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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Staubsauger mit einem
Gehäuse,
einem Saugmotor, vorgesehen in dem Gehäuse, wobei dieser Motor im
Betrieb über
eine Saugöffnung
Luft hereinsaugt und die genannte Luft über wenigstens eine Ausgangsöffnung in
dem Gehäuse
ausbläst;
einer Staubkammer in dem Gehäuse,
wobei in dieser Kammer im Betrieb von dem Luftstrom mitgeführter Staub angesammelt
wird; und einem Geruchsfilter, der in dem Gehäuse hinter der Staubkammer
vorgesehen ist.
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Ein
derartiger Staubsauger ist aus der Praxis bekannt, siehe DE-A-195
13 658 oder DE-A-42 04 553. Der Geruchsfilter dient zum Absorbieren übel riechender
Gase in der ausgeblasenen Luft. Diese Gase können erzeugt werden, wenn das
aufgesaugte Material verfaulende Substanzen enthalten, wie Haare,
Pilze, Krumen usw. Es hat sich herausgestellt, dass die bekannten
Geruchsfilter in Staubsaugern nicht effektiv genug sind. Es hat
sich insbesondere herausgestellt, dass bei bekannten Staubsaugern
mit einem Geruchsfilter die ausgeblasene Luft oft unangenehm riecht,
und zwar unmittelbar nachdem der Staubsauger eingeschaltet worden
ist. Dies ist für den
Benutzer unangenehm und auch für
den Hersteller des Staubsaugers, weil dem Benutzer den Eindruck
gegeben wird, dass der Staubsauger nicht effektiv genug funktioniert.
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Es
ist daher u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das genannte
Problem zu lindern und im Allgemeinen einen Staubsauger zu schaffen,
der auf effektive und zuverlässige
Art und Weise die über riechenden
Bestandteile aus der auszublasenden Luft entfernt.
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Nach
der vorliegenden Erfindung ist dazu ein Staubsauger der eingangs
beschriebenen Art gekennzeichnet durch Mittel zur einstweiligen
Verlängerung
im Betrieb des Aufenthalts der Luft in dem Geruchsfilter während einer
Geruchsunterdrückungszyklus,
wobei die genannten Mittel eine elektronische Steuerschaltung aufweisen,
die imstande ist, einer Motorsteuerschaltung ein Steuersignal zu
liefern, und zwar unmittelbar nach dem Einschalten des Staubsaugers
um die Motorleistung zu verringern.
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Besondere
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden
Fall näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
schematische, aufgeschnittene Seitenansicht eines Staubsaugers nach
der vorliegenden Erfindung, und
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2 eine
schematische Darstellung eines Beispiels eines Teils einer Steuerschaltung
für einen Staubsauger
nach der vorliegenden Erfindung.
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1 ist
eine schematische, aufgeschnittene Seitenansicht eines Staubsaugers 1,
von dem nur diejenigen Teile, die für ein einwandfreies Verständnis der
nachfolgenden Beschreibung relevant sind, dargestellt sind. Der
dargestellte Staubsauger umfasst ein Gehäuse 2, das auf übliche Art
und Weise mit Rädern
oder Rollen 4, 5 versehen ist. Der dargestellte
Staubsauger ist von dem sog. "Schwenkrad"-Typ, wobei die über eine
nicht dargestellte Saugdüse
und nicht dargestellte Rohre eingesaugte Luft über einen Schlauch 6 und
einen oben auf dem Gehäuse 2 drehbar
angeordneten Anschlussstutzen 7 eine Staubkammer 8 erreicht.
Die vorliegende Erfindung kann aber auf jeden beliebigen Staubsaugertyp
angewandt werden und die Zeichnung gibt lediglich ein nicht beschränkendes
Beispiel.
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Der
Luftstrom ist mit Hilfe von Pfeilen 9, 10 schematisch
dargestellt. In dem vorliegenden Beispiel enthält die Staubkammer einen Staubbeutel oder
eine Staubkassette 11, die bereits zum Teil mit aufgesaugtem
Staub gefüllt
ist.
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Hinter
der Staubkammer 8 ist ein Motorabteil 13 vorgesehen,
der auf übliche
Weise einen Motor 14 enthält, der mit einem Lüfter oder
Laufrad versehen ist, der bzw. das im Betrieb über die Staubkammer 8 Luft
hereinsaugt, wie durch die Pfeile 9, 10 angegeben.
Die mit der eingesaugten Luft mitgeführten Staubteilchen werden
in der Staubkammer 8 zurückgelassen, in dem vorliegenden
Fall in dem Staubbeutel 11, und die von Staubteilchen befreite
Luft wird über
geeignet vorgesehene Öffnungen 15 auf
der Rückseite
des Gehäuses 2 ausgestoßen. Der
Motor 14 ist mit einem elektrischen Anschlusskasten 16 mit einem
Kabel 18 mit einem Stecker 17 versehen. Der Anschlusskasten 16 kann
weiterhin eine übliche
Motorsteuerschaltung enthalten, beispielsweise zur Saugkraftsteuerung
und dergleichen.
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Ein
Geruchsfilter 19, der beispielsweise ein Aktivkohlefilter
sein kann, ist zwischen dem Staubbeutel 11 und dem Motor 14 vorgesehen.
Die die Staubkammer 8 verlassende Luft soll durch den Geruchsfilter 19 hindurch
gehen und wird folglich von übel
riechenden Bestandteilen befreit.
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Wie
bereits oben erwähnt,
schafft ein derartiger Geruchsfilter 19 nicht eine optimale
Entfernung übel
riechender Bestandteile aus der die Staubkammer 8 verlassenden
Luft.
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Test
haben gezeigt, dass trotz des Geruchsfilters ein Strom von Gestank
ausgestoßen
werden kann, insbesondere wenn der Staubsauger eingeschaltet wird.
Dies wird verursacht durch die Tatsache, dass übel riechende Bestandteile
sich frei entwickeln und sich während
der Zeit, worin der Staubsauger nicht verwendet wird, in der Staubkammer
ansammeln können.
Dadurch enthält
die Luft, welche die Staubkammer dann verlässt, eine relativ hohe Konzentration übel riechender
Bestandteile, die, wenn der Staubsauger eingeschaltet wird und unmittelbar
nach diesem Vorgang, nicht von dem Geruchsfilter völlig absorbiert
werden können.
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Theoretisch
könnte
dieses Problem durch die Verwendung eines dickeren Filters 19 gelöst werden,
was die Aufenthaltszeit der Abluft in dem Filter 19 verlängern und
dadurch eine komplettere Absorption übel riechender Bestandteile
ermöglichen
würde. Ein
Nachteil dieser Lösung
ist, dass neben einer besseren Absorption übel riechender Bestandteile
ein dickerer Filter auch zu einem relativ hohen Luftwiderstand führt. Dies
steigert die Gefahr einer Überhitzung
des Motors und/oder macht eine größere Motorleistung erforderlich.
Weiterhin gibt es den durch den dickeren Filter 19 hervorgerufenen
relativ hohen Luftwiderstand auch in den Betriebsperioden, in denen die
Konzentration übel
riechender Bestandteile gering ist, wie beispielsweise einige Zeit
nachdem der Staubsauger eingeschaltet wurde.
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Außerdem erfordert
ein dickerer Filter 19 auch mehr Raum in dem Staubsaugergehäuse 2.
Im Falle bestehender Staubsaugerentwürfe gibt es meistens keinen
zusätzlichen
Raum und beim Entwurf neuer Staubsauger ist der Trend in Richtung möglichst
gedrängter
Konstruktionen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis der Tatsache zugrunde,
dass die höchste
Konzentration übel
riechender Bestandteile normalerweise auftritt, wenn der Staubsauger 1 eingeschaltet wird
und unmittelbar nach dem Einschalten und dass danach diese Konzentration
abnimmt.
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Deswegen
ist es angemessen, die Verweilzeit der von der Staubkammer 8 ausgeblasene
Luft in dem Geruchsfilter 10 um ein kurzes Intervall zu
verlängern,
das anfängt,
wenn der Staubsauger 1 eingeschaltet wird. Nach der vorliegenden
Erfindung kann eine längere
Verweilzeit der Luft mit den übel
riechenden Bestandteilen in dem Geruchsfilter 19 unmittelbar
nach dem Einschalten des Staubsaugers dadurch erhalten werden, dass
der Staubsauger 1 beim Einschalten und kurze Zeit danach
mit einer reduzierten Luftver drängung
funktioniert, d.h. dass der Motor 14 des Staubsaugers unmittelbar
nach dem Einschalten nicht mit voller Kraft arbeiten darf.
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Auf
diese Weise werden übel
riechende Bestandteile, die sich während der Stillstandzeit angesammelt
haben und die in einer relativ hohen Konzentration in der aus erste
auszublasenden Luft vorhanden sind, ohne dass ein dickerer Geruchsfilter
erforderlich ist, dennoch auf effektive Weise absorbiert werden
können.
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Eine
reduzierte Luftverdrängung
in einem Zeitintervall unmittelbar nach dem Einschalten des Staubsaugers
beispielsweise mit Hilfe einer geeigneten Steuerschaltung erhalten
werden, welche die Motorleistung während einer kurzen Zeit nach
dem Einschalten auf einen Wert unter der maximalen Motorleistung
begrenzt. Eine derartige Steuerschaltung ist bei 20 in 1 schematisch
dargestellt.
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Die
Wirkungsweise der Schaltungsanordnung 20 hat weder eine
Beziehung zu der üblichen Saugleistungssteuerschaltung,
die von dem Benutzer betätigt
werden kann, noch eine Beziehung zu der an sich bekannten Startschaltung,
die dazu dient, Einschaltübergänge in dem
Speisestrom zu vermeiden. Eine derartige Startschaltung ist an sich
aus der Japanischen Patentanmeldung 63-159850 (Matsushita Electric
Ind.) bekannt.
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Ein
Beispiel einer Steuerschaltung 20, geeignet zur Verwendung
in einem Staubsauger 1 nach der vorliegenden Erfindung
ist in 2 schematisch dargestellt. Die vorliegende Schaltungsanordnung 20 umfasst
einen Signalprozessor, wie beispielsweise einen Mikroprozessor 21 und
eine Speiseschaltung 22. Wenn der Staubsauger eingeschaltet
wird, startet die Speiseschaltung 22 mit der Lieferung
von Energie zu dem Mikroprozessor 21. Daraufhin liefert
der Mikroprozessor 21 über
eine Steuerleitung 23, die unmittelbar oder mittelbar mit
einer Motorsteuerschaltung verbunden ist, ein Steuersignal, wobei
diese Steuerschaltung automatisch dafür sorgt, dass die dem Motor 14 zugeführte elektrische
Energie eine vorbestimmte Zeit nach dem Einschalten auf einen vorbestimmten
Wert begrenzt wird.
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Der
vorbestimmte Grenzwert kann nach Wunsch von Hand oder automatisch
eingestellt werden, und ggf. kann er konstant sein oder entsprechend
einem vorbestimmten Muster während
einer vorbestimmten Zeit variieren. Die vorbestimmte Zeit kann auch
von Hand oder automatisch eingestellt werden.
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In
einer praktischen Ausführungsform
eines Staubsaugers nach der vorliegenden Erfindung könnte die
Motorleistung in kleinen Schritten von einem Ausgangswert von etwa
10% der maximalen Motorleistung auf einen Wert von 25% oder 30%
der maximalen Motorleistung erhöht
werden, und zwar in einer Periode von beispielsweise 2 bis 3 Sekunden nach
dem Einschalten. Daraufhin könnte
die Motorleistung beispielsweise in Schritten von 5% auf den maximalen
Wert oder auf einen von Hand selektierten Wert beispielsweise zur
Saugleistungssteuerung) oder auf einen automatisch selektierten
Wert (beispielsweise zum Ausschließen von Stromübergängen) inkrementiert
werden. Die Schritte können
beispielsweise alle 100 ms oder alle 200 ms stattfinden, wodurch
der Endwert bereits nach wenigen Sekunden erreicht wird.
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Der
Mikroprozessor kann einfach auf die gewünschte Art und Weise programmiert
werden.
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Um
zu vermeiden, dass der Benutzer den Eindruck erhält, dass der Staubsauger nicht
einwandfrei funktioniert, kann eine Anzeigeleuchte vorgesehen sein,
um anzugeben, wann ein Geruchsunterdrückungszyklus ausgelöst worden
ist.
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Nach
der vorliegenden Erfindung kann eine modernere Steuerung der Startleistung
des Motors erreicht werden, indem andere Parameter erlaubt werden.
Dazu hat der Mikroprozessor 21 ein Eingangssteuergate 24 mit
einem oder mehreren Eingängen,
denen Eingangssteuersignale entsprechend den anderen Parametern
zugeführt
werden können.
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In
dieser Hinsicht sei zunächst
bemerkt, dass das zur Geruchsunterdrückung erforderliche Startprogramm
nicht oder nicht ganz notwendig ist, wenn nach einer Betriebsperiode
der Staubsauger nur kurze Zeit nicht verwendet worden ist, Diese
Situation tritt beispielsweise auf, wenn der Benutzer den Staubsauger
von der einen Seite des Raumes zu der anderen Seite oder von dem
einen Raum in den anderen Raum verlagert und dazu das Kabel in eine
andere Steckdose eingesteckt werden muss. Die Stillstandzeit ist
dann zu kurz, dass Prozesse, die übel riechende Bestandteile
verursachen könnten,
noch nicht eine Aufbau dieser übel
riechenden Bestandteile haben verursachen können. Die oben genannte vorbestimmte
Zeit, in der die dem Motor zugeführte Energie
begrenzt wird, ist dann sehr kurz oder sogar Null.
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In
dem als Beispiel in 2 gegebenen Diagramm ist diese
Situation wie folgt in Betracht gezogen. Einer der Eingänge, d.h.
der Eingang 25 des Eingangssteuergates 24, ist
mit einer Klemme eines Speicherkondensators 26 verbunden,
dessen andere Klemme mit der neutralen Leitung 27 der Speicheschaltung 22 verbunden
ist. Ein Widerstand 28 ist parallel zu dem Kondensator 26 vorgesehen.
In einem praktischen Beispiel kann der Kon densator 26 eine Kapazität von 470 μF haben und
der Widerstand kann einen Wert von 2,2 MOhm haben.
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Weiterhin
sorgt ein Ausgang 30 des Mikroprozessors 21 dafür, dass
der Kondensator unmittelbar oder mittelbar über eine Diode 29 aufgeladen wird.
In dem vorliegenden Beispiel kann der Ausgang 30 den Kondensator 26 unmittelbar
(über die
Diode 29) aufladen, wenn die Spannung an dem Ausgang 30 hoch
ist. Der Mikroprozessor 21 ist derart programmiert, dass
die Spannung an dem Ausgang 30 hoch ist, wenn der Geruchsunterdrückungszyklus nachdem
das Einschalten eines Staubsaugers 1 beendet ist. Dadurch
wird der Speicherkondensator 26, der beispielsweise ein
Elektrolytkondensator sein kann, auf einen voreinstellbaren Wert
aufgeladen. Wenn der Kondensator 26 einmal aufgeladen worden ist,
tritt ein Eingangssignal mit einem hohen Pegel an dem Eingang 25 auf.
Ein derartiger hoher Pegel vermeidet, dass der Mikroprozessor 21 ein
Ausgangssteuersignal liefert, das einen Geruchsunterdrückungszyklus
startet.
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Wenn
der Staubsauger 1 abgeschaltet wird, wird der Speicherkondensator 26 über den
Widerstand 28 entladen. Nach einer kurzen Stillstandzeit des
Staubsaugers 1 wird die Spannung an dem Kondensator 26 noch
immer höher
sein als ein einstellbarer Schwellenwert und diese Spannung wird
als einen hohen Pegel an dem Eingang 25 detektiert. Nach einer
längeren
Stillstandzeit aber kann der Speicherkondensator sich auf einen
Wert unterhalb des Schwellenwertes entladen haben, wodurch ein Signal
mit einem niedrigen Pegel an dem Eingang 25 erscheint.
Ein derart niedriges Signal ist folglich eine Anzeige für eine längere Stillstandzeit,
in der sich genügend übel riechende
Bestandteile in dem Staub der Staubkammer 8 haben entwickeln
können,
damit eine Geruchsunterdrückung
erwünscht
ist, wenn der Staubsauger eingeschaltet wird. Deswegen löst, wenn
das Signal an dem Eingang 25 des Mikroprozessors 21 niedrig
ist, wenn der Staubsauger 1 eingeschaltet wird, der Mikroprozessor 21 den
Geruchsunterdrückungszyklus
aus. Um zu vermeiden, dass das Ausgangssignal 30 die Ladezustand
des Speicherkondensators 26 beeinflusst, wenn der Staubsauger 1 eingeschaltet
wird, setzt der Mikroprozessor 21 dieses Ausgangsignal 30 beim
Winschalten auf einen niedrigen Pegel. Das Ausgangssignal 30 wird
erst dann auf einen hohen Pegel gesetzt, wenn der Geruchsunterdrückungszyklus
beendet ist.
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Es
sei bemerkt, dass statt eines Kondensators jedes andere beliebige
Speicherelement verwendet werden kann, das imstande ist, ein zeitabhängiges Steuersignal
zu erzeugen. Ein Beispiel davon ist eine digitale Zeitmessschaltung,
beispielsweise ein Zähler, oder
ein temperaturabhängiges
Element. Das imstande ist, ein Signal zu erzeugen, das mit der Motortemperatur
relatiert ist. Wenn aber eine digitale Zeitmessschaltung verwendet
wird, ist eine Speisung mit Hilfe einer Batterie oder eines Kondensators
der dergleichen erforderlich.
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Statt
eines oder in Kombination mit einem Stillstandzeit-relatierten Steuersignal
können
einem der Eingänge
des Gates 24, beispielsweise einem Eingang 31,
andere Steuersignale zugeführt
werden. Auf diese Weise wäre
es möglich,
beispielsweise ein Signal zu erzeugen, das mit dem Füllgrad der
Staubkammer 8 relatiert ist. Wahrscheinlich wird die Geruchserzeugung
in einer nahezu vollen Staubkammer 8 größer sein als in einer im Wesentlichen
leeren Staubkammer 8, während
in dem Fall einer leeren Staubkammer 8 das Auslösen eines
Geruchsunterdrückungszyklus
unnötig
scheint. Ein Signal, bezogen auf den Füllgrad des Staubbeutels 11 kann
beispielsweise durch Messung der Druckdifferenz an einer Luftstromsstrecke
in dem Staubsauger 1 oder an einem Teil derselben, beispielsweise
der Staubkammer 8, mit Hilfe geeigneter Sensoren, oder
durch Messung des Gewichtes des Staubbeutels oder der Staubkassette 8,
erhalten werden. Ein Sensor für
den Füllgrad
der Staubkammer ist bei 33 in 1 schematisch
dargestellt.
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Auf
alternative Weise könnte
ein Geruchssensor oder ein optischer Sensor benutzt werden, der
im Falle einer vorbestimmten Konzentration übel riechender Bestandteile
ein Steuersignal zu einem der Eingänge, beispielsweise zu einem
Eingang 32, des Gates 24 des Mikroprozessors 21 liefert.
Ein derartiger Geruchssensor oder ein derartiger optischer Sensor
ist bei 34 in 1 schematisch dargestellt.
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Das
Eingangsgate 24 des Mikroprozessors 21 kann ein
einfaches Gate sein, das ein hohes Signal liefert, wenn eines der
Eingangssignale einen hohen Pegel hat, aber auf alternative Weise
kann der Mikroprozessor 21 derart ausgebildet werden, die Eingangssignale
zu gewichten und den Geruchsunterdrückungszyklus ggf. auszulösen, und
zwar abhängig
von dem Ergebnis dieser Gewichtung. Weiterhin kann der Mikroprozessor 21 derart
ausgebildet sein, dass er verschiedene Typen von Geruchsunterdrückungszyklen
selektiert, und zwar abhängig
von dem Gewichtungsergebnis. Die Dauer des Geruchsunterdrückungszyklus
könnte
beispielsweise variabel sein, und zwar abhängig von dem Gewichtungsergebnis
und/oder von der Rate des Anstiegs der Motorleistung während des
Geruchsunterdrückungszyklus.
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Weiterhin
könnte
der Mikroprozessor 21 dazu ausgebildet sein, nebst der
Erscheinung eines hohen Signals an einem oder mehreren Eingängen des
Gates 24, eine Variable zu detektieren, wie beispielsweise
die Ist-Amplitude oder die Ist-Frequenz oder dergleichen der Eingangssignale.
Auf Basis dieser Information könnte
wieder ermittelt werden, ob ein Geruchsunterdrückungszyklus ausgelöst werden soll,
und sollte dies der Fall sein, wie der Zyklus verlaufen soll.
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Es
sei bemerkt, dass dem Fachmann nach dem Obenstehenden mehrere Abwandlungen
einfallen dürften.
Derartige Abwandlungen werden als im Rahmen der vorliegenden Erfindung
liegend betrachtet.