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Staubsauger mit Regelung des Unterdruckes zwischen dem
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Staubfilter und dem Saugwerkzeug Die Erfindung betrifft einen elektrischen
Staubsauger mit einem Saugluftkanal, in dem ein von einem Elektromotor angetriebenes
Gebläse, ein Staubfilter, ein Saugrohr und ein Saugwerkzeug hintereinander angeordnet
sind, wobei eine Regeleinrichtung den Unterdruck im Saugluftkanal zwischen dem Staubfilter
und einem Lufteinlaß des Saugwerkzeuges mißt und durch Verstellung der Motorleistung
auf einen vorbestimmten Unterdruckbereich einregelt.
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Aus der DE-OS 28 19 193 ist ein derartiger Staubsauger bekannt, der
durch die automatische Regelung des Unterdruckes im Saugrohr gute Arbeitsergebnisse
bei hoher Bedienungsbequemlichkeit zuläßt, da man die Motorleistung nicht mehr von
Hand auf die verschiedenen Arten der zu saugenden Flächen einstellen muß. Es besteht
nun der Wunsch auch die Anzeige gelegentlich auftretender, die Saugleistung beeinträchtigender
Betriebs-bzw. Betriebszustände störungen),wie z.B. einen vollen Staubfilter oder
eine Verstopfung des Saugrohres oder des Saugwerkzeuges, so zu verbessern,
daß
der Benutzer gleich die geeigneten Maßnahmen zur Abhilfe ergreifen kann ohne lang
die Ursache der Störung suchen zu müssen.
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Aus der DE-OS 20 32 476 ist es bereits bekannt, bei einem Staubsauger
mit auf den Motor einwirkender automatischer Regelung der Strömungsgeschwindigkeit
im Saugrohr eine Anzeige ansprechen zu lassen, wenn die Strömung unter eine bestimmte
Geschwindigkeit fällt und der Regelkreis zur Erhöhung der Drehzahl voll öffnet.
Bleibt die Anzeige beim Abheben der Saugdüse von der zu saugenden Fläche im angesprochenen
Zustand so ist entweder der Staubfilter voll oder das Saugrohr oder das Saugwerkzeug
verstopft. Der Benutzer wird auch im Fall der Rohrverstopfung unnötigerweise einen
neuen Filter einsetzen und stellt erst dann, wenn er die Arbeit wieder aufnehmen
will fest, daß wohl eine Rohrverstopfung vorliegen muß, weil die An zeige immer
noch eine Störung signalisiert.
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Aus der DE-OS 19 20 640 ist es bekannt, zur Verhinderung bzw.
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dem Lösen des Festsaugens an einer zu saugenden Fläche-bei einem Staubsauger
die Motordrehzahl automatisch mittels eines Grenzreglers vorübergehend stark abzusenken
sobald durch das Festsaugen der Unterdruck am Gebläseeingang unter einen bestimmten
Grenzwert fällt. Wird dieser Grenzwert durch den Saugwiderstand des vollen Staubfilters
erreicht, so spricht der Regler ebenfalls an und senkt die Drehzahl stark ab. Durch
die dauernd abgesenkt bleibende oder pendelnde Drehzahl soll der Benntzer darauf
Bingewiesen werden, daß elne Stöfung vor liegt. Da mit diesem Drehzahlabfall auch
die Saugleistung start abfällt ist der Benutzer gezwungen die Arbeit zu unterbrechen
und den Stanbfilter zu we@bsein, was bei mementnnem Zeitmangel sehr ärgerlich sein
kann. Auch diese Anzeige unterscheidet nich zwischen vollem Stauhfillter und Rohrverstopfung
oder Verstepfun
des Saugwerkzeuges. Die aus der DE-OS 20 32 476
und der DE-OS 19 20 640 bekannten Anzeigevorrichtungen sind somit nicht besser und
zum Teil bezüglich des Bedienungstomforts sogar schlechter als die seit langem übliche
Filterwechselanzeige, die bei Unterschreiten eines bestimmten Unterdruckes zwischen
dem Staubfilter und dem Gebläseeingang eine Anzeige zum Ansprechen bringt und auch
bei vollem Filter und bei R"hrverstopfung gleichermaßen anspricht. Letztere Filterwechselanzeige
hat allerdings noch den Nachteil, daß sie bei einem Staubsauger mit Einstellung
der Motorleistung von Hand bei den niedrigeren eingestellten Leistungen überhaupt
nicht funktioniert sondern nur bei eingestellter Maximalleistung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Staubsauger der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, der verbesserte, die Bedienungsbequemlichkeit erhöhende
Störungsanzeigevorrichtungen aufweist, die die Nachteile der vorstehend beschriebenen
Störungsanzeigevorrichtungen vermeiden und insbesondere erlauben zwischen vollem
Staubfilter und Verstopfung des Saugrohres bzw. des Saugwerkzeuges zu-unterscheiden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemåß gelöst durch eine Motorleistungsanzeigevorrichtung,
die vorzugsweise mindestens die maximale Motorleistung anzeigt.
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Geht die Motorleistung nach dem Abheben des Saugwerkzeuges von der
zu saugenden Fläche nicht auf die Maximalleistung, so liegt eine Rohrverstopfung
vor. Diese Anzeige funktioniert auch wenn der Staubfilter voll ist, da auch in diesem
Fall bei Rohrverstopfung die Motorleistung heruntergeregelt wird. Die Moor-]eistungsanzeigevorrichtung
gibt dem Benutzer jedoch auch Hinweise auf den Füllungsgrad des Staubfilters. Mit
zunehmender Füllung des Saubfilters muß die Motorleistung ansteigen um den oberen
Filterwiderstand zu überwinden und den
gewünschten Unterdruck im
Saugrohr zu erzielen. Wenn also die Motorleistungsanzeigevorrichtunt bei den verschiedenen
Saugarbeiten im Haushalt immer den oberen Leistungsbereich anzeigt, so bedeutig
dies, daß der Staubbeutel schon relativ voll ist. Wird nur noch die Maximalleistung
angezeigt, so bedeutet dies, daß die Regelvorrichtung nicht mehr in der Lage ist
die Staubbeutelfüllung zu kommpeneieren und den gewünschten Unterdruck im Saugrohr
herzustellen. Der Unterdruck am Saugwerkzeug im Saugrohr und damit die Saugleistunglweichen
bei Weiterbenutzung ohne Filterwechsel zunehmend von den Optimalwerten ab. Legt
der Benutzer Wert auf eine besonders gute Saugwirkung, so wechselt er zweckmäßigerweise
den Staubfilter, sobald bei allen Arbeiten nur noch die Maximalleistung angezeigt
wird.
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Als Motorleistungsanzeigevorrichtung kann ein Zeigerlnstrament wie
z.B. ein die am Elektromotor anliegende Spannung anzeigendes Zeigervoltmeter dienen.
Der Elektromotor kann zur Leistungs messung ein elastisch gelagertes Motorgehäuse
aufweisen, das über eine Drehmomentwaage das Zeigerinstrument betätigt.
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Alternativ können als Motorleistungsanzeigevorrichtung einig in einer
Reihe angeordnete Anzeigelampen wie z.B. mit der am Motor anliegenden Spannung beaufschlagte
Leuchtdioden mit unterschiedlicher Ansprechspannung dienen. Jedoch können die Lampen
einer solchen Reihe auch von einer vom Reaktionsmoment des Elektromotors angetriebenen
Drehmomentwaage nacheinander eingeschaltet werden.
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Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform weist die Motorleistungsanzeigevorrichtung
ein Motorleistungsanzeigedes Unterdrucks im Saugrohr oder feld in Form eines Diagrammes
der Saugleistung in Abhängigkeit von der Mstorleistung auf, wobei die Anzeigewerte
der Motorleistung in diesem Diagramm auf einer Linie liegen die etwa der entsprechenden
Kennlinie des Staubsauger folgt. Der
Benutzer kann nun aus dem
Motorleistungsanzeigefeld entnehmen wie stark die vom automatischen Regler eingestellte
Saugleistung bzw. der Unterdruck im Vergleich zu clef hX eb be; Maximalleistung
ist. Wünscht er für einen bestimmten Benutzungsfall eine stärkere oder schwächere
Saugleistung so kann er die Automatik ausschalten und die gewünschte Leistung von
Hand einstellen. Hierzu kann der Staubsauger eine Leistungseinstellung bekannter
Art aufweisen, wobei der automatische Regler blockiert bzw. abgeschaltet wird sobald
eine bestimmte Leistung an der Handeinstellung eingestellt wird.
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Das allmähliche Vollerwerden des Staubfilters läßt sich wie beschrieben
bei der Arbeit an der Motorleistungsanzeigevorrichtung ablesen, ebenso wie der Punkt1
ab dem der Regler die Staubbeutelfüllung nicht mehr kompensieren kann und die Saugleistung
von den gewünschten Idealwerten abzuweichen beginnt.
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Diese Funktionen der Motorleistungsanzeigevorrichtung setzen jedoch
eine gewisse Aufmerksamkeit des Benutzers voraus, die nicht alle Benutzer aufbringen.
Ferner ist es nicht unbedingt nötig und auch nicht wirtschaftlich den Filter zu
wechseln sobald die Motorleistungsanzeigevorrichtung nicht mehr spielt Der Regler
kann dann zwar die Staubfilterfüllung nicht mehr kompensieren, der Staubbeutel ist
jedoch noch nicht so voll, daß er unbedingt gewechselt werden müßte Es erhöht daher
die Bequemlichkeit der Bedienung erheblich zusätzlich zu der Motorleistungsanzeigevorrichtung
eine an sich bekannte, auf den tIiiterdruk zwischen dem Gebläse und dem Staubfilter
ansprechende Filterwechselanzeige vorzusehen, die anspricht wenn der gemessene Unterdruck
unter einen bestimmten Grenzwert fällt. Die Verwendung dieser Filterwechselanzeige
in Verbindung mit der automatischen Regelung der Motorleistung in Abhängigkeit vom
Unterdruck im Saugrohr hat den Vorteil, daß sie bei Rohrverstopfung
nicht
anspricht, da in diesem Fall der Regler die Motorleistung herunterregelt und damit
verhindert, daß der Unterdruck die Ansprechschwelle der Filterwechselanzeige unterschreitet.
Diese relativ einfache Filterwechselanzeige, die sonst mit Fehler behaftet ist arbeitet
in diesem Fall fehlerfrei und sagt dem Benutzer wann der Filter zweckmäßigerweise
spätestens gewechselt werden sollte, wenn noch eine ausreichende Saugleistung erzielt
und Schäden am Staubsauger vermieden werden sollen. Es bleibt dem Benutzer überlassen,
ob er den Staubfilter bereits wechseln will, wenn der Regler die Füllung des Staubfilters
nicht mehr kompensiert und nicht mehr die optimale Saugleistung einstellt oder ob
er einen gewissen Saugleistungsabfall in Kauf nimmt und den Staubfilter wechselt,
wenn er wirklich voll ist.
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Die einzige Falschanzeige dieser Filterwechselanzeige in der vorliegenden
Kombination liegt vor, wenn gleichzeitig der Filter voll und das Rohr verstopft
sind. In diesem Fall spricht die Filterwechselanzeige nicht an, jedoch zeigt die
Motorleistungsanzeigevorrichtung die Rohrverstopfung an. Der Benutzer wird also
zuerst das Rohr reinigen und dann durch Ansprechen der Filterwechselanzeige feststellen,
daß auch der Staubfilter gewechselt werden sollte. Dieses Verhalten ist erstens
nicht allzu nachteilig und zweitens werden beide Störungen selten gleichzeitig auftreten.
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Zweckmäßigerweise ist ein Anzeigefeld der Filterwechselanzeige benachbart
dem die höchsten Motorleistungen anzeigenden Bereich der Motorleistungsanzeigevorrichtung
angeordnet. Mit zunehmender Staubfilterfüllung werden während des Arbeitens zunehmend
höhere Motorleistungen an der Motorleistungsanzeigevorrichtung angezeigt z.B. durch
Aufleuchten auch der Anzeigelampen im oberen Leistungsbereich der Anzeige. Mit weiterer
Füllung wird dann immer die Maximalleistung angezeigt bis schließlich
die
Filterwechselanzeige anspricht. Durch die vorstehend beschriebene Anordnung der
Filterwechselanzeige relativ zur Motorleistungsanzeigevorrichtung wird der Benutzer
auf die Füllungsgradanzeige-Funktion der Motorleistungsanzeigevorrichtung hingewiesen,
so daß er bei der Benutzung die Anzeigen verstehen lernen kann. Zur Platzersparnis
ist das Anzeigefeld der Filterwechselanzeige quer ab von der Linie angeordnet, auf
der die verschiedenen Anzeigewerte der Motorleistungsanzeigevorrichtung liegen.
Dabei kann das Anzeigefeld der Filterwechselanzeige baulich mit der Motorleistungsanzeige
bzw. einem Motorleistungsanzeigefeld zusammengefaßt sein, was Reparaturen durch
den Kundendienst erleichtert.
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Der Staubsauger besitzt vorzugsweise ein Bedienungs- und Anzeigeelemente
zusammenfassendes Bedienungsfeld und ein Motorleistungsanzeigefeld ist an einer
dem Bedienungsfeld zugeordneten Gehäusefläche angeordnet. Dabei kann das Motorleistungsanzeigefeld
im bzw. auf dem Bedienungsfeld angeordnet sein, was die Zugänglichkeit für Reparaturzwecke
erleichtert.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bodenstaubsaugers mit Saugrohr
und Saugwerkzeug; Fig. Ja das elektrische Schaltbild einer Drehzahiregeleinrichtung
des Staubsaugers gemäß Fig. 1;
Fig. lb ein mit einem durch den
Unterdruck im Saugkreis beeinflußten Saugkolben gekoppeltes Schiebepotentiometer
des Staubsaugers gemäß Fig.1; Fig. lc ein Diagramm der Leistungsaufnahme des Motors
über dem Unterdruck im Saugstutzens für den Staubsauger gemäß Fig. 1, wobei die
sich bei leerem Staubfilter ergebenden Arbeitspunkte für verschiedene Düsen und
Arbeiten auf verschiedenen zu saugenden Flächen im Vergleich mit den sich bei ungeregeltem
Betrieb ergebenden Arbeitspunkten dargestellt sind; Fig.1d in einem Diagramm entsprechend
dem der Fig. lc für den Staubsauger gemäß.
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Fig. 1, den Einfluß der zunehmenden Filterfüllung auf die Arbeitspunkte;
Fig. 2 in einer ausschnittsweisen Draufsicht auf den Bodenstaubsauger gemäß Fig.
1 ein Bedienungsfeld; Fig. 3 in einem Diagramm der Leistungsaufnaliiue des Motors
über dem Gewicht des Staubes im Staubfilters für den Staubsauger gemäß Fig. 1 den
Einfluß der zunehmenden Filterfüllung auf die Aufnahmeleistung des Motors und die
Saugleistung bei Betrieb mit automatischer Regelung;
Fig. 4 in
einem vertikalen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie IV-IV in Fig.
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eine abgewandelte Ausführungsfors eine Bodenstaubsaugers; Fig. 5
einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie V-V in Fig. 4; Fig. 6 in vergrößartem
Maßstab in einer aus schnittsweisen Draufsicht auf den Staubsauger gemäß den Figuren
4 und 5-ein Bedienungsfeld und Fig. 7 in weiter vergrößertem Maßstab einen Schnitt
im wesentlichen entlang der Linie VII-VII in Fig. 6.
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In Fig. 1 ist mit 1 ein Staubsauger bezeichnet, in dessen Gehäuse
ein Gebläseaggregat eingebaut ist, das durch eine gestrichelt angedeutete Drehzahlregeleinrichtung
2 in seiner Drehzahl geregelt wird. An Ansaugstutzen 3 des Staubsaugers 1 ist ein
Druckschlauch 4 angeschlossen, der wie gestrichelt angedeutet, zu der Drehzahlregeleinrichtung
2 führt und dort den Unterdruck an einem entsprechenden Stellglied wirksam werden
läßt. An dem Anschlußstutzen 3 ist ferner ein Saugrohr 5 angeschlossen, das aus
einem elastischen Schlauch 51 und einem mit einem Handgriff 6 versehenen steifen
Rohr besteht, auf das eine Düse 8 aufgesteckt ist.
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Mit 10 ist in Fig. la der Motor des Gebläseaggregates des Staubsaugers
1 bezeichnet. Mit seinem einen Anschluß ist der Motor 10 an die Phase R eines Wechselspannungsnetzes
schaltbar. Mit seinem anderen Anschluß liegt der Motor 10 über einen zur Drehzahlregelung
dienenden Elektronikbaustein 11 an dem Mittelpunktsleiter M des Wechselspannungsnetzes.
Derartige p Elektronikbausteine sind bekannt, siehe beispielsweise DE-OS 22 38 022,
so daß auf eine nähere Beschreibung dieses Bausteines verzichtet werden kann. Der
Elektronikbaustein 11 besitzt drei Anschlußklemmen 12,13 und 14. An der Anschlußklemme
12 liegt jeweils mit einem Anschluß der Motor 10 und ein als veränderbarer Widerstand
dargestelltes Stellglied 15. Mit seinem anderen Anschluß ist das Stellglied 15 an
die Anschlußklemme 13 geführt, die Innerhalb des Elektronikbansteines mit dem Stauerkreis
eines Triac verbunden ist. Der Mittelpunktsleiter M ist p der Anschlußklemme 14
angeschlossen, Bei dem in-Fig. tb dargestellten weiteren Bauteil ist in einem über
den Stutzen 17 mit dem Saugstutzen 3 des Staubsungers verbindbaren Saugraunj i6
ein Saugkolben 27 vorgesehen. Der Saugkolben 27 steht unter der Einwirkung einer
Feder 28, deren Spannung durch eine Einstellschfaube 29 eingestellt werden känn.
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Durch das Einstellen einer Vorspannung wird eine Mindestsaugleistung
für den Staubsauger vorgegeben. Der Saugkolben 27 ist über eine Stange 30 mit dem
beweglichen Kontakt 31 eines Schiebewiderstandes 32 verbunden. Der Schiebewiderstand
32 dient als Stellglied und ist an die klemmen 12 und 13 des Elektronikbausteines
11 angeschlossen. Durch den Saugkolben 27 wird der bewegliche Kontakt 31 über den
Schiebewiderstand bewegt und somit der in den Steuerkreis eingeschaltete Widerstandswert
entsprechend verändert. Damit wird auch der Steuerstrom des Triac verändert, der
somit die Leistung des Motors 10 entsprechend einstellt.
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Durch die Beeinflussung des Stellgliedes des Regelkreises in Abhängigkeit
von dem im Saugkreis herrschendea Unterdruck wird bei geeigneter Festlegung der
Kennlinie der Regelung ein optimaler kompromiß zwischen einer dem Renntzer zumutbaren
Schiebe kraft und einer jeweils für den besaugten Teppioch richtigen Saagleistung
erzielt Der Unterdruck im Saugkreis des Staubsaugers hängt bei einer bestimmten
Sta@@teri@@@ung nicht allein von der jeweiligen Gebläseleistung eb, sondern in starkem
Maße auch von der abzusaugenden Fläche. Bei einem lockeren, sturk luftdurchlän@@gen
Teppich ist auch liel einer hohen Saugleistung des Gebläseaggregates der Unter druch
relativ niedrig. Dagegen bant sich bei einem dichten Teppich schon bei einer niederen
Sauglelstung relativ ein hoher Unterdruck auf. Durch die vom Unterdruck im Saugkreig
abhängige Steuerung des Motors wird erreicht, daß z. B. bei einem dichten Teppich
sich die Saugleistung relativ niedrig cingeregelt, damit sich wegen der Dichte des
Teppichs kein n 7u hoher Unterdruck aufbaut und zu einer entspsrechend hohen Se.hiebe-
bzw. Anpreßkraft führt. Da bei einem dichten Teppich der Schmutz nicht sehr tief
eindringt, wird audi mit dieser relativ niederen Saugleistung eine ausreichende
Reinigung des Teppichs erreicht Bei einem lockeren Teppich (lrirlt der Schmutz tiefer
ein, so daß eine höhere Saugleistung
bei der Reinigung erforderlich
ist. Da wegen der lockeren Beschaffenheit des Teppichs sich der Unterdruck weniger
stark aufbaut, kann in Hinblick auf die Schiebe- bzw. Anpreßkraft eine wesentliche
höhere Saugleistung akzeptiert werden, die für eine ausreichende Reinigung eines
locker gewebten Teppichs auch benötigt wird. Dies zeigt, daß bei der beschriebenen
Art der Regelung die Saugleistung des Staubsaugers den jeweiligen Erfordernissen
entspricht.
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Fig. lc zeigt in einem Diagramm der Motorleistung N (motor) d.h. der
elektrischen Leistungsaufnahme des Motors über dem Unterdruck im Saugstutzen bei
leerem Staubfilter. Die mit A bezeichnete oberste Kurve zeigt die maximale Motorleistung,
die von den Gegebenheiten des Gebläse-M3tor-Aggregates abhängt.
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Vom Nullpunkt ausgehend sind drei Dosselkennlinien für eine Bodendüse
dargestellt, wobei jede Drosselkennlinie für die Benutzung auf einem bestimmten
Boden gilt. Ferner geht vom Nullpunkt eine Drosselkennlinie für eine Polsterdüse
aus. Auf einer Drosselkennlinien der Bodendüse ist die Richtung der Zunahme der
t Schiebekräfte eingetragen.
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Die Schnittpunkte 40 bis 46 der Drosselkennlinien mit der Maximalleistungskurve
A stellen die verschiedenen Arbeitspunkt( bei leerem Staubiilicr und oline Regelung
der Motorleistung dar. Bri eingeschalteter Regelung tritt an die Stelle der Kurve
A eine Kennlinie B die im unteren Unterdruckbereich mit der Kurve A zusammenfällt
und entsprechend der Vorspannung der Feder 28 im etwa Zylinder 16 (Fig. lb) einem
Druck von/70 mbar nach unten abgeknickt ist und entlang einer Geraden mit negativer
Steigung nac rechts unten verläuft und bei etwa 300 watt Motorleistung und @@@@er
enc@et 90 mbar abknickt und horizontal weiter nach rechts verläuft/ da der Regler
nicht unter eine untere Grenzleistung regelt. Die Drosselkennlinien schneiden die
Kurve B in der Geraden mit nega tiver Steigung in den Punkten 40' bis 46'. Diese
Arbeitspunkte
ergeben für die verschiedenen Teppicharten und die
meisten bekannten Saugdüsenarten ideale Saugleistungen, wobei auch die Schiebekräfte
in keinem Fall unzumutbar hoch für die Bedienungsperson oder die gesaugte Fläche
werden.
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Eig. ld zeigt in einem Diagramm entsprechend dem der Fig. ic den Einfluß
der zunehmenden Füllung des Staubfilters auf den Arbeitspunkt 44'. Zur Veranschaulichung
sind aus dem Diagramm gemäß Fig. lc die Kurve der maximalen Leistung A bei leerem
Staubfilter und die Drosselkennlinie für die Bodendüse bei Verwendung auf dichtem
Teppich ebenfalls bei leerem Staubfilter übernommen. Die Regelungskennlinie B stimmt
mit der in Fig. lc überein und schneidet die Drosselkennlinie im Punkt 44b, der
den Arbeitspunkt bei leerem Staubfilter darstellt. Mit zunehmender Füllung des Staubfilters
schwenkt die Drosselkennlinie um den Nullpunkt entgegen dem Uhrzeigersinn, wodurch
ihr Schnittpunkt mit der Regelkennlinie B nach oben rutscht, bis die <tureh die
Auslegung des Moter-Gebläseaggregates bedingte Maximalleistung erreicht ist, die
aufgrund der zunehmenden Filterfiillung gegenüber der Linie A für einen leeren Staubfilter
abgesenkt ist. Der entscheidende Regelbereich der Kennlinie B bleibt mit zunehmender
Filterfüllung erhalten, endet jedoch alF seinem oberen Ende bei einer etwas niedrigeren
Leistung. Auch die anderen in Fig. lc eingezeichneten Drosselkennlinien drehen sich
mit zunehmender Filterfüllung entgegen dem Uhrzeigersinn.
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Es ist zu bemerken, daß wenn dabei der Arbeitspunkt 44' auf der Kennlinie
B soweit ausgewandert ist, daß er nun an der Stelle des Arbeitspunktes 42' liegt
dies nicht bedeutet, daß dabei der gleiche Luftdurchsatz durch das Saugrohr auftritt
wie bei Arbeiten auf lockerem Teppich im Arbeitspunkt 42'. Die Erhöhung der Motorleistung
kompensiert im wesentlichen die Staubfilterfüllung. Die Saugleistung sinkt wie der
Unterdruck im Saugstutze 1 bzw. . Saugrohr etwas.ab. Die Stelle bei der die Filterçechselanzeige
anspricht ist auf der Kennlinie symbolisch durch das Lampeazeichen 45 markiert.
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In Fig. 3 ist stark schematisiert in einem Diagramm der Leistung über
dem Gewicht des Staubes im Staubfilter. die ezei g-Motorleistung d.h. elektrische
Aufuahmeleistunges Motors, die unter dem Einfluß der Regelvorrichtung mit zunehmender
Staubfilterfüllung ansteigt, bis nach Erreichen der Linie 48, die einer bestimmten
Staubfilterfüllung entspricht, die Msximalleistung erreicht wird. Entlang dem steigenden
Ast der Motorleistungskurve sind Anzeigepunkte 50 symbolisch eingezeichnet, die
den Anzeigelampen eines Motorleistungsanzeigefeldes gemäß Fig. 2 entsprechen.
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Die untere Kurve in Fig. 3 zeigt den Verlauf der Saugleistung, die
sich aus der Multiplikation von Unterdruck und durchgesetzter Luftmenge ergibt.
Im Bereich geregelter Motorleistunganz gen fällt die Saugleistung mit zunehmender
Filterfüllungileicht ab bis die Maximalleistung des-Motors bei der Linie 48 erreicht
ist. Da dann der Regler die zunehmende Filterfüllung nicht mehr kompensieren kann
fällt mit zunehmender Filterfüllung die Saugleistung starab, so daß der rechte Kurvenzweig
stark nach unten geneigt ist. Bei einer zweiten senkrechten Linie 52 wird aufgrund
der Filterfüllung ein vorbestimmter Unterdruck zwischen dem Gebläse und dem Staubfilter
erreicht, der eine Filterwechselanzeige 54 zum Ansprechen bringt. Die in das Diagramm
gemäß Fig. 3 eingezeichnete Saugleistungskurve gilt für das Arbeiten mit einer bestimmten
Düse auf einem bestimmten Teppich. Bei Arbeiten auf anderen Teppicharten ergeben
sich etwas höher oder niedriger liegende Kurven die jedoch im Prinzip gleichartig
verlaufen sowie Parallelverschiebungen der Linie 49.
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Fig. 2 zeigt eine ausschnittsweise Draufsicht auf die deckseitige
Gehäusefläche 56 des Bodenstaubsaugers 1 gemäß Fig. 1, auf der ein Bedienungsfeld
5S angeordnet ist. Im linken äußeren Bereich
des Bedienungsfeldes
58 ist ein Ein-Adissehalter 60 und im rechten äußeren Bereich ein Kabelhaspel-Betätigungsknopf
62 angeordnet. Den dazwischenliegenden mittleren Bereich nimmt ein Motorleistungsanzeigefeld
64 ein. Aaf diesem ist ein Diagramm des Unterdrucks/ über der Motor, leistung dargestellt.
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Entlang einer Kurve, die in etwa der entsprechenden Kennlinie des
Staubsaugers in diesem Diagramm entspricht sind Anzeigelämpchen 66 angeordnet, deren
Ansprechspannung jeweils einer bestimmten Motorleistung entspricht, so daß mit zunehmender
Motorleistung von links nach rechts mehr und mehr Lämpchen aufleuchten. Da die Kennlinie
des Unterdrucks über der Motorleistung auch von der Staubfilterfüllung abhängt wird
für die Anordnung der Anzeigelampen 66 vorzugsweise eine Kennlinie bei etwa mittlerer
Staubfilterfüllung verwendet. Im Bereich der höchsten Motorleistungen ist in dem
Motorleistungsanzeigefeld qer,ab von der Linie der Anzeigelampen 66 für die Motorleistung
ein Anzeigefeld 68 einer Filterwechselanzeige, hinter dem eine Anzeigelampe sitzt
die zum Ansprechen gebracht wird wenn der Druck zwlschen dem Gebläse und dem Staubfilter
einen vorbestimmten Mindestwert unterschreitet.
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Fig. 4 zeigt einen abgewandelten Bodenstaubsauger 70 mit einer Deckseite
72, auf der ein Bedienungsfeld 74 angeordnet ist. Eine Trennwand 76 mit einer Ansaugöffnung
78 unterteilt den Staubsaugerinnenraum in einen Staubraum 80 und einen Motorraum
82.
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Der Motorraum 80 besitzt einen Saugstutzen 84, an den ein Saugrohr
86 angeschlossen ist und enthält einen eingesetzten Staubfilter 88. An die Trennwand
76 ist ein Gebläse 90 fest angebaut, an dem ein Elektromotor 92 mit seinem Gehäuse
um die Welle drehbar angeflanscht ist. Am Motorgehäuse ist ein Zeigerarm 94 befestigt,
der mit zwei jeweils an denSeitenwänden des Staubsaugergehäuses befestigten sich
quer dazu erstreckenden weichen Zugfedern 96 und 98 zusamenirkt um eine Drehmomentwaage
für das Reaktionsmoment des Elektromotors zu bilden. Das freie Ende
des
Zeigerarmes 94 ist bis unter das Bedienungsfeld 74 geführt und bildet den Zeiger
10|D in einem Motorleistungsanzeigefeld 102, das im Bedienungsfeld 74 angeordnet
ist und einen Skalenträger 104 und ein darüber angeordnetes Fenster 106 aufweist,
zwischen die der Zeiger 100 greift. Eine im Gehäuse 70 ausgebilde-te Meßleitung
85 für den Unterdruck verbindet den Saugstutzen 84 mit einem im Motorraum 82 angeordneten
Regler 87, der die am Motor 92 anliegende elektrische Spannung einstellt.
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In Verlängerung der Anzeigeskala über den Maximalleistungsbereich
hinaus ist neben dem Motorleistungsanzeigefeld 102 ein Filterwechselanzeigefeld
108 angeordnet. Wie insbesondere aus Fig. 7 zu ersehen ist, weist die zugehörige
Anzeigevorrichtung als obere Abdeckung des Feldes eine stark konkave optische Linse
110 auf, die das einfallende Licht zerstreut und auf darunter liegende dunkel eingefärbte
Seitenwände 112 ablenkt.
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Darunter ist ein heller, an seiner Oberseite der Form der Linse 110
angepaßter Anzeigebolzen 114 an einer Membran 116 höhenverschiebbar geführt; und
zusätzlich an einer Schnappfeder 118 gehalten. Sobald der Unterdruck im Staubraum
80 ein gewisses Maß unterschreitet scheapp der Anzeigebolzen 114 nach oben und macht
das Anzeigefeld 109 hell. Hierzu ist (lio Unterseite der Memhran 116 mit einer mit
dem Atmosphärendruck beaufschlagten kammer 120 und die Obersoite mit einer Kammer
124 verbunden, in der der im Staubraum 80 herrschende Unterdruek verhanden ist Im
Bedienungsfeld 74 sind ferner eine Taste 130 eines Ein-A4sschalters und eine Taste
132 zur~Betätigung einer Kabelhaspel angeordnet.
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In den Diagrammen der Figuren le und 1d ist die Kennlinie B der Regeleinrichtung
im wesentlichen eine gerade Linie mit einer negativen Steigung, die im folgenden
durch zwei Punkte definiert wird. Ein oberer Bezugspunkt liegt bei etwa 1030 W im
Bereichvon ehwa50 bis 30 abar, vorzugsweise' im Bereich von etwa 65 bis 75 mbar
und insbesondere bei 70 mbarc+«-Ein zweiter Punkt liegt im Bereich von etwa 90 mbar
bei 240 W e@@en bis 105 mbar bei 350 W, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 90
mbar bei 240 w bis 100 mbar bei 310 W und insbesondere be@@w@ 9r mbar und 275 W.
Die angegebenen Bereiche begrenzen jeweils ein Viereck, innerhalb dessen die Kennlinie
mit verschiedener Neigung liegen kann, Der obere im Bereich von 1090 W liegende
Darchgangspunkt der Kurve ist für die Festlegung der Kurve von größerer Wichtigkeit
als der untere Punkt, da die Einstellung des Reglers nach dem oberen Punkt vorgenommen
wird. Noch wichtiger ist (vgl.Fig. ld Linien b u G ) die Steigung der Regelkennlinie
B -, die zwischen etwa -15 usid -80, vorzugsweise etwa -23 und -50 und insbesondere
bei -30 Watt/Millibar liegt.(vgl. auch Fig.id, Feld d).
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Die gewünschte Regelcharakteristik, d.h. Lage und Steilheit der Regelungskenutinie
B wird erzielt durch gecte Wahl und Einstellung bzw. Auslegung/der den Saugkolben
27 vorspannenden Feder 28 imSaugraum 16,z.B. deren Härte und Vorspannung, der Querschnittsfläche
des Kolbens 27, der Reibungskräfte des mechanischen Teils der Regelvorrichtung sowie
der Auslegung und Einstellung des elektronischen Steuerkreises.Es kann auch ein
unlineares Potentiometer verwendet werden Falls an Stelle desKolbens eine Membran
verwendet wird, so sind deren Materialwerte wie z.B. ihre Steifigkeit zu berücksichtigen.
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Die Regelung nach dieser Kennlinie erzielt einen guten Kompronliß
zwischen einer nicht zu großen Schiebekraft und guter Reinigungswirkung, Für diesen
kennlinienverlauf wird ein selbständiger Schutz beansprucht.
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