STAUBSAUGER MIT BERUHRUNGSLOSER WANDLUNG EINES LEISTUNGSSTELLERSSIGNALS

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem einen Elektromotor aufweisenden Basisgerät und einem hiermit steckverbindbaren Stiel mit Betätigungs- griff und/ oder einem einen Elektromotor aufweisenden Vorsatzgerät, mit einer Stelleinheit, zur Steuerung der Leistung des Elektromotors, wobei eine zur Steuerung der Leistung des Elektromotors erforderliche Stellinformation von dem Stiel zum Basisgerät und/oder Vorsatzgerät mechanisch übertragen wird und dort in ein entsprechendes Signal für den Elektromotor umgewandelt wird.

Staubsauger der in Rede stehenden Art sind bekannt. Diese verfügen in der Regel über ein Stellelement bspw. in Form eines Stufenschalters im Bereich des stielseitigen Handbetätigungsgriffes, mittels welchem Stellelement die Leis- tungssteuerung des in dem Basisgerät vorgesehenen Elektromotors einer Saug- /Gebläseeinheit und/oder die Steuerung eines in dem Vorsatzgerät vorgesehenen Elektromotors, bspw. bei Ausgestaltung des Vorsatzgerätes als Bürstgerät, vorgenommen werden kann. So ist bspw. aus der DE 19720949 Al ein derartiger Staubsauger bekannt. Dieser verfügt über eine Stelleinheit in dem Betäti- gungsgriff . Ein weiterer Leistungssteller ist direkt an dem Basisgerät vorgesehen.

Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Staubsauger der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich der übertragung der zur Steuerung des Elektromotors erforderlichen Stellinformation weiter zu verbessern.

Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass die Stellinformation durch eine jeweilige Position des mechanischen Elements gegeben ist und dass

die Umwandlung des Stellsignals in dem Basisgerät und/oder Vorsatzgerät durch grundsätzlich berührungslos mögliches optisches, magnetisches oder elektromagnetisches Abfragen der Position des mechanischen Elementes erfolgt. Es ist demzufolge zunächst eine rein mechanische übertragung der Stell- information von der Stelleinheit zu der Abfrageeinheit realisiert, welch letztere bei einer Konfiguration mit einer stielseitigen Stelleinheit und einem hierüber zu steuernden Elektromotor im Basisgerät in letzterem angeordnet ist; konkret im Schnittstellenbereich zwischen Stiel- und Basisgerät. Auch kann über diese Konfiguration eine Leistungssteuerung eines über das Basisgerät sowohl strö- mungstechnisch als auch elektrisch angeschlossenen Vorsatzgeräts erreicht werden. Des weiteren kann auch das Basisgerät eine Stelleinheit in Form eines Stufenschalters oder dergleichen aufweisen, welcher gleichfalls rein mechanisch die nötige Stellinformation an eine in dem Vorsatzgerät, konkret im Schnittstellenbereich zwischen Basisgerät und Vorsatzgerät angeordnete Abfrageeinheit übermittelt. Bevorzugt überträgt hierbei das mechanische Element, welches im Falle des Stieles diesen durchsetzend sich zwischen der Stelleinheit und dem der Schnittstelle zum Basisgerät zugeordneten Ende des Stieles erstreckt, die durch Betätigung erreichte Verlagerung der Stelleinheit auf direktem Wege, so bspw. in einem Verhältnis von 1:1 oder darüber hinaus auch unter- bzw. über- setzt. Die Stellinformationsübermittlung erfolgt auf rein mechanischem Wege, zufolge dessen insbesondere ein Stiel mit Betätigungsgriff von einer Elektrover- sorgung abgekoppelt sein kann. Entsprechend sind keine elektrischen Verbindungen zwischen dem Stiel und dem Basisgerät zur Signalübertragung erforderlich. Im Falle der Stromversorgung des Elektromotors im Basisgerät durch direkten Anschluss letzterem an das Haushaltsnetz kann der das Basisgerät führende Stiel gänzlich stromlos gehalten sein. Die Abtastung der mechanisch übermittelten Stellinformation erfolgt bevorzugt in dem den zu steuernden Elektromotor aufweisenden Geräteteil, so bspw. in dem Basisgerät, welches ohnehin eine Stromversorgung benötigt. Diese Auswertung erfolgt entweder über optisches, magnetisches oder elektromagnetisches Abfragen der Position

des mittels der Stelleinheit zu verlagernden mechanischen Elements, wobei diese Abfrage grundsätzlich berührungslos möglich ist, wobei eine mögliche Berührung bevorzugt nur zum Zwecke der Führung oder Abstützung des mechanischen Elementes im Bereich des Abfrageelementes dient.

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 ist in einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, dass das mechanische Element eine Stange oder ein ggf. umlaufend angeordnetes Band ist. Bevorzugt wird hierbei ein stabiles, die exakte übertragung durch Schiebeverlagerung des Elements gewährleistendes übertragungsteil, so bspw. eine starre bzw. gegebenenfalls eine über die Längserstreckung vorgesehene Biegung des Stieles nachvollziehende, biegeschlaffe Stange oder Band, welch letztere zur gesicherten Signalübertragung in entsprechend ausgeführten Abschnitten des Stieles bzw. des Basisgerätes geführt ist. Das mechanische Element muss nicht zwingend stab- oder stangenartig mit jeweils einem der Stelleinheit und der Abfrageeinheit in dem zu steuernden Gerät zugewand- ten Ende sein. Vielmehr sind auch Lösungen denkbar, mit Endloselementen, wie bspw. umlaufend angeordnete Bänder, Schnüre oder dergleichen, die die benötigte Stellinformation übertragen. Die Betätigung der Stelleinheit bewirkt hierbei eine entsprechend umgesetzte Weiterverlagerung des Bandes oder dergleichen. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass die optische Abfrage durch eine Lichtschranke erfolgt. Diese wird durchsetzt durch das mechanische Element - im Falle eines umlaufend angeordneten Bandes durchsetzt von einem entsprechend gekennzeichneten Bandabschnitt. Die Lichtschranke erfasst das Vorhandensein des mechanischen Elements bzw. eine Veränderung des mechanischen Elementes im Zuge der über die Stelleinheit bewirkten linearen Verlagerung des mechanischen EIe-

ments in Richtung seiner Längserstreckung. So kann die Stellinformation durch über die Länge unterschiedliche Formgebung des mechanischen Elements gegeben sein, welche unterschiedliche Formgebung durch die Lichtschranke er- fasst wird. Beispielsweise kann ein als Stange ausgeformtes mechanisches EIe- ment über die Länge betrachtet zueinander beabstandete, unterschiedliche Erhebungen und Absenkungen aufweisen, die durch die Abfrage erfasst werden. Die unterschiedliche Formgebung bildet einen Code zur eindeutigen Identifizierung der zu übermittelnden Stellinformation. Im Falle einer umlaufend angeordneten Schnur kann diese über ihre Länge unterschiedliche Kennfäden oder dergleichen aufweisen, die optisch erfasst werden können. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die unterschiedliche Formgebung durch Schlitze oder Einkerbungen gegeben, dies insbesondere bei einem als Stange ausgeformten Element. Die Schlitze und/ oder Einkerbungen sind in Art eines Barcodes ein- bzw. aufgebracht. Deren Anordnung ergibt eine eindeutige Identifizierung des zu übermittelnden Stellsignals. Als besonders vorteilhaft erweist sich diesbezüglich weiter, dass die unterschiedliche Formgebung über die Länge des mechanischen Elements sich entsprechend einer möglichen Teleskopierbarkeit des Stiels wiederholt, so dass unabhängig von der gewählten Teleskopstellung des Stieles zum Basisgerät durch Betätigung der Stelleinheit das geforderte Stellsig- nal eindeutig erfasst und übertragen wird. Es kann eine Mehrzahl von mechanischen Elementen vorgesehen sein, so entsprechend der Anzahl der verschiedenen Schaltstufen der Stelleinheit, so weiter bspw. bei einer Stelleinheit zur Steuerung des Elektromotors über drei Leistungsstufen vier mechanischer Elemente, wobei das vierte Element in Verbindung mit der Stelleinheit ein Stell- signal zum Ausschalten des Elektromotors überträgt. Entsprechend kann die Stelleinheit einen oder mehrere Stelltaster aufweisen. Bei mehreren Stelltastern ist jedem mechanischen Element ein solcher direkt zugeordnet. Der Stelltaster kann als Stellhebel ausgebildet sein, der durch bspw. Daumendruck um eine Achse schwenkverlagert wird, wobei über eine Gelenkstelle das mechanische Element um einen definierten Weg linear verlagert wird. Dieser Verlagerungs-

weg entspricht mindestens der Länge des Elementabschnittes, auf welchem die unterschiedlichen Formgebungen als Stellinformation abgelegt sind. Auch kann der Stelltaster als Stellrad ausgebildet sein. Schließlich wird vorgeschlagen, dass der Stelltaster in seine Ausgangsstellung vorgespannt ist. Diese Ausgangsstel- lung ist eine Neutralstellung, in welcher keine Stellinformationen durch die optische Abfrage erfasst wird. Es gilt die letzt erfasste Stellinformation zur Steuerung des Elektromotors.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche Ie- diglich zwei Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Staubsauger mit einem an einem Basisgerät steckverbundenen, teleskopierbaren Stiel;

Fig. 2 die Herausvergrößerung des Bereiches II in Fig. 1;

Fig. 3 den Längsschnitt durch den Bereich eines Betätigungsgriffes des Stiels und dem Steckverbindungsbereich zwischen Stiel und Basisgerät;

Fig. 4 die Herausvergrößerung des Bereiches IV in Fig. 3;

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Schnittdarstellung, jedoch nach Verlagerung eines in dem Stiel geführten mechanischen Elements;

Fig. 6 die Herausvergrößerung des Bereiches VI in Fig. 3;

Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Schnittdarstellung, jedoch bei Betätigung eines Stelltasters zur Verlagerung des mechanischen Elements in die in Fig. 5 dargestellte Stellung;

Fig. 8 in einer perspektivischen Darstellung vier Stelltaster mit angelenkten, unterschiedliche Formgebungen aufweisenden mechanischen Elementen und einer die Formgebungen abtastenden Lichtschranke;

Fig. 9 eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 6, jedoch eine alternative Ausgestaltung des Stelltasters als Stellrad betreffend.

Dargestellt und beschrieben ist, zunächst mit Bezug zu Fig. 1, ein Staubsauger 1, insbesondere Haushalts-Staubsauger, welcher als handgeführtes Stielgerät ausgeführt ist. Dieses weist zunächst ein Basisgerät 2 auf, mit einem nicht näher dargestellten Elektromotor für eine Saug-/ Gebläse-Einheit. An dem Basisgerät 2 ist eine zur Aufnahme des aufgesaugten Staubgutes vorgesehene Filterkassette 3 angedockt. Diese beinhaltet einen nicht dargestellten Filterbeutel.

Die Stromversorgung des in dem Basisgerät 2 integrierten Elektromotors erfolgt über ein in das Basisgerät 2 einlaufendes Elektrokabel 4.

Weiter besitzt das Basisgerät 2 einen schwanenhalsförmigen Fortsatz, welcher sich über den Bereich der Filterkassette 3 erstreckt. Im Bereich des freien Endes formt dieser Fortsatz eine Steckaufnahme 5 für einen Stiel 6 des Staubsaugers 1 aus. Die zugeordneten Enden von Aufnahme 5 und Stiel 6 sind in bekannter Weise als mechanische Steckverbindungselemente ausgebildet. Im Bereich des freien Endes des Stieles 6 ist ein Betätigungsgriff 7 ausgeformt. Dieser weist an ergonomisch günstiger Position eine daumenbetätigbare Stelleinheit 8 auf, über welche die Leistung des in dem Basisgerät 2 aufgenommenen Elektromotors einstellbar ist, zufolge dessen die Saugleistung des Staubsaugers 1 bspw. anpassbar an den Bodenbelag ist.

Zur Bodenbearbeitung ist das Basisgerät 2 strömungsmäßig mit einem Vorsatzgerät 9 verbunden. Dieses kann eine eine rotierte Bürste aufweisende Saugdüse sein.

Zur Steuerung des Elektromotors in dem Basisgerät 2 wird eine Stellinformation vom Betätigungsgriff 7 bzw. von der Stelleinheit 8 zum Basisgerät 2 geleitet und dort von einem Informationsempfänger erfasst. Diese Information wird mittels einer Auswerteelektronik zur Ansteuerung des Elektromotors genutzt.

Die betätigungsgriffseitige Stelleinheit 8 weist vier vereinzelte, als Stellhebel 10 ausgebildete Stelltaster 11 auf, welche ergonomisch günstig im mit dem Daumen zu erfassenden Bereich platziert sind.

Diese Stelltaster 11 sind in dem Betätigungsgriff 7 jeweils um eine quer zur Längserstreckung des Stieles 6 ausgerichtete Schwenkachse x gelagert. Von dem an den die Schwenkachse x ausformenden Achskörper 12 ausgehenden Tasterabschnitt gehen entgegengerichtete Schenkel ab, von welchen einer einen den Betätigungsgriff 7 im Bereich einer entsprechend vorgesehenen öffnung 13 durchsetzenden Tastabschnitt 14 ausformt. Dieser ist griffinnenseitig der öff- nung 13 mit einem etwa radial abragenden Anschlagabschnitt 15 versehen, zur anschlagbegrenzten Anlage des Stelltasters 11 im öffnungsrandbereich, zur Definition einer Tastergrundstellung.

Der dem Tastabschnitt 14 abgewandte, von dem Achskörper 12 abgehende Schenkel ist ein Lenkerabschnitt 16, an dessen freiem Ende über eine parallel zum Achskörper 12 ausgerichtete Achse 17 ein sich durch den Betätigungsgriff 7 und den Stiel 6 erstreckendes, stangenf örmiges mechanisches Element 18 angelenkt ist.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das mechanische Element 18 bandförmig gebildet mit einer Dicke, die eine gewisse Eigenstabilität des Elements 18 gewährleistet. Die Ausrichtung ist hierbei so gewählt, dass die An- lenkachse 17 das Element 18 im Bereich der Breitseitenflächen durchsetzt.

Wie insbesondere aus der Perspektivdarstellung in Fig. 8 zu erkennen, sind die Stelltaster 11 mittels auf den Achskörpern 12 angeordneter Schenkelfedern 19 in die bspw. in Fig. 6 dargestellte Grundstellung vorgespannt, wobei ein Schenkel der Schenkelfeder 19 sich an der die öffnungen 13 aufweisenden Decke des hohlförmigen Betätigungsgriffes 7 abstützt, während der andere Schenkel unterseitig gegen den Anschlagabschnitt 15 des Stelltasters 11 wirkt.

Die sich durch den Stiel 6 bis zum der Steckaufnahme zugewandten Endbereich und über dieses offene Stielende hinaus erstreckenden stangenförmigen EIe- mente 18 sind in dem Stiel 6 bzw. in dem Betätigungsgriff 7 geführt. In den

Darstellungen sind zwei Führungszonen 20 schematisch dargestellt. Eine dieser Führungszonen 20 ist endseitig des Stieles 6 vorgesehen, um einen definierten Elementaustritt aus dem Stiel 6 zu erbringen. Jedes mechanische Element 18 ist mit einer dem jeweiligen Stelltaster 11 zugeordneten Stellinformation versehen, dies durch eine erfassbare, unterschiedliche Formgebung durch Schlitze 21.

Diese Schlitze 21 sind insbesondere im über den Stiel 6 hinausragenden Endbereich des Elements 18 vorgesehen und sind in ihrer Anordnung und Breite zur Unterscheidung der verschiedenen Stellinformationen der in dem Ausführungsbeispiel vorgesehenen vier Elemente 18 unterschiedlich gewählt. Auch innerhalb eines Elementes 18 sind die in Längserstreckung desselben hintereinander angeordneten Schlitze 21 verschiedenartig in ihrer Breite - d.h. in Längserstreckung des Elements -. Es ergibt sich eine Art Barcode auf jedem mechanischen Element 18, welcher Barcode basisgerätseitig, im Bereich der Steckaufnahme 5 durch eine optische Abfrage 22 in Form einer Lichtschranke 23 erf ass- bar ist.

In Längserstreckung des Elementes 18 ist beidseitig einer Stellinformations- Schlitzanordnung S ein im Grundriss langgestreckt rechteckiges Fenster 24 vorgesehen. Durch eines dieser Fenster 24 tritt in der federbelasteten, anschlagbe- grenzten Grundstellung von Element 18 und Stelltaster 11 ungehindert der Lichtstrahl der Gabellichtschranke 23.

Durch Betätigen des Stelltasters 11 und damit einhergehender Schwenkverlagerung des Lenkerabschnitts 16 um die Schwenkachse x wird eine Linearverlage- rung des mechanischen Elements 18 herbeigerufen, was wiederum das Durchführen der barcodeartigen Stellinf ormations-Schlitzanordnung S durch den Bereich der Gabellichtschranke 23 veranlasst. Das hierbei durch die optische Abfrage 22 erfasste Lichtsignal wird über eine nicht weiter dargestellte Elektronik ausgewertet und in ein Stellsignal für den Elektromotor umgewandelt.

Nach Loslassen des betätigten Stelltasters 11 wird dieser aufgrund der beschriebenen Federeinwirkung in die Grundstellung zurückbewegt, dies einhergehend mit einer linearen Rückverlagerung des mechanischen Elementes 18 in die Ausgangsstellung, in welcher der Lichtstrahl der Gabellichtschranke 23 wieder ungehindert durch das elementseitige Fenster 24 treten kann.

Grundsätzlich durchtritt der Lichtstrahl der Gabellichtschranke in Grundstellung des Stelleinheit-Systems, d.h. bei Nichtbetätigung der Stelltaster 11 die in Hintereinanderlage angeordneten Fenster 24 der vorgesehenen vier mechani- sehen Elemente 18. Aus dieser Grundstellung heraus wird durch Betätigung eines der Stelltaster 11 ein charakterisierendes Schlitzmuster durch die Gabellichtschranke 23 geführt, welches den entsprechend hinterlegten Befehl bewirkt.

Wie weiter aus den Darstellungen zu erkennen, ist der Stiel 6 in bekannter Weise teleskopierbar eingestellt. Um die Stellinformation durch Zusammenwirkung von geräteseitiger Lichtschranke 23 und stielseitigem Schlitzmuster unabhängig von der gewählten Teleskopstellung zu übertragen, weist jedes mecha- nische Element 18 abstandsmäßig und hinsichtlich der Anzahl angepasst an die Teleskopierbarkeit des Stieles 6 platzierte Schlitzmuster bzw. Stellinformations- Schlitzanordnungen S in vorgeschriebener, sich wiederholender Weise auf.

Alternativ zu den beschriebenen hebeiförmigen Stelltastern 11 können auch, wie beispielhaft in Fig. 9 dargestellt, Stellräder 25 vorgesehen sein, an welchen griffinnenseitig jeweils ein stangenförmiges mechanisches Element 18 angelenkt ist. Durch Abrollbewegung eines Fingers auf der nach außen hin freigelegten Mantelfläche eines Stellrades 25 wird eine Relatiwerlagerung des Elementes 18 im Wesentlichen in Längserstreckung desselben bewirkt.

Die erfindungsgemäße Leistungsstellung erfolgt durch optisches Abtasten einer stielseitigen Mechanik. Hierdurch ist eine elektrische Isolation des Stieles und des Betätigungsgriffes 7 gewährleistet. Es wird hierbei keine Energie zur Leistungsstellung bzw. zur Befehlsgabe benötigt. Die Leistungsstellung kann über mechanische Tipptasten erreicht werden. Weiter ist das System tolerant gegen mechanische Verformung, wobei der Mechanismus als solches einfach und kostengünstig herstellbar ist.

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.