EP2540204A2 - Nebenluftventil, Staubsauger und Montageverfahren - Google Patents

Nebenluftventil, Staubsauger und Montageverfahren Download PDF

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EP2540204A2
EP2540204A2 EP12172853A EP12172853A EP2540204A2 EP 2540204 A2 EP2540204 A2 EP 2540204A2 EP 12172853 A EP12172853 A EP 12172853A EP 12172853 A EP12172853 A EP 12172853A EP 2540204 A2 EP2540204 A2 EP 2540204A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure sensor
vacuum cleaner
secondary air
air valve
pressure
Prior art date
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Application number
EP12172853A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2540204A3 (de
EP2540204B1 (de
Inventor
Benedikt Bach
Stefan Bockelt
Alexander Flegler
Stefan Kraft
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.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Publication of EP2540204A3 publication Critical patent/EP2540204A3/de
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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
    • A47L9/0072—Mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • 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
    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/19—Means for monitoring filtering operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • 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 secondary air valve for a vacuum cleaner, comprising a housing, an inlet opening for the secondary air flow, an outlet opening for the secondary air flow and a pressure-dependent opening closure means for blocking the flow connection between inlet opening and outlet opening.
  • the invention further relates to a vacuum cleaner with a suction nozzle, a suction blower connected thereto, a dust collecting device arranged in the suction channel, a pressure sensor operatively connected to the suction channel and a secondary air valve for selective feeding of a secondary air flow into the flow channel, and a method for assembling such a vacuum cleaner.
  • Vacuum cleaners serve to absorb dirt from floor surfaces, furniture or the like by a suction air flow.
  • the suction mouth of a suction nozzle is placed on the surface to be cleaned, so that dust or other contaminants are sucked in by the suction air flow.
  • the suction air flow is generated by a suction fan, which is in flow communication with a StaubabscheideINA, such as a centrifugal separator or a dust filter bag.
  • the dirt particles received by the suction nozzle are collected in the dust separator while the purified air is released to the environment.
  • the suction mouth of a suitable for floor cleaning suction nozzle usually has a rectangular shape and extends transversely to the sliding direction. It is desirable that over the entire width of the suction mouth a homogeneous vacuum is applied to achieve a uniform suction result. In order to use the power of the suction fan particularly effective, the lowest possible pressure loss between suction and suction fan is also advantageous.
  • the suction fan and the Staubabscheide observed can for example be attached to a torque tube, which is directly mechanically connected to the suction nozzle and usually also forms part of the flow channel between the suction nozzle and suction fan (Stielstaubsauger).
  • the suction fan and the Staubabborge interests are arranged in the housing of a separate subframe, which can be moved by means of a chassis on the bottom surface and with the inserted into the suction nozzle torque tube through a flexible hose line is connected (canister vacuum cleaner).
  • a secondary air valve is often arranged in vacuum cleaners, which in this case has a secondary air flow to the suction fan unlocks and prevents interruption of the cooling air flow.
  • the vacuum cleaner is equipped with a pressure sensor. Via a pressure sensor, which is operatively connected to the electrical or electronic control of the vacuum cleaner, the rising in a closure of the suction nozzle vacuum can be measured in the intake passage to reduce the performance of the suction fan in such an event.
  • a pressure sensor can also be used to indicate to the user of the vacuum cleaner the continuous negative pressure or the exceeding of a threshold value, for example via a visual pressure indicating means in the form of a pointer or a lighting device.
  • the previously known secondary air valve consists of a housing with an inlet opening for the secondary air flow, an outlet opening for the secondary air flow and a closure means, by which the flow connection between the inlet opening and outlet opening is blocked during undisturbed operation of the vacuum cleaner.
  • the inlet opening for the secondary air flow consists of a simple bore, via which the secondary air valve can suck in ambient air.
  • the valve housing has a connecting element in the form of a connecting flange made of an elastically deformable material, by means of which the Secondary air valve fluidly connected, but sealed to the environment, can be attached to the suction air duct of the vacuum cleaner.
  • the closure means consists of a piston arranged in the valve housing, which is clamped by a spring from the inside sealing against the inlet opening. At a pressure drop in the suction channel, the piston is moved away from the inlet opening by the ambient pressure acting on it from the outside against the spring force, so that the secondary air flow through the inlet opening, the valve housing and the outlet opening can flow into the suction air channel.
  • a vacuum cleaner equipped with such a secondary air valve has a pressure sensor, it must be mounted separately, usually using a hose connection, in the vacuum cleaner. This can increase the cost of construction and assembly.
  • a vacuum cleaner in which a pressure sensor is pre-mounted on the receptacle for the electrical or electronic components of the device control.
  • the pressure sensor serves to measure the negative pressure in the suction channel upstream of the dust filter bag.
  • the injection-molded plastic injection-molded in this embodiment integrally forms a part of the pressure channel, via which the pressure sensor is connected to the suction air duct of the vacuum cleaner.
  • a vacuum cleaner in which the housing of the secondary air valve formed of plastic and is latched by means of latching hook on the electrical circuit board of the vacuum cleaner.
  • the valve housing is further coupled with its outlet opening for the secondary air flow sealed to the secondary air duct, which in turn is fluidly connected to the suction channel of the vacuum cleaner.
  • the utility model DE 298 17 355 U1 discloses a cleaning device for flushing Sanitärrabwassertechnischen or the like, which is to ensure a rapid and leak-free cleaning of the pipeline without the function of the pipeline connected toilet bowl or the like is impaired.
  • the cleaning device is provided with a liquid ring pump, which is connected at the suction side via a connecting pipe with an operating water tank. in the Connecting pipe are spaced apart a secondary air valve and a vacuum sensor integrated. About the concrete arrangement of these components to each other no statement is made.
  • a vacuum cleaner which is equipped in the flow channel between the motor protection filter and suction fan with an annular peripheral seal.
  • a radially extending bore is introduced, which opens outwards into a connection for a pressure sensor.
  • the pressure sensor or a hose or pipe connected to it are frictionally and sealingly inserted into the port and are connected via the bore subsequently to the flow channel.
  • the object of the present invention is to provide a vacuum cleaner equipped with a secondary air valve and a pressure sensor with a simplified design, a reduced number of components and simplified assembly.
  • this a housing an inlet opening for the secondary air flow, an outlet opening for the secondary air flow and a pressure-dependent opening closure means for blocking the flow connection between the inlet opening and the outlet opening has, wherein the housing is equipped with receiving means for receiving a pressure sensor.
  • a solution to the task suitable vacuum cleaner with a suction nozzle, a flow-connected with this suction fan, arranged in the flow channel Staubabscheide issued, an operatively connected to the flow channel pressure sensor and a secondary air valve for selectively feeding a secondary air flow in the flow channel is characterized in that the secondary air valve via a receiving means is connected directly to the pressure sensor.
  • a method is thus suitable for achieving the object according to the invention, in which first the pressure sensor is mounted on the electrical and / or electronic circuit board, subsequently attaching the auxiliary air valve via the receiving means to the pressure sensor and finally the printed circuit board into a superordinate module or the vacuum cleaner housing is inserted.
  • the number of components required to fabricate a vacuum cleaner equipped with a bleed valve and a pressure sensor can be reduced.
  • the design effort of the vacuum cleaner is reduced overall and simplifies the joining of the components.
  • the pressure sensor is designed as a means for measuring the absolute pressure or a pressure difference.
  • the detected by this pressure sensor signal can be forwarded to the control of the vacuum cleaner and used to reduce the power or speed of the suction fan in the event that the suction channel, for example, by an unwanted suction curtains or the like significantly narrowed or even closed.
  • the pressure sensor is a pressure switch. Depending on the negative pressure in the suction channel thus a switching function can be performed.
  • the pressure sensor is operatively connected to a pressure indicating means.
  • This may be, for example, an analogue display which represents the pressure in the suction channel measured by the pressure sensor by means of a pointer on a scale. It is also conceivable that an optical signal is generated by the pressure switch upon reaching a threshold value for the negative pressure, which indicates, for example, reaching the filling limit of the dust filter bag.
  • the receiving means not only serves the mechanical connection between secondary air valve and pressure sensor, but also causes a flow connection between the two components. Due to this design, the unit of secondary air valve and pressure sensor can be particularly compact. The unit of mechanical coupling and flow connection, it is also particularly easy to air-tightly connect the secondary air valve with the pressure sensor, so that the risk of suction of false air can be reduced with little design effort.
  • the pressure sensor is frictionally connected to the secondary air valve.
  • the joining process but also a subsequent disassembly for maintenance or repair, are particularly easy to perform in this training.
  • the receiving means comprises a conical bore in the housing of the secondary air valve or the pressure sensor and a conical nozzle on the housing of the pressure sensor or the secondary air valve.
  • the connection of channels via a cone is particularly easy to perform gas-tight and allows the frictional assembly in different angular positions. Furthermore, lines of different cross-sections can be tightly connected to each other, if both connectors have a matching taper. In addition, the strength of the frictional connection can be adjusted individually by the inclination of the cone and the elasticity of the materials.
  • the secondary air valve on an assembly of the vacuum cleaner, in particular the electrical and / or electronic circuit board, and then to attach the pressure sensor to the secondary air valve.
  • the pressure sensor is arranged on the electrical and / or electronic circuit board of the vacuum cleaner. In this way, it can be electrically operated in a particularly simple manner and without additional wiring with other electrical or electronic components, for example a TRIAC used for the fan control, located on the printed circuit board.
  • the joining direction of the pressure sensor and possibly also other electrical or electronic components to the circuit board deviates from the joining direction between the pressure sensor and the secondary air valve.
  • Particularly advantageous is an assembly process in which the joining directions are orthogonal to each other.
  • the number of components required for the production of the vacuum air valve and pressure sensor provided with the vacuum cleaner can be reduced.
  • the design effort of the vacuum cleaner is reduced overall and simplifies the joining of the components.
  • Vacuum cleaner 1 shown is designed as a vacuum cleaner. In principle, however, the invention can also be used to advantage in other designs, for example a stick vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaner 1 after Fig. 1 consists of a separate subframe 2, which is equipped with a chassis 3 and thus can be easily moved over the floor surface to be cleaned.
  • the housing 4 of the unit carrier 2 receives in particular a suction fan 5 and a Staubabscheide Rhein 6 in the form of a dust filter bag 7.
  • components of the subframe are, for example, a windable power cable for electrical connection with a Power grid, actuators for switching on and for power adjustment, electronic control devices and a storage compartment for accessories such as suction brushes or the like.
  • a connection 8 is provided for attaching a flexible suction hose 9, which in turn is fluidly connected to a telekopierbaren torque tube 10.
  • the torque tube 10 is sealed in a connecting piece 11 of the suction nozzle 12 is inserted.
  • the suction nozzle 12 has a suction nozzle housing 13 and a sliding sole 14 to be guided over the floor surface to be cleaned with a suction mouth 15.
  • the suction nozzle 12 is further provided with a roller assembly 16 for supporting the push tube 10.
  • the sliding sole 14 is sealingly against the bottom surface, wherein an air flow is sucked in by the negative pressure applied to the suction mouth 15 and entrains the dust located on the bottom surface.
  • the dirt-carrying air flow is passed through the torque tube 10 and the suction hose 9 in the Staubabscheide Anlagen 6, where the dust in the dust filter bag 7 is deposited.
  • the pre-cleaned air stream subsequently passes through a motor protection filter 17, in order to deposit even special fine dust particles.
  • the now cleaned air stream passes through the suction fan 5 and is then discharged through an opening 18 in the housing 4 of the unit carrier 2 into the environment.
  • a controller 19 is further arranged with a printed circuit board 20, which in addition to other electrical and electronic components also carries a pressure sensor 21 and with the suction fan 5 and other components, such as switches and adjusters, operatively connected.
  • a secondary air valve 22 Immediately mechanically and fluidically connected to the pressure sensor 21 is a secondary air valve 22, which can communicate on the inlet side with the environment and the outlet side with the Staubabscheide worn 6.
  • the secondary air valve 22 has a housing 23 with an inlet opening 24 for the incoming secondary air flow and an outlet opening 25 for the exiting secondary air flow.
  • the outlet opening 25 is in a manner not shown in detail upstream of the suction fan 5 with the suction channel, for example the Staubabscheide worn 6, fluidly connected.
  • a closure means 26 is arranged in the housing 23 of the secondary air valve 22, which is pressed by a spring 27 sealingly against the wall of the housing 23 surrounding the inlet opening.
  • the secondary air valve 22 is mechanically connected by a receiving means 28 to the pressure sensor 21 arranged on the printed circuit board 20.
  • the connection is made frictionally by a conically tapered outwardly connecting piece 29 on the pressure sensor 21, which is inserted into a complementary conical bore 30 in the housing 23 of the secondary air valve 22. Since the nozzle 29 is pierced, it simultaneously forms a channel 30 for the flow connection between the pressure sensor 21 and the secondary air valve 22.
  • the pressure sensor 21 and further electrical or electronic components of the controller 29, for example a TRIAC 32, are placed perpendicular to the extension of the printed circuit board 20 (arrow A).
  • contacts 33 are inserted through recesses in the Leiteplatte 20 and soldered to the backside traces.
  • the conductor tracks can also be arranged on the upper side of the printed circuit board 20, wherein the electrical or electronic components are soldered directly on this.
  • the longitudinal axis of the nozzle 29 of the pressure sensor 21 extends parallel to the surface side of the printed circuit board 20 beyond this, so that the joining of the secondary air valve 22 in a direction other than the arrow A, namely orthogonal thereto, (arrow B) takes place.
  • the assembly of the secondary air valve 22 is thus hindered neither by the already pre-assembled on the printed circuit board 20 pressure sensor 21 by other electrical or electronic components arranged there.
  • the secondary air valve 22 is connected via a rigid pipe section 34 with the Staubabscheide worn 6 both mechanically and fluidically.
  • the housing 23 of the secondary air valve 22 is provided with upwardly projecting receiving means 28 in the form of latching hooks 35, which comprise a mushroom-like counterpart 36 on the pressure sensor 21 after assembly.
  • the channel 31 for the flow connection between secondary air valve 22 and pressure sensor 21 is arranged beyond the receiving means 28 and sealed airtight by a separate annular seal 37.
  • the number of components required to fabricate a vacuum cleaner equipped with a bleed valve and a pressure sensor can be reduced.
  • the design effort of the vacuum cleaner is reduced overall and simplifies the joining of the components.

Landscapes

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

Abstract

Nebenluftventil (22) für einen Staubsauger (1), mit einem Gehäuse (23), einer Einlassöffnung (24) für den Nebenluftstrom, einer Auslassöffnung (25) für den Nebenluftstrom, und einem druckabhängig öffnenden Verschlussmittel (29) zum Sperren der Strömungsverbindung zwischen Einlassöffnung (24) und Auslassöffnung (25), wobei das Gehäuse (23) des Nebenluftventils (22) mit Aufnahmemitteln (28) zur Aufnahme eines Drucksensors (21) ausgestattet ist. Staubsauger (1) mit einer Saugdüse (12), einem mit dieser strömungsverbundenen Sauggebläse (5), einer im Strömungskanal angeordneten Staubabscheideeinrichtung (6), einem mit dem Saugkanal wirkverbundenen Drucksensor (21) und einem derartigen Nebenluftventil (22). Montageverfahren für einen derartigen Staubsauger (1), bei welchem zunächst der Drucksensor (21) auf die elektrische und/oder elektronische Leiterplatte (22) montiert, nachfolgend das Nebenluftventil (22) über das Aufnahmemittel (28) am Drucksensor (21) befestigt und abschließend die Leiterplatte (20) in eine übergeordnete Baugruppe oder das Staubsaugergehäuse eingeschoben wird.
Dadurch kann die Anzahl von Bauteilen verringert werden; der konstruktive Aufwand wird insgesamt reduziert, und das Fügen der Bauteile vereinfacht. Insbesondere kann die Länge und Anzahl von Schlauch- oder Rohrleitungen zur Druckübertragung innerhalb des Staubsaugers (1) verringert werden.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Nebenluftventil für einen Staubsauger, mit einem Gehäuse, einer Einlassöffnung für den Nebenluftstrom, einer Auslassöffnung für den Nebenluftstrom und einem druckabhängig öffnenden Verschlussmittel zum Sperren der Strömungsverbindung zwischen Einlassöffnung und Auslassöffnung. Die Erfindung betrifft ferner einen Staubsauger mit einer Saugdüse, einem mit dieser strömungsverbundenen Sauggebläse, einer im Saugkanal angeordneten Staubabscheideeinrichtung, einem mit dem Saugkanal wirkverbundenen Drucksensor und einem Nebenluftventil zur selektiven Einspeisung eines Nebenluftstroms in den Strömungskanal sowie ein Verfahren zur Montage eines derartigen Staubsaugers.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Staubsauger dienen der Aufnahme von Verschmutzungen von Bodenflächen, Möbeln oder dergleichen durch einen Saugluftstrom. Hierzu wird der Saugmund einer Saugdüse auf die zu reinigende Oberfläche aufgesetzt, so dass Staub oder andere Verschmutzungen vom Saugluftstrom angesaugt werden. Der Saugluftstrom wird durch ein Sauggebläse erzeugt, welches mit einer Staubabscheideeinrichtung, beispielsweise einem Fliehkraftabscheider oder einem Staubfilterbeutel, in Strömungsverbindung steht. Die von der Saugdüse aufgenommenen Schmutzpartikel werden in der Staubabscheideeinrichtung gesammelt, während die gereinigte Luft an die Umgebung abgegeben wird. Der Saugmund einer für die Bodenreinigung geeigneten Saugdüse weist üblicherweise eine rechteckige Gestalt auf und erstreckt sich quer zur Schieberichtung. Dabei ist es wünschenswert, dass über die gesamte Breite des Saugmunds ein homogener Unterdruck anliegt, um ein gleichmäßiges Saugergebnis zu erzielen. Um die Leistung des Sauggebläses besonders wirksam nutzen zu können, ist ferner ein möglichst geringer Druckverlust zwischen Saugmund und Sauggebläse vorteilhaft.
  • Das Sauggebläse und die Staubabscheideeinrichtung können beispielsweise an einem Schubrohr befestigt sein, das unmittelbar mechanisch mit der Saugdüse verbunden ist und in der Regel auch einen Teil des Strömungskanals zwischen Saugdüse und Sauggebläse ausbildet (Stielstaubsauger). Nach einer anderen üblichen Bauform sind das Sauggebläse und die Staubabscheideeinrichtung im Gehäuse eines gesonderten Aggregateträgers angeordnet, der mittels eines Fahrwerks über die Bodenfläche bewegt werden kann und mit dem in die Saugdüse eingesteckten Schubrohr durch eine flexible Schlauchleitung strömungsverbunden ist (Kanisterstaubsauger).
  • Um zu vermeiden, dass das Sauggebläse oder andere elektrische oder elektronische Komponenten bei einem Verschluss des Ansaugbereichs, beispielsweise der Saugdüse, des Schlauchs oder des Staubfilters, durch Überhitzung Schaden nehmen, ist in Staubsaugern häufig ein Nebenluftventil anordnet, welches in diesem Fall einen Nebenluftstrom zum Sauggebläse freischaltet und eine Unterbrechung des Kühlluftstroms verhindert. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen werden, dass der Staubsauger mit einem Drucksensor ausgestattet ist. Über einen Drucksensor, der mit der elektrischen oder elektronischen Steuerung des Staubsaugers wirkverbunden ist, kann der bei einem Verschluss der Saugdüse ansteigende Unterdruck im Ansaugkanal gemessen werden, um bei einem derartigen Ereignis die Leistung des Sauggebläses zu reduzieren. Ein Drucksensor kann ferner dazu verwendet werden, dem Benutzer des Staubsaugers den Unterdruck fortlaufend oder das Überschreiten eines Schwellenwert anzuzeigen, beispielsweise über ein visuelles Druckanzeigemittel in Form eines Zeigers oder einer Leuchteinrichtung.
  • Aus der Patentschrift DE 10 2006 030 227 B3 ist ein Nebelluftventil der eingangs genannten Art bekannt. Das vorbekannte Nebenluftventil besteht aus einem Gehäuse mit einer Einlassöffnung für den Nebenluftstrom, einer Auslassöffnung für den Nebenluftstrom sowie einem Verschlussmittel, durch welches die Strömungsverbindung zwischen Einlassöffnung und Auslassöffnung bei ungestörtem Betrieb des Staubsaugers gesperrt wird. Die Einlassöffnung für den Nebenluftstrom besteht aus einer einfachen Bohrung, über welche das Nebenluftventil Umgebungsluft ansaugen kann. Im Bereich der Auslassöffnung weist das Ventilgehäuse ein Anschlusselement in Form eines Anschlussflansches aus einem elastisch verformbaren Werkstoff auf, mittels dessen das Nebenluftventil strömungsverbunden, aber zur Umgebung gedichtet, am Saugluftkanal des Staubsaugers befestigt werden kann. Das Verschlussmittel besteht aus einem im Ventilgehäuse angeordneten Kolben, welcher durch eine Feder von innen dichtend gegen die Einlassöffnung gespannt ist. Bei einem Druckabfall im Saugkanal wird der Kolben durch den von außen auf ihn wirkenden Umgebungsdruck gegen die Federkraft von der Einlassöffnung wegbewegt, so dass der Nebenluftstrom durch die Einlassöffnung, das Ventilgehäuse und die Auslassöffnung in den Saugluftkanal strömen kann. Falls ein mit einem solchen Nebenluftventil ausgestatteter Staubsauger einen Drucksensor aufweist, muss dieser gesondert, in der Regel unter Verwendung einer Schlauchverbindung, im Staubsauger montiert werden. Hierdurch kann sich der Aufwand für Konstruktion und Montage erhöhen.
  • In der Offenlegungsschrift DE 10 2007 040 951 A1 wird ein Staubsauger offenbart, bei welchem ein Drucksensor auf der Aufnahme für die elektrischen oder elektronischen Bauteile der Gerätesteuerung vormontiert ist. Der Drucksensor dient dabei zur Messung des Unterdrucks im Saugkanal stromauf des Staubfilterbeutels. Die aus Kunststoff spritzgegossene Aufnahme bildet bei dieser Ausführung einstückig einen Teil des Druckkanals aus, über welchen der Drucksensor mit dem Saugluftkanal des Staubsaugers verbunden ist. Hinsichtlich der möglichen Anordnung eines Nebenluftventils wird in dieser Schrift keine Aussage getroffen.
  • In der Offenlegungsschrift DE 10 2008 016 152 A1 wird ein Staubsauger beschrieben, bei welchem das Gehäuse des Nebenluftventils aus Kunststoff geformt und mittels Rasthaken an der elektrischen Leiterplatte des Staubsaugers verrastet ist. Das Ventilgehäuse ist ferner mit seiner Auslassöffnung für den Nebenluftstrom gedichtet an den Nebenluftkanal angekoppelt, der seinerseits mit dem Saugkanal des Staubsaugers strömungsverbunden ist.
  • Das Gebrauchsmuster DE 298 17 355 U1 offenbart eine Reinigungsvorrichtung zum Spülen von Sanitärabwasserleitungen oder dergleichen, die ein rasches und leckagefreies Reinigen der Rohrleitung gewährleisten soll, ohne dass die Funktion an die Rohrleitung angeschlossener Toilettenbecken oder dergleichen beeinträchtigt wird. Die Reinigungsvorrichtung ist mit einer Flüssigkeitsringpumpe versehen, welche ansaugseitig über ein Verbindungsrohr mit einem Betriebswassertank verbunden ist. Im Verbindungsrohr sind zueinander beabstandet ein Nebenluftventil sowie ein Vakuumsensor integriert. Über die konkrete Anordnung dieser Komponenten zueinander wird keine Aussage getroffen.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 42 37 150 A1 ist weiterhin ein Staubsauger bekannt, welcher im Strömungskanal zwischen Motorschutzfilter und Sauggebläse mit einer ringförmig umlaufenden Dichtung ausgestattet ist. In die Dichtung ist eine radial verlaufende Bohrung eingebracht, welche nach außen in einen Anschluss für einen Drucksensor ausmündet. Der Drucksensor oder eine mit ihm verbundene Schlauch- oder Rohrleitung werden reibschlüssig und dichtend in den Anschluss eingesteckt und sind über die Bohrung nachfolgend mit dem Strömungskanal verbunden.
    • Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Nebenluftventil und Drucksensor ausgestatteten Staubsauger mit vereinfachtem Aufbau, reduzierter Anzahl von Bauteilen und vereinfachter Montage bereitzustellen.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch ein Nebenluftventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Staubsauger mit den Merkmalen des Anspruchs 2 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
  • Hinsichtlich des zur Lösung der Aufgabe geeigneten Nebenluftventils ist somit vorgesehen, dass dieses ein Gehäuse, eine Einlassöffnung für den Nebenluftstrom, eine Auslassöffnung für den Nebenluftstrom und ein druckabhängig öffnendes Verschlussmittel zum Sperren der Strömungsverbindung zwischen Einlassöffnung und Auslassöffnung aufweist, wobei das Gehäuse mit Aufnahmemitteln zur Aufnahme eines Drucksensors ausgestattet ist.
  • Ein zu Lösung der Aufgabe geeigneter Staubsauger mit einer Saugdüse, einem mit dieser strömungsverbundenen Sauggebläse, einer im Strömungskanal angeordneten Staubabscheideeinrichtung, einem mit dem Strömungskanal wirkverbundenen Drucksensor und einem Nebenluftventil zur selektiven Einspeisung eines Nebenluftstroms in den Strömungskanal zeichnet sich daher dadurch aus, dass das Nebenluftventil über ein Aufnahmemittel unmittelbar mit dem Drucksensor verbunden ist.
  • Mit Bezug auf die Montage des Staubsaugers ist zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe somit ein Verfahren geeignet, bei welchem zunächst der Drucksensor auf die elektrische und/oder elektronische Leiterplatte montiert, nachfolgend das Nebenluftventil über das Aufnahmemittel am Drucksensor befestigt und abschließend die Leiterplatte in eine übergeordnete Baugruppe oder das Staubsaugergehäuse eingeschoben wird.
  • Durch Anwendung der Erfindung kann die Anzahl von Bauteilen, die zur Fertigung eines mit Nebenluftventil und Drucksensor versehenen Staubsaugers erforderlich sind, verringert werden. Der konstruktive Aufwand des Staubsaugers wird insgesamt reduziert und das Fügen der Bauteile vereinfacht. Insbesondere ist es möglich, die Länge und Anzahl von Schlauch- oder Rohrleitungen zur Druckübertragung innerhalb des Staubsaugers zu verringern.
    • Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
  • Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Nach einer ersten bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Drucksensor als Mittel zur Messung des absoluten Drucks oder einer Druckdifferenz ausgeführt. Das durch diesen Drucksensor ermittelte Signal kann an die Steuerung des Staubsaugers weitergeleitet und zur Reduzierung der Leistung oder Drehzahl des Sauggebläses für den Fall genutzt werden, dass der Saugkanal beispielsweise durch ein ungewolltes Ansaugen von Vorhängen oder dergleichen deutlich verengt oder sogar verschlossen wird. Alternativ ist nach einer anderen bevorzugten Ausbildung der Erfindung angedacht, dass der Drucksensor ein Druckschalter ist. In Abhängigkeit vom Unterdruck im Saugkanal kann somit eine Schaltfunktion durchgeführt werden. Bei beiden Ausführungsformen ist weiterhin mit Vorteil vorgesehen, dass der Drucksensor mit einem Druckanzeigemittel wirkverbunden ist. Dabei kann es sich beispielsweise um eine analoge Anzeige handeln, welches den vom Drucksensor gemessenen Druck im Saugkanal mittels eines Zeigers auf einer Skala darstellt. Es ist ferner vorstellbar, dass durch den Druckschalter bei Erreichen eines Schwellenwerts für den Unterdruck ein optisches Signal erzeugt wird, welches beispielsweise das Erreichen der Füllgrenze des Staubfilterbeutels anzeigt.
  • Es ist weiterhin mit Vorteil vorgesehen, dass der Drucksensor mit dem Nebenluftventil unmittelbar, also ohne zusätzliche Schläuche, Rohrleitungen oder dergleichen, strömungsverbunden ist. Die Anbringung des Nebenluftventils auf dem Druckschalter oder die Anbringung des Druckschalters auf dem Nebenluftventil vereinfacht somit nicht nur die Montage, sondern macht darüber hinaus auch zusätzliche pneumatische Verbindungsmittel zwischen beiden Komponenten überflüssig.
  • Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführung, bei welcher das Aufnahmemittel nicht nur der mechanischen Verbindung zwischen Nebenluftventil und Drucksensor dient, sondern darüber hinaus auch eine Strömungsverbindung zwischen beiden Bauteilen bewirkt. Durch diese Ausbildung kann die Einheit aus Nebenluftventil und Drucksensor besonders kompakt ausfallen. Durch die Einheit von mechanischer Koppelung und Strömungsverbindung ist es darüber hinaus besonders einfach, das Nebenluftventil luftdicht mit dem Drucksensor zur verbinden, so dass die Gefahr des Ansaugens von Falschluft mit geringem konstruktivem Aufwand reduziert werden kann.
  • Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Drucksensor reibschlüssig mit dem Nebenluftventil verbunden ist. Der Fügevorgang, aber auch eine spätere Demontage zu Wartungs- oder Reparaturzwecken, sind bei dieser Ausbildung besonders einfach durchzuführen. Ferner kann auf die Anformung komplexer Rastmittel oder dergleichen verzichtet werden, wodurch ein vereinfachter Aufbau der zur Fertigung von Nebenluftventil und Drucksensor benötigten Werkzeuge möglich ist.
  • Mit besonderem Vorteil umfasst das Aufnahmemittel dabei eine konusförmige Bohrung im Gehäuse des Nebenluftventils oder des Drucksensors sowie einen konusförmigen Stutzen am Gehäuse des Drucksensors oder des Nebenluftventils. Die Verbindung von Kanälen über einen Konus ist besonders einfach gasdicht auszuführen und erlaubt die reibschlüssige Montage in verschiedenen Winkelstellungen. Ferner können auch Leitungen unterschiedlicher Querschnitte miteinander dicht verbunden werden, sofern beide Anschlussstücke eine zueinander passende Konizität aufweisen. Darüber hinaus kann durch die Neigung des Konus sowie die Elastizität der Werkstoffe die Festigkeit der reibschlüssigen Verbindung individuell eingestellt werden.
  • Grundsätzlich ist es vorstellbar, zunächst das Nebenluftventil auf einer Baugruppe des Staubsaugers, insbesondere der elektrischen und/oder elektronischen Leiterplatte, anzuordnen und dann den Drucksensor am Nebenluftventil zu befestigen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausbildung, bei welcher der Drucksensor auf der elektrischen und/oder elektronischen Leiterplatte des Staubsaugers angeordnet ist. Er kann auf diese Weise besonders einfach und ohne zusätzliche Verkabelung mit anderen auf der Leiterplatte befindlichen elektrischen oder elektronischen Bauteilen, beispielsweise eines zur Gebläsesteuerung genutzten TRIACs, elektrisch wirkverbunden werden.
  • Hinsicht der Montage des Staubsaugers ist bevorzugt, dass die Fügerichtung des Drucksensors und gegebenenfalls auch weiterer elektrischer oder elektronischer Bauteile auf die Leiterplatte von der Fügerichtung zwischen Drucksensor und Nebenluftventil abweicht. Besonders vorteilhaft ist dabei ein Montagevorgang, bei welchem die Fügerichtungen orthogonal zueinander verlaufen. Durch diese Ausbildung ist eine besonders raumsparende Anordnung elektrischer oder elektronischer Bauteile auf der Leiterplatte möglich, ohne eine kompakte Anordnung und das spätere Fügen des Nebenluftventils zu behindern.
  • Mit der Erfindung kann die Anzahl von Bauteilen, die zur Fertigung des mit Nebenluftventil und Drucksensor versehenen Staubsaugers erforderlich sind, verringert werden. Dadurch wird der konstruktive Aufwand des Staubsaugers insgesamt reduziert und das Fügen der Bauteile vereinfacht. Insbesondere ist es möglich, die Länge und Anzahl von Schlauchoder Rohrleitungen zur Druckübertragung innerhalb des Staubsaugers zu verringern.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend an Hand zweier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
  • Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1
    die Darstellung eines erfindungsgemäß ausgestatteten Bodenstaubsaugers;
    Fig. 2
    ein Nebenluftventil mit angeschlossenem Drucksensor nach einer ersten Ausführung der Erfindung;
    und schließlich
    Fig. 3
    ein Nebenluftventil mit angeschlossenem Drucksensor nach einer weiteren Ausführung der Erfindung;
    Ausführliche Beschreibung anhand von zwei Ausführungsbeispielen
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Staubsauger 1 ist als Bodenstaubsauger ausgebildet. Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch auch bei anderen Bauformen, beispielsweise einem Stielstaubsauger, mit Vorteil einsetzbar.
  • Der Staubsauger 1 nach Fig. 1 besteht aus einem gesonderten Aggregateträger 2, welcher mit einem Fahrwerk 3 ausgestattet ist und damit komfortabel über die zu reinigende Bodenfläche bewegt werden kann. Das Gehäuse 4 des Aggregateträgers 2 nimmt insbesondere ein Sauggebläse 5 und eine Staubabscheideeinrichtung 6 in Form eines Staubfilterbeutels 7 auf. Weitere, nicht gezeigt Komponenten des Aggregateträgers sind beispielsweise ein aufwickelbares Stromkabel zur elektrischen Verbindung mit einem Stromnetz, Stelleinrichtungen zum Einschalten und zur Leistungseinstellung, elektronische Regelungseinrichtungen und ein Staufach für Zubehör wie Saugbürsten oder dergleichen.
  • Stromauf der Staubabscheideeinrichtung 6 ist ein Anschluss 8 zum Anbringen eines biegsamen Saugschlauches 9 vorgesehen, welcher seinerseits mit einem telekopierbaren Schubrohr 10 strömungsverbunden ist. Das Schubrohr 10 ist gedichtet in einen Anschlussstutzen 11 der Saugdüse 12 eingeschoben. Stromauf des Anschlussstutzens 11 weist die Saugdüse 12 ein Saugdüsengehäuse 13 und eine über die zu reinigende Bodenfläche zu führende Gleitsohle 14 mit einem Saugmund 15 auf. Die Saugdüse 12 ist ferner mit einer Rollenanordnung 16 zur Abstützung des Schubrohrs 10 versehen.
  • Beim Reinigungsvorgang liegt die Gleitsohle 14 dichtend an der Bodenfläche an, wobei durch den am Saugmund 15 anliegenden Unterdruck ein Luftstrom angesaugt wird und den auf der Bodenfläche befindlichen Staub mitführt. Der Schmutz führende Luftstrom wird durch das Schubrohr 10 und den Saugschlauch 9 in die Staubabscheideeinrichtung 6 geleitet, wo der Staub im Staubfilterbeutel 7 abgeschieden wird. Der vorgereinigte Luftstrom passiert nachfolgend einen Motorschutzfilter 17, um auch besondere feine Staubpartikel abzuscheiden. Der nunmehr gereinigte Luftstrom durchquert das Sauggebläse 5 und wird anschließend durch eine Öffnung 18 im Gehäuse 4 des Aggregateträgers 2 in die Umgebung abgeführt.
  • Im Aggregateträger 2 ist ferner eine Steuerung 19 mit einer Leiterplatte 20 angeordnet, welche neben weiteren elektrischen und elektronischen Bauteilen auch einen Drucksensor 21 trägt und mit dem Sauggebläse 5 sowie weiteren Komponenten, beispielsweise Schaltern und Einstellvorrichtungen, wirkverbunden ist. Unmittelbar mechanisch und strömungstechnisch an den Drucksensor 21 angeschlossen ist ein Nebenluftventil 22, das einlassseitig mit der Umgebung und auslassseitig mit der Staubabscheideeinrichtung 6 kommunizieren kann.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist das Nebenluftventil 22 ein Gehäuse 23 mit einer Einlassöffnung 24 für den eintretenden Nebenluftstrom und einer Auslassöffnung 25 für den austretenden Nebenluftstrom auf. Die Auslassöffnung 25 ist in nicht näher gezeigter Weise stromauf des Sauggebläses 5 mit dem Saugkanal, beispielsweise der Staubabscheideeinrichtung 6, strömungsverbunden. Stromab der Einlassöffnung 24 ist im Gehäuse 23 des Nebenluftventils 22 ein Verschlussmittel 26 angeordnet, das von einer Feder 27 dichtend gegen die die Einlassöffnung umgebende Wandung des Gehäuses 23 gepresst wird. Sobald der Druck an der Auslassöffnung 25 durch einen Verschluss der Saugdüse 12 einen durch die Kraft der Feder 27 und Wirkfläche des Verschlussmittels 26 definierten Wert unterschreitet, wird das Verschlussmittel 26 vom Gehäuse 23 abgehoben und gibt die Einlassöffnung 24 frei. Der hierdurch angesaugte Nebenluftstrom wird in den Saugkanal weitergeleitet und verhindert ein Überhitzen des Sauggebläses 5. Sobald das Hindernis an der Saugdüse 12 beseitigt ist, steigt der Druck im Saugkanal wieder an, so dass das Verschlussmittel 26 die Einlassöffnung 24 erneut verschließen kann.
  • Das Nebenluftventil 22 ist durch ein Aufnahmemittel 28 mechanisch mit dem auf der Leiterplatte 20 angeordneten Drucksensor 21 verbunden. Der Anschluss erfolgt reibschlüssig durch einen sich nach außen konusförmig verjüngenden Stutzen 29 am Drucksensor 21, welcher in eine komplementäre konusförmige Bohrung 30 im Gehäuse 23 des Nebenluftventils 22 eingesetzt wird. Da der Stutzen 29 durchbohrt ist, bildet er gleichzeitig einen Kanal 30 für die Strömungsverbindung zwischen Drucksensor 21 und Nebenluftventil 22 aus.
  • Der Drucksensor 21 und weitere elektrische oder elektronische Komponenten der Steuerung 29, beispielsweise ein TRIAC 32, werden senkrecht zur Erstreckung der Leiterplatte 20 auf diese aufgesetzt (Pfeil A). Dabei werden Kontakte 33 durch Ausnehmungen in der Leiteplatte 20 gesteckt und mit den rückseitigen Leiterbahnen verlötet. Alternativ können die Leiterbahnen auch auf der Oberseite der Leiterplatte 20 angeordnet werden, wobei die elektrische oder elektronische Bauteile unmittelbar auf dieser verlötet werden. Die Längsachse des Stutzens 29 des Drucksensors 21 erstreckt sich parallel zu der Flächenseite der Leiterplatte 20 über diese hinaus, so dass das Fügen des Nebenluftventils 22 in einer von dem Pfeil A abweichenden, nämlich hierzu orthogonalen, Richtung (Pfeil B) erfolgt. Die Montage des Nebenluftventils 22 wird somit weder durch den bereits auf der Leiterplatte 20 vormontierten Drucksensor 21 noch durch andere dort angeordnete elektrische oder elektronische Komponenten behindert.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Nebenluftventil 22 über ein starres Rohrstück 34 mit der Staubabscheideeinrichtung 6 sowohl mechanisch als auch strömungstechnisch verbunden. Das Gehäuse 23 des Nebenluftventils 22 ist mit nach oben auskragenden Aufnahmemitteln 28 in Form von Rasthaken 35, die nach der Montage ein pilzartiges Gegenstück 36 am Drucksensor 21 umfassen. Der Kanal 31 zur Strömungsverbindung zwischen Nebenluftventil 22 und Drucksensor 21 ist dabei jenseits des Aufnahmemittels 28 angeordnet und durch eine gesonderte Ringdichtung 37 luftdicht gedichtet.
  • Durch Anwendung der Erfindung kann die Anzahl von Bauteilen, die zur Fertigung eines mit Nebenluftventil und Drucksensor versehenen Staubsaugers erforderlich sind, verringert werden. Der konstruktive Aufwand des Staubsaugers wird insgesamt reduziert und das Fügen der Bauteile vereinfacht. Insbesondere ist es möglich, die Länge und Anzahl von Schlauch- und Rohrleitungen zur Druckübertragung innerhalb des Staubsaugers zu verringern.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Staubsauger
    2
    Aggregateträger
    3
    Fahrwerk
    4
    Gehäuse
    5
    Sauggebläse
    6
    Staubabscheideeinrichtung
    7
    Staubfilterbeutel
    8
    Anschluss
    9
    Saugschlauch
    10
    Schubrohr
    11
    Anschlussstutzen
    12
    Saugdüse
    13
    Saugdüsengehäuse
    14
    Gleitsohle
    15
    Saugmund
    16
    Rollenanordnung
    17
    Motorsschutzfilter
    18
    Öffnung
    19
    Steuerung
    20
    Leiterplatte
    21
    Drucksensor
    22
    Nebenluftventil
    23
    Gehäuse
    24
    Einlassöffnung
    25
    Auslassöffnung
    26
    Verschlussmittel
    27
    Feder
    28
    Aufnahmemittel
    29
    Stutzen
    30
    Bohrung
    31
    Kanal
    32
    TRIAC
    33
    Kontakt
    34
    Rohrstück
    35
    Rasthaken
    36
    Gegenstück
    37
    Ringdichtung

Claims (13)

  1. Nebenluftventil (22) für einen Staubsauger (1), mit einem Gehäuse (23), einer Einlassöffnung (24) für den Nebenluftstrom, einer Auslassöffnung (25) für den Nebenluftstrom und einem druckabhängig öffnenden Verschlussmittel (29) zum Sperren der Strömungsverbindung zwischen Einlassöffnung (24) und Auslassöffnung (25),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Gehäuse (23) des Nebenluftventils (22) mit Aufnahmemitteln (28) zur Aufnahme eines Drucksensors (21) ausgestattet ist.
  2. Staubsauger (1) mit einer Saugdüse (12), einem mit dieser strömungsverbundenen Sauggebläse (5), einer im Strömungskanal angeordneten Staubabscheideeinrichtung (6), einem mit dem Saugkanal wirkverbundenen Drucksensor (21) und einem Nebenluftventil (22) zur selektiven Einspeisung eines Nebenluftstroms in den Saugkanal,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Nebenluftventil (22) über ein Aufnahmemittel (28) unmittelbar mit dem Drucksensor (21) verbunden ist.
  3. Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) ein Mittel zur Messung des absoluten Drucks- oder einer Druckdifferenz ist.
  4. Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) ein Druckschalter ist.
  5. Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) mit einem Druckanzeigemittel wirkverbunden ist.
  6. Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) mit dem Nebenluftventil (22) unmittelbar strömungsverbunden ist.
  7. Staubsauger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung durch das Aufnahmemittel (28) erfolgt.
  8. Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) reibschlüssig mit dem Nebenluftventil (22) verbunden ist.
  9. Staubsauger nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmemittel (28) eine konusförmige Bohrung (30) im Gehäuse des Nebenluftventils (22) oder des Drucksensors (21) sowie einen konusförmigen Stutzen (29) am Gehäuse des Drucksensors (21) oder des Nebenluftventils (22) umfasst.
  10. Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) auf der elektrischen und/oder elektronischen Leiterplatte (20) des Staubsaugers (1) angeordnet ist.
  11. Verfahren zur Montage eines Staubsaugers (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der Drucksensor (21) auf die elektrische und/oder elektronische Leiterplatte (22) montiert, nachfolgend das Nebenluftventil (22) über das Aufnahmemittel (28) am Drucksensor (21) befestigt und abschließend die Leiterplatte (20) in eine übergeordnete Baugruppe oder das Staubsaugergehäuse eingeschoben wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügerichtung des Drucksensors (21) auf die Leiterplatte (20) von der Fügerichtung zwischen Drucksensor (21) und Nebenluftventil (22) abweicht.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügerichtung des Drucksensors (21) auf die Leiterplatte (20) orthogonal zur Fügerichtung zwischen Drucksensor (21) und Nebenluftventil (22) verläuft.
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