EP0790030B1 - Staubsauger mit einer Detektionseinrichtung für Filterbeutel - Google Patents

Staubsauger mit einer Detektionseinrichtung für Filterbeutel Download PDF

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EP0790030B1
EP0790030B1 EP97100442A EP97100442A EP0790030B1 EP 0790030 B1 EP0790030 B1 EP 0790030B1 EP 97100442 A EP97100442 A EP 97100442A EP 97100442 A EP97100442 A EP 97100442A EP 0790030 B1 EP0790030 B1 EP 0790030B1
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EP
European Patent Office
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vacuum cleaner
sensitive element
cleaner according
filter bag
signals
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EP97100442A
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Thomas Buscher
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Branofilter GmbH
Original Assignee
Branofilter GmbH
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Publication date
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    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/14—Bags or the like; Rigid filtering receptacles; Attachment of, or closures for, bags or receptacles
    • A47L9/1427—Means for mounting or attaching bags or filtering receptacles in suction cleaners; Adapters
    • A47L9/1472—Means for mounting or attaching bags or filtering receptacles in suction cleaners; Adapters combined with security means, e.g. for preventing use, e.g. in case of absence of the bag
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    • A47L9/2894—Details related to signal transmission in suction cleaners
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/02—Vacuum cleaner bags

Definitions

  • the invention relates to a vacuum cleaner with a detection device for filter bags according to the preamble of claim 1.
  • a detection device known from JP-A-5184497 works based on ultrasound. This can only be the presence of any filter bag scanned by ultrasound be, however, in no way the presence of a particular or correct filter bag.
  • the vacuum cleaner according to the invention with a detection device can be switched on of the vacuum cleaner if the filter bag is not correct can be prevented, even if the incorrect one is used
  • Filter bag has a connector, the shape of which the correct filter bag.
  • a poor quality filter bag used which happens to be has the same geometric design, for example in the case of excessive dust passage through the filter wall downstream microfilters are clogged, causing the Vacuum cleaner function is diminished overall and even damage can arise on the vacuum cleaner motor. Too little too Dust passage with an incorrect, too tight filter bag can impair or even impair the vacuum cleaner function Cause damage to the vacuum cleaner motor.
  • Detection device can ensure the correct filter bag can be recognized, so that the optimal vacuum cleaner function is preserved and damage caused by pores that are too large or too small Filter bags can be prevented.
  • this detection device of course incorrectly inserted correct filter bag or a missing one Filter bags can be recognized. Also in terms of always proves to be stricter product liability requirements the detection device according to the invention is very advantageous.
  • the sensor device has for generating the electromagnetic waves advantageously at least one, in particular a resonant circuit having RF transmitter, the sensor signals from the repercussions of the sensitive element formed the transmitter and / or the electromagnetic waves become. In this way, the sensor device reacts very much sensitive to the shape and design of the sensitive element, so that the connector having this sensitive element of the respective filter bag can be reliably recognized.
  • the invention Detection device can be realized without structural changes compared to conventional vacuum cleaners or vacuum cleaner housings would be required.
  • This assembly can be done in simpler and inexpensive way in or on a wall of the Vacuum cleaner housing in the area of the connector or one the sensitive element area of the filter bag be arranged, preferably the one provided with the structural unit Wall of the vacuum cleaner housing essentially parallel and arranged directly next to the connector used is.
  • this is sensitive Element designed as a metallic surface element, in particular as a metal plate or foil or layer, and The sensor signals are dependent on the eddy current effect caused attenuation of the transmitter.
  • the Attaching such a metallic surface element to or in the connection piece it can be realized very inexpensively, in particular variations of the respective area and the respective shape are possible in a simple manner.
  • the sensitive element in the evaluation device is used for evaluation expediently a certain amplitude of the vibration assigned to the resonant circuit, being used for detection in the Evaluation device is provided a threshold level a derived from the amplitude of the oscillation of the resonant circuit Signal is supplied, being above an adjustable first threshold value, switching on the vacuum cleaner motor Is blocked. From a certain area of the sensitive element, So from a certain damping onwards, the switch-on lock becomes canceled.
  • the sensitive Element means to send back to the received electromagnetic waves changed signals
  • the Sensor device has a corresponding receiving device. This makes detection even more reliable reached.
  • the frequency of the changed signals can be changed and / or phase position can be changed or they can Signal code included.
  • corresponding Detection means for those who have changed in a certain way returned signals included.
  • Such a sensitive element that increased requirements the technology provides is expedient as a microchip trained that easily for example between different Layers of the connector can be arranged and in mass production is relatively inexpensive to manufacture.
  • a capacitive can also be used as a further advantageous embodiment Detection of the sensitive element can be provided.
  • the filter bag shown schematically in Figure 1 exists from the actual filter bag 10, the wall of one allowing air to pass through while retaining the dust in the bag Material is made, as well as from a connector 11, which on a location of the inlet opening actual filter bag 10 expediently by gluing is attached.
  • a wall 12 of the Vacuum cleaner for which the filter bag is intended is an in the receiving space of the vacuum cleaner that receives the filter bag projecting connection piece 13 is present, on which the connector 11 when inserting the filter bag into the vacuum cleaner is plugged in so that the connecting piece 13 one on the connector 11 formed plug opening 14 passes through and in the inside of the filter bag protrudes. In this way, the Vacuum cleaner sucked air get into the filter bag which then leaves the dust filtered out on the filter bag wall.
  • the connector 11 is substantially plate-shaped and consists of cardboard-like rigid material.
  • a usually existing slide gate and a push-on opening 14 usually surrounding membrane seal are for Simplification not shown and with conventional filter bags also not available in every case.
  • the connector 11 usually consists of several layers of cardboard, as for example in DE 43 39 298 is shown and described.
  • a receiving groove for an edge region of the connector 11 provided retaining bar 15, which is also by two appropriately trained holding elements can be replaced.
  • a locking projection 16 extends through the opposite side a locking opening 17 when plugging the connector 11 through and locks the connector 11. This can, for example also two locking projections 16 and two locking openings 17 may be provided.
  • the type of attachment for the present invention is irrelevant and can, for example according to the state of the art already stated or according to DE 43 39 297 may be formed.
  • a circuit board 19 arranged on which an electronic Circuit for detecting the sensitive element 18 arranged is as exemplified in Figures 2 and 4 and is described.
  • the sensitive element 18 can in particular in a multi-layer version of the connector 11 also between the layers, that is, arranged inside the connector 11 and is protected on the one hand and on the other hand by not recognizable on the outside.
  • FIG. 2 In the embodiment shown as a block diagram in FIG. 2 is an electromagnetic wave generating Oscillating circuit arrangement 20 via a rectification arrangement 21 connected to a comparator assembly 22 via which a triac 23 in the circuit of a vacuum cleaner motor 24 is controllable.
  • the mode of operation consists in the fact that the resonant circuit of the resonant circuit arrangement 20 excited by an excitation switch (not shown) emits electromagnetic waves to the outside.
  • the AC voltage signals generated due to the vibrations in the electronic circuit are rectified in the rectification arrangement 21, so that a signal is present at the output thereof which is dependent on the amplitude of the vibrations.
  • the comparator arrangement 20 containing two comparators it is checked whether this signal is smaller than its first threshold value S 1 and at the same time larger than a second, lower threshold value S 2 . Only when these two conditions are met, the triac 23 is switched to conduct current, so that the vacuum cleaner motor 24 can be switched on by means of a manual switch (not shown).
  • the first threshold value S 1 is set so that the output signal of the rectification arrangement 21 is higher when the resonant circuit arrangement 20 is not damped, so that the triac 23 is blocked.
  • the sensitive element 18 comes into the effective range of the resonant circuit arrangement 20, and eddy currents are generated by the voltage induced in the sensitive element 18, which draw energy from the resonant circuit and dampen it.
  • the oscillation amplitude thus decreases, so that the output signal of the rectification arrangement 21 also decreases.
  • the two threshold values S 1 and S 2 are set such that the damping of the resonant circuit arrangement 20 generated by the sensitive element 18 in the correctly assembled state of the connector 11 is just sufficient to push the output signal of the rectification arrangement 21 below the upper threshold value S 1 , however not below the lower threshold value S 2 so that the intended condition is met and the triac 23 is switched to the current-carrying state so that the vacuum cleaner motor 24 can be switched on or operated.
  • the threshold value S 1 would not be fallen below and the vacuum cleaner could not be operated.
  • the comparator arrangement could 22 also have only one comparator, so that only checked is whether a sensitive element 18 with a certain Minimum size in or on the connector 11 is included.
  • a triac 23 can also be another known electrical or electronic switch.
  • the connector 11 is a schematic Shown top view.
  • four different sensitive elements 25 - 28 arranged: three sensitive Elements 25 - 27 in a rectangular shape with different Areas and a sensitive element 28 in the form of a double stripe.
  • these sensitive elements 25-28 Arrangement - with correctly inserted connector 11 - opposite are four resonant circuit arrangements on the circuit board 19 arranged the respective sensitive elements Scan or check 25 - 28.
  • Each of the The resonant circuit arrangements 29-33 are thereby determined Damped way, the resonant circuit arrangement 33 no damping experiences. This is shown in comparator arrangements, not shown checked, and only if the intended damping value everywhere is detected, the triac 23 is turned on.
  • the number and arrangement of the sensitive elements and resonant circuit arrangements can of course be chosen practically arbitrarily become.
  • a sensor device consists of a Transmitter 34 and a receiver 35 for electromagnetic waves.
  • a sensitive element 36 to be attached to the connector 11 is designed as a microchip and also consists of a Receiver 37 and a transmitter 38 for electromagnetic waves.
  • there is a power supply device 39 for the receiver 37 and the transmitter 38 provided either as a battery is formed or to the resonant circuit of the receiver 37 is connected and from the received in the resonant circuit RF energy wins the supply voltage, such as this is known from DE 41 10 683.
  • a converter is contained in the receiver 37 or in the transmitter 38, by which the received signal is changed. This changed The signal is then transmitted by the transmitter 38 of the sensitive element 36 back to the receiver 35 of the sensor device.
  • the conversion can be done, for example, by that the frequency or phase of the RF signal is changed.
  • the retransmitted can Signal can be modulated in a certain way, so that a certain code sent to the receiver 35 of the sensor device becomes.
  • the signal received in the receiver 35 is then in one Decoder 40 then checks whether the intended information of the sensitive element 36 is included. Is this the If so, the decoder 40 switches the triac 23 in a current-conducting manner. Further possibilities of signal coding and retransmission by sensitive elements 36 designed as microchips known from DE 41 10 683 already mentioned.
  • the sensitive element in turn as a current-conducting plate or be metallic surface element, which is a part a capacitor of a resonant circuit.
  • the sensor devices and evaluation devices can be integrated or non-integrated Circuits on the circuit board 19 may be included. It is it is also possible, for example, to complete the entire circuit or partially formed as an integrated circuit.
  • too one sensitive element or several sensitive elements at the actual Filter bag 10 may be arranged, which is in operation usually on the walls of a filter bag in the vacuum cleaner creates.
  • the circuit board can then be attached to these walls 19 and / or an integrated sensor and evaluation circuit be arranged.
  • Combined versions are also possible, where some sensitive elements on the actual filter bag 10 and some are arranged on the connector 11.

Description

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einer Detektionseinrichtung für Filterbeutel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 26 03 110, der DE 34 34 209 und der US 2 839 156 ist jeweils eine derartige Detektionseinrichtung in einem Staubsauger bekannt, bei der das Anschlußstück des in den Staubsauger eingesetzten Filterbeutels einen Schalter betätigt, so daß auf diese Weise das Vorhandensein des Staubsaugerbeutels erkannt wird. Nur bei betätigtem Schalter kann der Staubsaugermotor eingeschaltet werden. Weiterhin sind aus der DE 26 55 547, der GB 1 440 174 und der US 4 184 225 pneumatische Anordnungen bekannt, bei denen pneumatisch das Vorhandensein des Staubsaugerbeutels erkannt wird, und bei denen ebenfalls nur bei Erkennung des Staubsaugerbeutels ein Einschalten des Staubsaugermotors möglich ist.
Durch diese bekannten Detektionseinrichtungen ist es zwar möglich, ein Einschalten des Motors bei nicht eingesetztem Filterbeutel zu verhindern, jedoch besteht die Gefahr, daß ein falscher Filterbeutel eingesetzt ist, der ebenfalls zu Betriebsstörungen führen kann.
Bei einer aus der JP-A-2131732 bekannten optischen Detektionseinrichtung für Filterbeutel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 muß das sensitive Element direkt vom Lichtstrahl des Lichtsenders erreicht werden, so daß Lichtsender und Lichtempfänger einander unmittelbar gegenüberliegend angeordnet sein müssen. Darüberhinaus ist bei dieser optischen Detektionseinrichtung keine Abschaltung des Staubsaugers, sondern lediglich in Abhängigkeit der Größe des Filterbeutels eine Ausgangssteuerung eines motorgetriebenen Gebläses vorgesehen.
Eine aus der JP-A-5184497 bekannte Detektionseinrichtung arbeitet auf Ultraschallbasis. Hierdurch kann lediglich das Vorhandensein irgendeines Filterbeutels durch Ultraschall abgetastet werden, jedoch kann in keiner Weise das Vorhandensein eines bestimmten oder korrekten Filterbeutels geprüft werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Detektionseinrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, durch die nicht nur ein Einschalten des Staubsaugers bei fehlendem Filterbeutel sondern auch ein Einschalten bei nicht korrektem Filterbeutel oder nicht korrekt eingelegtem Filterbeutel wirksam verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch den erfindungsgemäßen Staubsauger mit einer Detektionseinrichtung kann ein Einschalten des Staubsaugers bei nicht korrektem Filterbeutel sicher verhindert werden, selbst wenn der eingesetzte unkorrekte Filterbeutel ein Anschlußstück besitzt, dessen Gestalt der des korrekten Filterbeutels entspricht. Wird beispielsweise ein qualitativ schlechter Filterbeutel eingesetzt, der zufällig dieselbe geometrische Ausführung besitzt, so können beispielsweise bei zu großem Staubdurchgang durch die Filterwandung nachgeschaltete Mikrofilter verstopft werden, wodurch die Staubsaugerfunktion insgesamt gemindert wird und sogar Schäden am Staubsaugermotor entstehen können. Auch ein zu geringer Staubdurchgang bei einem unkorrekten, zu dichten Filterbeutel kann zu Beeinträchtigungen der Staubsaugerfunktion oder gar zu Schäden des Staubsaugermotors führen. Durch die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung kann der korrekte Filterbeutel sicher erkannt werden, so daß die optimale Staubsaugerfunktion erhalten bleibt und Schäden durch zu grobporige oder zu feinporige Filterbeutel verhindert werden können. Zusätzlich kann durch diese Detektionseinrichtung selbstverständlich auch ein falsch eingelegter korrekter Filterbeutel oder ein fehlender Filterbeutel erkannt werden. Auch im Hinblick auf die immer strenger werdenden Anforderungen an die Produkthaftung erweist sich die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung als sehr vorteilhaft.
Zur Erzeugung der elektromagnetischen Wellen besitzt die Sensoreinrichtung in vorteilhafter Weise wenigstens einen, insbesondere einen Schwingkreis aufweisenden HF-Sender, wobei die Sensorsignale aus den Rückwirkungen des sensitiven Elements auf den Sender und/oder die elektromagnetischen Wellen gebildet werden. Auf diese Weise reagiert die Sensoreinrichtung sehr feinfühlig auf die Gestalt und Ausführung des sensitiven Elements, so daß das diese sensitive Element aufweisende Anschlußstück des jeweiligen Filterbeutels sicher erkannt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Detektionseinrichtung möglich.
Durch die Anordnung wenigstens der Sensoreinrichtung und der Auswerteeinrichtung, vorzugsweise auch noch der Schaltmittel als Baueinheit auf einer Leiterplatte und/oder durch die Ausbildung als integrierter Schaltkreis kann die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung realisiert werden, ohne daß bauliche Veränderungen gegenüber herkömmlichen Staubsaugern bzw. Staubsaugergehäusen erforderlich wären. Diese Baueinheit kann in einfacher und kostengünstiger Weise in oder an einer Wandung des Staubsaugergehäuses im Bereich des Anschlußstücks oder eines das sensitive Element aufweisenden Bereichs des Filterbeutels angeordnet sein, wobei vorzugsweise die mit der Baueinheit versehene Wandung des Staubsaugergehäuses im wesentlichen parallel und unmittelbar neben dem eingesetzten Anschlußstück angeordnet ist.
In einer ersten sehr vorteilhaften Ausführungsform ist das sensitive Element als metallisches Flächenelement ausgebildet, insbesondere als Metallplatte oder -folie oder -schicht, und die Sensorsignale werden in Abhängigkeit der durch den Wirbelstromeffekt hervorgerufenen Dämpfung des Senders gebildet. Die Anbringung eines solchen metallischen Flächenelements an oder im Anschlußstück kann dabei sehr kostengünstig realisiert werden, wobei insbesondere Variationen der jeweiligen Fläche und der jeweiligen Gestalt in einfacher Weise möglich sind.
Zur Auswertung wird dem sensitiven Element in der Auswerteeinrichtung zweckmäßigerweise eine bestimmte Amplitude der Schwingung des Schwingkreises zugeordnet, wobei zur Erkennung in der Auswerteeinrichtung eine Schwellwertstufe vorgesehen ist, der ein von der Amplitude der Schwingung des Schwingkreises abgeleitetes Signal zugeführt wird, wobei oberhalb eines einstellbaren ersten Schwellwerts das Einschalten des Staubsaugermotors gesperrt ist. Ab einer bestimmten Fläche des sensitiven Elements, also ab einer bestimmten Dämpfung wird dadurch die Einschaltsperre aufgehoben.
Eine noch sicherere Erkennung des korrekten Filterbeutels wird dadurch erreicht, daß zusätzlich unterhalb eines zweiten einstellbaren niedrigeren Schwellwerts das Einschalten des Staubsaugermotors gesperrt ist. Hierdurch wird beispielsweise verhindert, daß ein unkorrekter Filterbeutel, dessen Anschlußstück beispielsweise mit einer Metallfolie überzogen ist oder metallische Bestandteile enthält als korrekt erkannt wird.
In einer anderen vorteilhaften Ausführung weist das sensitive Element Mittel zum Rücksenden von gegenüber den empfangenen elektromagnetischen Wellen veränderten Signalen auf, wobei die Sensoreinrichtung eine entsprechende Empfangseinrichtung besitzt. Hierdurch wird eine noch größere Erkennungssicherheit erreicht. Die veränderten Signale können dabei in ihrer Frequenz und/oder Phasenlage verändert sein oder sie können einen Signalcode enthalten. In der Auswerteeinrichtung sind entsprechend Erkennungsmittel für die in bestimmter Weise veränderten rückgesandten Signale enthalten.
Ein solches sensitives Element, daß erhöhte Anforderungen an die Technologie stellt, ist zweckmäßigerweise als Mikrochip ausgebildet, der leicht beispielsweise zwischen verschiedenen Lagen des Anschlußstücks angeordnet werden kann und in der Massenproduktion relativ kostengünstig herstellbar ist.
Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann auch eine kapazitive Erfassung des sensitiven Elements vorgesehen sein.
Um insbesondere auch bei sehr einfachen Ausführungen von sensitiven Elementen (z. B. metallisches Flächenelement) eine sehr sichere Erkennung des korrekten Anschlußstücks bzw. Filterbeutels zu erreichen, sind mehrere sensitive Elemente an oder in dem Anschlußstück und/oder Filterbeutel angeordnet und werden durch eine entsprechende Anzahl von Sensorteileinrichtungen der Sensoreinrichtung abfühlbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
in einer vereinfachten Darstellung ein an einem Gehäusebereich eines Staubsaugers angeordneter Filterbeutel in einer Schnittdarstellung,
Figur 2
ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels mit einem als metallisches Flächenelement ausgebildeten sensitiven Elements,
Figur 3
eine Anordnung verschiedener solcher sensitiven Elemente auf einem Anschlußstück eines Filterbeutels in der Draufsicht und
Figur 4
ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem das sensitive Element die empfangenen elektromagnetischen Wellen in veränderter Form zurücksendet.
Der in Figur 1 schematisch dargestellte Filterbeutel besteht aus dem eigentlichen Filterbeutel 10, dessen Wandung aus einem die Luft durchlassenden und dabei den Staub im Beutel zurückhaltenden Material gefertigt ist, sowie aus einem Anschlußstück 11, das auf einer eine Eintrittsöffnung enthaltenden Stelle des eigentlichen Filterbeutels 10 zweckmäßigerweise durch Aufkleben befestigt ist.
An einer in einer Teildarstellung wiedergegebenen Wand 12 des Staubsaugers, für den der Filterbeutel gedacht ist, ist ein in den den Filterbeutel aufnehmenden Aufnahmeraum des Staubsaugers ragender Anschlußstutzen 13 vorhanden, auf den das Anschlußstück 11 beim Einbringen des Filterbeutels in den Staubsauger aufgesteckt wird, so daß der Anschlußstutzen 13 eine am Anschlußstück 11 gebildete Aufstecköffnung 14 durchgreift und in das Innere des Filterbeutels ragt. Auf diese Weise kann die vom Staubsauger angesaugte Luft in den Filterbeutel gelangen, in dem dann der an der Filterbeutelwandung ausgefilterte Staub zurückbleibt.
Das Anschlußstück 11 ist im wesentlichen plattenförmig ausgebildet und besteht aus kartonartig steifem Material. Ein üblicherweise vorhandener Verschlußschieber und eine die Aufstecköffnung 14 üblicherweise umgebende Membrandichtung sind zur Vereinfachung nicht dargestellt und bei üblichen Filterbeuteln auch nicht in jedem Falle vorhanden. Ist ein Verschlußschieber vorgesehen, so besteht das Anschlußstück 11 überlicherweise aus mehreren Kartonlagen, wie dies beispielsweise in der DE 43 39 298 dargestellt und beschrieben ist.
Zur Befestigung des Anschlußstücks 11 an der Wand 12 besitzt diese ein mit einer Aufnahmenut für einen Randbereich des Anschlußstücks 11 versehene Halteleiste 15, die auch durch zwei entsprechend ausgebildete Halteelemente ersetzt sein kann. Auf der gegenüberliegenden Seite greift ein Rastvorsprung 16 durch eine Rastöffnung 17 beim Aufstecken des Anschlußstücks 11 hindurch und verrastet das Anschlußstück 11. Hierzu können beispielsweise auch zwei Rastvorsprünge 16 und zwei Rastöffnungen 17 vorgesehen sein. Im übrigen ist die Art der Befestigung für die vorliegende Erfindung ohne Belang und kann beispielsweise gemäß dem bereits angegebenen Stand der Technik oder gemäß der DE 43 39 297 ausgebildet sein.
An einem Teilbereich des Anschlußstücks 11 ist eine Metallfolie als sensitives Element 18 angebracht. Anstelle einer Metallfolie kann auch eine Metallplatte oder eine Metallisierung treten. An der bezüglich des Anschlußstücks 11 gegenüberliegenden Seite der Wand 12 ist im Bereich des sensitiven Elements 18 eine Leiterplatte 19 angeordnet, auf der eine elektronische Schaltung zur Erkennung des sensitiven Elements 18 angeordnet ist, wie sie in den Figuren 2 und 4 beispielhaft dargestellt und beschrieben ist. Das sensitive Element 18 kann insbesondere bei einer mehrlagigen Ausführung des Anschlußstücks 11 auch zwischen den Lagen, also im Inneren des Anschlußstücks 11 angeordnet sein und ist so zum einen geschützt und zum anderen von außen nicht erkennbar angeordnet.
Bei dem in Figur 2 als Blockschaltbild dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine elektromagnetische Wellen erzeugende Schwingkreisanordnung 20 über eine Gleichrichtungsanordnung 21 mit einer Komperatoranordnung 22 verbunden, über die ein Triac 23 im Stromkreis eines Staubsaugermotors 24 steuerbar ist.
Die Wirkungsweise besteht darin, daß der durch eine nicht dargestellte Erregerschalter erregte Schwingkreis der Schwingkreisanordnung 20 nach außen hin elektromagnetische Wellen aussendet. Die aufgrund der Schwingungen in der elektronischen Schaltung erzeugten Wechselspannungssignale werden in der Gleichrichtungsanordnung 21 gleichgerichtet, so daß an deren Ausgang ein Signal anliegt, das von der Amplitude der Schwingungen abhängig ist. In der zwei Komperatoren enthaltenden Komperatoranordnung 20 wird geprüft, ob dieses Signal kleiner als sein erster Schwellwert S1 und gleichzeitig größer als ein zweiter, niedrigerer Schwellwert S2 ist. Nur wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, wird der Triac 23 stromleitend geschaltet, so daß der Staubsaugermotor 24 mittels eines nicht dargestellten manuellen Schalters eingeschaltet werden kann. Der erste Schwellwert S1 ist dabei so eingestellt, daß das Ausgangssignal der Gleichrichtungsanordnung 21 bei ungedämpftem Betrieb der Schwingkreisanordnung 20 höher liegt, so daß der Triac 23 gesperrt ist.
Wird nun der Filterbeutel gemäß Figur 1 in der vorgesehenen Weise in den Staubsauger eingesetzt, so gelangt das sensitive Element 18 in den Wirkungsbereich der Schwingkreisanordnung 20, und durch im sensitiven Element 18 induzierte Spannung werden Wirbelströme erzeugt, die dem Schwingkreis Energie entziehen und diesen dämpfen. Die Schwingungsamplitude nimmt dadurch ab, so daß auch das Ausgangssignal der Gleichrichtungsanordnung 21 abnimmt. Die beiden Schwellwerte S1 und S2 sind so eingestellt, daß die durch das sensitive Element 18 im korrekt montierten Zustand des Anschlußstücks 11 erzeugte Dämpfung der Schwingkreisanordnung 20 gerade ausreicht, um das Ausgangssignal der Gleichrichtungsanordnung 21 unter den oberen Schwellwert S1 zu drücken, jedoch nicht unter den unteren Schwellwert S2 so daß die vorgesehene Bedingung erfüllt ist, und der Triac 23 in den stromleitenden Zustand geschaltet ist, so daß der Staubsaugermotor 24 eingeschaltet bzw. betrieben werden kann. Bei einem unkorrekten Anschlußstück 11 ohne sensitives Element 18 bzw. mit einem sensitiven Element geringerer Fläche, würde der Schwellwert S1 nicht unterschritten werden, und der Staubsauger könnte nicht betrieben werden. Würde andererseits ein unkorrektes Anschlußstück mit einem zu großen sensitiven Element verwendet werden, so würde in Folge der größeren Dämpfung auch der Schwellwert S2 unterschritten werden, so daß der Staubsauger wiederum nicht betrieben werden könnte. Nur ein Filterbeutel mit einem Anschlußstück 11, das mit einem korrekten sensitiven Element 18 versehen ist, erlaubt daher den Betrieb des Staubsaugers.
In einer einfacheren Ausführung könnte die Komperatoranordnung 22 auch nur einen Komperator aufweisen, so daß lediglich geprüft wird, ob ein sensitives Element 18 mit einer bestimmten Minimalgröße im oder am Anschlußstück 11 enthalten ist. Anstelle eines Triacs 23 kann auch ein anderer bekannter elektrischer oder elektronischer Schalter treten.
In Figur 3 ist das Anschlußstück 11 in einer schematischen Draufsicht dargestellt. Um eine noch präzisere Erkennung des korrekten Filterbeutels 10 bzw. korrekten Anschlußstücks 11 zu erkennen, sind an oder in diesem Anschlußstück 11 vier verschiedene sensitive Elemente 25 - 28 angeordnet: drei sensitive Elemente 25 - 27 in rechteckiger Gestalt mit unterschiedlichen Flächen und ein sensitives Element 28 in Form eines Doppelstreifens. Diesen sensitiven Elementen 25 - 28 in entsprechender Anordnung - bei korrekt eingesetztem Anschlußstück 11 - gegenüberliegend sind vier Schwingkreisanordnungen auf der Leiterplatte 19 angeordnet, die die jeweiligen sensitiven Elemente 25 - 28 abtasten bzw. prüfen. Einer fünften Schwingkreisanordnung 33 steht kein sensitives Element gegenüber. Jede der Schwingkreisanordnungen 29 - 33 wird dadurch in bestimmter Weise gedämpft, wobei die Schwingkreisanordnung 33 keine Dämpfung erfährt. Dies wird in nicht dargestellten Komperatoranordnungen geprüft, und nur wenn überall der vorgesehene Dämpfungswert erfaßt wird, so wird der Triac 23 stromleitend geschaltet. Die Zahl und Anordnung der sensitiven Elemente und Schwingkreisanordnungen kann selbstverständlich praktisch beliebig gewählt werden.
Bei der in Figur 4 als weiteres Ausführungsbeispiel dargestellten Schaltung zur Überprüfung eines korrekten Filterbeutels bzw. Anschlußstücks besteht eine Sensoreinrichtung aus einem Sender 34 und einem Empfänger 35 für elektromagnetische Wellen. Ein am Anschlußstück 11 anzubringendes sensitives Element 36 ist als Mikrochip ausgebildet und besteht ebenfalls aus einem Empfänger 37 und einem Sender 38 für elektromagnetische Wellen. Zusätzlich ist eine Stromversorgungseinrichtung 39 für den Empfänger 37 und den Sender 38 vorgesehen, die entweder als Batterie ausgebildet ist oder die an den Schwingkreis des Empfängers 37 angeschlossen ist und aus der im Schwingkreis empfangenen HF-Energie die Versorgungsspannung gewinnt, wie dies beispielsweise aus der DE 41 10 683 bekannt ist.
Im Empfänger 37 oder im Sender 38 ist ein Konverter enthalten, durch den das empfangene Signal verändert wird. Dieses veränderte Signal wird dann durch den Sender 38 des sensitiven Elements 36 wieder zum Empfänger 35 der Sensoreinrichtung zurückübertragen. Die Konvertierung kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Frequenz oder die Phasenlage des HF-Signals verändert wird. Alternativ hierzu kann auch das zurückübertragene Signal in bestimmter Weise moduliert werden, so daß ein bestimmter Code zum Empfänger 35 der Sensoreinrichtung gesendet wird. Das im Empfänger 35 empfangene Signal wird dann in einem Decodierer 40 daraufhin überprüft, ob die vorgesehene Information des sensitiven Elements 36 enthalten ist. Ist dies der Fall, so schaltet der Decodierer 40 den Triac 23 stromleitend. Weitere Möglichkeiten der Signalcodierung und Rückübertragung durch als Mikrochips ausgebildete sensitive Elemente 36 sind aus der bereits angegebenen DE 41 10 683 für sich bekannt.
Eine alternative Möglichkeit besteht in einer kapazitiven Erfassung des sensitiven Elements. Hierbei kann beispielsweise das sensitive Element wiederum als stromleitende Platte bzw. metallisches Flächenelement ausgebildet sein, das einen Teil eines Kondensators eines Meßschwingkreises bildet.
Die in den Figuren 2 und 4 als Ausführungsbeispiele dargestellten Schaltungen, die Sensoreinrichtungen und Auswerteeinrichtungen enthalten, können als integrierte oder nicht integrierte Schaltungen auf der Leiterplatte 19 enthalten sein. Dabei ist es beispielsweise auch möglich, die gesamte Schaltung vollständig oder teilweise als integrierten Schaltkreis auszubilden.
In Abwandlung der dargestellten Ausführungsbeispiele kann auch ein sensitives Element oder mehrere sensitive Elemente am eigentlichen Filterbeutel 10 angeordnet sein, der sich im Betrieb gewöhnlich an die Wandungen eines Filterbeutelraums im Staubsauger anlegt. An diesen Wandungen kann dann die Leiterplatte 19 und/oder ein integrierter Sensor- und Auswerteschaltkreis angeordnet sein. Es sind auch kombinierte Ausführungen möglich, bei denen einige sensitive Elemente am eigentlichen Filterbeutel 10 und einige am Anschlußstück 11 angeordnet sind.

Claims (15)

  1. Staubsauger mit einer Detektionseinrichtung für Filterbeutel mit einer wenigstens ein sensitives Element (18; 25 - 28; 36) im oder am in den Staubsauger eingesetzten Filterbeutel (10) oder dessen plattenartigen Anschlußstück (11) durch elektromagnetische Wellen abfühlenden elektronischen Sensoreinrichtung (20, 21; 34, 35), die über eine anhand der Sensorsignale die korrekte Position und Ausführung des wenigstens einen sensitiven Elements (18; 25 - 28; 36) prüfende Auswerteeinrichtung (22; 40) mit Schaltmitteln (23) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (20, 21; 34, 35) wenigstens einen die elektromagnetischen Wellen erzeugenden, einen Schwingkreis aufweisenden HF-Sender (20; 29 - 33; 35) besitzt, daß die Sensorsignale aus den Rückwirkungen des sensitiven Elements (18; 25 - 28; 36) auf den Sender (20; 29 - 33; 35) und/oder die elektromagnetischen Wellen gebildet werden, und daß die Schaltmittel (23) zur Verhinderung eines Einschaltens des Staubsaugermotors bei nicht korrekt erkanntem Anschlußstück oder Filterbeutel ausgebildet sind.
  2. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Sensoreinrichtung (20, 21; 34, 35) und die Auswerteeinrichtung (22; 40), vorzugsweise auch noch die Schaltmittel (23) als Baueinheit auf einer Leiterplatte (19) angeordnet und/oder als integrierter Schaltkreis ausgebildet sind.
  3. Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit in oder an einer Wandung (12) des Staubsaugergehäuses im Bereich des Anschlußstücks (11) oder eines das sensitive Element aufweisenden Bereichs des Filterbeutels (10) angeordnet ist.
  4. Staubsauger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Baueinheit versehene Wandung (12) des Staubsaugergehäuses im wesentlichen parallel und unmittelbar neben dem eingesetzten Anschlußstück (11) angeordnet ist.
  5. Staubsauger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sensitive Element (18; 25 - 28) als metallisches Flächenelement ausgebildet ist, insbesondere als Metallplatte oder -folie oder -schicht, und daß die Sensorsignale in Abhängigkeit der durch den Wirbelstromeffekt hervorgerufenen Dämpfung des Senders (20; 29 - 33) gebildet werden.
  6. Staubsauger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem sensitiven Element (18; 25 - 28) in der Auswerteeinrichtung (22) eine bestimmte Amplitude der Schwingungen des Schwingkreises zugeordnet ist.
  7. Staubsauger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeeinrichtung (22) eine Schwellwertstufe vorgesehen ist, der ein von der Amplitude der Schwingungen des Schwingkreises abgeleitetes Signal zugeführt ist, wobei oberhalb eines einstellbaren ersten Schwellwerts (S1) das Einschalten des Staubsaugermotors (24) gesperrt ist.
  8. Staubsauger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich unterhalb eines zweiten einstellbaren niedrigeren Schwellwerts (S2) das Einschalten des Staubsaugermotors (24) gesperrt ist.
  9. Staubsauger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das sensitive Element (36) Mittel (38) zum Rücksenden von gegenüber den empfangenen elektromagnetischen Wellen veränderten Signalen aufweist und daß die Sensoreinrichtung (34, 35) eine entsprechende Empfangseinrichtung (35) besitzt.
  10. Staubsauger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderten Signale in ihrer Frequenz und/oder Phasenlage verändert sind.
  11. Staubsauger nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderten Signale moduliert sind und/oder einen Signalcode enthalten.
  12. Staubsauger nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (40) Erkennungsmittel für die in bestimmter Weise veränderten rückgesendeten Signale aufweist.
  13. Staubsauger nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das sensitive Element (36) als Mikrochip ausgebildet ist.
  14. Staubsauger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine kapazitive Erfassung des sensitiven Elements.
  15. Staubsauger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere sensitive Elemente (25 - 28) an oder in dem Anschlußstück (11) und/oder Filterbeutel (10) angeordnet und durch Sensorteileinrichtungen (29 - 33) der Sensoreinrichtung abfühlbar sind.
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