WO2007033977A1 - Method for generating a signal for changing a filter bag and vacuum cleaner comprising a suction blower - Google Patents

Method for generating a signal for changing a filter bag and vacuum cleaner comprising a suction blower Download PDF

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WO2007033977A1
WO2007033977A1 PCT/EP2006/066567 EP2006066567W WO2007033977A1 WO 2007033977 A1 WO2007033977 A1 WO 2007033977A1 EP 2006066567 W EP2006066567 W EP 2006066567W WO 2007033977 A1 WO2007033977 A1 WO 2007033977A1
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filter bag
vacuum cleaner
sensor
suction fan
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Application number
PCT/EP2006/066567
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Inventor
Martin Fieseler
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Vorwerk & Co. Interholding Gmbh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/19—Means for monitoring filtering operation

Definitions

  • the invention firstly relates to a method for generating a signal for changing the filter bag in a vacuum cleaner having an electric motor with a suction fan.
  • a technical problem of the invention is seen in providing a method for generating a filter bag change signal, which is distinguished by a high accuracy of the filter bag fill level to be determined.
  • the structure-borne sound resulting from the rotation is see converted signals.
  • the suction fan generates a characteristic frequency spectrum, which shifts towards higher frequencies with increasing blockage of the filter bag. From the entire oscillation spectrum, a relatively narrow frequency range is filtered out. The RMS value of the energy falling within this spectral range is determined thereafter. When the filter bag is empty, only a small proportion of the vibration energy falls within the selected frequency range. With increasing blockage of the filter bag, the entire frequency spectrum of the suction fan or of the entire motor / fan unit shifts, with the oscillation energy falling within the selected frequency range increasing. If the detected vibration energy exceeds a predetermined value, an optical or acoustic signal is output, which requests the change of the filter bag.
  • a signal intensity curve increases with increasing frequency, passes through a maximum and then drops and the predetermined frequency spectrum is selected on the falling part of the curve. If, for example, the vacuum cleaner is operated at reduced power, the entire vibration spectrum shifts towards lower frequencies. Due to the arrangement of the predetermined frequency spectrum on the falling edge of the signal intensity curve, the inventive method is applicable regardless of the selected power level of the suction fan.
  • the electrical signal of the sensor is fed to an impedance converter.
  • the output of the impedance converter is the input of a bandpass filter.
  • an evaluation window is stored with regard to the frequency-resultant intensity of the electrical signal of the sensor.
  • the output of the bandpass filter is amplified and then rectified.
  • the output of the rectifier is fed to a comparator, which determines this output quantity.
  • This setpoint may be different depending on the selected power level of the suction fan.
  • the voltage of the setpoint generator for the fan speed can be used as setpoint value, with which the method functions independently of the set power of the suction fan.
  • the sensor is preferably a piezoelectric transducer, which converts the structure-borne noise resulting from the rotation of the suction fan into electrical signals.
  • the invention relates to a vacuum cleaner with a suction fan having an electric motor, a fan cover for the suction fan and a filter bag.
  • an electro-acoustic sensor is mounted on the fan cover for supplying an electrical output signal depending on the vibration of the fan cover. This output signal can be used, for example, to determine the actual fan speed.
  • the filter bag fill level is determined by means of the output signal.
  • an electrical output signal is generated, which in turn can optionally be evaluated to the optical or acoustic display.
  • the electro-acoustic sensor converts the structure-borne noise resulting from the rotation of the impeller into electrical signals, wherein the suction fan generates a characteristic frequency spectrum which, for example, shifts to higher frequencies as the degree of filling of the filter bag increases.
  • the output signal of the sensor is processed in an evaluation and an indication signal is generated, which relates to the level of the filter bag.
  • An electrical signal corresponding to the structure-borne noise of the suction fan is, if appropriate, evaluated as a full filter bag after a corresponding evaluation and visually and / or acoustically displayed.
  • the thus created dust bag level indicator is pressure, in particular differential pressure independent and also arranged by arranging the sensor on the fan cover, in particular on the outside of the fan cover in a non-contaminated area and thus wear-trained.
  • the transmitter has an impedance converter and / or a band filter and / or an amplifier and / or a rectifier and / or a comparator.
  • the comparator is given the output of the rectifier to compare this with a setpoint.
  • An evaluation window is stored in the bandpass filter with respect to the frequency-related intensity of the electrical signal of the sensor. A value determined in this evaluation window is evaluated as a full filter bag.
  • Figure 1 is a perspective view of a vacuum cleaner with a suction fan and a filter bag level indicator.
  • FIG. 2 is a perspective detail view of the suction fan with arranged on the fan cover of the suction fan sensor.
  • Fig. 3 is a diagram showing the different frequency spectra, with an empty and full filter bag;
  • Fig. 4 shows the schematic structure of the evaluation.
  • a vacuum cleaner 1 in the form of an electric, stalk guided hand vacuum cleaner, with a housing 2 and a flow connected to the vacuum cleaner 1 attachment 3.
  • a chamber 4 is apparently arranged, for receiving a filter bag, not shown.
  • the suction air flow to be applied for suction processing is generated by a suction fan 5 arranged in the housing 2 and having an electric motor.
  • the suction fan 5 carries, as can be seen in particular from the detailed representation in Fig. 2, a fan cover 6. At its outer shell wall, a sensor 7 is arranged in the form of a piezoelectric transducer. This is electrically connected to an evaluation 8, the output signal is supplied in the illustrated embodiment, arranged on the housing 2 of the vacuum cleaner 1 indicator 9.
  • the transmitter 8 initially has an impedance converter 10, for supplying the electrical signal of the sensor 7 to a downstream band filter 11. In the latter, a predetermined frequency spectrum in the manner of an evaluation window A is deposited. The output of the bandpass filter is supplied to a rectifier 13 via an amplifier 12. The subsequently rectified signal is finally fed to a comparator 14, which supplies this Signal compares with a set by a setpoint generator 15 setpoint. Depending on the value determined by the comparator 14, the display 9 is activated.
  • the activation of the light indicator 9 can serve as an indication to the user to the filter bag change.
  • the display 9 changes, for example, from a green signal into a red signal, possibly after passing through a color spectrum changing from green to red.
  • acoustic signals are also possible as a function of the determined value.
  • the structure-borne noise resulting from the rotation of the impeller of the suction fan 5 is converted into electrical signals.
  • the blower generates a characteristic frequency spectrum, which shifts towards higher frequencies with increasing blockage of the filter bag.
  • a relatively narrow frequency range (evaluation window A) is filtered out.
  • the effective value of the energy falling in this spectral range is determined. It can be seen from the illustration in FIG. 3 that with the filter bag empty, depending on the frequency F, only a small portion of the oscillation energy E falls within the selected frequency range A (see identification line I). With increasing blockage (identification line II) of the filter bag, the entire frequency spectrum of the suction fan 5 shifts. The oscillation energy E falling in the selected frequency range A increases. If the detected oscillation energy E now exceeds a predetermined value of the setpoint value generator 15, then the signal is output which requests the change of the filter bag.
  • the vacuum cleaner 1 If the vacuum cleaner 1 is operated at reduced power, the entire oscillation spectrum shifts towards lower frequencies. However, since the filter curve A of the bandpass is on the falling edge of the suction fan 5, the above-described principle can be applied unchanged regardless of the selected power level of the suction fan. It is only the threshold value for the comparator 14 is changed, including, for example, the voltage of the setpoint generator for the Sauggebläse speed can be used.

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Abstract

The invention relates to a method for generating a signal for changing a filter bag in a vacuum cleaner (1) which comprises an electromotor comprising a suction blower (5). An electric signal, which corresponds to the emitted structure-borne noise signal of the suction blower (5), is evaluated by means of a sensor (7) which is associated with the blower cover (6) of the suction blower (5) and a range (A) is determined within a predetermined frequency spectrum, wherein the signal represents a full filter bag.

Description

Verfahren zum Generieren eines Signals zum Filterbeutelwechsel sowie Staubsauger mit einem SauggebläseMethod for generating a filter bag change signal and vacuum cleaner with a suction fan
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Generieren eines Signals zum Filterbeutelwechsel bei einem, einen Elektromotor mit einem Sauggebläse aufweisenden Staubsauger.The invention firstly relates to a method for generating a signal for changing the filter bag in a vacuum cleaner having an electric motor with a suction fan.
Bei Staubsaugern, insbesondere Haushaltsstaubsaugern ist es bekannt, den Füllstand des Filterbeutels durch Differenzdruckmessungen zu ermitteln, bei welchen beispielsweise der Druckabfall an oder vor dem Filterbeutel mittels Sensoren gemessen wird.In vacuum cleaners, in particular household vacuum cleaners, it is known to determine the fill level of the filter bag by differential pressure measurements, in which, for example, the pressure drop at or in front of the filter bag is measured by means of sensors.
Im Hinblick auf den bekannten Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung dahin gesehen, ein Verfahren zum Generieren eines FiI- terbeutelwechsel-Signals anzugeben, welches sich durch eine hohe Genauigkeit des zu ermittelnden Filterbeutel-Füllstandes auszeichnet.In view of the known state of the art, a technical problem of the invention is seen in providing a method for generating a filter bag change signal, which is distinguished by a high accuracy of the filter bag fill level to be determined.
Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei mittels eines dem Gebläsedeckel des Sauggebläses zugeordneten Sensors ein zu dem abgegebenen Körperschall des Sauggebläses entsprechendes elektrisches Signal ausgewertet wird und innerhalb eines vorgegebenen Frequenzspektrums ein Bereich festgelegt ist, in welchem das Signal als voller Filterbeutel gewertet wird. Zufolge dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine verschleißfreie und eine hohe Genauigkeit aufweisende Füll- Standsmessung erreicht. Der der Ermittlung des Füllstands dienende Sensor ist aufgrund der am Gebläsedeckel des Sauggebläses gewählten Positionierung verschleißfrei außerhalb des partikelbehafteten Saugluftstromes platzierbar. Erfindungsgemäß wird zur Detektierung des Filterbeutel-Füllstandes der dreh- zahl- und schwingungsenergieabhängige Körperschall im Bereich des Saugge- bläses erfasst. Der durch die Rotation entstehende Körperschall wird in elektri- sehe Signale umgewandelt. Das Sauggebläse erzeugt ein charakteristisches Frequenz-Spektrum, das sich mit zunehmender Verstopfung des Filterbeutels zu höheren Frequenzen hin verschiebt. Aus dem gesamten Schwingungsspektrum wird ein relativ schmaler Frequenzbereich herausgefiltert. Der Effektivwert der in diesen Spektralbereich fallenden Energie wird hiernach bestimmt. Bei leerem Filterbeutel fällt lediglich ein geringer Anteil der Schwingungsenergie in den ausgewählten Frequenzbereich. Mit zunehmender Verstopfung des Filterbeutels verschiebt sich das gesamte Frequenzspektrum des Sauggebläses bzw. der gesamten Motor-Gebläse-Einheit, wobei die in den ausgewählten Frequenzbe- reich fallende Schwingungsenergie zunimmt. Übersteigt die detektierte Schwingungsenergie einen vorgegebenen Wert, so wird ein optisches oder akustisches Signal ausgegeben, das zum Wechsel des Filterbeutels auffordert.This problem is solved first and foremost by the subject matter of claim 1, wherein an electrical signal corresponding to the emitted structure-borne sound of the suction fan is evaluated by means of a sensor assigned to the fan cover of the suction fan and a range is defined within a predetermined frequency spectrum in which the signal is counted as a full filter bag. As a result of this method according to the invention, a wear-free and high-accuracy filling level measurement has been achieved. The sensor used to determine the fill level can be placed without wear outside the particle-laden suction air flow due to the positioning selected on the blower cover of the suction blower. According to the invention, the rotational speed and vibration energy-dependent structure-borne noise in the region of the suction blower is detected to detect the filter bag fill level. The structure-borne sound resulting from the rotation is see converted signals. The suction fan generates a characteristic frequency spectrum, which shifts towards higher frequencies with increasing blockage of the filter bag. From the entire oscillation spectrum, a relatively narrow frequency range is filtered out. The RMS value of the energy falling within this spectral range is determined thereafter. When the filter bag is empty, only a small proportion of the vibration energy falls within the selected frequency range. With increasing blockage of the filter bag, the entire frequency spectrum of the suction fan or of the entire motor / fan unit shifts, with the oscillation energy falling within the selected frequency range increasing. If the detected vibration energy exceeds a predetermined value, an optical or acoustic signal is output, which requests the change of the filter bag.
Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruchs 1 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein. So erweist es sich weiter als vorteilhaft, dass eine Signalintensitätskurve mit zunehmender Frequenz ansteigt, ein Maximum durchläuft und sodann abfällt und das vorgegebene Frequenzspektrum auf dem abfallenden Teil der Kurve gewählt ist. Wird beispielsweise der Staub- sauger mit reduzierter Leistung betrieben, so verschiebt sich hierbei das gesamte Schwingungs spektrum hin zu niedrigeren Frequenzen. Aufgrund der Anordnung des vorgegebenen Frequenzspektrums auf der abfallenden Flanke der Signalintensitätskurve ist unabhängig von der gewählten Leistungsstufe des Sauggebläses das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar. Das elektrische Signal des Sensors wird einem Impedanzwandler zugeführt. Die Ausgangsgröße des Impedanzwandlers ist die Eingangsgröße eines Bandfilters. In Letzterem ist ein Auswertefenster hinsichtlich der sich über die Frequenz ergebenden Intensität des elektrischen Signals des Sensors gespeichert. Die Ausgangsgröße des Bandfilters wird verstärkt und danach gleichgerichtet. Die Ausgangsgröße des Gleichrichters wird einem Vergleicher aufgegeben, der diese Ausgangsgrö- ße mit einem Sollwert vergleicht. Dieser Sollwert kann in Abhängigkeit von der gewählten Leistungs stufe des Sauggebläses unterschiedlich sein. So kann beispielsweise als Sollwert die Spannung des Sollwertgebers für die Gebläsedrehzahl verwendet werden, womit das Verfahren unabhängig von der eingestell- ten Leistung des Sauggebläses funktioniert. Der Sensor ist bevorzugt ein Piezo- Wandler, welcher den durch die Rotation des Sauggebläses entstehenden Körperschall in elektrische Signale umsetzt.The subjects of the further claims are explained below in relation to the subject matter of claim 1, but may also be significant in their independent formulation. Thus, it proves to be further advantageous that a signal intensity curve increases with increasing frequency, passes through a maximum and then drops and the predetermined frequency spectrum is selected on the falling part of the curve. If, for example, the vacuum cleaner is operated at reduced power, the entire vibration spectrum shifts towards lower frequencies. Due to the arrangement of the predetermined frequency spectrum on the falling edge of the signal intensity curve, the inventive method is applicable regardless of the selected power level of the suction fan. The electrical signal of the sensor is fed to an impedance converter. The output of the impedance converter is the input of a bandpass filter. In the latter, an evaluation window is stored with regard to the frequency-resultant intensity of the electrical signal of the sensor. The output of the bandpass filter is amplified and then rectified. The output of the rectifier is fed to a comparator, which determines this output quantity. Compare ße with a setpoint. This setpoint may be different depending on the selected power level of the suction fan. Thus, for example, the voltage of the setpoint generator for the fan speed can be used as setpoint value, with which the method functions independently of the set power of the suction fan. The sensor is preferably a piezoelectric transducer, which converts the structure-borne noise resulting from the rotation of the suction fan into electrical signals.
Weiter betrifft die Erfindung einen Staubsauger mit einem ein Sauggebläse aufweisenden Elektromotor, einem Gebläsedeckel für das Sauggebläse und mit einem Filterbeutel. Um einen Staubsauger der in Rede stehenden Art handhabungstechnisch und funktionssicher auszugestalten, wird vorgeschlagen, dass auf dem Gebläsedeckel ein elektroakustischer Sensor angebracht ist zur Lieferung eines elektrischen Ausgangssignals abhängig von der Schwingung des Gebläsedeckels. Dieses Ausgangssignal kann beispielsweise zur Ermittlung der tatsächlichen Gebläsedrehzahl herangezogen werden. Darüber hinaus sind mittels eines solchen elektroakustischen Sensors auch Störungen beispielsweise im Rundlauf des Gebläses detektierbar. Bevorzugt wird mittels des Ausgangssignals der Filterbeutel-Füllstand ermittelt. In Abhängigkeit von dem erfassten Wert wird ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, welches wiederum gegebenenfalls ausgewertet zur optischen oder akustischen Anzeige gebracht werden kann. Der elektroakustische Sensor wandelt den durch die Rotation des Gebläserades entstehenden Körperschall in elektrische Signale um, wobei das Sauggebläse ein charakteristisches Frequenzspektrum erzeugt, welches sich bei- spielsweise mit zunehmendem Füllgrad des Filterbeutels zu höheren Frequenzen hin verschiebt.Furthermore, the invention relates to a vacuum cleaner with a suction fan having an electric motor, a fan cover for the suction fan and a filter bag. To design a vacuum cleaner of the type in question handling technology and reliable, it is proposed that an electro-acoustic sensor is mounted on the fan cover for supplying an electrical output signal depending on the vibration of the fan cover. This output signal can be used, for example, to determine the actual fan speed. In addition, by means of such an electro-acoustic sensor also disturbances, for example in the concentricity of the fan can be detected. Preferably, the filter bag fill level is determined by means of the output signal. Depending on the detected value, an electrical output signal is generated, which in turn can optionally be evaluated to the optical or acoustic display. The electro-acoustic sensor converts the structure-borne noise resulting from the rotation of the impeller into electrical signals, wherein the suction fan generates a characteristic frequency spectrum which, for example, shifts to higher frequencies as the degree of filling of the filter bag increases.
Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruchs 8 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängi- gen Formulierung von Bedeutung sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Ausgangssignal des Sensors in einer Auswerteelektronik verarbeitet wird und ein Anzeigesignal erzeugt wird, das den Füllstand des Filterbeutels betrifft. Ein dem Körperschall des Sauggebläses entsprechendes elektrisches Signal wird nach einer entsprechenden Auswertung ggf. als voller Filterbeutel gewertet und optisch und/ oder akustisch zur Anzeige gebracht. Die hierdurch geschaffene Staubbeutel-Füllstandsanzeige ist druck-, insbesondere differenzdruckunabhängig und darüber hinaus durch Anordnung des Sensors am Gebläsedeckel, insbesondere an der Außenseite des Gebläsedeckels in einem nicht schmutzbelasteten Bereich angeordnet und insofern verschleiß- arm ausgebildet. Die Auswerteelektronik weist einen Impedanzwandler und/ oder einen Bandfilter und/ oder einen Verstärker und/ oder einen Gleichrichter und/ oder einen Vergleicher auf. Dem Vergleicher wird die Ausgangsgröße des Gleichrichters aufgegeben, um diese mit einem Sollwert zu vergleichen. In dem Bandfilter ist ein Auswertefenster hinsichtlich der sich über die Frequenz ergebenden Intensität des elektrischen Signals des Sensors gespeichert. Ein in diesem Auswertefenster ermittelter Wert wird als voller Filterbeutel gewertet.The subjects of the further claims are explained below with reference to the subject matter of claim 8, but may also be significant in their independent formulation. In a preferred embodiment provided that the output signal of the sensor is processed in an evaluation and an indication signal is generated, which relates to the level of the filter bag. An electrical signal corresponding to the structure-borne noise of the suction fan is, if appropriate, evaluated as a full filter bag after a corresponding evaluation and visually and / or acoustically displayed. The thus created dust bag level indicator is pressure, in particular differential pressure independent and also arranged by arranging the sensor on the fan cover, in particular on the outside of the fan cover in a non-contaminated area and thus wear-trained. The transmitter has an impedance converter and / or a band filter and / or an amplifier and / or a rectifier and / or a comparator. The comparator is given the output of the rectifier to compare this with a setpoint. An evaluation window is stored in the bandpass filter with respect to the frequency-related intensity of the electrical signal of the sensor. A value determined in this evaluation window is evaluated as a full filter bag.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche Ie- diglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawing, which illustrates only one exemplary embodiment. It shows:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Staubsauger mit einem Sauggebläse und einer Filterbeutel-Füllstandsanzeige;Figure 1 is a perspective view of a vacuum cleaner with a suction fan and a filter bag level indicator.
Fig. 2 in perspektivischer Einzeldarstellung das Sauggebläse mit an dem Gebläsedeckel des Sauggebläses angeordnetem Sensor; Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der unterschiedlichen Frequenzspektren, bei leerem und vollem Filterbeutel;2 is a perspective detail view of the suction fan with arranged on the fan cover of the suction fan sensor. Fig. 3 is a diagram showing the different frequency spectra, with an empty and full filter bag;
Fig. 4 den schematischen Aufbau der Auswerteelektronik.Fig. 4 shows the schematic structure of the evaluation.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 ein Staubsauger 1 in Form eines elektrischen, stielgeführten Handstaubsaugers, mit einem Gehäuse 2 und einem strömungsmäßig an dem Staubsauger 1 angeschlossenem Vorsatzgerät 3.Shown and described is first with reference to FIG. 1, a vacuum cleaner 1 in the form of an electric, stalk guided hand vacuum cleaner, with a housing 2 and a flow connected to the vacuum cleaner 1 attachment 3.
An dem Gehäuse 2 ist eine Kammer 4 offenbar angeordnet, zur Aufnahme eines nicht dargestellten Filterbeutels.On the housing 2, a chamber 4 is apparently arranged, for receiving a filter bag, not shown.
Der zur Saugbearbeitung aufzubringende Saugluftstrom wird erzeugt durch ein in dem Gehäuse 2 angeordnetes, einen Elektromotor aufweisendes Sauggebläses 5.The suction air flow to be applied for suction processing is generated by a suction fan 5 arranged in the housing 2 and having an electric motor.
Das Sauggebläse 5 trägt, wie insbesondere aus der Einzeldarstellung in Fig. 2 zu erkennen, einen Gebläsedeckel 6. An dessen Mantelaußenwand ist ein Sensor 7 in Form eines Piezo- Wandlers angeordnet. Dieser ist elektrisch verbunden mit einer Auswerteelektronik 8, deren Ausgangssignal in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einer an dem Gehäuse 2 des Staubsaugers 1 angeordneten Leuchtanzeige 9 zugeführt wird.The suction fan 5 carries, as can be seen in particular from the detailed representation in Fig. 2, a fan cover 6. At its outer shell wall, a sensor 7 is arranged in the form of a piezoelectric transducer. This is electrically connected to an evaluation 8, the output signal is supplied in the illustrated embodiment, arranged on the housing 2 of the vacuum cleaner 1 indicator 9.
Die Auswerteelektronik 8 weist zunächst einen Impedanzwandler 10 auf, zur Zuführung des elektrischen Signals des Sensors 7 zu einem nachgeordneten Bandfilter 11. In Letzterem ist ein vorgegebenes Frequenzspektrum in Art eines Auswertefensters A hinterlegt. Die Ausgangsgröße des Bandfilters wird über einen Verstärker 12 einem Gleichrichter 13 zugeführt. Das hiernach gleichge- richtete Signal wird abschließend einem Vergleicher 14 zugeführt, der dieses Signal mit einem durch einen Sollwertgeber 15 aufgelegten Sollwert vergleicht. In Abhängigkeit von dem durch den Vergleicher 14 ermittelten Wert wird die Anzeige 9 angesteuert. Hierbei kann die Aktivierung der Leuchtanzeige 9 als Hinweis für den Benutzer zum Filterbeutelwechsel dienen. Denkbar ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher die Anzeige 9 beispielsweise von einem Grünsignal in ein Rotsignal wechselt, ggf. nach Durchlaufen eines sich von grün nach rot verändernden Farbspektrums. Weiter alternativ sind auch akustische Signale in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert möglich.The transmitter 8 initially has an impedance converter 10, for supplying the electrical signal of the sensor 7 to a downstream band filter 11. In the latter, a predetermined frequency spectrum in the manner of an evaluation window A is deposited. The output of the bandpass filter is supplied to a rectifier 13 via an amplifier 12. The subsequently rectified signal is finally fed to a comparator 14, which supplies this Signal compares with a set by a setpoint generator 15 setpoint. Depending on the value determined by the comparator 14, the display 9 is activated. Here, the activation of the light indicator 9 can serve as an indication to the user to the filter bag change. Also conceivable is an embodiment in which the display 9 changes, for example, from a green signal into a red signal, possibly after passing through a color spectrum changing from green to red. As an alternative, acoustic signals are also possible as a function of the determined value.
Durch den Sensor 7 wird der durch die Rotation des Gebläserades des Sauggebläses 5 entstehende Körperschall in elektrische Signale umgewandelt. Das Gebläse erzeugt hierbei ein charakteristisches Frequenzspektrum, welches sich mit zunehmender Verstopfung des Filterbeutels zu höheren Frequenzen hin verschiebt.By the sensor 7, the structure-borne noise resulting from the rotation of the impeller of the suction fan 5 is converted into electrical signals. The blower generates a characteristic frequency spectrum, which shifts towards higher frequencies with increasing blockage of the filter bag.
Aus dem gesamten Schwingungsspektrum wird ein relativ schmaler Frequenzbereich (Auswertefenster A) herausgefiltert. Mit Hilfe des Gleichrichters 13 wird der Effektivwert der in diesen Spektralbereich fallenden Energie bestimmt. Aus der Abbildung in Fig. 3 ist ersichtlich, dass bei leerem Filterbeutel in Abhängigkeit von der Frequenz F nur ein geringer Anteil der Schwingungsenergie E in den ausgewählten Frequenzbereich A fällt (vgl. Kennungslinie I). Mit zunehmender Verstopfung (Kennungslinie II) des Filterbeutels verschiebt sich das gesamte Frequenzspektrum des Sauggebläses 5. Die in dem ausgewählten Frequenzbereich A fallende Schwingungsenergie E nimmt zu. Über- steigt nun die detektierte Schwingungsenergie E einen vorgegebenen Wert des Sollwertgebers 15, so wird das Signal ausgegeben, welches zum Wechseln des Filterbeutels auffordert.From the entire oscillation spectrum, a relatively narrow frequency range (evaluation window A) is filtered out. With the aid of the rectifier 13, the effective value of the energy falling in this spectral range is determined. It can be seen from the illustration in FIG. 3 that with the filter bag empty, depending on the frequency F, only a small portion of the oscillation energy E falls within the selected frequency range A (see identification line I). With increasing blockage (identification line II) of the filter bag, the entire frequency spectrum of the suction fan 5 shifts. The oscillation energy E falling in the selected frequency range A increases. If the detected oscillation energy E now exceeds a predetermined value of the setpoint value generator 15, then the signal is output which requests the change of the filter bag.
Wird der Staubsauger 1 mit reduzierter Leistung betrieben, so verschiebt sich das gesamte Schwingungsspektrum hin zu niedrigeren Frequenzen. Da jedoch die Filterkurve A des Bandpasses auf der abfallenden Flanke des Sauggebläses 5 liegt, kann das vorbeschriebene Prinzip unabhängig von der gewählten Leistungsstufe des Sauggebläses unverändert angewandt werden. Es wird lediglich der Schwellwert für den Vergleicher 14 verändert, wozu beispielsweise die Spannung des Sollwertgebers für die Sauggebläse-Drehzahl verwendet werden kann.If the vacuum cleaner 1 is operated at reduced power, the entire oscillation spectrum shifts towards lower frequencies. However, since the filter curve A of the bandpass is on the falling edge of the suction fan 5, the above-described principle can be applied unchanged regardless of the selected power level of the suction fan. It is only the threshold value for the comparator 14 is changed, including, for example, the voltage of the setpoint generator for the Sauggebläse speed can be used.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehö- rigen/ beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. All disclosed features are essential to the invention. The disclosure content of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Generieren eines Signals zum Filterbeutelwechsel bei einem, einen Elektromotor mit einem Sauggebläse (5) aufweisenden Staub- sauger (1), wobei mittels eines dem Gebläsedeckel (6) des Sauggebläses (5) zugeordneten Sensors (7) ein zu dem abgegebenen Körperschall des Sauggebläses (5) entsprechendes elektrisches Signal ausgewertet wird und innerhalb eines vorgegebenen Frequenzspektrums ein Bereich (A) festgelegt ist, in welchem das Signal als voller Filterbeutel gewertet wird.1. A method for generating a signal to the filter bag change in a, an electric motor with a suction fan (5) having a vacuum cleaner (1), wherein by means of a blower cover (6) of the suction fan (5) associated sensor (7) to the delivered Structure-sound of the suction fan (5) corresponding electrical signal is evaluated and within a predetermined frequency spectrum, an area (A) is set, in which the signal is considered a full filter bag.
2. Verfahren nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalintensitätskurve (I, II) mit zunehmender Frequenz ansteigt, ein Maximum durchläuft und sodann abfällt und das vorgegebene Frequenzspektrum auf dem abfallenden Teil der Kurve gewählt ist.2. The method according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that a signal intensity curve (I, II) increases with increasing frequency, passes through a maximum and then drops and the predetermined frequency spectrum is selected on the sloping part of the curve.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Signal des Sensors (7) einem Impedanzwandler (10) zugeführt wird.3. The method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the electrical signal of the sensor (7) is fed to an impedance converter (10).
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsgröße des Impedanzwandlers (10) die Eingangsgröße eines Bandfilters (11) ist.4. The method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the output of the impedance converter (10) is the input of a bandpass filter (11).
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsgröße des Bandfilters (11) verstärkt wird und danach gleichgerichtet wird.5. The method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the output of the bandpass filter (11) is amplified and then rectified.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsgröße des Gleichrichters (13) einem Vergleicher (14) aufgegeben wird, der diese Ausgangsgröße mit einem Sollwert vergleicht.6. The method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the output variable of the rectifier (13) a comparator (14) is given, which compares this output with a target value.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7) ein Pie- zo- Wandler ist.7. The method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the sensor (7) is a Pie- zo- converter.
8. Staubsauger (1) mit einem ein Sauggebläse (5) aufweisenden Elektromotor, einem Gebläsedeckel (6) für das Sauggebläse (5) und mit einem Filterbeutel, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Gebläsedeckel (6) ein elektroakusti- scher Sensor (7) angebracht ist zur Lieferung eines elektrischen Ausgangssignals abhängig von der Schwingung des Gebläsedeckels (6).8. Vacuum cleaner (1) with a suction fan (5) having an electric motor, a fan cover (6) for the suction fan (5) and with a filter bag, characterized in that on the fan cover (6) an electro-acoustic sensor (7) is attached to supply an electrical output signal depending on the vibration of the fan cover (6).
9. Staubsauger nach Anspruch 8 oder insbesondere danach, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Ausgangssignal des Sensors (7) in einer Auswerteelektronik (8) verarbeitet wird und ein Anzeigesignal erzeugt wird, das den Füllstand des Filterbeutels betrifft.9. Vacuum cleaner according to claim 8 or in particular according thereto, characterized in that the output signal of the sensor (7) in an evaluation (8) is processed and an indication signal is generated, which relates to the level of the filter bag.
10. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 9 oder insbe- sondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (8) einen Impedanzwandler (10) und/oder einen Bandfilter (11) und/oder einen Verstärker (12) und/ oder einen Gleichrichter (13) und/ oder einen Vergleicher (14) aufweist.10. Vacuum cleaner according to one or more of claims 8 to 9 or in particular according thereto, characterized in that the evaluation electronics (8) an impedance converter (10) and / or a band filter (11) and / or an amplifier (12) and / / or a rectifier (13) and / or a comparator (14).
11. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bandfilter (11) ein Auswertefenster (A) hinsichtlich der sich über die Frequenz ergebenden Intensität des elektrischen Signals des Sensors (7) gespeichert ist. 2/211. Vacuum cleaner according to one or more of claims 8 to 10 or in particular according thereto, characterized in that in the band filter (11) an evaluation window (A) is stored with respect to the resulting frequency on the intensity of the electrical signal of the sensor (7). 2.2
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