EP2944243B1 - Bodenpflegegerät - Google Patents

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EP2944243B1
EP2944243B1 EP15166359.8A EP15166359A EP2944243B1 EP 2944243 B1 EP2944243 B1 EP 2944243B1 EP 15166359 A EP15166359 A EP 15166359A EP 2944243 B1 EP2944243 B1 EP 2944243B1
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EP
European Patent Office
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spring
care appliance
control element
floor care
appliance according
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English (en)
French (fr)
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Thomas Stein
Hartmut Boll
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Stein and Co GmbH
Original Assignee
Stein and Co GmbH
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Publication date
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    • A47L9/2889—Safety or protection devices or systems, e.g. for prevention of motor over-heating or for protection of the user

Definitions

  • the invention relates to a floor care appliance as a brush vacuum cleaner with a brush attachment facing the floor for receiving at least one driven brush roller with an overload protection, wherein the brush attachment is connectable via a pivotable connecting element as a connecting piece for an attachable guide element as a handle with handle and dust collection device via corresponding connections, wherein at least one electric motor is arranged as a drive for a suction fan and as a drive for the brush roller, and wherein the brush roller is associated with a unit for torque detection and a shutdown of the drive via a controlled by the torque detection switch when a torque threshold is exceeded in case of overload.
  • the object of the invention is to allow for generic Bürststaubsauger with a shutdown in the event of overload, a circuit arrangement with an internal electrical switch and to ensure a mechanical switching option for an on-off position from the outside.
  • a movable spring-loaded control actuates an electrical switch and locks in the cocked position, wherein an external actuating element is coupled to the control and the control engages by operating the actuating element and the electrical switch is closed in the cocked position and in the relaxed position, and the torque sensing unit controls a mechanical trip element and releases the detent of the control, wherein the spring tension moves the control and opens the electrical switch.
  • the detent in the locked state of the control by operation of the actuating element, the detent is releasable.
  • the spring-loaded control element is arranged in a stationary guide and the control element is connected to the actuating element via a coupling element.
  • both end positions of the actuating element are formed as an on and off position.
  • control is mounted translationally.
  • control is rotatably mounted.
  • the arrangement for latching is designed as a link element in the control, in which a stationary mounted locking element, such as a hook engages and the blocking element via a positive connection, the force of the spring - first spring - receives and the blocking element over an associated spring - second spring - held in guideways of the link element and is guided depending on the direction of movement of the control element, wherein a guide path, the blocking element feeds a stop of the link element and a further guideway for releasing the blocking element, and that for overload shutdown the blocking element in a additional degree of freedom from the stop of the gate element by the spring of the control against the force of the spring of the locking element can be lifted out, and the additional degree of freedom of the locking element is substantially transverse to the direction of force of the spring of the control and the additional degree of freedom of the blocking element can be released by the switching element of the torque detection unit.
  • a stationary mounted locking element such as a hook engages and the blocking element via a positive connection
  • the force of the spring - first spring - receives and
  • the blocking element is formed from a wire in the form of a hook having an eyelet for stationary mounting at one end and on the other side has an angled end for engagement in the link element.
  • the blocking element in the region of the articulation has the associated spring which presses the angled end into the link element.
  • the electrical switch is arranged as the main switch of the floor care device.
  • Another embodiment consists in that the on and off position is assigned a separate switch for the alternating switching function.
  • a brush attachment 1 is connected via a pivotable connecting element 3 as a connecting piece with an attachable filter housing 2.
  • the brush attachment 1 has an electric drive 4 for a brushing roller 5 via a drive train 6, 7 and at the same time for a suction blower not shown in greater detail.
  • a unit 8 is arranged for torque detection.
  • a torque threshold is exceeded via a pivotable lever 9
  • a lever arm 10 is actuated via a trigger mechanism and actuated by transmission elements 13 with a spring-loaded switching element or control element 14, an electrical switch 11 for switching off the drive 4.
  • the pivotable lever 9 is triggered via an eddy current disc, wherein the lever 9 carries a magnet.
  • other controls of the lever arm 10 are possible.
  • the switch 11 is additionally switchable in parallel by an external actuating element 12 with an on and off position on the outer part of the brush attachment 1, wherein via the spring-loaded switching element 14 and a coupling element 16, the switching position of the switch 11 at shutdown above a torque threshold by overload the actuator 12 transmits and the on position is adjustable again.
  • the control element 14 as a control rod is arranged via a stationary slide guide 23, which is acted upon by an associated spring 15, wherein the control element 14 is adjustable by the spring 15 in the direction of an off position of the switch 11.
  • the control element 14 is connected to the connection with the outer actuating element 12 via the coupling element 16 and thus the pivotally arranged actuating element 12 is connected to the control element 14 and an on and off position on the switch 11 transferable.
  • control element 14 has a corresponding control cam 17 to the switch 11 as a rocker switch, which performs the on or off of the drive 4 according to the position of the control element 14.
  • the guided control element 14 is adjusted by the spring 15 in the off position of the main switch 11 and is connected via the coupling element 16 with the outer actuating element 12.
  • the off position is limited by a locking arrangement formed as a link element 18 of the control element 14, wherein a stationary mounted locking element in the form of a hook member 19 engages with its angled end 20 in the link element 18 and is limited.
  • the hook member 19 is fixed for storage via an eyelet 21 and held biased by a spring 22 and engages with its angled end 20 in a guideway of the link element 18 a.
  • the control element 14 In an on position, which is adjustable via the actuating element 12, the control element 14 is displaced against the force of the spring 15 and the hook member 19 is held via a guide track in the link element 18 by a stop. In these switching movements, the hook element 19 is held on the associated switching element 10 in the link element 18 with their guideways.
  • the switching element 10 releases the guideways of the link element 18, so that the hook member 19 jumps out of the link element 18 and thus the control element 14 is adjustable by the spring 15 in an off position.
  • the actuator is set in the off position.
  • a mechanical release element Transmission elements actuated an electrical switch for the main switch for the shutdown of the drive above a torque threshold.
  • the switch is additionally connected in parallel by an external actuating element with an on and off position by a spring-loaded control element and a coupling element, wherein the switching position of the switch when switched off by overload, the actuating element is adjustable in an off position by the spring-loaded control.
  • the on and off position of the main switch is parallel adjustable by the actuator.
  • the control is in this case held in the on position by the associated spring in an arrangement for latching of the control element, wherein by adjusting the control via the actuating element against the pressure of the spring unlocking as off position is adjustable.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Bodenpflegegerät als Bürststaubsauger mit einem dem Boden zugewandten Bürstvorsatz zur Aufnahme mindestens einer angetriebenen Bürstwalze mit einer Überlastsicherung, wobei der Bürstvorsatz über ein verschwenkbares Verbindungselement als Anschlussstutzen für ein aufsetzbares Führungselement als Handhabe mit Handgriff und Staubsammelvorrichtung über korrespondierende Anschlüsse verbindbar ist, wobei mindestens ein elektrischer Motor als Antrieb für ein Sauggebläse sowie als Antrieb für die Bürstwalze angeordnet ist, und wobei der Bürstwalze eine Einheit zur Drehmomenterfassung zugeordnet ist und eine Abschaltung des Antriebs über einen durch die Drehmomenterfassung gesteuerten Schalter bei Überschreiten einer Drehmomentschwelle bei Überlast erfolgt.
  • Es ist bekannt, Sicherheitsvorrichtungen für Bürststaubsauger auszubilden, die bei Überlast und Blockieren der angetriebenen Bürstwalze eine mechanische oder elektronische Entkopplung durchführen. Hierbei ist vorgesehen, entweder durch Rutschen eines kraftschlüssig angeordneten Riemens zum Antrieb durch eine eingebaute Rutsch- oder Ratschenkupplung mit einer Steuerung, die die die Leistung des Antriebs überwacht, eine elektronische Abschaltung vorzunehmen oder über eine Drehmomentmessung und -auswertung durch Mikrocontroller mit anschließender elektronisch ausgelöster Abschaltung des elektrischen Antriebs eine elektronische Abschaltung vorzunehmen. Insbesondere bei Geräten mit nur einem Motor für Gebläse und Bürstantrieb ist dieses nur sehr aufwendig und kostenintensiv zu lösen, um eine lange Standfestigkeit und Betriebssicherheit zu gewährleisten. Zusätzlich besteht der Mangel, dass neben den gesteuerten Abschaltvorrichtungen immer ein zusätzlicher Schalter als Hauptschalter erforderlich und ein relativ großer Aufwand für elektronische Steuerungen gegeben ist. Druckschriftlich ist ein beispielhaftes Bodenpflegegerät in der US 5 056 175 A der Anmelderin gezeigt. Weiterer Stand der Technik ist aus der US 2012/0324674 A1 und aus der DE 32 04 272 A1 bekannt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, für gattungsgemäße Bürststaubsauger mit einer Abschaltung bei Überlast eine Schaltungsanordnung mit einem innenliegenden elektrischen Schalter zu ermöglichen und eine mechanische Schaltmöglichkeit für eine Ein-Aus-Position von außen zu gewährleisten.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass ein bewegliches federgespanntes Steuerelement einen elektrischen Schalter betätigt und in der gespannten Position einrastet, wobei ein außenliegendes Betätigungselement mit dem Steuerelement gekoppelt ist und das Steuerelement durch Bedienung des Betätigungselementes einrastet und der elektrische Schalter in der gespannten Position geschlossen und in der entspannten Position geöffnet ist sowie die Einheit zur Drehmomenterfassung ein mechanisches Auslöseelement steuert und die Rastung des Steuerelements freigibt, wobei die Federspannung das Steuerelement bewegt und den elektrischen Schalter öffnet.
  • Damit ist es möglich, den elektrischen Schalter durch ein am Bürstvorsatz angeordnetes außenliegendes mechanisches Betätigungselement zu schalten und unabhängig hiervon bei Überlastabschaltung das Betätigungselement in eine Aus-Position einzustellen.
  • Hierbei ist vorgesehen, dass im eingerasteten Zustand des Steuerelements durch Bedienung des Betätigungselements die Rastung lösbar ist.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das federgespannte Steuerelement in einer ortsfesten Führung angeordnet ist und das Steuerelement mit dem Betätigungselement über ein Koppelelement verbunden ist.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass beide Endlagen des Betätigungselements als Ein- und Aus-Position ausgebildet sind.
  • Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Steuerelement translatorisch gelagert ist.
  • Alternativ ist vorgesehen, dass das Steuerelement rotatorisch gelagert ist.
  • Eine vorteilhafte Anordnung besteht darin, dass die Anordnung zur Rastung als Kulissenelement im Steuerelement ausgebildet ist, in die ein ortsfest gelagertes Sperrelement, wie ein Haken, eingreift und das Sperrelement über eine formschlüssige Verbindung die Kraft der Feder - erste Feder - aufnimmt und das Sperrelement über eine zugehörige Feder - zweite Feder - in Führungsbahnen des Kulissenelements gehalten und abhängig von der Bewegungsrichtung des Steuerelements geführt ist, wobei eine Führungsbahn das Sperrelement einem Anschlag des Kulissenelements zuführt und eine weitere Führungsbahn zur Freigabe des Sperrelements dient, und dass zur Überlastabschaltung das Sperrelement in einem zusätzlichen Freiheitsgrad vom Anschlag des Kulissenelements durch die Feder des Steuerelements gegen die Kraft der Feder des Sperrelements heraushebbar ist, und der zusätzliche Freiheitsgrad des Sperrelements im Wesentlichen quer zur Kraftrichtung der Feder des Steuerelements verläuft und der zusätzliche Freiheitsgrad des Sperrelements durch das Schaltelement der Einheit zur Drehmomenterfassung freigebbar ist.
  • Eine einfache Ausbildung wird dadurch geschaffen, dass das Sperrelement aus einem Draht in Form eines Hakens gebildet ist, der an einem Ende eine Öse zur ortsfesten Lagerung aufweist und auf der anderen Seite ein abgewinkeltes Ende zum Eingriff in das Kulissenelement aufweist.
  • Hierzu wird ferner vorgeschlagen, dass das Sperrelement im Bereich der Anlenkung die zugeordnete Feder aufweist, die das abgewinkelte Ende in das Kulissenelement drückt.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass der elektrische Schalter als Hauptschalter des Bodenpflegegeräts angeordnet ist.
  • Eine weitere Ausbildung besteht darin, dass der Ein- und Aus-Position jeweils ein eigener Schalter zur Wechselschaltfunktion zugeordnet ist.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Bürststaubsauger mit einem Bürstvorsatz und einem aufgesetzten Filtergehäuse;
    Fig. 2
    einen Bürstvorsatz in perspektivischer Darstellung mit Drehmomenterfassung und Schaltelementen;
    Fig. 3
    eine Seitenansicht einer Wirbelstromscheibe einer Einheit zur Drehmomenterfassung mit zugeordnetem Schwenkhebel zur Abschaltung;
    Fig. 4
    eine schaubildliche Darstellung von Übertragungselementen mit steuerbarem Hauptschalter und außenliegendem Betätigungselement;
    Fig. 5 und
    6 eine Prinzipdarstellung einer Steuerstange mit einem Kulissenelement als Verriegelungsanordnung in einer Aus-Position des Hauptschalters;
    Fig. 7 und 8
    eine Prinzipdarstellung gemäß Fig. 5 und 6 in einer Ein-Position und
    Fig. 9 und 10
    eine Prinzipdarstellung gemäß Fig. 5 und 6 nach einer Sicherheitsabschaltung.
  • Bei einem Bürststaubsauger ist ein Bürstvorsatz 1 über ein schwenkbares Verbindungselement 3 als Anschlussstutzen mit einem aufsetzbaren Filtergehäuse 2 verbunden. Der Bürstvorsatz 1 besitzt einen elektrischen Antrieb 4 für eine Bürstwalze 5 über einen Antriebsstrang 6,7 und gleichzeitig für ein nicht näher dargestelltes Sauggebläse.
  • Im Antriebstrang 6,7 ist eine Einheit 8 zur Drehmomenterfassung angeordnet. Hierbei wird beim Überschreiten einer Drehmomentschwelle über einen schwenkbaren Hebel 9 ein Hebelarm 10 über eine Auslösemechanik betätigt und durch Übertragungselemente 13 mit einem federgespannten Schaltelement bzw. Steuerelement 14 ein elektrischer Schalter 11 zur Abschaltung des Antriebs 4 betätigt. Hierbei wird der schwenkbare Hebel 9 über eine Wirbelstromscheibe ausgelöst, wobei der Hebel 9 einen Magneten trägt. Selbstverständlich sind auch andere Ansteuerungen des Hebelarmes 10 möglich.
  • Der Schalter 11 ist zusätzlich parallel durch ein außenliegendes Betätigungselement 12 mit einer Ein- und Aus-Position am außenliegenden Teil des Bürstvorsatzes 1 schaltbar, wobei über das federgespannte Schaltelement 14 und ein Koppelelement 16 die Schaltstellung des Schalters 11 bei Abschaltung oberhalb einer Drehmomentschwelle durch Überlast auf das Betätigungselement 12 überträgt und die Ein-Position wieder einstellbar ist.
  • Das Steuerelement 14 als Steuerstange ist über eine ortsfeste Schlittenführung 23 angeordnet, die von einer zugeordneten Feder 15 beaufschlagt wird, wobei das Steuerelement 14 durch die Feder 15 in Richtung einer Aus-Position des Schalters 11 einstellbar ist. Das Steuerelement 14 ist dabei zur Verbindung mit dem außenliegenden Betätigungselement 12 über das Koppelelement 16 verbunden und somit das schwenkbar angeordnete Betätigungselement 12 mit dem Steuerelement 14 verbunden und eine Ein- und Aus-Position auf den Schalter 11 übertragbar.
  • Um die vorgenannten Schaltbewegungen durchzuführen, besitzt das Steuerelement 14 einen korrespondierenden Steuernocken 17 zum Schalter 11 als Wippschalter, der nach Lage des Steuerelementes 14 die Ein- oder Ausschaltung des Antriebs 4 durchführt.
  • Das geführte Steuerelement 14 wird durch die Feder 15 in die Aus-Position des Hauptschalters 11 eingestellt und ist über das Koppelelement 16 mit dem außenliegenden Betätigungselement 12 verbunden. Die Aus-Position wird durch eine gebildete Verriegelungsanordnung als Kulissenelement 18 des Steuerelementes 14 begrenzt, wobei ein ortsfest gelagertes Sperrelement in Form eines Hakenelementes 19 mit seinem abgewinkelten Ende 20 in das Kulissenelement 18 eingreift und begrenzt wird. Hierzu ist das Hakenelement 19 zur Lagerung über eine Öse 21 festgelegt und durch eine Feder 22 beaufschlagt gehalten und greift mit seinem abgewinkelten Ende 20 in eine Führungsbahn des Kulissenelementes 18 ein. Bei einer Ein-Position, die über das Betätigungselement 12 einstellbar ist, wird das Steuerelement 14 gegen die Kraft der Feder 15 verschoben und das Hakenelement 19 über eine Führungsbahn in dem Kulissenelement 18 durch einen Anschlag gehalten. Bei diesen Schaltbewegungen wird das Hakenelement 19 über das zugeordnete Schaltelement 10 im Kulissenelement 18 mit ihren Führungsbahnen gehalten.
  • Bei einer Sicherheitsabschaltung gibt das Schaltelement 10 die Führungsbahnen des Kulissenelementes 18 frei, so dass das Hakenelement 19 aus dem Kulissenelement 18 springt und somit das Steuerelement 14 durch die Feder 15 in eine Aus-Position einstellbar ist. Damit wird auch das Betätigungselement in die Aus-Position eingestellt.
  • Für einen Bürststaubsauger mit einer Sicherheitsabschaltung des Antriebs über eine Drehmomenterfassung der Bürstwalze bei Überlast ist vorgesehen, dass ein mechanisches Auslöseelement durch Übertragungselemente einen elektrischen Schalter für den Hauptschalter für die Abschaltung des Antriebs oberhalb einer Drehmomentenschwelle betätigt. Hierbei ist der Schalter zusätzlich parallel durch ein außenliegendes Betätigungselement mit einer Ein- und Aus-Position durch ein federbelastetes Steuerelement und ein Koppelelement verbunden, wobei durch das federbelastete Steuerelement die Schaltstellung des Schalters bei Abschaltung durch Überlast das Betätigungselement in eine Aus-Position verstellbar ist. Die Ein- und Aus-Position des Hauptschalters ist dabei durch das Betätigungselement parallel einstellbar. Das Steuerelement wird hierbei in der Ein-Position durch die zugeordnete Feder in einer Anordnung zur Rastung des Steuerelementes gehalten, wobei durch Verstellen des Steuerelementes über das Betätigungselement gegen den Druck der Feder eine Entriegelung als Aus-Position einstellbar ist.

Claims (11)

  1. Bodenpflegegerät als Bürststaubsauger, mit einem dem Boden zugewandten Bürstvorsatz (1) zur Aufnahme mindestens einer angetriebenen Bürstwalze (5) mit einer Überlastsicherung, wobei der Bürstvorsatz (1) über ein verschwenkbares Verbindungselement als Anschlussstutzen für ein aufsetzbares Führungselement als Handhabe mit Handgriff und Staubsammelvorrichtung über korrespondierende Anschlüsse verbindbar ist, wobei mindestens ein elektrischer Motor als Antrieb für ein Sauggebläse sowie als Antrieb für die Bürstwalze (5) angeordnet ist, wobei der Bürstwalze (5) eine Einheit (8) zur Drehmomenterfassung zugeordnet ist und eine Abschaltung des Antriebs über einen durch die Drehmomenterfassung gesteuerten Schalter bei Überschreiten einer Drehmomentschwelle bei Überlast erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass ein bewegliches federgespanntes Steuerelement (14) einen elektrischen Schalter (11) betätigt und in einer gespannten Position einrastet, wobei ein außenliegendes Betätigungselement (12) mit dem Steuerelement (14) gekoppelt ist und das Steuerelement (14) durch Bedienung des Betätigungselementes (12) einrastet, wobei der elektrische Schalter (11) in der gespannten Position geschlossen und in der entspannten Position geöffnet ist, wobei die Einheit (8) zur Drehmomenterfassung ein mechanisches Auslöseelement (10) steuert und die Rastung (18) des Steuerelements (14) freigibt, und wobei die Federspannung das Steuerelement (14) bewegt und den elektrischen Schalter (11) öffnet.
  2. Bodenpflegegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im eingerasteten Zustand des Steuerelements (14) durch Bedienung des Betätigungselements (12) die Rastung (18) lösbar ist.
  3. Bodenpflegegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das federgespannte Steuerelement (14) in einer ortsfesten Führung (23) angeordnet ist und das Steuerelement (14) mit dem Betätigungselement (12) über ein Koppelelement (16) verbunden ist.
  4. Bodenpflegegerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Endlagen des Betätigungselements (12) als Ein- und Aus-Position ausgebildet sind.
  5. Bodenpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (14) translatorisch gelagert ist.
  6. Bodenpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (14) rotatorisch gelagert ist.
  7. Bodenpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur Rastung als Kulissenelement (18) im Steuerelement (14) ausgebildet ist, in die ein ortsfest gelagertes Sperrelement (19), wie ein Haken, eingreift und das Sperrelement (19) über eine formschlüssige Verbindung die Kraft der Feder (15) - erste Feder - aufnimmt und das Sperrelement (19) über eine zugehörige Feder (22) - zweite Feder - in Führungsbahnen des Kulissenelements (18) gehalten und abhängig von der Bewegungsrichtung des Steuerelements (14) geführt ist, wobei eine Führungsbahn das Sperrelement (19) einem Anschlag des Kulissenelements (18) zuführt und eine weitere Führungsbahn zur Freigabe des Sperrelements (19) dient, wobei zur Überlastabschaltung das Sperrelement (19) in einem zusätzlichen Freiheitsgrad vom Anschlag des Kulissenelements (18) durch die Feder (15) des Steuerelements (14) gegen die Kraft der Feder (22) des Sperrelements (19) heraushebbar ist, wobei der zusätzliche Freiheitsgrad des Sperrelements (19) im Wesentlichen quer zur Kraftrichtung der Feder (15) des Steuerelements (14) verläuft und durch das Schaltelement (10) der Einheit (8) zur Drehmomenterfassung freigebbar ist.
  8. Bodenpflegegerät nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (19) aus einem Draht in Form eines Haken gebildet ist, der an einem Ende eine Öse (21) zur ortsfesten Lagerung aufweist und auf der anderen Seite ein abgewinkeltes Ende (20) zum Eingriff in das Kulissenelement (18) aufweist.
  9. Bodenpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (19) im Bereich der Anlenkung die zugeordnete Feder (22) aufweist, die das abgewinkelte Ende in das Kulissenelement (18) drückt.
  10. Bodenpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Schalter (11) als Hauptschalter des Bodenpflegegeräts angeordnet ist.
  11. Bodenpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Aus-Position jeweils ein eigener Schalter zur Wechselschaltfunktion zugeordnet ist.
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