DE19734193A1 - Detektionseinrichtung für Filtereinrichtungen in Staubsaugern - Google Patents
Detektionseinrichtung für Filtereinrichtungen in StaubsaugernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Detektionseinrichtung für Filter
einrichtungen in Staubsaugern, in die neben einem Filterbeutel
noch wenigstens ein Zusatzfilter einsetzbar ist, mit einer die
in den Staubsauger eingesetzte Filtereinrichtung abfühlenden
Sensoreinrichtung und mit von der Sensoreinrichtung gesteuerten
Schaltmitteln zur Verhinderung eines Einschaltens des Staubsau
germotors bei nicht korrekt erkannter Filtereinrichtung.
Aus der DE 26 03 110, der DE 34 34 209 und der US 2 839 156 ist
jeweils eine derartige Detektionseinrichtung bekannt, bei der
das Anschlußstück des in den Staubsauger eingesetzten Filter
beutels einen Schalter betätigt, so daß auf diese Weise das
Vorhandensein des Staubsaugerbeutels erkannt wird. Nur bei be
tätigtem Schalter kann der Staubsaugermotor eingeschaltet wer
den. Weiterhin sind aus der DE 26 55 547, der GB 1 440 174 und
der US 4 184 225 pneumatische Anordnungen bekannt, bei denen
pneumatisch das Vorhandensein des Staubsaugerbeutels erkannt
wird, und bei denen ebenfalls nur bei Erkennung des Staubsau
gerbeutels ein Einschalten des Staubsaugermotors möglich ist.
Durch die bekannten Detektionseinrichtungen ist es zwar mög
lich, ein Einschalten des Motors bei nicht eingesetztem Filter
beutel zu verhindern, jedoch besteht die Gefahr, daß ein
falscher Zusatzfilter eingesetzt ist, der ebenfalls zu Be
triebsstörungen führen kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
eine Detektionseinrichtung der eingangs genannten Gattung zu
schaffen, durch die nicht nur ein Einschalten des Staubsaugers
bei fehlendem Zusatzfilter sondern auch ein Einschalten bei
nicht korrektem Zusatzfilter oder nicht korrekt eingelegtem Zu
satzfilter wirksam verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die we
nigstens ein sensitives Element im oder am wenigstens einen Zu
satzfilter durch elektromagnetische Wellen abfühlende elektro
nische Sensoreinrichtung über eine anhand der Sensorsignale die
korrekte Position und Ausführung des wenigstens einen sensiti
ven Elements prüfende Auswerteeinrichtung mit den Schaltmitteln
verbunden ist.
Durch die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung kann ein Ein
schalten des Staubsaugers bei nicht korrektem Zusatzfilter si
cher verhindert werden, selbst wenn der eingesetzte unkorrekte
Zusatzfilter eine Gestalt besitzt, die der des korrekten Zu
satzfilters entspricht. Wird ein qualitativ schlechter oder be
züglich der Filtereigenschaften unpassener Zusatzfilter einge
setzt, der zufällig dieselbe geometrische Ausführung besitzt,
so kann dieser beispielsweise als Mikrofilter ausgebildete Zu
satzfilter bei zu grober Filterung die zugesagten Eigenschaften
des Staubsaugers nicht erfüllen, was zu Reklamationen und Be
schwerden führen kann. Auch ein zu geringer Staubdurchgang bei
einem unkorrekten, zu dichten Zusatzfilter kann zu Beeinträch
tigungen der Staubsaugerfunktion oder gar zu Schäden des Staub
saugermotors führen. Durch die erfindungsgemäße Detektionsein
richtung kann der korrekte Zusatzfilter sicher erkannt werden,
so daß die optimale Staubsaugerfunktion erhalten bleibt und
Nachteile durch zu grobporige oder zu feinporige Zusatzfilter
verhindert werden können. Zusätzlich kann durch diese Detekti
onseinrichtung selbstverständlich auch ein falsch eingelegter
korrekter Zusatzfilter oder ein fehlender Zusatzfilter erkannt
werden. Auch im Hinblick auf die immer strenger werdenden An
forderungen an die Produkthaftung erweist sich die erfindungs
gemäße Detektionseinrichtung als sehr vorteilhaft.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch
1 angegebenen Detektionseinrichtung möglich.
In vorteilhafter Weise kann selbstverständlich die Sensorein
richtung auch zusätzlich zum Abfühlen eines sensitiven Elements
im oder am Filterbeutel oder des plattenartigen Anschlußstück
und zur Prüfung der korrekten Position und Ausführung desselben
ausgebildet sein. Hierdurch wird der Schutz des Staubsaugers
und die Gewährleistung einer sicheren Funktion noch verbessert.
Durch die Anordnung wenigstens der Sensoreinrichtung und der
Auswerteeinrichtung, vorzugsweise auch noch der Schaltmittel
als Baueinheit auf wenigstens einer Leiterplatte und/oder durch
die Ausbildung als integrierter Schaltkreis kann die erfin
dungsgemäße Detektionseinrichtung realisiert werden, ohne daß
bauliche Veränderungen gegenüber herkömmlichen Staubsaugern
bzw. Staubsaugergehäusen erforderlich wären. Diese Baueinheit
kann in einfacher und kostengünstiger Weise in oder an einer
Wandung des Staubsaugergehäuses im Bereich des wenigstens einen
sensitiven Elements angeordnet sein, wobei vorzugsweise die mit
der Baueinheit versehene Wandung des Staubsaugergehäuses im we
sentlichen unmittelbar neben dem wenigstens einen sensitiven
Element angeordnet ist.
Zur Erzeugung der elektromagnetischen Wellen besitzt die Sen
soreinrichtung in vorteilhafter Weise wenigstens einen, insbe
sondere einen Schwingkreis aufweisenden Sender, wobei die Sen
sorsignale aus den Rückwirkungen des sensitiven Elements auf
den Sender und/oder die elektromagnetischen Wellen gebildet
werden. Auf diese Weise reagiert die Sensoreinrichtung sehr
feinfühlig auf die Gestalt und Ausführung des sensitiven Ele
ments, so daß der diese sensitive Element aufweisende Zusatz
filter bzw. das so ausgestattete Anschlußstück des jeweiligen
Filterbeutels sicher erkannt werden kann.
In einer ersten sehr vorteilhaften Ausführungsform ist das sen
sitive Element als metallisches Flächenelement ausgebildet,
insbesondere als Metallplatte oder -folie oder -schicht, und
die Sensorsignale werden in Abhängigkeit der durch den Wirbel
stromeffekt hervorgerufenen Dämpfung des Senders gebildet. Die
Anbringung eines solchen metallischen Flächenelements an oder
im Zusatzfilter und ev. auch Anschlußstück kann dabei sehr ko
stengünstig realisiert werden, wobei insbesondere Variationen
der jeweiligen Fläche und der jeweiligen Gestalt in einfacher
Weise möglich sind.
Zur Auswertung wird dem sensitiven Element in der Auswerteein
richtung zweckmäßigerweise eine bestimmte Amplitude der Schwin
gung des Schwingkreises zugeordnet, wobei zur Erkennung in der
Auswerteeinrichtung eine Schwellwertstufe vorgesehen ist, der
ein von der Amplitude der Schwingung des Schwingkreises abge
leitetes Signal zugeführt wird, wobei oberhalb eines einstell
baren ersten Schwellwerts das Einschalten des Staubsaugermotors
gesperrt ist. Ab einer bestimmten Fläche des sensitiven Ele
ments, also ab einer bestimmten Dämpfung wird dadurch die Ein
schaltsperre aufgehoben.
Eine noch sicherere Erkennung des korrekten Zusatzfilters bzw.
Filterbeutels wird dadurch erreicht, daß zusätzlich unterhalb
eines zweiten einstellbaren niedrigeren Schwellwerts das Ein
schalten des Staubsaugermotors gesperrt ist. Hierdurch wird
beispielsweise verhindert, daß ein Zusatzfilter, der ggf. mit
einer Metallfolie überzogen ist oder metallische Bestandteile
enthält als korrekt erkannt wird.
In einer anderen vorteilhaften Ausführung weist das sensitive
Element Mittel zum Rücksenden von gegenüber den empfangenen
elektromagnetischen Wellen veränderten Signalen auf, wobei die
Sensoreinrichtung eine entsprechende Empfangseinrichtung be
sitzt. Hierdurch wird eine noch größere Erkennungssicherheit
erreicht. Die veränderten Signale können dabei in ihrer Fre
quenz und/oder Phasenlage verändert sein oder sie können einen
Signalcode enthalten. In der Auswerteeinrichtung sind entspre
chend Erkennungsmittel für die in bestimmter Weise veränderten
rückgesandten Signale enthalten.
Ein solches sensitives Element, daß erhöhte Anforderungen an
die Technologie stellt, ist zweckmäßigerweise als Mikrochip
ausgebildet, der leicht beispielsweise zwischen verschiedenen
Lagen des Zusatzfilters bzw. Anschlußstücks angeordnet werden
kann und in der Massenproduktion relativ kostengünstig her
stellbar ist.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann der Sender
auch als Lichtsender und das sensitive Element als das Licht
auf einen Lichtempfänger in der Sensoreinrichtung zurückführen
des Element ausgebildet sein. Als sensitives Element eignet
sich hierfür ein Barcode oder ein das Licht unverändert oder
verändert zu einer bestimmten Stelle in der Sensoreinrichtung
zurückführendes Umlenkelement.
Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann auch eine kapazi
tive Erfassung des sensitiven Elements vorgesehen sein.
Um insbesondere auch bei sehr einfachen Ausführungen von sensi
tiven Elementen (z. B. metallisches Flächenelement) eine sehr
sichere Erkennung des korrekten Zusatzfilters oder auch An
schlußstücks bzw. Filterbeutels zu erreichen, sind mehrere sen
sitive Elemente an oder in dem wenigstens einen Zusatzfilter
und vorzugsweise auch zusätzlich an oder im Anschlußstück
und/oder Filterbeutel angeordnet und werden durch eine entspre
chende Anzahl von Sensorteileinrichtungen der Sensoreinrichtung
abfühlbar.
Der wenigstens eine Zusatzfilter ist vorzugsweise ein Mikrofil
ter und/oder eine Filterkassette und/oder ein Aktivkohlefilter
und/oder ein Kombinationsfilter als Kombination der vorstehend
genannten Filter. Dabei kann im Staubsauger nur ein Zusatzfil
ter öder auch mehrere verschiedene Zusatzfilter vorgesehen
sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in einer vereinfachten Darstellung ein an einem
Gehäusebereich eines Staubsaugers angeordneter
Zusatzfilter in einer Schnittdarstellung,
Fig. 2 eine entsprechende Darstellung eines Filterbeu
tels,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei
spiels mit einem als metallisches Flächenelement
ausgebildeten sensitiven Elements,
Fig. 4 eine Anordnung verschiedener solcher sensitiven
Elemente auf einem Anschlußstück eines Zusatz
filters in der Draufsicht und
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungs
beispiels der Erfindung, bei dem das sensitive
Element die empfangenen elektromagnetischen Wel
len in veränderter Form zurücksendet.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Zusatzfilter 1 ist bei
spielsweise ein Mikrofilter und besteht aus einem plättchenför
migen Filterkörper aus einem Kunststoffvlies, Kunststoffgewebe
oder einem anderen Filtermaterial. Als Kunststoffe eigenen sich
beispielsweise Polypropylen oder Polyester.
An einer in einer Teildarstellung wiedergegebenen Wand 2 des
Staubsaugers ist ein gitterartiger Durchbruch 3 vorgesehen, der
durch den Zusatzfilter 1 abgedeckt ist. Hierzu weist die Wand 2
eine der Gestalt des Zusatzfilters 1 entsprechende Ausnehmung
auf, in der der Zusatzfilter 1 durch Laschen 4 gehalten wird.
In diese Laschen 4 kann der flexible Zusatzfilter 1 eingesteckt
werden. Selbstverständlich sind auch andere bekannte Befesti
gungsmöglichkeiten denkbar, wie elastische Klammern, Klemmbefe
stigungen, Schraubbefestigungen, Schwenkbefestigungen oder der
gleichen.
Die vom Staubsauger angesaugte Luft gelangt zunächst in an sich
bekannter Weise in einen Filterbeutel 10, wie er beispielsweise
in Fig. 2 dargestellt ist. Dort verbleibt der grobe Staub und
die gereinigte Luft gelangt durch geeignete, nicht näher darge
stellte Strömungskanäle wieder aus dem Staubsaugergehäuse her
aus nach außen. Hierbei passiert sie den als Mikrofilter ausge
bildeten Zusatzfilter 11, durch den feine Verunreinigungen, wie
Sporen, Keime, Pollen und dergleichen zurückgehalten werden, um
beim Ausblasen der Luft aus dem Staubsauger keine Allergien
oder sonstige Beeinträchtigungen hervorzurufen.
An einem Randbereich des Zusatzfilters 1 ist eine Metallfolie
als sensitives Element 5 angebracht. Anstelle einer Metallfolie
kann auch eine Metallplatte oder eine Metallisierung treten. An
der bezüglich des Zusatzfilters 1 gegenüberliegenden Seite der
Wand 2 ist im Bereich des sensitiven Elements 5 eine Leiter
platte 6 angeordnet, auf der eine elektronische Schaltung zur
Erkennung des sensitiven Elements 5 angeordnet ist, wie sie in
den Fig. 3 und 5 beispielsweise dargestellt und beschrieben
ist. Das sensitive Element 5 kann insbesondere bei einer mehr
lagigen Ausführung des Zusatzfilters 1 auch zwischen den Lagen,
also im Inneren des Zusatzfilters 1 angeordnet sein und ist so
zum einen geschützt und zum anderen von außen nicht erkennbar
angeordnet.
Anstelle eines Mikrofilters als Zusatzfilter 1 kann auch bei
spielsweise ein Aktivkohlefilter oder eine Filterkassette tre
ten, die ein plissiertes, lamellenartiges Filtermaterial ent
hält und beispielsweise als S-Klasse-Filter ausgebildet ist.
Alle diese Filter können auch in Papp- oder Kunststoffrahmen
oder in Papp- oder Kunststoffgehäusen untergebracht und bei
spielsweise mit diesen verklebt sein. Es ist auch möglich, Kom
binationsfilter zu verwenden, d. h. beispielsweise eine Filter
kassette mit integriertem Aktivkohlefilter oder ein kombinier
ter Mikrofilter mit Aktivkohlefilter. Das sensitive Element
kann dann jeweils am Filtermaterial selbst oder am Rahmen oder
Gehäuse angebracht sein. Es ist auch möglich, mehrere solcher
Zusatzfilter hintereinander anzuordnen.
Der in Fig. 2 schematisch dargestellte Filterbeutel besteht
aus dem eigentlichen Filterbeutel 10, dessen Wandung aus einem
die Luft durchlassenden und dabei den Staub im Beutel zurück
haltenden Material gefertigt ist, sowie aus einem Anschlußstück
11, das auf einer eine Eintrittsöffnung enthaltenden Stelle des
eigentlichen Filterbeutels 10 zweckmäßigerweise durch Aufkleben
befestigt ist.
An einer in einer Teildarstellung wiedergegebenen Wand 12 des
Staubsaugers, für den der Filterbeutel gedacht ist, ist ein in
den den Filterbeutel aufnehmenden Aufnahmeraum des Staubsaugers
ragender Anschlußstutzen 13 vorhanden, auf den das Anschluß
stück 11 beim Einbringen des Filterbeutels in den Staubsauger
aufgesteckt wird, so daß der Anschlußstutzen 13 eine am An
schlußstück 11 gebildete Aufstecköffnung 14 durchgreift und in
das Innere des Filterbeutels ragt. Auf diese Weise kann die vom
Staubsauger angesaugte Luft in den Filterbeutel gelangen, in
dem dann der an der Filterbeutelwandung ausgefilterte Staub zu
rückbleibt.
Das Anschlußstück 11 ist im wesentlichen plattenförmig ausge
bildet und besteht aus kartonartig steifem Material. Ein übli
cherweise vorhandener Verschlußschieber und eine die Aufsteck
öffnung 14 üblicherweise umgebende Membrandichtung sind zur
Vereinfachung nicht dargestellt und bei üblichen Filterbeuteln
auch nicht in jedem Falle vorhanden. Ist ein Verschlußschieber
vorgesehen, so besteht das Anschlußstück 11 überlicherweise aus
mehreren Kartonlagen, wie dies beispielsweise in der DE 43 39 298
dargestellt und beschrieben ist.
Zur Befestigung des Anschlußstücks 11 an der Wand 12 besitzt
diese ein mit einer Aufnahmenut für einen Randbereich des An
schlußstücks 11 versehene Halteleiste 15, die auch durch zwei
entsprechend ausgebildete Halteelemente ersetzt sein kann. Auf
der gegenüberliegenden Seite greift ein Rastvorsprung 16 durch
eine Rastöffnung 17 beim Aufstecken des Anschlußstücks 11 hin
durch und verrastet das Anschlußstück 11. Hierzu können bei
spielsweise auch zwei Rastvorsprünge 16 und zwei Rastöffnungen
17 vorgesehen sein. Im übrigen ist die Art der Befestigung für
die vorliegende Erfindung ohne Belang und kann beispielsweise
gemäß dem bereits angegebenen Stand der Technik oder gemäß der
DE 43 39 297 ausgebildet sein.
An einem Teilbereich des Anschlußstücks 11 ist eine Metallfolie
als sensitives Element 18 angebracht. An der bezüglich des An
schlußstücks 11 gegenüberliegenden Seite der Wand 12 ist ent
sprechend Fig. 1 im Bereich des sensitiven Elements 18 eine
Leiterplatte 19 angeordnet, auf der eine elektronische Schal
tung zur Erkennung des sensitiven Elements 18 angeordnet ist.
Hierzu wird ebenfalls auf die entsprechenden Ausführungen zu
Fig. 1 verwiesen.
Bei dem in Fig. 3 als Blockschaltbild dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel ist eine elektromagnetische Wellen erzeugende
Schwingkreisanordnung 20 über eine Gleichrichtungsanordnung 21
mit einer Komperatoranordnung 22 verbunden, über die ein Triac
23 im Stromkreis eines Staubsaugermotors 24 steuerbar ist.
Die Wirkungsweise besteht darin, daß der durch eine nicht dar
gestellte Erregerschalter erregte Schwingkreis der Schwing
kreisanordnung 20 nach außen hin elektromagnetische Wellen aus
sendet. Die aufgrund der Schwingungen in der elektronischen
Schaltung erzeugten Wechselspannungssignale werden in der
Gleichrichtungsanordnung 21 gleichgerichtet, so daß an deren
Ausgang ein Signal anliegt, das von der Amplitude der Schwin
gungen abhängig ist. In der zwei Komperatoren enthaltenden Kom
peratoranordnung 20 wird geprüft, ob dieses Signal kleiner als
sein erster Schwellwert S1 und gleichzeitig größer als ein
zweiter, niedrigerer Schwellwert S2 ist. Nur wenn diese beiden
Bedingungen erfüllt sind, wird der Triac 23 stromleitend ge
schaltet, so daß der Staubsaugermotor 24 mittels eines nicht
dargestellten manuellen Schalters eingeschaltet werden kann.
Der erste Schwellwert S1 ist dabei so eingestellt, daß das Aus
gangssignal der Gleichrichtungsanordnung 21 bei ungedämpftem
Betrieb der Schwingkreisanordnung 20 höher liegt, so daß der
Triac 23 gesperrt ist.
Wird nun der Zusatzfilter gemäß Fig. 1 oder der Filterbeutel
gemäß Fig. 2 in der vorgesehenen Weise in den Staubsauger ein
gesetzt, so gelangt das sensitive Element 5 bzw. 18 in den Wir
kungsbereich der Schwingkreisanordnung 20, und durch im sensi
tiven Element 5 bzw. 18 induzierte Spannung werden Wirbelströme
erzeugt, die dem Schwingkreis Energie entziehen und diesen
dämpfen. Die Schwingungsamplitude nimmt dadurch ab, so daß auch
das Ausgangssignal der Gleichrichtungsanordnung 21 abnimmt. Die
beiden Schwellwerte S1 und S2 sind so eingestellt, daß die
durch das sensitive Element 5 bzw. 18 im korrekt montierten Zu
stand des Zusatzfilters 1 bzw. Anschlußstücks 11 erzeugte Dämp
fung der Schwingkreisanordnung 20 gerade ausreicht, um das Aus
gangssignal der Gleichrichtungsanordnung 21 unter den oberen
Schwellwert S1 zu drücken, jedoch nicht unter den unteren
Schwellwert S2 so daß die vorgesehene Bedingung erfüllt ist,
und der Triac 23 in den stromleitenden Zustand geschaltet ist,
so daß der Staubsaugermotor 24 eingeschaltet bzw. betrieben
werden kann. Bei einem unkorrekten Zusatzfilter 1 oder An
schlußstück 11 ohne sensitives Element 5 bzw. 18 oder mit einem
sensitiven Element geringerer Fläche würde der Schwellwert S1
nicht unterschritten werden, und der Staubsauger könnte nicht
betrieben werden. Würde andererseits ein unkorrekter Zusatzfil
ter (oder Anschlußstück) mit einem zu großen sensitiven Element
verwendet werden, so würde in Folge der größeren Dämpfung auch
der Schwellwert S2 unterschritten werden, so daß der Staubsau
ger wiederum nicht betrieben werden könnte. Nur ein mit einem
korrekten sensitiven Element 5 versehener Zusatzfilter 1, er
laubt daher den Betrieb des Staubsaugers. Dasselbe gilt für das
Anschlußstück 11 und das sensitive Element 5, sofern auch dort
eine entsprechende Detektionseinrichtung vorgesehen ist.
In einer einfacheren Ausführung könnte die Komperatoranordnung
22 auch nur einen Komperator aufweisen, so daß lediglich ge
prüft wird, ob ein sensitives Element 5 bzw. 18 mit einer be
stimmten Minimalgröße im oder am Zusatzfilter 1 oder Anschluß
stück 11 enthalten ist. Anstelle eines Triacs 23 kann auch ein
anderer bekannter elektrischer oder elektronischer Schalter
treten.
In Fig. 4 ist das Anschlußstück 11 in einer schematischen
Draufsicht dargestellt. Um eine noch präzisere Erkennung des
korrekten Filterbeutels 10 bzw. korrekten Anschlußstücks 11 zu
erkennen, sind an oder in diesem Anschlußstück 11 vier ver
schiedene sensitive Elemente 25-28 angeordnet: drei sensitive
Elemente 25-27 in rechteckiger Gestalt mit unterschiedlichen
Flächen und ein sensitives Element 28 in Form eines Doppel
streifens. Diesen sensitiven Elementen 25-28 in entsprechen
der Anordnung - bei korrekt eingesetztem Anschlußstück 11 - ge
genüberliegend sind vier Schwingkreisanordnungen auf der Lei
terplatte 19 angeordnet, die die jeweiligen sensitiven Elemente
25-28 abtasten bzw. prüfen. Einer fünften Schwingkreisanord
nung 33 steht kein sensitives Element gegenüber. Jede der
Schwingkreisanordnungen 29-33 wird dadurch in bestimmter
Weise gedämpft, wobei die Schwingkreisanordnung 33 keine Dämp
fung erfährt. Dies wird in nicht dargestellten Komperatoranord
nungen geprüft, und nur wenn überall der vorgesehene Dämpfungs
wert erfaßt wird, so wird der Triac 23 stromleitend geschaltet.
Die Zahl und Anordnung der sensitiven Elemente und Schwing
kreisanordnungen kann selbstverständlich praktisch beliebig ge
wählt werden.
Eine Fig. 4 entsprechende Anordnung kann selbstverständlich
auch an einem oder bei Vorhandensein an mehreren Zusatzfiltern
1 angeordnet sein, beispielsweise auch an einem Rahmen oder Ge
häuse eines Zusatzfilters. Die Wirkungsweise ist dann entspre
chend der Beschreibung zu Fig. 4.
Bei der in Fig. 5 als weiteres Ausführungsbeispiel dargestell
ten Schaltung zur Überprüfung eines korrekten Zusatzfilters
oder Filterbeutels bzw. Anschlußstücks besteht eine Sensorein
richtung aus einem Sender 34 und einem Empfänger 35 für elek
tromagnetische Wellen. Ein beispielsweise am Zusatzfilter 1 an
zubringendes sensitives Element 36 ist als Mikrochip ausgebil
det und besteht ebenfalls aus einem Empfänger 37 und einem Sen
der 38 für elektromagnetische Wellen. Zusätzlich ist eine
Stromversorgungseinrichtung 39 für den Empfänger 37 und den
Sender 38 vorgesehen, die entweder als Batterie ausgebildet ist
oder die an den Schwingkreis des Empfängers 37 angeschlossen
ist und aus der im Schwingkreis empfangenen HF-Energie die Ver
sorgungsspannung gewinnt, wie dies beispielsweise aus der DE 41 10 683
bekannt ist.
Im Empfänger 37 oder im Sender 38 ist ein Konverter enthalten,
durch den das empfangene Signal verändert wird. Dieses verän
derte Signal wird dann durch den Sender 38 des sensitiven Ele
ments 36 wieder zum Empfänger 35 der Sensoreinrichtung zurück
übertragen. Die Konvertierung kann beispielsweise dadurch ge
schehen, daß die Frequenz oder die Phasenlage des HF-Signals
verändert wird. Alternativ hierzu kann auch das zurückübertra
gene Signal in bestimmter Weise moduliert werden, so daß ein
bestimmter Code zum Empfänger 35 der Sensoreinrichtung gesendet
wird. Das im Empfänger 35 empfangene Signal wird dann in einem
Decodierer 40 daraufhin überprüft, ob die vorgesehene Informa
tion des sensitiven Elements 36 enthalten ist. Ist dies der
Fall, so schaltet der Decodierer 40 den Triac 23 stromleitend.
Weitere Möglichkeiten der Signalcodierung und Rückübertragung
durch als Mikrochips ausgebildete sensitive Elemente 36 sind
aus der bereits angegebenen DE 41 10 683 für sich bekannt.
Eine alternative Möglichkeit besteht noch darin, daß der Sender
für elektromagnetische Wellen als Lichtsender und der Empfänger
für elektromagnetische Wellen als Lichtempfänger ausgebildet
ist. Als sensitives Element kann dann ein Barcode oder eine an
dere Vorrichtung treten, die das Licht in veränderter oder un
veränderter Weise an den Lichtempfänger der Sensoreinrichtung
zurückleitet. Beispielsweise kann als Umlenkelement im sensiti
ven Element ein Lichtleiter vorgesehen sein, der das an einer
Stelle von der Sensoreinrichtung empfangene Licht an einer an
deren Stelle zum Zusatzfilter bzw. Anschlußstück zurückleitet,
an der der Lichtempfänger angeordnet ist.
Eine weitere alternative Möglichkeit besteht in einer kapaziti
ven Erfassung des sensitiven Elements. Hierbei kann beispiels
weise das sensitive Element wiederum als stromleitende Platte
bzw. metallisches Flächenelement ausgebildet sein, das einen
Teil eines Kondensators eines Meßschwingkreises bildet.
Die in den Fig. 3 und 5 als Ausführungsbeispiele dargestell
ten Schaltungen, die Sensoreinrichtungen und Auswerteeinrich
tungen enthalten, können als integrierte oder nicht integrierte
Schaltungen auf der Leiterplatte 6 bzw. 19 enthalten sein. Da
bei ist es beispielsweise auch möglich, die gesamte Schaltung
vollständig oder teilweise als integrierten Schaltkreis aus zu
bilden oder es können bei mehreren sensitiven Elementen an ver
schiedenen Stellen auch mehrere Leiterplatten oder andere Sen
soreinrichtungen vorgesehen sein.
In Abwandlung von Fig. 2 kann auch ein sensitives Element oder
mehrere sensitive Elemente am eigentlichen Filterbeutel 10 an
geordnet sein, der sich im Betrieb gewöhnlich an die Wandungen
eines Filterbeutelraums im Staubsauger anlegt. An diesen Wan
dungen kann dann die Leiterplatte 19 und/oder ein integrierter
Sensor- und Auswerteschaltkreis angeordnet sein. Es sind auch
kombinierte Ausführungen möglich, bei denen einige sensitive
Elemente am eigentlichen Filterbeutel 10 und einige am An
schlußstück 11 angeordnet sind. Dies gilt selbstverständlich
auch für Zusatzfilter.
Claims (20)
1. Detektionseinrichtung für Filtereinrichtungen in Staubsau
gern, in die neben einem Filterbeutel noch wenigstens ein Zu
satzfilter einsetzbar ist, mit einer die in den Staubsauger
eingesetzte Filtereinrichtung abfühlenden Sensoreinrichtung und
mit von der Sensoreinrichtung gesteuerten Schaltmitteln zur
Verhinderung eines Einschaltens des Staubsaugermotors bei nicht
korrekt erkannter Filtereinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens ein sensitives Element (5; 18; 25-28; 36)
im oder am wenigstens einen Zusatzfilter (1) durch elektroma
gnetische Wellen abfühlende elektronische Sensoreinrichtung
(20, 21; 34, 35) über eine anhand der Sensorsignale die kor
rekte Position und Ausführung des wenigstens einen sensitiven
Elements (5; 18; 25-28; 36) prüfende Auswerteeinrichtung (22;
40) mit den Schaltmitteln (23) verbunden ist.
2. Detektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sensoreinrichtung (20, 21; 34, 35) zusätzlich
zum Abfühlen eines sensitiven Elements (18) im oder am Filter
beutel (10) oder dessen plattenartigen Anschlußstück (11) und
zur Prüfung der korrekten Position und Ausführung derselben
ausgebildet ist.
3. Detektionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß wenigstens die Sensoreinrichtung (20, 21; 34,
35) und die Auswerteeinrichtung (22; 40), vorzugsweise auch
noch die Schaltmittel (23), als Baueinheit auf wenigstens einer
Leiterplatte (6; 19) angeordnet und/oder als integrierter
Schaltkreis ausgebildet sind.
4. Detektionseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Baueinheit in oder an einer Wandung (2; 12)
des Staubsaugergehäuses im Bereich des wenigstens einen sensi
tiven Elements (5; 18) angeordnet ist.
5. Detektionseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die mit der Baueinheit versehene Wandung (2; 12)
des Staubsaugergehäuses im wesentlichen unmittelbar neben dem
wenigstens einen sensitiven Element (5; 18) angeordnet ist.
6. Detektionseinrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (20,
21; 34, 35) wenigstens einen die elektromagnetischen Wellen er
zeugenden, insbesondere einen Schwingkreis aufweisenden Sender
(20; 29-33; 35) besitzt, und daß die Sensorsignale aus den
Rückwirkungen des sensitiven Elements (5; 18; 25-28; 36) auf
den Sender (20; 29-33; 35) und/oder die elektromagnetischen
Wellen gebildet werden.
7. Detektionseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das sensitive Element (5; 18; 25-28) als metal
lisches Flächenelement ausgebildet ist, insbesondere als Me
tallplatte oder -folie oder -schicht, und daß die Sensorsignale
in Abhängigkeit der durch den Wirbelstromeffekt hervorgerufenen
Dämpfung des Senders (20; 29-33) gebildet werden.
8. Detektionseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem sensitiven Element (5; 18; 25-28) in der
Auswerteeinrichtung (22) eine bestimmte Amplitude der Schwin
gungen des Schwingkreises zugeordnet ist.
9. Detektionseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Auswerteeinrichtung (22) eine Schwell
wertstufe vorgesehen ist, der ein von der Amplitude der Schwin
gungen des Schwingkreises abgeleitetes Signal zugeführt ist,
wobei oberhalb eines einstellbaren ersten Schwellwerts (S1) das
Einschalten des Staubsaugermotors (24) gesperrt ist.
10. Detektionseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß zusätzlich unterhalb eines zweiten einstellbaren
niedrigeren Schwellwerts (S2) das Einschalten des Staubsauger
motors (24) gesperrt ist.
11. Detektionseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das sensitive Element (36) Mittel (38) zum Rück
senden von gegenüber den empfangenen elektromagnetischen Wellen
veränderten Signalen aufweist und daß die Sensoreinrichtung
(34, 35) eine entsprechende Empfangseinrichtung (35) besitzt.
12. Detektionseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die veränderten Signale in ihrer Frequenz und/
oder Phasenlage verändert sind.
13. Detektionseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die veränderten Signale moduliert sind
und/oder einen Signalcode enthalten.
14. Detektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (40) Erken
nungsmittel für die in bestimmter Weise veränderten rückgesen
deten Signale aufweist.
15. Detektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das sensitive Element (36) als Mi
krochip ausgebildet ist.
16. Detektionseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sender als Lichtsender und das sensitive Ele
ment als das Licht auf einen Lichtempfänger in der Sensorein
richtung zurückführendes Element ausgebildet ist.
17. Detektionseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß das sensitive Element als Barcode oder als das
Licht unverändert oder verändert zu einer bestimmten Stelle in
der Sensoreinrichtung zurückführendes Umlenkelement ausgebildet
ist.
18. Detektionseinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet
durch eine kapazitive Erfassung des sensitiven Elements.
19. Detektionseinrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere sensitive Elemente
(25-28) an oder in dem wenigstens einen Zusatzfilter (1) und
vorzugsweise auch an oder im Anschlußstück (11) und/oder Fil
terbeutel (10) angeordnet und durch Sensorteileinrichtungen (29-33)
der Sensoreinrichtung abfühlbar sind.
20. Detektionseinrichtung nach einem der vorhergebenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Zu
satzfilter (1) ein Mikrofilter und/oder eine Filterkassette
und/oder ein Aktivkohlefilter und/oder ein Kombinationsfilter
ist.
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