EP0615718A1 - Eigendiagnoseanordnung für einen Staubsauger und Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents

Eigendiagnoseanordnung für einen Staubsauger und Verfahren zu deren Betrieb Download PDF

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EP0615718A1
EP0615718A1 EP94101916A EP94101916A EP0615718A1 EP 0615718 A1 EP0615718 A1 EP 0615718A1 EP 94101916 A EP94101916 A EP 94101916A EP 94101916 A EP94101916 A EP 94101916A EP 0615718 A1 EP0615718 A1 EP 0615718A1
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EP
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pressure
vacuum cleaner
arrangement according
self
diagnosis
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EP94101916A
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English (en)
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Kai Dr. Storjohann
Rainer Dr. Palm
Thomas Dipl.-Ing. Strehler
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Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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    • A47L9/2857—User input or output elements for control, e.g. buttons, switches or displays

Definitions

  • Dust-freeers are an integral part of every household these days.
  • the technical development of these devices has led to an ever greater variety of equipment and operation over the years.
  • the large number of equipment features also leads to an increased number of incorrect operation options and possible malfunctions of the devices. This fact makes a better display of device functions desirable for the operator and appears useful as an equipment feature.
  • microfilter that takes into account the increased hygiene needs of the consumer.
  • Previous diagnostic functions on vacuum cleaners have been limited to a dust bag fill indicator, which is coupled to a vacuum sensor.
  • the object on which the invention is based is to provide an improved self-diagnosis arrangement for a vacuum cleaner and a method for its operation.
  • An advantage of the arrangement according to the invention is the use of a plurality of pressure sensors, because this enables precise localization of the pressure drop. A display can then be controlled by a downstream evaluation unit.
  • a particularly favorable display for the operator is a symbolized vacuum cleaner, on which a suction tube, a dust bag and a microfilter are shown separately. These individual segments of a display can then be controlled by the evaluation unit and signal the user directly the location of the fault by lighting up or flashing or the like.
  • Figure 1 shows an example of an arrangement according to the invention.
  • Figure 2 shows an example of an operating method according to the invention for the arrangement.
  • Figure 3 shows the dependence of the engine power on the pressure in the intake manifold.
  • Figure 4 shows an exemplary embodiment of a display unit for such a vacuum cleaner.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an arrangement according to the invention. It shows a vacuum cleaner shown schematically in longitudinal section, with dust bag space S, microfilter M and blower G. Furthermore, the pressure sensors P1 to P3 are shown, P1 being fitted in the suction tube, P2 in the dust bag space and P3 in the blower space. It is advantageous to design the pressure sensor P1 as an analog pressure sensor, since, as will be explained later, the display device can thus be refined. A digital pressure sensor can be advantageously used for the pressure sensors P2 and P3, which emits a signal below a certain pressure.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention for operating the diagnostic arrangement.
  • the sensors which are attached to the arrangement according to the invention are interrogated cyclically and the method according to the invention is run from A to E during each cycle.
  • the question is asked whether the pressure in the intake manifold is greater than a certain power-dependent discrimination pressure, if this is the case, the intake manifold is clogged. If this is not the case, a query is made as to whether the pressure sensor P2 has switched in the dust bag compartment. If so, the dust bag is full and, for example, there is a display that signals that the dust bag is full. If the pressure sensor P3 has switched, this means that the microfilter is clogged and, for example, there is an indication on the display which indicates that a clogged microfilter is to be replaced.
  • FIG. 3 shows the dependency of the pressure measured at the pressure sensor P1 on a set blower output.
  • the pressure curve D1 represents a pressure curve as it occurs with an empty vacuum cleaner and an empty microfilter at maximum operating requirements, ie when vacuuming upholstery or vacuuming very dense, long-pile carpets depending on the suction power.
  • the pressure curve D2 shows the dependence of the pressure measured at the sensor 1 on the blower output Z when the nozzle is blocked, i.e. the suction pipe is blocked. It can be clearly seen that these two curves D1 and D2 run almost parallel and that there is a sufficiently large constant pressure difference between them. This pressure difference can be used to dynamically diagnose an intake manifold blockage as a function of the blower output Z.
  • a straight line G which shows the dependence of the pressure at the sensor P1 on the blower output Z. If a pressure sensor P1 measured pressure value now exceeds the value specified by the straight line at a certain blower output, the intake manifold is clogged and this fact can be displayed.
  • the value range below the straight line always indicates normal operation of the vacuum cleaner. This means that values measured at pressure sensor P1 do not lead to a display on the display, for example.
  • FIG. 4 shows an exemplary display for a diagnostic arrangement according to the invention and an operating method.
  • This display shows schematically a vacuum cleaner with suction tube, dust bag compartment and microfilter, as well as a performance display.
  • the individual symbols are self-explanatory.
  • the diagnostic arrangement determines a corresponding operating state in connection with the operating method, ie for example the suction tube, the dust bag or the microfilter are clogged, this is indicated to the user on this display, for example, by the corresponding display segments flashing.
  • the user can also read the current performance of the vacuum cleaner.
  • the operator can then disassemble the vacuum cleaner accordingly, i.e. either examine the suction tube or replace the dust bag or the microfilter.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Diagnoseanordnung und ein Verfahren zum Betrieb der Diagnoseanorndung, sowie ein Display für einen Staubsauger. Besonders vorteilhaft und neu ist die Kombination von drei Drucksensoren mit der eine genaue Lokalisation einer Betriebsstörung des Staubsaugers möglich wird. Über die Auswertung eines Zusammenhangs zwischen eingestellter Gebläseleistung und Druck im Saugrohr kann eine Saugrohrverstopfung genau von einem gefüllten Staubbeutel oder verstopften Mikrofilter unterschieden werden. <IMAGE>

Description

  • Staubstauger sind heutzutage aus keinem Haushalt mehr wegzudenken. Die technische Weiterentwicklung dieser Geräte führte im Laufe der Jahre zu einer immer größeren Ausstattungs- und Bedienungsvielfalt. Die große Zahl der Ausstattungsmerkmale führt auch zu einer gestiegenen Zahl an Fehlbedienungsmöglichkeiten und möglichen Fehlfunktionen der Geräte. Dieser Sachverhalt läßt eine bessere Anzeige von Gerätefunktionen für den Bediener wünschenswert und als Ausstattungsmerkmal sinnvoll erscheinen.
  • Ein Beispiel eines solchen hinzugekommmenen Ausstattungsmerkmals ist ein Mikrofilter, der den gestiegenen Hygienebedürfnissen des Verbrauchers Rechnung trägt. Bisherige Diagnosefunktionen an Staubsaugern beschränken sich auf eine Staubbeutelfüllanzeige, die mit einem Unterdrucksensor gekoppelt ist.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Eigendiagnoseanordnung für einen Staubsauger und ein Verfahren für deren Betrieb anzugeben.
  • Die verbesserte Anordnung ergibt sich gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und das Verfahren aus den Merkmalen des Anspruchs 4.
  • Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Verwendung von mehreren Drucksensoren, weil damit eine genaue Lokalisation des Druckabfalls möglich ist. Durch eine nachgeschaltete Auswerteeinheit kann dann eine Anzeige angesteuert werden.
  • Vorteilhaft ist es drei Drucksensoren zu verwenden, weil dann auch zwischen einem Druckabfall in dem Staubbeutelraum und einem Druckabfall der durch den Mikrofilter verursacht wird, unterschieden werden kann.
  • Vorteilhaft ist es, bei der erfindungsgemäßen Anordnung einen proportionalen Drucksensor zu verwenden, weil die absolute Höhe des Druckes in Abhängigkeit von der eingestellten Gebläseleistung des Staubsaugers charakteristisch ist für eine Saugrohrverstopfung bzw. einen gefüllten Staubbeutel.
  • Vorteilhaft kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Tatsache ausgenutzt werden, daß die einzelnen Sensoren im Strömungskanal nacheinander geschaltet sind. So kann mit dem sukzessiven Ansprechen der einzelnen Sensoren genau der Ort einer Störung lokalisiert werden.
  • Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit einem Drucksensor der ein druckproportionales Ausgangssignal liefert. Damit ist es möglich, in der Auswerteeinheit zwischen einer Saugrohrverstopfung und einem gefüllten Staubbeutel zu unterscheiden. Dies ergibt sich daraus, daß in Abhängigkeit von der eingestellten Gebläseleistung ein bestimmter Mindestdruck im Saugrohr vorherrschen muß. Falls dieser Druck überschritten wird, liegt eine Saugrohrverstopfung vor.
  • Besonders günstig ist es die für eine Diskriminierung verwendete Abhängigkeit vom Mindestdruck zur Leistung linear zu gestalten, da der Schaltungsaufwand dafür gering ist.
  • Besonders günstig ist es, die erfindungsgemäße Anordnung und das Betriebsverfahrens dazu zu kombinieren, um den Benutzer eine genaue Meldung über eine Betriebsstörung zukommen zu lassen.
  • Eine besonders günstige Anzeige für den Bediener stellt ein symbolisierter Staubsauger dar, auf der ein Saugrohr einen Staubbeutel und ein Mikrofilter separat dargestellt sind. Diese einzelnen Segmente einer Anzeige können dann von der Auswerteeinheit angesteuert werden und signalisieren dem Benutzer direkt den Ort der Störung durch Aufleuchten oder Blinken oder ähnliches.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren weiter erläutert.
  • Figur 1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung.
    Figur 2 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für die Anordnung.
    Figur 3 zeigt die Abhängigkeit der Motorleistung von dem Druck im Saugrohr.
    Figur 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Anzeigeeinheit für einen solchen Staubsauger.
  • In Figur 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer erfinduungsgemäßen Anordnung dargestellt. Sie zeigt einen schematisiert im Längsschnitt dargestellten Staubsauger, mit Staubbeutelraum S, Mikrofilter M und Gebläse G. Weiterhin sind dargestellt die Drucksensoren P1 bis P3, wobei P1 im Saugrohr, P2 im Staubbeutelraum und P3 im Gebläseraum angebracht ist. Vorteilhaft ist es, den Drucksensor P1 als analogen Drucksensor auszuführen, da wie später noch erläutert wird, die Anzeigeeinrichtung damit verfeinert werden kann. Für die Drucksensoren P2 und P3 kann vorteilhaft ein digitaler Drucksensor eingesetzt werden, der unterhalb eines bestimmten Druckes ein Signal abgibt.
  • Figur 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb der Diagnoseanordnung. Die Abfrage der Sensoren, welche an der erfindungsgemäßen Anordnung angebracht sind, erfolgt zyklisch und während jedes Zyklus wird das erfindungsgemäße Verfahren von A nach E durchlaufen. Zunächst wird von A ausgehend abgefragt, ob der Druck im Saugrohr größer als ein bestimmter leistungsabhängiger Diskriminierungsdruck ist, falls dies der Fall ist, ist das Saugrohr verstopft. Falls dies nicht der Fall ist, wird abgefragt, ob der Drucksensor P2 im Staubbeutelraum geschaltet hat. Falls ja ist der Staubbeutel voll und es erfolgt beispielsweise eine Anzeige auf dem Display, die signalisiert, daß der Staubbeutel voll ist. Falls der Drucksensor P3 geschaltet hat, bedeutet dies, daß der Mikrofilter verstopft ist und es erfolgt beispielsweise eine Anzeige auf dem Display, welche anzeigt, daß ein verstopfter Mikrofilter auszutauschen ist.
  • Für den Fall, daß keine dieser Bedingungen vorliegt, ist alles in Ordnung und es wird nach E verzweigt.
  • In Figur 3 ist die Abhängigkeit des am Drucksensor P1 gemessenen Druckes von einer eingestellten Gebläseleistung dargestellt. Mit der Druckkurve D1 ist ein Druckverlauf dargestellt, wie er beim leeren Staubsauger und leerem Mikrofilter bei maximalen Betriebserfordernissen, d.h. beim Saugen von Polstern bzw. bei Saugen von sehr dichten langfloorigen Teppichböden in Abhängigkeit von der Saugleistung auftritt.
  • Die Druckkurve D2 zeigt die Abhängigkeit des am Sensor 1 gemessenen Druckes von der Gebläseleistung Z, wenn die Düse verstopft wird, d.h. das Saugrohr verstopft wird. Deutlich ist zu erkennen, daß diese beiden Kurven D1 und D2 nahezu parallel verlaufen und daß sich zwischen ihnen ein genügend großer konstanter Druckunterschied befindet. Über diesen Druckunterschied kann in Abhängigkeit von der Gebläseleistung Z dynamisch eine Saugrohrverstopfung diagnostiziert werden.
  • Besonders einfach ist es, der Auswerteeinheit, welche diese Diagnose vornehmen kann, eine Gerade G vorzugeben, welche die Abhängigkeit des Druckes am Sensor P1 von der Gebläseleistung Z wiedergibt. Überschreitet nun ein Drucksensor P1 gemessener Druckwert den Wert der durch die Gerade vorgegeben wird bei einer bestimmten Gebläseleistung, so ist das Saugrohr verstopft und dieser Sachverhalt kann angezeigt werden. Der Wertebereich unterhalb der Gerade markiert immer einen Normalbetrieb des Staubsaugers. Das heißt am Drucksensor P1 gemessene Werte führen beispielsweise nicht zu einer Anzeige auf dem Display.
  • In Figur 4 ist ein beispielhaftes Display für eine erfindungsgemäße Diagnoseanordnung und ein Betriebsverfahren dargestellt. Diese Anzeige zeigt schematisch einen Staubsauger mit Saugrohr, Staubbeutelraum und Mikrofilter, sowie eine Leistungsanzeige. Die einzelnen Symbole sind selbsterklärend. In dieser beispielhaften Ausführungsform des Displays ist es möglich einzelne Segmente unterschiedlich anzusteuern und blinken zu lassen. Falls nun die Diagnoseanorndung in Verbindung mit dem Betriebsverfahren einen entsprechenden Betriebszustand feststellt, d.h. beispielsweise das Saugrohr, der Staubbeutel oder der Mikrofilter sind verstopft, wird dies auf diesem Display beispielsweise durch ein Blinken der entsprechenden Anzeigensegmente dem Benutzer kenntlich gemacht. Weiterhin kann der Benutzer die augenblickliche Leistung des Staubsaugers ablesen.
  • Als Folge der angezeigten Betriebsstörung kann der Bediener dann den Staubsauger entsprechend zerlegen, d.h. entweder das Saugrohr untersuchen bzw. den Staubbeutel oder den Mikrofilter austauschen.

Claims (9)

  1. Eigendiagnoseanordnung für einen Staubsauger,
    a) bei der mindestens ein erster Drucksensor zur Aufnahme eines Saugrohrdruckes in einem Saugrohr des Staubsaugers vorgesehen ist,
    b) bei der mindestens ein zweiter Drucksensor zur Aufnahme eines Staubbeutelraumdruckes in einem Staubbeutelraum des Staubsaugers vorgesehen ist,
    c) und bei der eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, die zu Diagnosezwecken einen Vergleich von Drucksignalen durchgeführt, welche von mindestens dem ersten und zweiten Drucksensor abgegeben werden.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der mindestens der erste Drucksensor ein einem vorherrschenden Meßdruck proportionales Drucksignal abgibt.
  3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der alle Drucksensoren bezüglich einer Saugströmung hintereinander angeordnet sind.
  4. Eigendiagnoseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der mindestens ein dritter Drucksensor zur Aufnahme eines Gebläseraumdruckes in einem Gebläseraum des Staubsaugers vorgesehen ist, wobei ein Mikrofilter den Staubbeutelraum und den Gebläseraum des Staubsaugers voneinander trennt, dessen Drucksignal auch von der Auswerteeinheit ausgewertet wird.
  5. Verfahren zum Betrieb einer Eigendiagnoseanordnung nach Anspruch 4,
    a) bei dem der dritte Drucksensor einen Wechsel des Mikrofilters anzeigt,
    b) bei dem der zweite und dritte Drucksensor einen Staubbeutelwechsel anzeigt,
    c) bei dem der erste und zweite und dritte Drucksensor eine Saugrohrverstopfung anzeigt.
  6. Verfahren zum Betrieb einer Eigendiagnoseanordnung nach Anspruch 5,
    bei dem in Abhängigkeit einer wählbar vorgegebenen Gebläseleistung ein Mindestmeßdruck am ersten Drucksensor überschritten werden muß, um eine Saugrohrverstopfung anzuzeigen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Abhängigkeit zwischen Mindestmeßdruck und Gebläseleistung linear ist.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die nach einem der Verfahren nach Anspruch 5 bis 7 betrieben wird, bei der eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist mit der einem Bediener eine Eigendiagnose signalisiert wird.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, bei der die Anzeigevorrichtung einen Staubsauger symbolisiert und bei der die Eigendiagnose über das entsprechende Staubsaugerteil angezeigt wird.
EP94101916A 1993-02-12 1994-02-08 Eigendiagnoseanordnung für einen Staubsauger und Verfahren zu deren Betrieb Withdrawn EP0615718A1 (de)

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DE4304264 1993-02-12
DE19934304264 DE4304264A1 (de) 1993-02-12 1993-02-12 Eigendiagnose für einen Staubsauger und Verfahren zu deren Betrieb

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