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Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einer Saugeinrichtung, mit einem Motorgebläse zur Erzeugung eines an der Saugeinrichtung wirkenden Unterdrucks, mit einer Saugleitung von der Saugeinrichtung zum Motorgebläse, und mit einer Aufnahme, auf dem eine Leiterkarte mit elektrischen und elektronischen Bauelementen, wie die Gerätesteuerung und Schalteinrichtungen von Bedienelementen, angeordnet sind, wobei an der Aufnahme ein Drucksensor angeordnet ist, welcher mittels eines Schlauchs strömungsmäßig mit der Saugleitung verbunden ist, und wobei ein Teilstück der Saugleitung, welches den Mündungsbereich des Schlauchs in die Saugleitung beinhaltet, Bestandteil der Aufnahme ist.
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Bei Staubsaugern wird die Saugkraft durch ein hochtouriges Gebläse erzeugt. Dieses drückt die Luft aus dem Staubsaugergehäuse heraus, so dass auf der Gegenseite an einer Saugeinrichtung infolge des entstehenden Unterdrucks Außenluft mit hoher Geschwindigkeit einströmt. Die Größe des erzeugten Unterdrucks ist etwa dem Quadrat der Gebläsedrehzahl proportional, was bedeutet, dass über die Drehzahl des Gebläsemotors die Saugleistung an der Düse verändert werden kann. Die Saugleistung hängt aber nicht nur vom Unterdruck, sondern auch von der aufgesaugten Luftmenge ab, sie ist das Produkt aus Unterdruck und Luftmenge. Da andererseits auch zwischen Unterdruck und Luftmenge ein linearer Zusammenhang besteht – je größer die aufgesaugte Luftmenge, desto geringer der Unterdruck – wird die maximal mögliche Saugleistung dann abgegeben, wenn im Arbeitspunkt Luftmenge und Unterdruck die Hälfte ihres Höchstwertes besitzen. Bei jeder Abweichung von diesem optimalen Arbeitspunkt ändern sich Luftmenge und Unterdruck und damit die effektive Saugleistung. Eine solche Verschiebung des Arbeitspunkts tritt in der Praxis immer dann auf, wenn der Querschnitt des Luftwegs im Bereich zwischen dem Lufteintritt und dem Gebläse verändert wird. Dieser Querschnitt ist abhängig vom gewählten Saugwerkzeug, vom Durchfluss und damit vom Füllzustand des Staubbeutels oder ähnlicher Abscheider, vor allem aber von der zu reinigenden Oberfläche. Es hat sich gezeigt, dass sowohl bei hochflorigen Teppichen als auch bei angesaugten Objekten, sich der Durchfluss der angesaugten Luft verringert und der durch das Motorgebläse hervorgerufene Unterdruck steigt. Durch die Charakteristik des Gebläsemotors wird dieser Effekt meist noch dadurch verstärkt, dass durch das geringere Lastmoment die Drehzahl des Motors ansteigt und dadurch der Unterdruck weiter verstärkt wird. Die Folge ist ein Festsaugen der Saugdüse an der Oberfläche oder an einem Objekt durch den beschriebenen, zu hohen Unterdruck. Nachteiligerweise können hierdurch sehr hohe Schiebekräfte am Staubsauger auftreten. Außerdem ist auf Grund der fehlenden Kühlluft eine schnelle Überhitzung der Leistungselektronik sowie des Motors leicht möglich.
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Es ist bekannt, den Staubsauger mit einem manuellen Leistungssteller auszustatten. Vor allem beim Ein- und Ansaugen eines Objektes, wie zum Beispiel eines Vorhanges, muss aber die Saugleistung möglichst schnell reduziert werden, um Schäden am Objekt und am Staubsauger zu vermeiden. Bei Staubsaugern im mittleren und unteren Preisbereich wird deswegen ein sogenanntes Nebenluftventil eingesetzt, siehe beispielsweise
DE 10 2004 050 017 A1 . Bei Staubsaugern der oberen Preisklasse erfolgt eine automatische Saugleistungsregelung mit Begrenzung des Unterdrucks, siehe beispielsweise
DE 44 33 181 C2 . Hierzu wird im Luftweg ein Drucksensor eingesetzt, der auf Unterdruckänderungen infolge jeder Änderung der geförderten Luftmenge reagiert. Der Sensor ist in der Regel als schaltender Druckwächter aufgebaut, auch der Einsatz eines analogen Drucksensors ist denkbar. Um den Druck innerhalb der Saugleitung messen zu können, muss der Drucksensor strömungsmäßig mit ihr verbunden sein. Hierzu ist es bekannt, die Saugleitung mit einer Bohrung zu versehen und entweder den Sensor selbst im Bereich der Bohrung anzuordnen oder eine Schlauchverbindung zwischen Bohrung und Sensor herzustellen. In jedem Fall muss das Sensorsignal an die Gerätesteuerung weitergegeben werden, die davon abhängig die Motordrehzahl beeinflusst. Die Verlegung eines Kabels oder Schlauch ist ein Montageschritt, welcher insbesondere dann zeitaufwändig und kompliziert ist, wenn die Bohrung, der Sensor oder die Steuerung an einer schlecht erreichbaren Stelle liegen.
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Aus der
EP 0 375 327 A1 und aus der
DE 691 16 016 T2 sind gattungsgemäße Staubsauger bekannt. Bei diesen ist die Leiterkarte mit dem Drucksensor auf einer Wand gehalten, die mit anderen Wänden den Raum zur Aufnahme des Staubsaugergebläses bildet. In einem saugseitigen Wandabschnitt ist eine Öffnung angeordnet, an die ein Schlauch vom Drucksensor geführt ist. Die Montage eines solchen Schlauchs ist unter den gezeigten Bedingungen sehr schwierig.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, bei einem Staubsauger der eingangs genannten Art die Montage zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Staubsauger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile ergeben sich daraus, dass ein Teilstück der Saugleitung, welches den Mündungsbereich des Schlauchs in die Saugleitung beinhaltet, Bestandteil der Aufnahme ist, dass das Teilstück der Saugleitung als Rohrteil ausgebildet ist, dass die Aufnahme mit dem Rohrteil als einstückiges Kunststoffteil ausgebildet ist und dass das Rohrteil als Rohrausschnitt ausgebildet ist. Hierdurch können alle zur Erzeugung und Weiterverarbeitung des Drucksignals notwendigen Bauteile als vormontierte und vorprüfbare Baugruppe hergestellt werden. Nach dem Einsetzen dieser Baugruppe müssen keine weiteren Kabel- oder Schlauchverbindungen hergestellt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
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1 bis 6 den erfindungsgemäßen Staubsauger in verschiedenen Gesamtansichten;
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7 die Bodeneinheit des Staubsaugers in Explosionsdarstellung;
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8 den Oberkörper des Staubsaugers in Explosionsdarstellung;
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9a und b die Aufnahme für die Elektronik und weitere Bauteile als Einzelheit in der Front- und Seitenansicht;
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10 einen Schnitt durch die Aufnahme in ihrer Einbaulage in der Oberkörper-Rückwand;
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11 die Gehäuserückwand, die Aufnahme und die Kappe vor ihrer Montage
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Der in den 1 bis 6 in verschiedenen Ansichten gezeigte Upright-Staubsauger, im Folgenden kurz als Upright 1 bezeichnet, besteht im Wesentlichen aus einer Bodeneinheit 2, einem Oberkörper 3 und einem dazwischen angeordneten Gelenk, welches an späterer Stelle beschrieben ist.
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Der Upright 1 kann aus einer aufrechten Position (siehe 1 bis 3), in der er verrastbar ist und dann frei steht, nach Lösen der Verrastung (siehe 7) in eine gekippte (4 und 5) und sogar in eine vollständig gestreckte Position (6) gebracht werden. Dazu sind Bodeneinheit 2 und Oberkörper 3 um eine im Gebrauchszustand horizontale Achse X (siehe 5) zueinander verschwenkbar gelagert. Das Gelenk, welches die Schwenkbewegung ermöglicht, wird im Folgenden als Kippgelenk bezeichnet. Außerdem kann der Upright in der gekippten Position, wie auch in 5 dargestellt, um eine Achse Y gedreht werden. Durch Drehen des Oberkörpers 3 mittels des Geräte-Handgriffs 4 um diese Achse und gleichzeitiges Schieben oder Ziehen des Uprights kann der Benutzer die Bodeneinheit 2 um Kurven steuern. Das entsprechende Gelenk wird im weiteren Text als Drehgelenk bezeichnet.
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Die Bodeneinheit 2, in 7 in Explosionsdarstellung gezeigt, umfasst ein Gehäuse, welches durch einen Gehäuseeinsatz 5, ein hinteres Gehäuseunterteil 6, ein vorderes Gehäuseunterteil 7, ein Stoßband 8 und ein Deckelteil 9 gebildet wird. Der Gehäuseeinsatz 5 fungiert als Träger für eine Reihe elektrischer und mechanischer Bauteile, auch die vorgenannten Gehäuseteile sind an ihm befestigt. Er bildet mit dem hinteren Gehäuseunterteil 6 unter Zwischenlage einer Motorraumdichtung 10 einen Raum zur Aufnahme eines Motorgebläses 11, welches den zum Saugbetrieb notwendigen Unterdruck erzeugt. Auf der Saugseite ist um den Gebläseeinlass 12 herum ein Dichtring 13 angeordnet, der sich ebenfalls an den beiden vorgenannten Gehäuseteilen 5 und 6 abstützt. Auf der gegenüberliegenden Seite sind Gummipuffer 14 eingelegt. Zur Tiefenreinigung von Teppichen ragt in den Saugmund 15, einer Öffnung im vorderen Gehäuseunterteil 7 und dem daran befestigten Bodenblech 16, eine Bürstwalze 17, welche an zwei seitlichen Schwingen 18 und 19 federnd gelagert ist und mittels eines Bürstenmotors 20 über einen Riemen 21 angetrieben wird. Die Teile 22 und 23 stellen eine zweiteilige Riemen-Abdeckung dar. Der Bürstenmotor 20 ist ebenfalls am Gehäuseeinsatz 5 befestigt, die Schwingen 18 und 19 sind dort schwenkbar gelagert. Die beiden Gehäuseunterteile 6 und 7 tragen das Fahrwerk des Uprights, welches aus vorderen Laufrollen 24 und 25 und Hinterrädern 26 und 27 gebildet wird. Die Hinterräder 26 und 27 sind zu Stabilisierung mittels einer Achse 28 verbunden und über je eine Radmechanik 29 bzw. 30 in ihrer Lage verstellbar. Zur Beleuchtung des Fahrwegs ist am Gehäuseeinsatz 5 eine Platine 31 mit LED's 32 befestigt, die zur Vorderseite durch eine Sichtscheibe 33 abgedeckt ist. Die Sichtscheibe 33 wird in einer Ausnehmung 34 im Stoßband 8 gehalten.
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Die vom Motorgebläse 11 erzeugte Luft wird über eine Öffnung 35 im Gehäuseeinsatz 5 und eine korrespondierende Öffnung 36 im Deckelteil 9 in die Umgebung geblasen. In die Öffnung 36 ist ein Filterrahmen 37 eingesetzt, welcher einen nicht dargestellten Abluftfilter zur Reinigung der ausgeblasenen Luft von Feinstpartikeln aufnimmt. Der Filterrahmen 37 wird durch eine Gitteraufnahme 38 und ein Gitter 39 im Deckelteil 9 verkleidet und ist von dort auswechselbar.
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Sowohl das Kippgelenk als auch das Drehgelenk zwischen der Bodeneinheit 2 und dem an späterer Stelle beschriebenen Oberkörper 3 werden durch ein starres, gabelförmiges Kanalbauteil gebildet. Dieses Bauteil beinhaltet außerdem Teile der Luftführung vom Saugmund 15 zum Oberkörper 3 und die Luftführung vom Oberkörper 3 zur Ausblasöffnung (Öffnungen 35 und 36). Das Bauteil wird im Folgenden als Gabel 40 bezeichnet. Es besteht aus zwei Kunststoffteilen, einer Oberschale 41 und einer Unterschale 42, die durch Schweißen miteinander verbunden sind. Zur Realisierung des Kippgelenks sind die beiden Enden 43 (rechts) und 44 (links) der Gabel 40 schwenkbar in hierfür vorgesehenen Ausnehmungen 45 und 46 gelagert, zur Vermeidung von Abrieb sind sie jeweils von metallischen Lagerbuchsen 47 und 48 umgeben. Das in Fahrtrichtung linke Gabelende 44 ist als hohl ausgeführt und über eine Dichtung 49 mit dem Gebläseeinlass 12 gekoppelt. An das in Fahrtrichtung rechte Gabelende 43 ist ein Lagerzapfen 50 angeformt. Es besitzt außerdem eine Öffnung 51, welche über einen elastischen Schlauch 52 mit dem Saugmund 15 verbunden ist. Um beim Kippen des Oberkörpers 3 den Einblick ins Innere der Bodeneinheit 2 zu verwehren, ist der Verbindungsbereich der beiden Gabelenden 43 und 44, im Folgenden als Gabelsteg 53 bezeichnet, von einer vorderen Abdeckung 54 und einer hinteren Abdeckung 55 an der Bodeneinheit 2 umgeben, welche die Schwenkbewegung der Gabel 40 mit ausführen. Der Zwischenraum zwischen der vorderen bzw. hinteren Abdeckung und dem Gehäuseeinsatz 5 wird durch Blenden 56 und 57 überbrückt. An dem linken Gabelende 44 ist der erste 58 von zwei Kabelkanälen 58 und 59 befestigt. Des Weiteren tragen die Gabelenden 43 und 44 Zahnsegmente 60 und 61, die mit den Radmechaniken 29 und 30 zusammenwirken. Am Gabelsteg 53 ist ein Verkleidungsdeckel 62 für ein nicht dargestelltes Verbindungskabel befestigt. Um den Upright in der aufrechten Position (1 bis 3) verrasten zu können, ist am Gehäuseeinsatz 5 ein Tritthebel 63 gelagert, der in dieser Position in das linke Gabelende 44 eingreift und damit die Schwenkbewegung der Gabel 40 verhindert. Durch Herunterdrücken des Hebels 63 kann die Verriegelungsposition gelöst werden. In der verrasteten Position wird außerdem durch zwei federgelagerte Bolzen 64 und 65 eine Drehbewegung verhindert. Die Luftleitungen, die durch die Gabelenden 43 und 44 gebildet werden, sind im Bereich des Gabelstegs 53 zu einem ersten Abschnitt 66 einer Koaxialleitung vereinigt.
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8 zeigt den Oberkörper 3, ebenfalls in Explosionsdarstellung. Tragendes Bauteil des Oberkörpers 3 ist eine Rückwand 67. Sie bildet den hinteren Bereich eines Staubraums 68, der wiederum einen in der Zeichnung nicht dargestellten Filterbeutel als Staubsammelbehälter aufnimmt. Der Rand des Staubraums 68 ist von einer Dichtung 69 umgeben, seitlich ist eine Abdeckleiste 70 für nicht dargestellte Kabel befestigt. Im unteren Bereich ist an der Rückwand 67 ein Scharnierlager 71 befestigt. Der Staubraum 68 wird nach vorn durch ein Gehäuseoberteil 72 abgeschlossen, welches über Scharniere 73 und Drehfedern 74 schwenkbar am Scharnierlager 71 angelenkt ist. Das Oberteil 72 trägt einen Verschluss 75, eine Staubbeutel-Aufnahme 76 und eine Filterwechsel-Anzeige 77. Es verkleidet außerdem das Scharnierlager 71. Im oberen Bereich trägt die Rückwand 67 die Elektronik 78 des Uprights, welche komplett auf einer Aufnahme 79 angeordnet ist und als vorgeprüftes Komponenten-Bauteil montierbar ist. An der Aufnahme ist über eine Drehfeder 80 ein Hebel 81 zur Abschaltung des Bürstenmotors 20 angeordnet. Außerdem stellt sie die Halterung für das Griffrohr 82 mit dem Geräte-Handgriff 4. Die Elektronik 78 wird durch eine Kappe 84 verkleidet, welche auch zur Befestigung für verschiedene Bedienelemente und Anzeigeelemente und deren Zubehör (Sichtscheibe 85, Drehknopf 86) dient.
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Eine aufwändige Luftführung sorgt dafür, dass schmutzbeladene Luft wahlweise über den Saugmund in der Bodeneinheit als auch über ein Teleskoprohr mit eventuell angeschlossenen Saugvorsätzen wie Fugendüse, Möbelpinsel, Polsterdüse etc. eingesaugt werden kann. Hierzu wird die Saugluft vom Saugmund 15 über den elastischen Schlauch 52 und das rechte Gabelende 43 durch das Innenrohr des ersten Abschnitts 66 der Koaxialleitung im Gabelsteg 53 in das Innenrohr eines zweiten Abschnitts 87 der Koaxialleitung geleitet. Dieser Abschnitt 87 wird in der Rückwand 67 fortgesetzt und dort auch wieder in zwei separate Leitungen getrennt. Der weitere Luftweg führt durch ein Saugkanalstück 88 in einen Krümmer 89. In den Krümmer 89 ist lose – und deshalb herausnehmbar – ein Teleskoprohr 90 gesteckt, welches über einen Rohrgriff 91 in einen flexiblen Saugschlauch 92 übergeht. Der Saugschlauch 92 wird in einer dafür vorgesehenen Aufnahme 93 gehalten, wie auch in 3 erkennbar ist. Über einen Schwenkbogen 94 gelangt die Luft in einen Kanal 83 (siehe 10), der sich über die gesamte Länge der Rückwand 67 erstreckt. Der Kanal 83 wird aus der Rückwand 67 selbst und einem aufgesetzten Luftkanalstück 95 gebildet. Anschließend führt ein bogenförmiger Stutzen 96, der aus der Rückwand 67 und zum Teil aus der Elektronik-Aufnahme 79 besteht, die schmutzbeladene Saugluft in den Bereich der Staubbeutel-Aufnahme 76 und dort in einen nicht dargestellten Staubbeutel. Nachdem die Saugluft den Staubbeutel im Staubraum durchströmt hat und dort vom Staub gereinigt worden ist, gelangt sie durch ein Motorschutzfilter – in der Figur ist nur der Rahmen 97 zur Halterung des Filters dargestellt – in den Außenring des zweiten Abschnitts 87 der Koaxialleitung und von dort durch den ersten Abschnitt 66 über das linke Gabelende 44 zum Motorgebläse 11.
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In der 8 sind außerdem im unteren Bereich die Bauteile dargestellt, die zur Befestigung und drehbaren Lagerung des Oberkörpers 3 an der Gabel 40 dienen. Der erste Abschnitt 66 der Koaxialleitung wird von einem eingespritzten Metallring 98 umgeben, welcher den Außendurchmesser dieses Abschnitts 66 überragt und welcher in zwei Lagerschalen 99 bzw. 100 eingefasst ist. Die Lagerschalen 99 und 100 sind mit dem Oberkörper 3 verbunden. Somit bilden Metallring 98 und Lagerschalen 99 und 100 das Drehgelenk des Uprights 1. Bei der Verbindung von Oberkörper 3 und Gabel 40 werden die beiden Abschnitte 66 und 87 der Koaxialleitung unter Zwischenlage einer Dichtung 101 zusammengefügt.
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Die 9a und b zeigen die Aufnahme 79 für die Elektronik 78 als Einzelheit in der Frontansicht (9a) und der Seitenansicht (9b). Die eigentliche Aufnahme 79 ist als einstückiges Kunststoffteil ausgebildet. An ihr wird mittels einer Rastverbindung 780 eine Leiterkarte befestigt 781, welche die Elektronik 78 mit der Steuerung des Staubsaugers 1 und weitere elektrische und elektronische Bauteile wie z. B. Steckerbuchse 782, Schalter 783 und LED's 784 trägt. Auf die Leiterkarte 781 ist ein Lichtleiter 785 aus Kunststoff aufgeclipst. Ein weiteres elektrisches Bauteil auf der Leiterkarte ist ein Drucksensor 786, mit dem der vom Motorgebläse 11 erzeugte Unterdruck in der Saugleitung vor dem nicht dargestellten Staubbeutel gemessen wird. Hierzu ist an die Aufnahme 79 ein als Rohrausschnitt 787 ausgebildetes Teilstück angeformt, welches zusammen mit dem oberen Bereich der Rückwand 67 den bogenförmigen Stutzen 96 bildet, siehe insbesondere 10. In das Teilstück führt ein Tubus 788, welcher mittels eines Schlauchs 789 mit dem Drucksensor 786 verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, alle im Inneren des Oberkörpers 3 angeordneten elektrischen und elektronischen Bauteile inklusive Unterdruckmessung als vorgeprüfte Baugruppe zu fertigen. Diese Baugruppe wird, wie in 11 zu erkennen ist, wie weiter oben beschrieben in die Rückwand 67 eingesetzt. Dabei müssen lediglich Schraub- und Steckverbindungen hergestellt werden. Nach der Befestigung an der Rückwand 67 wird die gesamte Elektronik 78 von der Kappe 84 abgedeckt. Eine an die Aufnahme 79 angeformte Steckaufnahme 790 dient zur Befestigung des Griffrohrs 82. Beim Einschieben des Griffrohrs 82 in die Steckaufnahme 790 wird ein im Griffrohr 82 angeordneter Stecker (nicht dargestellt) in einer an der Aufnahme befindlichen Steckerbuchse 791 platziert. Hierdurch wird automatisch die elektrische Verbindung zwischen den Bedienelementen des Geräte-Handgriffs 4 und der Elektronik 78 hergestellt.