WO2005087074A1 - Verfahren zum betreiben eines staubsaugers mit einer saugdüse sowie staubsauger mit einer saugdüse - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines staubsaugers mit einer saugdüse sowie staubsauger mit einer saugdüse Download PDF

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WO2005087074A1
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vacuum cleaner
suction nozzle
force
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vacuum
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PCT/EP2004/053274
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Frank Meyer
Dirk Hellrung
Martin Fieseler
Dirk Röllinghoff
Markus Cornelissen
Dirk Schmidt
Andreas Lamping
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Vorwerk & Co. Interholding Gmbh
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    • A47L9/2831—Motor parameters, e.g. motor load or speed

Definitions

  • the invention first relates to a method for operating a vacuum cleaner with a suction nozzle, wherein a suction air volume flow is generated by motor in the vacuum cleaner, by means of which a negative pressure is created in the suction nozzle, and one that occurs during the method (overrun and / or pull operation) of the vacuum cleaner Force loading, which ultimately affects the user as thrust or tensile resistance, is measured.
  • a method of the type in question is known from W097 / 26819 A2.
  • a method is specified by means of which the respective instantaneous direction of movement, ie the direction of displacement of the suction nozzle, is detected and the vacuum which acts upon it is varied as a function thereof.
  • This solution results from the knowledge that, in particular when vacuuming carpets, there is a relatively high negative pressure in the area of the suction mouth corresponding to the floor to be maintained, which negative pressure in itself ultimately has a resistance for the user. Due to the actuation of the suction nozzle by the user, usually with the aid of a rigid handle, e.g. w. Another resistance occurs in the suction pipe or the like, which varies depending on the direction of travel of the suction nozzle.
  • the force load is measured in overrun mode and the thrust resistance is leveled. It is further preferred that the force load is measured in both the pushing and pulling operations and, as a result, both the pushing and pulling resistance is regulated to approximately the same level.
  • the action takes place through a change in the negative pressure in the suction nozzle, with a measure being selected with regard to the change in negative pressure which achieves an appropriate, constant force load for the user with an optimal cleaning result, in particular based on the surface. This proves to be particularly advantageous in that, depending on the type of carpet, only certain maximum volume flows are required for carpet cleaning in order to optimally clean the carpet. Higher volumetric flows would only be higher, wanted to generate pushing or pulling forces.
  • a constant adjustment of cleaning performance and force load can be achieved, whereby in addition to the nature of the floor to be cleaned, further parameters for variation can also be consulted, such as the type and operating state of the suction nozzle and / or the pressure load by the user, for example, via the suction pipe onto the suction nozzle.
  • the force load which affects the user as thrust or pull resistance, can be measured in the area of an actuating rod, for example in the area of a suction pipe or a handle of the vacuum cleaner.
  • a force sensor sits in the power flow chain e.g. between the handle of the vacuum cleaner for handheld vacuum cleaners or the suction pipe for cylinder vacuum cleaners and the suction nozzle.
  • This force sensor registers the pushing force in both pulling and pushing operations.
  • the measured variable serves as an input signal to a control system which, for example, influences the vacuum at the suction nozzle in such a way that the pushing force corresponds to a predetermined target.
  • the force load in the suction nozzle can be measured.
  • suction nozzles which have a rotatable brush for soil cultivation which can be driven by an electric motor, it is proposed that the current consumption of the brush motor be evaluated in addition to the force load.
  • the change in vacuum is carried out disproportionately or disproportionately to the measured pressure force and / or output of the brush motor.
  • the shear and / or tensile resistance can also be regulated to an appropriate level for the user by activating the traversing drive, even on floors which, due to their design or because of the degree of contamination, have to be cleaned with an increased cleaning performance and thus with an increased vacuum ,
  • the traversing drive can only be activated in overrun mode.
  • the change in the negative pressure to act on the thrust resistance and / or the pull resistance is further preferably carried out by varying a secondary air opening and / or changing the speed of a fan wheel.
  • a secondary air opening can be provided in the suction nozzle, the opening cross section of which is changed more or less depending on the measured load.
  • the change in the negative pressure can also take place by electrical control of the motor power or speed of the fan wheel generating the suction air volume flow.
  • the vacuum can also be changed by regulating the suction power cross section, for example by controlling a rotary flap in the suction line. The distance between the suction nozzle base and the floor to be cleaned can also be varied to change the vacuum.
  • the method according to the invention increases the ease of use nes vacuum cleaner considerably.
  • the suction power in pushing and pulling operation can be kept constant on a wide variety of surfaces (carpets of different densities or hard floors), which means that a simple and sensible force limitation with an automatic function is achieved for the user.
  • Next is an indirect identification of the floor coverings using existing physical parameters or the use of special measuring sensors such. B. vacuum sensors, etc. conceivable, which parameters can optionally also be used for thrust resistance regulation.
  • the invention further relates to a vacuum cleaner with a suction nozzle and a motor-driven fan wheel for generating a suction-air volume stiOm, through which a negative pressure is created in the suction nozzle, a force measuring device being provided in the vacuum cleaner, for example a vacuum cleaner handle is to determine a force load that ultimately has an effect on the user as thrust or tensile resistance, which in any case determines a compressive force in overrun mode.
  • a vacuum cleaner of the type in question is known from the aforementioned W097 / 26819 A2.
  • a vacuum cleaner is described there, which has sensor means which respond to the respective direction of movement (forward, backward) of the suction nozzle and furthermore has switching means which vary the vacuum or the air flows in the area of the suction nozzle as a function of the detected direction of movement ,
  • the sliding resistance be acted upon automatically depending on the force load detected.
  • the thrust resistance being acted on as a function of the detected value, which ultimately has a positive effect for the user.
  • the airflow window is automatically set accordingly, so that the User always receives an optimal cleaning result related to the surface and the pushing force does not increase unnecessarily.
  • the essence of the invention is the detection of the pushing force of the suction nozzle and the feedback on suitable devices for adapting the thrust resistance.
  • the force load is measured in overrun mode and the thrust resistance is leveled. It is further preferred that the force load is measured both in the pushing and pulling operations and as a result both the pushing and pulling resistance is regulated to approximately the same level.
  • the action takes place through a change in the negative pressure in the suction nozzle, with a measure being chosen with regard to the change in negative pressure which achieves an appropriate, constant force load for the user with an optimal cleaning result, in particular related to the background.
  • This proves to be particularly advantageous in that, depending on the type of carpet, only certain maximum volume flows are required for carpet cleaning in order to optimally clean the carpet. Higher volume flows would only generate higher pushing or pulling forces that the user does not want.
  • a constant adaptation of cleaning performance and force load can be achieved, whereby in addition to the nature of the floor to be cleaned, further parameters for variation can also be consulted, such as the type and operating state of the suction nozzle and / or Pressure load by the user, for example, via the suction pipe on the suction nozzle.
  • the force load which affects the user as thrust or tensile resistance, can be measured in the area of an actuating rod, for example in the area of a suction pipe or a handle of the vacuum cleaner.
  • a force sensor is located in the power flow chain, for example, between the handle of the vacuum cleaner for hand vacuum cleaners or the suction pipe for cylinder vacuum cleaners and the suction nozzle.
  • This force sensor registers the pushing force in both pulling and pushing operations.
  • the measured A variable serves as an input signal to a control system which, for example, influences the vacuum at the suction nozzle in such a way that the pushing force corresponds to a predetermined target.
  • the force load in the suction nozzle can be measured. There is also the possibility of changing the force in the area of a joint between the vacuum cleaner and
  • Measure suction nozzle in addition, also at other places in the area of the vacuum cleaner or suction nozzle that are influenced by force.
  • the change in vacuum is carried out in proportion to the measured pressure force.
  • the change in vacuum is carried out disproportionately or disproportionately to the measured pressure force.
  • the shear and / or tensile resistance can also be regulated to an appropriate level for the user by activating the traversing drive, even in the case of floors which, due to their design or because of the degree of soiling, have to be cleaned with an increased cleaning performance and thus with an increased vacuum ,
  • the traversing drive can only be activated in overrun mode.
  • the change in the vacuum for acting on the thrust resistance and / or the pull resistance is further preferably carried out by varying a secondary air opening and / or changing the speed of a fan wheel. Accordingly, an auxiliary air opening can be provided in the suction nozzle, the opening cross section of which is changed more or less depending on the measured load.
  • the change in the negative pressure can also take place by electrical control of the motor power or speed of the fan wheel generating the suction air volume flow.
  • a change in vacuum can also be achieved, for example, by controlling a rotary flap in the suction line to vary the cable diameter.
  • a change in vacuum is achieved by changing the distance between the suction nozzle base and the surface to be cleaned. The force is primarily measured in the direction of the stick or suction tube, and accordingly in the direction of action. It is also conceivable to use a conversion to measure and use the force parallel to the ground.
  • the measuring points in question are the vacuum cleaner handle on a hand-held vacuum cleaner, the suction pipe on a floor vacuum cleaner, the joint on the attachment, the coupling point to the vacuum cleaner, the connecting piece on the vacuum cleaner or also a point in the attachment or the suction nozzle that is influenced by force.
  • the force measuring device can consist of a strain gauge. Alternatively, the arrangement of a force sensor, a capacitive sensor, a piezoresistive sensor, a Faraday sensor or a pressure sensor is also conceivable.
  • the force measuring device can also consist of a spring-travel system with limit switches. In a further alternative embodiment it is provided that the force measuring device consists of a continuously operating signal transmitter.
  • a combination of the various power sneezing devices is also conceivable.
  • the force measurement can be carried out by means of a strain gauge arranged on a plastic part of the joint shell. Alternatively, the force is measured on a metal plate, which is inserted into a plastic part.
  • a force shunt may be used, e.g. B. be used by means of a leaf spring.
  • a spring-travel system using a potentiometer track or limit switches or, moreover, using an optical trigger is also conceivable.
  • a kap aziti er sensor can, for example. be arranged between a suction port and the air duct.
  • the change in the light intensity or the refractive index is measured via this.
  • a detection of the path or the force is also set up via a spring-displacement system as an eccentric between a joint piece and chassis possible.
  • a certain moment or a force that opposes the pushing force of the user can be applied via springs. This change in route can be queried accordingly.
  • the power consumption of a motor and / or a rotational speed of a rotating brush located in the suction nozzle can be evaluated.
  • a parking switch via which at least the drive motor of the brush is switched off to protect the floor covering when the vacuum cleaner is at a standstill despite the suction fan motor being running.
  • a parking switch can be dispensed with by the configuration according to the invention.
  • the force measuring device recognizes the rest position since there are no thrust or tensile loads.
  • the rotating brush is therefore switched off automatically.
  • the system can also be tared via this parking position.
  • the park position is recognized and evaluated, the weight of the vacuum cleaner housing, the suction pipe and / or the suction hose acting on the suction nozzle or on the front attachment serving as tare weight.
  • Taring is also possible in any other defined rest position and, moreover, also by averaging from the measured values for the forward and return stroke.
  • the rotating brush can also be controlled with regard to the speed. It has proven to be particularly advantageous that the acquisition of gravimetric, precise measured variables is not absolutely necessary. Only changes to a system zero point need to be recorded and evaluated.
  • the connected vacuum cleaner can also recognize which volume flow window is required for the optimal cleaning result via an electrical code in the attachment or suction nozzle.
  • the type of carpet can also be recognized by means of a rotating brush in the suction nozzle. The speed of the brush on the carpet, the current consumption of this related motor or the wear of the bristles can be used as parameters.
  • the parameters are measured when the brush is freewheeling and when in use on the floor, which achieves a calibration of the system.
  • Hard floors can also be recognized and adjusted due to the free running of the rotating brushes.
  • the individual limit values for the different floors are stored, for example, in a table of values in the respective front attachment and thus control the vacuum cleaner.
  • regulation by default is also possible.
  • the pushing force can be selected as the manipulated variable by the user. So z. B. the adjustment of the pushing force to different user groups (older, frail, etc.) possible.
  • the solution according to the invention creates a vacuum cleaner with increased ease of use.
  • the suction power in pushing and pulling operation can be kept constant on a wide variety of surfaces (carpets of different densities or hard floors), which means that the user can easily and sensibly limit the pushing force with an automatic function. Furthermore, an indirect identification of the floor coverings using existing physical parameters or the use of special measuring sensors such as B. vacuum sensors, etc. conceivable, which parameters can optionally also be used for thrust resistance regulation.
  • Figure 1 shows a vacuum cleaner according to the invention with a suction nozzle in a perspective view
  • Figure 2 is a schematic sectional view through a suction nozzle with arrangement of several alternative or also combined force measuring devices;
  • FIG. 3 shows a principle circuit to explain the method according to the invention
  • Figure 4 is a sectional view of Figure 2, relating to another embodiment.
  • FIG. 1 shows a vacuum cleaner 1 in the form of a handheld vacuum cleaner, to which a suction nozzle 2 in the form of an attachment is assigned both electrically and in terms of flow technology.
  • the suction nozzle 2 has in the usual way a suction space 3 which extends transversely to the usual direction of movement (r, r ') and which is assigned to the end region of the suction nozzle 2 and is designed to cover almost the entire width thereof.
  • the suction chamber 3 opens towards the floor 4 to be cleaned in a suction mouth 5.
  • a suction channel 6 extends, which ends at the other end in a receiving nozzle 7 arranged at the rear of the suction nozzle 2.
  • the latter is used to connect the suction nozzle 2 to a suction pipe 8 of the vacuum cleaner 1 on the foot side.
  • the receptacle 7 forms a joint 9 in the suction nozzle 2 for the individual, angular adaptation of the vacuum cleaner 1 to the suction nozzle 2.
  • the suction chamber 3 or the suction mouth 5 is arranged upstream and downstream in each case one parallel to the suction chamber 3.
  • These sealing elements 10 can be vertically displaced in a known manner. So they are lowered to seal the suction chamber 3 when cleaning hard floors and protrude beyond the suction nozzle floor 11 to the approximately sealing system on the floor 4 to be cleaned. In contrast, when cleaning a carpet, these sealing elements 10 are raised.
  • the suction nozzle 2 has displacement wheels 12 in the rear area facing away from the suction space 3.
  • a brush 15 which can be driven by an electric motor 13 integrated in the suction nozzle 2 is arranged in the suction space 3. This is designed as a brush roller, which rotates in the center of the suction chamber 3 and rotates about an axis oriented in the suction chamber extension. The bristles of the brush 15 protrude downward above the suction nozzle base 11 from the suction mouth 5 for the mechanical brushing of the carpet to be cleaned.
  • a suction / blower motor 16 is arranged in the vacuum cleaner 1 to generate the suction air volume flow. This has a fan wheel, not shown, by means of which a negative pressure can be generated in the suction mouth 5 of the suction nozzle 2.
  • Such a force measuring device 17 can be arranged in the region of the vacuum cleaner handle 19 provided with a handle 18.
  • This force measuring device 17 can be a conventional pressure sensor 20 in this arrangement.
  • a force measuring device 17 can also be arranged in the area of the intake manifold 8, here, for example, in the form of a spring-travel system 21 with limit switches or continuously operating signal transmitters such as, for. B. a potentiometer can be formed.
  • a force measurement by means of strain gauges 22 in the area of the receptacle 7 is also conceivable, which strain gauges 22 is arranged on the receptacle 7 formed as a plastic part.
  • the force measurement can also be carried out on a metal plate inserted in the plastic part.
  • a force measurement can also take place via a spring-displacement system, which is arranged as an eccentric between the articulated receptacle 7 and the suction nozzle housing. A certain moment or a force that opposes the pushing force of the user can be applied via springs. This change in route can be queried accordingly.
  • the force measuring device 17 can also be provided in the area of a point in the suction nozzle 2 which is influenced by the force.
  • the force load values detected by the force measuring device 17 are preferably detected and evaluated both in overrun in the direction of the arrow r and in the pulling operation in the direction of the arrow r 'by a control unit 23 arranged in the suction nozzle 2.
  • This regulates the thrust resistance of the vacuum cleaner 1 as a function of the measured force load for example by changing the vacuum in the suction nozzle 2 or in the suction chamber 3.
  • This vacuum change can take place by changing the speed of the suction / blower motor 16 in the vacuum cleaner 1.
  • the negative pressure in the suction chamber 3 can be adjusted by varying a secondary air opening 24 in the suction nozzle 2.
  • This variation is carried out by adapting the cross-section of the secondary air opening 24, for example in a slide-controlled manner.
  • a change in vacuum can also be carried out by controlling a rotary folder 30 which is shown schematically in FIG. 4 and by means of which a change in cross section of the suction channel 6 can be achieved.
  • a change in the negative pressure can also be achieved by raising or lowering the suction nozzle 2 or the nozzle housing 31.
  • the nozzle housing 31, which carries the suction chamber 3 as well as the brush 15 and the suction channel 6, can be relatively displaced in the vertical direction in relation to a chassis 32 carrying the traversing wheels 12.
  • this force-dependent displacement takes place via a bellows 33 which can be pressurized and which is supported on the underside on the chassis 32 and on the upper side loads a support 34 rigidly connected to the housing 31. If the bellows 33 is actively acted upon, the housing 31 is raised thereby and the distance between the suction mouth 5 and the floor 4 to be cleaned is increased. The negative pressure is reduced.
  • the vacuum is reduced via the control unit 23, the constant measurement of the force load resulting in a constant adjustment of the thrust / pull resistance of the vacuum cleaner 1, and thus by varying the vacuum in the suction chamber 3.
  • the travel wheels 12 of the suction nozzle 2 can be driven by an electric motor.
  • the feed is automatically changed via the traversing wheels 12.
  • the speed and / or the direction of rotation of the brush 14 arranged in the suction space 3 can also be influenced.
  • the connected vacuum cleaner 1 can be electrically coded in the attachment or. the suction nozzle 2 recognize which volume flow window is required for the optimal cleaning result.
  • the attachment impresses an electrical detection signal on the vacuum cleaner 1.
  • the module for the electrical coding of the front attachment is provided with the reference number 25 in FIG.
  • the signal can consist of a voltage, a current, a resistance, a capacitance, a pulse train or a mixture of these components.
  • the signal can also be derived from a change in hidivity.
  • Another alternative is the possibility of a light or brightness signal, for example by arranging an LED in the suction nozzle and a downstream light guide to the control unit 23.
  • the volume flow window can be narrowed for carpet cleaning. Depending on the type of carpet, only certain maximum volume flows are required. necessary to optimally clean the carpet. If higher volume flows and a correspondingly higher vacuum in the suction space 3 are absolutely necessary - which would also lead to an undesirable increase in the pushing forces for the user - the automatic use of the already indicated, electromotively driven traversing wheels 12 is conceivable, for example.
  • the type of carpet can also be recognized in that parameters such as the speed and / or the current consumption of the electric motor 13 driving the brush 14 are recorded. Depending on the required accuracy, the parameters must be measured when the brush 14 is freewheeling and when it is in use on the floor 4. A calibration of the system is conceivable in this way.
  • the individual limit values for the different floors are stored in a table of values 26 stored in the control unit 23 of the respective attachment, by means of which the vacuum cleaner 1 is controlled.
  • a vacuum measurement in the suction space 3 can also serve as a detection or as a further auxiliary variable for regulating the thrust resistance.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers (1) mit einer Saugdüse (2), wobei in dem Staubsauger (1) motorisch ein Saug-Luftvolumenstrom erzeugt wird durch welchen in der Saugdüse (2) ein Unter­druck entsteht, wobei weiter eine beim Verfahren (Schubbetrieb und/oder Zugbetrieb) des Staubsaugers (1) auftretende Kraftbelastung, die sich für den Benutzer letztlich als Schub- oder Zugwiderstand auswirkt, gemessen wird, sowie einen derartigen Staubsauger. Um ein Verfahren sowie einen Staubsau­ger der in Rede stehenden Art in gebrauchsvorteilhafter Weise zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass selbsttätig, jedenfalls im Schubbetrieb in Abhängig­keit von einer gemessenen Kraftbelastung jedenfalls auf den Schubwiderstand des Staubsaugers (1) eingewirkt wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers mit einer Saugdüse sowie Staub sauger mit einer Saugdüse
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers mit einer Saugdüse, wobei in dem Staubsauger motorisch ein Saug- Luftvolumenstrom erzeugt wird, durch welchen in der Saugdüse ein Unterdruck entsteht, wobei weiter eine beim Verfahren (Schubbetrieb und/ oder Zugbetrieb) des Staubsaugers auftretende Kraftbelastiing, die sich für den Benutzer letztlich als Schub- oder Zugwiderstand auswirkt, gemessen wird.
Ein Verfahren der in Rede stehenden Art ist aus der W097/ 26819 A2 bekannt. In dieser ist ein Verfahren angegeben, mittels welchem die jeweilige momentane Bewegungsrichtung, d. h. die Verschieberichtung der Saugdüse erfasst und in Abhängigkeit zu dieser der zur Einwirkung gelangende Unterdruck variiert wird. Diese Lö sung resultiert aus der Erkenntnis, dass insbesondere bei einer Saugbearbeitung von Teppichböden ein relativ hoher Unterdruck im Bereich des mit dem zu pflegenden Boden korrespondierenden Saugmundes herrscht, welcher Unterdruck für sich genommen schon sich für den Benutzer letztlich als Widerstand auswirkt. Aufgrund der Betätigung der Saugdüse durch den Benutzer, in der Regel unter Zubilfenahme eines starren Griffes, bsp w . Saugrohres oder dergleichen tritt ein weiterer Widerstand auf, welcher je nach Verfahrrichtung der Saugdüse variiert. Je nach dem, ob die Saugdüse von dem Benutzer geschoben oder gezogen wird, werden unterschiedliche Anpress- und Arbeitsbedingungen für die Saugdüse geschaffen. Die in der vorgenannten WO-Anmeldung angegebene Lö sung reagiert in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Saugdüse durch Variation des Unterdrucks. Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein Verfahren der in Rede stehenden Art in gebrauchsvorteilhafter Weise zu verbessern.
Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass selbsttätig jedenfalls im Schubbetrieb in Abhängigkeit von einer gemessenen Kraftbelastung jedenfalls auf den Schub widerstand des Staubsaugers eingewirkt wird. Erfindungsgemäß erfolgt eine stetige Kontrolle der Kraftbelastung, wobei in Abhängigkeit von dem erfassten Wert auf den Schubwiderstand eingewirkt wird, was sich letztlich für den Benutzer positiv auswirkt. So wird je nach Untergrund und ggf. auch Gerätekombination automatisch auf ein entsprechendes Volumen- stromfenster eingestellt, so dass der Benutzer immer ein auf den Untergrund bezogenes optimales Reinigungsergebnis erhält und dabei die Schiebekraft nicht unnötig ansteigt. Kern der Erfindung ist die Erfassung der Schiebekraft der Saugdüse und die Rückkopplung auf geeignete Vorrichtungen zur Anpassung des Schubwiderstandes. Hierbei wird jedenfalls im Schubbetrieb die Kraftbelastung gemessen und der Schubwiderstand nivelliert. Bevorzugt wird weiter, dass sowohl im Schub- als auch im Zugbetrieb die Kraftbelastung ge- messen wird und in Folge dessen sowohl der Schub- als auch der Zugwiderstand auf ein annähernd gleiches Niveau reguliert wird. Diesbezüglich wird weiter vorgeschlagen, dass die Einwirkung durch eine Änderung des Unterdrucks in der Saugdüse erfolgt, wobei hinsichtlich der Unterdruckänderung ein Maß gewählt wird, welches eine angemessene, gleichbleibende Kraftbelastung für den Benutzer bei insbesondere auf den Untergrund bezogenem optimalen Reinigungsergebnis erreicht. Dies erweist sich insbesondere dahingehend als vorteilhaft, da zur Teppichreinigung je nach Teppichart nur bestimmte maximale Volumenströme erforderlich sind, um den Teppich optimal zu reinigen. Höhere Volumenströme würden lediglich auch höhere, vom Benutzer unge- wollte Schiebe- bzw. Zugkräfte erzeugen. Durch die stetige, selbständige Messung der Kraftbelastung ist eine stete Anpassung von Reinigungsleistung und Kraftbelastung erreichbar, wobei neben der Beschaffenheit des zu reinigenden Bodens auch weitere Parameter zur Variierung hinzugezogen werden können, so bspw. die Art und der Betriebszustand der Saugdüse und/ oder die Druckbelastung durch den Benutzer bspw. über das Saugrohr auf die Saugdüse. Die Kraftbelastung, welche sich für den Benutzer als Schub- oder Zugwiderstand auswirkt, kann im Bereich eines Betätigungsstabs, so bspw. im Bereich eines Saugrohrs oder eines Handgriffes des Staubsaugers gemessen werden. Ein Kraftsensor sitzt dabei in der Kraftflusskette bsp . zwischen Handgriff des Staubsaugers bei Handstaubsaugern oder des Saugrohres bei Bodenstaubsaugern und der Saugdüse. Dieser Kraftsensor registriert die Schiebekraft sowohl im Zug- als auch im Schubbetrieb. Die gemessene Größe dient als Eingangssignal einer Regelung, die bspw. den Unterdruck an der Saugdüse so beein- flusst, dass die Schiebekraft einem vorgegebenen Soll entspricht. Alternativ oder auch kombinativ hierzu kann die Kraftbelastung in der Saugdüse gemessen werden. Weiterbesteht auch die Möglichkeit, die Kraftbelastung im Bereich einer Gelenkstelle zwischen Staubsauger und Saugdüse zu messen; darüber hinaus auch an anderen kraftbeeinflussten Stellen im Bereich des Staub- saugers oder Saugdüse. Bei Saugdüsen, welche eine elektromotorisch antreibbare, rotierbare Bürste zur Bodenbearbeitung aufweisen, wird vorgeschlagen, dass zusätzlich zur Kraftbelastung die Stromaufnahme des Bürstenmotors ausgewertet wird. Hierdurch lassen sich auch kurzfristige Sprünge in der Schiebekraft, die vornehmlich durch den Wechsel des Bodenbelags verursacht werden, schnell und sicher detektieren. Der Motorstrom verändert sich sehr schnell bei einer Veränderung des Bodenbelags, wobei die Belastung üblicherweise bei Teppichböden hoch und bei Hartböden vergleichsweise klein ist. Da der Motorstrom jedoch auch von anderen Parametern wie Motorverschleiß oder Verschmutzungen zwischen Bürste und Bürstenaufnahme abhängt, wird verfah- rensgemäß nicht der Absolutwert des Motorstroms, sondern vielmehr die Veränderung desselben ausgewertet, da diese unabhängig vom Absolutwert ein deutliches Messsignal liefert. Die Unterdruckänderung wird proportional zur gemessenen Druckkraft und/ oder Leistung des Bürstenmotors durchgeführt. Alternativ ist auch denkbar, dass die Unterdruckänderung über- oder unterproportional zur gemessenen Druckkraft und/ oder Leistung des Bürstenmotors durchgeführt wird. Auch kann vorgesehen sein, dass der Staubsauger einen eigenen, einen Vorschub bewirkenden Verfahrantrieb aufweist, wobei weiter ggf. zusätzlich zu einer Änderung des Unterdrucks eine Änderung des Vor- schubs selbsttätig vorgenommen wird. Demzufolge ist auch bei Böden, welche aufgrund ihrer Gestaltung oder auch aufgrund des Verschmutzungsgrades mit einer erhöhten Reinigungsleistung und somit mit einem erhöhten Unterdruck gereinigt werden müssen, der Schub- und/ oder Zugwiderstand durch Aktivierung des Verfahrantriebs auf ein für den Benutzer angemessenes Niveau regu- lierbar. Hierbei kann bspw. der Verfahrantrieb lediglich im Schubbetrieb zugeschaltet werden. Die Änderung des Unterdrucks zur Einwirkung auf den Schubwiderstand und/ oder den Zugwiderstand wird weiter bevorzugt mittels einer Variierung einer Nebenluftöffnung und/ oder einer Drehzahlveränderung eines Lüfterrades durchgeführt. Entsprechend kann in der Saugdüse eine Ne- benluftöffnung vorgesehen sein, deren Öffnungsquerschnitt je nach gemessener Kraftbelastung mehr oder weniger verändert wird. Alternativ oder auch kom- binativ hierzu kann in Abhängigkeit von der gemessenen Kraftbelastung die Änderung des Unterdrucks auch durch elektrische Regelung der Motorleistung bzw. -drehzahl des den Saug-Luftvolumenstrom erzeugenden Lüfterrades er- folgen. Weiter alternativ kann eine Änderung des Unterdrucks auch durch eine Regulierung des Saug-leistungsquerschnitts erfolgen, so bspw. durch Steuerung einer Drehklappe in der Saugleitung. Auch kann zur Unterdruckänderung der Abstand zwischen Saugdüsenboden und zu reinigendem Boden variiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erhöht den Bedienungskomfort ei- nes Staubsaugers erheblich. Auf unterschiedlichsten Untergründen (Teppiche unterschiedlicher Dichte, oder Hartböden) kann die Saugleistung im Schub- und Zugbetrieb konstant gehalten werden, wodurch weiter eine einfache und sinnvolle ScMebekraftbegrenzung mit einer Automatikfunktion für den Benut- zer erreicht ist. Weiter ist eine indirekte Identifikation der Bo denbeläge mittels bestehender physikalischer Parameter oder Einsatz von Sondermesssensoren wie z. B. Unterdrucksensoren usw. denkbar, welche Parameter ggf. zusätzlich auch zur Schubwiderstandsregulierung herangezogen werden können.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Staubsauger mit einer Saugdüse und einem motorisch angetriebenen Lüfterrad zur Erzeugung eines Saug-Luft- volumenstiOm.es, durch welchen in der Saugdüse ein Unterdruck entsteht, wobei in dem Staubsauger, bspw. einem Staubsaugerstiel, eine Krafilmesseinrich- tung vorgesehen ist zur Ermittlung einer sich letztlich für den Benutzer als Schub- o der Zugwiderstand auswirkenden Kraftbelastung, die jedenfalls im Schubbetrieb eine Druckkraft ermittelt. Einen Staubsauger der in Rede stehenden Art ist aus der eingangs erwähnten W097/ 26819 A2 bekannt. Dort ist ein Staubsauger beschrieben, welcher Sensormittel aufweist, die auf die jeweilige Bewegungsrichtung (vorwärts, rückwärts) der Saugdüse ansprechen und dar- über hinaus weiter Schaltmittel besitzt, die den Unterdruck bzw. die Luftströmungen im Bereich der Saugdüse in Abhängigkeit zu der erfassten Bewegungsrichtung variieren. Um einen Staubsauger der in Rede stehenden Art bedienungsfreundlicher auszugestalten, wird vorgeschlagen, dass selbsttätig in Abhängigkeit der erfassten Kraftbelastung jedenfalls auf den Schiebewider- stand eingewirkt wird. Erfindungsgemäß erfolgt eine stetige Kontrolle der Kraftbelastung, wobei in Abhängigkeit von dem erfassten Wert auf den Schubwiderstand eingewirkt wird, was sich letztlich für den Benutzer positiv auswirkt. So wird je nach Untergrund und ggf. auch Gerätekombination automatisch auf ein entsprechendes Volumenstromfenster eingestellt, so dass der Benutzer immer ein auf den Untergrund bezogenes optimales Reinigungser- gebnis erhält und dabei die Schiebekraft nicht unnötig ansteigt. Kern der Erfindung ist die Erfassung der Schiebekraft der Saugdüse und die Rückkopplung auf geeignete Vorrichtungen zur Anpassung des Schubwiderstandes. Hierbei wird jedenfalls im Schubbetrieb die Kraftbelastung gemessen und der Schubwiderstand nivelliert. Bevorzugt wird weiter, dass sowohl im Schub- als auch im Zugbetrieb die Kraftbelastung gemessen wird und in Folge dessen sowohl der Schub- als auch der Zugwiderstand auf ein annähernd gleiches Niveau reguliert wird. Diesbezüglich wird weiter vorgeschlagen, dass die Einwirkung durch eine Änderung des Unterdrucks in der Saugdüse erfolgt, wobei hinsichtlich der Unterdruckänderung ein Maß gewählt wird, welches eine angemessene, gleichbleibende Kraftbelastung für den Benutzer bei insbesondere auf den Untergrund bezogenem optimalen Reimgungsergebnis erreicht. Dies erweist sich insbesondere dahingehend als vorteilhaft, da zur Teppichreinigung je nach Teppichart nur bestimmte maximale Volumenströme erforderlich sind, um den Teppich optimal zu reinigen. Höhere Volumenströme würden lediglich auch höhere, vom Benutzer ungewollte Schiebe- bzw. Zugkräfte erzeugen. Durch die stetige, selbständige Messung der Kraftbelastung ist eine stete Anpassung von Reinigungsleistung und Kraftbelastung erreichbar, wobei neben derBeschaf- fenheit des zu reinigenden Bodens auch weitere Parameter zur Variierung hinzugezogen werden können, so bspw. die Art und der Betriebszustand der Saugdüse und/ oder die Druckbelastung durch den Benutzer bspw. über das Saugrohr auf die Saugdüse. Die Kraftbelastung, welche sich für den Benutzer als Schub- oder Zugwiderstand auswirkt, kann im Bereich eines Betätigungs- stabs, so bspw. im Bereich eines Saugrohrs oder eines Handgriffes des Staubsaugers gemessen werden. Ein Kraftsensor sitzt dabei in der Kraftflusskette bspw. zwischen Handgriff des Staubsaugers bei Hand Staubsaugern oder des Saugrohres bei Bodenstaubsaugern und der Saugdüse. Dieser Kraftsensor registriert die Schiebekraft sowohl im Zug- als auch im Schubbetrieb. Die gemesse- ne Größe dient als Eingangssignal einer Regelung, die bspw. den Unterdr ck an der Saugdüse so beeinflusst, dass die Schiebekraft einem vorgegebenen Soll entspricht. Alternativ oder auch kombinativ hierzu kann die Kraftbelastung in der Saugdüse gemessen werden. Weiter besteht auch die Möglichkeit, die Kraftbelastung im Bereich einer Gelenkstelle zwischen Staubsauger und
Saugdüse zu messen; darüber hinaus auch an anderen kraftbeeinflussten Stellen im Bereich des Staubsaugers oder Saugdüse. Die Unterdruckänderung wird proportional zur gemessenen Druckkraft durchgeführt. Alternativ ist auch denkbar, dass die Unterdruckänderung über- oder unterproportional zur ge- messenen Druckkraft durchgeführt wird. Auch kann vorgesehen sein, dass der Staubsauger einen eigenen, einen Vorschub bewirkenden Verfahrantrieb aufweist, wobei weiter ggf. zusätzlich zu einer Änderung des Unterdrucks eine Änderung des Vorschubs selbsttätig vorgenommen wird. Demzufolge ist auch bei Böden, welche aufgrund ihrer Gestaltung oder auch aufgrund des Ver- schmutzungsgrades mit einer erhöhten Reinigungsleistung und somit mit einem erhöhten Unterdruck gereinigt werden müssen, der Schub- und/ oder Zugwiderstand durch Aktivierung des Verfahrantriebs auf ein für den Benutzer angemessenes Niveau regulierbar. Hierbei kann bspw. der Verfahrantrieb lediglich im Schubbetrieb zugeschaltet werden. Die Änderung des Unterdrucks zur Einwirkung auf den Schubwiderstand und/ oder den Zugwiderstand wird weiter bevorzugt mittels einer Variierung einer Nebenluftöffhung und/ oder einer Drehzahlveränderung eines Lüfterrades durchgeführt. Entsprechend kann in der Saugdüse eine Nebenluftöffhung vorgesehen sein, deren Öffnungsquerschnitt je nach gemessener Kraftbelastung mehr oder weniger ver- ändert wird. Alternativ oder auch kombinativ hierzu kann in Abhängigkeit von der gemessenen Kraftbelastung die Änderung des Unterdrucks auch durch elektrische Regelung der Motorleistung bzw. -drehzahl des den Saug- Luftvolumenstrom erzeugenden Lüfterrades erfolgen. Auch kann eine Unterdruckänderung durch bspw. Steuerung einer Drehklappe in der Saugleitung zur Variierung des Leitungsdurchmessers erfolgen. In einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung wird eine Unterdruckänderung durch Veränderung des Abstandes zwischen Saugdüsenboden und zu reinigendem Untergrund erreicht. Die Messung der Kraft erfolgt in erster Linie in Stiel- bzw. Saugrohrrich- tung, dementsprechend in Wirkrichtung. Es ist auch denkbar, über eine Umrechnung die Kraft parallel zum Boden zu messen und zu nutzen. Als Messstellen kommen prinzipiell in Frage der Staubsaugerstiel bei einem Handstaubsauger, das Saugrohr bei einem Bodenstaubsauger, das Gelenkstück am Vorsatzgerät, die Koppelstelle zum Staubsauger, der Anschlussstutzen am Staubsauger oder auch eine kraftbeeinflusste Stelle im Vorsatzgerät bzw. in der Saugdüse. Die Kraftmesseinrichtung kann aus einem Dehnungsmessstreifen bestehen. Alternativ ist auch die Anordnung eines Kraftsensors, eines kapazitiven Sensors, einem piezoresistiven Sensors, eines Faraday- Sensors oder auch eines Drucksensors denkbar. Auch kann die Kraftmesseinrichtung aus einem Feder- Weg-System mit Endschaltern bestehen. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kraftmess-einrichtung aus einem kontinuierlich arbeitenden Signalgeber besteht. Darüber hinaus ist auch eine Kombination der verschiedenen Kraftniesseinrichtungen denkbar. So kann die Kraftmessung mittels eines Dehnungsmessstreifens angeordnet auf einem Kunststoff teil der Gelenkschale erfolgen. Alternativ erfolgt die Kraftmessung auf einer Metallplatte, welche in ein Kunststoffteil eingelegt ist. Kombinativ zur Kraftmessung im Krafthauptschluss kann ggf. ein Kraftnebenschluss z. B. mittels einer Blattfeder eingesetzt sein. Auch denkbar ist ein Feder- Weg-System mittels Potibahn oder Endschaltern oder darüber hinaus mittels optischer Aus- lö sung. Ein kap aziti er Sensor kann bspw . zwischen einem Saugstutzen und dem Luftkanal angeordnet sein. Ist ein optischer Sensor zur Kraftmessung vorgesehen, so wird über diesen die Änderung der Lichtintensität bzw. des Brechungsindexes gemessen. Eine Erkennung des Weges bzw. der Kraft ist auch über ein Feder- Weg- System aufgebaut als Exzenter zwischen einem Gelenk- stück und Chassis möglich. Über Federn kann ein gewisses Moment oder eine Kraft aufgebracht werden, die der Schiebekraft des Nutzers entgegensteht. Diese Wegänderung kann entsprechend abgefragt werden. Zusätzlich zur Druckkraft kann die Leistungsaufnahme eines Motors und/ oder eine Drehzahl einer in der Saugdüse befindlichen, rotierenden Bürste ausgewertet werden. Im Zusammenhang mit solchen, eine Teppichbearbeitungsbürste aufweisenden Vorsatzgeräten bzw. Saugdüsen ist es auch bekannt, diese mit einem Parkschalter zu versehen, über welchen bei einem Stillstand des Staubsaugers trotz laufendem Sauggebläsemotor zumindest der Antriebsmotor der Bürste zur Schonung des Bodenbelages ausgeschaltet wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein solcher Parkschalter entfallen. Die Kraftmesseinrichtung erkennt die Ruhelage, da in dieser keine Schub- bzw. Zugbelastung auftreten. Die rotierende Bürste wird zufolge dessen selbsttätig ausgeschaltet. Generell kann über diese Parkstellung auch eine Tarierung des Systems erfolgen. Die Park- Stellung wird erkannt und ausgewertet, wobei das auf die Saugdüse bzw. auf das Vorsatzgerät einwirkende Gewicht des Staubsaugergehäuses, des Saugrohres und/ oder des Saugschlauches als Tara-Gewicht dienen. Eine Tarierung ist auch in jeder anderen definierten Ruheposition und darüber hinaus auch durch eine Mittel wertbildung aus den gemessenen Werten für den Vor- und Rückhub möglich. Je nach erkannter Kraft und Rückschluss auf den Bo den kann auch die rotierende Bürste bzgl. der Drehzahl gesteuert werden. Als besonders vorteilhaft erweist sich, dass die Erfassung gravimetrischer, genauer Messgrößen nicht zwingend erforderlich ist. Es müssen lediglich Änderungen zu einem System-Nullpunkt erfasst und bewertet werden. Darüber hinaus kann der ange- schlossene Staubsauger auch über eine elektrische Codierung in dem Vorsatzgerätbzw, der Saugdüse erkennen, welches Volumenstromfenster für das optimale Reinigungsergebnis erforderlich ist. Mittels einer rotierenden Bürste in der Saugdüse kann auch die Art des Teppichbodens erkannt werden. So kann die Drehzahl der Bürste auf dem Teppichboden, die Stromaufnahme des dies- bezüglichen Motors oder auch der Verschleiß der Borsten als Parameter herangezogen werden. Um diesbezüglich eine hohe Genauigkeit zu erreichen, werden die Parameter im Freilauf der Bürste und im Einsatz auf dem Boden gemessen, wodurch eine Kalibrierung des Systems erreicht wird. Ebenso kann somit auch Hartboden, bedingt durch einen Freilauf der rotierenden Bürsten, erkannt und eingestellt werden. Die einzelnen Grenzwerte für die unterschiedlichen Böden sind bspw. in einer Wertetabelle in dem jeweiligen Vorsatzgerät hinterlegt und steuern somit den Staubsauger an. Neben einem vollautomatischen Betrieb zur Regulierung des Schubwiderstandes ohne Benutzereingriff ist auch eine Regelung mit Vorgabe möglich. Als Stellgröße durch den Benutzer kann hierbei die Schiebekraft vorgewählt werden. So ist z. B. die Anpassung der Schiebekraft auf unterschiedliche Benutzergruppen (Ältere, Gebrechliche usw.) möglich. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist ein Staubsauger mit erhöhtem Benutzungskomfort geschaffen. Auf unterschiedlichsten Unter- gründen (Teppiche unterschiedlicher Dichte, oder Hartböden) kann die Saugleistung im Schub- und Zugbetrieb konstant gehalten werden, wodurch weiter eine einfache und sinnvolle Schiebekraftbegrenzung mit einer Automatikfunktion für den Benutzer erreicht ist. Weiter ist eine indirekte Identifikation der Bodenbeläge mittels bestehender physikalischer Parameter oder Einsatz von Sondermesssensoren wie z. B. Unterdrucksensoren usw. denkbar, welche Parameter ggf. zusätzlich auch zur Schubwiderstandsregulierung herangezogen werden können.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 einen erfindungsgemäßen Staubsauger mit einer Saugdüse in perspektivischer Darstellung; Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Saugdüse mit Anordnung mehrerer alternativer oder auch kombinativer Kraftmesseinrichtungen;
Figur 3 eine Prinzip Schaltung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 4 eine Schnittdarstellung gemäß Figur 2, eine weitere Ausführungsform betreffend.
In Figur 1 ist zunächst ein Staubsauger 1 in Form eines Handstaubsaugers dargestellt, welchem eine Saugdüse 2 in Form eines Vorsatzgeräts sowohl elektrisch als auch strömungstechnisch zugeordnet ist.
Die Saugdüse 2 besitzt in üblicher Weise einen quer zur üblichen Bewegungsrichtung (r, r') sich erstreckenden Saugraum 3 auf, welcher dem stirnseitigen Bereich der Saugdüse 2 zugeordnet nahezu über die gesamte Breite desselben ausgebildet ist. Der Saugraum 3 öffnet sich zum zu reinigenden Boden 4 hin in einem Saugmund 5.
Von dem Saugraum 3 ausgehend erstreckt sich ein Saugkanal 6, welcher ande- renends in einem rückwärtig der Saugdüse 2 an dieser angeordneten Aufnahmestutzen 7 mündet. Letzterer dient zum Anschluss der Saugdüse 2 an ein fußseitiges Saugrohr 8 des Staubsaugers 1. Der Aufnahmestutzen 7 formt eine Gelenkstelle 9 in der Saugdüse 2 aus zur individuellen, winkelmäßigen Anpassung von Staubsauger 1 zu Saugdüse 2.
Dem Saugraum 3 bzw. dem Saugmund 5 ist in üblicher Bewegungsrichtung (r, r') vor- und nachgeordnet jeweils ein parallel zum Saugraum 3 sich erstrecken- des Dichtelement 10 zugeordnet, so bspw. in Form einer Borstenleiste oder einer Dichtlippe. Diese Dichtelemente 10 sind in bekannter Weise höhenverla- gerbar. So sind diese zur Abdichtung des Saugraumes 3 bei Hartbodenreinigung abgesenkt und ragen hierbei über den Saugdüsenboden 11 hinaus zur annähernd abdichtenden Anlage auf dem zu reinigenden Boden 4. Bei Reinigung eines Teppichbodens hingegen sind diese Dichtelemente 10 angehoben.
Des Weiteren verfügt die Saugdüse 2 in dem, dem Saugraum 3 abgewandten hinteren Bereich über Verfahrräder 12. l dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Saugraum 3 eine über einen in der Saugdüse 2 integrierten Elektromotor 13 antreibbare Bürste 15 angeordnet. Diese ist als Bürstenwalze ausgeformt, welche mittig des Saugraumes 3 ausgerichtet um eine in Saugraumerstreckung ausgerichtete Achse ro- tiert. Die Borsten der Bürste 15 ragen nach unten über den Saugdüsenboden 11 aus dem Saugmund 5 heraus, zur bürstmechanischen Bearbeitung des zu reinigenden Teppichbodens.
Zur Erzeugung des Saug-Luftvolumenstromes ist in dem Staubsauger 1 ein Saug-/ Gebläsemotor 16 angeordnet. Dieser verfügt über ein nicht näher dargestelltes Lüfterrad, mittels welchem im Saugmund 5 der Saugdüse 2 ein Unterdruck erzeugbar ist.
Um die im Betrieb des Staubsaugers 1 beim Verfahren - Schubbetrieb in Pfeil- richtung r und/ oder Zugbetrieb in Pfeilrichtung r' - auftretende Kraftbelastung, die sich für den Benutzer letztlich als Schub- oder Zugwiderstand auswirkt, derart zu regulieren, dass zum einen die Zug-/ Schiebekräfte in einem für den Benutzer angenehmen Bereich liegen und zum anderen die optimale Reinigung des zu pflegenden Bodens weiterhin gewährleistet ist, ist eine aktive Messung der Kraftbelastung und eine hieraus abgeleitete Einwirkung auf den Schubwiderstand vorgesehen. Die Zeichnungen zeigen nur eine Auswahl von möglichen Kraftmesseinrichtungen 17.
So kann eine solche Kraftmesseinrichtung 17 im Bereich des mit einem Handgriff 18 versehenen Staubsaugerstiels 19 angeordnet sein. Diese Kraftmesseinrichtung 17 kann bei dieser Anordnung ein üblicher Drucksensor 20 sein. Alternativ kann eine Kraftmesseinrichtung 17 auch im Bereich des Saugrohres 8 angeordnet sein, wobei hier diese bspw. in Form eines Feder- Weg-Systems 21 mit Endschaltern oder kontinuierlich arbeitenden Signalgebern wie z. B. einer Potibahn ausgeformt sein kann. Des Weiteren ist auch eine Kraftmessung mittels Dehnungsmessstreifen 22 im Bereich des Aufnahmestutzens 7 denkbar, welcher Dehnungsmessstreifen 22 auf dem als Kunststoffteil ausgebildeten Aufhabmestutzen 7 angeordnet ist. Alternativ kann die Kraftmessung auch auf einer in dem Kunststoffteil eingelegten Metallplatte erfolgen.
Eine Kraftmessung kann auch über ein Feder- Weg- Slytem erfolgen, welches als Exzenter zwischen dem gelenkigen Aufnahmestutzen 7 und dem Saugdüsen- Gehäuse angeordnet ist. Über Federn kann ein gewisses Moment oder eine Kraft aufgebracht werden, die der Schiebekraft des Benutzers entgegensteht. Diese Wegänderung kann entsprechend abgefragt werden.
Auch kann die Kraftmesseinrichtung 17 im Bereich einer kraftbeeinflussten Stelle in der Saugdüse 2 vorgesehen sein.
Wie schematisch in Figur 3 dargestellt, werden die durch die Kraftmesseinrich- tung 17 erfassten Kraftbelastungswerte bevorzugt sowohl im Schubbetrieb in Richtung des Pfeiles r als auch im Zugbetrieb in Pfeilrichtung r' durch eine in der Saugdüse 2 angeordnete Steuerungseinheit 23 erfasst und ausgewertet. Diese regelt in Abhängigkeit von der gemessenen Kraftbelastung den Schubwiderstand des Staubsaugers 1, so durch eine Änderung des Unterdrucks in der Saugdüse 2 bzw. im Saugraum 3. Diese Unterdruckänderung kann durch Änderung der Drehzahl des Saug-/ Gebläsemotors 16 im Staubsauger 1 erfol- gen. Alternativ oder auch kombinativ hierzu kann über eine Variierung einer Nebenluftöffhung 24 in der Saugdüse 2 der Unterdruck im Saugraum 3 ange- passt werden. Diese Variierung erfolgt durch angepasste Querschnittsänderung der Nebenluftöffhung 24, so bspw. schiebergesteuert. Alternativ oder auch kombinierbar hierzu kann eine Unterdruckänderung auch durch Steue- rung einer in Figur 4 schematisch dargestellten DrehMappe 30 erfolgen, über welche eine Querschnittsänderung des Saugkanals 6 erreicht werden kann.
Weiter kann mit Bezug zu Figur 4 eine Änderung des Unterdrucks auch durch ein Anheben oder Absenken der Saugdüse 2 bzw. des Düsengehäuses 31 er- reicht werden. Hierzu ist das Düsengehäuse 31, welches den Saugraum 3 sowie die Bürste 15 und den Saugkanal 6 trägt, gegenüber einem die Verfahrräder 12 tragenden Fahrwerk 32 in Vertikalrichtung relativ verlagerbar. Diese kraft- messabhängige Verlagerung erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen druckbeaufschlagbaren Balg 33, der sich unterseitig auf dem Fahrwerk 32 abstützt und oberseitig einen starr mit dem Gehäuse 31 verbundenen Träger 34 belastet. Wird der Balg 33 aktiv beaufschlagt, so erfolgt hierüber ein Anheben des Gehäuses 31 und somit eine Vergrößerung des Abstandes zwischen Saugmund 5 und zu reinigendem Boden 4. Der Unterdruck wird gesenkt.
Wird eine, einen vorbestimmten Schwellwert übersteigende Kraftbelastung erfasst, so wird über die Steuerungseinheit 23 der Unterdruck abgesenkt, wobei durch die stetige Messung der Kraftbelastung eine ständige Anpassung des Schub-/ Zugwiderstandes des Staubsaugers 1, so durch Variierung des Unterdrucks im Saugraum 3 erreicht ist. Die Verfahrräder 12 der Saugdüse 2 können in einer weiteren Ausführung elektromotorisch antreibbar sein. Diesbezüglich wird weiter vorgeschlagen, dass ggf. zusätzlich zur Unterdruckregulierung in Abhängigkeit von der gemessenen Kraftbelastung eine Änderung des Vorschubs über die Verfahrräder 12 selbsttätig vorgenommen wird. Unter Zuschalten des elektromotorischen Antriebs für die Verfahrräder 12 wird die auftretende Kraftbelastung auf ein für den Benutzer erträgliches Maß reduziert.
Des Weiteren kann in Abhängigkeit von der gemessenen Kraftbelastung auch auf die Drehzahl und/ oder die Drehrichtung der in dem Saugraum 3 angeordneten Bürste 14 Einfluss genommen werden.
Der angeschlossene Staubsauger 1 kann über eine elektrische Codierung in dem Vorsatzgerät bzw . der Saugdüse 2 erkennen, welches Volumenstromfenster für das optimale Reinigun sergebnis erforderlich ist. Hierzu prägt das Vorsatzgerät dem Staubsauger 1 ein elektrisches Erkennungssignal ein. Das Modul zur elektrischen Codierung des Vorsatzgerätes ist in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 25 versehen.
Das Signal kann aus einer Spannung, einem Strom, einem Widerstand, einer Kapazität, einer Pulsfolge oder einer Mischung aus diesen Komponenten bestehen. Auch kann das Signal aus einer hiduktivitätsänderung abgeleitet werden. Weiter alternativ besteht die Möglichkeit eines Licht- bzw. Helligkeitssignals, so bspw. durch Anordnung einer LED in der Saugdüse und nachgeordnetem Lichtleiter zur Steuerungseinheit 23.
In der Regel kann für Teppichreinigung das Volumenstromfenster enger gefasst werden. Je nach Teppichart sind nur bestimmte maximale Volumenströme erfor- derlich, um den Teppich optimal zu reinigen. Sind höhere Volumenströme und ein entsprechend höherer Unterdruck im Saugraum 3 zwingend erforderlich - was jedoch auch zu einer für den Benutzer ungewollten Erhöhung der Schiebekräfte führen würde - ist bspw. das selbsttätige Einsetzen der bereits angedeuteten, elektromotorisch antreibbaren Verfahrräder 12 denkbar.
Über die in dem Saugraum 3 rotierende Bürste 14 kann auch die Art des Teppichbodens dadurch erkannt werden, dass Parameter wie die Drehzahl und/ oder die Stromaufnahme des die Bürste 14 antreibenden Elektromotors 13 erfasst werden. Je nach erforderlicher Genauigkeit müssen die Parameter im Freilauf der Bürste 14 und im Einsatz auf dem Boden 4 gemessen werden. Hierdurch ist eine Kalibrierung des Systems denkbar. Die einzelnen Grenzwerte für die unterschiedlichen Böden sind in einer in der Steuereinheit 23 abgelegten Wertetabelle 26 des jeweiligen Vorsatzgerätes hinterlegt, worüber der Staubsauger 1 gesteuert wird.
Als Erkennung bzw. als weitere Hilfsgröße zur Regulierung des Schubwiderstandes kann zudem auch noch eine Unterdruckmessung im Saugraum 3 dienen.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offen- barung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/ beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers (1) mit einer Saugdüse (2), wobei in dem Staubsauger (1) motorisch ein Saug- Luftvolumenstrom er- zeugt wird durch welchen in der Saugdüse (2) ein Unterdruck entsteht, wobei weiter eine beim Verfahren (Schubbetrieb und/ oder Zugbetrieb) des Staubsaugers (1) auftretende Kraftbelastung, die sich für den Benutzer letztlich als Schub- oder Zugwiderstand auswirkt, gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass selbsttätig, jedenfalls im Schubbetrieb in Abhängig- keit von einer gemessenen Kraftbelastung jedenfalls auf den Schubwiderstand des Staubsaugers (1) eingewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung durch eine Änderung des Unterdrucks in der Saugdüse (2) erfolgt.
3. Verfahren nach einem o der mehreren der vorhergehenden Ansprüche o der insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbelastung im Bereich eines Betätigungsstabs gemessen wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbelastung in der Saugdüse (2) gemessen wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbelastung im Bereich einer Gelenkstelle (9) zwischen Staubsauger (1) und Saugdüse (2) gemessen wird.
6. Verfahren nach einem o der mehreren der vorhergehenden Ansprüche o der insbesondere danach, wobei in der Saugdüse (2) eine elektromotorisch an- treibare, rotierende Bürste (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Kraftbelastung die Stiomaufhahme des Bürstenmotors (13) ausgew ertet wird .
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckänderung proportional zur gemessenen Druckkraft und/ oder Leistung des Bür- stenmotors durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckänderung über- oder unterproportional zur gemessenen Druckkraft und/ oder Leistung des Bürstenmotors durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsauger (1) einen eigenen, einen Vorschub bewirkenden Verfahrantrieb aufweist.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ggf. zusätzlich zu einer Änderung des Unterdrucks eine Änderung des Vorschubs selbsttätig vorgenommen wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Unterdrucks mittels einer Variierung einer Nebenluftöffhung (24) und/ oder einer Drehzahlveränderung eines Lüfterrades durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Unterdrucks mittels einer Variierung eines Saugkanalquerschnitts durchgeführt wird.
13. Staubsauger (1) mit einer Saugdüse (2) und einem motorisch angetriebenen Lüfterrad zur Erzeugung eines Saug-Luftvolumenstromes durch welchen in der Saugdüse (2) ein Unterdruck entsteht, wobei in dem Staubsauger (1), bspw. einem Staubsaugerstiel (19), eine Kraftmesseinrichtung (17) vorgese- hen ist zur Ermittlung einer sich letztlich für den Benutzer als Schub- oder Zugwiderstand auswirkenden Kraftbelastung, die jedenfalls im Schubbetrieb eine Druckkraft ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass selbsttätig in Abhängigkeit der erfassten Kraftbelastung jedenfalls auf den Schubwiderstand eingewirkt wird.
14. Staubsauger nach Anspruch 13 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung durch eine Änderung des Unterdrucks in der Saugdüse (2) erreicht ist.
15. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 und 14 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (17) in der Saugdüse (2) angeordnet ist.
16. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15 oder ins- besondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (2) Teil eines Vorsatzgerätes ist.
17. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsatz gerät oder der Staubsauger (1) eine Gelenkschale aufweist und die Kraftmesseinrichtung (17) in der Gelenkschale angeordnet ist.
18. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17 oder ins- besondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsauger (1) einen eigenen, einen Vorschub bewirkenden Verfahrantrieb aufweist.
19. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ggf. zusätzlich zu einer Änderung des Unterdrucks eine Änderung des Vorschubs selbsttätig vorgenommen wird.
20. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 19 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Unter- drucks durch Änderung der Drehzahl des Lüfterrades erreicht wird.
21. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 20 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Unterdrucks mittels einer Variierung einer Neber uftöffnung (24) durchgeführt wird.
22. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 21 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Unterdrucks mittels einer Variierung eines Saugkanalquerschnitts erfolgt.
23. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 22 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (17) aus einem Dehnungsmessstreifen (22) besteht.
24. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 23 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (17) aus einem Kraftsensor besteht.
25. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 24 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (17) aus einem kapazitiven Sensor besteht.
26. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 25 oder ins- besondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Ifraftmesseinrichtung (17) aus einem piezoresistiven Sensor besteht.
27. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 26 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (17) aus einem Faraday-Sensor besteht.
28. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 27 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (17) aus einem Drucksensor (20) besteht.
29. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 28 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (17) aus einem Feder-Weg-S>ystem (21) mit Endschaltern besteht.
30. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 29 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (17) aus einem kontinuierlich arbeitenden Signalgeber besteht.
1. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 30 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Druckkraft die Leistungsaufnahme eines Motors (13) und/ oder eine Drehzahl einer in der Saugdüse (2) befindlichen, rotierenden Bürste (14) ausgewertet wird.
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