EP0755216B1 - Staubsauger mit einer saugleistungsanzeige - Google Patents

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EP0755216B1
EP0755216B1 EP95915164A EP95915164A EP0755216B1 EP 0755216 B1 EP0755216 B1 EP 0755216B1 EP 95915164 A EP95915164 A EP 95915164A EP 95915164 A EP95915164 A EP 95915164A EP 0755216 B1 EP0755216 B1 EP 0755216B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter bag
vacuum cleaner
suction power
display
blower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95915164A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0755216A1 (de
Inventor
Carsten Jacobs
Helmut SCHÖNHOFF
Jan Thomas Krapp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vorwerk and Co Interholding GmbH
Original Assignee
Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vorwerk and Co Interholding GmbH filed Critical Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority to SI9530070T priority Critical patent/SI0755216T1/xx
Publication of EP0755216A1 publication Critical patent/EP0755216A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0755216B1 publication Critical patent/EP0755216B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2857—User input or output elements for control, e.g. buttons, switches or displays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
    • A47L9/2821—Pressure, vacuum level or airflow

Definitions

  • the invention relates to a vacuum cleaner with a Blower, a filter bag and a suction power indicator, by detecting a pressure difference is controlled, the pressure difference from the negative pressure in the suction channel in front of the filter bag and overpressure after the blower is formed.
  • Vacuum cleaners are known, in general as an indicator of the increasing clogging of the filter bag by sucked up dust by the throttling effect pressure drop caused by the filter material be pulled over the filter bag.
  • This pressure drop becomes working by means of analog or digital Ads displayed as a feature of filter clogging.
  • Ads displayed as a feature of filter clogging.
  • Devices with variable motor power can Ads that only show the pressure drop across the filter bag take into account, correct only in one operating point Show. In general, this is the point max. Engine power, so at a smaller chosen Too little filter clogging is displayed becomes.
  • a vacuum cleaner is included in EP-A1-0365191 a suction power indicator known.
  • This suction power indicator is determined by determining a pressure difference controlled, to determine this pressure difference input side of a filter bag, i.e. in the before arranged suction channel, the vacuum and after a Blower the overpressure is measured.
  • Pressure values are measured using a microprocessor evaluated and displayed.
  • a suction power display is known from GB-A-2012158, which applied a vacuum to both sides Has membrane. To determine the pressure difference the vacuum inside the filter bag and the negative pressure outside the filter bag, i.e. in the Area of the filter chamber, tapped. These oppressions each act on one of the opposite surfaces the membrane, which corresponds to the pressure difference moved a pointer.
  • the object of the present invention is a generic Vacuum cleaner with a mechanical one Provide ad regardless of which one is used Attachment device and therefore also independent of the work panel shows the relative suction power.
  • the position of the movable For example, disc within the device be recognized by means of a viewing window.
  • the display device can be designed so that this for example a cylinder in which the disc is freely movable.
  • Negative pressure in the suction channel and secondly the excess pressure after the blower.
  • Pressures against each other can be bellows, for example be used.
  • dependent pressures takes the disc in the cylinder a position which, for example, via a viewing window can be recognized, which with a scale can be provided.
  • the fan power is on reduced by half, this results in a corresponding reduced vacuum in the suction channel and a reduced overpressure after the fan, their addition an indication of the suction power of 50%.
  • Fan performance occurs when the filter bag becomes increasingly clogged a decrease in the vacuum in the suction channel.
  • the Adding the pressures results in a smaller value, which is displayed, for example a current relative suction power of 80%. Will be under another attachment with these given circumstances upstream of a smaller work panel, so leads this leads to an increase in the air speed in the area of the suction channel, which also means the negative pressure in the Suction channel increases, while lowering the Overpressure after the blower. However, the latter sinks not to the same extent as the overpressure in the suction channel increases.
  • the negative pressure a correction factor is activated. This can be done, for example be realized that in the device in which the absolute values of the pressures are added, the value of the A spring pressure value of a ring spring or the like is opposed.
  • the display is designed as an analog display.
  • the disc is one-sided is spring loaded.
  • the correction factor by different Connection surfaces for the two pressures the opposite sides of the disc is.
  • the pads on the opposite Surfaces of the disk can be chosen in this way, for example be that the area on which the overpressure after the Fan acts, is larger than the surface, acts on the negative pressure in the suction channel. Prefers will be training in which the pads circular, according to the cylindrical shape of the device, are shaped.
  • the suction power display calculates the display value by adding the absolute values of the negative pressure in the suction channel and overpressure behind the blower, which overpressure multiplied by the correction factor is. The latter in turn is calculated from the square the pressure gauge ratios of the two connection surfaces to each other.
  • the vacuum cleaner 1 shown is designed as a hand-held device. It has a housing 2, to which a top Device handle 3 connects with end handle 4. In Transition area between handle 4 and handle 3 there is a power potentiometer 5, which on the one hand to switch the vacuum cleaner on and off and on the other hand for variable fan motor power setting serves.
  • the electrical cable connection is with the number 6 designated.
  • the housing 2 is divided into a motor housing 7 and an overlying chamber 8 for receiving a filter bag 9.
  • a blower motor 11 In the motor housing 7 that is Blower 10 arranged, which by means of a blower motor 11 is driven (see FIG. 2).
  • the motor housing 7 goes into a pipe coupling on the underside 12 over which the air flow connection to a suction nozzle 13 manufactures.
  • the suction nozzle 13 it is shown in the Example of a so-called suction / brush nozzle, the contains a brush roller in the nozzle mouth, which over a separate drive is set in rotation. There are other attachments can also be used, such as a crevice nozzle or an upholstery nozzle.
  • the blower motor 11 is connected downstream of the filter bag 9 and works in a known manner, therefore sucks the dust air through the above the motor housing 7 tumbled filter bag 9, which directly via a suction channel 28 with a pipe coupling 12 through the suction channel.
  • the blower 10 is furthermore a blow-out filter 32 downstream, via which the cleaned air after outside occurs.
  • the cross section of the housing 2 is rectangular throughout with poorly developed broadsides and the like Narrow sides.
  • Fig. 1 is the vacuum cleaner of the To see the narrow side. 2 shows a partial Broken view on a broadside.
  • a suction power indicator 14 is arranged in this.
  • the latter consists essentially of a cylindrical Body 15, in which a movable, closed Disk 16 is mounted. On the opposite Surfaces 17, 18 of the disk 16 are switched, as a result of which the disk 16 depends on the pressures positioned within the cylindrical body 15. For Readability of the current position of the disc 16 inside the cylindrical body 15 the latter has a slot-shaped opening 19 through which a pointer 20 arranged on the disk 16 engages.
  • the cylindrical body 15 is immediately behind the Housing wall of the motor housing 7 arranged. In the area of the slot-shaped opening 19 of the cylindrical Body 15, the motor housing 7 has a viewing window 21, whereby the current position of the disc 16 can be recognized from the outside with the aid of the pointer 20.
  • the body On the face side, the body has 15 cylindrical sockets 22,23 for connecting pressure lines 24,25, one Pressure line 24 leads to a connection point 26, which behind the blower 10, but in front of the blow-out filter 32 is arranged.
  • bellows 29.30 used to seal the pressures used within the cylindrical body 15 against each other. These each extend from the part of the protruding into the cylindrical body Stubs 22 and 23 starting from the respective Bellows 29,30 facing surfaces 17 and 18 of the Disc 16.
  • the sealing of the pressures against one another can also, for example through membranes or through adapted cylinder guides for the different piston diameters be achieved.
  • the circular surfaces 17, 18 are of different sizes educated. It can be seen from Fig. 4 that the Radius of the pad 17 is approximately twice as large as that of the pad 18. By the area ratio of large and small piston diameters or mating surfaces a correction factor is determined. This is calculated by the square of the ratio of large to small diameter.
  • the sealing of the pressures against one another can also, for example by membrane or by adapted cylinder guides achieved for the different piston diameters will.
  • Compression spring 31 which is located at one end of the Inside of the cylindrical body 15 in the area of Supporting nozzle 23 and the other end on the disc 16. It includes the bellows 30.
  • This compression spring 31 serves as an auxiliary spring to achieve a basic position the suction power display 14, according to that in FIG. 4 shown position.
  • the negative pressure in the suction channel is via the pressure line 25 28 in front of the filter bag 9 and via the pressure line 24 the overpressure after the blower 10, but before subsequent ones Flow resistances and the blow-out filter 32 on the respective pads 17 and 18 of the disc 16 switched.
  • the relative Suction power corresponding position In the shown Starting position is, for example, the one shown Value of the suction power display 14 on the scale 0%.
  • the pointer 20 i. H. at max. shift the disc 16 in the direction of the nozzle 23 a suction power of 100% is displayed.
  • the two pressures ie the negative pressure in the suction channel 28 in front of the filter bag 9 and the positive pressure behind the blower 10, are linked, the display value A resulting from the addition of the absolute value of the negative pressure P s and the positive pressure P d , which with the correction factor K is multiplied.
  • the basic course of the pressures in a vacuum cleaner 1 over the volume flow gamma is shown in FIG. 5 in an example.
  • the characteristic of the overpressure after the fan 10 is denoted by P d .
  • the characteristic curve P s1 shows the course of the negative pressure in the suction channel 28 with a preset max. Performance and new filter bag 9.
  • a further characteristic curve P s3 shifted parallel to this characteristic curve also shows the course of the negative pressure with a new filter bag 9, but with a preset min. Fan motor power 11.
  • a characteristic curve P s2 is shown, which represents the course of the negative pressure with a preset maximum output and a blocked filter bag 9.
  • the diagram is based on two given volume flows gamma 'and gamma' 'explained in more detail, the volume flows in direct dependence on the f-number of the the respective attachment used.
  • a reduction in the volume flow results in a reduction in the overpressure P d with a simultaneous increase in the respective underpressure P s .
  • absolute vacuum values a 1 ′ , a 2 ′ and a 3 ′ are thus obtained for the respective cases. It can be seen that the result of adding the absolute values at a volume flow gamma '' is greater than when adding the absolute values at a volume flow gamma '. This is particularly the case when, for example, as shown by the characteristic curve P s2 , a max. Blower power is preset and the filter bag 9 is largely filled.
  • the absolute values a 3 ' and b' add up to an absolute pressure value which is greater than when the absolute values a 2 and b are added in the case of a volume flow gamma '.
  • a greater relative suction power is displayed, with the same preset blower power and degree of clogging of the filter bag 9. This is desirable because the air velocities z. B. in a crevice nozzle even with a largely clogged filter bag 9 are still high enough to absorb dust.
  • the relative suction power of the vacuum cleaner 1 when the filter bag 9 is full is accordingly greater with smaller f-numbers than with larger f-numbers.
  • the diagram shown in FIG. 6 shows, in a simplified manner, the dependency on the preset blower output, the degree of filling of the filter bag 9 and the f-number B of the front attachment on the display value A.
  • K 1 denotes a display characteristic curve, with a preset max. Blower output and new filter bag 9.
  • the characteristic curve K 3 shows the course at a preset min. Blower output and new filter bag 9.
  • K 2 and K 4 display characteristic curves are designated which represent the course of the display when the filter bag 9 is full, the maximum blower output being preset at K 2 and the minimum blower output being preset at K 4 .
  • the characteristics of the suction power display 14 can be adapted to the desired display characteristics. It can be seen from FIG. 6 that the characteristic curves K 1 and K 3, regardless of the number of f-stops, each result in a display value which corresponds to the preset value of the blower output. This means that with a preset max. Blower power, the suction power display 14 always shows a relative suction power of 100% in accordance with the characteristic curve K 1 regardless of the number of f-stops. The display falls correspondingly lower at the preset min. Blower output. Regardless of the f-number, a value of the relative suction power of 50%, for example, is always displayed here.
  • the characteristic curve K 2 depends on the number of f-stops B. It can be seen that the display value A is always below the display value when the filter bag 9 is empty (characteristic curve K 1 ), the relative suction power being displayed with a smaller f-number is larger than with a larger f-number.
  • the characteristic curve K 4 (preset minimum blower output and clogged filter bag 9) is essentially the same as the characteristic curve K 2 . However, the curve is flatter than the latter. It can also be seen here that the display of the relative suction power is always below the value of the characteristic curve K 3 and that a larger relative suction power is displayed with a small number of f-stops.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Gebläse, einem Filterbeutel und einer Saugleistungsanzeige, die durch eine Erfassung einer Druckdifferenz gesteuert wird, wobei die Druckdifferenz aus dem Unterdruck im Saugkanal vor dem Filterbeutel und dem Überdruck nach dem Gebläse gebildet ist.
Es sind Staubsauger bekannt, bei denen im allgemeinen als Indikator für die zunehmende Verstopfung des Filterbeutels durch aufgesaugten Staub der durch die Drosselwirkung des Filtermaterials hervorgerufene Druckabfall über den Filterbeutel herangezogen werden. Dieser Druckabfall wird mittels analog oder digital arbeitender Anzeigen als Merkmal der Filterverstopfung dargestellt. Unter der Einschränkung konstanter Gebläseleistung und gleichbleibendem Düsenarbeitungspunkt ist diese Anzeige korrekt. Bei Geräten mit variabler Motorleistung können Anzeigen, die nur den Druckabfall über der Filtertüte berücksichtigen, lediglich in einem Arbeitspunkt korrekt anzeigen. Im allgemeinen ist dies der Punkt max. Motorleistung, so daß bei einer kleineren gewählten Leistung eine zu kleine Filterverstopfung angezeigt wird. Zudem ist bei einer Veränderung der Arbeitsblende für das Gebläse, wie sie z. B. durch unterschiedliche Böden und in noch stärkerem Maße durch Wechsel der Arbeitsdüse hervorgerufen wird, der auftretende Anzeigefehler bei ausschließlicher Messung des Differenzdruckes über dem Filterbeutel noch größer. Sowohl bei sauberem als auch bei verstopftem Filterbeutel ändert sich der Druckabfall über dem Filterbeutel bei Wechsel des Saugvorsatzes in großem Maße.
Ferner ist aus der EP-A1-0365191 ein Staubsauger mit einer Saugleistungsanzeige bekannt. Diese Saugleistungsanzeige wird durch Ermittlung einer Druckdifferenz gesteuert, wobei zur Ermittlung dieser Druckdifferenz eingangsseitig eines Filterbeutels, d.h. in dem davor angeordneten Saugkanal, der Unterdruck und nach einem Gebläse der Überdruck gemessen wird. Diese von Sensoren gemessenen Druckwerte werden mittels eines Mikroprozessors ausgewertet und zur Anzeige gebracht.
Weiter ist aus der GB-A-2012158 eine Saugleistungsanzeige bekannt, welche eine beidseitig mit einem Unterdruck beaufschlagte Membrane aufweist. Zur Ermittlung der Druckdifferenz wird hierbei der Unterdruck innerhalb des Filterbeutels und der Unterdruck außerhalb des Filterbeutels, d.h. im Bereich der Filterkammer, abgegriffen. Diese Unterdrücke wirken jeweils auf eine der gegenüberliegenden Fläche der Membrane, welche entsprechend der Druckdifferenz einen Zeiger bewegt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Staubsauger mit einer mechanisch arbeitenden Anzeige zu versehen, die unabhängig vom verwendeten Vorsatzgerät und somit auch unabhängig von der Arbeitsblende die relative Saugleistung anzeigt.
Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch angegebene Erfindung.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.
Bedingt durch diese Ausgestaltung ist erreicht, daß unabhängig vom verwendeten Vorsatzgerät die relative Saugleistung über mechanisch arbeitende Mittel zur Anzeige gebracht wird. Dies ist dadurch erzielt, daß die Drücke auf die gegenüberliegenden Flächen einer in Abhängigkeit der Drücke beweglichen, geschlossenen Scheibe geschaltet sind.
Die Stellung der beweglichen Scheibe innerhalb der Vorrichtung kann beispielsweise mittels eines Sichtfensters erkannt werden. Die Anzeigevorrichtung kann hierbei so ausgebildet sein, daß diese beispielsweise ein Zylinder ist, in welchem die Scheibe frei beweglich gelagert ist. Auf die beiden gegenüberliegenden Flächen der Scheibe wirken zum einen der Unterdruck in dem Saugkanal und zum anderen der Überdruck nach dem Gebläse. Zur Abdichtung der verwendeten Drücke gegeneinander können beispielsweise Faltenbälge verwendet werden. Je nach voreingestellter Gebläseleistung und Füllgrad des Filterbeutels und den davon abhängigen Drücken nimmt die Scheibe in dem Zylinder eine Stellung ein, welche beispielsweise über ein Sichtfenster erkannt werden kann, welches mit einer Skala versehen sein kann.Es ergibt sich hierdurch bei einem Staubsauger mit variabler Motorleistung, eine meachnisch arbeitende Anzeige der momentanen Saugleistung des Gerätes, die in Abhängigkeit von der voreingestellten Motorleistung und dem Füllgrad des Filterbeutels, jedoch in Unabhängigkeit von einem vorgeschalteten Vorsatzgerät stets die relative Saugleistung angibt. Bevorzugt wird hierbei eine Ausgestaltung, bei der die Druckabnahme nach dem Gebläse, jedoch vor nachfolgenden Strömungswiderständen und ggf. vor einem Ausblasfilterelement erfolgt. Bei sauberem Filterbeutel und max. Gebläseleistung wird unabhängig von der Arbeitsblende ein Anzeigewert von 100% erreicht. Bei sauberen Filterbeutel und verringerter Gebläseleistung wird ebenfalls blendenunabhängig ein entsprechend verringerter Wert angezeigt. Mit zunehmender Verstopfung der Filtertüte fällt der Anzeigewert entsprechend ab. Hierbei darf bei kleineren Arbeitsblenden eine größere relative Saugleistung angezeigt werden als bei größeren Blendenzahlen, da die Luftgeschwindigkeiten z. B. in einer Fugendüse auch bei weitgehend verstopftem Filterbeutel noch genügend hoch sind, um Staub aufzunehmen. Der Unterdruck im Saugkanal vor dem Gebläse und dem Überdruck nach dem Gebläse werden in einer Vorrichtung erfaßt, welche entsprechend der vorhandenen Drücke analog oder digital die momentane, relative Saugleistung zur Anzeige bringt. Eine derartige Vorrichtung kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß die Saugleistungsanzeige aus einer Addition der absoluten Werte der beiden Drücke resultiert. Bei Voreinstellung einer max. Gebläseleistung addieren sich die beiden Drücke zu einer Saugleistungsanzeige von 100%. Wird die Gebläseleistung auf die Hälfte reduziert, so ergibt sich hieraus ein entsprechend verringerter Unterdruck im Saugkanal und ein verringerter Überdruck nach dem Gebläse, deren Addition eine Anzeige der Saugleistung von 50% ergibt. Ausgehend von einer voreingestellten max. Leistung des Gebläses erfolgt bei einer zunehmenden Verstopfung des Filterbeutels ein Sinken des Unterdruckes im Saugkanal. Die Addition der Drücke ergibt somit einen kleineren Wert, welcher zur Anzeige gebracht wird, beispielsweise eine momentane, relative Saugleistung von 80%. Wird unter diesen gegebenen Umständen ein anderes Vorsatzgerät mit einer kleineren Arbeitsblende vorgeschaltet, so führt dies zu einer Erhöhung der Luftgeschwindigkeit im Bereich des Saugkanals, womit auch der Unterdruck im Saugkanal steigt, bei gleichzeitiger Absenkung des Überdruckes nach dem Gebläse. Letzterer sinkt jedoch nicht im gleichen Maße wie der Überdruck im Saugkanal ansteigt. Dies führt zu einem höheren Ergebnis der Addition der Drücke als bei der ursprünglichen, größeren Arbeitsblende, womit auch eine größere relative Saugleistung zur Anzeige gebracht wird. Dies ist auch erwünscht, da bei Vorsatzgeräten mit kleiner Arbeitsblende, wie z. B. einer Fugendüse, auch bei weitgehend verstopftem Filterbeutel die Luftgeschwindigkeit noch genügend hoch ist, um Staub aufzunehmen. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß dem Unterdruck ein Korrekturfaktor aufgeschaltet ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, daß in der Vorrichtung, in der die absoluten Werte der Drücke addiert werden, dem Wert des Unterdruckes ein Federdruckwert einer Ringfeder oder dergleichen entgegengesetzt wird. Vorteilhafterweise ist die Anzeige als Analoganzeige ausgebildet. Um bei abgeschaltetem Staubsauger die Anzeige, insbesondere die Scheibe in einer Grundstellung zu verfahren, welche Grundstellung eine Leistungsanzeige von 0% bewirkt, ist des weiteren vorgesehen, daß die Scheibe einseitig federbeaufschlagt ist. Vorteilhafterweise ist schließlich vorgesehen, daß der Korrekturfaktor durch unterschiedliche Anschlußflächen für die beiden Drücke auf den gegenüberliegenden Seiten der Scheibe eingestellt ist. Die Anschlußflächen auf den gegenüberliegenden Flächen der Scheibe können beispielsweise so gewählt sein, daß die Fläche auf der der Überdruck nach dem Gebläse wirkt, größer ausgebildet ist als die Fläche, auf der Unterdruck in dem Saugkanal wirkt. Bevorzugt wird hierbei eine Ausbildung, bei der die Anschlußflächen kreisrund, entsprechend der Zylinderform der Vorrichtung, geformt sind. Bei einer derartig ausgebildeten Saugleistungsanzeige errechnet sich der Anzeigewert durch die Addition der absoluten Werte des Unterdrucks im Saugkanal und des Überdrucks hinter dem Gebläse, welcher Überdruck mit dem Korrekturfaktor multipliziert ist. Letzterer wiederum errechnet sich aus dem Quadrat der Druckmesserverhältnisse der beiden Anschlußflächen zueinander.
Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1
einen erfindungsgemäßen Staubsauger mit einer in einem Gerätegehäuse angeordneten Saugleistungsanzeige,
Fig. 2
eine schematische Darstellung des Gerätegehäuses, partiell au gebrochen, zur Darstellung der Anordnung der Saugleistungsanzeige in dem Gerätegehäuse,
Fig. 3
eine Ausschnittsdarstellung des Gerätegehäuses im Bereich der Saugleistungsanzeige,
Fig. 4
den Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5
ein Diagramm zur Darstellung des prinzipiellen Verlaufs eines Unterdruckes in einem Saugkanal vor einem Gebläse und eines Überdruckes nach dem Gebläse und
Fig. 6
verschiedene Anzeigenkennlinien der Saugleistungsanzeige.
Der dargestellte Staubsauger 1 ist als Handgerät konzipiert. Er besitzt ein Gehäuse 2, an das sich obenhin ein Gerätestiel 3 anschließt mit endseitigem Griff 4. Im Übergangsbereich zwischen Griff 4 und Gerätestiel 3 befindet sich ein Leistungspotentiometer 5, welches einerseits zum Ein- und Ausschalten des Staubsaugers und zum anderen zur variablen Gebläsemotorleistungseinstellung dient. Der Elektrokabelanschluß ist mit der Ziffer 6 bezeichnet.
Das Gehäuse 2 ist unterteilt in ein Motorgehäuse 7 und eine sich darüber erstreckende Kammer 8 zur Aufnahme eines Filterbeutels 9. In dem Motorgehäuse 7 ist das Gebläse 10 angeordnet, welches mittels eines Gebläsemotors 11 angetrieben wird (vergl. Fig. 2).
Das Motorgehäuse 7 geht unterseitig in eine Rohrkupplung 12 über, welche den Luftströmungsanschluß zu einer Saugdüse 13 herstellt.
Bezüglich der Saugdüse 13 handelt es sich in dem gezeigten Beispiel um eine sogenannte Saug/Bürsten-Düse, die im Düsenmund eine Bürstenwalze enthält, die über einen separaten Antrieb in Rotation versetzt wird. Es sind auch noch andere Vorsatzgeräte einsetzbar, wie beispielsweise eine Fugendüse oder eine Polsterdüse.
Der Gebläsemotor 11 ist dem Filterbeutel 9 nachgeschaltet und arbeitet in bekannter Weise, saugt demzufolge die Staubluft durch den oberhalb des Motorgehäuses 7 stürzend angeordneten Filterbeutel 9, welcher direkt über einen Saugkanal 28 mit einem die Rohrkupplung 12 durchtretenden Saugkanal in Verbindung steht.
Dem Gebläse 10 ist des weiteren ein Ausblasfilter 32 nachgeschaltet, über welchen die gereinigte Luft nach außen tritt.
Der Querschnitt des Gehäuses 2 ist durchweg lang rechteckig mit schwach ausgebildeten Breitseiten und ebensolchen Schmalseiten. In Fig. 1 ist der Staubsauger von der Schmalseite her zu sehen. Die Fig. 2 zeigt eine partiell aufgebrochene Ansicht auf eine Breitseite.
Im Bereich der in Fig. 1 gezeigten Schmalseite des Gehäuses 2 ist in dieser eine Saugleistungsanzeige 14 angeordnet.
Letztere besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Körper 15, in welchem eine bewegliche, geschlossene Scheibe 16 gelagert ist. Auf die sich gegenüberliegenden Flächen 17, 18 der Scheibe 16 werden Drücke geschaltet, wodurch sich in Abhängigkeit der Drücke die Scheibe 16 innerhalb des zylindrischen Körpers 15 positioniert. Zur Ablesbarkeit der momentanen Stellung der Scheibe 16 innerhalb des zylindrischen Körpers 15 besitzt letzterer einen schlitzförmigen Durchbruch 19, durch welchen ein an der Scheibe 16 angeordneter Zeiger 20 greift.
Der zylindrische Körper 15 ist unmittelbar hinter der Gehäusewandung des Motorgehäuses 7 angeordnet. Im Bereich des schlitzförmigen Durchbruches 19 des zylindrischen Körpers 15 besitzt das Motorgehäuse 7 ein Sichtfenster 21, wodurch die momentane Stellung der Scheibe 16 mit Hilfe des Zeigers 20 von außen erkennbar ist.
Zur verbesserten Ablesbarkeit ist im Bereich des Sichtfensters 21, d. h. im Anzeigenbereich des Zeigers 20 auf der Außenfläche des zylindrischen Körpers 15 eine Skala oder dergleichen vorgesehen.
Stirnseitig besitzt der Körper 15 zylindrische Stutzen 22,23 zum Anschluß von Druckleitungen 24,25, wobei eine Druckleitung 24 zu einer Anschlußstelle 26 führt, welche hinter dem Gebläse 10, jedoch vor dem Ausblasfilter 32 angeordnet ist. Die Druckleitung 25 hingegen führt zu einer Anschlußstelle 27 im Bereich des die Rohrkupplung 12 mit dem Filterbeutel 9 verbindenden Saugkanals 28.
Zur Abdichtung der verwendeten Drücke innerhalb des zylindrischen Körpers 15 gegeneinander werden Faltenbälge 29,30 eingesetzt. Diese erstrecken sich jeweils von dem in den zylindrischen Körper hineinragenden Teil des Stutzens 22 bzw. 23 ausgehend bis an die den jeweiligen Faltenbälgen 29,30 zugewandten Flächen 17 bzw. 18 der Scheibe 16.
Die Abdichtung der Drücke gegeneinander kann auch beispielsweise durch Membranen oder durch angepaßte Zylinderführungen für die verschiedenen Kolbendurchmesser erzielt werden.
Die kreisrunden Flächen 17,18 sind unterschiedlich groß ausgebildet. So ist aus Fig. 4 zu erkennen, daß der Radius der Anschlußfläche 17 etwa doppelt so groß ist wie der der Anschlußfläche 18. Durch das Flächenverhältnis von großem und kleinem Kolbendurchmesser bzw. Anschlußfläche wird ein Korrekturfaktor bestimmt. Dieser errechnet sich durch das Quadrat des Verhältnisses von großem zu kleinem Durchmesser.
Die Abdichtung der Drücke gegeneinander kann auch beispielsweise durch Membrane oder durch angepaßte Zylinderführungen für die verschiedenen Kolbendurchmesser erzielt werden.
Im Bereich des Faltenbalges 30 ist des weiteren eine Druckfeder 31 angeordnet, welche sich einerends an der Innenseite des zylindrischen Körpers 15 im Bereich des Stutzens 23 und anderenends an der Scheibe 16 abstützt. Sie umfaßt hierbei den Faltenbalg 30. Diese Druckfeder 31 dient als Hilfsfeder zur Erzielung einer Grundstellung der Saugleistungsanzeige 14, gemäß der in Figur 4 gezeigten Stellung.
Über die Druckleitung 25 wird der Unterdruck im Saugkanal 28 vor dem Filterbeutel 9 und über die Druckleitung 24 der Überdruck nach dem Gebläse 10, jedoch vor nachfolgenden Strömungswiderständen und dem Ausblasfilter 32 auf die jeweiligen Anschlußflächen 17 bzw. 18 der Scheibe 16 geschaltet. Je nach Größe der Drücke bzw. je nach Höhe der Druckdifferenz bewegt sich die Scheibe 16 entgegen der Federkraft der Druckfeder 31 aus der in Fig. 4 gezeigten Ausgangsstellung heraus in eine, der relativen Saugleistung entsprechenden Stellung. In der gezeigten Ausgangsstellung beträgt beispielsweise der angezeigte Wert der Saugleistungsanzeige 14 auf der Skala 0%. Bei max. Ausschlag des Zeigers 20, d. h. bei max. Verschiebung der Scheibe 16 in Richtung auf den Stutzen 23 wird eine Saugleistung von 100% angezeigt.
Die beiden Drücke, d. h. der Unterdruck im Saugkanal 28 vor dem Filterbeutel 9 und der Überdruck hinter dem Gebläse 10 werden verknüpft, wobei sich der Anzeigewert A aus der Addition des absoluten Wertes des Unterdruckes Ps und des Überdruckes Pd, welcher mit dem Korrekturfaktor K multipliziert ist, ergibt.
Bedingt durch diese Ausgestaltung ist eine Saugleistungsanzeige 14 gegeben, die unabhängig vom verwendeten Vorsatzgerät (Saug/Bürsten-Düse, Fugendüse u. a.) die relative Saugleistung analog zur Anzeige bringt. Bei sauberem Filterbeutel und max. Gebläseleistung wird unabhängig von der durch das Vorsatzgerät vorgegebenen Blende ein Anzeigenwert von 100% erreicht. Bei sauberem Filterbeutel 9 und geringer, durch das Leistungspotentiometer 5 voreingestellter Gebläseleistung wird ebenfalls blendenunabhängig ein entsprechend veringerter Wert angezeigt. Mit zunehmender Tütenverstopfung fällt der Anzeigewert entsprechend ab, wobei bei kleineren Arbeitsblenden eine größere relative Saugleistung angezeigt wird als bei größeren Blendenzahlen, da die Luftgeschwindigkeiten z. B. in einer Fugendüse auch bei weitgehend verstopftem Filterbeutel 9 genügend hoch sind, um Staub aufzunehmen.
Der prinzipielle Verlauf der Drücke bei einem Staubsauger 1 über dem Volumenstrom gamma ist in Fig. 5 in einem Beispiel dargestellt. Hierbei ist die Kennlinie des Überdruckes nach dem Gebläse 10 mit Pd bezeichnet. Die Kennlinie Ps1 zeigt den Verlauf des Unterdruckes im Saugkanal 28 bei voreingestellter max. Leistung und neuer Filtertüte 9. Eine zu dieser Kennlinie parallel verschobene weitere Kennlinie Ps3 zeigt den Verlauf des Unterdruckes ebenfalls bei neuer Filtertüte 9, jedoch bei voreingestellter min. Leistung des Gebläsemotors 11.
Letztlich ist noch eine Kennlinie Ps2 gezeigt, welche den Verlauf des Unterdruckes bei voreingestellter Maximalleistung und verstopfter Filtertüte 9 darstellt.
Das Diagramm ist anhand zweier vorgegebener Volumenströme gamma' und gamma'' näher erläutert, wobei die Volumenströme in direkter Abhängigkeit zu den Blendenzahlen des jeweils eingesetzten Vorsatzgerätes stehen.
Bei einem Volumenstrom gamma' addieren sich bei voreingestellter max. Gebläseleistung und neuer Filtertüte 9 die absoluten Werte des Unterdruckes Ps1 und des Überdrucks Pd. Die Werte sind in dem Diagramm mit a1 für den absoluten Unterdruckwert und mit b für den absoluten Überdruckwert eingetragen. Bei einer Reduzierung der voreingestellten Gebläseleistung auf ein Minimum verschiebt sich die Kennlinie des Unterdruckes parallel in Richtung auf den Nullpunkt (Kennlinie Ps3). Es ist zu erkennen, daß sich der absolute Unterdruckwert a3 verringert. Die jeweilige Addition von a1 und b bzw. a3 und b ergibt den absoluten Wert des Gesamtdruckes, welcher direkt in der Saugleistungsanzeige 14 über den an der Scheibe 16 angebrachten Zeiger 20 zur Anzeige gebracht wird, wobei hier jedoch nicht die absoluten Drücke, sondern vielmehr die Leistung in Prozenten angezeigt wird. Des weiteren ist bei einem ausgewählten Volumenstrom gamma' zu erkennen, daß bei voreingestellter max. Gebläseleistung und verstopfter Filtertüte 9 die Kennlinie des Unterdruckes Ps2 so verläuft, daß sich ein absoluter Wert a2 ergibt, der größenmäßig zwischen den Absolutwerten a1 und a3 liegt.
Eine Reduzierung des Volumenstromes hat, wie aus dem Diagramm in Fig. 5 zu erkennen ist, eine Reduzierung des Überdruckes Pd bei gleichzeiger Erhöhung des jeweiligen Unterdruckes Pszur Folge. Bei einem angenommenen Volumenstrom gamma'' ergeben sich somit absolute Unterdruckwerte a1', a2' und a3' für die jeweiligen Fälle. Es ist zu erkennen, daß das Ergebnis einer Addition der Absolutwerte bei einem Volumenstrom gamma'' größer ist als bei der Addition der Absolutwerte bei einem Volumenstrom gamma'. Dies insbesondere auch dann, wenn beispielsweise, wie durch die Kennlinie Ps2 dargestellt, eine max. Gebläseleistung voreingestellt ist und dabei der Filterbeutel 9 weitestgehend gefüllt ist. Hier addieren sich die absoluten Werte a3' und b' zu einem absoluten Druckwert, der größer ist als bei einer Addition der absoluten Werte a2 und b im Falle eines Volumenstromes gamma'. Hierdurch wird eine größere relative Saugleistung angezeigt, bei gleicher voreingestellter Gebläseleistung und Verstopfungsgrad des Filterbeutels 9. Dies ist gewünscht, da die Luftgeschwindigkeiten z. B. in einer Fugendüse auch bei weitgehend verstopftem Filterbeutel 9 noch genügend hoch sind, um Staub aufzunehmen. Die relative Saugleistung des Staubsaugers 1 bei gefülltem Filterbeutel 9 ist demnach bei kleineren Blendenzahlen größer als bei größeren Blendenzahlen.
In dem in Fig. 6 gezeigten Diagramm ist in vereinfachter Weise die Abhängigkeit von voreingestellter Gebläseleistung, Füllgrad des Filterbeutels 9 und der Blendenzahl B des Vorsatzgerätes zum Anzeigewert A gezeigt. Es sind hier vier Kennlinien dargestellt, wobei mit K1 eine Anzeigekennlinie bezeichnet ist, bei voreingestellter max. Gebläseleistung und neuem Filterbeutel 9. Die Kennlinie K3 zeigt den Verlauf bei voreingestellter min. Gebläseleistung und neuem Filterbeutel 9. Mit K2 und K4 sind Anzeigekennlinien bezeichnet, welche den Anzeigenverlauft bei gefülltem Filterbeutel 9 darstellen, wobei bei K2 die Maximalgebläseleistung, bei K4 die minimale Gebläseleistung voreingestellt ist.
Durch die Wahl des bereits erwähnten Korrekturfaktors läßt sich die Charakteristik der Saugleistungsanzeige 14 den gewünschten Anzeigekennlinien anpassen. So ist aus Fig. 6 zu erkennen, daß die Kennlinien K1 und K3 unabhängig von der Blendenzahl jeweils einen Anzeigewert ergeben, der dem voreingestellten Wert der Gebläseleistung entspricht. Dies bedeutet, daß bei voreingestellter max. Gebläseleistung die Saugleistungsanzeige 14 entsprechend der Kennlinie K1 unabhängig von der Blendenzahl stets eine relative Saugleistung von 100% anzeigt. Entsprechend niedriger fällt die Anzeige bei voreingestellter min. Gebläseleistung aus. Hier wird unabhängig von der Blendenzahl stets ein Wert der relativen Saugleistung von beispielsweise 50% angezeigt.
Bei voreingestellter max. Gebläseleistung und gefülltem Filterbeutel 9 verläuft die Kennlinie K2 in Abhängigkeit von der Blendenzahl B. Es ist zu erkennen, daß der Anzeigewert A stets unterhalb des Anzeigewertes bei leerem Filterbeutel 9 (Kennlinie K1)liegt, wobei die Anzeige der relativen Saugleistung bei kleinerer Blendenzahl größer ist als bei einer größeren Blendenzahl. Die Kennlinie K4 (voreingestellte min. Gebläseleistung und verstopfter Filterbeutel 9) gleicht im wesentlichen der Kennlinie K2. Der Kurvenverlauf ist jedoch flacher als bei letzterer. Auch hier ist zu erkennen, daß die Anzeige der relativen Saugleistung stets unterhalb des Wertes der Kennlinie K3 liegt und daß bei kleiner Blendenzahl eine größere relative Saugleistung angezeigt wird.

Claims (6)

  1. Staubsauger (1) mit einem Gebläse (10), einem Filterbeutel (9) und einer Saugleistungsanzeige (14), die durch eine Erfassung der Druckdifferenz gesteuert wird, wobei die Druckdifferenz aus dem Unterdruck (Ps) in einem Saugkanal (28) vor dem Filterbeutel (9) und dem Überdruck (Pd) nach dem Gebläse (10) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drücke (Ps und Pd) auf die gegenüberliegenden Flächen (17, 18) einer in Abhängigkeit der Drücke (Ps und Pd) beweglichen, geschlossenen Scheibe (16) geschaltet sind.
  2. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabnahme nach dem Gebläse (10), jedoch vor nachfolgenden Strömungswiderständen und ggf. vor einem Ausblasfilterelement (32) erfolgt.
  3. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Unterdruck (Ps) ein Korrekturfaktor (K) aufgeschaltet ist.
  4. Staubsauger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleistungsanzeige (14) eine Analoganzeige ist.
  5. Staubsauger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (16) einseitig federbeaufschlagt ist.
  6. Staubsauger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturfaktor durch unterschiedliche Anschlußflächen (17, 18) für die beiden Drücke (Ps und Pd) auf den gegenüberliegenden Seiten der Scheibe (16) eingestellt ist.
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