DE4137585A1 - Staubsaugerbodenduese mit einer buerstenwalze - Google Patents

Description

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Staubsaugerbodendüse mit einer Bür­ stenwalze und einem drehzahlgesteuerten elektromotorischen Bürstenwalzenan­ trieb, wobei in Abhängigkeit von sensierten Laststromänderungen des Antriebs­ motors beim Saugbetrieb mittels einer Steuereinrichtung auf die Walzendrehzahl Einfluß genommen wird.

Zur Bodenpflege mit Staubsaugern sind als Elektrobürsten oder Motorsaugbürsten bezeichnete Staubsaugerbodendüsen mit separat elektromotorisch angetriebenen Bürstenwalzen bekannt. Ein bürstendes Pflegegerät soll insbesondere die Oberflä­ che textiler Bodenbeläge säubern und regenerieren. Zusätzlich soll durch die Bürstbewegung die Tiefenreinigung des Teppichs verbessert werden. Die Elektro­ bürsten bzw. deren Steuerungen sollen derart sein, daß möglichst alle Beläge be­ arbeitet werden können. Dabei stellt die Vielfalt der Beläge an den Antrieb der Bürstenwalze besondere Anforderungen.

Bei einer aus der DE-OS 29 47 994 bekannten und für Teppichböden geeigneten Elektrobürste, wird die Drehzahl der rotierenden Bürstenwalze mittels einer dem Antriebsmotor der Bürstenwalze zugeordneten Phasenanschnittssteuerung, wel­ che die von einem Sensor erfaßten Belastungsänderungen beim Saugbetrieb emp­ fängt, der jeweiligen Bodenbelagsart (kurzflorige oder langflorige Teppiche) ange­ paßt. Beim bekannten Technikstand kommt es ferner zur Abschaltung des An­ triebsmotors für die Bürstenwalze von der Versorgungsspannung, wenn die Bürste blockiert oder wenn der aufgenommene Motorstrom des Antriebsmotors einen kri­ tischen Grenzwert überschreitet. Diese Schutzmaßnahme zwingt den Gerätebe­ diener zum manuellen Wiedereinschalten des Bürstenantriebs nach dem Beheben der Störung. Diese positiv zu sehende Schutzmaßnahme wird vom Gerätebediener jedoch immer dann als störende Arbeitsunterbrechung empfunden, wenn erkenn­ bar ist, daß das wiederholte Abschalten von einem Antriebsmotor herrührt, der z. B. für das Bürsten von Teppichen mit großer Flordichte und Florhöhe zu leistungsschwach ist, also ein zu kleines Drehmoment besitzt. Andererseits ist es jedoch ein Problem, daß eine leistungsstarke Elektrobürste mit höherem Drehmo­ ment nicht bedenkenlos eingesetzt werden kann, da ggf. Teppichschäden (z. B. an hochflorigen Brücken mit Fransen) verursacht werden können.

Aus der DE-OS 27 41 912 ist ferner ein auf mechanischer Basis arbeitender Mo­ torschutz für den Antriebsmotor der Bürstenwalze einer Elektrobürste bekannt. Bei dieser Ausführungsform ist im Übertragungsweg zwischen dem Antriebsmotor und der Bürstenwalze eine aus zwei Kupplungshälften bestehende Sicherheits-Aus­ rückkupplung angeordnet, welche bei Erreichen eines Höchstdrehmoments ausgelöst und die Drehmomentübertragung zur Bürste hin unterbricht, wobei der Antriebsmotor jedoch eingeschaltet bleibt. Die bekannte Lösung ist sehr bauaufwendig und aufgrund des Kupplungsverschleißes von geringer Lebensdauer. Ferner kann die Kupplung nach dem Auslösen und dem Beheben der Störung nur wieder manuell in ihre Betriebsstellung überführt werden, wozu jeweils das Teppichbürsten unterbrochen werden muß.

Ausgehend von einer Staubsaugerbodendüse mit einer Bürstenwalze und einem drehzahlgesteuerten elektromotorischen Bürstenwalzenantrieb der eingangs ge­ nannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Gebrauchstauglichkeit des bürstenden Pflegegerätes im Hinblick auf eine verbesserte Bearbeitung mög­ lichst aller textiler Bodenbeläge ohne Beschädigungsgefahr für den Teppich zu op­ timieren und Arbeitsunterbrechungen beim Teppichsaugen auf das Maß der wirkli­ chen Sicherheitsfälle zu minimieren.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des An­ spruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind dem Unteranspruch zu entneh­ men.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile resultieren insbesondere aus der vorteilhaf­ ten Auslegung der Elektrobürste sowie deren Lastmoment-Begrenzungseinrich­ tung. Die Auslegung der Elektrobürste konzentriert sich zur Erzielung der hohen Gebrauchstauglichkeit dabei auf die wichtigsten im Handel erhältlichen Bodenbe­ läge (< 80%). Für den Restprozentsatz wirkt die "elektronische Rutschkupplung" der Elektrobürste, deren gewählte Lastmomentbegrenzung für 100% Motor-Ein­ schaltdauer ausgelegt ist, so daß ein gefahrloses schonendes Bearbeiten von Problemteppichen noch möglich ist. Auch bei zum Motorstillstand führenden Bela­ stungen wird durch die anmeldungsgemäße Lösung trotz verbleibender Anschal­ tung des Antriebsmotors an der Versorgungsspannung verhindert, daß eine ther­ mische Überbelastung auftritt. Ein manueller Eingriff zum Lösen der Motorblockie­ rung ist nicht erforderlich. Hier genügt ein einfaches Anheben der Bodendüse samt Bürste vom Boden und der Antrieb greift wieder.

In der nachfolgenden Beschreibung ist die erfindungsgemäße Lastmoment-Begren­ zungseinrichtung in Art einer elektronischen Rutschkupplung bei einem elektromo­ torischen Bürstenwalzenantrieb einer Staubsaugerbodendüse näher erläutert.

Für den Saugbetrieb ist ein für den Anschluß einer Elektrobürste vorbereiteter Staubsauger mit einem z. B. drehzahlregelbaren Sauggebläsemotor verwendet, wobei die herkömmlich als Elektrobürste bezeichnete Staubsaugerbodendüse einen eigenen vorzugsweise ebenfalls drehzahlregelbaren Elektromotor für den An­ trieb der Bürstenwalze besitzt. Eine solche Elektrobürste ist beispielsweise in der DE-OS 29 47 994 beschrieben.

Bei der bekannten Bodendüse wird die Drehzahl der rotierenden Bürstenwalze mit­ tels einer dem Antriebsmotor der Bürstenwalze zugeordneten Steuereinrichtung der jeweiligen Bodenbelagsart (kurzflorige oder langflorige Teppiche) automatisch angepaßt. Ferner kommt es zur Abschaltung des Antriebsmotors für die Bürsten­ walze von der Versorgungsspannung, wenn die Bürste blockiert oder wenn der aufgenommene Motorstrom des Antriebsmotors einen kritischen Grenzwert über­ schreitet. Diese Schutzmaßnahme zwingt den Gerätebediener zum manuellen Wiedereinschalten des Bürstenantrieb nach dem Beheben der Störung.

Hier schafft die Erfindung Abhilfe dadurch, daß der elektromotorische Bürstenwal­ zenantrieb von einer Lastmoment-Begrenzungseinrichtung in Art einer elektroni­ schen Rutschkupplung gesteuert ist, wobei die Versorgungsspannung des An­ triebsmotors im Falle der Laststrombegrenzung nicht abgeschaltet wird.

Zweckmäßig ist dabei die Verwendung eines überdimensioniert ausgebildeten An­ triebsmotors als elektromotorischer Bürstenwalzenantrieb. Dieser Antriebsmotor besitzt ein maximales Drehmoment, welches ein für ein Bürsten von Teppichen mit großer Flordichte und großer Florhöhe erforderliches Nenndrehmoment (Sicherheitsdrehmoment) übersteigt. Diesem Sicherheitsdrehmoment wird ein vor­ bestimmter Laststrom-Grenzwert zugeordnet, bei dem die Bürstenwalze noch nicht blockiert. Die Auslegung der Elektrobürste konzentriert sich dabei zur Erzie­ lung einer hohen Gebrauchstauglichkeit vorteilhaft auf die wichtigsten handelsüb­ lichen Bodenbeläge, die über 80% der zu bearbeitenden Beläge ausmachen. Für den Restprozentsatz wirkt die elektronische "Rutschkupplung" der Elektrobürste, deren gewählte Lastmomentbegrenzung für 100% Motor-Einschaltdauer ausgelegt ist.

Die Lastmoment-Begrenzungseinrichtung ist durch eine im Antriebsmotor-Strom­ kreis liegende Phasenanschnittssteuerung realisiert, die beim Sensieren des vorbe­ stimmten Motorlaststrom-Grenzwertes im Saugbetrieb (zugeordnetes Sicherheits­ drehmoment) wirksam geschaltet wird und durch Herunterregeln der Versor­ gungsspannung für den Antriebsmotor automatisch eine Laststrombegrenzung bewirkt. Hierdurch wird jeder weitere Stromanstieg im Antriebsmotor verhindert.

Bei eventuell zum Motorstillstand führenden Belastungen, die bei Problemtep­ pichen (Langflorteppiche und dergl.) auftreten können, wird durch die Strombe­ grenzungsschaltung wirksam verhindert, daß kein thermischer Geräteschaden auf­ tritt, so daß auch ein Bearbeiten solcher Problemteppiche möglich ist. Die Schutz­ einrichtung nach der Erfindung zwingt den Gerätebediener nicht zur manuellen Wiederinbetriebnahme der Bürstenwalze. Hier genügt ein einfaches Anheben der Bürste vom Boden und der Antrieb greift wieder. Sicherheitsabschaltungen wer­ den nur vorgenommen, wenn die Bürstenwalze durch Fremdkörper oder festge­ setzte Fäden oder dauernd blockiert ist. Solche Störungsfälle können beispiels­ weise durch Zeitglieder erkannt werden, welche immer dann eine Störung melden, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls keine Bürstenwalzendrehung mehr sensiert wird. Zur Behebung derartiger Störungsfälle wird der Walzenantrieb dann wie üblich stromlos geschaltet. Mit der Erfindung werden somit Arbeitsun­ terbrechungen beim Teppichsaugen auf das Maß der wirklichen Sicherheitsfälle minimiert.

Claims (2)

1. Staubsaugerbodendüse mit einer Bürstenwalze und einem drehzahlgesteuerten elektromotorischen Bürstenwalzenantrieb, wobei in Abhängigkeit von sensierten Laststromänderungen des Antriebsmotors beim Saugbetrieb mittels einer Steuer­ einrichtung auf die Walzendrehzahl Einfluß genommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromotorische Bürstenwalzenantrieb von einer Lastmoment-Begren­ zungseinrichtung in Art einer elektronischen Rutschkupplung gesteuert ist, wobei die Versorgungsspannung des Antriebsmotors im Falle der Laststrombegrenzung nicht abgeschaltet wird.

2. Staubsaugerbodendüse mit einer Bürstenwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein überdimensionierter Antriebsmotor als elektromotorischer Antriebsmotor mit einem maximalen Drehmoment verwendet ist, welches ein für ein Bürsten von Teppichen mit großer Flordichte und großer Florhöhe erforderliches Nenndrehmo­ ment (Sicherheitsdrehmoment) - dem ein vorbestimmter Laststrom-Grenzwert zu­ geordnet ist und bei dem die Bürstenwalze noch nicht - blockiert übersteigt, und daß die Lastmoment-Begrenzungseinrichtung eine Phasenanschnittssteuerung ist, die im Saugbetrieb beim Erreichen des Laststrom-Grenzwertes jeden weiteren Stromanstieg im Antriebsmotor durch Herunterregeln der Versorgungsspannung für den Antriebsmotor verhindert.