodus gewechselt. Bevorzugt ist der Antrieb im Vorsatzgerät integriert. Insbesondere ist die Reinigungswalze an der Unterseite des Vorsatzgerätes angeordnet und/oder kann um eine parallel zur Vorderfront des Vorsatzgerätes orientierte Walzenachse rotieren. Durch das Rotieren der Reinigungswalze kann Schmutz von der Oberfläche verbessert gelöst werden, insbesondere bei einer Teppich-Oberfläche. Die Reinigungswalze ist insbesondere ein hohlzylindrischer Bürstenkörper und/oder eine sogenannte Borstenwalze. Eine oder mehrere Borstenreihen der Borstenwalze, die sich vorzugsweise spiralförmig am Umfang der zylindrischen Borstenwalze erstrecken, kämmen im Betrieb so über die Oberfläche.
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Alternativ oder ergänzend kann die Reinigungseinrichtung ein Saugrohr mit einem dazugehörigen Antrieb für ein Gebläse sein, so dass durch das Saugrohr Schmutz von der Oberfläche angesaugt werden kann. Durch das Saugrohr und das Gebläse kann der Schmutz besonders zuverlässig in eine Kammer oder einen Beutel zum temporären Aufbewahren des angesaugten Schmutzes befördert werden. Insbesondere ist das Gebläse, der Antrieb für das Gebläse, ein Teil oder eine Verlängerung des Saugrohrs und/oder die Kammer oder der Beutel in einem Basisteil des Staubsaugers, also nicht im Vorsatzgerät, angeordnet.
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Das Vorsatzgerät kann für den Benutzer einfach manuell lösbar mit einem Basisteil des Staubsaugers verbunden sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass das Vorsatzgerät ein fester Bestandteil des Staubsaugers ist und nicht für ein Wechseln oder Lösen durch den Benutzer vorgesehen ist.
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In einer Ausführungsform beträgt die festgelegte Zeitdauer mindestens eine fünftel Sekunde, also 0,2 Sekunden, bevorzugt mindestens zwei Sekunden, und/oder höchstens fünf Sekunden, bevorzugt höchstens vier Sekunden. Besonders bevorzugt liegt die festgelegte Zeitdauer zwischen zwei und vier Sekunden. Ganz besonders bevorzugt liegt die festgelegte Zeitdauer bei ungefähr 3,5 oder 3,6 Sekunden.
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Das Mindestmaß von 0,2 Sekunden für die festgelegte Zeitdauer ist entsprechend der physiologisch bedingten Reaktionszeit von ca. 0,2 Sekunden gewählt. Dies hat den Vorteil, dass selbst wenn der Benutzer die Deaktivierung zeitnah wahrnimmt, die Aktivierung bereits erfolgt, bevor der Benutzer auf die Deaktivierung reagieren konnte. Der Benutzer wird folglich den Reinigungsvorgang ohne Unterbrechung fortführen und legt innerhalb der 0,2 Sekunden bereits einige Zentimeter bis Dezimeter Weglänge zurück. Diese Weglänge genügt, dass der geänderte Oberflächen-Typ zuverlässig erkannt werden kann.
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Das Mindestmaß von zwei Sekunden liegt der Erkenntnis zugrunde, dass ein durchschnittlicher Benutzer mindestens zwei Sekunden benötigt, um die Deaktivierung der Reinigungseinrichtung wahrzunehmen und die Entscheidung einer Reaktion darauf zu fällen.
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Das Mindestmaß von drei Sekunden liegt der Erkenntnis zugrunde, dass ein durchschnittlicher Benutzer mindestens drei Sekunden benötigt, um die Deaktivierung der Reinigungseinrichtung wahrzunehmen, die Entscheidung einer Reaktion darauf zu fällen eine bereits begonnenen Vorschubbewegung anzuhalten oder umzukehren. Aufgrund der Trägheitskräfte ist ein abruptes Anhalten oder Umkehren der Bewegungsrichtung nicht ohne Zeitverlust möglich.
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Die Obergrenze von fünf Sekunden wurde gewählt, weil einige Benutzer nach fünf Sekunden irrtümlich einen Schaden am Gerät vermuten würden.
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Der Bereich zwischen drei und vier Sekunden hat den besonderen Vorteil, dass diese Zeitdauer den Reinigungsbetrieb in nicht nennenswerter Weise stört und gleichzeitig folgenden Zusatzvorteil hat. Durch die verglichen mit 0,2 Sekunden länger andauernde Bewegung des Vorsatzgerätes über die Oberfläche in Verbindung mit der Deaktivierung der Reinigungseinrichtung könnten teilweise tatsächliche Blockierungsursachen bis zur Aktivierung der Reinigungseinrichtung behoben werden, ohne dass der Benutzer hiervon etwas mitbekommt.
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In einer Ausführungsform erfolgt das Deaktivieren der Reinigungseinrichtung durch ein Anhalten, Auskuppeln oder Abschalten des Antriebs der Reinigungseinrichtung und/oder das Aktivieren durch ein Starten, Einkuppeln oder Anschalten des Antriebs der Reinigungseinrichtung. Das Abschalten wird insbesondere durch eine Unterbrechung einer Energieversorgung für den Antrieb umgesetzt. Das Anschalten wird bevorzugt durch Verbinden einer unterbrochenen Stromversorgung realisiert. Eine zeitlich besonders schnelles Aktivieren und Deaktivieren können so ermöglicht werden. Im Gegensatz zu einem automatischen Aktivieren durch die Steuerungseinrichtung nach einer vorhergehenden Deaktivierung infolge einer übermäßigen Behinderung wird nachfolgend mit „Neustart“ das Aktivieren durch den Benutzer nach einem Ausschalten des Staubsaugers bezeichnet.
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Insbesondere kann die Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung auch dann deaktiviert werden, wenn während der automatischen Aktivierung oder eines Neustarts eine übermäßige Behinderung der Reinigungseinrichtung durch die Überwachungseinrichtung detektiert wird. Für das Deaktivieren der Reinigungseinrichtung ist dann also nicht zwangsläufig der Zeitpunkt einer übermäßigen Behinderung während eines Reinigungsvorgangs erforderlich, damit die Reinigungseinrichtung in oben beschriebener Weise deaktiviert wird. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung deaktiviert wird oder nur dann deaktiviert wird, wenn durch die Überwachungseinrichtung erstmalig, also erstmalig nach einem Neustart, eine übermäßige Behinderung der Reinigungseinrichtung während des Reinigungsvorgangs detektiert wurde.
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In einer Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung so konfiguriert, dass von einem Betriebsmodus in einen Fehlermodus gewechselt wird, wenn während der automatischen Aktivierung der Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung zum Fortsetzen des Reinigungsvorgangs erneut eine übermäßige Behinderung der Reinigungseinrichtung detektiert wird. Eine Beschädigung der Reinigungseinrichtung kann so besonders zuverlässig vermieden werden. Der Zeitraum während der automatischen Aktivierung erstreckt sich insbesondere von dem Anschalten des Antriebs bis zum Erreichen der Soll-Drehzahl und/oder ist durch eine vorgegebene Zeitspanne festgelegt.
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Betriebsmodus meint einen Betriebszustand, in dem eine Oberfläche planmäßig gereinigt werden kann. Es können mehrere verschiedene Betriebszustände vorgesehen werden. Fehlermodus meint einen Betriebszustand, in dem der Staubsauger nicht mehr zum Reinigen einer Oberfläche betrieben werden kann. Insbesondere wird im Fehlermodus diejenige Reinigungseinrichtung deaktiviert oder anderweitig in einen nicht betriebsfähigen Zustand versetzt, wegen der die Steuerungseinrichtung den Wechsel in den Fehlermodus veranlasst hat. Insbesondere wird im Fehlermodus dem Benutzer über eine Betriebsanzeige, z.B. Display oder Leuchtmittel, angezeigt, dass ein Fehler vorliegt und/oder der Staubsauger sich im Fehlermodus befindet. Zur Rückkehr in den Betriebsmodus ist insbesondere vorgesehen, dass der Benutzer den Staubsauger ausschaltet, die Stromversorgung durch Ziehen des Netzsteckers aus der Steckdose unterbricht, nach einem blockierenden oder behindernden Objekt am Staubsauger sucht, bei Auffinden eines solchen Objektes die Blockade löst und/oder einen Neustart des Staubsaugers durchführt. Vorzugsweise wird ein Neustart durch Drücken oder Schieben eines Start-Schalters insbesondere am Staubsauger durchgeführt. Insbesondere hat der Benutzer dafür Sorge zu tragen, dass der Staubsauger mit Strom versorgt wird, wenn der Benutzer den Neustart durchführt.
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In einer Ausführungsform, die gleichzeitig einen eigenständigen Aspekt der Erfindung zur Lösung der Aufgabe darstellt, ist eine entsprechend konfigurierte Steuerungseinrichtung, ein entsprechend eingerichteter Staubsauger und/oder ein Verfahren zum manuellen Umschalten eines Betriebszustands bei einem Staubsauger durch einen Benutzer vorgesehen, wobei die folgenden Schritte insbesondere in der nachfolgenden Reihenfolge umfasst sind: Bewegen des Staubsaugers in eine Parkstellung, wobei sich der Staubsauger zu Beginn in einem Fehlermodus befindet, in dem ein Reinigen einer Oberfläche mit dem Staubsauger nicht erfolgen kann, und Bewegen des Staubsaugers aus der Parkstellung heraus, wobei sich der Staubsauger nach dem Herausbewegen aus der Parkstellung in einem Betriebsmodus befindet, in dem die Oberfläche mit dem Staubsauger gereinigt werden kann. Die sonst aufwändige Prozedur zum Umschalten von dem Fehlermodus in den Betriebsmodus, also ein Ausschalten des Staubsaugers, Trennen von der Stromversorgung, Verbinden mit der Stromversorgung und Anschalten des Staubsaugers kann so signifikant schneller und einfacherer erfolgen.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass durch das Herausbewegen des Staubsaugers aus der Parkstellung mindestens ein Fehler in einer Steuerungseinrichtung gelöscht wird, der andernfalls die Steuerungseinrichtung dazu veranlasst, von dem Betriebsmodus in den Fehlermodus zu wechseln. Bevorzugt gilt dies für sämtliche Fehler. Nach dem Verlassen der Parkstellung kann somit besonders zuverlässig in den Betriebsmodus gewechselt und ein unerwünschtes Zurückwechseln in den Fehlermodus vermieden werden. Ein Fehler ist beispielsweise die Meldung einer detektierten übermäßigen Behinderung einer Reinigungseinrichtung. Vorzugsweise ist der mindestens eine Fehler, der gelöscht wird, der ursächliche Fehler für den Wechseln in den Fehlermodus.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass durch das Herausbewegen des Staubsaugers aus der Parkstellung eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Oberfläche automatisch aktiviert wird. Der Zeitverlust für den Benutzer durch den Wechsel in den Fehlermodus kann so reduziert werden.
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In einer Ausführungsform nimmt der Staubsauger in der Parkposition eine im Wesentlichen aufrechte Kippstellung ein. In der Parkposition ist der Staubsauger also in eine im Wesentlichen aufrechte Stellung gebracht oder geschwenkt worden. Der Staubsauger oder ein Anschluss des Vorsatzgerätes zum Verbinden mit dem Staubsauger umfasst ein Dreh- und/oder Kippgelenk, welches das Einnehmen der Parkposition durch eine Kipp- und/oder Schwenkbewegung ermöglicht. Der Führungsstiel des Basisteils des Staubsaugers ist in der Parkposition im Wesentlichen vertikal ausgerichtet, während das Vorsatzgerät allgemein im Wesentlichen flach auf der Oberfläche aufliegt. Vertikal meint in Schwerkraftrichtung, wobei die Oberfläche bei dieser Betrachtung horizontal verläuft.
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Insbesondere beträgt der Winkel zwischen dem Führungsstiel und der Oberfläche oder dem Vorsatzgerät mindestens 70° oder 80° und/oder höchstens 85°, jedenfalls kleiner als 90°. Ein Rastmechanismus, der manuell leicht überwindbar ist und/oder beim Herausbewegen aus der Parkposition ein Knack-Geräusch erzeugt, können vorgesehen sein, um dem Benutzer die Lage der Parkposition und die Einnahme der Parkposition anzuzeigen. Insbesondere ist ein mechanisch betätigbarer Schalter, vorzugsweise Mikroschalter, vorgesehen, um die Einnahme der Parkstellung zu detektieren und eine entsprechende Information für die Steuerungseinrichtung bereitzustellen.
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In einer Ausführungsform ist ein Mikroschalter zum Detektieren der Parkstellung vorgesehen. Ein besonders einfacher Aufbau eines Staubsaugers mit Parkstellungsdetektion kann dadurch realisiert werden.
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In einer Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung so konfiguriert, dass erst nach einer festgelegten Anzahl erfolgloser Versuche für die automatische Aktivierung der Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung von dem Betriebsmodus in den Fehlermodus gewechselt wird. Vorzugsweise ist die festgelegte Anzahl erfolgloser Versuche mindestens zwei und/oder höchstens fünf, besonders bevorzugt drei.
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Ein erfolgloser Versuch für die automatische Aktivierung der Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung liegt insbesondere dann vor, wenn eine übermäßige Behinderung während der automatischen Aktivierung der Reinigungseinrichtung detektiert wird. Die Anzahl erfolgloser Versuche wird gezählt ab der ersten automatischen Aktivierung, welche einer Anzahl = 1 entspricht. Die erste automatische Aktivierung ist erfolgt, nachdem die Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung deaktiviert wurde, weil durch die Überwachungseinrichtung eine übermäßige Behinderung der Reinigungseinrichtung während des Reinigungsvorgangs detektiert wurde.
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In einer Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung so konfiguriert, dass erst nach einem erfolglosen Ablauf eines festgelegten Zeitintervalls für die automatische Aktivierung der Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung von dem Betriebsmodus in den Fehlermodus gewechselt wird. Wenn zum Zeitpunkt des Endes des Zeitintervalls die Reinigungseinrichtung nicht aktiviert werden konnte, ohne dass dabei eine übermäßige Behinderung detektiert wurde, wird vom Betriebsmodus in den Fehlermodus gewechselt. Insbesondere ist das Zeitintervall, also ein Zeitraum, so gewählt, dass mehrere Versuche für die automatische Aktivierung der Reinigungseinrichtung nacheinander erfolgen können. Das Zeitintervall beginnt mit dem Anfang der ersten automatischen Aktivierung oder mit dem Anfang der Deaktivierung infolge der Detektion einer übermäßigen Behinderung der Reinigungseinrichtung während des Reinigungsvorgangs. Vorzugsweise ist das festgelegte Zeitintervall mindestens fünf Sekunden und/oder höchstens fünfzehn Sekunden lang, besonders bevorzugt ungefähr zehn Sekunden lang.
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Eine Behinderung der Reinigungseinrichtung führt normalerweise zu einer erhöhten Leistungsaufnahme des Antriebs. Keine Behinderung liegt z.B. bei der Reinigung einer unverschmutzten, ebenen Hartboden-Oberfläche vor. Beim Reinigen einer Teppich-Oberfläche kann ferner ein zu erwartender Widerstand durch die Teppichfasern festgelegt werden, so dass auch hier trotz eines Reibwiderstands seitens der zu reinigenden Oberfläche von keiner Behinderung im vorliegenden Sinne gesprochen wird. Wenn die Reinigungswalze jedoch zum Beispiel auf einen besonders stark verschmutzen Bereich der Oberfläche mit einem höheren Reibwiderstand stößt oder bei einer Hartboden-Oberfläche aufgrund einer lokalen Oberflächenbeschaffenheit weniger Umgebungsluft unter das Vorsatzgerät gelangt, kann dies bereits zu einer Behinderung der Reinigungseinrichtung führen. Der Antrieb der Reinigungseinrichtung ist normalerweise so eingerichtet, dass der Antrieb dann entsprechend versuchen wird, der Behinderung entgegenzuwirken, um die vorgegebene Drehzahl aufrechtzuerhalten. Insbesondere erfolgt dies typischerweise durch einen Regelungsmechanismus. Der Antrieb erhöht dazu die Drehleistung. Dies äußert sich beispielsweise in einer entsprechend erhöhten Leistungsaufnahme, also im Stromverbrauch.
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Der oben beschriebene Anpassungsvorgang seitens des Antriebs an eine sich ändernden Zustand der zu reinigenden Oberfläche ist bei einer gewöhnlichen Reinigung in gewissem Umfang normal. Eine sogenannte übermäßige Behinderung der Reinigungseinrichtung liegt dann vor, wenn eine festgelegte Schwelle überschritten wird. Eine solche Schwelle dient insbesondere dem Vorbeugen und/oder Verhindern einer Beschädigung der Reinigungseinrichtung. Insbesondere ist die Schwelle in der Überwachungseinrichtung festgelegt. Bevorzugt ist die Schwelle durch einen Schwellwert festgelegt, der in der Steuerungseinrichtung insbesondere digital hinterlegt ist. Alternativ oder ergänzend kann der Schwellwert auch mittels einer analogen Schaltung implementiert sein.
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Vorzugsweise sind für unterschiedliche Typen von Oberflächen verschiedene Schwellwerte vorgesehen. Bei unterschiedlichen Typen von Oberflächen, wie z.B. Hartboden oder Teppich, gibt es nämlich in Abhängigkeit von dem jeweiligen Oberflächen-Typ unterschiedliche Grundwiderstände seitens der Oberfläche, die bei einem planmäßigen Reinigungsvorgang zu erwarten sind. Bevorzugt kann daher in Abhängigkeit von dem Oberflächen-Typ die Soll-Drehzahl des Antriebs eingestellt werden. Die Reinigungswalze kann dann bei der Reinigung einer Teppich-Oberfläche mit einer größeren Drehzahl betrieben werden als bei der Reinigung einer Hartboden-Oberfläche. Die übermäßige Behinderung kann dann bei jedem Oberflächen-Typ unterschiedlich sein. Beispielsweise wird eine Teppich-Oberfläche mit einer Drehzahl der Reinigungswalze im Bereich von 2000 bis 2500 U/min und eine Hartboden-Oberfläche mit einer Drehzahl im Bereich von ungefähr 800 U/min planmäßig gereinigt. Da bei der Teppichreinigung aufgrund der höheren Drehzahl und des höheren Widerstands durch die Teppichfasern ein höherer Grundwiderstand entsteht als bei der Reinigung einer Hartboden-Oberfläche, wird in einer bevorzugten Umsetzung der Schwellwert für eine übermäßige Belastung bei der Reinigung einer Teppich-Oberfläche größer gewählt als der Schwellwert für eine übermäßige Belastung bei der Reinigung einer Hartboden-Oberfläche.
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In einer Ausführungsform ist die Überwachungseinrichtung so eingerichtet, dass eine Leistungsaufnahme der Reinigungseinrichtung für die Detektion einer übermäßigen Behinderung überwacht wird. Ein besonders zuverlässiges Überwachen kann so ermöglicht werden. Insbesondere wird dabei die Leistungsaufnahme des Antriebs der Reinigungseinrichtung überwacht, bevorzugt ein Stromsignal.
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Die Leistungsaufnahme eines Antriebs bzw. eines Elektromotors des Antriebs ist die für den Betrieb benötigte elektrische Energie. Die Leistungsaufnahme kann als der dem Antrieb zugeführte Motorstrom in Ampere angegeben werden. Grundsätzlich ist es alternativ oder ergänzend möglich, die Leistungsaufnahme als elektrische Leistung P in Watt anzugeben.
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In einer Ausführungsform ist die Überwachungseinrichtung so eingerichtet, dass durch Überwachung einer Schwelle oder eines vom Oberflächen-Typ abhängigen Schwellwertes detektiert wird, ob eine übermäßige Behinderung vorliegt. Durch Anpassung der Schwelle oder des Schwellwertes kann dadurch die Zuverlässigkeit und auch die Fehlerrate gezielt eingestellt werden. Die Überwachung der Schwelle oder eines vom Oberflächen-Typ abhängigen Schwellwertes erfolgt insbesondere durch einen Vergleich mit der Leistungsaufnahme der Reinigungseinrichtung.
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In einer Ausgestaltung wird der unter den Oberflächen-Typen höchste Schwellwert für die Detektion einer übermäßigen Behinderung während einer automatischen Aktivierung eingesetzt. Die Häufigkeit eines fehlerhaften Wechselns in den Fehlermodus kann so reduziert und gleichzeitig die Reinigungseinrichtung vor einer Beschädigung geschützt werden. Insbesondere wird dabei der Schwellwert für eine Teppich-Oberfläche eingesetzt. Das heißt, es wird dann der Schwellwert für eine Teppich-Oberfläche verwendet und zwar unabhängig von dem aktuell erkannten Oberflächen-Typ, also auch z.B. bei einer erkannten Hartboden-Oberfläche.
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In einer Ausführungsform ist ein Sensor zum Erkennen eines Oberflächen-Typs oder zum Zuordnen der Oberfläche zu einem von mehreren festgelegten Oberflächen-Typen vorgesehen. In Abhängigkeit von dem Messergebnis des Sensors kann somit genau der Schwellwert für die Überwachungseinrichtung ausgewählt werden, der zum aktuell erkannten Oberflächentyp gehört oder diesem zugeordnet wurde. Diese Auswahl kann automatisiert erfolgen, also ohne Zutun des Benutzers. Insbesondere verwendet die Steuerungseinrichtung das Messergebnis des Sensors zur Auswahl der vom Oberflächen-Typ abhängigen Soll-Drehzahl für den Antrieb der Reinigungseinrichtung.
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In einer Ausführungsform umfasst die Steuerungseinrichtung einen Prozessor und einen Speicher. Verfahrensschritte oder ein Programmcodes können so ausgeführt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Vorsatzgerät, insbesondere für den Staubsauger gemäß dem eingangs beschriebenen Aspekt der Erfindung, zum Reinigen einer Oberfläche mittels einer aktivierten Reinigungseinrichtung. Eine Überwachungseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung sind so eingerichtet, dass die Reinigungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung deaktiviert wird, wenn durch die Überwachungseinrichtung eine übermäßige Behinderung der Reinigungseinrichtung während des Reinigungsvorgangs detektiert wurde. Die Steuerungseinrichtung ist so konfiguriert, dass nach einer festgelegten Zeitdauer die Reinigungseinrichtung automatisch durch die Steuerungseinrichtung wieder zum Fortsetzen des Reinigungsvorgangs aktiviert wird. Dadurch wird im Betrieb seltener in den Fehlermodus gewechselt. Ferner kann einem fehlerhaften Wechseln in den Fehlermodus verbessert entgegengewirkt oder ein fehlerhafter Wechsel gar verhindert werden. Der Zeitaufwand und die als lästig empfundenen Arbeitsschritte für den Benutzer, die sonst bei einem Wechsel in den Fehlermodus zwangsläufig anfielen, können somit vermieden oder zumindest reduziert werden. Die Merkmale, die im Zusammenhang mit dem eingangs beschriebenen Aspekt der Erfindung oben beschrieben wurden, können auch mit dem Vorsatzgerät dieses Aspekts der Erfindung kombiniert werden. Die Steuerungseinrichtung und/oder Überwachungseinrichtung können vollständig oder teilweise in dem Vorsatzgerät und/oder dem Basisteils angeordnet sein. In einer Ausgestaltung weist das Vorsatzgerät einen Elektroanschluss für das Basisteil auf, um die zum Betrieb erforderliche elektrische Energie von dem Basisteil zu erhalten. In einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung weist das Vorsatzgerät einen eigenen Akku auf. Dies ermöglicht, dass das Vorsatzgerät autark für ein Reinigen der Oberfläche agieren kann.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren insbesondere für einen Staubsauger gemäß dem eingangs beschriebenen Aspekt der Erfindung oder für das Vorsatzgerät gemäß dem im vorhergehenden Absatz beschriebenen Aspekt der Erfindung, wobei eine Reinigungseinrichtung eines Staubsaugers oder eines Vorsatzgeräts zum Reinigen einer Oberfläche deaktiviert wird, wenn eine übermäßige Behinderung der Reinigungseinrichtung während des Reinigungsvorgangs detektiert wurde. Das Verfahren sieht vor, dass nach einer festgelegten Zeitdauer die Reinigungseinrichtung automatisch durch eine Steuerungseinrichtung wieder zum Fortsetzen des Reinigungsvorgangs aktiviert wird.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms des Computerprogrammprodukts durch die Steuerungseinrichtung und/oder die Überwachungseinrichtung das Vorsatzgerät und/oder den Staubsauger dazu veranlassen, Verfahrensschritte auszuführen, z.B. die Schritte gemäß dem Verfahren des vorhergehenden Absatzes. Die in dieser Beschreibung umfassten Merkmale und Ausführungsformen beziehen sich entsprechend auch auf das Verfahren und das Computerprogrammprodukt.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung auch anhand von Figuren näher erläutert. Merkmale der Ausführungsbeispiele und weiterer nachfolgend beschriebener alternativer oder ergänzender Ausgestaltungen können einzeln oder in einer Mehrzahl mit den beanspruchten Gegenständen kombiniert werden. Die beanspruchten Schutzbereiche sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Es zeigen:
- 1: Ablaufdiagramm;
- 2: Komponentenübersicht;
- 3: Isometrische Darstellung von der Unterseite eines Vorsatzgerätes;
- 4: Seitendarstellung eines Staubsaugers in Parkstellung.
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Die 1 zeigt ein Ablaufdiagramm mit den Schritten S1 bis S3, die automatisch durch den in der 4 gezeigten Staubsauger 1 oder ein in den 3 und 4 gezeigtes Vorsatzgerät 2 bzw. einer zugehörigen Steuerungseinrichtung 8 (siehe 2) durchgeführt werden, damit seltener in einen für den Benutzer störenden und zeitraubenden Fehlermodus gewechselt wird. Die Schritte S1 bis S3 werden anhand der übrigen Figuren unten näher erläutert.
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Die 2 zeigt Komponenten des Staubsaugers 1 und/oder des Vorsatzgerätes 2, die bei der Durchführung der Schritte S1 bis S3 beteiligt sein können. Die Steuerungseinrichtung 8 ist mit mindestens einem Antrieb 5, 6 für eine Reinigungseinrichtung verbunden, um den Antrieb 5, 6 zu steuern. Die Überwachungseinrichtung 7 kann als separate Einrichtung mit einer eigenen Steuerungseinheit mit einem Prozessor und einem Speicher vorgesehen sein.
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Bevorzugt ist die Überwachungseinrichtung 7 jedoch ein Teil der Steuerungseinrichtung 8, um eine zusätzliche Steuerungseinheit einzusparen. Der Sensor 12 dient der Erkennung des Oberflächen-Typs, der sich aktuell unter dem Vorsatzgerät 2 befindet, insbesondere in der Nähe der Reinigungswalze 3 und/oder des Saugmunds 14, der sich insbesondere im Bereich oder hinter der Reinigungswalze 3 befindet (siehe 3). Der Sensor 12 ist mit der Steuerungseinrichtung 8 und der Überwachungseinrichtung 7 derart verbunden, dass die Steuerungseinrichtung 8 und die Überwachungseinrichtung 7 kontinuierlich über den aktuellen Oberflächen-Typ unter dem Vorsatzgerät 2 informiert sind. Die Steuerungseinrichtung 8 kann dadurch den mindestens einen Antrieb 5, 6 in Abhängigkeit von dem Oberflächen-Typ steuern. Die Überwachungseinrichtung 7 kann dadurch in Abhängigkeit von dem Oberflächen-Typ überwachen, ob eine übermäßige Behinderung einer Reinigungseinrichtung vorliegt. Insbesondere wird die Überwachung von der Überwachungseinrichtung 7 auf Basis von der aktuellen Leistungsaufnahme des mindestens einen Antriebs 5, 6 durchgeführt. Daher ist die Überwachungseinrichtung 7 entweder direkt oder indirekt über die Steuerungseinrichtung 8 mit dem mindestens einen Antrieb 5, 6 verbunden oder erhält die Information über die Leistungsaufnahme von der Steuerungseinrichtung 8.
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Die 3 zeigt die Unterseite eines Vorsatzgerätes 2, anhand dessen nachfolgend eine Fehlerkette beschrieben wird. Die Fehlerkette kann gemäß dem Stand der Technik zu einem fehlerhaften Wechsel in den Fehlermodus führen, was mithilfe der in 1 gezeigten Schritte S1 bis S3 jedoch vermieden werden kann. Die Fehlerkette wird am Beispiel eines Übergangs von einer Hartboden-Oberfläche auf eine Teppich-Oberfläche erläutert, über den das Vorsatzgerät 2 beim Reinigungsvorgang in Vorschubrichtung 15 bewegt wird.
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Auf einem Hartboden dreht die Reinigungswalze 3 mit einer vergleichsweise geringen Soll-Drehzahl von z.B. 800 U/min. Eine ausgefahrene Stützrolle 16, die in 3 in der eingefahrenen Position gezeigt ist, vermag die Reinigungswalze 3 bei der Hartbodenreinigung außer Eingriff mit der Oberfläche 10 zu bringen und in dieser Stellung zu halten. Entsprechend wird der Saugmund 14 eines Saugrohrs 4 von der Oberfläche 10 wegbewegt und ebenfalls in dieser Stellung gehalten. Die Leistungsaufnahme des jeweiligen Antriebs 5, 6 für die Reinigungswalze 3 und/oder des Gebläses sind daher bei der Reinigung einer Hartboden-Oberfläche z.B. verglichen mit der Teppichreinigung relativ gering.
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Beim Übergang, also beim Auffahren, auf eine Teppich-Oberfläche kann es dazu kommen, dass der in der Vorschubrichtung 15 hinter dem Saugmund 14 angeordnete Sensor 12 zur Erkennung des Oberflächen-Typs, z.B. ein Ultraschallsensor, weiterhin eine Hartboden-Oberfläche erkennt, obwohl die Reinigungswalze 3 und/oder der Saugmund 14 bereits im Eingriff bzw. in Wechselwirkung mit der Teppich-Oberfläche stehen. Die Soll-Drehzahl des Antriebs 5, 6 und/oder die vorgesehen Drehzahl der Reinigungswalze 3 entsprechen jedoch weiterhin der Drehzahl für die Hartboden-Oberfläche. Gleichzeitig ist aus demselben Grund in der Überwachungseinrichtung 7 ebenfalls die Schwelle bzw. der Schwellwert für die Detektion einer übermäßigen Behinderung der Reinigungseinrichtung immer noch für die Hartboden-Oberfläche eingestellt. Da die Reinigungswalze 3 und/oder der Saugmund 14 jedoch bereits in Eingriff bzw. in Wechselwirkung mit der Teppich-Oberfläche stehen, erhöht sich die Leistungsaufnahme des Antriebs 5 oder der Antriebe 5, 6 gegenüber der zuvor gemessenen Leistungsaufnahme bei der Hartboden-Oberfläche.
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Weil in diesem Fall - möglicherweise nur in einem kurzen Moment während des Übergangs von der Hartboden-Oberfläche auf die Teppich-Oberfläche - in der Überwachungseinrichtung 7 die höhere Leistungsaufnahme durch die Wechselwirkung mit der Teppich-Oberfläche mit dem geringeren Schwellwert für die Hartboden-Oberfläche verglichen wird, kann es zu einer fehlerhaften Detektion einer übermäßigen Behinderung kommen.
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Gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik hätte dies automatisch zur Folge gehabt, dass dadurch sofort in den Fehlermodus gewechselt worden wäre und der Benutzer gezwungen worden wäre, den Reinigungsvorgang zu unterbrechen.
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Weil nach einer Detektion einer übermäßigen Behinderung einer Reinigungseinrichtung eines Staubsaugers S1 zwar zunächst eine automatische Deaktivierung der Reinigungseinrichtung S2, aber nach einer festgelegten Zeitdauer 9 wieder eine automatische Aktivierung der Reinigungseinrichtung erfolgt, kann das fehlerhafte Wechseln in den Fehlermodus und damit eine Unterbrechung des Reinigungsvorgangs ohne Zutun des Benutzers vermieden werden.
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Nach Ablauf der festgelegten Zeitdauer 9 befindet sich der Sensor 12 auf der Teppich-Oberfläche, so dass sowohl die Steuerungseinrichtung 8 als auch die Überwachungseinrichtung 7 auf Basis der korrekten Zuordnung des aktuellen Oberflächen-Typs planmäßig funktionieren.
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Während des Betriebs wird die Leistungsaufnahme der Reinigungseinrichtung, z.B. des Antriebs 5 der Reinigungswalze 3, permanent gemessen und durch die Überwachungseinrichtung 7 überwacht. Die Schwelle bzw. der Schwellwert stellen dann bevorzugt ein Maß für einen Grenzstrom dar, der insbesondere kontinuierlich mit der aktuellen Leistungsaufnahme der Reinigungseinrichtung 3, 5 verglichen wird, um ein Überschreiten und damit das Vorliegen einer übermäßigen Behinderung zu detektieren. Wird ein Überschreiten der Schwelle detektiert, wird diese Information an die Steuerungseinrichtung 8 übermittelt. Erfolgt die Überschreibung während des Reinigungsvorgangs, wird die Reinigungseinrichtung 3, 5 deaktiviert. Erfolgt die Überschreibung während der automatischen Aktivierung nach einer solchen Deaktivierung, wird insbesondere in Abhängigkeit von der Anzahl der erfolgten Fehlversuche und/oder eines festgelegten Zeitintervalls ein erneuter Aktivierungsversuch der Reinigungseinrichtung initiiert oder ein Wechseln in den Fehlermodus veranlasst.
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Insbesondere ist in einer Ausgestaltung vorgesehen oder der Antrieb so beschaffen, dass ein erfolgreiches Aktivieren der Reinigungseinrichtung 3, 5, z.B. ein Starten des Antriebs 5 zum planmäßigen Rotieren der Reinigungswalze 3, nur dann erfolgen kann, wenn die Reinigungswalze 3 frei rotieren kann, also nicht z.B. durch Teppichfransen oder dergleichen blockiert wird. Die Reinigungseinrichtung 3, 5 kann dann nur wieder neu gestartet werden, wenn es sich entweder um eine fehlerhafte Detektion einer übermäßigen Behinderung gehandelt hatte oder der Benutzer die Blockade z.B. durch Entfernen eines blockierenden Objektes entfernt hat.
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In 3 ist eine Revisionsklappe 17 gezeigt, durch die der Benutzer auch Zugang zu einem Teil des Saugrohrs 4 innerhalb des Vorsatzgerätes 2 erhalten kann, um blockierende Objekte zu entfernen.
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Durch das Veranlassen des Wechsels in den Fehlermodus wird der Antrieb 5, 6 der Reinigungseinrichtung 3, 4, 5, 6 bevorzugt abgeschaltet und dem Benutzer z.B. durch ein blinkendes rotes Licht das Vorliegen eines Fehlers bzw. des Fehlermodus angezeigt. Erst nach einem Neustart des Basisteils 18 (siehe 4) des Staubsaugers 1, des Gebläses oder des Vorsatzgerätes 2 kann die Reinigungseinrichtung dann wieder gestartet werden.
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Die 4 zeigt einen Staubsauger 1 mit einem Basisteil 18 und einem Vorsatzgerät 2 in der Parkstellung 11. Das Gebläse und der Antrieb 6 für das Gebläse sind im Basisteil 18 angeordnet. Das Vorsatzgerät 2, insbesondere das Vorsatzgerät 2 der 3, ist mit dem Basisteil 18 über ein Dreh- und/oder Kippgelenk 19 verbunden. In der Parkstellung ist der Führungsstiel 20 leicht, insbesondere zwischen 70° und 85°, gegenüber einer Vertikalen 21 gekippt. Die Vertikale 21 steht senkrecht auf der Oberfläche 10 und im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung. Durch ein kurzzeitiges Bewegen in die Parkstellung 11 wird insbesondere ein Mikroschalter 13 betätigt. Die kurzzeitige Bewegung in die Parkstellung 11 ist wie in 4 durch den Pfeil illustriert eine Schwenkbewegung 22 des Basisteils 18 relativ zum Vorsatzgerät 2. Befindet sich der Staubsauger 1 im Fehlermodus, ist vorgesehen, dass durch das kurzzeitige Bewegen des Staubsaugers 1 in die Parkstellung 11 vom Fehlermodus zurück in den Betriebsmodus gewechselt wird. Bevorzugt wird zudem der mindestens eine Antrieb 5, 6 zum Reinigen bei diesem Wechseln zurück in den Betriebsmodus automatisch aktiviert, so dass der Benutzer den Reinigungsvorgang ohne weiteres Zutun fortsetzten kann.