Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HIGH PRESSURE CLEANING DEVICE, AND A METHOD FOR VARYING THE MOTOR POWER THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/064759
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a high pressure cleaning device with an electric motor and a pump driven by said electric motor for the delivery of pressurized cleaning fluid, wherein the electric motor contains a coil mechanism with at least one coil for the production of a magnetic field, and the electric motor is connected to a control unit for controlling the motor power. In order to develop the high pressure cleaning device further in such a way that the motor power can be easily constructively altered also for motors of greater power without creating network reactions that are not tolerable, it is proposed according to the present invention that the number of the effective turns of the coil mechanism for the creation of a magnetic field can be changed by the control mechanism. Further, a method is proposed for changing the power of the electric motor for a high pressure cleaning device of this kind.

Inventors:
HISSLER GERD (DE)
KIRCHDOERCHER ROLF (DE)
BENZLER GOTTFRIED (DE)
SKOUMAL ROGER (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/009502
Publication Date:
June 05, 2008
Filing Date:
November 02, 2007
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KAERCHER GMBH & CO KG ALFRED (DE)
HISSLER GERD (DE)
KIRCHDOERCHER ROLF (DE)
BENZLER GOTTFRIED (DE)
SKOUMAL ROGER (DE)
International Classes:
H02P7/10; B08B3/00; F04B49/24; H02K17/14
Foreign References:
EP0923192A11999-06-16
GB190705652A1908-03-07
DE4021559C11991-12-05
DE4211788A11993-10-14
DE9422192U11998-11-19
Attorney, Agent or Firm:
KARRAIS, Martin et al. (Stellrecht & Partner PatentanwälteUhlandstrasse 14c, Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRUCHE

1. Hochdruckreinigungsgerät mit einem Elektromotor und einer vom Elektromotor angetriebenen Pumpe zur Abgabe von unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit, wobei der Elektromotor eine Spuleneinrichtung mit mindestens einer Spule zur Erzeugung eines Magnetfeldes umfasst und der Elektromotor mit einer Steuereinrichtung verbunden ist zur Steuerung der Motorleistung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen der Spuleneinrichtung (15, 16, 17) mittels der Steuereinrichtung (27) veränderbar ist.

2. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise eine erste oder eine zweite Anzahl von Windungen der Spuleneinrichtung (15, 16, 17) effektiv wirksam ist zur Ausbildung eines Magnetfeldes.

3. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (27) eine Schaltvorrichtung (32) umfasst zur änderung der effektiv wirksamen Windungszahl der Spuleneinrichtung (15, 16, 17).

4. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (32) elektrisch steuerbar ist.

5. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung zumindest ein Relais (32) umfasst.

6. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinrichtung mindestens eine Spule umfasst, die als Statorwicklung (16, 17) des Elektromotors (13) ausgebildet ist.

7. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinrichtung zwei Spulen umfasst, die jeweils eine Statorwicklung (16, 17) des Elektromotors (13) ausbilden.

8. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Statorwicklungen (16, 17) dieselbe Windungszahl aufweisen.

9. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Statorwicklungen unterschiedliche Windungszahlen aufweisen.

10. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Statorwicklungen (16, 17) wahlweise parallel oder in Reihe zueinander schaltbar sind.

11. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Statorwicklungen (16, 17) identisch ausgestaltet sind.

12. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (27) eine Phasenanschnittsteuerung (39) umfasst.

13. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorleistung mittels der Phasenanschnittsteuerung (39) stufenlos veränderbar oder zwischen mindestens zwei Leistungswerten umschaltbar ist.

14. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenanschnittsteuerung (39) einen TRIAC (41) um- fasst, dem eine Prüfschaltung (43) zugeordnet ist zum Erfassen des Schaltzustandes des TRIAC (41).

15. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Pumpe (12) eine Druckleitung (21) angeschlossen ist zum Abgeben von unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit und dass die Motorleistung durch öffnen und Schließen eines in die Druckleitung (21) geschalteten Schließventils (22) steuerbar ist.

16. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorleistung in Abhängigkeit von der Zeitspanne zwischen dem Schließen und dem öffnen des Schließventils (22) steuerbar ist.

17. Verfahren zur änderung der Leistung des Elektromotors eines Hochdruckreinigungsgerätes nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Verringerung der Motorleistung die Anzahl der zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen der Spuleneinrichtung erhöht.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Verringerung der Motorleistung zwei Statorwicklungen des Elektromotors in Reihe schaltet.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass man die Motorleistung zusätzlich mittels einer Phasenanschnittsteuerung reduziert.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass man ausgehend von einer maximalen Motorleistung, bei der zwei Statorwicklungen parallel geschaltet sind, zur ersten Leistungsreduktion die Statorwicklungen in Reihe schaltet und zur weiteren Leistungsreduktion zusätzlich mittels der Phasenanschnittsteuerung die Motorleistung verringert.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass man ausgehend von einer maximalen Motorleistung, bei der zwei Statorwicklungen parallel geschaltet sind, zur ersten Leistungsreduktion die Statorwicklungen parallel schaltet und die Phasenanschnittsteuerung mit geringem Zündwinkel betreibt und zur Erzielung einer weiteren Leistungsreduktion die beiden Statorwicklungen in Reihenschaltung belässt und die Phasenanschnittsteuerung mit großem Zündwinkel betreibt.

Description:

Hochdruckreinigungsgerät und Verfahren zur änderung von dessen Motorleistung

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Elektromotor und einer vom Elektromotor angetriebenen Pumpe zur Abgabe von unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit, wobei der Elektromotor eine Spuleneinrichtung mit mindestens einer Spule zur Erzeugung eines Magnetfeldes umfasst und der Elektromotor mit einer Steuereinrichtung verbunden ist zur Steuerung der Motorleistung.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur änderung der Leistung des Elektromotors eines derartigen Hochdruckreinigungsgeräts.

Um den Druck der vom Hochdruckreinigungsgerät abgegebenen Reinigungsflüssigkeit oder auch die pro Zeiteinheit abgegebene Reinigungsmittelmenge verändern zu können, ist es bekannt, die elektrische Leistung des Elektromotors zu variieren. So wird beispielsweise in der europäischen Offenlegungs- schrift EP 1 384 529 A2 vorgeschlagen, in die elektrische Versorgungsleitung des Elektromotors zur Reduzierung von dessen Leistung eine Diode zu schalten, so dass die Motorleistung halbiert werden kann. Alternativ wird der Einsatz einer Phasenanschnittsteuerung vorgeschlagen, die vom Benutzer mit Hilfe eines Potentiometers auf eine gewünschte Motorleistung eingestellt werden kann.

Mit Hilfe einer Phasenanschnittsteuerung kann die Motorleistung verändert werden. Allerdings führt der Einsatz einer Phasenanschnittsteuerung bei Elektromotoren mit höheren Leistungen, zum Beispiel Leistungen von mehr als

1,4 kW, häufig zu nicht mehr tolerablen Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz, an das der Elektromotor angeschlossen wird, da sich Oberwellenströme ausbilden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hochdruckreinigungsgerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Motorleistung auch bei Elektromotoren höherer Leistung auf konstruktiv einfache Weise verändert werden kann, ohne dass sich nicht mehr tolerable Netzrückwirkungen ausbilden.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Anzahl der zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen der Spuleneinrichtung mittels der Steuereinrichtung veränderbar ist.

In die Erfindung fließt der Gedanke mit ein, dass die Motorleistung durch änderung der Induktivität der Spuleneinrichtung verändert werden kann. Die Induktivität ist von der Anzahl der Windungen abhängig, die das Magnetfeld des Elektromotors effektiv ausbilden. Wird die Anzahl der effektiv wirksamen Windungen erhöht, so hat dies eine Erhöhung der Induktivität der Spuleneinrichtung zur Folge, und dies wiederum bewirkt eine Verringerung der Motorleistung. Soll das Hochdruckreinigungsgerät mit hoher Leistung betrieben werden, so wird mittels der Steuereinrichtung eine geringere Anzahl von das Magnetfeld effektiv ausbildenden Windungen zum Einsatz gebracht als bei geringerer Leistung.

Es kann vorgesehen sein, dass die Anzahl der zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen mittels der Steuereinrichtung kontinuierlich veränderbar ist, um die Leistung des Hochdruckreinigungsgerätes stufenlos

verstellen zu können. Bei einer konstruktiv besonders einfachen und kostengünstig herstellbaren Ausführungsform ist allerdings vorgesehen, dass wahlweise eine erste oder eine zweite Anzahl von Windungen der Spuleneinrichtung effektiv wirksam ist zur Ausbildung eines Magnetfeldes. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die effektiv wirksame Windungszahl also umschaltbar zwischen einem ersten und einem zweiten Wert. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass wahlweise eine maximale Anzahl von effektiv wirksamen Windungen oder nur die Hälfte der maximalen Anzahl zum Einsatz gebracht wird.

Zur änderung der effektiv wirksamen Windungszahl der Spuleneinrichtung kommt vorzugsweise eine Schaltvorrichtung der Steuereinrichtung zum Einsatz. Die Schaltvorrichtung kann beispielsweise manuell betätigt werden.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Schaltvorrichtung elektrisch steuerbar ist. Dadurch kann eine manuelle Betätigung der Schaltvorrichtung entfallen.

Die Schaltvorrichtung umfasst bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zumindest ein Relais. Günstig ist es, wenn nur ein einziges Relais zum Einsatz kommt, mit dessen Hilfe die Anzahl der effektiv wirksamen Windungen der Spuleneinrichtung veränderbar ist. Das Relais kann von einer Steuerschaltung der Steuereinrichtung mit einem Steuersignal beaufschlagt werden.

Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung eine Steuerschaltung in Form eines MikroControllers auf.

Die Spuleneinrichtung kann beispielsweise eine Spule umfassen, die als Statorwicklung des Elektromotors ausgebildet ist. Dies gibt die Möglichkeit, die

Anzahl der zur Ausbildung des Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen der Statorwicklung mittels der Steuereinrichtung zu verändern.

Die Veränderung der Anzahl der effektiv wirksamen Windungen kann auf besonders einfache Weise dadurch erfolgen, dass die Spuleneinrichtung zwei Spulen umfasst, die jeweils eine Statorwicklung des Elektromotors ausbilden. Dies gibt die Möglichkeit, wahlweise eine erste und/oder eine zweite Statorwicklung mit Strom zu versorgen. Kommt nur die erste Statorwicklung zum Einsatz, so kann dadurch eine der ersten Statorwicklung entsprechende Motorleistung erzielt werden. Kommt nur die zweite Statorwicklung zum Einsatz, kann vom Elektromotor eine der zweiten Statorwicklung entsprechende Motorleistung bereitgestellt werden. Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass zur Erzielung einer bestimmten Motorleistung beide Statorwicklungen gleichzeitig mit Strom versorgt werden, um eine dem kombinierten Einsatz beider Statorwicklungen entsprechende Motorleistung zu erzielen.

Es kann vorgesehen sein, das die beiden Statorwicklungen dieselbe Windungszahl aufweisen. Dies gibt die Möglichkeit, die Anzahl der zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen durch den Einsatz beider Statorwicklungen zu verdoppeln verglichen mit der Anzahl von Windungen, die bei Einsatz von nur einer der beiden Statorwicklungen zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksam sind.

Es kann auch vorgesehen sein, das die beiden Statorwicklungen unterschiedliche Windungszahlen aufweisen. Beispielsweise kann die erste Statorwicklung nur eine halb so große Windungszahl aufweisen wie die zweite Statorwicklung.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsgerätes sind die beiden Statorwicklungen wahlweise par-

allel oder in Reihe zueinander schaltbar. Sind die beiden Statorwicklungen in Reihe zueinander geschaltet, ergibt sich die Anzahl der das Magnetfeld des Elektromotors effektiv ausbildenden Windungen aus der Summe der Windungszahlen der beiden Statorwicklungen. Sind dagegen die beiden Statorwicklungen parallel zueinander geschaltet, so ist die Anzahl der effektiv wirksamen Windungen geringer. Weisen die beiden Statorwicklungen dieselbe Windungszahl auf, so ist bei Parallelschaltung der Statorwicklungen nur die Hälfte der Windungen zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksam verglichen mit der Windungszahl, die bei einer Reihenschaltung der Statorwicklungen wirksam ist. Die Parallelschaltung hat zur Folge, dass sich letztlich nur der Drahtquerschnitt der Spuleneinrichtung des Elektromotors erhöht, ohne dass dadurch die Anzahl der effektiv das Magnetfeld ausbildenden Windungen gesteigert wird. Durch das wahlweise Parallelschalten oder in Reihe schalten der beiden Statorwicklungen kann also zwischen einer hohen Anzahl von effektiv wirksamen Windungen bei einem bestimmten Drahtquerschnitt und einer geringeren Anzahl von effektiv wirksamen Windungen mit vergrößertem Drahtquerschnitt gewählt werden, und auf diese Weise kann die Leistung des Elektromotors zwischen einem ersten Leistungswert und einem zweiten Leistungswert umgeschaltet werden.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die beiden Statorwicklungen identisch ausgestaltet sind. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Strombelastung der Statorwicklungen, wobei die Strombelastung an die maximal zulässige Wärmeentwicklung des Motors angepasst werden kann. Sind die beiden Statorwicklungen parallel zueinander geschaltet, so wird die maximale Motorleistung erzielt, bei einer Reihenschaltung der beiden Statorwicklungen wird vom Elektromotor eine reduzierte Motorleistung, beispielsweise 70 % der Maximalleistung bereitgestellt. Die parallel geschalteten Statorwicklungen stellen zur Ausbildung des Magnetfeldes eine geringere Anzahl von Windungen bei dop-

pelt so großem Drahtquerschnitt bereit als dies bei einer Reihenschaltung der identischen Statorwicklungen der Fall ist.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Steuereinrichtung eine Phasenanschnittsteuerung umfasst. Dies gibt die Möglichkeit, die Motorleistung zum einen durch eine Veränderung der Anzahl der zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungszahl der Spuleneinrichtung zu verändern, zum anderen kann die Motorleistung mittels der Phasenanschnittsteuerung verändert werden. Wie eingangs erwähnt, hat der Einsatz einer Phasenanschnittsteuerung bei hohen Motorleistungen, insbesondere bei Motorleistungen von mehr als 1,4 kW, in vielen Fällen nicht mehr tolerable Netzrückwirkungen zur Folge. Es ist deshalb günstig, wenn mittels der Phasenanschnittsteuerung die Leistung des Elektromotors dann reduziert wird, wenn durch änderung der Anzahl der zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen der Spuleneinrichtung bereits eine erste Leistungsreduzierung erzielt wurde.

Günstig ist es, wenn die Motorleistung mittels der Phasenanschnittsteuerung stufenlos veränderbar oder zwischen mindestens zwei Leistungswerten umschaltbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Motorleistung mittels der Phasenanschnittsteuerung um 30 % bis 60 % reduziert werden kann. In Kombination mit der Veränderung der Motorleistung durch änderung der Anzahl der zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen der Spuleneinrichtung kann der Elektromotor zum Beispiel wahlweise mit 100 %, 50 % oder 30 % seiner Maximalleistung betrieben werden. Die Reduktion der Leistung von 100 % auf 50 % kann durch eine Veränderung der Anzahl der effektiv wirksamen Windungen in Verbindung mit dem Einsatz der Phasenanschnittsteuerung mit kleinem Zündwinkel erzielt werden. Die zusätzliche Leistungsreduktion auf 30 % kann durch Erhöhung des Zündwinkels der Phasenanschnittsteuerung erzielt werden. Im reduzierten Leistungsbereich ist

der Einsatz der Phasenanschnittsteuerung unbedenklich im Hinblick auf mögliche Rückwirkungen auf das elektrische Versorgungsnetz, da bei geringeren Leistungen nicht mit einer massiven Ausbildung von Oberwellenströmen zu rechnen ist.

Die Phasenanschnittsteuerung umfasst üblicherweise einen TRIAC. Der TRIAC leitet nach einem Nulldurchgang der vom Versorgungsnetz bereitgestellten Wechselspannung den Strom solange nicht, bis er bei einem bestimmten Zündwinkel von der Steuereinrichtung einen Zündimpuls erhält. Ab diesem Zeitpunkt wird der Elektromotor bis zum nächsten Nulldurchgang der Wechselspannung mit Energie versorgt. Je später der TRIAC gezündet wird, d. h. je größer der Zündwinkel ist, desto geringer ist die über eine Periode der Wechselspannung gemittelte Leistung.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn dem TRIAC der Phasenanschnittsteuerung eine Prüfschaltung zugeordnet ist zum Erfassen des Schaltzustandes des TRIAC. Mittels der Prüfschaltung kann auf konstruktiv einfache Weise festgestellt werden, ob nach dem Zünden des TRIAC ein Stromfluss vorliegt oder nicht. Wird beispielsweise mittels eines Schalters, der in Reihe zum TRIAC geschaltet ist, der Elektromotor vom Versorgungsnetz getrennt, so zündet zwar der TRIAC bei Beaufschlagung mit einem Zündimpuls, über den TRIAC fließt jedoch anschließend kein Strom, insbesondere fließt nicht der zum Verbleiben des TRIAC in seiner geöffneten Stellung mindestens erforderliche Haltestrom. Ist dagegen der Schalter geschlossen, so fließt nach dem Zünden des TRIAC ein Strom und der TRIAC verbleibt bis zum nächsten Nulldurchgang in seiner geöffneten Stellung. Der Schaltzustand des TRIAC kann von der Prüfschaltung anhand des Stromflusses erfasst werden. Das Verhalten des TRIAC nach Beaufschlagung mit einem Zündimpuls spiegelt somit den Schaltzustand des dem TRIAC nachgeordneten Schalters wieder. Somit können auf konstruktiv einfa-

che Weise mit Hilfe der Prüfschaltung Information gewonnen werden über den Zustand des Schalters.

Die Pumpe des Hochdruckreinigungsgerätes weist üblicherweise einen Saug- einlass zum Ansaugen von Reinigungsflüssigkeit und einen Druckauslass zum Abgeben von unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit auf. An den Druckauslass ist eine Druckleitung anschließbar. Günstig ist es, wenn die Motorleistung durch öffnen und Schließen eines in die Druckleitung geschalteten Schließventils steuerbar ist. Wird bei laufendem Motor das Schließventil vom Benutzer geschlossen, so bildet sich in der Druckleitung eine Druckspitze aus, und bei anschließendem öffnen des Schließventiles verringert sich kurzzeitig der Druck in der Druckleitung sehr stark, um anschließend wieder einen durch die Motorleistung vorgegebenen Wert einzunehmen. Der starke Druckanstieg beim Schließen des Schließventiles und der starke Druckabfall beim öffnen des Schließventiles kann zur Steuerung der Motorleistung herangezogen werden. Hierzu kann beispielsweise mittels eines Drucksensors ein dem Druckanstieg bzw. dem Druckabfall entsprechendes Sensorsignal erzeugt werden.

Von besonderem Vorteil im Hinblick auf eine möglichst einfache Handhabung des Hochdruckreinigungsgerätes ist es, wenn die Motorleistung in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwischen dem Schließen und dem öffnen des Schließventiles steuerbar ist. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch Schließen des Schließventils ein erstes Steuersignal und durch anschließendes öffnen des Schließventiles ein zweites Steuersignal bereitstellbar ist und dass die Motorleistung in Abhängigkeit von der Dauer des Zeitintervalls zwischen den beiden Steuersignalen gesteuert wird. Ist das Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Steuersignal kürzer als eine vorgegebene Zeitspanne, zum Beispiel kürzer als 0,5 bis 1,5 Sekunden, so wird mittels der Steuereinrichtung die Motorleistung selbsttätig geändert.

Vorzugsweise wird die Motorleistung in vorgegebener Reihenfolge geändert. Dies gibt die Möglichkeit, das Hochdruckreinigungsgerät wahlweise mit maximaler Motorleistung oder mit einer verminderten Motorleistung zu betreiben. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Benutzer durch mehrmaliges kurzzeitiges Schließen des Schließventils zwischen mehreren vorgegebenen Motorleistungen wählen kann, vorzugsweise zwischen mindestens drei Motorleistungen, beispielsweise zwischen 100 %, 50 % und 30 % der Maximalleistung des Elektromotors. Wird ausgehend von der maximalen Motorleistung das Schließventil kurzzeitig einmal geschlossen und anschließend wieder geöffnet, so sinkt die Motorleistung auf einen ersten reduzierten Leistungswert, beispielsweise auf 50 % der Maximalleistung. Wird anschließend das Schließventil erneut kurzzeitig geschlossen und dann wieder geöffnet, so sinkt die Motorleistung auf einen zweiten reduzierten Leistungswert, beispielsweise 30 %. Wird danach das Schließventil nochmals kurzzeitig geschlossen und anschließend wieder geöffnet, so steigt die Motorleistung wieder auf den Maximalwert. Wird allerdings das Schließventil vom Benutzer für längere Zeit geschlossen, beispielsweise für mehr als 0,5 bis 1,5 Sekunden, so hat das anschließende erneute öffnen des Schließventils keine änderung der Motorleistung zur Folge, vielmehr wird der Motor dann mit seiner vor dem Schleißen des Schließventils vorliegenden Motorleistung betrieben.

Wie eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung außerdem ein Verfahren zur änderung der Leistung des Elektromotors eines Hochdruckreinigungsgerätes. Um die Motorleistung auf konstruktiv einfache Weise verändern zu können, ohne dass nicht tolerable Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz zu befürchten sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass man zur Verringerung der Motorleistung die Anzahl der zur Ausbildung eines Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen der Spuleneinrichtung erhöht. Wie bereits erläutert, kann durch

eine Erhöhung der Anzahl der effektiv wirksamen Windungen die Induktivität der Spuleneinrichtung des Elektromotors erhöht und dessen Leistung verringert werden.

Günstig ist es, wenn man zur Verringerung der Motorleistung zwei Statorwicklungen des Elektromotors in Reihe schaltet. Verglichen mit einer Parallelschaltung der beiden Statorwicklungen wird durch die Reihenschaltung die Anzahl der zur Ausbildung des Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen, d. h. die Anzahl der Windungen, die die Induktivität der Spuleneinrichtung bestimmen, erhöht, und gleichzeitig wird der effektiv wirksame Drahtquerschnitt der Spuleneinrichtung bei einer Reihenschaltung der Statorwicklungen verglichen mit einer Parallelschaltung halbiert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens reduziert man die Motorleistung zusätzlich mittels einer Phasenanschnittsteuerung.

Hierbei ist es günstig, wenn man ausgehend von einer maximalen Motorleistung, bei der zwei Statorwicklungen parallel geschaltet sind, zur ersten Leistungsreduktion die Statorwicklungen in Reihe schaltet und zur weiteren Leistungsreduktion zusätzlich mittels der Phasenanschnittsteuerung die Motorleistung verringert. Die Phasenanschnittsteuerung kommt somit zur Verringerung der Motorleistung dann zum Einsatz, wenn die beiden Statorwicklungen des Motors in Reihe geschaltet sind und der Motor daher nicht mehr seine bei Parallelschaltung der Statorwicklungen erzielbare Maximalleistung erreichen kann. Nicht tolerable Netzrückwirkungen der Phasenanschnittsteuerung können dadurch auf eine einfache Weise vermieden werden.

Es kann auch vorgesehen sein, dass man ausgehend von einer maximaien Motorleistung, bei der zwei Statorwicklungen parallel geschaltet sind und kein Phasenanschnitt vorgenommen wird, zur Erzielung einer mittleren Leistungsstufe die Statorwicklungen in Reihe schaltet und zusätzlich die Phasenanschnittsteuerung mit kleinem Zündwinkel betreibt, und zur Erzielung einer niedrigen Leistungsstufe die Statorwicklungen in der Reihenschaltung belässt und die Phasenanschnittsteuerung mit größerem Zündwinkel betreibt.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Hochdruckreinigungsgerät, an dessen Druckleitung eine verschließbare Spritzdüse angeschlossen ist.

In der Zeichnung ist schematisch ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegtes Hochdruckreinigungsgerät dargestellt mit einer Pumpe 12, die von einem Elektromotor 13 angetrieben wird. Der Elektromotor 13 umfasst eine Spuleneinrichtung mit drei Spulen, nämlich mit einer Ankerwicklung 15 und mit einer ersten Statorwicklung 16 und einer zweiten Statorwicklung 17. Die drei Wicklungen sind in üblicher Weise innerhalb eines Gehäuses des Elektromotors 13 angeordnet. Lediglich zur Erzielung einer besseren übersicht wurden die beiden Statorwicklungen 16 und 17 in der Zeichnung versetzt zum Elektromotor 13 dargestellt.

Die Pumpe 12 weist einen Saugeinlass 19 auf zur Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, die von der Pumpe unter Druck gesetzt und über einen Druckauslass 20 und eine sich an den Druckauslass 20 anschließende Druckleitung 21 abgegeben wird. Am freien Ende der Druckleitung 21

ist ein Schließventil in Form einer an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nur schematisch dargestellten Spritzpistole 22 angeschlossen. Die Spritzpistole 22 kann vom Benutzer in üblicher Weise mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Betätigungshebels wahlweise geöffnet und geschlossen werden.

An die Druckleitung 21 ist ein Signalgeber 24 angeschlossen, der in Abhängigkeit von dem in der Druckleitung 21 herrschenden Druck ein Steuersignal bereitstellt.

Das Hochdruckreinigungsgerät 10 weist darüber hinaus eine Steuereinrichtung 27 auf, an die der Elektromotor 13 angeschlossen ist und die einen ersten Stromversorgungsanschluss 29 und einen zweiten Stromversorgungsanschluss 30 aufweist. über die beiden Stromversorgungsanschlüsse 29 und 30 kann das Hochdruckreinigungsgerät 10 zur Energieversorgung an ein Stromversorgungsnetz angeschlossen werden.

Die Steuereinrichtung 27 umfasst eine Schaltvorrichtung in Form eines Relais 32 mit einem ersten Relaisschaltglied 33 und einem zweiten Relaisschaltglied 34. Die beiden Relaisschaltglieder 33 und 34 werden gleichzeitig geschaltet und können jeweils wahlweise eine erste Schaltstellung oder eine zweite Schaltstellung einnehmen.

Zur Steuerung des Relais 32 weist die Steuereinrichtung 27 eine Steuerschaltung 36 auf, die über eine Steuerleitung 37 mit dem Relais 32 verbunden ist. Darüber hinaus ist die Steuerschaltung 36 mit einer Phasenanschnittsteuerung 39 verbunden, die ein Steuerglied 40 und ein TRIAC 41 umfasst. Außerdem steht die Steuerschaltung 36 mit einer Prüfschaltung 43 und mit einer NuII- durchgangserkennungsschaltung 45 in elektrischer Verbindung.

Der TRIAC 41 ist in eine Verbindungsleitung 47 geschaltet, über die die beiden Stromversorgungsanschlüsse 29 und 30 miteinander verbunden sind. In Reihe zum TRIAC 41 ist in die Verbindungsleitung 47 ein Ohm'scher Widerstand 48 geschaltet. An den Steueranschluss 50 des TRIAC 41 ist das Steuerglied 40 der Phasenanschnittsteuerung 39 angeschlossen. Das Steuerglied 40 wird von der Steuerschaltung 36 mit einem Steuersignal beaufschlagt zum Zünden des TRIAC 41.

Die Prüfschaltung 43 ist zwischen dem TRIAC 41 und dem Ohm'schen Widerstand 48 an die Verbindungsleitung 47 angeschlossen. Sie erfasst einen Stromfluss in der Verbindungsleitung 47 und beaufschlagt die Steuerschaltung 36 mit einem entsprechenden Sensorsignal.

Die Nulldurchgangserkennungsschaltung 45 ist zwischen dem Ohm'schen Widerstand 48 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 30 an die Verbindungsleitung 47 angeschlossen. Sie erkennt die Nulldurchgänge der an der Verbindungsleitung 47 anliegenden Wechselspannung und stellt der Steuerschaltung 36 ein entsprechendes Steuersignal zur Verfügung.

Zwischen dem TRIAC 41 und dem Ohm'schen Widerstand 48 zweigt von der Verbindungsleitung 47 eine erste Versorgungsleitung 53 ab, und eine zweite Versorgungsleitung 54 zweigt von der Verbindungsleitung 47 zwischen dem Ohm'schen Widerstand 48 und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 30 ab. In die beiden Versorgungsleitungen 53, 54 ist ein Druckschalter 56 geschaltet, der über eine Signalleitung 57 mit einem elektrischen Signal des Signalgebers 24 beaufschlagt werden kann zum druckabhängigen Herstellen und Trennen der Verbindung zwischen den Stromversorgungsanschlüssen 29 und 30 und dem Elektromotor 13. Anstatt mittels eines elektrischen Signals über

eine Signalieitung den Druckschalter 56 zu betätigen, kann auch vorgesehen sein, dass ein Druckschalter zum Einsatz kommt, der mechanisch mittels eines Schaltstößels betätigt wird.

Der Elektromotor 13 kann somit mittels des Druckschalters 56 in Abhängigkeit von dem in der Druckleitung 21 herrschenden Druck ein- und ausgeschaltet werden.

Die erste Versorgungsleitung 53 führt vom Druckschalter 56 über das Relais 32 zu den beiden Statorwicklungen 16 und 17, und die zweite Versorgungsleitung 54 führt vom Druckschalter 56 zur Ankerwicklung 15 des Elektromotors 13. Die beiden Statorwicklungen 16, 17 können mittels des Relais 32 wahlweise parallel zueinander und in Reihe zueinander geschaltet werden. Nehmen die beiden Relaisschaltglieder 33 und 34 ihre in der Zeichnung dargestellte erste Schaltstellung ein, so sind die beiden Statorwicklungen 16, 17 parallel zueinander geschaltet, wohingegen die beiden Statorwicklungen 16, 17 in Reihe zueinander geschaltet sind, wenn die beiden Relaisschaltglieder 33, 34 ihre zweite Schaltstellung einnehmen. Welche Schaltstellung jeweils vorliegt, wird von der Steuerschaltung 36 vorgegeben.

Mittels der beiden Statorwicklungen 16 und 17 kann im Elektromotor 13 ein Magnetfeld erzeugt werden. Sind die beiden Statorwicklungen 16, 17 in Reihe zueinander geschaltet, so sind sämtliche Windungen der Statorwicklungen 16, 17 zur Ausbildung des Magnetfeldes effektiv wirksam. Die beiden Statorwicklungen 16 und 17 sind identisch ausgebildet, insbesondere weisen sie dieselbe Windungszahl und denselben Drahtquerschnitt auf. Die Gesamtzahl der zur Ausbildung des Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen ergibt sich bei Reihenschaltung der beiden Statorwicklungen 16 und 17 aus der Summe der Windungszahlen der beiden Wicklungen.

Sind die beiden Statorwicklungen 16 und 17 parallel zueinander geschaltet, so halbiert sich die Anzahl der zur Ausbildung des Magnetfeldes effektiv wirksamen Windungen und der Drahtquerschnitt verdoppelt sich verglichen mit einer Reihenschaltung der Statorwicklungen 16 und 17.

Der Elektromotor 13 erzielt seine maximale Leistung bei Parallelschaltung der beiden Statorwicklungen 16 und 17, werden die beiden Statorwicklungen 16, 17 in Reihe zueinander geschaltet, so reduziert sich die Motorleistung.

Ausgehend von einer Reihenschaltung der beiden Statorwicklungen 16, 17 kann die Motorleistung zusätzlich noch durch Einsatz der Phasenanschnittsteuerung 39 reduziert werden, indem dem TRIAC 41 in Abhängigkeit von der gewünschten Motorleistung zeitlich versetzt zu einem Nulldurchgang der Wechselspannung ein Zündimpuls bereitgestellt wird. Ab diesem Zeitpunkt wird der Elektromotor 13 solange über die erste Versorgungsleitung 53 und die zweite Versorgungsleitung 54 mit Energie versorgt, bis die Wechselspannung ihren nächsten Nulldurchgang erreicht. Anschließend sperrt der TRIAC 41 wieder bis zum erneuten Zünden.

Eine änderung der Motorleistung kann vom Benutzer des Hochdruckreinigungsgerätes 10 auf einfache Weise durch kurzzeitiges Schließen der Spritzpistole 22 erzielt werden. Wird die Spritzpistole 22 geschlossen, so bildet sich in der Druckleitung 21 eine starke Druckerhöhung aus, die vom Signalgeber 24 erfasst wird. Der Signalgeber 24 stellt daraufhin dem Druckschalter 56 ein Steuersignal bereit, so dass dieser in seinen geöffneten Schaltzustand übergeht und dadurch die Energieversorgung des Elektromotors 13 unterbricht. Wird anschließend die Spritzpistole 22 vom Benutzer wieder geöffnet, so erfolgt ein starker Druckabfall in der Druckleitung 21. Auch dieser Druckabfall

wird vom Signalgeber 24 erfasst, der daraufhin dem Druckschalter 56 ein Signal zum erneuten Schließen bereitstellt. Somit wird der Elektromotor 13 wieder mit Energie versorgt. Das öffnen und Schließen des Druckschalters 56 wird von der Prüfschaltung 43 erfasst indem diese prüft, ob nach der Bereitstellung eines Zündimpulses der TRIAC 41 bis zum nächsten Nulldurchgang in seiner geöffneten Stellung verbleibt. Dies ist nur dann der Fall, wenn der Druckschalter 56 geschlossen ist. Ist der Druckschalter 56 geöffnet, so wird der Stromfluss in der Verbindungsleitung 47 vom Ohm'schen Widerstand 48 derart limitiert, dass der zur Aufrechterhaltung des geöffneten Zustandes des TRIAC 41 erforderliche Haltestrom nicht fließen kann. Dies hat zur Folge, dass nach einem Zünden der TRIAC 41 gleich wieder schließt noch bevor der nächste Nulldurchgang der Wechselspannung erreicht ist. Dies wird von der Prüfschaltung 43 erkannt, die der Steuerschaltung 36 ein dem Verhalten des TRIAC 41 entsprechendes Signal bereitstellt. Anhand des öffnungs- und Schließverhaltens des TRIAC 41 kann somit der Schaltzustand des Druckschalters 56 erfasst werden. Dies gibt der Steuerschaltung 36 die Möglichkeit, die Leistung des Elektromotors 13 zu verändern, falls der Benutzer die Spritzpistole 22 für eine Zeitspanne von weniger als einer Sekunde schließt und anschließend wieder öffnet.

Wird der Elektromotor 13 mit parallel geschalteten Statorwicklungen 16 und 17 betrieben, so kann der Elektromotor 13 seine maximale Leistung erreichen, indem der TRIAC 41 voll durchgeschaltet wird, d. h. bereits bei einem Nulldurchgang der Wechselspannung seinen Zündimpuls erhält. Wird bei maximaler Motorleistung die Spritzpistole 22 vom Benutzer kurzzeitig geschlossen und anschließend wieder geöffnet, so steuert die Steuerschaltung 36 zum einen das Relais 32 derart an, dass die Relaisschaltglieder 33 und 34 ihre in der Zeichnung nicht dargestellte zweite Schaltstellung einnehmen, in der die beiden Statorwicklungen 16 und 17 in Reihe zueinander geschaltet sind. Zum an-

deren steuert die Steuerschaltung 36 die Phasenanschnittsteuerung 39 derart an, dass der TRIAC 41 mit kleinem Zündwinkel geschaltet wird. Dies hat eine Reduzierung der Motorleistung auf 50 % der Maximalleistung zur Folge. Unterbricht der Benutzer erneut die Ausgabe von unter Druck gesetzter Reinigungsflüssigkeit, indem er die Spritzpistole 22 kurzzeitig schließt und dann wieder öffnet, so bleiben die beiden Statorwicklungen 16, 17 weiterhin in Reihe zueinander geschaltet und zusätzlich steuert die Steuerschaltung 36 die Phasenanschnittsteuerung 39 derart auf, dass der TRIAC 41 mit großem Zündwinkel geschaltet wird. Die Motorleistung kann auf diese Weise beispielsweise auf 30 % der Maximalleistung reduziert werden. Wird die Abgabe von unter Druck gesetzter Reinigungsflüssigkeit mittels der Spritzpistole 22 erneut kurzzeitig unterbrochen, so schaltet die Steuereinheit 36 wieder auf maximale Motorleistung, indem die Statorwicklungen 16 und 17 mittels des Relais 32 parallel zueinander geschaltet werden und der TRIAC 41 voll durchgesteuert wird.

Eine Reduktion der Motorleistung wird somit mittels der Phasenanschnittsteuerung 39 dann vorgenommen, wenn bereits eine verminderte Motorleistung vorliegt, beispielsweise eine Leistung von weniger als 1,4 kW. Dies stellt sicher, dass auch bei Einsatz der Phasenanschnittsteuerung 39 nicht to- lerable Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz, an das der Elektromotor 13 über die Stromversorgungsanschlüsse 29 und 30 angeschlossen ist, zuverlässig vermieden werden.