DE102009017120A1

DE102009017120A1 - Suction attachment, vacuum cleaner and method of driving

Info

Publication number: DE102009017120A1
Application number: DE200910017120
Authority: DE
Inventors: Günther Dr. Ennen; Cornelius Wolf
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2010-10-28
Also published as: EP2241237A3; EP2241237A2

Abstract

Angegeben wird ein Saugvorsatz (12) für einen Staubsauger (10), wobei der Saugvorsatz (12) zumindest eine drehbare Borstenwalze (14) umfasst und wobei der Saugvorsatz (12) mit einem drehbaren Fahrantregbar ist, ein Staubsauger (10) mit einem solchen Saugvorsatz (12) und mit zumindest einer Verarbeitungseinheit (70) zur Ansteuerung des Motors (40) sowie ein Verfahren zum Antrieb eines solchen Saugvorsatzes (12).Disclosed is a suction attachment (12) for a vacuum cleaner (10), wherein the suction attachment (12) comprises at least one rotatable bristle roller (14) and wherein the suction attachment (12) is rotatable with a rotatable drive, a vacuum cleaner (10) with such a suction attachment (12) and with at least one processing unit (70) for controlling the motor (40) and a method for driving such a suction attachment (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen Saugvorsatz für einen Staubsauger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter einen Staubsauger mit einem solchen Saugvorsatz sowie ein Verfahren zum Antrieb eines solchen Saugvorsatzes.The The invention relates to a suction attachment for a vacuum cleaner according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a vacuum cleaner with such a suction attachment and a method for driving such a suction attachment.

Saugvorsätze für Staubsauger, insbesondere Bodenstaubsauger, sind allgemein bekannt. Solche Saugvorsätze werden häufig als Bödendüse bezeichnet und können eine rotierende Borstenwalze, wie in der DE 689 05 252 T2 oder der DE 103 57 497 A1 beschrieben, umfassen. Solche Borstenwalzen sind dabei elektrisch oder mittels Saugluftturbine antreibbar.Suction attachments for vacuum cleaners, especially vacuum cleaners, are well known. Such Saugvorsätze are often referred to as Bödendüse and can be a rotating bristle roller, as in DE 689 05 252 T2 or the DE 103 57 497 A1 described include. Such bristle rollers are driven electrically or by suction turbine.

Saugvorsätze moderner Bodenstaubsauger sind in der Regel für eine optimale Staubaufnahme ausgelegt, so dass aufgrund einer hohen Saugleistung des Bodenstaubsaugers insbesondere auf Teppichen oder Teppichböden ein vergleichsweise großer Kraftaufwand (Schiebekraft) für die Bewegung des Saugvorsatzes erforderlich ist. Solche Schiebekräfte ergeben sich, da der Saugvorsatz aufgrund des vom Staubsauger erzeugten Unterdrucks stark an den Teppich angedrückt wird. Die für die Bewegung des Saugvorsatzes nötige Kraft ist dabei abhängig von der Saugleistung des Saugers, Beschaffenheit des Untergrunds, des Saugvorsatzes oder dergleichen. Wenn der Saugvorsatz eine angetriebene Borstenwalze zur Bearbeitung des zu reinigenden Untergrunds umfasst, erfordert eine Bewegung des Saugvorsatzes in eine der Borstenwalzendrehrichtung entgegengesetzte Richtung zusätzlichen Kraftaufwand.Saugvorsätze Modern vacuum cleaners are usually for optimum Dust pickup designed so that due to high suction power of the vacuum cleaner, especially on carpets or carpets a comparatively large effort (pushing force) is required for the movement of the suction attachment. Such Sliding forces arise because the suction attachment due to the vacuum generated by the vacuum cleaner strongly pressed against the carpet becomes. The necessary for the movement of Saugabsatzes Force is dependent on the suction power of the nipple, Nature of the substrate, the Saugvorsatzes or the like. If the suction attachment a driven bristle roller for processing of the substrate to be cleaned, requires a movement of the suction attachment in a direction opposite to the bristle roller rotation direction Direction additional effort.

Soll bei Saugvorsätzen eine Reduktion der erforderlichen Kraft – Schiebekraft – erfolgen, geschieht dies in der Regel auf Kosten einer Staubaufnahmeleistung durch gezielte Undichtigkeiten im System.Should with suction attachments a reduction of the required force - pushing force - take place, This is usually done at the expense of a dust collection capacity through targeted leaks in the system.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Saugvorsatz mit sehr guter Staubaufnahmefähigkeit und niedrigen, erforderlichen Schiebekräften anzugeben.Of the Invention is therefore the object of a suction with very good dust absorbency and low, required Specify sliding forces.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Saugvorsatz für einen Staubsauger umfasst zumindest eine drehbare Borstenwalze. Zudem umfasst der Saugvorsatz einen elektromotorischen Antrieb mit zumindest einem drehbaren Fahrantrieb und einem Motor, wobei der Saugvorsatz auf Basis einer sensierten Schubkraft bewegbar ist. Ein derartiger Saugvorsatz unterstützt somit einen Benutzer, indem die vom Benutzer aufzuwendende Schubkraft reduziert wird, nämlich indem der Fahrantrieb zur Bewegung des Saugvorsatzes in die vom Benutzer vorgegebene Richtung wirksam ist. Die vom Benutzer aufzuwendende Schubkraft reduziert sich dann um den Beitrag aufgrund des Fahrantriebs. Diese Reduktion kann soweit gehen, dass eine nahezu kraftlose Bewegung des Saugvorsatzes, insbesondere über Teppich oder Teppichböden, möglich ist. Dies ist auch der Fall, wenn der Saugvorsatz zur optimalen Staubaufnahme vorgesehen und ausgebildet ist.These Task is solved according to the invention The features of claim 1. The suction attachment for a Vacuum cleaner comprises at least one rotatable bristle roller. moreover the suction attachment comprises an electric motor drive with at least a rotatable drive and a motor, wherein the suction attachment is movable on the basis of a sensed thrust. Such a Saugvorsatz thus supports a user by the is reduced by the user expended thrust, namely by the traction drive to move the suction attachment in the of User specified direction is effective. The user expended Thrust is then reduced by the contribution due to the traction drive. This reduction can go so far that a nearly powerless movement of the Suction attachment, especially over carpet or carpets, is possible. This is also the case when the suction attachment provided and designed for optimum dust absorption.

Ein Benutzer kann vorteilhaft seine Arbeitsgewohnheiten beibehalten, da der Saugvorsatz auf Basis der sensierten Schubkraft bewegbar ist und somit eine Anpassung des Fahrantriebs an eine vom Benutzer gewünschte Vorschubgeschwindigkeit, Vorschubrichtung oder dergleichen gewährleistet ist.One User can advantageously maintain his work habits, because the suction attachment based on the sensed thrust movable is and thus an adaptation of the drive to one of the user desired feed rate, feed direction or the like is guaranteed.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Staubsauger wie vorhergehend und im Folgenden beschrieben. Dabei umfasst der Staubsauger zumindest eine Verarbeitungseinheit zur Ansteuerung des Motors des Fahrantriebs auf Basis der sensierten Schubkraft. Wenn der Staubsauger die Verarbeitungseinheit umfasst, ist der Staubsaugervorsatz besonders günstig herstellbar und einfach austauschbar.The Task is still solved with a vacuum cleaner like previously and described below. This includes the vacuum cleaner at least one processing unit for controlling the motor of Travel drive based on the sensed thrust. When the vacuum cleaner the processing unit comprises, the vacuum cleaner attachment is particular inexpensive to produce and easy to replace.

Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Antrieb eines Saugvorsatzes wie vorhergehend und im Folgenden beschrieben. Dazu ist vorgesehen, dass eine Differenz einer sensierten Schubkraft und einer Saugvorsatz-Schubkraft des elektromotorisch angetriebenen Saugvorsatzes ermittelt wird und die Differenz mittels Änderung von Antriebsparametern, insbesondere von Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit, des elektromotorischen Antriebs an einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert angepasst wird. Es wird also eine vom Benutzer gewünschte Bewegung und/oder Geschwindigkeit erkannt und vom Saugvorsatz in eine tatsächliche Bewegung und/oder Geschwindigkeit umgesetzt. Hierdurch werden bei einem auf sehr gute Saugleistung ausgerichteten Saugvorsatz eine vom Benutzer aufzuwendende Schubkraft reduziert und ein Nutzerkomfort erhöht.Of Furthermore, the object is achieved by a method for Drive a Saugvorsatzes as previously and described below. It is provided that a difference of a sensed thrust and a Saugvorsatz thrust of the electric motor driven Saugvorsatzes is determined and the difference by means of change of drive parameters, in particular of the direction of rotation and / or rotational speed, the electromotive drive to a predetermined or predetermined Value is adjusted. So it will be a user-requested Motion and / or speed detected by the suction attachment in an actual movement and / or speed implemented. This will be aligned with a very good suction power Saugvorsatz reduced by the user expended thrust and increased user comfort.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. The relationships used point to further education the subject of the main claim by the features of the respective Unteranspruches out; they are not considered a waiver of achievement an independent, objective protection for the characteristic combinations of the referenced ones Understand subclaims. Furthermore, with regard to to an interpretation of the claims in a closer Concretization of a feature in a subordinate claim assume that such a restriction in the respective previous claims is not present.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Saugvorsatzes umfasst dieser zumindest als Sensor für die Schubkraft einen Sensor, mittels welchem eine Positionsänderung verschieblicher Teile des Saugvorsatzes und/oder eines Staubsaugerrohrs ermittelbar ist. Alternativ kann der Sensor von einem Staubsaugerrohr umfasst sein, so dass mittels des Sensors eine Positionsänderung verschieblicher Teile des Staubsaugervorsatzes, Staubsaugerrohrs und/oder Staubsaugers ermittelbar ist. Zudem oder alternativ kann der Sensor zur Erfassung einer Positionsänderung des Staubsaugervorsatzes und/oder Staubsaugerrohrs im Raum vorgesehen und ausgebildet sein. Der Sensor gibt ein mit einer vom Benutzer eingeleiteten Kraft korrelliertes Signal aus. Dieses wird im Betrieb von einer Verarbeitungseinheit empfangen und verarbeitet, welche auf Basis des Signals den elektromotorischen Antrieb steuert oder regelt.In a preferred embodiment of the suction attachment comprises this at least as a sensor for the thrust a sensor, by means of which a position change displaceable Parts of the suction attachment and / or a vacuum cleaner tube determined is. Alternatively, the sensor may be comprised of a vacuum cleaner tube be so that by means of the sensor a change in position sliding parts of the vacuum cleaner attachment, vacuum cleaner tube and / or Vacuum cleaner can be determined. In addition or alternatively, the sensor for detecting a change in position of the Staubsaugervorsatzes and / or vacuum cleaner tube to be provided and formed in space. The sensor gives a correlation with a user-initiated force Signal off. This is received by a processing unit during operation and processed, which based on the signal the electromotive Drive controls or regulates.

Der Sensor ist beispielsweise im Bereich eines Drehpunktes eines Saugrohrstutzens des Saugvorsatzes angeordnet und erfasst direkt oder indirekt Kräfte zwischen dem Saugvorsatz und dem Saugrohr, z. B. kann der Sensor an eine Halterung des Drehpunktes oder des Saugrohrstutzens angeordnet sein. Alternativ kann der Sensor in einem oder an einem Handgriff, insbesondere Handgriff des Staubsaugerrohrs, angeordnet sein. Dann erfasst der Sensor auf den Handgriff wirkende Kräfte oder eine Positionsänderung des Handgriffs im Raum. So wird z. B. in einem Vorwärtshub der Handgriff relativ zu einer Ruheposition nach unten gedrückt oder im Rückwärtshub der Handgriff relativ zur Ruheposition nach oben gezogen. Die Ruheposition kann dabei auch eine vorhergehende Position sein.Of the Sensor is for example in the range of a pivot point of a Saugrohrstutzens arranged the Saugvorsatzes and detects directly or indirectly forces between the suction attachment and the suction tube, z. For example, the sensor be arranged on a bracket of the pivot point or the Saugrohrstutzens. Alternatively, the sensor may be in or on a handle, in particular Handle the vacuum cleaner tube, be arranged. Then the captured Sensor acting on the handle forces or a change in position of the handle in the room. So z. B. in a forward stroke the handle pressed down relative to a rest position or in the backward stroke of the handle relative to Rest position pulled up. The rest position can also be a be previous position.

Als bevorzugte Ausführungsformen des Sensors kommen ein Schalter, ein Dehnungsmessstreifen, Piezoelement, druckempfindlicher Widerstand, kapazitiver oder induktiver Sensor, Hallsensor oder magnetoresistiver Sensor und dergleichen in Betracht. Ist der Sensor ein Schalter, so ergibt sich in Abhängigkeit von einem Vorschub durch den Benutzer, also z. B. wenn der Bediener den Saugvorsatz nach vorne schiebt oder nach hinten zieht, eine Betätigung des Schalters. Zudem oder alternativ kann der Schalter zur Betätigung durch den Benutzer vorgesehen und ausgebildet sein.When preferred embodiments of the sensor come a switch, a strain gauge, piezo element, pressure sensitive resistor, capacitive or inductive sensor, Hall sensor or magnetoresistive sensor and the like. If the sensor is a switch, then results depending on a feed by the user, So z. For example, when the operator pushes the suction attachment forward or pulls back, an actuation of the switch. In addition or alternatively, the switch for actuation be provided and designed by the user.

Ist der Sensor ein Magnetfeldsensor, z. B. ein Hallsensor oder magnetoresistiver Sensor, so ergibt sich bei einer Krafteinleitung eine Änderung in einem von dem Sensor sensierten Magnetfeld, wenn beispielsweise ein ferromagnetisches Material oder ein Magnet relativ zum eigentlichen Sensor bewegt wird.is the sensor is a magnetic field sensor, e.g. B. a Hall sensor or magnetoresistive Sensor, this results in a force introduction, a change in a magnetic field sensed by the sensor, for example a ferromagnetic material or a magnet relative to the actual Sensor is moved.

Ist der Sensor eine Spule, kann eine sich ändernde Induktivität direkt oder indirekt sensiert werden, indem ein ferromagnetisches Material oder ein Magnet relativ zur Spule bewegt wird, um so eine auswertbare Spannung zu induzieren, eine Resonanzfrequenz der Spule zu ändern oder dergleichen. Besonders geeignet ist dazu ein Differentialtransformator.is The sensor can be a coil that has a changing inductance be sensed directly or indirectly by a ferromagnetic Material or a magnet is moved relative to the coil, so as to be evaluable Induce voltage to change a resonant frequency of the coil or similar. Particularly suitable for this purpose is a differential transformer.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Vorschubgeschwindigkeit des Saugvorsatzes vorgegeben oder vorgebbar. Bei einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit kann diese z. B. 0,5 m/s betragen. Es sind jedoch auch andere geeignete Vorschubgeschwindigkeiten möglich. Alternativ ist eine feinstufige oder stufenlose Anpassung der Vorschubgeschwindig keit an eine gewünschte Vorschubgeschwindigkeit möglich. Dabei kann die Vorschubgeschwindigkeit des Saugvorsatzes an die sensierte Schubkraft angepasst werden.In A preferred embodiment is a feed rate the Saugvorsatzes specified or specifiable. At a given feed rate can this z. B. 0.5 m / s. However, there are other suitable ones Feed rates possible. Alternatively, a fine-grained or stepless adjustment of the feed rate to a desired Feed rate possible. The feed rate can be of the suction attachment to the sensed thrust can be adjusted.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Motor und der Fahrantrieb direkt koppelbar. Zudem kann der Saugvorsatz eine elektrische Schaltung zur Drehrichtungsumschaltung des Motors umfassen. Alternativ sind der Motor und der Fahrantrieb indirekt, beispielsweise mittels eines Getriebes und/oder einer Riemenverbindung koppelbar. Dabei kann die Drehrichtungsumkehr des Fahrantriebs mittels eines Eingriffs in das Getriebe erfolgen.In In a preferred embodiment, the engine and the Travel drive can be coupled directly. In addition, the suction attachment can be an electrical Circuit for reversing the direction of rotation of the motor. alternative are the engine and the drive indirectly, for example by means of a gear and / or a belt connection can be coupled. It can the direction of rotation reversal of the traction drive by means of an intervention done in the transmission.

Der Motor ist bevorzugt ein bürstenloser Motor, so dass sich für den Saugvorsatz insgesamt die mit bürstenlosen Motoren verbundenen Vorteile, nämlich lange Lebensdauer des Motors und Wartungsarmut aufgrund der nicht vorhandenen Bürsten, eine unabhängig von der Belastung nahezu konstante Drehzahl, eine Tauglichkeit für hohe Drehzahlen und eine kurzzeitige Überlastbarkeit ergeben. Die Tatsache, dass zur Versorgung solcher bürstenloser Motoren drei Leiter erforderlich sind, erweist sich in Bezug auf die fallweise erforderliche Drehrichtungsumkehr ebenfalls als Vorteil, weil bei einem solchen so genannten Drehstromantrieb bekanntlich eine Umschaltung zweier Phasen für eine Drehrichtungsumkehr ausreicht.Of the Motor is preferably a brushless motor, so that for the suction attachment the whole with brushless Motors associated advantages, namely long life of the engine and low maintenance due to the non-existent brushes, one regardless of the load almost constant speed, a suitability for high speeds and a short-term overload capacity result. The fact that to supply such brushless motors three leaders are required, in terms of case by case required direction of rotation reversal also an advantage because at Such a so-called three-phase drive is known to switch two phases is sufficient for a reversal of direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Saugvorsatz als Fahrantrieb zumindest eine Walze, eine Raupenkette, zumindest zwei Räder oder dergleichen. Bei zumindest zwei Rädern ist zumindest eines der Räder mittels des elektromotorischen Antriebs antreibbar. Das oder jedes Rad kann derart ausgeführt sein, dass ein guter Halt auf unterschiedlichen Untergründen, insbesondere verschiedenen Arten von Teppichen oder Teppichböden, gewährleistet ist. Zum Beispiel kann das oder jedes Rad eine grobstollige Lauffläche aufweisen. Zudem oder alternativ kann zumindest die Lauffläche ein Material aufweisen, welches besonders gute Hafteigenschaften auf dem Untergrund aufweist.In In a preferred embodiment, the suction attachment comprises as drive at least one roller, a crawler, at least two wheels or the like. At least two wheels is at least one of the wheels by means of the electromotive Drive drivable. The or each wheel can be executed in this way be that a good grip on different surfaces, especially different types of carpets or carpets, is guaranteed. For example, the or each wheel can have one have coarse tread. In addition or alternatively At least the tread may comprise a material which has particularly good adhesion to the substrate.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Saugvorsatz einen Borstenwalzen-Antrieb zur Drehung der Borstenwalzen in einer der Drehrichtung des Fahrantriebs entgegengesetzten Richtung. Dies bedingt eine besonders effiziente Reinigung, da, wenn die Borstenwalze entgegen der Bewegungsrichtung des Saugvorsatzes rotiert, eine „höhere Mechanik” in den Untergrund, insbesondere den Bodenbelag, eingebracht wird. Hierdurch werden besonders viel Staub und Schmutz gelöst und aufgewirbelt und so die Staubaufnahme verbessert. Besonders bevorzugt ist die Drehrichtung der Borstenwalze in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Fahrantriebs umkehrbar. Dabei gleicht der Fahrantrieb eine von der Borstenwalze erzeugte Bewegung des Saugvorsatzes ganz oder teilweise aus, so dass ein hoher Benutzerkomfort gewährleistet ist.In Another preferred embodiment comprises Suction attachment a bristle roller drive for rotation of the bristle rollers in a direction opposite to the direction of rotation of the traction drive. This requires a particularly efficient cleaning, because when the bristle roller rotated counter to the direction of movement of the suction attachment, a "higher Mechanics "into the ground, in particular the floor covering, is introduced. This causes a lot of dust and dirt dissolved and stirred up, thus improving the dust absorption. Especially the direction of rotation of the bristle roller is preferably dependent reversible from the direction of rotation of the traction drive. It is the same Drive a generated by the brush roller movement of the suction attachment in whole or in part, ensuring a high level of user comfort is.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Motor zum Antrieb sowohl der Borstenwalze als auch des Fahrantriebs vorgesehen. Hierdurch ergibt sich eine Kostenreduzierung, da ein einziger Motor beide Teile antreibt, sowie eine Gewichtsreduktion und eine Verringerung eines Bauvolumens des Saugvorsatzes. Zudem ist, da die Umdrehungen der Borstenwalze und die Drehung des Fahrantriebs gekoppelt sind, eine pro Fläche und Zeit eingebrachte „Mechanik” unabhängig von einer Arbeitsgeschwindigkeit eines Nutzers. Hierdurch ergibt sich eine Gewährleistung konstanter Reinigungsergebnisse, unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit; ein Benutzer, welcher den Saugvorsatz schnell bewegt, erzielt die gleiche Reinigungsleistung wie ein Benutzer, welcher den Saugvorsatz langsamer bewegt. Zudem wird der Untergrund, insbesondere Bodenbelag, geschont, da die Borstenwalze im Falle eines Stillstands des Fahrantriebs ebenfalls stillsteht.In Another preferred embodiment is the engine provided for driving both the bristle roller and the traction drive. This results in a cost reduction, since a single engine both parts, as well as a weight reduction and a reduction a construction volume of the suction attachment. Moreover, since the revolutions of the Bristle roller and the rotation of the traction drive are coupled, one independent "mechanics" introduced per area and time from a working speed of a user. This results a guarantee of constant cleaning results, regardless of the feed rate; a user, which moves the suction attachment quickly achieves the same cleaning performance like a user who moves the suction attachment more slowly. moreover the substrate, especially flooring, spared because the bristle roller in the case of a stoppage of the traction drive also stops.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.following An embodiment of the invention with reference to the drawing explained in more detail. Corresponding objects or elements are in all figures with the same reference numerals Mistake.

Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.The or each embodiment is not limiting to understand the invention. Rather, in the context of the present Revelation numerous modifications and modifications possible, in particular such variants, elements and combinations and / or materials, for example, by combination or modification of individual in conjunction with the general or special Description part described and in the claims and / or the drawing contained features or elements or Process steps for the skilled in the art with regard to Solution of the task are removable and combinable Features on a new subject or on new procedural steps or process steps lead.

Darin zeigenIn this demonstrate

1 einen Staubsauger mit einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Saugvorsatzes in Seitenansicht, 1 a vacuum cleaner with an embodiment of a suction attachment according to the invention in side view,

2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Saugvorsatzes im Querschnitt, 2 an embodiment of a suction attachment according to the invention in cross section,

3 eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Saugvorsatzes im Querschnitt, 3 an alternative embodiment of a Saugvorsatzes invention in cross section,

4 einen Sensor in einem Staubsauger-Handgriff im Querschnitt, 4 a sensor in a vacuum cleaner handle in cross-section,

5 eine Ausführungsform des Sensors aus 4 dargestellt in einer Draufsicht, 5 an embodiment of the sensor 4 shown in a plan view,

6 eine weitere Ausführungsform eines Sensors in einem Staubsauger-Handgriff im Querschnitt, 6 a further embodiment of a sensor in a vacuum cleaner handle in cross-section,

7 einen Sensor in einem Ansaugstutzen im Querschnitt, 7 a sensor in an intake manifold in cross-section,

8 eine alternative Ausführungsform eines Sensors an einem Ansaugstutzen im Querschnitt, 8th an alternative embodiment of a sensor on an intake manifold in cross section,

9 eine Ausführungsform eines geeigneten Ansaugstutzens im Querschnitt, 9 an embodiment of a suitable intake in cross section,

10 eine Ausführungsform eines geeigneten Anbringteils für einen Sensor im Querschnitt und 10 an embodiment of a suitable mounting part for a sensor in cross section and

11 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Wirkzusammenhangs bei der erfindungsgemäßen Ansteuerung des Saugvorsatzes. 11 a block diagram illustrating the effect context in the inventive control of the suction attachment.

1 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Staubsaugers 10 mit einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Saugvorsatzes 12 in Seitenansicht. Der Saugvorsatz 12 umfasst eine Borstenwalze 14 sowie einen drehbaren Fahrantrieb 16 und ist mittels eines Ansaugstutzens 18 mit einem Staubsaugerrohr 20 des Staubsaugers 10 gekoppelt. Das Staubsaugerrohr 20 umfasst an einem oberen Ende 22 einen Handgriff 24. Der Staubsaugerschlauch 26 ist wiederum mit einem Basisgerät 28 verbunden. Die Kombination aus Ansaugstutzen 18, Staubsaugerrohr 20, Handgriff 24 und Staubsaugerschlauch 26 schafft einen nicht dargestellten Luftpfad vom Saugvorsatz 12 zum Basisgerät 28. 1 shows a schematically simplified illustration of a vacuum cleaner 10 with an embodiment of a suction attachment according to the invention 12 in side view. The suction attachment 12 includes a bristle roller 14 and a rotatable drive 16 and is by means of an intake 18 with a vacuum cleaner tube 20 of the vacuum cleaner 10 coupled. The vacuum cleaner pipe 20 includes at an upper end 22 a handle 24 , The vacuum cleaner hose 26 is in turn with a base unit 28 connected. The combination of intake manifold 18 , Vacuum cleaner pipe 20 , Handle 24 and vacuum cleaner hose 26 creates an air path, not shown, from the suction attachment 12 to the base unit 28 ,

2 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Saugvorsatzes 12 im Querschnitt, welcher im Wesentlichen dem in 1 Gezeigten entspricht. Die Borstenwalze 14 ist mittels eines Borstenwalzen-Antriebs antreibbar. Diese umfasst einen ersten Motor 32 und einen ersten Riemenantrieb 34 für die Borstenwalze 14. Als zur Bewegung des Saugvorsatzes 12 wirksamer Teil des Fahrantriebs 16 ist ein profiliertes Rad gezeigt. Dieses ist über einen zweiten Riemenantrieb 38 und einen zweiten Motor 40 antreibbar. In Betrieb des Saugvorsatzes 12 kontaktieren sowohl die Borstenwalze 14 als auch der Fahrantrieb 16, nämlich dessen zur Bewegung des Saugvorsatzes 12 wirksamer Teil, also z. B. das dargestellte Rad, einen nicht dargestellten Untergrund. 2 shows a schematically simplified illustration of an embodiment of a suction attachment according to the invention 12 in cross-section, which is substantially the in 1 Shown corresponds. The bristle roller 14 is drivable by means of a bristle roller drive. This includes a first engine 32 and a first belt drive 34 for the bristle roller 14 , As for the movement of the suction attachment 12 effective part of the traction drive 16 is shown a profiled wheel. This is about a second belt drive 38 and a second engine 40 drivable. In operation of the suction attachment 12 Contact both the bristle roller 14 as well as the traction drive 16 namely, the movement of the suction attachment 12 effective part, so z. B. the wheel shown, a substrate, not shown.

3 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Saugvorsatzes im Querschnitt. In den Grundzügen entspricht der Saugvorsatz 12 dem in 2 Dargestellten, hier ist jedoch der dargestellte Motor 40 zum Antrieb sowohl von Borstenwalze 14 als auch Fahrantrieb 16 vorgesehen und ausgebildet. Der Motor 40 ist dazu mittels des ersten Riemenantriebs 34 mit der Borstenwalze 14 und mittels des zweiten Riemenantriebs 38 mit dem Fahrantrieb 16 gekoppelt. 3 shows a schematically simplified representation of an alternative embodiment of a suction attachment according to the invention in cross section. The basic features of the suction attachment 12 the in 2 Illustrated, but here is the engine shown 40 for driving both bristle roller 14 as well as drive 16 provided and trained. The motor 40 is to do so by means of the first belt drive 34 with the bristle roller 14 and by means of the second belt drive 38 with the travel drive 16 coupled.

4 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform eines Sensors 44 in einem Staubsauger-Handgriff 24 im Querschnitt. Der Handgriff 24 umfasst an einem ersten Ende 46 einen Saugrohrstutzen 48 für ein Staubsaugerrohr 20 (1) und ist an einem zweiten Ende 50 mit einem Staubsaugerschlauch 26 (1) verbindbar. Ein Luftpfad 52 im Handgriff 24 erlaubt Luftdurchtritt vom Staubsaugerrohr 20 (1) in den Staubsaugerschlauch 26 (1). Der Handgriff 24 umfasst auf einer Oberseite 54 als Sensor für eine von einem Benutzer aufgebrachte Schubkraft einen Schalter 56 zur Drehrichtungsumschaltung des Fahrantriebs 16. Bei dem Schalter 56 als Sensor handelt es sich um einen manuellen Sensor 44, weil dieser eine Betätigung durch den Benutzer erfordert. Dargestellt ist auch ein im Handgriff 24 angeordneter Sensor, mit welchem eine Verformung des Handgriffs 24 aufgrund einer Schubkraft, welche durch den Benutzer eingebracht wird, automatisch sensiert wird. Die Verwendung eines manuell zu betätigenden Sensors, also z. B. eines Schalters 56, und eines automatischen Sensors 44 ist alternativ oder kumulativ möglich. 4 shows a schematically simplified representation of an embodiment of a sensor 44 in a vacuum cleaner handle 24 in cross section. The handle 24 includes at a first end 46 a suction pipe socket 48 for a vacuum cleaner pipe 20 ( 1 ) and is at a second end 50 with a vacuum cleaner hose 26 ( 1 ) connectable. An air path 52 in the handle 24 allows air to pass from the vacuum cleaner tube 20 ( 1 ) in the vacuum cleaner hose 26 ( 1 ). The handle 24 covers on a top 54 as a sensor for a user applied thrust a switch 56 to change the direction of rotation of the traction drive 16 , At the switch 56 The sensor is a manual sensor 44 because it requires an operation by the user. Also shown is a handle 24 arranged sensor, with which a deformation of the handle 24 due to a thrust, which is introduced by the user, is automatically sensed. The use of a manually operated sensor, so z. B. a switch 56 , and an automatic sensor 44 is possible alternatively or cumulatively.

5 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform des Schalters 56 wie in 4 dargestellt, von oben. 5 shows a schematically simplified illustration of an embodiment of the switch 56 as in 4 shown from above.

6 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Sensors 44 in einem Staubsauger-Handgriff 24 im Querschnitt. Der Handgriff 24 entspricht dabei in seinen Grundzügen dem in 4 Dargestellten, jedoch ist kein Schalter 56 (4) vorhanden. Zudem ist der Sensor 44 im Saugrohrstutzen 48 angeordnet und zur Sensierung einer Verformung im Bereich der Koppelstelle zwischen Handgriff 24 und Staubsaugerrohr 20 (1) vorgesehen und ausgebildet. 6 shows a schematically simplified illustration of another embodiment of a sensor 44 in a vacuum cleaner handle 24 in cross section. The handle 24 corresponds in its basic features to the in 4 Pictured, however, is not a switch 56 ( 4 ) available. In addition, the sensor 44 in the intake manifold 48 arranged and for sensing a deformation in the region of the coupling point between the handle 24 and vacuum cleaner pipe 20 ( 1 ) provided and trained.

7 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform eines Sensors 44 im Ansaugstutzen 18 des Saugvorsatzes 12 (1) im Querschnitt. Der Sensor 44 ist hier zur Sensierung einer Verformung des Ansaugstutzens 18 aufgrund einer Schubkraft, welche durch den Benutzer eingebracht wird, vorgesehen und ausgebildet. Bei dem in 6 und 7 gezeigten Sensor 44 handelt es sich z. B. um einen Dehnungsmessstreifen, ein Piezoelement oder dergleichen. 7 shows a schematically simplified representation of an embodiment of a sensor 44 in the intake manifold 18 of the suction attachment 12 ( 1 ) in cross section. The sensor 44 is here to sense a deformation of the intake manifold 18 due to a thrust, which is introduced by the user, provided and trained. At the in 6 and 7 shown sensor 44 is it z. B. to a strain gauge, a piezoelectric element or the like.

8 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines Sensors 44a, 44b am Ansaugstutzen 18 im Querschnitt. Der Ansaugstutzen 18 ist mit dem Saugvorsatz 12 mittels eines Lagers 58 gekoppelt und der Sensor 44a, 44b in korrespondierenden Teilen des Lagers 58 angeordnet. Aufgrund einer federnden Verbindung 60 ist eine Reativbewegung (Drehen oder Teleskopieren) von Ansaugstutzen 18 und Saugvorsatz 12 möglich, welche mittels des Sensors 44a, b sensierbar ist. Als Sensoren 44a, b kann beispielsweise eine Spulen-Magnet-Anordnung verwendet werden, anstelle eines Magneten kann auch ferromagnetisches Material eingesetzt werden. Ein Verschieben des Magnets (Sensor 44a) wird durch Änderung der Induktivität oder Resonanzfrequenz angezeigt. 8th shows a schematically simplified illustration of an alternative embodiment of a sensor 44a . 44b on the intake manifold 18 in cross section. The intake manifold 18 is with the suction attachment 12 by means of a warehouse 58 coupled and the sensor 44a . 44b in corresponding parts of the warehouse 58 arranged. Due to a resilient connection 60 is a Reativbewegung (turning or telescoping) of intake manifold 18 and suction attachment 12 possible, which by means of the sensor 44a , b is sensible. As sensors 44a , B can be used for example a coil-magnet arrangement, instead of a magnet and ferromagnetic material can be used. Moving the magnet (sensor 44a ) is indicated by changing the inductance or resonant frequency.

9 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform eines geeigneten Ansaugstutzens 18 im Querschnitt, welcher in seinen Grundzügen dem in 8 Gezeigten entspricht. Hier umfasst das Lager 58 jedoch ein geschlitztes Federelement 62 zur Verbindung von Saugstutzen 18 und Saugvorsatz 12, welches eine teleskopierende Bewegung ermöglicht. 9 shows a schematically simplified illustration of an embodiment of a suitable intake 18 in cross-section, which in its fundamentals the in 8th Shown corresponds. Here is the warehouse 58 but a slotted spring element 62 for connecting suction nozzle 18 and suction attachment 12 , which allows a telescoping movement.

Anstelle der in 8 gezeigten Anbringung des Sensors, also am Übergang zwischen Saugvorsatz 12 und Ansaugstutzen 18, kommt zusätzlich oder alternativ die Anbringung eines Sensors 44a, 44b, wie in 8 gezeigt, grundsätzlich auch an anderen Positionen zwischen Saugvorsatz 12 und Basisgerät 28, insbesondere zwischen Saugvorsatz 12 und Handgriff 24 in Betracht. Dazu sind in 10 zwei zueinander beweglich angeordnete (teleskopierbare) Rohrabschnitte 66, 68, gezeigt, die mittels einer nur hinsichtlich ihrer Funktionalität als Feder 60 gezeigten federnden Verbindung kombiniert sind. Im Betrieb kann eine Relativbewegung zwischen den Rohrabschnitten 66, 68 genau wie eine Relativbewegung zwischen den in 8 dargestellten Komponenten sensiert werden. Die Feder 60, die bei einer praktischen Ausführung durch ein funktionsäquivalentes Federelement 62 ersetzt ist, wirkt dabei einer durch den Benutzer eingebrachten Kraft entgegen und verhindert eine quasi unabhängig von der Größe der eingebrachten Kraft erfolgende Relativbewegung der Rohrabschnitte 66, 68 zueinander.Instead of in 8th shown attachment of the sensor, ie at the transition between suction 12 and intake manifold 18 , In addition or alternatively, the attachment of a sensor 44a . 44b , as in 8th shown, basically also at other positions between Saugvorsatz 12 and basic device 28 , in particular between suction attachment 12 and handle 24 into consideration. These are in 10 two mutually movably arranged (telescopic) pipe sections 66 . 68 shown by means of an only in terms of their functionality as a spring 60 shown resilient connection are combined. In operation, a relative movement between the pipe sections 66 . 68 just like a relative movement between the in 8th components are sensed. The feather 60 which in a practical execution by a function equiva lentes spring element 62 is replaced, counteracts a force introduced by the user and prevents a virtually independent of the size of the force introduced relative movement of the pipe sections 66 . 68 to each other.

11 zeigt schematisch stark vereinfacht den Wirkzusammenhang bei der Ansteuerung des Antriebs 16 auf Basis einer sensierten Schubkraft. Zur Sensierung der Schubkraft ist der Sensor 44 vorgesehen (anstelle des gezeigten automatischen Sensors 44 kommt eventuell auch ein Schalter 56 (4) als manueller Sensor in Betracht). Der Sensor 44 gibt ein mit der vom Benutzer eingebrachten Schubkraft korrelliertes Signal an eine Verarbeitungseinheit 70 ab, die z. B. vom Saugvorsatz 12, vom Handgriff 24 oder vom Basisgerät 28 umfasst sein kann. Die Verarbeitungseinheit 70 generiert auf Basis des vom Sensor 44 erhaltenen Signals ein Signal zur Ansteuerung des Fahrantriebs 16. Das Signal zur Ansteuerung des Fahrantriebs 16 kann ein Signal sein, das lediglich eine Drehrichtungsumkehr des Fahrantriebs 16 bewirkt, also ein Binärsignal, welches einen Vorwärts- oder Rückwärtsbetrieb des Fahrantriebs 16 kodiert. Das von der Verarbeitungseinheit 70 generierte Signal kann jedoch auch ein Analogsignal oder ein Bitmuster sein, das sowohl die Drehrichtung als auch eine Geschwindigkeit des Fahrantriebs 16 kodiert. 11 shows schematically greatly simplified the context of action in the control of the drive 16 based on a sensed thrust. To sense the thrust is the sensor 44 provided (instead of the automatic sensor shown 44 may also come a switch 56 ( 4 ) as a manual sensor). The sensor 44 indicates a signal correlated with the user-introduced thrust to a processing unit 70 from, the z. B. from the suction attachment 12 , from the handle 24 or from the base unit 28 can be included. The processing unit 70 generated based on the sensor 44 received signal, a signal for controlling the traction drive 16 , The signal for controlling the traction drive 16 may be a signal that only reverses the direction of rotation of the traction drive 16 causes, so a binary signal, which a forward or reverse operation of the traction drive 16 coded. That of the processing unit 70 However, the generated signal may also be an analog signal or a bit pattern that includes both the direction of rotation and a speed of the traction drive 16 coded.

Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen: Angegeben wird ein Saugvorsatz 12 für einen Staubsauger 10, wobei der Saugvorsatz 12 zumindest eine drehbare Borstenwalze 14 umfasst und wobei der Saugvorsatz 12 mit einem drehbaren Fahrantrieb 16 auf Basis einer sensierten Schubkraft bewegbar ist, ein Staubsauger 10 mit einem solchen Saugvorsatz 12 und mit zumindest einer Verarbeitungseinheit 70 zur Ansteuerung des Motors 40 sowie ein Verfahren zum Antrieb eines solchen Saugvorsatzes 12.Thus, the invention can be briefly represented as follows: Specified is a suction attachment 12 for a vacuum cleaner 10 , wherein the suction attachment 12 at least one rotatable bristle roller 14 includes and wherein the suction attachment 12 with a rotatable drive 16 is movable on the basis of a sensed thrust, a vacuum cleaner 10 with such a suction attachment 12 and at least one processing unit 70 for controlling the motor 40 and a method for driving such a suction attachment 12 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 68905252 T2 [0002] - DE 68905252 T2 [0002]
- DE 10357497 A1 [0002] - DE 10357497 A1 [0002]

Claims

Saugvorsatz (12) für einen Staubsauger (10), wobei der Saugvorsatz (12) zumindest eine drehbare Borstenwalze (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugvorsatz (12) mittels eines elektromotorischen Antriebs mit zumindest einem drehbaren Fahrantrieb (16) und einem Motor (40) auf Basis einer sensierten Schubkraft bewegbar ist.Suction attachment ( 12 ) for a vacuum cleaner ( 10 ), wherein the suction attachment ( 12 ) at least one rotatable bristle roller ( 14 ), characterized in that the suction attachment ( 12 ) by means of an electromotive drive with at least one rotatable drive ( 16 ) and a motor ( 40 ) is movable on the basis of a sensed thrust.

Saugvorsatz nach Anspruch 1 mit zumindest einem Sensor (44) für die Schubkraft, mittels welchem eine Positionsänderung verschieblicher Teile des Saugvorsatzes (12) und/oder eines Staubsaugerrohrs (20) ermittelbar ist.Suction attachment according to claim 1 with at least one sensor ( 44 ) for the thrust, by means of which a change in position of displaceable parts of the suction attachment ( 12 ) and / or a vacuum cleaner tube ( 20 ) can be determined.

Saugvorsatz nach Anspruch 2, wobei der Sensor (44) zumindest ein Schalter (56), Dehnungsmessstreifen, Piezoelement, druckempfindlicher Widerstand, kapazitiver oder induktiver Sensor, Hallsensor oder magnetoresistiver Sensor ist.A suction attachment according to claim 2, wherein the sensor ( 44 ) at least one switch ( 56 ), Strain gauges, piezo element, pressure sensitive resistor, capacitive or inductive sensor, Hall sensor or magnetoresistive sensor.

Saugvorsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Motor (40) und der Fahrantrieb (16) direkt koppelbar sind und wobei der Saugvorsatz (12) eine Schaltung zur Drehrichtungsumschaltung des Motors (40) umfasst.Suction attachment according to one of the preceding claims, wherein the engine ( 40 ) and the traction drive ( 16 ) are directly coupled and wherein the suction attachment ( 12 ) a circuit for reversing the direction of rotation of the motor ( 40 ).

Saugvorsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche mit zumindest einer Walze, Raupenkette oder zumindest eines Rads als Fahrantrieb (16).Suction attachment according to one of the preceding claims, having at least one roller, endless track or at least one wheel as traction drive ( 16 ).

Saugvorsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Borstenwalzen-Antrieb zur Drehung der Borstenwalze (14) in einer, einer Drehrichtung des Fahrantriebs (16) entgegengesetzten Richtung.Suction attachment according to one of the preceding claims, having a bristle roller drive for rotating the bristle roller ( 14 ) in one, one direction of rotation of the traction drive ( 16 ) opposite direction.

Saugvorsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Motor (40) zum Antrieb von Borstenwalze (14) und Fahrantrieb (16) vorgesehen ist.Suction attachment according to one of the preceding claims, wherein the engine ( 40 ) for driving bristle roller ( 14 ) and traction drive ( 16 ) is provided.

Staubsauger mit einem Saugvorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit zumindest einer Verarbeitungseinheit zur Ansteuerung des Motors (40).Vacuum cleaner with a suction attachment according to one of Claims 1 to 7, having at least one processing unit for controlling the motor ( 40 ).

Verfahren zum Antrieb eines Saugvorsatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Differenz einer sensierten Schubkraft und einer Saugvorsatz-Schubkraft des elektromotorisch angetriebenen Saugvorsatzes (12) ermittelt und die Differenz mittels Änderung von Antriebsparametern, insbesondere Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit, des elektromotorischen Antriebs an einen vorgegeben oder vorgebbaren Wert angepasst wird.A method for driving a suction attachment according to any one of claims 1 to 7, wherein a difference of a sensed thrust force and a suction suction thrust of the electric motor driven suction attachment ( 12 ) and the difference is adjusted by means of a change in drive parameters, in particular the direction of rotation and / or rotational speed, of the electromotive drive to a predetermined or predefinable value.