DE69832776T2

DE69832776T2 - Staubsaugermundstück mit steuerbarem elektrischem antrieb

Info

Publication number: DE69832776T2
Application number: DE69832776T
Authority: DE
Inventors: Gerardus Wilhelmus ETTES; Gijsberta Aafje KOSTER; Frits Last; Roelof Fokke VOORHORST
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1997-08-11
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: EP0930840B1; CN1241126A; KR20000068749A; KR100482398B1; CN1121185C; EP0930840A1; JP2001501860A; DE69832776D1; US6061869A; WO1999007272A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Saugermundstück und einem Griff, der während dem Arbeitsvorgang mit dem Saugermundstück verbunden wird, wobei das besagte Saugermundstück für die Ausübung einer Antriebskraft auf das Saugermundstück mit elektrischen Antriebsmitteln ausgestattet ist und der Staubsauger eine Abtastvorrichtung beinhaltet, mittels derer zumindest eine Bewegungsrichtung gesteuert werden kann, in welche die Antriebsmittel die Antriebskraft während dem Verfahrensablauf auf das Saugermundstück wirken lassen.
In einem bekanntem Staubsauger der im einleitenden Absatz aufgeführten Art enthalten die elektrischen Antriebsmittel des Saugermundstücks einen Elektromotor, der im Saugermundstück angeordnet wird, um einen Satz Antriebsräder anzutreiben, dank derer das Saugermundstück während dem Verfahrensablauf über der zu reinigenden Fläche gehalten wird. Die Abtastvorrichtung des bekannten Staubsaugers beinhaltet einen Schalter, der mit drei Positionen ausgestattet ist, welche die Drehrichtung des Motors steuern und der während dem Verfahrensablauf in Kontakt mit der zu reinigenden Fläche ist. Wenn ein Anwender des Staubsaugers das Saugermundstück in Vorwärtsrichtung schiebt, wird der Schalter unter dem Einfluss der Reibung zwischen dem Schalter und der zu reinigenden Fläche in eine erste Endposition gezwungen, wobei der Motor die Antriebsräder in dieser Position mit einer substanziell konstanten Geschwindigkeit in einer Drehrichtung, die der Vorwärtsrichtung entspricht, antreibt. Wenn der Anwender das Saugermundstück in Rückwärtsrichtung zieht, wird der Schalter unter dem Einfluss der besagten Reibung in eine zweite Endposition gezwungen, wobei der Motor die Antriebsräder in dieser Position mit einer substanziell konstanten Geschwindigkeit in einer Drehrichtung, die der Rückwärtsrichtung entspricht, antreibt. Wenn der Anwender das Saugermundstück in stehender Position auf der Fläche hält, wird der Schalter in eine Zwischenposition gebracht, die zwischen den zwei besagten Endpositionen liegt, in der der Motor sich nicht dreht. Die elektrischen Antriebsmittel üben somit in der vom Anwender gewünschten Bewegungsrichtung über die Antriebsräder des Saugermundstücks eine Antriebskraft auf das Saugermundstück aus. Die Schieb- oder Ziehkraft, die der Anwender auf den Griff ausüben muss, wird so beträchtlich vermindert.
Es ist bei bekannten Staubsaugern von Nachteil, dass die Antriebsräder mit substanziell konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden. Dies führt dazu, dass die von den Antriebsmitteln abgegebene Antriebskraft in vielen Fällen nicht zu der Bewegungsgeschwindigkeit des Saugermundstücks über der zu reinigenden Fläche führt, die vom Anwender gewünscht wird. Wenn der Anwender wünscht, die Bewegungsrichtung des Saugermundstücks umzukehren, muss der Anwender das Saugermundstück außerdem aus der ersten in die neue gewünschte Bewegungsrichtung bringen, mit einer vergleichsweise großen Schieb- oder Ziehkraft, bis der Schalter unter dem Einfluss der Reibung zwischen dem Schalter und der zu reinigenden Fläche ausgelöst wird und die Drehrichtung der Antriebsräder der gewünschten neuen Bewegungsrichtung entspricht. Die Bedienungsfreundlichkeit des bekannten Staubsaugers wird dadurch in Mitleidenschaft gezogen.
Das Patent US-A-3.854.164 enthüllt einen Standstaubsauger mit Selbstantrieb. Dieser bekannte Staubsauger beinhaltet einen Griff, der sich zur oberen Wand des Staubsaugergehäuses erstreckt und der an ein verlängertes Schieberohr montiert wird, welches sich in einer substanziell vertikalen Richtung in dem besagten Gehäuse erstreckt und in dem besagten Gehäuse in einer Längsrichtung, d. h. einer substanziell vertikalen Richtung, gleitbar gelagert ist. Eine Versetzung des Griffs durch den Anwender in die besagte substanziell vertikale Richtung führt zu einer Versetzung des Schieberohrs in dem Gehäuse in Längsrichtung. Der Staubsauger beinhaltet außerdem eine Abtastvorrichtung, welche sowohl die Richtung als auch das Ausmaß der Versetzung des Schieberohrs in dem Gehäuse messen kann. Die Abtastvorrichtung steht mit einer elektrischen Steuerung in Verbindung, die einen Antriebsmotor steuert, der in dem Saugermundstück angeordnet ist, um ein Paar Antriebsräder anzutreiben. Wenn der Anwender den Griff in einer Abwärts- oder Aufwärtsbewegung bewegt, treibt der Antriebsmotor die Saugermundstücke respektive in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung an, und die Geschwindigkeit sowie das Drehmoment des Antriebsmotors werden erhöht, wenn das Ausmaß der Versetzung des Schieberohrs erhöht wird. Ein Nachteil dieses bekannten Staubsaugers ist, dass der Staubsauger dem Anwender keinerlei ausreichend präzise Kraftrückschlüsse in horizontaler Richtung übermittelt, d. h. der Richtung, in der das Saugermundstück bewegt werden muss, womit die Bedienungsfreundlichkeit des bekannten Staubsaugers in Mitleidenschaft gezogen wird.
Ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Staubsaugers der im einleitenden Absatz aufgeführten Art, bei dem die oben genannten Nachteile soweit möglich vermieden werden, damit die Bedienungsfreundlichkeit des Staubsauger verbessert wird.
Der Staubsauger gemäß der Erfindung ist für diesen Zweck dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastvorrichtung während dem Verfahrensablauf in einer zur Bewegungsrichtung substanziell parallelen Richtung eine Schieb- oder Ziehkraft misst, die ein Anwender auf den Griff ausübt, wobei der Staubsauger mit einer elektrischen Steuerung ausgestattet ist, um die Antriebskraft entsprechend der gemessenen Schieb- oder Ziehkraft zu steuern. Da die Antriebskraft entsprechend der durch den Anwender während dem Verfahrensablauf auf den Griff ausgeübten Schieb- oder Ziehkraft, die von der Abtastvorrichtung gemessen wird, mittels der Steuerung steuerbar ist, kann die besagte Antriebskraft auf eine vorbestimmte Art und Weise auf die vom Anwender ausgeübte Schieb- oder Ziehkraft angepasst werden. Die Antriebskraft ist beispielsweise vergleichsweise groß, wenn der Anwender eine vergleichsweise große Schieb- oder Ziehkraft auf den Griff ausübt, und vergleichsweise klein, wenn der Anwender eine vergleichsweise kleine Schieb- oder Ziehkraft auf den Griff ausübt, womit die Antriebskraft in den meisten Fällen substanziell zu einer unverzüglichen Bewegungsgeschwindigkeit des Saugermundstücks über der zu reinigende Fläche führt, die vom Anwender gewünscht wird. Eine Umkehrung der vom Anwender gewünschten Bewegungsrichtung kann von der Abtastvorrichtung unverzüglich erkannt werden, womit die Antriebskraft unverzüglich an die besagte Umkehrung angepasst werden kann. Die Bedienungsfreundlichkeit des Staubsaugers wird somit substanziell verbessert.
Eine besondere Ausführungsform eines Staubsaugers gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Antriebskraft derart steuert, dass der Wert der während dem Verfahrensablauf gemessenen Schieb- oder Ziehkraft nicht über einen vorbestimmten Wert ansteigt. Wenn der Anwender dieser besonderen Ausführungsform des Staubsaugers gemäß der Erfindung eine Schieb- oder Ziehkraft auf den Griff in die gewünschte Bewegungsrichtung ausübt, üben die Antriebsmittel eine derartige Antriebskraft auf das Saugermundstück in der gewünschten Bewegungsrichtung aus, dass die Schieb- oder Ziehkraft nicht über den besagten vorbestimmten Wert ansteigt. Das Saugermundstück kann somit vom Anwender auf besonders mühelose Art und Weise über die zu reinigende Fläche bewegt werden, der eine gewisse Kontaktkraft spürt, die während der Bewegung des Saugermundstücks von dem besagten vorbestimmten Wert definiert wird, was der Präzision des Saugermundstücks, das vom Anwender über die zu reinigende Fläche bewegt werden kann, zuträglich ist.
Eine weitere Ausführungsform eines Staubsaugers gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Antriebskraft derart steuert, dass die gemessene Schieb- oder Ziehkraft während dem Verfahrensablauf substanziell bei Null bleibt. Da die vom Anwender auf den Griff auszuübende Schieb- oder Ziehkraft substanziell bei Null bleibt, spürt der Anwender in dieser weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung tatsächlich keine Kontaktkraft des Staubsaugers, aber das Saugermundstück kann ohne jede Mühe über die zu reinigende Fläche bewegt werden.
Eine noch weitere Ausführungsform eines Staubsaugers gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsauger mit einem ersten Teil ausgestattet ist, der wie ersichtlich parallel zu einer Bewegungsrichtung des Saugermundstücks in fester Position mit dem Griff verbunden ist, und mit einem zweiten Teil, der wie ersichtlich parallel zur Bewegungsrichtung in fester Position mit dem Saugermundstück verbunden ist, wobei der erste Teil mit dem zweite Teil mittels einem elastisch verformbaren Verbindungsglied verbunden und relativ zum zweiten Teil zumindest parallel zur Bewegungsrichtung versetzbar ist, womit das Verbindungsglied verformt wird, und die Abtastvorrichtung einen Positionsabtaster für die Messung der Position des ersten Teils in Bezug auf den zweiten Teil beinhaltet. Wenn der erste Teil in Bezug auf den zweiten Teil bewegt wird, indem der Anwender eine Schieb- oder Ziehkraft auf den Griff ausübt, wird das besagte Verbindungsglied derartig verformt, dass das Verbindungsglied eine elastische Verformungskraft auf den ersten Teil ausübt, der einen Wert hat, der dem Wert der vom Anwender ausgeübten Schieb- oder Ziehkraft entspricht. Da der Wert der besagten Verformungskraft vom Versetzungswert des ersten Teils in Bezug auf den zweiten Teil bestimmt wird kann die Verformungskraft von der Position des ersten Teils in Bezug auf den zweiten Teil, gemessen vom Positionsabtaster, bestimmt werden. Die vom Anwender auf den Griff ausgeübte Schieb- oder Ziehkraft kann somit unter Verwendung des besagten Positionsabtasters auf einfache Art und Weise gemessen werden.
Eine besondere Ausführungsform eines Staubsaugers gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Antriebskraft derartig steuert, dass der erste Teil in Bezug auf den zweiten Teil während dem Verfahrensablauf, in wessen Position das Verbindungsglied substanziell unverformt bleibt, in einer substanziell konstanten Position ist. Wenn der Anwender eine Schieb- oder Ziehkraft auf den Griff dieser besonderen Ausführungsform des Staubsauger gemäß der Erfindung ausübt, derartig, dass der erste Teil in Bezug auf den zweiten Teil bewegt wird, üben die Antriebsmittel eine substanziell unverzügliche Antriebskraft auf das Saugermundstück mit der Wirkung aus, dass der zweite Teil der Bewegung des ersten Teils substanziell vollständig folgt. Da das Verbindungsglied auf diese Weise substanziell unverformt bleibt spürt der Anwender substanziell keine Reaktionskräfte vom Griff, womit der Anwender das Saugermundstück ohne Mühe über die zu reinigende Fläche bringen kann.
Eine weitere Ausführungsform eines Staubsaugers gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil in Bezug auf den zweiten Teil von einer Position, in der das Verbindungsglied substanziell unverformt bleibt, in zwei zueinander entgegengesetzte Richtungen, die parallel zur Bewegungsrichtung sind, bewegt werden kann. Dies führt dazu, dass das Verbindungsglied aus der besagten unverformten Position in beiden erwähnten Richtungen verformbar ist, womit die auf den Griff in die zwei erwähnten Richtungen ausgeübten Schieb- oder Ziehkräfte mittels der Abtastvorrichtung auf einfache Art und Weise gemessene werden können.
Eine noch weitere Ausführungsform eines Staubsaugers gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil den Griff beinhaltet, während der zweite Teil das Saugermundstück und ein Rohr beinhaltet, das zwischen dem Griff und dem Saugermundstück angebracht ist. In dieser weiteren Ausführungsform des Staubsaugers gemäß der Erfindung, sind das Verbindungsglied und die Abtastvorrichtung neben dem Griff angeordnet, womit die Versetzungen des Griffs in Bezug auf den zweiten Teil präzise gemessen werden kann.
Eine besondere Ausführungsform eines Staubsaugers gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil den Griff und ein Rohr beinhaltet, angeordnet zwischen dem Griff und dem Saugermundstück, wobei der zweite Teil das Saugermundstück beinhaltet. In dieser besonderen Ausführungsform des Staubsaugers gemäß der Erfindung sind das Verbindungsglied und die Abtastvorrichtung neben dem Saugermundstück angeordnet, womit die Antriebsmittel, das Verbindungsglied, die Steuerung und die Abtastvorrichtung in kurzen Entfernungen zueinander angebracht sind, und das Verbindungsglied, die Steuerung und die Abtastvorrichtung dementsprechend in das Saugermundstück integriert werden können.
Die Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen näher erklärt, von denen
1 einen Staubsauger gemäß der Erfindung zeigt,
2 in Diagrammform eine erste Ausführungsform einer Saugerhalterung des Staubsaugers von 1 zeigt,
3 in Diagrammform ein Steuersystem für die Saugerhalterung der 2 zeigt, und
4 in Diagrammform eine zweite Ausführungsform einer Saugerhalterung des Staubsaugers der 1 zeigt.
Der in 1 gezeigte Staubsauger gemäß der Erfindung ist ein so genannter (horizontaler) Bodenstaubsauger mit einem Gehäuse 1, der mittels einer Anzahl von 3 Rädern über eine zu reinigende Fläche 5 gebracht werden kann. Eine elektrische Saugeinheit 7, nur in 1 in Diagrammform gezeigt, wird in dem Gehäuse 1 untergebracht. Der Staubsauger beinhaltet außerdem eine Saugerhalterung 9, die ein Saugermundstück 11, ein hohles Rohr 13 und einen Griff 15 beinhaltet. Der Griff 15 ist mittels einer ersten Verbindung 17 abnehmbar mit einem flexiblen Schlauch 19 verbunden, wobei der flexible Schlauch 19 mit einer Saugöffnung 23 abnehmbar verbunden ist, die in dem Gehäuse 1 mittels einer zweiten Verbindung 21 vorgesehen ist. Die Saugöffnung 23 führt zu einer Staubkammer 25 des Gehäuses 1, die über einen Filter 27 an die Saugeinheit 7 angeschlossen wird. Während dem Verfahrensablauf erzeugt die Saugeinheit 7 einen Unterdruck in dem Saugkanal, der das Saugermundstück 11, das hohle Rohr 13, den flexiblen Schlauch 19, die Saugöffnung 23 und die Staubkammer 25 des Staubsaugers beinhaltet. Staub und Schmutzpartikel, die an der zu reinigenden Fläche 5 befindlich sind, werden unter dem Einfluss des besagten Unterdrucks über die Saugerhalterung 9 und den flexiblen Schlauch 19 in die Staubkammer 25 entfernt, für welchen Zweck ein Anwender des Staubsaugers das Saugermundstück 11 parallel zu einer Bewegungsrichtung X über die zu reinigende Fläche 5 bewegt, indem er oder sie eine Schieb- oder Ziehkraft F_G auf den Griff 15 ausübt, die substanziell parallel zur Bewegungsrichtung X verläuft.
Wie 2 in Diagrammform zeigt beinhaltet das Saugermundstück 11 der Saugerhalterung 9 Antriebsmittel 29, die ein Paar Antriebsräder 31 enthalten, die nebeneinander angebracht sind, einen Elektromotor 33, der für den Antrieb der Antriebsräder 31 in dem Saugermundstück 11 angeordnet ist, und eine Übertragung 35, die nur in 2 in Diagrammform gezeigt wird. Während dem Verfahrensablauf sind die Antriebsräder 31 für die Ausübung einer Antriebskraft F_D, die substanziell parallel zur Bewegungsrichtung X auf das Saugermundstück 11 verläuft, in Kontakt mit der zu reinigenden Fläche 5. Da das Saugermundstück 11 während dem Verfahrensablauf von den Antriebsmitteln 29 parallel zur Bewegungsrichtung X angetrieben wird vermindert sich die vom Anwender auf den Griff 15 auszuübende Schieb- oder Ziehkraft F_G beträchtlich, womit die Bedienungsfreundlichkeit des Staubsaugers verbessert wird.
Der Wert und die Richtung der Antriebskraft F_D der Antriebsmittel 29 werden auf die Art und Weise wie weiter unter beschrieben gesteuert. Wie 2 in Diagrammform zeigt beinhaltet die Saugerhalterung 9 in einer ersten Ausführungsform einen ersten Teil 37 mit einem Griff 15 und einen zweiten Teil 39 mit dem Saugermundstück 11 und dem hohlen Rohr 13.
Der erste Teil 37 wird mit dem zweiten Teil 39 mittels einem elastisch verformbaren Verbindungsglied 41 verbunden, das mit einer geraden Führung 43 und einer mechanischen Schraubenfeder 45 versehen ist. Der erste Teil 37 wird in Bezug auf den zweiten Teil 39 mittels der geraden Führung 43 substanziell parallel zur Bewegungsrichtung X versetzbar geführt, wobei die Schraubenfeder 45 zwischen einem ersten Befestigungsblock 47, am ersten Teil 37 befestigt, und einem zweiten Befestigungsblock 49, am zweiten Teil 39 befestigt, befestigt wird. Der erste Teil 37 ist somit in Bezug auf den zweiten Teil 39 unter elastischer Deformierung der Schraubenfeder parallel zur Bewegungsrichtung X 45 versetzbar. Die Saugerhalterung 9 beinhaltet außerdem eine Abtastvorrichtung 51, mittels derer eine Bewegung und ein Wert der Schieb- oder Ziehkraft F_G, die vom Anwender während dem Verfahrensablauf auf den Griff 15 ausgeübt wird, gemessen werden kann. Die Abtastvorrichtung 51 beinhaltet für diesen Zweck einen Positionsabtaster 53 für die Messung einer Position des ersten Teils 37 in Bezug auf den zweiten Teil 39. Der Positionsabtaster 53, der nur in 2 in Diagrammform dargestellt ist, beinhaltet beispielsweise einen Potentiometer, einen optischen Positionsabtaster, einen kapazitiven Positionsabtaster oder einen piezoelektrischen Positionsabtaster, die per se üblich und bekannt sind. Wenn der Anwender eine Schieb- oder Ziehkraft auf den Griff 15 ausübt, wird der erste Teil 37 in Bezug auf den zweiten Teil 39 bewegt, womit die Schraubenfeder 45 deformiert wird. Dies führt dazu, dass das Verbindungsglied 41 eine elastische Verformungskraft auf den ersten Teil 37 ausübt, mit einem Wert, der mit einer entgegengesetzten Bewegung zur Richtung der besagten Schieb- oder Ziehkraft substanziell dem Wert der vom Anwender ausgeübten Schieb- oder Ziehkraft entspricht. Der Wert und die Richtung der besagten Verformungskraft werden von der Position des ersten Teils 37 in Bezug auf den zweiten Teil 39 bestimmt, womit von der Position des ersten Teils 37 in Bezug auf den zweiten Teil 39 aus gehend, wie vom Positionsabtaster 53 gemessen, die Verformungskraft bestimmt werden kann. Die Schieb- oder Ziehkraft kann somit unter Verwendung der Schraubenfeder 45 und des Positionsabtasters 53 auf einfache und praktische An und Weise gemessen werden. Da das Verbindungsglied 41 und die Abtastvorrichtung 51 angrenzend zum Griff 15 angebracht werden wird die auf den Griff 15 ausgeübte Schieb- oder Ziehkraft angrenzend zum Griff 15 gemessen, womit eine präzise Messung der Schieb- oder Ziehkraft erreicht wird.
Die Abtastvorrichtung 51 der oben besprochenen Saugerhalterung 9 bildet einen Teil eines Steuersystems 55 der Saugerhalterung 9, mittels derer ein Wert und eine Bewegung der Antriebskraft F_D der Antriebsmittel 29 entsprechend der Schieb- oder Ziehkraft F_G gesteuert werden, die von der Abtastvorrichtung 51 während dem Verfahrensablauf gemessen wird. Das Steuersystem 55 wird in 3. in Diagrammform gezeigt. Ein Ausgangssignal u_DET der Abtastvorrichtung 51, das einer Position des ersten Teils 37 in Bezug auf den zweiten Teil 39 und dementsprechend der vom Anwender auf den Griff 15 ausgeübten Schieb- oder Ziehkraft F_G entspricht, bildet für eine elektrische Steuerung 57 des Steuersystems 55 ein Eingangssignal. Die Steuerung 57 ist beispielsweise eine PID-Steuerung, die üblich und per se bekannt ist und ein Ausgangssignal u_REG an einen elektrischen Verstärker 59 liefert, der üblich und per se bekannt ist und den Elektromotor 33 der Antriebsmittel 29 mit einem elektrische Strom i_M versorgt, der von dem Signal U_REG bestimmt wird und die Antriebskraft F_D bestimmt, die von den Antriebsmitteln 29 abgegeben wird. Die Antriebskraft F_D wird somit auf eine vorbestimmte An und Weise entsprechend der gemessenen Schieb- oder Ziehkraft F_G von der Steuerung 57 gesteuert. Wie 2 in Diagrammform zeigt ist das Steuersystem 55 grundsätzlich in dem Saugermundstück 11 untergebracht, wobei das Ausgangssignal u_DET der Abtastvorrichtung 51 über einen elektrischen Leiter 61, der entlang dem Rohr 13 verläuft, zur Steuerung 57, die in das Saugermundstück 11 montiert ist, geleitet wird.
Die Steuerung 57 bestimmt das Signal u_REG derart, dass das Ausgangssignal u_DET der Abtastvorrichtung 51 einen substanziell konstanten Referenzwert hat, der einer Referenzposition x₀ des ersten Teils 37 in Bezug auf den zweiten Teil 39 entspricht, wie in Diagrammform in 3 gezeigt, wobei die Schraubenfeder 45 des Verbindungsglieds 41 substanziell unverformt bleibt. Auf diese Weise wird erreicht, dass der zweite Teil 39 mit dem Saugermundstück 11 dem ersten Teil 37 mit dem Griff 15 während dem Verfahrensablauf soweit möglich folgt, d. h. dass das Saugermundstück 11 anhand der Antriebskraft F_D derart versetzt wird, dass der Griff 15 in Bezug auf das Saugermundstück 11 in einer sub stanziell konstanten Position bleibt, wobei die Schraubenfeder 45 unbelastet bleibt. Da es somit substanziell für den Anwender unmöglich ist, die Schraubenfeder 45 unter normalen Arbeitsbedingungen zu verformen, spürt der Anwender substanziell keine vom Griff 15 kommenden Reaktionskräfte, und die vom Anwender auf den Griff 15 ausgeübte Schieb- oder Ziehkraft bleibt während dem Verfahrensablauf substanziell bei Null. Auf diese Weise kann das Saugermundstück 11 mühelos über die vom Anwender unter normalen Arbeitsbedingungen zu reinigende Fläche 5 bewegt werden.
Der erste Teil 37 mit dem Griff 15 kann von der Referenzposition x₀ aus, wobei die Schraubenfeder 45 substanziell unverformt bleibt, in zwei zueinander entgegengesetzte Richtungen parallel zur Bewegungsrichtung X in Bezug auf den zweiten Teil 39 bewegt werden, d. h. in Vorwärtsrichtung X₁ wie in 2 und 3 gezeigt, und in eine Rückwärtsrichtung X₂, wobei die Schraubenfeder 45 in beiden erwähnten Richtungen verformbar wird. Somit ist es mittels der Abtastvorrichtung 51 möglich, sowohl eine Schiebkraft in Vorwärtsrichtung als auch eine Ziehkraft in Rückwärtsrichtung zu messen. Wenn die Abtastvorrichtung 51 eine Schiebkraft in Vorwärtsrichtung erkennt, steuert die Steuerung 57 den Motor 33 derart, dass die Antriebsmittel 29 eine Antriebskraft in Vorwärtsrichtung auslösen. Wenn die Abtastvorrichtung 51 eine Ziehkraft in Rückwärtsrichtung erkennt, steuert die Steuerung 57 den Motor 33 derart, dass die Antriebsmittel 29 eine Antriebskraft in Rückwärtsrichtung auslösen. Die Tatsache, dass auf diese Weise eine Richtungsumkehrung der vom Anwender ausgeübten Kraft, d. h. eine Umkehrung der vom Anwender gewünschten Bewegungsrichtung des Saugermundstücks 11, von der Abtastvorrichtung 51 direkt erkannt werden kann, macht die Richtung der Antriebskraft der Antriebsmittel 29 direkt auf die besagte Umkehrung anwendbar, womit die Handhabung des Staubsaugers insbesondere mit einem hohen Grad an Komfort stattfinden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Antriebskraft der Antriebsmittel 29 gemäß der Erfindung von der Steuerung 57 auf eine alternative Art und Weise gesteuert werden kann. Die Antriebskraft kann beispielsweise derart gesteuert werden, dass die Position des ersten Teils 37 in Bezug auf den zweiten Teil 39 während dem Verfahrensablauf in einem vorbestimmten Bereich bleibt. Dadurch wird erreicht, dass der Wert der gemessenen Schieb- oder Ziehkraft nicht über einen vorbestimmten Wert ansteigt. Mit solch einer Ausführungsform der Steuerung spürt der Anwender eine Reaktionskraft im Griff 15, die nicht über den oben genannten vorbestimmten Wert ansteigt. Die besagte Reaktionskraft bildet für der Anwender eine Kontaktkraft, die dem Anwender eine Rückinformation über die von dem Saugermundstück ausgeführte Bewegung 11 gibt. Eine derartige Rückmeldung ist der Präzision zuträglich, mit der das Saugermundstück 11 über die vom Anwender zu reinigende Fläche 5 bewegt werden kann. Da die vom Anwender auszuübende Schieb- oder Ziehkraft in dem besagten vorbestimmten Bereich bleibt, kann das Saugermundstück 11 in einer derartigen Ausführungsform der Steuerung auch ohne nennenswerte Mühe über die zu reinigende Fläche 5 gebracht werden. Die Steuerung 57 kann auch die Antriebskraft der Antriebsmittel 29 beispielsweise derart steuern, dass die abgegebene Antriebskraft substanziell proportional zur gemessenen Schieb- oder Ziehkraft ist, womit die Antriebskraft vergleichsweise groß ist, wenn der Anwender eine vergleichsweise große Schieb- oder Ziehkraft auf den Griff 15 ausübt, und vergleichsweise klein ist, wenn der Anwender eine vergleichsweise kleine Schieb- oder Ziehkraft auf den Griff 15 ausübt. Da die Antriebskraft somit entsprechend der gemessenen Schieb- oder Ziehkraft gemäß der Erfindung gesteuert wird kann die Antriebskraft auf eine vorbestimmte Art und Weise an die gemessene Schieb- oder Ziehkraft angepasst werden, damit die von den Antriebsmitteln 29 erzeugte Antriebskraft unter normalen Arbeitsbedingungen substanziell unverzüglich zu einer Bewegung des Saugermundstücks 11 über der zu reinigende Fläche 5 wie vom Anwender gewünscht führt.
4 zeigt in Diagrammform eine zweite Ausführungsform einer Saugerhalterung 63 zur Verwendung in dem Staubsauger gemäß der Erfindung. Bauteile der Saugerhalterung 63, die denjenige der oben besprochenen Saugerhalterung 9 entsprechen, wurden in 4. entsprechende Referenzzahlen gegeben. Wie 4 zeigt beinhaltet die Saugerhalterung 63 einen ersten Teil 65, der den Griff 15 und das hohle Rohr 13 beinhaltet, und einen zweiten Teil 67, der das Saugermundstück 11 beinhaltet. Das hohle Rohr 13 des ersten Teils 65 wird mittels eines elastisch verformbaren Vergindungsglieds 69 mit dem Saugermundstück 11 des zweiten Teils 67 verbunden, das mit zwei Blattfedern 71 und 73 versehen ist, die sich substanziell rechtwinklig zur Bewegungsrichtung X erstrecken. Die Blattfedern 71 und 73 sind angrenzend am ersten Ende an einem Befestigungsblock 75 befestigt, der am hohlen Rohr 13 befestigt wird, und angrenzend am zweiten Ende an einem Befestigungsblock 77, der am Saugermundstück 11 befestigt wird. Das hohle Rohr 13 wird mittels einem weiteren flexiblen Schlauch 79, der Teil des Saugkanals des Staubsaugers ist, mit dem Saugermundstück 11 verbunden. Die Verwendung der besagten Blattfeder 71, 73 und des besagten flexiblen Schlauchs 79 macht den ersten Teil 65 in Bezug auf den zweiten Teil 67 substanziell parallel zur Bewegungsrichtung X unter elastischer Verformung der zwei Blattfedern 71, 73 versetzbar. Die Saugerhalterung 63 beinhaltet außerdem eine Abtastvorrichtung 81, mittels derer eine Bewegung und ein Wert der Schieb- oder Ziehkraft F_G, die vom Anwender während dem Verfahrensablauf auf den Griff 15 ausgeübt wird, gemessen werden kann. Die Abtastvorrichtung 81 beinhaltet für diese Zweck, genau wie die Abtastvorrichtung 51, einen Positionsabtaster 83, der per se üblich und bekannt ist, für die Messung der Position des ersten Teils 65 in Bezug auf den zweiten Teil 67. Wenn der Anwender eine Schieb- oder Ziehkraft auf den Griff 15 ausübt, wird der erste Teil 65 in Bezug auf den zweiten Teil 67 bewegt, womit die Blattfedern 71 und 73 parallel zur Bewegungsrichtung X gebogen werden. Dies Führt dazu, dass das Verbindungsglied 69 eine elastische Verformungskraft mit einem Wert und einer Richtung auf den ersten Teil 65 ausübt, die von dem Wert und der Richtung der vom Anwender ausgeübten Schieb- oder Ziehkraft bestimmt werden. Da der Wert der besagten Verformungskraft vom Versetzungswert des ersten Teils in Bezug auf den zweiten Teil bestimmt wird kann die Verformungskraft von der Position des ersten Teils 65 in Bezug auf den zweiten Teil 67, gemessen vom Positionsabtaster, bestimmt werden 83. Die Schieb- oder Ziehkraft kann somit mittels des Positionsabtasters 83 auf einfache und praktische An und Weise bestimmt werden, wie dies bei der vorher besprochenen Saugerhalterung 9 der Fall ist. Da das Verbindungsglied 69 sich in vergleichsweise weiter Distanz zum Griff 15 befindet, muss eine statische Verformung der Blattfedern 71, 73, die unter dem Einfluss der Schwerkraft stattfindet, die auf das hohle Rohr 13 und den Griff 15 wirkt, zur Bestimmung der Schieb- oder Ziehkraft berücksichtigt werden. Solch eine statische Verformung kann mit mechanischen oder elektronischen Mittel auf eine An und Weise ausgeglichen werden, die per se üblich und bekannt und die hier nicht im Detail erklärt wird. Die Abtastvorrichtung 81 bildet mit Mitteln einen Teil eines Steuersystems 85 der Saugerhalterung 63, mit denen während dem Verfahrensablauf ein Wert und eine Richtung der Antriebskraft F_D der Antriebsmittel 29 auf eine Art und Weise gesteuert werden, die der An und Weise entspricht, bei der das oben besprochene Steuersystem 55 die Antriebskraft der Saugerhalterung 9 steuert oder die einer alternativen dort erwähnten Methode entspricht. Das Steuersystem 85, welches substanziell dem oben besprochenen Steuersystem 55 entspricht, wird hier nicht im Detail beschrieben. Wie 4 in Diagrammform zeigt ist das Steuersystem 85 in dem Saugermundstück 11 untergebracht. Da auch das Verbindungsglied 69 und die Abtastvorrichtung 81 angrenzend angeordnet sind können das Saugermundstück 11, das Verbindungsglied 69, die Abtastvorrichtung 81 und das Steuersystem 85 auf einfache und praktische An und Weise in das Saugermund stück 11 integriert werden, womit eine einfache und praktische Bauweise der Saugerhalterung 63 erhalten wird.
Die Staubsauger gemäß der oben beschriebenen Erfindung sind Staubsauger vom Bodentyp. Es wird darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung auch auf Standstaubsauger bezieht, d. h. diejenigen, bei denen das Saugermundstück über ein hohles Rohr mit einem Griff verbunden wird, wobei darin ein Gehäuse mit einer darin angeordneten Saugeinheit an dem besagten Rohr befestigt wird.
Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung auch auf Staubsauger bezieht, bei denen der Griff 15 abnehmbar und mittels einer zusätzlichen Verbindung mit dem hohlen Rohr 13 verbunden ist. Die Erfindung bezieht sich dementsprechend auf einen Staubsauger mit einem Saugermundstück 11 und einem Griff 15, der während dem Verfahrensablauf mit dem Saugermundstück 11 verbunden wird.
Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung auch auf Staubsauger bezieht, bei denen das Saugermundstück mit Antriebsmitteln eines alternativen Typs ausgestattet ist. Somit können die Antriebsmittel 29 beispielsweise anstatt der Antriebsräder 31 mit Raupenführungen versehen werden, um soweit möglich ein Rutschen zwischen den Antriebsmitteln und der zu reinigenden Fläche zu verhindern. Außerdem kann der Motor 33 der Antriebsmittel 29 beispielsweise auch für den Antrieb einer Bürstenrolle verwendet werden, die ebenfalls im Saugermundstück untergebracht wird.
In den oben beschriebenen Staubsaugern gemäß der Erfindung wird die während dem Verfahrensablauf vom Anwender auf den Griff ausgeübte Schieb- oder Ziehkraft 15 gemessen, indem mit der Abtastvorrichtung 51, 81 die Position des ersten Teils 37, 65 in Bezug auf den zweiten Teil 39, 67 gemessen wird. Es wird darauf hingewiesen, dass der Staubsauger gemäß der Erfindung für die Messung der Schieb- oder Ziehkraft auch mit einem alternativen Typ einer Abtastvorrichtung versehen werden kann, wie beispielsweise einem Kraftabtaster, der per se üblich und bekannt ist.
Gemäß der Erfindung kann außerdem anstatt der oben beschriebenen Steuerung 57 im Steuersystem 55, 85 ein alternativer Steuerungstyp verwendet werden, wie beispielsweise eine digitale Steuerung oder ein Mikroprozessor, der per se üblich und bekannt ist.
In der ersten Ausführungsform der Saugerhalterung 9 des Staubsauger gemäß der Erfindung wie oben besprochen beinhaltet der erste Teil 37 der Saugerhalterung 9 den Griff 15 und der zweite Teil 39 der Saugerhalterung 9 beinhaltet das Saugermundstück 11 und das hohle Rohr 13, wobei in der zweiten Ausführungsform der Saugerhalterung 63 der erste Teil 65 den Griff 15 und das hohle Rohr 13 beinhaltet und der zweite Teil 67 das Saugermundstück 11 beinhaltet. Es wird darauf hingewiesen, dass die elastisch verformbare Verbindung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil gemäß der Erfindung an einem alternativen Ort vorgesehen sein kann. Die Erfindung deckt dementsprechend jede alternative Ausführungsform ab, bei der wie gesehen der Griff 15 mit dem ersten Teil parallel zur Bewegungsrichtung des Saugermundstücks 11 in fester Position verbunden wird und wie gesehen das Saugermundstück 11 mit dem zweiten Teil parallel zur Bewegungsrichtung in fester Position verbunden wird. Anstatt der oben genannten Verbindungsglieder 41 und 69 kann dann ein alternatives elastisch verformbares Vergindungsglied zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil verwendet werden.

Claims

Staubsauger mit einem Saugermundstück (11) und einem Griff (15), der während dem Verfahrensablauf mit dem Saugermundstück verbunden wird, wobei das besagte Saugermundstück für die Ausübung einer Antriebskraft (F_D) auf das Saugermundstück mit elektrischen Antriebsmitteln (29) ausgestattet ist und der Staubsauger eine Abtastvorrichtung (51) beinhaltet, mittels derer zumindest eine Bewegungsrichtung (X) gesteuert werden kann, in welche die Antriebsmittel die Antriebskraft während dem Verfahrensablauf auf das Saugermundstück wirken lassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastvorrichtung (51) während dem Verfahrensablauf in einer zur Bewegungsrichtung substanziell parallelen Richtung (X) eine Schieb- oder Ziehkraft (F_G) misst, die ein Anwender auf den Griff (15) ausübt, wobei der Staubsauger mit einer elektrischen Steuerung (57) ausgestattet ist, um die Antriebskraft (F_D) entsprechend der gemessenen Schieb- oder Ziehkraft zu steuern.
Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (57) die Antriebskraft (F_D) derartig steuert, dass der Wert der während dem Verfahrensablauf gemessenen Schieb- oder Ziehkraft (F_G) nicht über einen vorbestimmten Wert ansteigt.
Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (57) die Antriebskraft (F_D) derartig steuert, dass die gemessene Schieb- oder Ziehkraft (F_G) während dem Verfahrensablauf substanziell bei Null bleibt.
Staubsauger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsauger mit einem ersten Teil (37) ausgestattet ist, der wie ersichtlich parallel zu einer Bewegungsrichtung (X) des Saugermundstücks (11) in fester Position mit dem Griff (15) verbunden ist, und mit einem zweiten Teil (39), der wie ersichtlich parallel zur Bewegungsrichtung in fester Position mit dem Saugermundstück (11) verbunden ist, wobei der erste Teil mit dem zweite Teil mittels einem elastisch verformbaren Verbindungsglied (41) verbunden und relativ zum zweiten Teil zumindest parallel zur Bewegungsrichtung versetzbar ist, womit das Verbindungsglied verformt wird, und die Abtastvorrichtung (51) einen Positionsabtaster (53) für die Messung der Position des ersten Teils in Bezug auf den zweiten Teil beinhaltet.
Staubsauger gemäß der Erhebung in Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (57) die Antriebskraft (F_D) derartig steuert, dass während dem Verfahrensablauf der erste Teil (37) in Bezug auf den zweiten Teil (39) in substanziell konstanter Position ist, wobei das Verbindungsglied (41) in dieser Position substanziell unverformt bleibt.
Staubsauger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (37) in Bezug auf den zweiten Teil (39) von einer Position (X₀) bewegt werden kann, in der das Verbindungsglied (41) in zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen (X₁, X₂), die parallel zur Bewegungsrichtung (X) verlaufen, substanziell unverformt bleibt.
Staubsauger nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (37) den Griff (15) beinhaltet, wobei der zweite Teil das Saugermundstück (11) und ein Rohr (13) beinhaltet, das zwischen dem Griff (15) und dem Saugermundstück (11) angebracht ist.
Staubsauger nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (65) den Griff (15) und ein Rohr (13) beinhaltet, die zwischen dem Griff und dem Saugermundstück (11) angeordnet sind, während der zweite Teil (67) das Saugermundstück beinhaltet.