Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
VACUUM CLEANER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/007579
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vacuum cleaner comprising an electric motor (1), a suction channel (4), a pressurised channel (5), and a secondary air channel (6), whereby the secondary air channel opens according to the temperature in the pressurised channel (5). The aim of the invention is to protect the electric motor from overheating with little mechanical effort, by electronically activating a regulating body (8) used to open the secondary air channel (6).

Inventors:
SCHEUREN BERNHARD
HOFFMANN THOMAS
FIESELER MARTIN
Application Number:
PCT/EP2001/007701
Publication Date:
January 31, 2002
Filing Date:
July 05, 2001
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VORWERK CO INTERHOLDING (DE)
International Classes:
A47L9/00; A47L9/28; (IPC1-7): A47L9/28; A47L9/00
Foreign References:
US3936282A1976-02-03
DE2917142A11980-11-06
US3232030A1966-02-01
US4124916A1978-11-14
DE2246961A11974-04-04
DE2911255A11980-10-02
EP0005218A21979-11-14
US6231649B12001-05-15
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 02 29 February 2000 (2000-02-29)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 08 30 August 1996 (1996-08-30)
Attorney, Agent or Firm:
Müller, Enno (Wuppertal, DE)
Download PDF:
Claims:
ANSPRÜCHE
1. Staubsauger mit einem Elektromotor (1), einem Saugka nal (4), einem Druckkanal (5) und einem Nebenluftkanal (6), wobei in Abhängigkeit von der Temperatur in dem Druckkanal (5) eine Öffnung des Nebenluftkanals (6) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung eines Stellorgans (8) zur Öffnung des Nebenluftkanals (6) elektrisch erfolgt.
2. Staubsauger nach Anspruch 1 oder insbesondere da nach, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch betä tigbares BiMetallStellorgan (11) vorgesehen ist.
3. Staubsauger nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn zeichnet, dass ein elektrisch betätigbares MagnetStell organ vorgesehen ist.
4. Staubsauger nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn zeichnet, dass ein elektrisch betätigbares PiezoStell organ vorgesehen ist.
5. Staubsauger nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn zeichnet, dass ein elektrisch betätigbares elektroche misches Stellorgan vorgesehen ist.
6. Staubsauger nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn zeichnet, dass ein elektrisch betätigbares Servomotor Stellorgan (13) vorgesehen ist.
7. Staubsauger mit einem Elektromotor (1), einem Saugka nal (4), einem Druckkanal (5) und einem Nebenluftkanal (6), wobei in Abhängigkeit vom Druck in dem Saugkanal (4) eine Öffnung des Nebenluftkanals (6) erfolgt, da durch gekennzeichnet, dass die Aktivierung eines Stell organs (8) zur Öffnung des Nebenluftkanals (6) elek trisch erfolgt.
8. Staubsauger nach Anspruch 7 oder insbesondere da nach, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch betä tigbares BiMetallStellorgan (11) vorgesehen ist.
9. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 8 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch betätigbares MagnetStellorgan vorgesehen ist.
10. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich net, dass ein elektrisch betätigbares PiezoStellorgan vorgesehen ist.
11. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich net, dass ein elektrisch betätigbares elektrochemi sches Stellorgan vorgesehen ist.
12. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich net, dass ein elektrisch betätigbares ServomotorStell organ vorgesehen ist.
13. Staubsauger mit einem Elektromotor (1), einem Saug kanal (4), einem Druckkanal (5) und einem Nebenluftka nal (6), wobei in Abhängigkeit von der Temperatur in 00649 dem Druckkanal (5) eine Öffnung des Nebenluftkanals (6) 00650 erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des 00651 Nebenluftkanals (6) über Unterdruck erfolgt und dass 00652 der Elektromotor (1) in Abhängigkeit zur Temperatur im 00653 Druckkanal (5) auf eine höhere Drehzahl regelbar ist.
14. 00655 14. Staubsauger nach Anspruch 13 oder insbesondere 00656 danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenluftkanal 00657 (6) durch eine Klappe (14) verschlossen ist, die bei 00658 Überschreiten eines SchwellUnterdruckes öffnet.
15. 00660 15. Staubsauger mit einem Elektromotor (1), einem Saug 00661 kanal (4), einem Druckkanal (5) und einem Nebenluftka 00662 nal (6), wobei in Abhängigkeit von der Temperatur in 00663 dem Druckkanal (5) eine Öffnung des Nebenluftkanals (6) 00664 erfolgt, wobei weiter eine Druckerfassung in dem Saugka 00665 nal erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung 00666 des Nebenluftkanals (6) unter kombinierter Berücksichti 00667 gung von einem Temperaturwert, bspw. der Temperatur im 00668 Druckkanal (5), dem Volumenstrom im Saug (4) bzw.
16. Druckkanal (5) und dem Druckabfall an der Filterkammer 00670 (15) erfolgt.
17. 00672 16. Staubsauger nach Anspruch 15 oder insbesondere 00673 danach, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Saugkanal 00674 (4) ein Volumenstrommesser (18) angeordnet ist.
18. 00676 17. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 00677 15 bis 16 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich 00678 net, dass in dem Saugkanal (4) vor und hinter der Fil 00679 terkammer (15) ein Druckmesser (18) angeordnet ist.
19. 00681 18. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 00682 15 bis 17 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich 00683 net, dass der Unterdruck im Saugkanal (4) unabhängig zur Auswertung des Druckabfalls an der Filterkammer (15) zur Öffnung des Nebenluftkanals (6) herangezogen wird.
20. 19 Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich net, dass der gemessene Unterdruck mit der Leistungsein stellung des Elektromotors (1) und/oder mit einem Vor satzgerät abgeglichen wird.
21. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich net, dass die Volumenstrommessung integrierbar ist.
22. Staubsauger nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich net, dass der integrierte Wert der Volumenstrommessung in Abhängigkeit eines Vergleichswertes zur Signalerzeu gung genutzt ist.
Description:
Staubsauger Die Erfindung betrifft zunächst einen Staubsauger mit einem Elektromotor, einem Saugkanal, einem Druckkanal und einem Nebenluftkanal, wobei in Abhängigkeit von der Temperatur in dem Druckkanal eine Öffnung des Nebenluft- kanals erfolgt.

Staubsauger der in Rede stehenden Art sind bekannt.

Problematisch erweist sich in bestimmten Fällen die Kühlung des Motors, insbesondere dann, wenn Verstopfun- gen, bspw. im Bereich des Staubfilters, vorliegen.

Eine solche Verstopfung hat zur Folge, dass der Saug- luftstrom, der üblicherweise auch die Kühlung des Elek- tromotors übernimmt, zu gering wird. Bekannte Lösungen weisen eine permanente Nebenluft-Öffnung auf, die so bemessen ist, dass auch bei Verstopfung hinreichend Luft einströmen kann. Weiterhin sind Lösungen bekannt, bei denen unterdruck-oder temperaturgesteuert Ventile geöffnet werden oder die Leistung elektronisch redu- ziert wird. Prinzipieller Nachteil einer permanenten Öffnung ist es, dass auch bei normalem Betrieb Neben- luft angesaugt wird, so dass der Wirkungsgrad des Gerä- tes sinkt. Bekannte temperatur-bzw. unterdruckgesteu- erte Ventile erweisen sich dahingehend als nachteilig, dass diese Lösungen aufgrund der räumlichen Trennung von Temperaturmessung und Einbauort des Ventils im allgemeinen mechanisch aufwendig sind. Eine elektroni- sche Leistungsreduzierung bis zum Abschalten des Gerä- tes führt zu Irritationen des Benutzers, da dieser nicht erkennt, dass das Herunterregeln bzw. Abschalten zum Schutz des Gerätes gewollt ist und keinesfalls einen Defekt darstellt.

Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Tech- nik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Staubsauger der in Rede stehenden Art anzugeben, bei welchem ein Schutz vor Überhitzung des Elektromotors mit geringem mechanischen Aufwand realisiert ist.

Diese Aufgabe ist zunächst und im wesentlichen beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abge- stellt ist, dass die Aktivierung eines Stellorgans zur Öffnung des Nebenluftkanals elektrisch erfolgt. Zum Schutz vor Uberhitzung wird Nebenluft zum Kühlen nur dann zugeführt, wenn der Saugstrom im Gerät zu gering wird. Daher wird die Temperatur der zu schützenden Bauteile, insbesondere des Elektromotors, mittels elek- tronischen Temperatursensoren überwacht. Nur bei Über- schreiten eines geeignet definierten Temperatur-Grenz- wertes wird Nebenluft zugeführt, vorzugsweise dadurch, dass ein Nebenluft-Ventil des Nebenluftkanals geöffnet wird. So wird bevorzugt erfindungsgemäß die Temperatur mittels eines geeigneten Sensors, z. B. einem NTC oder PTC, im kritischen Bereich überwacht. Bei Überschrei- ten einer Grenztemperatur wird ein Stellorgan geöff- net. Letzteres verschließt in einer Grundstellung eine saugseitig angebrachte Öffnung des Nebenluftkanals.

Der Verschluss erfolgt durch einen Aktuator, welcher im kalten Zustand des zu überwachenden Bauteils, bspw. des Elektromotors, die Öffnung des Nebenluftkanals ab- deckt. Steigt die Temperatur über den Grenzwert, so wird der Aktuator betätigt, welche Betätigung entgegen dem bekannten Stand der Technik nicht mechanisch über Hebel und Gestänge oder pneumatisch mittels Unterdruck- leitungen, sondern elektrisch erfolgt. Zufolge dieser Ausgestaltung werden Temperatur-Informationen des zu überwachenden Bauteiles genutzt, um ein räumlich ent-

fernt liegendes Stellorgan zur Öffnung des Nebenluftka- nals anzusteuern. Durch die erfindungsgemäße elektri- sche Aktivierung des Stellorgans ergeben sich kaum Einschränkungen bezüglich des Einbauortes von Tempera- tursensor und Stellorgan, wobei weiter Grenzwerte exakt eingehalten werden können. Weiter ist von Vorteil, dass ein Öffnen des Nebenluftkanals durch die elektri- sche Aktivierung des Stellorgans ohne Zeitverzögerung erfolgt. Als vorteilhaft erweist sich diesbezüglich weiter, dass ein elektrisch betätigbares Bi-Metall- Stellorgan vorgesehen ist. Dieses oder auch ein Mem- orymetall wird bei Überschreiten der Grenztemperatur elektrisch beheizt, bis sich dieses verformt und die Luftkanalöffnung freigibt. Sinkt die Temperatur wieder unter den Grenzwert, so wird das Aufheizen des Bi-Me- talls beendet, so dass dieses die Öffnung wieder ver- schließt. Alternativ kann ein elektrisch betätigbares Magnet-Stellorgan vorgesehen sein, welches bei Über- schreiten der Grenztemperatur elektrisch angesteuert wird und die Nebenluftkanal-Öffnung freigibt. Des weiteren kann ein elektrisch betätigbares Piezo-Stellor- gan, ein elektro-chemisches Stellorgan oder ein Stellor- gan in Form eines Servomotors vorgesehen sein. Durch die erfindungsgemäße elektrische Aktivierung des Stell- organs können auch größere Entfernung zwischen Stellor- gan und Temperatur-Messpunkt in einfachster Weise über- brückt werden, so dass auch andere, durch hohe Tempera- turen gefährdete Bauteile, wie bspw. Filter, Kunststoff- gehäuseteile oder auch Elektronikbauteile, welche im Luftströmungsweg liegen, geschützt werden. Hierbei kann eine Messung der Körpertemperatur erfolgen. Denk- bar ist jedoch auch die Messung der Saugstromluft-Tempe- ratur in unmittelbarer Nähe der zu schützenden Bautei- le. Zudem wird vorgeschlagen, eine Auswerte-Elektronik vorzusehen, welche diskret aufgebaut oder auch als 00105 Mikrokontroller ausgebildet ist. Diese Auswerte-Elek- 00106 tronik verarbeitet Sensorsignale, welche der Temperatur 00107 des zu überwachenden Bauteiles entspricht, auf der 00108 Eingangsseite und führt. hiernach einen Soll-Ist-Ver- 00109 gleich mit fest eingestellten oder variabelen Grenzwer- 00110 ten durch. Bei Überschreiten des Grenzwertes wird ein 00111 Schaltsignal für das Stellorgan zur Öffnung des Neben- 00112 luftkanals generiert. Das Stellglied bzw. der Neben- 00113 luftkanal kann grundsätzlich beliebig auf der Unter- 00114 druckseite des Elektromotors vorgesehen sein ; bevorzugt 00115 jedoch hinter einem Motorschutzfilter.

00116 00117 Die Erfindung betrifft weiter einen Staubsauger mit 00118 einem Elektromotor, einem Saugkanal, einem Druckkanal 00119 und einem Nebenluftkanal, wobei in Abhängigkeit vom 00120 Druck in dem Saugkanal eine Öffnung des Nebenluftkanals 00121 erfolgt. Derartige'Staubsauger mit Nebenluftkanal sind 00122 hinlänglich bekannt. Um einen derartigen Staubsauger 00123 in vorteilhafter Weise weiterzubilden, wird vorgeschla- 00124 gen, dass die Aktivierung eines Stellorgans zur Öffnung 00125 des Nebenluftkanals elektrisch erfolgt. Eine solche 00126 Ausgestaltung erweist sich insbesondere bei Einsatz 00127 einer Vorsatzdüse an dem Staubsauger von Vorteil. Hohe 00128 Schiebekräfte einer solchen Düse oder anderer Vorsatzge- 00129rate sind gekoppelt an hohe Unterdrücke in den Saugwe- 00130 gen vor der Filterkammer. Übersteigt der Wert für den 00131 Unterdruck vor der Filterkammer einen voreingestellten 00132 Grenzwert, so wird ein entsprechendes Stellsignal für 00133 das Öffnen des Nebenluftkanals generiert, mit der Fol- 00134 ge, dass die Schiebekraft sinkt. Ist eine Vorsatzgerä- 00135 teerkennung vorhanden, so kann dies individuell für 00136 jedes Vorsatzgerät bei unterschiedlichen Grenzwerten 00137 erfolgen. Als vorteilhaft erweist sich weiter, dass 00138 ein elektrisch betätigbares Bi-Metall-Stellorgan vorge- 00139 sehen ist, welches bei Überschreiten eines voreinge-

stellten Druck-Grenzwertes elektrisch beheizt wird, bis dieses durch Verformung die Nebenluftkanal-Öffnung freigibt. Alternativ kann auch ein elektrisch betätig- bares Magnet-Stellorgan vorgesehen sein. Weiter sind auch elektrisch betätigbare Piezo-Stellorgane, elektro- chemische Stellorgane und Servomotor-Stellorgane ein- setzbar.

Weiter betrifft die Erfindung einen Staubsauger mit einem Elektromotor, einem Saugkanal, einem Druckkanal und einem Nebenluftkanal, wobei in Abhängigkeit von der Temperatur in dem Druckkanal eine Öffnung des Nebenluft- kanals erfolgt. Um hier eine Verbesserung hinsichtlich eines Überhitzungsschutzes gefährdeter Bauteile, bspw. des Elektromotors, anzugeben, wird vorgeschlagen, dass die Öffnung des Nebenluftkanals über Unterdruck erfolgt und dass der Elektromotor in Abhängigkeit zur Tempera- tur im Druckkanal auf eine höhere Drehzahl regelbar ist. Zum Schutz vor Überhitzung wird Nebenluft zum Kühlen nur dann zugeführt, wenn der Saugstrom im Gerät zu gering wird. Daher wird die Temperatur der zu schüt- zenden Bauteile mittels elektronischer Temperatursenso- ren überwacht. Nur bei Überschreiten eines geeignet definierten Temperatur-Grenzwertes wird Nebenluft zuge- führt derart, dass ein Nebenluft-Ventil unterdruckge- steuert geöffnet wird. Der Schaltpunkt des Ventils, d. h. der Unterdruck, bei dem das Ventil öffnet, ist so bemessen, dass hierdurch keine regulären Anwendungen beeinflusst werden. Im allgemeinen öffnet das Ventil bei höheren Unterdruckwerten. Wird der Staubsauger jedoch bei einer niedrigen Leistungseinstellung betrie- ben, so besteht bei einer starken Verstopfung des Luft- strömungsweges, bspw. bei vollständiger Füllung der Filterkammer die Gefahr, dass der Elektromotor des Staubsaugers überhitzt, da in dieser niedrigen Lei-

stungsstufe die Schaltschwelle für das Nebenluftventil nicht erreicht wird und dieses somit nicht öffnet, um kühlende Nebenluft einströmen zu lassen. Erfindungsge- mäß werden Schädigungen durch Überhitzung bei niedrigen Leistungsstellungen dadurch vermieden, dass die Tempera- tur an den gefährdeten Bauteilen, bspw. an dem Elektro- motor, durch einen Temperatursensor überwacht wird.

Wird ein Temperatur-Grenzwert erreicht, so öffnet das unterdruckgesteuerte Ventil den Nebenluftkanal, und zwar dadurch bedingt, dass der Staubsauger elektronisch in eine Leistungsstufe gebracht wird, bei der hinrei- chend Unterdruck erzeugt wird, um die Schaltschwelle des Ventils zu überschreiten mit der Folge, dass das Ventil öffnet. Die Aktivierung des Ventils bzw. eines Stellorgans zur Öffnung des Nebenluftkanals kann hier- bei elektrisch erfolgen, wobei weiter als Stellorgan ein Bi-Metall-oder ein Magnetaktivator vorgesehen sein kann. Darüber hinaus sind auch Piezo-, elektro-chemi- sche und Servomotor-Stellorgane denkbar. Durch die erfindungsgemäße Lösung erfolgt ein Sensieren und Über- wachen der temperaturgefährdeten Bauteile, z. B. mit- tels elektrischer Sensoren. Die Temperaturinformatio- nen werden genutzt, um ein räumlich entfernt liegendes Ventil zu öffnen, wobei die Ansteuerung des Ventils nicht mechanisch, sondern über Unterdruck vor dem Motor erfolgt. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass der Nebenluftkanal durch eine Klappe verschlossen ist, die bei Überschreiten eines Schwell-Unterdruckes öff- net. Hier kann es sich bspw. um eine in Verschlussrichtung federunterstützte, um eine Achse schwenkbare Verschlussklappe handeln.

Die Erfindung betrifft auch einen Staubsauger mit einem Elektromotor, einem Saugkanal, einem Druckkanal und

einem Nebenluftkanal, wobei in Abhängigkeit von der Temperatur in dem Druckkanal eine Öffnung des Nebenluft- kanals erfolgt, wobei weiter eine Druckerfassung in dem Saugkanal erfolgt. Die Leistung von Staubsaugern mit dem Ziel, die Staubaufnahme insbesondere auf Hartböden und niedrig-florigen Teppichen zu maximieren, wird immer weiter gesteigert. Bei diesen hohen Luftleistun- gen steigt jedoch auch auf hochflorigen Teppichen die Schiebekraft auf hohe Werte. Es sind diesbezüglich Lösungen bekannt, bei welchen Automatik-Stellungen vorgesehen sind, welche abhängig vom Unterdruck im Gerät die Leistungsaufnahme des Motors regeln. Bei immer weiter steigender Aufnahmeleistung von Staubsau- gern steigt auch der Aufwand für die Kühlung des Motors für den Fall, dass das Gerät bzw. der Staubfilter ver- stopfen und dadurch der Saugluftstrom, der üblicherwei- se auch die Kühlung, bspw. des Elektromotors, über- nimmt, zu gering wird. Bei den bekannten Automatik-Ein- richtungen wird der Unterdruck in der Regel im Bereich hinter der Filterkammer abgegriffen. Bei hochflorigen Teppichen steigt der Unterdruck im Gerät an. Wird ein bestimmter Schwellwert überschritten, so wird elektro- nisch die Aufnahmeleistung gesenkt. Nachteilig wirkt sich aus, dass diese Leistungsabsenkung-und auch das automatische Anheben der Leistung-beim Benutzer zu Irritationen führt. Den vorgenannten Nachteilen wird durch die Erfindung begegnet, indem eine Öffnung des . Nebenluftkanals unter kombinierter Berücksichtigung von einem Temperaturwert, bspw. der Temperatur im Druckka- nal, dem Volumenstrom im Saug-bzw. Druckkanal und dem Druckabfall an der Filterkammer erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird nicht, wie im Stand der Technik bekannt, die Aufnahmeleistung des Elektromotors verändert, sondern gezielt ein Stellorgan zum Öffnen des Nebenluftkanals angesteuert, bevorzugt durch eine

elektrische Aktivierung des Stellorgans. Hierbei kann dieses Stellorgan ein Servo-Motor zum kontinuierlichen Öffnen einer Nebenluftkanalklappe sein. Darüber hinaus sind auch Bi-Metall-, Magnet-, Piezo-oder auch elektro- chemische Stellorgane denkbar. Das Signal für das Stellorgan wird aus einem Kennfeld abgeleitet, welches in einem Mikrokontroller abgespeichert ist. Dieses Kennfeld wird bevorzugt bestimmt durch den Unterdruck hinter der Filterkammer, dem Unterdruck vor der Filter- kammer, der Temperatur an gefährdeten Bauteilen und optional vom Benutzer beeinflussbarer Schwellwerte.

Weiter kann vorgesehen sein, dass in dem Saugkanal ein Volumenstrommesser angeordnet ist. Zudem erweist es sich als vorteilhaft, dass in dem Saugkanal vor und hinter der Filterkammer ein Druckmesser angeordnet ist, wobei weiter vorgesehen sein kann, dass der Unterdruck im Saugkanal unabhängig zur Auswertung des Druckabfalls an der Filterkammer zur Öffnung des Nebenluftkanals herangezogen wird. Zudem erweist es sich als vorteil- haft, dass der gemessene Unterdruck mit der Leistungs- einstellung des Elektromotors und/oder mit einem Vor- satzgerät abgeglichen wird. Aus den ermittelten Daten lassen sich die Schiebekraft des Vorsatzgerätes aus dem Druck vor der Filterkammer, der Füllgrad der Filterkam- mer aus dem Druckabfall an derselben und die Temperatur- belastung gefährdeter Bauteile, wie bspw. des Elektromo- tors, über Temperatursensoren ermitteln und über das Kennfeld die optimale Öffnung des Nebenluftkanals er- rechnen. Hieraus folgt, dass der Benutzer für alle Bodenbeläge immer die optimale Saugleistung zur Verfü- gung hat, ohne dass die Schiebekraft zu hoch wird.

Zugleich ist auch der Schutz des Gerätes vor Überhit- zung gewährleistet. Irritationen des Benutzers durch hörbare schwankende Leistungsaufnahme sind durch die erfindungsgemäße Lösung ausgeschlossen. Die Sauglei-

stung wird erfindungsgemäß durch Öffnen des Nebenluftka- nals reguliert, wobei die Drehzahl des Elektromotors annähernd gleich bleibt. Durch die Temperaturerfassung mittels Sensoren ist ein Schutz vor Schäden durch Über- hitzung der zu schützenden Bauteile, bspw. bei einer Verstopfung, erreicht. Wird ein abgespeicherter Tempe- raturgrenzwert erreicht oder überschritten, so erfolgt ein Signal zum Öffnen des Nebenluftkanals. Darüber hinaus wird auch der Filterfüllgrad mittels des Druckab- falls an der Filterkammer erfasst, wobei hier bei Errei- chen eines abgespeicherten Grenzwertes ein Signal zur elektrischen, mechanischen, optischen oder akustischen Anzeige zum Filterwechsel erfolgt. Wie erwähnt, wird bevorzugt in dem Saugkanal auch der Volumenstrom gemes- sen. Im bekannten Stand der Technik hängt der Druckab- fall an der Filterkammer unter anderem vom Volumenstrom ab, was sich dahingehend als nachteilig auswirkt, dass eine korrekte Anzeige nur bei einem bestimmten Volumen- strom, d. h. bei einer bestimmten Leistungsstellung und bei einem bestimmten Vorsatzgerät und Betriebszustand möglich ist. Durch die Kenntnis des Volumenstromes kann bei der erfindungsgemäßen Lösung die absolute Verstopfung der Filterkammer berechnet und angezeigt werden, dies unabhängig vom Betriebszustand, d. h. der Leistungsstellung des Elektromotors und der Art des Vorsatzgerätes. Die Berechnung erfolgt hierbei über ein in einem Mikrokontroller abgelegten Kennfeld. Hohe Schiebekräfte der Düse bzw. anderer Vorsatzgeräte sind gekoppelt an hohe Unterdrücke in den Saugwegen vor der Filterkammer. Übersteigt der Wert für den Unterdruck vor der Filterkammer einen voreingestellten Grenzwert, so wird ein entsprechendes Stellsignal für das Öffnen des Nebenluftkanals generiert, woraufhin die Schiebe- kraft sinkt. Bei einer Vorsatzgeräte-Erkennung kann dies individuell für jedes Vorsatzgerät bei unterschied-

lichen Grenzwerten erfolgen. Durch die Integration des Volumenstromes wird die gesamte geförderte Menge ermit- telt. Dieser Wert wird mit einem voreingestellten Wert verglichen. Bei Überschreiten dieses Wertes wird ein Signal zum Wechsel weiterer Filter, bspw. Geruchsfilter oder Feinstfilter generiert. Beim Wechsel des Filters wird ein Reset des Integrators auf Null durchgeführt.

Hat der Benutzer einen Betriebszustand eingestellt, bei welchem das Stellorgan des Nebenluftkanals offen ist und/oder der Leistungssteller des Elektromotors nicht auf maximale Leistung eingestellt ist, so kann mit den vorliegenden Signalen die zunehmende Füllung der Filter- kammer und die daraus resultierende Abnahme der Sauglei- stung kompensiert werden durch ein entsprechendes Zufah- ren des Nebenluftkanals. Ist letzterer geschlossen und das Gerät nicht in maximaler Leistungsstellung, so kann dem Benutzer angezeigt werden, in eine höhere Leistungs- stufe zu schalten. Denkbar ist auch, diese Anhebung der Leistungsstufe automatisch erfolgen zu lassen, wobei die zu berücksichtigenden Werte aus dem Kennfeld abgeleitet werden.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispie- le'darstellen, näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Elektromo- tors mit einem Saugkanal, einem Druckkanal und einem Nebenluftkanal für einen Staubsauger, eine erste Ausführungsform betreffend ; Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch eine zweite Ausführungsform betreffend ;

Fig. 3 eine weitere der Fig. 1 entsprechende Darstel- lung, eine dritte Ausführungsform betreffend ; Fig. 4 in einer vierten Ausführungsform, den Erfin- dungsgegenstand in einer Darstellung gemäß Fig. l zeigend.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 ein Elektromotor 1 für einen nicht näher darge- stellten Staubsauger, an welchem Elektromotor 1 ein durch diesen angetriebenes Gebläserad 2 angeordnet ist. Die hierdurch gebildete Gebläseeinheit ist mit der Ziffer 3 versehen.

In Saugrichtung r ist der Gebläseeinheit 3 ein Saugka- nal 4 und hinter der Gebläseeinheit 3 ein Saugkanal 5 angeordnet.

In dem Saugkanal 4, d. h. in Saugrichtung r vor der Gebläseeinheit 3 mündet ein Nebenluftkanal 6, dessen saugkanalseitige Öffnung 7 mittels eines Stellorgans 8 in einer Grundstellung gemäß Fig. 1 verschlossen ist.

Der Saugluftstrom übernimmt zugleich die Kühlung des Elektromotors l. Störungen, wie bspw. Verstopfungen, können jedoch zu einer derartigen Reduzierung des Saug- luftstromes führen, dass eine ausreichende Kühlung des Elektromotors l nicht mehr gegeben ist. Um hier den Elektromotor vor Schäden durch Überhitzung zu schützen, wird die Temperatur in Saugstromrichtung r hinter dem Elektromotor 1, d. h. im Bereich des Druckkanals 5 mittels eines Temperatursensors 9, bspw. in Form eines NTC, erfasst. Der ermittelte Temperaturwert wird in einer Steuer-/Auswert-Einheit 10 mit einem vorgegebenen Ist-Wert verglichen. Übersteigt die ermittelte Tempera-

tur einen vorgegebenen Soll-Wert, so wird ein Signal zum Öffnen des Nebenluftkanals generiert.

Die Temperaturerfassung kann mittels Messung der Körper- temperatur oder auch durch Messung der Saugstromluft- Temperatur in unmittelbarer Nähe des Elektromotors 1 bzw. auch anderer zu schützender Bauteile erfolgen.

Weitere durch hohe Temperaturen gefährdete Bauteile können bspw. Filter, Kunststoff gehäuseteile oder auch Elektronikbauteile sein. Die Auswerteelektronik in der Steuer-/Auswerteeinheit 10 kann diskret aufgebaut oder auch in Form eines Mikrokontrollers ausgebildet sein, wobei ein Grenzwert zur Generierung eines Steuersignals zum Öffnen des Nebenluftkanals 6 fest voreingestellt sein oder auch als variabeler Wert vorliegen kann.

Die Öffnung 7 des Nebenluftkanals 6 kann grundsätzlich beliebig auf der Unterdruckseite des Elektromotors 1 im Bereich des Saugkanals 4 angeordnet sein, wobei jedoch bevorzugt eine Anordnung hinter einem Motorschutzfilter gewählt wird.

Das die Öffnung des Nebenluftkanals 6 zunächst ver- schließende Stellorgan 8 wird erfindungsgemäß elek- trisch aktiviert, womit auch räumlich entfernt liegen- de, durch Stellorgan 8 und Nebenluftkanal-Öffnung 7 gebildete Ventile ansteuerbar sind.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stell- organ 8 in Form eines Bi-Metall-Stellorgans 11 vorgese- hen, welches bei Überschreiten der Grenztemperatur elektrisch beheizt wird, bis es sich zur Freigabe der Nebenluftkanal-Öffnung 7 verformt (siehe strichpunktier- te Darstellung in Fig. 1). Sinkt die Temperatur auf- grund der über den Nebenluftkanal 6 angesaugten Kühl-

luft wieder unter den Grenzwert, so wird die Heizung 12 des'Bi-Metall-Stellorgans 11 ausgeschaltet, so dass eine Rückstellung des Stellorgans unter Verschließen der Öffnung 7 erfolgt.

Alternativ zu dem dargestellten Stellorgan 8 ist es auch denkbar, ein Magnet-Stellorgan vorzusehen, welches bei Überschreiten der Grenztemperatur elektrisch ange- steuert wird und die Nebenluftkanal-Öffnung 7 frei- gibt. Darüber hinaus sind auch Piezo-Elemente oder elektro-chemische Aktuatoren als Stellorgane denkbar.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher über einen Drucksensor 25 im Saugkanal 4 der vorliegende Druck gemessen und in einer Steuer-/Aus- werteeinheit 10 ausgewertet wird. Über letztere wird ab einem vorbestimmten Grenzwert das Stellorgan 8 elek- trisch zum Öffnen des Nebenluftkanals 6 angesteuert.

Dargestellt ist hier ein Stellorgan 8 in Form einer mittels eines Servo-Motors 13 schwenkbeweglichen Ventil- klappe 14. Denkbar sind hier jedoch auch Lösungen des Stellorganes 8 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, d. h. in Form eines Bi-Metall-Stellorganes 11, eines Magnet-Stellorgans oder eines Stellorgans in Form eines Piezo-Elementes oder eines elektro-chemischen Aktuator.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird zum Schutz vor einer Überhitzung des Elektromotors l die Temperatur in Strömungsrichtung r hinter demselben, d. h. im Druckka- nal 5, erfasst, dies mittels eines elektronischen Tempe- ratursensors 9. Bei Überschreiten eines geeignet defi- nierten Temperatur-Grenzwertes wird kühlende Nebenluft zugeführt, indem ein, die Nebenluftkanal-Öffnung 7 verschließendes Stellorgan 8 unterdruckgesteuert geöff- net wird. Der Schaltpunkt des Stellorganes 8, d. h.

00454 der nötige Unterdruck, bei welchem eine Öffnung er- 00455 folgt, ist so hoch angelegt, dass hierdurch keine regu- 00456 lären Anwendungen beeinflusst werden. Im allgemeinen 00457 erfolgt ein Öffnen bei höheren Unterdruckwerten. Wird 00458 der Staubsauger jedoch bei einer niedrigen Leistungs- 00459 stellung betrieben, so besteht bei einer Verstopfung 00460 die Gefahr, dass der Elektromotor überhitzt, da in 00461 dieser niedrigen Leistungsstufe die Schaltschwelle des 00462 Stellorgans 8 nicht erreicht wird und dieses somit 00463 nicht öffnet, um kühlende Nebenluft einströmen zu las- 00464 sen.

00465 00466 Um eine Schädigung zu vermeiden, muss Nebenluft zuge- 00467 führt werden. Wird in einer kleinen Leistungsstufe des 00468 Elektromotors der Temperatur-Grenzwert erreicht, so 00469 wird das unterdruckgesteuerte Stellorgan 8 entgegen der 00470 Federkraft einer das Stellorgan 8 in die Schließstel- 00471 lung beaufschlagenden Feder 30 geöffnet, dies dadurch 00472 bedingt, dass der Elektromotor l mittels Ansteuerung 00473 über die Steuer-/Auswert-Einheit 10 in eine Leistungs- 00474 stufe verbracht wird, bei welcher hinreichend Unter- 00475 druck erzeugt wird, um die Schaltschwelle des Stellor- 00476 gans 8 zu überschreiten.

00477 00478 Fig. 4 zeigt eine Lösung, bei welcher eine Öffnung des 00479 Nebenluftkanals 6 unter kombinierter Berücksichtigung 00480 von einem Temperaturwert im Druckkanal 5 zur Erfassung 00481 der Temperatur des Elektromotors 1, dem Volumenstrom im 00482 Saugkanal 4 und dem Druckabfall an einer Filterkammer 00483 15 erfolgt.

00484 00485 Zur Erfassung des Druckabfalls an der Filterkammer 15 00486 sind in dem Saugkanal 4 vor und hinter der Filterkammer 00487 15 Drucksensoren 16,17 vorgesehen, wobei der Drucksen- 00488 sor 17 hinter der Filterkammer 15 und ein Volumenstrom-

messer 18 in Strömungsrichtung r vor der Öffnung 7 des Nebenluftkanals 6 platziert sind.

Über den Drucksensor 16. wird zudem der Unterdruck im Saugkanal 4 unabhängig zur Auswertung des Druckabfalls an der Filterkammer 15 herangezogen.

Die über die Sensoren 9,16,17 und 18 erfassten Werte werden einer Steuer-/Auswert-Einheit 10 in Form eines Mikrokontrollers zugeführt und dort mit einem hinterleg- ten Kennfeld verglichen. Als weitere Parameter zur Auswertung der Signale dienen die Einstellung des, den Elektromotor 1 regelnden Leistungsstellers (Pfeil 19) und gegebenenfalls das Signal einer Vorsatzgeräteerken- nung (Pfeil 20).

Aus dem durch den Drucksensor 16 gemessenen Wert vor der Filterkammer 15 ist die Schiebekraft des Vorsatzge- rätes ermittelbar. Übersteigt der Wert für den Unter- druck vor der Filterkammer 15 einen voreingestellten Grenzwert, so wird ein entsprechendes Stellsignal (Pfeil 21) für das Öffnen des Stellorganes 8, welches in Form eines Servomotors, eines Bi-Metall-Stellorgan- es, eines Magnet-Stellorganes oder in Form eines Piezo- Elementes oder eines elektro-chemischen Aktuators gebil- det sein kann, generiert, woraufhin die Schiebekraft sinkt. Ist eine Vorsatzgeräte-Erkennung (Pfeil 20) vorhanden, so kann dies individuell für jedes Vorsatzge- rät bei unterschiedlichen Grenzwerten erfolgen.

Durch die Integration einer Volumenstromermittlung wird die gesamte geförderte Luftmenge ermittelt. Dieser Wert wird mit einem voreingestellten Wert verglichen.

Bei Überschreiten dieses Wertes wird bspw. ein Signal zum Wechseln des Geruchs-oder Feinstfilters generiert

(Pfeil 22). Bei einem Wechsel des Filters wird ein Reset des Integrators auf Null durchgeführt.

Über den ermittelten Druckabfall an der Filterkammer 15 ist der Füllstand der Filterkammer zu ermitteln. Er- reicht der Druckabfall einen abgespeicherten Wert, so wird ein Signal (Pfeil 23) generiert, zur Anzeige des nötigen Filterwechsels. Diese Anzeige kann elektrisch, mechanisch, optisch oder auch akustisch erfolgen.

Durch Kenntnis des mittels des Volumenstrommessers 18 ermittelten Volumenstromes kann die absolute Verstop- fung der Filterkammer 15 berechnet und angezeigt wer- den, dies unabhängig vom Betriebszustand, d. h. von der Leistungsstellung des Elektromotors 1 und Art des Vor- satzgerätes. Die Berechnung erfolgt über das hinterleg- te Kennfeld in der Steuer-/Auswert-Einheit.

Hat der Benutzer einen Betriebszustand eingestellt, bei welchem das Stellorgan 8 geöffnet ist und/oder der Leistungssteller nicht auf eine Maximalposition einge- stellt ist, so kann mit den vorliegenden Signalen die zunehmende Füllung der Filterkammer 15 und die daraus resultierende Abnahme der Saugleistung kompensiert werden durch ein entsprechendes Zufahren des Stellorgan- es 8. Ist dieses geschlossen und der Elektromotor 1 nicht in Maximalstellung betrieben, so kann dem Benut- zer angezeigt werden, in eine höhere Leistungsstufe zu schalten. Ein solches Höherschalten der Leistungsstufe kann auch über das Kennfeld automatisch erfolgen.

Um gefährdete Bauteile, wie bspw. den Elektromotor 1, vor Schäden durch Überhitzung in Folge von Verstopfung usw. zu schützen, wird über den Temperatursensor 9 in Abhängigkeit von einem hinterlegten Grenzwert ein

Signal (Pfeil 21) zum Öffnen des Nebenluftkanals 6 generiert.

Durch die in Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße Lö- sung wird über die Nutzung eines Kennfeldes eine steti- ge Einstellung der optimalen Saugleistung erreicht.

Diese Einstellung der Saugleistung erfolgt über ein, aus dem Stellorgan 8 und der Nebenluftkanal-Öffnung 7 gebildeten Ventil. Darüber hinaus liegen alle Größen vor, um den Druckverlust der gefüllten Filterkammer 15 zu ermitteln und die Saugleistungsanzeige/Filterwechsel- anzeige anzusteuern.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswe- sentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hier- mit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefüg- ten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merk- male dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmel- dung mit aufzunehmen.