EP0790030A1 - Detektionseinrichtung für Filterbeutel in Staubsaugern - Google Patents

Detektionseinrichtung für Filterbeutel in Staubsaugern Download PDF

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EP0790030A1
EP0790030A1 EP97100442A EP97100442A EP0790030A1 EP 0790030 A1 EP0790030 A1 EP 0790030A1 EP 97100442 A EP97100442 A EP 97100442A EP 97100442 A EP97100442 A EP 97100442A EP 0790030 A1 EP0790030 A1 EP 0790030A1
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EP
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detection device
sensitive element
sensor
vacuum cleaner
filter bag
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Thomas Buscher
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Branofilter GmbH
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/02—Vacuum cleaner bags

Definitions

  • the invention relates to a detection device for filter bags in vacuum cleaners, with a sensor device sensing a plate-like connector of the filter bag inserted in the vacuum cleaner and with switching means controlled by the sensor device to prevent the vacuum cleaner motor from being switched on when the connector is not correctly recognized.
  • Such a detection device is known from DE 26 03 110, DE 34 34 209 and US 2 839 156, in which the connector of the filter bag used in the vacuum cleaner actuates a switch, so that the presence of the vacuum cleaner bag is recognized in this way .
  • the vacuum cleaner motor can only be switched on when the switch is actuated.
  • Pneumatic arrangements are also known from DE 26 55 547, GB 1 440 174 and US 4 184 225, in which the presence of the vacuum cleaner bag is pneumatically recognized is, and which is also only possible when the vacuum cleaner bag is recognized when the vacuum cleaner motor is switched on.
  • the known detection devices make it possible to prevent the motor from being switched on when the filter bag is not inserted, but there is a risk that an incorrect filter bag will be inserted, which can also lead to malfunctions.
  • the at least one sensitive element in or on the connector or filter bag is connected to the switching means by means of an electronic sensor device which senses electromagnetic waves by means of an evaluation device which checks the correct position and design of the at least one sensitive element using the sensor signals.
  • the detection device according to the invention can be used to reliably prevent the vacuum cleaner from being switched on if the filter bag is incorrect, even if the incorrect filter bag used has a connector whose shape corresponds to that of the correct filter bag. If, for example, a qualitatively poor filter bag is used that happens to have the same geometric design, downstream microfilters can be blocked, for example, if the dust through the filter wall is too large, which reduces the overall vacuum cleaner function and can even damage the vacuum cleaner motor. Too little dust passage with an incorrect, too tight filter bag can impair the vacuum cleaner function or even damage the vacuum cleaner motor.
  • the correct filter bag can be reliably recognized by the detection device according to the invention, so that the optimal vacuum cleaner function is maintained and damage caused by filter bags that are too large or too fine-pored can be prevented. In addition, this detection device can of course also detect an incorrectly inserted correct filter bag or a missing filter bag.
  • the detection device according to the invention also proves to be very advantageous in view of the increasingly stringent requirements for product liability.
  • the detection device according to the invention can be implemented without structural changes compared to conventional vacuum cleaners or vacuum cleaner housings being necessary.
  • This unit can be arranged in a simple and inexpensive manner in or on a wall of the vacuum cleaner housing in the region of the connector or in a region of the filter bag which has the sensitive element, the wall of the vacuum cleaner housing provided with the unit preferably being substantially parallel and immediately next to the connector used is arranged.
  • the sensor device advantageously has at least one transmitter, in particular a resonant circuit, the sensor signals being formed from the reactions of the sensitive element to the transmitter and / or the electromagnetic waves.
  • the sensor device reacts very sensitively to the shape and design of the sensitive element, so that the connector of the respective filter bag which has this sensitive element can be reliably recognized.
  • the sensitive element is designed as a metallic surface element, in particular as a metal plate or foil or layer, and the sensor signals are formed as a function of the attenuation of the transmitter caused by the eddy current effect.
  • the attachment of such a metallic surface element to or in the connector can be realized very inexpensively, in particular variations of the respective area and shape are possible in a simple manner.
  • the sensitive element in the evaluation device is expediently assigned a specific amplitude of the oscillation of the oscillating circuit, with a threshold value stage being provided for detection in the evaluation device, to which a signal derived from the amplitude of the oscillation of the oscillating circuit is fed, above an adjustable first threshold value switching on the vacuum cleaner motor is blocked. From a certain surface of the sensitive element, that is, from a certain damping, the switch-on lock is released.
  • An even more reliable detection of the correct filter bag is achieved by additionally switching on the vacuum cleaner motor below a second, adjustable, lower threshold value. This prevents, for example, that an incorrect filter bag, the connector of which is coated, for example, with a metal foil or contains metallic components, is recognized as being correct.
  • the sensitive element has means for returning signals that have changed compared to the received electromagnetic waves, the sensor device having a corresponding receiving device.
  • the changed signals can be changed in their frequency and / or phase position or they can contain a signal code.
  • the evaluation device accordingly contains detection means for the returned signals which have been changed in a specific manner.
  • Such a sensitive element which places increased demands on the technology, is expediently designed as a microchip which can easily be arranged, for example, between different layers of the connecting piece and can be produced relatively inexpensively in mass production.
  • the transmitter can also be designed as a light transmitter and the sensitive element as the element returning the light to a light receiver in the sensor device.
  • the sensitive element as the element returning the light to a light receiver in the sensor device.
  • a barcode or a deflecting element returning the light unchanged or changed to a specific point in the sensor device is suitable as a sensitive element for this purpose.
  • a capacitive detection of the sensitive element can also be provided as a further advantageous embodiment.
  • the filter bag shown schematically in FIG. 1 consists of the actual filter bag 10, the wall of which is made of a material that allows air to pass through and thereby retains the dust in the bag, and a connector 11, which is expediently attached by gluing to a location of the actual filter bag 10 containing an inlet opening.
  • a connecting piece 13 projecting into the receiving space of the vacuum cleaner receiving the filter bag, onto which the connecting piece 11 is plugged when the filter bag is inserted into the vacuum cleaner, so that the connecting piece 13 passes through a push-on opening 14 formed on the connecting piece 11 and projects into the interior of the filter bag.
  • the connecting piece 11 is essentially plate-shaped and consists of a cardboard-like rigid material.
  • a closing slide which is usually present and a membrane seal which usually surrounds the push-on opening 14 are not shown for simplification and are not always present in the case of conventional filter bags. If a closure slide is provided, the connector 11 usually consists of several cardboard layers, as is shown and described for example in DE 43 39 298.
  • the connector 11 To attach the connector 11 to the wall 12, the latter has a receiving groove for an edge region of the connector 11 provided retaining bar 15, which can also be replaced by two appropriately designed holding elements.
  • a latching projection 16 extends through a latching opening 17 when the connector 11 is plugged in and latches the connector 11.
  • two latching projections 16 and two latching openings 17 can also be provided.
  • the type of attachment is irrelevant to the present invention and can be designed, for example, in accordance with the prior art already specified or in accordance with DE 43 39 297.
  • a metal foil as a sensitive element 18 is attached to a partial area of the connector 11.
  • a metal plate or a metallization can also take the place of a metal foil.
  • a printed circuit board 19 is arranged in the area of the sensitive element 18, on which an electronic circuit for detecting the sensitive element 18 is arranged, as is shown and described by way of example in FIGS. 2 and 4 .
  • the sensitive element 18 can, in particular in the case of a multi-layer design of the connector 11, also be arranged between the layers, that is to say inside the connector 11, and on the one hand it is protected and, on the other hand, it is not recognizable from the outside.
  • an oscillating circuit arrangement 20 that generates electromagnetic waves is via a rectification arrangement 21 connected to a comparator arrangement 22, via which a triac 23 in the circuit of a vacuum cleaner motor 24 can be controlled.
  • the mode of operation consists in the fact that the resonant circuit of the resonant circuit arrangement 20 excited by an excitation switch (not shown) emits electromagnetic waves to the outside.
  • the AC voltage signals generated due to the vibrations in the electronic circuit are rectified in the rectification arrangement 21, so that a signal is present at the output thereof which is dependent on the amplitude of the vibrations.
  • the comparator arrangement 20 containing two comparators it is checked whether this signal is smaller than its first threshold value S 1 and at the same time larger than a second, lower threshold value S 2 . Only if these two conditions are met, the triac 23 is switched to conduct current, so that the vacuum cleaner motor 24 can be switched on by means of a manual switch (not shown).
  • the first threshold value S 1 is set such that the output signal of the rectification arrangement 21 is higher when the resonant circuit arrangement 20 is not damped, so that the triac 23 is blocked.
  • the sensitive element 18 reaches the effective range of the resonant circuit arrangement 20, and eddy currents are generated by the voltage induced in the sensitive element 18, which draw energy from the resonant circuit and dampen it.
  • the vibration amplitude decreases so that the output signal of the rectification arrangement 21 also decreases.
  • the two threshold values S 1 and S 2 are set such that the damping of the resonant circuit arrangement 20 generated by the sensitive element 18 in the correctly assembled state of the connector 11 is just sufficient to press the output signal of the rectification arrangement 21 below the upper threshold value S 1 , however not below the lower threshold value S 2 so that the intended condition is met and the triac 23 is switched to the current-carrying state so that the vacuum cleaner motor 24 can be switched on or operated.
  • the threshold value S 1 would not be fallen below and the vacuum cleaner could not be operated.
  • the comparator arrangement 22 could also have only one comparator, so that it is only checked whether a sensitive element 18 with a certain minimum size is contained in or on the connector 11.
  • a triac 23 another known electrical or electronic switch can also be used.
  • the connector 11 is shown in a schematic plan view.
  • four different sensitive elements 25-28 are arranged on or in this connection piece 11: three sensitive elements 25-27 in a rectangular shape with different surfaces and a sensitive element 28 in the form of a double stripe.
  • These sensitive elements 25 - 28 are arranged in a corresponding arrangement - with the connector 11 correctly inserted - four resonant circuit arrangements are arranged on the circuit board 19, which scan or test the respective sensitive elements 25 - 28.
  • a fifth resonant circuit arrangement 33 is not opposed to a sensitive element.
  • Each of the resonant circuit arrangements 29-33 is thereby damped in a certain way, the resonant circuit arrangement 33 not being damped. This is checked in comparator arrangements, not shown, and only if the intended damping value is detected everywhere, then the triac 23 is switched to conduct current.
  • the number and arrangement of the sensitive elements and resonant circuit arrangements can of course be chosen practically as desired.
  • a sensor device In the circuit shown in FIG. 4 as a further exemplary embodiment for checking a correct filter bag or connecting piece, a sensor device consists of a transmitter 34 and a receiver 35 for electromagnetic waves.
  • a sensitive element 36 to be attached to the connector 11 is designed as a microchip and likewise consists of a Receiver 37 and a transmitter 38 for electromagnetic waves.
  • a power supply device 39 is provided for the receiver 37 and the transmitter 38, which is either designed as a battery or which is connected to the resonant circuit of the receiver 37 and derives the supply voltage from the RF energy received in the resonant circuit, as is the case, for example, in DE 41 10 683 is known.
  • a converter is contained in the receiver 37 or in the transmitter 38, by means of which the received signal is changed. This changed signal is then transmitted back by the transmitter 38 of the sensitive element 36 to the receiver 35 of the sensor device.
  • the conversion can take place, for example, by changing the frequency or the phase position of the RF signal.
  • the retransmitted signal can also be modulated in a certain way, so that a certain code is sent to the receiver 35 of the sensor device.
  • the signal received in the receiver 35 is then checked in a decoder 40 to determine whether the intended information of the sensitive element 36 is contained. If this is the case, the decoder 40 switches the triac 23 in a current-conducting manner. Further possibilities of signal coding and retransmission by sensitive elements 36 in the form of microchips are known per se from DE 41 10 683 already mentioned.
  • the transmitter for electromagnetic waves is designed as a light transmitter and the receiver for electromagnetic waves as a light receiver is.
  • a barcode or another device can then act as a sensitive element, which returns the light to the light receiver of the sensor device in a modified or unchanged manner.
  • a light guide can be provided as a deflecting element in the sensitive element, which guides the light received by the sensor device at one point back to the connector at another point at which the light receiver is arranged.
  • the sensitive element can in turn be designed as a current-conducting plate or metallic surface element, which forms part of a capacitor of a measuring resonant circuit.
  • circuits shown as exemplary embodiments in FIGS. 2 and 4 which contain sensor devices and evaluation devices, can be included as integrated or non-integrated circuits on the printed circuit board 19. It is also possible, for example, to design all or part of the entire circuit as an integrated circuit.
  • a sensitive element or a plurality of sensitive elements can also be arranged on the actual filter bag 10, which during operation usually rests against the walls of a filter bag space in the vacuum cleaner.
  • the printed circuit board 19 and / or an integrated sensor and evaluation circuit can then be attached to these walls be arranged.
  • Combined versions are also possible in which some sensitive elements are arranged on the actual filter bag 10 and some on the connector 11.

Abstract

Es wird eine Detektionseinrichtung für Filterbeutel in Staubsaugern vorgeschlagen, die mit einer ein plattenartiges Anschlußstück (11) des in den Staubsauger eingesetzten Filterbeutels (10) abfühlenden Sensoreinrichtung (19) und mit von der Sensoreinrichtung (19) gesteuerten Schaltmitteln zur Verhinderung eines Einschaltens des Staubsaugermotors bei nicht korrekt erkanntem Anschlußstück (11) aufweist. Die wenigstens ein sensitives Element (18) im oder am Anschlußstück (11) durch elektromagnetische Wellen abfühlende elektronische Sensoreinrichtung (19) ist über eine anhand der Sensorsignale die korrekte Position und Ausführung des wenigstens einen sensitiven Elements (18) prüfende Auswerteeinrichtung mit den Schaltmitteln verbunden. Hierdurch läßt sich nicht nur das Vorhandensein eines Filterbeutels im Staubsauger sondern auch noch dessen korrekter Sitz und die korrekte bzw. zum jeweiligen Staubsauger passende Ausführung überprüfen, so daß Beeinträchtigungen und Beschädigungen des Staubsaugers durch unkorrekte Filterbeutel vermieden werden können. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Detektionseinrichtung für Filterbeutel in Staubsaugern, mit einer ein plattenartiges Anschlußstück des in den Staubsauger eingesetzten Filterbeutels abfühlenden Sensoreinrichtung und mit von der Sensoreinrichtung gesteuerten Schaltmitteln zur Verhinderung eines Einschaltens des Staubsaugermotors bei nicht korrekt erkanntem Anschlußstück.
  • 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 Filterbeutels einen Schalter betätigt, so daß auf diese Weise das Vorhandensein des Staubsaugerbeutels erkannt wird. Nur bei betätigtem Schalter kann der Staubsaugermotor eingeschaltet werden. 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 Staubsaugerbeutels ein Einschalten des Staubsaugermotors möglich ist.
  • Durch die bekannten Detektionseinrichtungen ist es zwar möglich, ein Einschalten des Motors bei nicht eingesetztem Filterbeutel zu verhindern, jedoch besteht die Gefahr, daß ein falscher Filterbeutel eingesetzt ist, der ebenfalls zu Betriebsstörungen 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 Filterbeutel sondern auch ein Einschalten bei nicht korrektem Filterbeutel oder nicht korrekt eingelegtem Filterbeutel wirksam verhindert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die wenigstens ein sensitives Element im oder am Anschlußstück oder Filterbeutel durch elektromagnetische Wellen abfühlende elektronische Sensoreinrichtung über eine anhand der Sensorsignale die korrekte Position und Ausführung des wenigstens einen sensitiven Elements prüfende Auswerteeinrichtung mit den Schaltmitteln verbunden ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung kann ein Einschalten des Staubsaugers bei nicht korrektem Filterbeutel sicher verhindert werden, selbst wenn der eingesetzte unkorrekte Filterbeutel ein Anschlußstück besitzt, dessen Gestalt der des korrekten Filterbeutels entspricht. Wird beispielsweise ein qualitativ schlechter Filterbeutel eingesetzt, der zufällig dieselbe geometrische Ausführung besitzt, so können beispielsweise bei zu großem Staubdurchgang durch die Filterwandung nachgeschaltete Mikrofilter verstopft werden, wodurch die Staubsaugerfunktion insgesamt gemindert wird und sogar Schäden am Staubsaugermotor entstehen können. Auch ein zu geringer Staubdurchgang bei einem unkorrekten, zu dichten Filterbeutel kann zu Beeinträchtigungen der Staubsaugerfunktion oder gar zu Schäden des Staubsaugermotors führen. Durch die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung kann der korrekte Filterbeutel sicher erkannt werden, so daß die optimale Staubsaugerfunktion erhalten bleibt und Schäden durch zu grobporige oder zu feinporige Filterbeutel verhindert werden können. Zusätzlich kann durch diese Detektionseinrichtung selbstverständlich auch ein falsch eingelegter korrekter Filterbeutel oder ein fehlender Filterbeutel erkannt werden. Auch im Hinblick auf die immer strenger werdenden Anforderungen an die Produkthaftung erweist sich die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung als sehr vorteilhaft.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Detektionseinrichtung möglich.
  • Durch die Anordnung wenigstens der Sensoreinrichtung und der Auswerteeinrichtung, vorzugsweise auch noch der Schaltmittel als Baueinheit auf einer Leiterplatte und/oder durch die Ausbildung als integrierter Schaltkreis kann die erfindungsgemäße 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 Anschlußstücks oder eines das sensitive Element aufweisenden Bereichs des Filterbeutels angeordnet sein, wobei vorzugsweise die mit der Baueinheit versehene Wandung des Staubsaugergehäuses im wesentlichen parallel und unmittelbar neben dem eingesetzten Anschlußstück angeordnet ist.
  • Zur Erzeugung der elektromagnetischen Wellen besitzt die Sensoreinrichtung in vorteilhafter Weise wenigstens einen, insbesondere einen Schwingkreis aufweisenden Sender, wobei die Sensorsignale 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 Elements, so daß das diese sensitive Element aufweisende Anschlußstück des jeweiligen Filterbeutels sicher erkannt werden kann.
  • In einer ersten sehr vorteilhaften Ausführungsform ist das sensitive Element als metallisches Flächenelement ausgebildet, insbesondere als Metallplatte oder -folie oder -schicht, und die Sensorsignale werden in Abhängigkeit der durch den Wirbelstromeffekt hervorgerufenen Dämpfung des Senders gebildet. Die Anbringung eines solchen metallischen Flächenelements an oder im Anschlußstück kann dabei sehr kostengünstig 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 Auswerteeinrichtung zweckmäßigerweise eine bestimmte Amplitude der Schwingung des Schwingkreises zugeordnet, wobei zur Erkennung in der Auswerteeinrichtung eine Schwellwertstufe vorgesehen ist, der ein von der Amplitude der Schwingung des Schwingkreises abgeleitetes Signal zugeführt wird, wobei oberhalb eines einstellbaren ersten Schwellwerts das Einschalten des Staubsaugermotors gesperrt ist. Ab einer bestimmten Fläche des sensitiven Elements, also ab einer bestimmten Dämpfung wird dadurch die Einschaltsperre aufgehoben.
  • Eine noch sicherere Erkennung des korrekten Filterbeutels wird dadurch erreicht, daß zusätzlich unterhalb eines zweiten einstellbaren niedrigeren Schwellwerts das Einschalten des Staubsaugermotors gesperrt ist. Hierdurch wird beispielsweise verhindert, daß ein unkorrekter Filterbeutel, dessen Anschlußstück beispielsweise 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 besitzt. Hierdurch wird eine noch größere Erkennungssicherheit erreicht. Die veränderten Signale können dabei in ihrer Frequenz und/oder Phasenlage verändert sein oder sie können einen Signalcode enthalten. In der Auswerteeinrichtung sind entsprechend 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 Anschlußstücks angeordnet werden kann und in der Massenproduktion relativ kostengünstig herstellbar 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 zurückführendes 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 kapazitive Erfassung des sensitiven Elements vorgesehen sein.
  • Um insbesondere auch bei sehr einfachen Ausführungen von sensitiven Elementen (z. B. metallisches Flächenelement) eine sehr sichere Erkennung des korrekten Anschlußstücks bzw. Filterbeutels zu erreichen, sind mehrere sensitive Elemente an oder in dem Anschlußstück und/oder Filterbeutel angeordnet und werden durch eine entsprechende Anzahl von Sensorteileinrichtungen der Sensoreinrichtung abfühlbar.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    in einer vereinfachten Darstellung ein an einem Gehäusebereich eines Staubsaugers angeordneter Filterbeutel in einer Schnittdarstellung,
    Figur 2
    ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels mit einem als metallisches Flächenelement ausgebildeten sensitiven Elements,
    Figur 3
    eine Anordnung verschiedener solcher sensitiven Elemente auf einem Anschlußstück eines Filterbeutels in der Draufsicht und
    Figur 4
    ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem das sensitive Element die empfangenen elektromagnetischen Wellen in veränderter Form zurücksendet.
  • Der in Figur 1 schematisch dargestellte Filterbeutel besteht aus dem eigentlichen Filterbeutel 10, dessen Wandung aus einem die Luft durchlassenden und dabei den Staub im Beutel zurückhaltenden 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 Anschlußstück 11 beim Einbringen des Filterbeutels in den Staubsauger aufgesteckt wird, so daß der Anschlußstutzen 13 eine am Anschlußstück 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 zurückbleibt.
  • Das Anschlußstück 11 ist im wesentlichen plattenförmig ausgebildet und besteht aus kartonartig steifem Material. Ein üblicherweise vorhandener Verschlußschieber und eine die Aufstecköffnung 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 Anschlußstücks 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 hindurch und verrastet das Anschlußstück 11. Hierzu können beispielsweise 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. Anstelle einer Metallfolie kann auch eine Metallplatte oder eine Metallisierung treten. An der bezüglich des Anschlußstücks 11 gegenüberliegenden Seite der Wand 12 ist im Bereich des sensitiven Elements 18 eine Leiterplatte 19 angeordnet, auf der eine elektronische Schaltung zur Erkennung des sensitiven Elements 18 angeordnet ist, wie sie in den Figuren 2 und 4 beispielhaft dargestellt und beschrieben ist. Das sensitive Element 18 kann insbesondere bei einer mehrlagigen Ausführung des Anschlußstücks 11 auch zwischen den Lagen, also im Inneren des Anschlußstücks 11 angeordnet sein und ist so zum einen geschützt und zum anderen von außen nicht erkennbar angeordnet.
  • Bei dem in Figur 2 als Blockschaltbild dargestellten Ausführungsbeispiel 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 dargestellte Erregerschalter erregte Schwingkreis der Schwingkreisanordnung 20 nach außen hin elektromagnetische Wellen aussendet. 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 Schwingungen abhängig ist. In der zwei Komperatoren enthaltenden Komperatoranordnung 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 geschaltet, so daß der Staubsaugermotor 24 mittels eines nicht dargestellten manuellen Schalters eingeschaltet werden kann. Der erste Schwellwert S1 ist dabei so eingestellt, daß das Ausgangssignal der Gleichrichtungsanordnung 21 bei ungedämpftem Betrieb der Schwingkreisanordnung 20 höher liegt, so daß der Triac 23 gesperrt ist.
  • Wird nun der Filterbeutel gemäß Figur 1 in der vorgesehenen Weise in den Staubsauger eingesetzt, so gelangt das sensitive Element 18 in den Wirkungsbereich der Schwingkreisanordnung 20, und durch im sensitiven Element 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 18 im korrekt montierten Zustand des Anschlußstücks 11 erzeugte Dämpfung der Schwingkreisanordnung 20 gerade ausreicht, um das Ausgangssignal 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 Anschlußstück 11 ohne sensitives Element 18 bzw. mit einem sensitiven Element geringerer Fläche, würde der Schwellwert S1 nicht unterschritten werden, und der Staubsauger könnte nicht betrieben werden. Würde andererseits ein unkorrektes 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 Staubsauger wiederum nicht betrieben werden könnte. Nur ein Filterbeutel mit einem Anschlußstück 11, das mit einem korrekten sensitiven Element 18 versehen ist, erlaubt daher den Betrieb des Staubsaugers.
  • In einer einfacheren Ausführung könnte die Komperatoranordnung 22 auch nur einen Komperator aufweisen, so daß lediglich geprüft wird, ob ein sensitives Element 18 mit einer bestimmten Minimalgröße im oder am Anschlußstück 11 enthalten ist. Anstelle eines Triacs 23 kann auch ein anderer bekannter elektrischer oder elektronischer Schalter treten.
  • In Figur 3 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 verschiedene sensitive Elemente 25 - 28 angeordnet: drei sensitive Elemente 25 - 27 in rechteckiger Gestalt mit unterschiedlichen Flächen und ein sensitives Element 28 in Form eines Doppelstreifens. Diesen sensitiven Elementen 25 - 28 in entsprechender Anordnung - bei korrekt eingesetztem Anschlußstück 11 - gegenüberliegend sind vier Schwingkreisanordnungen auf der Leiterplatte 19 angeordnet, die die jeweiligen sensitiven Elemente 25 - 28 abtasten bzw. prüfen. Einer fünften Schwingkreisanordnung 33 steht kein sensitives Element gegenüber. Jede der Schwingkreisanordnungen 29 - 33 wird dadurch in bestimmter Weise gedämpft, wobei die Schwingkreisanordnung 33 keine Dämpfung erfährt. Dies wird in nicht dargestellten Komperatoranordnungen geprüft, und nur wenn überall der vorgesehene Dämpfungswert erfaßt wird, so wird der Triac 23 stromleitend geschaltet. Die Zahl und Anordnung der sensitiven Elemente und Schwingkreisanordnungen kann selbstverständlich praktisch beliebig gewählt werden.
  • Bei der in Figur 4 als weiteres Ausführungsbeispiel dargestellten Schaltung zur Überprüfung eines korrekten Filterbeutels bzw. Anschlußstücks besteht eine Sensoreinrichtung aus einem Sender 34 und einem Empfänger 35 für elektromagnetische Wellen. Ein am Anschlußstück 11 anzubringendes sensitives Element 36 ist als Mikrochip ausgebildet und besteht ebenfalls aus einem Empfänger 37 und einem Sender 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 Versorgungsspannung 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 veränderte Signal wird dann durch den Sender 38 des sensitiven Elements 36 wieder zum Empfänger 35 der Sensoreinrichtung zurückübertragen. Die Konvertierung kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Frequenz oder die Phasenlage des HF-Signals verändert wird. Alternativ hierzu kann auch das zurückübertragene 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 Information 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 andere Vorrichtung treten, die das Licht in veränderter oder unveränderter Weise an den Lichtempfänger der Sensoreinrichtung zurückleitet. Beispielsweise kann als Umlenkelement im sensitiven Element ein Lichtleiter vorgesehen sein, der das an einer Stelle von der Sensoreinrichtung empfangene Licht an einer anderen Stelle zum Anschlußstück zurückleitet, an der der Lichtempfänger angeordnet ist.
  • Eine weitere alternative Möglichkeit besteht in einer kapazitiven Erfassung des sensitiven Elements. Hierbei kann beispielsweise das sensitive Element wiederum als stromleitende Platte bzw. metallisches Flächenelement ausgebildet sein, das einen Teil eines Kondensators eines Meßschwingkreises bildet.
  • Die in den Figuren 2 und 4 als Ausführungsbeispiele dargestellten Schaltungen, die Sensoreinrichtungen und Auswerteeinrichtungen enthalten, können als integrierte oder nicht integrierte Schaltungen auf der Leiterplatte 19 enthalten sein. Dabei ist es beispielsweise auch möglich, die gesamte Schaltung vollständig oder teilweise als integrierten Schaltkreis auszubilden.
  • In Abwandlung der dargestellten Ausführungsbeispiele kann auch ein sensitives Element oder mehrere sensitive Elemente am eigentlichen Filterbeutel 10 angeordnet sein, der sich im Betrieb gewöhnlich an die Wandungen eines Filterbeutelraums im Staubsauger anlegt. An diesen Wandungen 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 Anschlußstück 11 angeordnet sind.

Claims (18)

  1. Detektionseinrichtung für Filterbeutel in Staubsaugern, mit einer ein plattenartiges Anschlußstück des in den Staubsauger eingesetzten Filterbeutels abfühlenden Sensoreinrichtung und mit von der Sensoreinrichtung gesteuerten Schaltmitteln zur Verhinderung eines Einschaltens des Staubsaugermotors bei nicht korrekt erkanntem Anschlußstück, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens ein sensitives Element (18; 25 - 28; 36) im oder am Anschlußstück (11) oder Filterbeutel (10) durch elektromagnetische Wellen abfühlende elektronische Sensoreinrichtung (20, 21; 34, 35) über eine anhand der Sensorsignale die korrekte Position und Ausführung des wenigstens einen sensitiven Elements (18; 25 - 28; 36) prüfende Auswerteeinrichtung (22; 40) mit den Schaltmitteln (23) verbunden ist.
  2. Detektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Sensoreinrichtung (20, 21; 34, 35) und die Auswerteeinrichtung (22; 40), vorzugsweise auch noch die Schaltmittel (23) als Baueinheit auf einer Leiterplatte (19) angeordnet und/oder als integrierter Schaltkreis ausgebildet sind.
  3. Detektionseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit in oder an einer Wandung (12) des Staubsaugergehäuses im Bereich des Anschlußstücks (11) oder eines das sensitive Element aufweisenden Bereichs des Filterbeutels (10) angeordnet ist.
  4. Detektionseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Baueinheit versehene Wandung (12) des Staubsaugergehäuses im wesentlichen parallel und unmittelbar neben dem eingesetzten Anschlußstück (11) angeordnet ist.
  5. Detektionseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (20, 21; 34, 35) wenigstens einen die elektromagnetischen Wellen erzeugenden, insbesondere einen Schwingkreis aufweisenden Sender (20; 29 - 33; 35) besitzt, und daß die Sensorsignale aus den Rückwirkungen des sensitiven Elements (18; 25 - 28; 36) auf den Sender (20; 29 - 33; 35) und/oder die elektromagnetischen Wellen gebildet werden.
  6. Detektionseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das sensitive Element (18; 25 - 28) als metallisches Flächenelement ausgebildet ist, insbesondere als Metallplatte oder -folie oder -schicht, und daß die Sensorsignale in Abhängigkeit der durch den Wirbelstromeffekt hervorgerufenen Dämpfung des Senders (20; 29 - 33) gebildet werden.
  7. Detektionseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem sensitiven Element (18; 25 - 28) in der Auswerteeinrichtung (22) eine bestimmte Amplitude der Schwingungen des Schwingkreises zugeordnet ist.
  8. Detektionseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeeinrichtung (22) eine Schwellwertstufe vorgesehen ist, der ein von der Amplitude der Schwingungen des Schwingkreises abgeleitetes Signal zugeführt ist, wobei oberhalb eines einstellbaren ersten Schwellwerts (S1) das Einschalten des Staubsaugermotors (24) gesperrt ist.
  9. Detektionseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich unterhalb eines zweiten einstellbaren niedrigeren Schwellwerts (S2) das Einschalten des Staubsaugermotors (24) gesperrt ist.
  10. Detektionseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das sensitive Element (36) Mittel (38) zum Rücksenden von gegenüber den empfangenen elektromagnetischen Wellen veränderten Signalen aufweist und daß die Sensoreinrichtung (34, 35) eine entsprechende Empfangseinrichtung (35) besitzt.
  11. Detektionseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderten Signale in ihrer Frequenz und/oder Phasenlage verändert sind.
  12. Detektionseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderten Signale moduliert sind und/oder einen Signalcode enthalten.
  13. Detektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (40) Erkennungsmittel für die in bestimmter Weise veränderten rückgesendeten Signale aufweist.
  14. Detektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das sensitive Element (36) als Mikrochip ausgebildet ist.
  15. Detektionseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender als Lichtsender und das sensitive Element als das Licht auf einen Lichtempfänger in der Sensoreinrichtung zurückführendes Element ausgebildet ist.
  16. Detektionseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das sensitive Element als Barcode oder als das Licht unverändert oder verändert zu einer bestimmten Stelle in der Sensoreinrichtung zurückführendes Umlenkelement ausgebildet ist.
  17. Detektionseinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine kapazitive Erfassung des sensitiven Elements.
  18. Detektionseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere sensitive Elemente (25 - 28) an oder in dem Anschlußstück (11) und/oder Filterbeutel (10) angeordnet und durch Sensorteileinrichtungen (29 - 33) der Sensoreinrichtung abfühlbar sind.
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