DE3030066C2 - Drehzahlregeleinrichtung für einen Gebläsemotor eines Staubsaugers - Google Patents
Drehzahlregeleinrichtung für einen Gebläsemotor eines StaubsaugersInfo
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- G05D7/0676—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on flow sources
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehzahlregeleinrichtung für einen Gebläsemotor eines Staubsaugers gemäß
Oberbegriff des Anspruches 1.
Der Arbeitsluftstrom eines Staubsaugers wird von
einem Sauggebläse erzeugt, das mit einem Elektromotor gekoppelt ist Dieser Arbeitsluftstrom strömt über
ein Reinigungswerkzeug und entsprechende Anschlußeinrichtungen zum Sauggebläse, wobei das Reinigungswerkzeug über die zu reinigenden Flächen bewegt wird.
Das Reinigungswerkzeug nimmt die Schmutzteile auf, die dann mit dem Arbeitsluftstrom einem Staubsammelbehälter zugeführt werden. In Abhängigkeit von den zu
reinigenden Gegenständen ist eine Veränderung der Stärke des Arbeitsluftstromes angebracht So ist z. B.
beim Reinigen von Dekorationsstoffen, Gardinen und ähnlichem ein weit geringerer Arbeitsluftstrom ausreichend wie zum Reinigen eines textlien Fußbodenbelages.
Zur Regelung des Arbeitsluftstromes wurde daher bereits vorgeschlagen, durch Regelkreise die Gebläsedrehzahl entsprechend den Arbeitsbedingungen zu
verändern, um so einen jeweils angepaßten Arbeitsluftstrom zu erhalten.
Aus der DE-OS 17 03 970 ist eine vom Arbeitsluftstrom angeströmte, federbelastete Klappe bekannt
deren Bewegung einen Potentiometerabgriff verstellt Der jeweils abgegriffene Ohm'sche Widerstand wird
dabei zur Steuerung der Gebläsedrehzahl herangezogen.
Aus der DE-OS 20 53 526 geht die Anordnung eines luftdruckempfindlichen Schalters hervor, der vom
Arbeitsluftstrom beaufschlagt ist und dessen Schaltsignal zur Drehzahlregelung des Gebläsemotors ausgewertet wird.
Die aus der DE-OS 20 32 476 bekannte Vorrichtung dient der Konstanthaltung der Intensität eines voreingestellten Arbeitslufstroms. Als elektrischer Wandler, der
die Stärke des Arbeitsluftstromes in einen elektrischen Wert umsetzt, ist ein fremdbeheizter, temperaturabhängiger Widerstand im Arbeitsluftstrom angeordnet je
nach Stärke des Luftstroms wird der Widerstand mehr oder weniger stark abgekühlt wobei die temperaturabhängigen Widerstandsänderungen zur Regelung und
Steuerung der Drehzahl des Sauggebläsemotors verwendet werden.
Die bekannten Vorrichtungen erfassen die Stärke des Arbeitsluftstromes jedoch erheblich zeitverzögert und
relativ ungenau und sind insbesondere von ihrem Aufbau her störanfällig. Aufgrund der trägen Meßwerterfassung können derartige Vorrichtungen bei schnell
wechselnden Reinigungsverhältnissen den Arbeitsluft-
strom nicht zufriedenstellend verändern. Weiterhin müssen aufgrund der angreifbaren geringen Regelgrößen
aufwendige Verstärkerschaltungen vorgesehen werden, die die bekannten Vorrichtungen komplizieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und störungssichere Drehzahlregeleinrichtung
zur Regelung der Motordrehzahl des Sauggebläses eines Staubsaugers zu schaffen, die auch bei schnell
wechselnden Reinigungsverhältnissen einen den jeweiligen Reinigungsverhältnissen angepaßten, weitgehend
konstanten Arbeitshiftstrom gewährleistet
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1
gelöst Da der Generator von einer vom Arbeitsluftstrom beaufschlagten Luftturbine betrieben ist, wird
jede Intensitätsänderung des Luftstromes, d. h. eine
verringerte oder größere Luftströmung unmittelbar ein geändertes Ausgangssignal des Generators bewirken.
Dieses Ausgangssignal ist im Gegensatz zum Ausgangssignal eines elektrischen Wandlers gemäß dem Stand
der Technik sehr hoch, so daß es direkt zur Steuerung
einer Regelvorrichtung verwendet werden kann. Es sind daher keine das Signal verzögernde Verstärkerstufen
notwendig, die ein sehr kleines Signal erst auf tine zur
Regelung notwendige Größe verstärken. Die dem Luftstrom proportionalen Ausgangssignale des Generators
werden in einem Regel- und Steuerkreis zur gewünschten Regelung des Gebläsemotors und eventuell
damit einhergehender Anzeigeelemente verwertet Die Stärke des Arbeitsluftstromes kann so innerhalb
bestimmter Grenzen weitgehend gleichmäßig gehalten werden. So wird z. B. beim Absaugen von Gardinen die
Drehzahl des Gebläsemotors automatisch gesenkt werden, während beim Absaugen von niederflorigem
Textiibodenbeiag die Drehzahl erhöht werden wird.
Der Generator ist z. B. als Spannungsgenerator ausgebildet, der ein analoges Ausgangssignal abgibt
Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, den Generator als Signalgenerator auszubilden, der als Ausgangssignal
eine Signalfolge abgibt So kann der Signalgenerator als Pulsgeber mit digitalen Ausgangssignalen oder auch als
Frequenzgebei ausgebildet sein.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 16 wiedergegeben. Anband der
Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Staubsauger
im Schnitt dargestellt In einem Gehäuse 1 ist ein Sauggebläse 2 angeordnet, das von einem Elektromotor
3 angetrieben wird. Dieses Motorgebläseaggregat 10 erzeugt einen als Arbeitsluftstrom verwendeten Saugluftstrom,
der in bekannte.· Weise von einem nicht dargestellten Reinigungswerkzeug über ein ebenfalls
nicht dargestalltes Saugrohr und einen Saugschlauch durch eine Einströmöffnung 13 in das Gerät einströmt
Der Arbeitsluftstrom durchströmt ein als Staubsammelbehälter 11 ausgebildetes Staubfilter 12 und tritt nach
dem Durchströmen des Motorgebläseaggregats 10 durch Ausströmöffnungen 16 wieder aus dem Gerät aus.
Zwischen dem Staubsammelbehälter 11 und dem Motorgebläseaggregat 10 ist eine Luftturbine 5
angeordnet, die auf der Welle 14 eines Generators 4 sitzt. Die Luftturbine 5 rotiert mit zur jeweiligen Größe
des Arbeitsluftstromes proportionalen Drehzahlen, so daß der mit der Luftturbine 5 gekoppelte Generator 4
ebenfalls mit den dem Arbeitsluftstrom proportionalen Drehzahlen rotiert Proportional zu seiner Drehzahl
gibt der Generator 4 ein elektrisches Ausgangssignal ab,
Dieses Ausgangssignal wird über elektrische Leitungen (nicht dargestellt) einem Regel- und Steuerkreis 9
zugeführt, der die Drehzahl des Elektromotors 3 so regelt, daß die Stärke des Arbeitsluftstromes weitgehend
auf einem eingestellten bzw, vorgewählten Wert
ίο gehalten ist Wird z. B. der Durchströmwiderstand des
Reinigungswerkzeugs verringert (Absaugen von Gardinen), so wird auch die Drehzahl durch den Regel- und
Steuerkreis 9 des Sauggebläses 2 verringert; wird hingegen der Durchströmwiderstand erhöht (Absaugen
is von niederflorigem, textilem Material), so wird die
Drehzahl erhöht Eventuell vorhandene Anzeigeelemente sind an dieses Regel- und Steuersystem
angeschlossen und zeigen dem Benutzer den jeweiligen Betriebszustand des Gerätes an.
Vorteilhafterweise sind die Luftturbine 5 und der Generator 4 von einem gemeinsamen, rohrförmigen
Bauelement 8 etwa koaxial umgeben, de^sn Eintrittsöffnung
mit Luftleitblechen 12 versehen ist Die Luftleitbleche dienen zur Führung bzw. Umlenkung der einströmenden
Luft und sind vorteilhafterweise so vorgesehen, daß Teile des Arbeitsluftstroms durch nicht näher
dargestellt? Strömungskanäle um die Luftturbine 5 herumgeleitet werden. So kann die die Luftturbine
durchsetzende Luftströmung begrenzt werden, so daß
jo ein und dieselbe Baueinheit aus Luftturbine und
Generator bei Sauggebläsen unterschiedlicher Leistung verwendet werden kann. Die die Luftturbine 5
durchströmende Teilmenge des Arbeitsluftstroms wird jeweils so gewählt daß der günstigste Leistungsbereich
des Generators 4 ausgenutzt wird.
Der Generator 4 und die Luftturbine 5 sind vorteilhafterweise als eine Einheit ausgebildet die in ein
rohrförmiges Bauelement 8 eingesetzt ist Diese Baueinheit 15 ist so ausgebildet daß sie jederzeit bei
bereits in Betrieb befindlichen Staubsaugern zusätzlich angebracht werden kann oder auch bei neu zu
montierenden Geräten innerhalb des Gehäuses einsetzbar ist
Die Baueinheit 15 liegt vorteilhaflerweise im Ansaugbereich des Sauggebläses 2, so daß eine schädigende Erwärmung durch den durchtretenden Arbeitsluftstrom vermieden ist Das Sauggebläse 2, der Elektromotor 3, der Generator 4 und die Luftturbine 5 liegen vorteilhafterweise achsgleich zueinander und
Die Baueinheit 15 liegt vorteilhaflerweise im Ansaugbereich des Sauggebläses 2, so daß eine schädigende Erwärmung durch den durchtretenden Arbeitsluftstrom vermieden ist Das Sauggebläse 2, der Elektromotor 3, der Generator 4 und die Luftturbine 5 liegen vorteilhafterweise achsgleich zueinander und
κι etwa auf der Mittellängsachse des Gehäuses 1. Um die
Montage des Staubsaugers zu erleichtern, kann das Gehäuse der Baueinheit 15 mit dem Gehäuse des
Motorgebläseaggregais 10 einstückig ausgebildet sein.
Um eine Schädigung des Staubsammelbehälters 11
bzw. des Filters 12 durch scharfe Kanten im Mündungsbereich der rohrförmigen Ummantelung 8 zu
vermeiden, ist vorteilhafterweise über das rohrförmige Bauelement 8 ein kuppelartiges Gewölbe 7 errichtet,
das aus einem Vollmantel oder auch einem kuppelähnli-
w chen Gerüst bestehen kann. Der Vollmantel bzw. das
Gerüst 7 hat dabei e;ne mit der Mündungsöffnung des rohrförmigen Bauelementes 8 deckungsgleiche öffnung
für den Eintritt des Arbeitsluftstroms.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche;1. Dreh»»."ilregelemrichtung fOr einen Geblisemotor eines Staubsaugers für Haushalt und Gewerbe mit slnem die Stärke des Arbeitsluftstromes s erfassenden elektrischen Wandler, dessen Ausgang mit einem Regel- und Steuerkreis verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Wandler ein Generator (4) ist, der von einer mit dem Arbeitsluftstrom beaufschlagten Luftturbine (5) angetrieben wird.2. Drehzahlregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (4) ein eine Signalfolge abgebender Signalgenerator ist.3. Drehzahlregeleinrichtung nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftturbine (5) auf einer eigenen Lagerung angeordnet und über ein Kupplungselement (nicht dargestellt) mit dem Generator (4) verbunden ist4. Drehzahlregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dstkirch gekennzeichnet, daß die Luftturbine (5) auf der öeneratorwelie (14) angeordnet ist5. Drehzahlregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftturbine (5) mit einer oder mehreren Luftleiteinrichtungen (6) zur Umlenkung und Führung des sie antreibenden Luftstromes versehen ist6. Drehzahlregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftturbine (5) allein und/oder mit dem Generator (4) in einem rohrförmigen Bauelement (8) angeordnet ist7. Drehzahlregeleinrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Luftturbine (5) und der Generator (4) in einem rohrförmigen Bauelement (8) angeordnet sind, das i.ii't Leitelementen (6) zur Führung und/oder Umlenkung des durchströmenden Arbeitsluftstromes versehen ist8. Drehzahlregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Luftturbine (5) und der Generator (4) auf der Ansaugseite des Sauggebläses (2) angeordnet sind.9. Drehzahlregeleinrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Elektromotor (3), das Sauggebläse (2), der Generator (4) und die «5 Luftturbine (5) achsgleich zueinander angeordnet sind.10. Drehzahlregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse der Luftturbine (5) und/oder ein Gehäuse M des Generators (4) einstückig mit dem Gehäuse des aus Sauggebläse (2) und Elektromotor (3) bestehenden Motorgebläseaggregats (10) verbunden ist11. Drehzahlregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Luftturbine (5), dem Generator (4) und dem Motorgebläseaggregat (10) ein Strömungsweg beliebiger Länge vorgesehen ist12. Drehzahlregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die *° Luftturbine (S) vom gesamten Arbeitsluffstrom durchsetzt ist.13. Drehzahlregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftturbine (5) über einen Nebenweg (nicht darge- s5 stellt) von einem Teilluftstrom des Arbeitsluftstroms durchsetzt ist.14. Drehzahlregeleinrichtung nach Anspruch 12,oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des der Luftturbine (5) zugefohrten Luftstromes veränderbar ist15, Drehzahlregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftturbine (5) mit dem Generator (4) eine Baueinheit (15) bildet16. Drehzahlregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Bauelement (8) von einen* kuppeiförmigen Mantel (7) umgeben ist, der eine der Mündung des Bauelementes (8) gegenüberliegende öffnung hat
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PROGRESS-ELEKTROGERAETE GMBH, 7440 NUERTINGEN, DE |
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