EP2540204B1 - Nebenluftventil, Staubsauger und Montageverfahren - Google Patents
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- EP2540204B1 EP2540204B1 EP12172853.9A EP12172853A EP2540204B1 EP 2540204 B1 EP2540204 B1 EP 2540204B1 EP 12172853 A EP12172853 A EP 12172853A EP 2540204 B1 EP2540204 B1 EP 2540204B1
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- 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, with 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.
- the invention also relates to a vacuum cleaner with a suction nozzle, a suction fan that is flow-connected to it, a dust separation device arranged in the suction channel, a pressure sensor that is operatively connected to the suction channel and a secondary air valve for selectively feeding a secondary air flow into the flow channel, as well as a method for assembling such a vacuum cleaner.
- Vacuum cleaners are used to pick up dirt on floor surfaces, furniture or the like by means of a suction air stream.
- 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 connection with a dust separation device, for example a centrifugal separator or a dust filter bag.
- the dirt particles picked up by the suction nozzle are collected in the dust separation device, while the cleaned air is released into the environment.
- the suction mouth of a suction nozzle suitable for floor cleaning usually has a rectangular shape and extends transversely to the sliding direction.
- the suction fan and the dust separator can for example be attached to a push tube that is mechanically connected directly to the suction nozzle and usually also forms part of the flow channel between the suction nozzle and the suction fan (stick vacuum cleaner).
- the suction fan and the dust separation device are arranged in the housing of a separate unit carrier, which can be moved over the floor surface by means of a chassis and is flow-connected to the push tube inserted into the suction nozzle by a flexible hose line (canister vacuum cleaner).
- a secondary air valve is often arranged in vacuum cleaners, which in this case provides a secondary air flow to the suction fan and prevents an interruption of the cooling air flow.
- the vacuum cleaner is equipped with a pressure sensor.
- a pressure sensor which is functionally connected to the electrical or electronic control of the vacuum cleaner, can be used to measure the increasing negative pressure in the suction channel when the suction nozzle is closed, in order to reduce the suction fan output in the event of such an event.
- a pressure sensor can also be used to continuously indicate the negative pressure to the user of the vacuum cleaner or that a threshold value has been exceeded, for example via a visual pressure indicator in the form of a pointer or a lighting device.
- the 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 the outlet opening is blocked when the vacuum cleaner is operating undisturbed.
- the inlet opening for the secondary air flow consists of a simple hole through which the secondary air valve can suck in ambient air.
- the valve housing has a connection element in the form of a connection flange made of an elastically deformable material, by means of which the Secondary air valve flow-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 which is arranged in the valve housing and which is tensioned against the inlet opening by a spring in a sealing manner from the inside.
- the ambient pressure acting on it from the outside moves the piston away from the inlet opening against the spring force, so that the secondary air flow can flow through the inlet opening, the valve housing and the outlet opening into the suction air channel.
- a vacuum cleaner equipped with such a secondary air valve has a pressure sensor, this must be installed separately in the vacuum cleaner, usually using a hose connection. This can increase the cost of construction and assembly.
- a vacuum cleaner in which a pressure sensor is preassembled on the receptacle for the electrical or electronic components of the device control.
- the pressure sensor is used to measure the negative pressure in the suction channel upstream of the dust filter bag.
- the plastic injection-molded receptacle forms part of the pressure channel in one piece, via which the pressure sensor is connected to the suction air channel of the vacuum cleaner.
- the utility model DE 298 17 355 U1 discloses a cleaning device for flushing sanitary sewer pipes or the like, which is intended to ensure rapid and leak-free cleaning of the pipeline without impairing the function of toilet bowls or the like connected to the pipeline.
- the cleaning device is provided with a liquid ring pump, which is connected to a service water tank on the suction side via a connecting pipe.
- a secondary air valve and a vacuum sensor are integrated at a distance from one another in the connecting pipe. No statement is made about the specific arrangement of these components to one another.
- a vacuum cleaner is also known, which is equipped with a ring-shaped circumferential seal in the flow channel between the motor protection filter and the suction fan.
- a radially running bore is made in the seal, which opens outwards into a connection for a pressure sensor.
- the pressure sensor or a hose or pipe connected to it are inserted into the connection with a friction fit and sealing and are subsequently connected to the flow channel via the bore.
- a vacuum cleaner with a secondary air valve is also known, which is arranged in or on a housing of the vacuum cleaner in a flow channel of a sucked air stream.
- a pressure sensor is mounted on a control plate, which is also arranged on the housing of the vacuum cleaner, and extends into the air flow channel.
- the control plate controls a drive element of the secondary air valve.
- the secondary air valve is arranged at a distance from the control plate via an opening for the entry of external air into the sucked-in air flow.
- the present invention is based on the object of providing a vacuum cleaner equipped with a secondary air valve and pressure sensor with a simplified structure, a reduced number of components and a simplified assembly.
- the problem posed is achieved by a secondary air valve with the features of claim 1, a vacuum cleaner with the features of claim 2 and a method with the features of claim 11.
- the secondary air valve suitable for solving the task, it is thus provided that it has 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 to block the flow connection between the inlet opening and the outlet opening having, wherein the housing is equipped with receiving means for receiving a pressure sensor.
- a vacuum cleaner suitable for solving the problem with a suction nozzle, a suction fan that is flow-connected to it, a dust separation device arranged in the flow channel, a pressure sensor that is operatively connected to the flow channel and a secondary air valve for selectively feeding a secondary air flow into the flow channel is therefore characterized by the fact that the secondary air valve has a recording means is directly connected to the pressure sensor.
- a method is therefore suitable for solving the problem according to the invention in which the pressure sensor is first mounted on the electrical and / or electronic circuit board, then the secondary air valve is attached to the pressure sensor via the receiving means and finally the circuit board is attached to a higher-level assembly or the vacuum cleaner housing is pushed in.
- the number of components that are required to manufacture a vacuum cleaner provided with a secondary air valve and pressure sensor can be reduced.
- the overall design effort of the vacuum cleaner is reduced and the joining of the components is simplified.
- the pressure sensor is designed as a means for measuring the absolute pressure or a pressure difference.
- the signal determined by this pressure sensor 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 is caused, for example, by unintentional suction is clearly narrowed or even closed by curtains or the like.
- the pressure sensor is a pressure switch. A switching function can thus be carried out depending on the negative pressure in the suction channel.
- the pressure sensor is operatively connected to a pressure display means.
- This can be, for example, an analog display which shows the pressure measured by the pressure sensor in the suction channel by means of a pointer on a scale. It is also conceivable that when a threshold value for the negative pressure is reached, the pressure switch generates an optical signal which, for example, indicates that the filling limit of the dust filter bag has been reached.
- the pressure sensor is flow-connected to the secondary air valve directly, that is to say without additional hoses, pipelines or the like. Attaching the secondary air valve to the pressure switch or attaching the pressure switch to the secondary air valve thus not only simplifies assembly, but also makes additional pneumatic connecting means between the two components superfluous.
- An embodiment is particularly advantageous in which the receiving means is used not only for the mechanical connection between the secondary air valve and the pressure sensor, but also for a flow connection between the two components.
- the unit comprising the secondary air valve and pressure sensor can be particularly compact.
- the unit of mechanical coupling and flow connection also makes it particularly easy to connect the secondary air valve to the pressure sensor in an airtight manner, so that the risk of false air being sucked in can be reduced with little structural effort.
- the pressure sensor is frictionally connected to the secondary air valve.
- the joining process but also a later dismantling for maintenance or repair purposes, are particularly easy to carry out with this training.
- the molding of complex latching means or the like can be dispensed with, as a result of which a simplified construction of the tools required for the production of the secondary air valve and pressure sensor is possible.
- the receiving means comprises a conical bore in the housing of the secondary air valve or of the pressure sensor and a conical connector on the housing of the pressure sensor or of the secondary air valve.
- the connection of channels via a cone is particularly easy to make gas-tight and allows frictional assembly in different angular positions.
- lines of different cross-sections can also be tightly connected to one another, provided that both connecting pieces have a conicity that matches one another.
- the strength of the frictional connection can be adjusted individually through 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.
- a design in which the pressure sensor is arranged on the electrical and / or electronic circuit board of the vacuum cleaner is particularly preferred. In this way, it can be electrically connected to other electrical or electronic components located on the circuit board, for example a TRIAC used for fan control, in a particularly simple manner and without additional cabling.
- the joining direction of the pressure sensor and possibly also further electrical or electronic components on the circuit board deviates from the joining direction between the pressure sensor and the secondary air valve.
- An assembly process in which the joining directions run orthogonally to one another is particularly advantageous. This design enables a particularly space-saving arrangement of electrical or electronic components on the circuit board without impeding a compact arrangement and the subsequent joining of the secondary air valve.
- the number of components that are required for manufacturing the vacuum cleaner provided with a secondary air valve and pressure sensor can be reduced.
- the overall design effort of the vacuum cleaner is reduced and the joining of the components is simplified.
- the in Fig. 1 illustrated vacuum cleaner 1 is designed as a cylinder vacuum cleaner. In principle, however, the invention can also be used with 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 can therefore be moved comfortably over the floor surface to be cleaned.
- the housing 4 of the subframe 2 accommodates in particular a suction fan 5 and a dust separation device 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 supply, control devices for switching on and power setting, electronic control devices and a storage compartment for accessories such as suction brushes or the like.
- connection 8 Upstream of the dust separation device 6 there is a connection 8 for attaching a flexible suction hose 9, which in turn is flow-connected to a telescopic push tube 10.
- the thrust tube 10 is pushed into a connection piece 11 of the suction nozzle 12 in a sealed manner.
- the suction nozzle 12 Upstream of the connecting piece 11, the suction nozzle 12 has a suction nozzle housing 13 and a sliding base 14 with a suction mouth 15 to be guided over the floor surface to be cleaned.
- the suction nozzle 12 is also provided with a roller arrangement 16 for supporting the thrust tube 10.
- the sliding sole 14 lies against the floor surface in a sealing manner, with an air stream being sucked in by the negative pressure applied to the suction mouth 15 and the dust on the floor surface being carried along with it.
- the air flow carrying dirt is passed through the thrust tube 10 and the suction hose 9 into the dust separating device 6, where the dust is separated out in the dust filter bag 7.
- the pre-cleaned air flow then passes through a motor protection filter 17 in order to also separate out particularly fine dust particles.
- the now cleaned air flow passes through the suction fan 5 and is then discharged into the environment through an opening 18 in the housing 4 of the unit carrier 2.
- a controller 19 with a printed circuit board 20 which, in addition to other electrical and electronic components, also carries a pressure sensor 21 and is operatively connected to the suction fan 5 and other components such as switches and setting devices.
- a secondary air valve 22 Directly 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 on the outlet side with the dust separation device 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 upstream of the suction fan 5 with the suction channel, for example the Dust separation device 6, fluidly connected.
- a closure means 26 is arranged in the housing 23 of the secondary air valve 22 downstream of the inlet opening 24 and is pressed by a spring 27 in a sealing manner against the wall of the housing 23 surrounding the inlet opening.
- the closing means 26 is lifted from the housing 23 and opens the inlet opening 24.
- the secondary air flow sucked in as a result is passed on into the suction channel and prevents the suction fan 5 from overheating.
- the secondary air valve 22 is mechanically connected to the pressure sensor 21 arranged on the circuit board 20 by a receiving means 28.
- the connection is frictionally engaged by a connector 29 on the pressure sensor 21 that tapers conically towards the outside and is inserted into a complementary conical bore 30 in the housing 23 of the secondary air valve 22. Since the connector 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 on the printed circuit board 20 perpendicularly to the extent of the printed circuit board (arrow A).
- contacts 33 are inserted through recesses in the printed circuit board 20 and soldered to the rear conductor tracks.
- the conductor tracks can also be arranged on the upper side of the circuit board 20, with the electrical or electronic components being soldered directly to it.
- the longitudinal axis of the connector 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 takes place in a direction (arrow B) deviating from arrow A, namely orthogonal thereto.
- the assembly of the secondary air valve 22 is thus not hindered either by the pressure sensor 21 already preassembled on the circuit board 20 or by other electrical or electronic components arranged there.
- the secondary air valve 22 is connected both mechanically and fluidically to the dust separation device 6 via a rigid pipe section 34.
- 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, after assembly, comprise a mushroom-like counterpart 36 on the pressure sensor 21.
- the channel 31 for the flow connection between the secondary air valve 22 and the pressure sensor 21 is arranged on the other side of the receiving means 28 and is sealed airtight by a separate ring seal 37.
- the number of components that are required to manufacture a vacuum cleaner provided with a secondary air valve and pressure sensor can be reduced.
- the overall design effort of the vacuum cleaner is reduced and the joining of the components is simplified.
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Description
- 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.
- 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. - Aus der Druckschrift
CN 1 308 914 A ist desgleichen ein Staubsauger mit einem Nebenluftventil bekannt, das in bzw. an einem Gehäuse des Staubsaugers in einem Strömungskanal eines angesaugten Luftstroms angeordnet ist. An einer Steuerplatte, die ebenfalls an dem Gehäuse des Staubsaugers angeordnet ist, ist ein Drucksensor montiert, der in den Strömungskanal der Luft reicht. In Abhängigkeit eines im Luftstrom vom Drucksensor ermittelten Druckunterschieds, steuert die Steuerplatte ein Antriebselement des Nebenluftventils. Dabei ist das Nebenluftventil über eine Öffnung zum Eintreten äußerer Luft in den angesaugten Luftstrom von der Steuerplatte beabstandet angeordnet. - 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.
- 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.
- 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 Schlauch- oder Rohrleitungen zur Druckübertragung innerhalb des Staubsaugers zu verringern.
- 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;
- Fig. 3
- ein Nebenluftventil mit angeschlossenem Drucksensor nach einer weiteren Ausführung der Erfindung;
- 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.
-
- 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)
- 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 Nebenluftventil (22) nach Anspruch 1 zur selektiven Einspeisung eines Nebenluftstroms in den Saugkanal,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Nebenluftventil (22) über die Aufnahmemittel (28) unmittelbar mit dem Drucksensor (21) verbunden ist. - Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) ein Mittel zur Messung des absoluten Drucks- oder einer Druckdifferenz ist.
- Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) ein Druckschalter ist.
- Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) mit einem Druckanzeigemittel wirkverbunden ist.
- Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) mit dem Nebenluftventil (22) unmittelbar strömungsverbunden ist.
- Staubsauger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung durch das Aufnahmemittel (28) erfolgt.
- Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (21) reibschlüssig mit dem Nebenluftventil (22) verbunden ist.
- 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.
- 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.
- Verfahren zur Montage eines Staubsaugers (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der Drucksensor (21) auf die elektrische und/oder elektronische Leiterplatte (20) 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.
- 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.
- 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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