WO2013144149A1 - Verfahren zum einstellen eines saugsystems, verfahren zum betreiben eines saugsystems und saugsystem - Google Patents

Verfahren zum einstellen eines saugsystems, verfahren zum betreiben eines saugsystems und saugsystem Download PDF

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fluid flow
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Roger Knee
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Alfred Kaercher SE and Co KG
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    • A47L9/2868—Arrangements for power supply of vacuum cleaners or the accessories thereof
    • A47L9/2878—Dual-powered vacuum cleaners, i.e. devices which can be operated with mains power supply or by batteries

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting a suction system which has a suction unit with at least one electric motor, a suction inlet, a flow path between the suction inlet and the suction unit and a control device for the suction operation.
  • the invention further relates to a method for operating a suction system, which comprises a suction unit with at least one electric motor, a suction inlet, a flow path between the suction inlet and the suction unit and a control device for the suction operation.
  • the invention relates to a suction system, comprising a suction unit with at least one electric motor, a suction inlet, a flow path between the suction inlet and the suction unit and a control device for the suction operation.
  • a method for determining the filling state of a filling device to be filled by means of a suction motor, in particular a dust bag in a vacuum cleaner in which a reference current profile of at least one filling state is determined and stored at least once, during the suction process at least once Current profile of the suction motor is measured and a fill state corresponding signal is determined by the comparison of the current waveform with the reference current waveform and output.
  • Floor covering for a vacuum cleaner which has a fan which is driven by an electric motor, known.
  • the engine is designed as an electronically commutated motor.
  • a storage unit is provided which contains reference quantities for at least two floor coverings.
  • a control unit is provided, which starts a sensorless floor covering detection checking procedure in which the motor is brought from a first speed at an operating point to a second operating point at a second speed, the control unit determines actual parameters from the motor during the checking procedure, the current ones Characteristics are compared with the reference sizes, whereby an identification of the flooring is achieved. From DE 10 2007 025 389 AI a method for operating a
  • Vacuum cleaner with a suction fan which is driven by an electric fan motor, and with a force acting on the fan motor controller, which specifies the motor power or a parameter influencing the engine power as a control variable known.
  • the control device By means of the control device, the flow generated by the suction fan is influenced as a controlled variable. From DE 10 2008 038 893 AI a method for determining the suction fan.
  • a method for the operation of a vacuum cleaner with at least one electric fan and a speed control unit for the operation of the vacuum cleaner with different speeds is known.
  • the speed control unit a number of different operation control rules for the electric blower are first stored, a load current value of the electric blower is continuously detected and the condition of a surface to be cleaned from the load current value during the
  • the operation control rule suitable for the judged surface to be cleaned is then selected under the operation control rules stored in the speed control means, and the electric blower operates on the basis of the selected operation control rules.
  • the texture of the surface or object to be cleaned is estimated from the fluctuation bandwidth of the load current value within a predetermined time. From US 2004/0078921 AI a vacuum cleaner is known.
  • EP 2 468 165 A1 discloses a method for operating a vacuum cleaner with a drive unit for generating a suction air flow, with a suction attachment, with a separating device arranged between the suction attachment and the drive unit, with which a regulating device influences the input power of the drive unit as a manipulated variable, wherein the control device adjusts the prevailing at the suction suction power as a controlled variable.
  • the invention has for its object to provide a method for adjusting a suction system of the type mentioned, by means of which provide extensive operating options.
  • This object is achieved according to the invention in the method mentioned that a Saugfluidstrom is varied in the flow path and at a corresponding Saugfluidstrom an electric motor current is measured as a the operation of the at least one electric motor characterizing parameter, a flow characteristic on the suction system or a suction system of the same design or a flow characteristic field, which or a relationship between the Saugfluidstrom and the
  • a relationship between the suction fluid flow and a targeted influence of the suction fluid flow Parameters of the electric motor measured and this relationship is stored as a flow characteristic or flow characteristic field on the suction system.
  • the actually present suction fluid flow can be determined by measuring the parameter characterizing the at least one electric motor. This can be used, for example, to control the suction fluid flow. Other applications such as determining a parameter for initiating a filter cleaning can be performed.
  • any suction system can be equipped with its own flow characteristic or its own flow characteristic field. This allows optimized operation to be achieved. If, for example, variations are made on the flow path, for example by using different suction hoses, then a flow characteristic field can be set up. As a result, it can be ensured, for example, that the suction system is also operated optimally with different accessories.
  • the flow characteristic or the flow characteristic field can be selected individually for each suction system or for structurally identical suction systems (which are identical in construction with respect to the flow path and the suction unit).
  • the parameter characterizing the electric motor is, for example, a motor current.
  • the suction fluid flow is varied by varying the positioning of a shutter.
  • the suction fluid flow can be influenced in a simple manner, and the corresponding parameter characterizing the electric motor can be measured.
  • the parameter characterizing the operation of the at least one electric motor such as, for example, a motor current
  • the aperture is positioned at the suction inlet in a varying manner. For example, it is positioned variably at the inlet of a suction hose or it is positioned variably on a nozzle.
  • the suction inlet is arranged on a suction hose.
  • the invention is further based on the object to provide a method for operating a suction system of the type mentioned, with the result of optimized and / or extensive operating options.
  • Flow characteristic field is controlled and / or regulated and that a control loop is provided, which at least partially the
  • this makes it possible in a simple manner to carry out the suction fluid flow with respect to a defined value and, in particular, a constant value, which is throttled in relation to a maximum suction flow. It can thereby achieve an operation of the suction system with less noise development, the operation is also energy efficient. In turn, such an operating mode is particularly suitable for a suction system which is operated via a battery device.
  • a parameter characterizing the operation of the at least one electric motor is measured and from the flow characteristic or the flow characteristic field the associated suction fluid flow is known and / or determined.
  • a regulation of the suction fluid flow is possible, for example, in a simple manner.
  • the parameter characterizing the operation of the at least one electric motor is measured in a time-resolved manner.
  • a "time-monitored" control or regulation can be achieved. It can also be timewise processes such as clogging a filter (which makes a filter cleaning necessary) recognize.
  • one or more application parameters for set the at least one electric motor wherein in particular the parameters of the operation of the at least one electric motor parameters and a Beauftschungsparameter for the at least one electric motor via a motor characteristic are related.
  • the at least one electric motor can be driven in a correspondingly targeted manner in order to achieve a desired result, for example adjustment to a constant suction fluid flow.
  • the parameter characterizing the operation of the electric motor is an electric motor current. This can also be measured easily.
  • a motor voltage (terminal voltage) of the at least one electric motor is an adjustable application parameter.
  • a control circuit is provided which adjusts the suction fluid flow at least in sections to a defined and, in particular, constant value. In such a control process, for example, at least in sections, the noise of the suction system can be reduced and the suction system can be operated energy efficient.
  • the defined or constant value for the suction fluid flow is a value throttled with respect to a maximum suction fluid flow. Basically, a suction system is the more efficient, the larger a suction fluid flow (with the same blower unit) is. However, the greater the noise level and, in principle, the energy consumption. With a regulation to a defined value below a maximum value, if, for example, the flow path is optimized, efficient suction results with reduced noise level can be achieved in an energy-saving manner.
  • a measured quantity for the control loop is the parameter characterizing the operation of the at least one electric motor
  • a manipulated variable is a loading parameter for the at least one electric motor
  • a control target is the defined value of the suction fluid flow.
  • the measured quantity (the parameter characterizing the operation of the at least one electric motor) and the loading parameter for the at least one electric motor are combined via an engine characteristic curve.
  • the controlled variable is linked to the measured variable via the flow characteristic or the flow characteristic field.
  • the electrical motor current is measured and the control target is achieved by setting the electrical motor voltage, wherein in particular the electric motor voltage and the electric motor current are linked via a motor characteristic of the at least one electric motor.
  • the setting is made in such a way that "on the motor characteristic" is used, that is to say that in the event of a deviation from the control target, for example, the electric motor voltage (terminal voltage) is set to correspond to the associated value for the electric motor current on the motor characteristic.
  • Electric motor is measured and are taken into account when setting the electrical voltage supply voltages. This gives a high control accuracy.
  • an electronically commutated motor in particular with a permanent magnetic rotor
  • the position and / or the rotational speed of a rotor of the at least one electric motor is measured directly or indirectly and the control target via adjustment of a commutation signal to the coil means of at least one Electric motor is achieved. It is particularly advantageous if the defined value of the suction fluid flow of the control target is below a maximum suction fluid flow. This allows the suction system to operate with reduced noise energy saving.
  • the defined suction fluid flow of the control target is in a range between 15 l / s and 40 l / s and in particular between 20 l / s and 30 l / s.
  • control circuit is assigned a functional area which is predetermined by a lower limit value of the suction fluid flow and / or of the parameter characterizing the operation of the at least one electric motor. For example, if the suction fluid flow becomes too small (due to a too small suction inlet), then it may be advantageous not to operate the suction system via the control loop.
  • the control circuit is not made effective when falling below the lower limit or is not effective. In particular, this "switching" is done automatically. As a result, it can be prevented, for example, that the suction system has too high power consumption when the size of a mouth opening at the suction inlet is too small. It is favorable if a switching device is provided, by means of which at least two of the following different operating modes can be set: suction operation with a regulation according to the control circuit; Suction operation without control according to the control circuit; Wassersaug réelle; Blowing operation without regulation according to the control loop; Operation of a brush, which is driven in rotation by the suction unit with at least approximately constant air flow; maximum airflow. This results in extensive processing options for the suction system.
  • a high and in particular maximum air flow can be achieved during suction operation without regulation. This is particularly suitable for coarse dirt absorption. It is possible to achieve an optimization for the water suction operation.
  • the air flow, which rotates the brush drives, is approximately constant. This can be achieved by the control method according to the invention.
  • a filter cleaning signal is generated for a filter in the flow path. If, for example, over a longer period of time (on the order of minutes) it appears that the suction fluid flow continuously decreases outside of short-term fluctuations, this indicates that a filter has clogged up.
  • a filter purification signal can be initiated.
  • a power reduction is carried out in the suction unit. This can prevent that in the suction system too much negative pressure is generated, which can lead to damage. If, for example, a suction inlet is closed or a float has been sucked in and closes a suction inlet on a dirt collecting container, then a corresponding reduction in power may be necessary.
  • the suction unit is turned off.
  • a repetition or repeated repetition of a necessary reduction in power indicates that the problem causing the threshold to be undershot is still present.
  • the shutdown of the suction unit is then a security process, which prevents damage to the suction system.
  • the invention is further based on the object to provide a suction system of the type mentioned, which is noise-optimized and energy-saving operable and / or has extensive operating options.
  • a flow characteristic or a flow characteristic field is stored, which or which represents a relationship between a Saugfluidstrom in the flow path and an electric motor current as a parameter of the at least one electric motor, which characterizes the operation of the at least one electric motor.
  • the method according to the invention can be carried out on the suction system according to the invention.
  • the implementation of the method according to the invention can be controlled in particular by the control device.
  • the suction system advantageously comprises a switching device, by means of which at least one of the following operating modes is adjustable: suction operation with a control according to the control loop; Suction operation without control according to the control circuit; Wassersaug Siri; Blowing operation without regulation according to the control loop; Operation of a brush, which is driven by the suction unit with at least approximately constant air flow rotating; maximum airflow.
  • At least one filter is provided, which is arranged in the flow path, wherein a filter cleaning by the control can be controlled and in particular can be initiated and / or a filter display can be controlled.
  • a filter cleaning and in particular automatic filter cleaning a high suction efficiency can be achieved.
  • About the flow characteristic or the flow characteristic field can be determined by measuring the parameter, which characterizes the operation of the at least one electric motor, the suction fluid flow.
  • the addition of a filter has an influence on the suction fluid flow.
  • About the known suction fluid flow can then determine when a filter cleaning is necessary.
  • the filter display it is possible, for example visually or acoustically, to indicate that the filter is "full" or a cleaning is necessary. In particular, when the motor current falls below a lower limit, such a display takes place.
  • a measuring device such as, for example, a motor current measuring device
  • this parameter is known and can be used for control tasks or control tasks.
  • control tasks or control tasks can be carried out with the aid of the flow characteristic or the flow characteristic field.
  • the suction system is designed as a vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaner can be designed as a pure dry vacuum cleaner, as a pure wet vacuum or as a wet / dry vacuum cleaner.
  • the suction system can also be arranged, for example, a suction sweeper.
  • a suction sweeper for example, a suction sweeper
  • Figure 1 is a side sectional view of an embodiment of a
  • Vacuum cleaner as an example of a suction system
  • an enlarged view of the area A according to Figure 1 schematically the course of a suction fluid flow at different apertures and the associated
  • Figure 4 is a flow characteristic which characterizes the dependence of the suction fluid flow on the motor current; the suction fluid flow as a function of a diaphragm opening with differently formed flow paths; the course of an efficiency of the suction system with the flow progressions of Figure 5 in response to an aperture;
  • FIG. 7 shows the profile of the suction fluid flow as a function of
  • FIG. 8 (a) shows schematically a control device of the vacuum cleaner according to FIG. 1;
  • FIG. 8 (b) shows a flow chart for a control operation according to the invention;
  • Figure 9 shows the power (recording) course of the suction system as a function of an aperture in a control operation according to the invention.
  • An inventive suction system is used for example on a vacuum cleaner.
  • An embodiment of a vacuum cleaner 10 which is shown schematically in Figure 1 in a sectional view, has a dirt collecting container 12, on which a suction head 14 is placed.
  • the dirt collecting container 12 has a suction inlet 16 to which a suction hose 18 can be connected in the usual way.
  • the suction head 14 seals the dirt collecting container 12 on the upper side and forms a suction outlet 20, on which a filter device 21 with (at least) a filter 22 is held.
  • the filter 22 is followed by a suction line 24, via which the dirt collecting container 12 is in flow connection with a suction unit 26.
  • the suction unit 26 comprises an electric motor device 25 with (at least) one electric motor 27 and a fan 28 that is rotationally driven by the electric motor 27.
  • the dirt collecting container 12 is subjected to negative pressure during the operation of the vacuum cleaner 10 by the suction unit 26, so that a suction flow represented by the arrows 30 in FIG. 1 is formed. Under the effect of the suction flow 30 can be sucked with dirt laden suction air through the suction inlet 16 into the dirt collecting 12, which then can be sucked from the suction unit 26.
  • the suction air can be discharged from the suction unit 26 via not shown in the drawing, the skilled person known exhaust ports of the suction head 14 to the environment.
  • the suction air flows through the filter 22, so that entrained solid particles deposit on the dirt collecting container 12 facing the dirty side 32 of the filter 22. It is therefore necessary to clean the filter 22 from time to time, since otherwise it forms an increasing flow resistance, whereby the suction effect of the vacuum cleaner 10 is impaired.
  • an external air valve device 33 with (at least) an external air valve 34 is arranged above the filter 22 in the suction head 14 (shown enlarged in FIG. 2). It comprises a valve holder 36 which is arranged fixedly in the suction head 14 and forms a valve seat for a movable valve body in the form of a valve disk 38.
  • the valve disk 38 is acted upon by a closing spring 40 with a closing force in the direction of the valve holder 36.
  • the closing spring 40 is clamped between a plate-like, a plurality of flow passages, fixedly arranged in the suction head 14 filter holder 42 and the valve plate 38.
  • the filter holder 42 carries a resilient stop element in the form of a stop spring 44.
  • This particular (preferably as well as the closing spring 40) has a linear characteristic. It is for example designed as a helical spring.
  • the stop spring 44 is not under tension in the closed position of the valve disk 38. Only when the valve plate 38 lifts off the valve seat of the valve holder 36, the stopper spring 44 comes to rest on the underside of the valve disk 38 and is slightly compressed in a further movement of the valve disk 38. As a result, it exerts an increasing restoring force on the valve disk 38 and accelerates the movement of the valve disk 38 back from its closed valve position (shown in FIG. 2) via an open valve position in the closed valve position. In the open valve position, the valve plate 38 takes a distance to the valve holder 36, which forms the valve seat.
  • the valve holder 36 has a plurality of passage openings, not shown in the drawing, the mouth areas are closed by the valve plate 38 when it assumes its closed valve position.
  • the suction head 14 has a lateral opening 46. External air can flow into the through openings of the valve holder 36 via the lateral opening 46. If the valve disk 36 has its open valve position spaced from the valve holder 36, then the lateral opening 46 is in fluid communication with the suction line 24 via the through openings of the valve holder 36 and external air can block the clean side 48 of the filter 22 facing away from the dirt collector 12. If the valve disk 38 assumes its closed valve position, the flow connection between the lateral opening 46 and the suction line 24 is interrupted.
  • the valve holder 36 carries an electromagnet 50.
  • the electromagnet 50 In the circumferential direction of the electromagnet 50 is surrounded by an annular space 52, in which a molded upper side of the valve plate 38 guide sleeve 54 dips.
  • the guide sleeve 54 receives a magnetizable element, for example in the form of an iron plate 56 which rests in the closed valve position of the valve disk 38 at a free end edge 58 of the electromagnet 50 and 50 forms a closed magnetic circuit in combination with the electromagnet.
  • the electromagnet 50 is connected via a power supply line 60 with an arranged in the suction head 14 (electronic) control device 62 in electrical connection. From the control device 62, the electromagnet 50 is applied during the normal suction operation of the vacuum cleaner 10 with a supply current. Due to the training Magnetic field, the valve plate 38 is reliably held in its closed position. The holding force of the electromagnet 50 is supported by the spring force of the closing spring 40.
  • the filter 22 is flowed through in the counter-current direction, that is, contrary to the prevailing during the normal suction operation flow direction 30, from external air. This results in an effective cleaning of the filter 22.
  • the power supply of the vacuum cleaner 10 is carried out, for example, by means of a rechargeable battery device 63.
  • the battery device 63 includes, for example, one or more lithium-ion batteries. These are arranged laterally next to the suction unit 26 in a battery compartment 68 of the suction head 14.
  • the battery compartment 68 is accessible to the user to replace the batteries 64 via an outwardly hinged flap 70.
  • the electronic control device 62 is arranged above the suction unit 26 in the suction head 14 and is connected via supply lines to the batteries 64 in electrical connection.
  • a user-actuated pushbutton 82 which is arranged on the upper side of the suction head 14, is connected to the control device 62. By Pressing the button 82, the user (manually) trigger a filter cleaning.
  • the battery device may also include fan means for cooling the batteries 64 (not shown in the drawing). If batteries are used as batteries, which require cooling, then a battery-saving operation can be realized.
  • the fan device in turn, preferably receives its electrical energy for operation from the batteries 64 when battery operation is in progress.
  • the electronic control device 62 is disposed on a circuit board. On the board, a receptacle for the battery device 63 is further arranged. The receptacle receives in particular the batteries 64. Also, a fan device of the battery device 63 may be arranged on the receptacle.
  • the control device 62 also includes, for example, electronics for the control and / or regulation and / or monitoring of the battery device 63.
  • the control device 62 by means of which the electric motor device 25 is activated, can be used, for example, to control the fan device in such a way that it corresponds to the Control of the electric motor device 25 is operated.
  • the fan device is also switched off (possibly with a time delay). For example, it is also possible to turn off the fan device when a filter cleaning operation is performed.
  • a control can then be carried out via the control device 62, which allows a gentle operation of the battery device 63 with optimization to maximize the battery capacity.
  • a charging process of the battery device 63 can then be correspondingly controlled or monitored via the control device 62. Further can be monitored via the controller 62, the "aging" of the battery device 63.
  • a first pressure sensor is arranged upstream of the filter 22 and a second pressure sensor is arranged downstream of the filter 22, which are signal-effectively connected to the control device 62 and respectively provide a pressure-dependent control signal.
  • the on the filter 22 adjusting pressure difference can be determined. The more solid particles deposit on the filter 22, the greater the flow resistance of the filter 22 and the greater the pressure difference is. If the pressure difference reaches a predefinable value, then the control device 62 can automatically (automatically) trigger a filter cleaning.
  • the control device 62 independently of the prevailing pressure conditions and independently of the possible actuation of the button 82 in the same or different time intervals automatically (automatic) triggers a filter cleaning (see also below).
  • a complete cleaning process thus comprises in such an embodiment, three opening and closing movements of the external air valve in quick succession.
  • the length of the time interval between the times t 2 and t 3 may be, for example, 90 milliseconds.
  • the vacuum cleaner 10 comprises alternatively or additionally a mains voltage supply device, via which optionally or adjustably the vacuum cleaner 10 can be supplied with mains current for supplying energy. For example, an operator can select whether the power supply is via the mains voltage supply device or the battery device 63.
  • a flow path 80 between a suction inlet 82 and the suction unit 26 is formed. In this flow path 80 flows a suction fluid flow and in particular air flow.
  • the suction hose 18 is part of the flow path 80.
  • the suction inlet 82 is an inlet of the suction hose 18 or an inlet of a nozzle when a nozzle is arranged on the suction hose 18.
  • the suction fluid flow 84 is dependent on an opening width at the suction inlet 82.
  • the opening may for example be covered by a diaphragm 86 and depending on the position of this diaphragm 86, the suction fluid flow 84 is different.
  • An opening width of the suction inlet 82 can be characterized, for example, over a distance d of the diaphragm 86 from an underside of the suction inlet 82. If d is zero, then the suction inlet 82 is completely closed and it can form according to no Saugfluidstrom. If d corresponds to an opening width of the suction hose 18, then there is a maximum suction fluid flow 84. The corresponding dependence is shown in FIG.
  • the aperture 86 may also be arranged on a nozzle.
  • the electric motor 27 has (at least) a parameter characterizing its operation.
  • the parameter is a position of a rotor of the electric motor or a rotational speed of the electric motor 27, for example.
  • FIG. 3 shows this profile 88 for the example of an electric motor 27, which is a universal motor.
  • the corresponding parameter characterizing the operation of the electric motor 27 is the motor current I.
  • the orifice 86 can supply to a suction fluid flow value 84 a unique value of the parameter characterizing the operation of the electric motor 27 (the motor current ) be assigned.
  • a flow characteristic curve 90 (FIG. 4) can then be set up, which indicates the (unambiguous and, in particular, one-to-one) relationship between the suction fluid flow 84 and the parameter characterizing the operation of the electric motor 27.
  • this flow characteristic is a characteristic which indicates the relationship between the suction fluid flow 84 and the motor current I.
  • the flow characteristic is different when different suction hoses 18 (with respect to length and / or flow guidance) or different nozzles are selected.
  • a different design of the suction unit 26 and in particular a turbine device of the suction unit 26 causes a modification of the flow path 80 and thus also a different flow characteristic. Changes in the flow guidance to the suction unit 26 also cause a different characteristic.
  • the vacuum cleaner 10 can then also be assigned a flow characteristic field.
  • FIG. 5 shows the course of the suction fluid flow 84 as a function of the opening width d of the diaphragm 86 for two different types of suction hoses 18.
  • the suction hose 1 is optimized in terms of flow compared to the suction hose 2. This gives for the suction hose 1 in comparison to the suction hose 2 with increasing opening width d a This causes, as shown in Figure 6, a greater efficiency of the vacuum cleaner 10 when it is equipped with the suction hose 1 compared to the equipment with the suction hose 2.
  • the electric motor 27 ( Figure 8 (a)) is a Assigned measuring device 92, which measures the characterizing for the operation of the electric motor 27 parameters. In the example case of a universal motor, the measuring device 92 measures the motor current.
  • the measuring device 92 measures a rotor position or a rotational speed directly or indirectly.
  • magnetic flux-sensitive sensors measure the magnetic flux of the rotor or optical sensors are provided. It is also possible, for example, for the rotor position to be detected via the countervoltage indicated in a coil device.
  • the measuring device 92 is signal-effectively connected to the control device 62.
  • the measuring device 92 delivers its measured data to the control device 62.
  • the control device 62 in turn comprises a storage device 94.
  • the flow characteristic curve or the flow characteristic field of the vacuum cleaner 10 is stored in the storage device 94.
  • the electric motor 27 is also associated with an adjusting device 96.
  • the adjusting device 96 sets one or more admission parameters for the at least one electric motor 27 for its operation.
  • a motor voltage terminal voltage
  • the adjusting device 96 provides corresponding commutation signals for the electric motor 27. These commutation signals are, in particular, PWM signals.
  • the adjusting device 96 may be part of the control device 62 or be controlled by this.
  • the control device 62 comprises a processing device 98, at which a processing of the measuring signals of the measuring device 92 is performed. In particular, a link with the flow characteristic or the flow characteristic field from the storage device 94 is performed. Due to the clear relationship between the parameter characterizing the operation of the electric motor 27, which is measured by the measuring device 92, and the suction fluid flow, if this
  • Measured parameter also known as a suction fluid flow. From this, appropriate control processes or control processes can then be initiated or carried out.
  • the measuring device 92 provides time-resolved signals.
  • the processing device 98 detects the "long-term course", for example over several minutes, whereby short-term changes are not taken into account in this evaluation. If the suction fluid stream 84 decreases in such a long-term observation, then a major cause may be clogging of the filter 22. Accordingly, the control device 62, which is signal-effectively connected to the external air valve device 33, by appropriate control of the external air valve device 33 cause a filter cleaning.
  • the control device 62 comprises a control device 100, by means of which a control loop can be formed.
  • the parameters characterizing the operation of the electric motor 27 are measured by the measuring device 92, and the control device 100 (which is in particular the processing device 98) is provided.
  • the control objective is to maintain the suction fluid flow at a defined and, for example, constant value, which is in particular below a maximum suction fluid flow, that is throttled with respect to this.
  • the relationship between the parameter characterizing the operation of the electric motor 27 and the suction fluid flow is given by way of the flow characteristic or the flow characteristic field.
  • the control objective is therefore to set or maintain the defined value of the suction fluid flow.
  • the control goal is achieved by setting a control variable accordingly.
  • the control variable in turn is a loading parameter for the electric motor 27, which is adjusted via the adjusting device 96.
  • this control variable (part size) is a motor voltage (terminal voltage) of the electric motor 27.
  • the corresponding control variable is the signal for the electronic commutation which is provided to a coil device of the electric motor 27.
  • the control objective is to keep the suction fluid flow at an (approximately) constant value 104.
  • This constant value is, for example, in the range between 15 l / s and 40 l / s. It is in particular in the range between 20 l / s and 30 l / s. In the embodiment shown, it is about 25 l / s.
  • the suction fluid flow should be kept at the constant value 104 even with variation of the opening width d (at least in sections).
  • the control objective is therefore to keep the suction fluid flow, that is, this can not be adapted to the opening width d within a functional range of the control loop, but is held.
  • control method is assigned a functional area which is predetermined by a lower limit value 104 of the parameter characterizing the operation of the electric motor 27.
  • the lower limit thus also corresponds to a lower limit value for the suction fluid flow.
  • the functional area 108 follows the lower limit value 106. If the parameter characterizing the operation of the electric motor 27 is above the lower limit value 106, then the control process may be performed. Below the limit value 106, a performance of the control method is not meaningful, because here the suction fluid flow is too small, that is, the opening width d of the diaphragm 86 is too small.
  • the electric motor 27 has an engine characteristic (reference characteristic) which characterizes the relationship between the parameter characterizing the operation of the electric motor 27 and the application parameter.
  • this motor characteristic indicates the relationship between motor current and motor voltage (terminal voltage).
  • this motor characteristic is designated by the reference numeral 110.
  • the control device 62 includes a supply voltage measuring device 112 or is in signal-effective connection with this.
  • the supply voltage as a mains voltage can in principle be subject to fluctuations. These fluctuations can then be compensated in the control process.
  • a measurement of the parameter characterizing the operation of the electric motor 27 takes place at 114.
  • the control target is a defined value of the suction fluid flow 84.
  • a specific flow is assigned. If there is a deviation, then the control variable motor voltage is varied.
  • a comparison between motor current and motor voltage is first carried out at 116 with the aid of the motor characteristic curve 110. If deviations are detected at 118, then at 120 the motor voltage is changed, that is, increased or reduced depending on the deviation. If no deviation is detected, at 114 the next current measurement without voltage change is evaluated.
  • the motor characteristic curve 110 is a characteristic curve of the electric motor 27. It is different for differently designed electric motors 27. It may be different for identical electric motors 27 in different suckers.
  • FIG. 9 shows the power curve.
  • the curve 126 corresponds to the power curve when the control method according to the invention is used. It can be seen that, in the functional area 108, the power is below an average power 128. So there is an effective suction with minimal noise.
  • the power increases. In this case, it makes sense if the described control method is no longer used, that is, in particular, the suction is no longer regulated accordingly.
  • the curve 130 shows a comparison case without regulation. It can be seen that in the functional area 108, the power consumption of the vacuum cleaner 10 is reduced.
  • a safety function of the vacuum cleaner 10 can also be realized via the processing device 98. If, for example, a threshold value of the parameter, which characterizes the operation of the at least one electric motor, and / or a certain airflow is undershot, then the processing device 98 causes a
  • the control mode is then set again. If such a power reduction should be necessary once or several times, then the processing device 26 ensures a shutdown of the vacuum cleaner 10. As a result, the suction system can be protected from high negative pressures. For example, a clogging by dirt of the suction hose 18 or a suction nozzle or even of the suction inlet 16 by a sucked float lead to falling below the threshold values.
  • a switching device 132 (FIG. 8 (a)), by means of which operating modes can be set via the control device 62, is arranged on the vacuum cleaner 10.
  • Such an adjustable operating mode is, for example, a suction operation with a control according to the invention via the control device 100 as described above. Such operation is optimized for low noise and high energy efficiency.
  • Another possible operating mode is a suction operation without regulation according to the control loop. Such operation is particularly useful to achieve maximum airflow.
  • a suction operation without a rule is particularly useful for the suction of coarse dirt.
  • it can be adjusted, for example via the switching device 132, that the maximum air flow is present.
  • a water suction operation can also be set via the switching device 132. It then takes place such a regulation that the water suction works optimized.
  • a blowing operation can be set in particular without regulation.
  • an operating mode for operating a brush which is rotated by the suction unit with at least approximately constant air flow, can also be set via the switching device 132. is driven.
  • the at least approximately constant air flow is adjusted according to the control method according to the invention.
  • the suction system according to the invention can also be realized in other applications such as a suction sweeper.
  • the flow characteristic or the flow characteristic field and also the engine characteristic 110 are stored in the memory device 94.
  • the flow characteristic curve or the flow characteristic field is determined on the vacuum cleaner 10 or a type of construction of the same type with respect to the flow guide.
  • the opening width d is varied and measured in each case for a particular value of d of the parameters characterizing the operation of the electric motor 27, and the suction fluid flow is measured, for example, via a mass flow meter.
  • the characteristic curve can then be set up and stored in the memory device 94.
  • the motor characteristic curve 110 of the electric motor 27 is known or is also measured and stored in the memory device 94.
  • the operating modes mentioned can then be carried out via the stored flow characteristic or the stored flow characteristic field.

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Description

Verfahren zum Einstellen eines Saugsystems, Verfahren zum Betreiben eines Saugsystems und Saugsystem Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Saugsystems, welches ein Saugaggregat mit mindestens einem Elektromotor, einen Saugeingang, einen Strömungspfad zwischen dem Saugeingang und dem Saugaggregat und eine Steuerungseinrichtung für den Saugbetrieb aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Saugsystems, welches ein Saugaggregat mit mindestens einem Elektromotor, einen Saugeingang, einen Strömungspfad zwischen dem Saugeingang und dem Saugaggregat und eine Steuerungseinrichtung für den Saugbetrieb umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Saugsystem, umfassend ein Saugaggregat mit mindestens einem Elektromotor, einen Saugeingang, einen Strömungspfad zwischen dem Saugeingang und dem Saugaggregat und eine Steuerungseinrichtung für den Saugbetrieb. Aus der EP 1 997 417 A2 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers mit einem Sauggebläse, welches durch einen Gebläsemotor angetrieben wird, und mit einer auf den Gebläsemotor einwirkenden Regeleinrichtung, welche als Stellgröße die Motorleistung bzw. einen die Motorleistung beeinflussenden Parameter vorgibt und dabei den mittels des Sauggebläses erzielten Unter- druck berücksichtigt, bekannt. Die Regeleinrichtung ermittelt den Unterdruck aus der Motordrehzahl und einer mit der Leistung des Gebläsemotors korrelierenden Kenngröße.
Aus der EP 2 103 243 AI ist ein Staubsauger bekannt, bei dem der Betriebs- Status des Staubsaugers detektiert wird .
Aus der DE 32 48 217 AI ist eine Vorrichtung zur temperaturabhängigen Steuerung von Elektroantriebsmotoren bekannt. In der nicht vorveröffentlichten internationalen Patentanmeldung PCT/EP2012/052436 vom 13. Februar 2012 der gleichen Anmelderin ist ein Staubsauger beschrieben, welcher eine Batterieeinrichtung zur Energie- Versorgung aufweist.
Aus der DE 198 30 737 C2 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Sauggeräts mit einer Turbine bekannt, bei dem die Drehzahl der Turbine in bestimmungsgemäßem Betrieb gemessen wird und aus der Drehzahl anhand von abge- speicherten Kennlinien auf die übrigen Betriebsdaten geschlossen wird.
Aus der DE 44 34 392 Cl ist ein Verfahren zum Ermitteln des Füllungszustandes einer mittels eines Saugmotors zu füllenden Füllvorrichtung, insbesondere eines Staubsackes in einem Staubsauger bekannt, bei dem ein Referenzstromverlauf mindestens eines Füllungszustands zumindest einmal ermittelt und gespeichert wird, während des Saugvorgangs mindestens einmal der Stromverlauf des Saugmotors gemessen wird und ein dem Füllungszustand entsprechendes Signal durch den Vergleich des Stromverlaufs mit dem Referenzstromverlauf ermittelt und abgegeben wird.
Aus der DE 10 2007 011 381 B3 ist ein Verfahren zur Erkennung eines
Bodenbelages für einen Staubsauger, der ein Gebläse, das durch einen elektrischen Motor antreibbar ist, aufweist, bekannt. Der Motor ist als elektronisch kommutierter Motor ausgeführt. Es ist eine Speichereinheit vorgesehen, in der Referenzgrößen zu mindestens zwei Bodenbelägen enthalten sind . Es ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche eine Überprüfungsprozedur zur sensorlosen Bodenbelagserkennung startet, in dem der Motor von einer ersten Drehzahl in einem Arbeitspunkt in einen zweiten Arbeitspunkt mit einer zweiten Drehzahl gebracht wird, die Steuereinheit während der Überprüfungsprozedur aktuelle Kenngrößen aus dem Motor bestimmt, die aktuellen Kenngrößen mit den Referenzgrößen verglichen werden, wodurch eine Identifizierung des Bodenbelags erzielt wird. Aus der DE 10 2007 025 389 AI ist ein Verfahren zum Betreiben eines
Staubsaugers mit einem Sauggebläse, welches durch einen elektrischen Gebläsemotor angetrieben wird, und mit einer auf den Gebläsemotor einwirkenden Regeleinrichtung, welche als Stellgröße die Motorleistung beziehungsweise einen die Motorleistung beeinflussenden Parameter vorgibt, bekannt. Mittels der Regeleinrichtung wird der vom Sauggebläse erzeugte Durchfluss als Regelgröße beeinflusst. Aus der DE 10 2008 038 893 AI ist ein Verfahren zur Bestimmung des
Füllgrades eines in einem Staubsauger mit einem Antriebsmotor angeordneten Staubabscheide- und Sammelorgans bekannt. Eine Auswerteelektronik ermittelt beim Betrieb des Staubsaugers die absolute und/oder relative Drehzahl des Antriebsmotors als Ist-Wert, vergleicht mit einem Referenzwert für die Drehzahl und leitet aus dem Vergleich einen Indikatorwert für den Füllgrad ab.
Aus der DE 38 53 409 T2 ist ein Verfahren für den Betrieb eines Staubsaugers mit mindestens einem elektrischen Gebläse und einer Drehzahlregeleinheit für den Betrieb des Staubsaugers mit unterschiedlichen Drehzahlen bekannt. In der Drehzahlregeleinheit wird zunächst eine Anzahl verschiedener Betriebssteuerregeln für das elektrische Gebläse gespeichert, es wird ein Laststromwert des elektrischen Gebläses kontinuierlich erfasst und die Beschaffenheit einer zu reinigenden Oberfläche aus dem Laststromwert während des
Reinigens geschätzt. Die für die beurteilte, zu reinigende Oberfläche geeignete Betriebssteuerregel wird anschließend unter dem in der Drehzahlregeleinrichtung gespeicherten Betriebssteuerregeln ausgewählt und das elektrische Gebläse läuft auf der Grundlage der ausgewählten Betriebssteuerregeln um. Die Beschaffenheit der zu reinigenden Oberfläche oder des zu reinigenden Objekts wird aus der Schwankungsbandbreite des Laststromwerts innerhalb einer vorbestimmten Zeit geschätzt. Aus der US 2004/0078921 AI ist ein Staubsauger bekannt.
Aus der US 2005/0273969 AI ist ebenfalls ein Staubsauger bekannt. Aus der US 2009/0134823 AI ist ein Verfahren zum Betreiben eines
elektrischen Motors in einem Belüftungssystem bekannt.
Aus der EP 2 468 165 AI ist ein Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers mit einem Antriebsaggregat zur Erzeugung eines Saugluftstroms, mit einem Saugvorsatz, mit einer zwischen dem Saugvorsatz und dem Antriebsaggregat angeordneten Abscheidevorrichtung bekannt, mit dem eine Regeleinrichtung die Aufnahmeleistung des Antriebsaggregats als Stellgröße beeinflusst, wobei die Regeleinrichtung die die am Saugvorsatz herrschende Saugleistung als Regelgröße einstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einstellen eines Saugsystems der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels dem sich umfangreiche Betriebsmöglichkeiten ergeben. Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an dem Saugsystem oder einem baugleichen Saugsystem ein Saugfluidstrom in dem Strömungspfad variiert wird und bei einem entsprechenden Saugfluidstrom ein elektrischer Motorstrom als ein den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierender Parameter gemessen wird, eine Strömungskennlinie oder ein Strömungskennlinienfeld, welche oder welches einen Zusammenhang zwischen dem Saugfluidstrom und dem
Parameter des mindestens einen Elektromotors darstellt, aufgestellt wird und die Strömungskennlinie oder das Strömungskennlinienfeld in der Steuerungseinrichtung gespeichert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch gezielte Beeinflussung des Saugfluidstroms ein Zusammenhang zwischen dem Saugfluidstrom und einem Parameter des Elektromotors gemessen und dieser Zusammenhang wird als Strömungskennlinie bzw. Strömungskennlinienfeld an dem Saugsystem gespeichert. Wenn das Saugsystem betrieben wird, dann lässt sich durch Messung des den mindestens einen Elektromotor charakterisierenden Parameters der tatsächlich vorliegend Saugfluidstrom bestimmen. Dies kann beispielsweise dazu verwendet werden, den Saugfluidstrom zu regeln. Auch andere Anwendungsmöglichkeiten wie beispielsweise Ermittlung einer Kenngröße zur Initiierung einer Filterabreinigung lassen sich durchführen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich grundsätzlich jedes Saugsystem mit einer eigenen Strömungskennlinie bzw. einem eigenen Strömungskennlinienfeld ausstatten. Dadurch lässt sich ein optimierter Betrieb erreichen. Wenn beispielsweise Variationen an dem Strömungspfad durchgeführt werden, beispielsweise durch Verwendung von unterschiedlichen Saugschläuchen, dann lässt sich ein Strömungskennlinienfeld aufstellen. Dadurch kann beispielsweise gewährleistet werden, dass das Saugsystem auch mit unterschiedlichem Zubehör optimiert betrieben wird .
Die Strömungskennlinie oder das Strömungskennlinienfeld kann dabei für jedes Saugsystem individuell ausgewählt werden oder für baugleiche Saugsysteme (welche bezüglich des Strömungspfads und dem Saugaggregat baugleich sind) durchgeführt werden .
Der den Elektromotor charakterisierende Parameter ist beispielsweise ein Motorstrom.
Beispielsweise wird der Saugfluidstrom durch Variieren der Positionierung einer Blende variiert. Dadurch lässt sich auf einfache Weise der Saugfluidstrom beeinflussen und der entsprechende, den Elektromotor charakterisierende Parameter lässt sich messen . Insbesondere wird bei fester Position der Blende der den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter (wie beispielsweise ein Motorstrom) gemessen. Es wird dann eine neue Blendenposition eingestellt und wiederum wird der Motorstrom gemessen. Es wird ebenfalls der Saug- fluidstrom gemessen. Man erhält dann den Zusammenhang zwischen Saug- fluidstrom und dem den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierenden Parameter. Insbesondere wird die Blende an dem Saugeingang variierend positioniert. Beispielsweise wird sie an dem Eingang eines Saugschlauchs variierend positioniert oder sie wird an einer Düse variierend positioniert.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Saugeingang an einem Saugschlauch angeordnet.
Es besteht ein eindeutiger und insbesondere eineindeutiger Zusammenhang zwischen dem Saugfluidstrom und dem den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierenden Parameter. Dadurch lässt sich eine ein- deutige Strömungskennlinie bzw. ein eindeutiges Strömungskennlinienfeld aufstellen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Saugsystems der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem sich optimierte und/oder umfangreiche Betriebsmöglichkeiten ergeben.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Steuerungseinrichtung eine Strömungskennlinie oder ein Strömungskennlinienfeld gespeichert ist oder wird, welches den Zu- sammenhang zwischen einem Saugfluidstrom in dem Strömungspfad und einem elektrischen Motorstrom als einen den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter darstellt, und dass der Saugbetrieb aufgrund von Werten der Strömungskennlinie oder des
Strömungskennlinienfelds gesteuert und/oder geregelt wird und dass ein Regelkreis vorgesehen ist, welcher mindestens abschnittsweise den
Saugfluidstrom auf einen definierten und insbesondere konstanten Wert einstellt.
Es lässt sich dadurch eine Steuerung bzw. eine Regelung bezüglich des Saugfluidstroms erreichen, ohne dass der Saugfluidstrom direkt gemessen werden muss.
Beispielsweise lässt sich dadurch auf einfache Weise der Saugfluidstrom bezüglich eines definierten Werts und insbesondere konstanten Werts durchführen, welcher gegenüber einem maximalen Saugstrom gedrosselt ist. Es lässt sich dadurch ein Betrieb des Saugsystems mit geringerer Geräusch- entwicklung erreichen, wobei der Betrieb auch energiesparend ist. Dadurch wiederum ist ein solcher Betriebsmodus besonders geeignet für ein Saugsystem, welches über eine Batterieeinrichtung betrieben ist.
Insbesondere wird ein den Betrieb des mindestens einen Elektromotors cha- rakterisierende Parameter gemessen und aus der Strömungskennlinie oder dem Strömungskennlinienfeld ist der zugehörige Saugfluidstrom bekannt und/oder wird ermittelt. Dadurch ist beispielsweise auf einfache Weise eine Regelung des Saugfluidstroms möglich . Insbesondere wird der den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter zeitaufgelöst gemessen. Dadurch lässt sich eine "zeitüberwachte" Steuerung bzw. Regelung erreichen. Es lassen sich dadurch auch sich zeitlich veränderte Vorgänge wie beispielsweise ein Zusetzen eines Filters (welches eine Filterabreinigung notwendig macht) erkennen.
Insbesondere werden dann über Werte der Strömungskennlinie oder des Strömungskennlinienfelds ein oder mehrere Beaufschlagungsparameter für den mindestens einen Elektromotor eingestellt, wobei insbesondere der den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter und ein Beaufschlagungsparameter für den mindestens einen Elektromotor über eine Motorkennlinie zusammenhängen. Es lässt sich dadurch der mindestens eine Elektromotor entsprechend gezielt ansteuern, um ein gewünschtes Ergebnis wie beispielsweise Einregelung auf einen konstanten Saugfluidstrom erreichen.
Der den Betrieb des Elektromotors charakterisierende Parameter ist ein elektrischer Motorstrom. Dieser lässt sich auch auf einfache Weise messen.
Eine Motorspannung (Klemmenspannung) des mindestens einen Elektromotors ist ein einstellbarer Beaufschlagungsparameter. Es ist ein Regelkreis vorgesehen, welcher mindestens abschnittsweise den Saugfluidstrom auf einen definierten und insbesondere konstanten Wert einstellt. Bei einem solchen Regelvorgang kann beispielsweise mindestens abschnittsweise die Geräuschentwicklung des Saugsystems verringert werden und das Saugsystem kann energieeffizient betrieben werden. Der definierte bzw. konstante Wert für den Saugfluidstrom ist ein bezüglich eines maximalen Saugfluidstroms gedrosselter Wert. Grundsätzlich ist ein Saugsystem desto effizienter, desto größer ein Saugfluidstrom (bei gleicher Gebläseeinheit) ist. Desto größer ist allerdings auch der Geräuschpegel und grundsätzlich auch der Energieverbrauch. Bei einer Einregelung auf einen definierten Wert unterhalb eines maximalen Werts lassen sich, wenn beispielsweise der Strömungspfad optimiert ist, effiziente Saugergebnisse bei verringertem Geräuschpegel energiesparend erreichen.
Insbesondere ist eine Messgröße für den Regelkreis der den Betrieb des min- destens einen Elektromotors charakterisierende Parameter, eine Stellgröße ist ein Beaufschlagungsparameter für den mindestens einen Elektromotor und ein Regelziel ist der definierte Wert des Saugfluidstroms. Insbesondere hängt dabei die Messgröße (der den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter) und der Beaufschlagungsparameter für den mindestens einen Elektromotor über eine Motorkennlinie zusammen. Die Regelgröße ist mit der Messgröße über die Strömungskennlinie oder das Strömungskennlinienfeld verknüpft.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird der elektrische Motorstrom gemessen und das Regelziel über Einstellung der elektrischen Motorspannung erreicht, wobei insbesondere die elektrische Motorspannung und der elektrische Motorstrom über eine Motorkennlinie des mindestens einen Elektromotors verknüpft sind . Die Einstellung erfolgt derart, dass "auf der Motorkennlinie" gearbeitet wird, das heißt es wird bei einer Abweichung vom Regelziel beispielsweise die elektrische Motorspannung (Klemmenspannung) eingestellt, dass sie dem zuge- hörigen Wert für den elektrischen Motorstrom auf der Motorkennlinie entspricht.
Günstig ist es, wenn eine Versorgungsspannung des mindestens einen
Elektromotors gemessen wird und bei Einstellung der elektrischen Spannung Versorgungsspannungen berücksichtigt werden. Dadurch erhält man eine hohe Regel ungsgenauigkeit.
Es kann insbesondere bei einem elektronisch kommutierten Motor (insbesondere mit permanentmagnetischem Rotor) auch vorgesehen sein, dass die Position und/oder die Drehzahl eines Rotors des mindestens einen Elektromotors direkt oder indirekt gemessen wird und das Regelziel über Einstellung eines Kommutierungssignals an der Spuleneinrichtung des mindestens einen Elektromotors erreicht wird . Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der definierte Wert des Saugfluid- stroms des Regelziels unterhalb eines maximalen Saugfluidstroms liegt. Dadurch lässt sich das Saugsystem mit verringerter Geräuschentwicklung energiesparend betreiben .
Beispielsweise liegt der definierte Saugfluidstrom des Regelziels in einem Be- reich zwischen 15 l/s und 40 l/s und insbesondere zwischen 20 l/s und 30 l/s.
Vorteilhafterweise ist dem Regelkreis ein Funktionsbereich zugeordnet, welcher durch einen unteren Grenzwert des Saugfluidstroms und/oder des den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierenden Parameters vorgegeben ist. Wenn beispielsweise der Saugfluidstrom zu klein wird (aufgrund eines zu kleinen Saugeinlasses), dann kann es vorteilhaft sein, das Saugsystem nicht über den Regelkreis zu betreiben.
Insbesondere wird der Regelkreis bei Unterschreiten des unteren Grenzwerts nicht wirksam gemacht bzw. ist nicht wirksam. Insbesondere erfolgt diese "Umschaltung" automatisch. Dadurch lässt es sich beispielsweise verhindern, dass das Saugsystem eine zu hohe Leistungsnahme aufweist, wenn die Größe einer Mündungsöffnung am Saugeingang zu klein wird. Günstig ist es, wenn eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, durch welche mindestens zwei der folgenden unterschiedlichen Betriebsarten einstellbar sind : Saugbetrieb mit einer Regelung gemäß dem Regelkreis; Saugbetrieb ohne Regelung gemäß dem Regelkreis; Wassersaugbetrieb; Blasbetrieb ohne Regelung gemäß dem Regelkreis; Betrieb einer Bürste, welche durch das Saug- aggregat mit mindestens näherungsweise konstantem Luftstrom rotierend angetrieben wird; maximaler Luftstrom. Dadurch ergeben sich umfangreiche Bearbeitungsoptionen für das Saugsystem. Beispielsweise lässt sich beim Saugbetrieb ohne Regelung ein hoher und insbesondere maximaler Luftstrom erreichen. Dies ist besonders geeignet für eine Grobschmutzaufsaugung . Es lässt sich eine Optimierung für den Wassersaugbetrieb erreichen. Für den Betrieb einer Bürste ist es sinnvoll, wenn der Luftstrom, welcher die Bürste rotierend antreibt, näherungsweise konstant ist. Durch das erfindungsgemäße Regelungsverfahren lässt sich dies erreichen.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird mittels zeitlicher Überwachung des den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierenden Parameters ein Filterabreinigungssignal für einen Filter in dem Strömungspfad erzeugt. Wenn beispielsweise über einen längeren Zeitraum (in der Größenordnung von Minuten) sich ergibt, dass der Saugfluidstrom außerhalb von kurzzeitigen Schwankungen kontinuierlich abnimmt, so deutet dies auf ein Zusetzen eines Filters hin. Es kann dann, wenn der Saugfluidstrom im "langfristigen" Mittel unter eine Schwelle fällt bzw. wenn ein genügend großer Differenzwert erreicht ist, ein Filterabreinigungssignal initiiert werden .
Es ist auch günstig, wenn bei Unterschreiten eines Schwellenwerts des Para- meters, welcher den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisiert, und/oder eine bestimmten Luftstroms eine Leistungsreduktion im Saugaggregat durchgeführt wird . Dadurch lässt sich verhindern, dass im Saugsystem ein zu großer Unterdruck erzeugt wird, der zu Beschädigungen führen kann. Wenn beispielsweise ein Saugeingang verschlossen ist oder ein Schwim- mer angesaugt wurde und ein Saugeinlass an einem Schmutzsammelbehälter verschließt, dann kann eine entsprechende Leistungsreduktion notwendig sein.
Es ist dann günstig, wenn nach einem Warteintervall wieder ein Regelbetrieb eingestellt wird.
Es ist dann besonders günstig, wenn vorgesehen wird, dass nach mindestens einmaliger Wiederholung eines Leistungsreduktionsvorgangs das Saugaggregat abgeschaltet wird . Eine Wiederholung oder mehrmalige Wiederholung einer notwendigen Leistungsreduktion deutet darauf hin, dass das ein Unterschreiten des Schwellenwerts verursachende Problem weiterhin vorhanden ist. Das Abschalten des Saugaggregats ist dann ein Sicherheitsvorgang, welcher Beschädigungen des Saugsystems verhindert. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Saugsystem der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches geräuschoptimiert und energiesparend betreibbar ist und/oder umfangreiche Betriebsmöglichkeiten aufweist.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Saugsystem erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Steuerungseinrichtung eine Strömungskennlinie oder ein Strömungskennlinienfeld gespeichert ist, welche oder welches einen Zusammenhang zwischen einem Saugfluidstrom in dem Strö- mungspfad und einem elektrischen Motorstrom als Parameter des mindestens einen Elektromotors darstellt, welcher den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisiert.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Saugsystems wurden bereits im Zu- sammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.
Insbesondere lässt sich an dem erfindungsgemäßen Saugsystem das erfindungsgemäße Verfahren durchführen. Weiterhin lässt sich insbesondere durch die Steuerungseinrichtung die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens steuern.
Das Saugsystem umfasst vorteilhafterweise eine Schalteinrichtung, durch welche mindestens einer der folgenden Betriebsmodi einstellbar ist: Saugbetrieb mit einer Regelung gemäß dem Regelkreis; Saugbetrieb ohne Regelung gemäß dem Regelkreis; Wassersaugbetrieb; Blasbetrieb ohne Regelung gemäß dem Regelkreis; Betrieb einer Bürste, welche durch das Saugaggregat mit mindestens näherungsweise konstantem Luftstrom rotierend angetrieben wird; maximaler Luftstrom.
Günstig ist es, wenn mindestens ein Filter vorgesehen ist, welcher in dem Strömungspfad angeordnet ist, wobei eine Filterabreinigung durch die Steue- rungseinrichtung steuerbar und insbesondere initiierbar ist und/oder eine Filteranzeige ansteuerbar ist. Durch eine Filterabreinigung und insbesondere automatische Filterabreinigung lässt sich eine hohe Saugeffizienz erreichen. Über die Strömungskennlinie oder das Strömungskennlinienfeld lässt sich über Messung des Parameters, welcher den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisiert, der Saugfluidstrom ermitteln. Das Zusetzen eines Filters hat einen Einfluss auf den Saugfluidstrom. Über den bekannten Saugfluidstrom lässt sich dann ermitteln, wann eine Filterabreinigung notwendig ist. Durch die Filteranzeige lässt sich beispielsweise optisch oder akustisch an- zeigen, dass das Filter "voll" ist bzw. eine Abreinigung notwendig ist. Insbesondere wenn der Motorstrom eine untere Grenze unterschreitet, erfolgt eine solche Anzeige.
Günstig ist es, wenn eine Messeinrichtung (wie beispielsweise eine Motor- strom-Messeinrichtung) für den den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierenden Parameter vorgesehen ist, welcher signalwirksam mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist. Dadurch ist dieser Parameter (wie beispielsweise ein Motorstrom) bekannt und lässt sich für Steuerungsaufgaben bzw. Regelungsaufgaben verwenden.
Aus den gleichen Gründen ist es günstig, wenn eine Einsteileinrichtung für den mindestens einen Elektromotor vorgesehen ist, welche signalwirksam mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist. Dadurch lassen sich Steuerungsaufgaben bzw. Regelungsaufgaben mit Hilfe der Strömungskennlinie bzw. des Strömungskennlinienfelds durchführen .
Bei einer Ausführungsform ist das Saugsystem als Staubsauger ausgebildet. Der Staubsauger kann dabei als reiner Trockensauger, als reiner Nasssauger oder auch als Nass-/Trockensauger ausgebildet sein.
Das Saugsystem kann auch beispielsweise einer Saug-Kehrmaschine angeordnet sein. Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen :
Figur 1 eine seitliche Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines
Staubsaugers als Beispiel für ein Saugsystem; eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A gemäß Figur 1 schematisch den Verlauf eines Saugfluidstroms bei unterschiedlichen Blendenöffnungen und des zugehörigen
Motorstroms eines Elektromotors eines Saugaggregats; Figur 4 eine Strömungskennlinie, welche die Abhängigkeit des Saugfluidstroms von dem Motorstrom charakterisiert; den Saugfluidstrom in der Abhängigkeit von einer Blendenöffnung bei unterschiedlich ausgebildeten Strömungspfaden; den Verlauf eines Wirkungsgrads des Saugsystems mit den Strömungsverläufen gemäß Figur 5 in Abhängigkeit von einer Blendenöffnung; Figur 7 den Verlauf des Saugfluidstroms in Abhängigkeit von der
Blendenöffnung in einem ungeregelten Betrieb und bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Regelbetriebs;
Figur 8(a) schematisch eine Steuerungseinrichtung des Staubsaugers gemäß Figur 1; Figur 8(b) ein Ablaufdiagramm für einen erfindungsgemäßen Regelbetrieb;
Figur 9 den Leistungs(aufnahme)verlauf des Saugsystems in Abhängigkeit von einer Blendenöffnung bei einem erfindungsgemäßen Regelbetrieb; und
Figur 10 bei einem Ausführungsbeispiel den Zusammenhang zwischen
Motorstrom und Motorspannung eines Ausführungsbeispiels eines Elektromotors eines Saugaggregats.
Ein erfindungsgemäßes Saugsystem ist beispielsweise an einem Staubsauger eingesetzt. Ein Ausführungsbeispiel eines Staubsaugers 10, welches in Figur 1 in einer Schnittansicht schematisch dargestellt ist, weist einen Schmutzsammelbehälter 12 auf, auf den ein Saugkopf 14 aufgesetzt ist. Der Schmutzsammelbehälter 12 weist einen Saugeinlass 16 auf, an den in üblicher Weise ein Saugschlauch 18 angeschlossen werden kann. Der Saugkopf 14 dichtet den Schmutzsammelbehälter 12 oberseitig ab und bildet einen Saugauslass 20 aus, an dem eine Filtereinrichtung 21 mit (mindestens) einem Filter 22 gehalten ist. An das Filter 22 schließt sich eine Absaugleitung 24 an, über die der Schmutzsammelbehälter 12 mit einem Saugaggregat 26 in Strömungsverbindung steht. Das Saugaggregat 26 umfasst eine Elektromotoreinrichtung 25 mit (mindestens) einem Elektromotor 27 und ein vom Elektromotor 27 drehend angetriebenes Gebläse 28.
Der Schmutzsammelbehälter 12 wird im Betrieb des Staubsaugers 10 vom Saugaggregat 26 mit Unterdruck beaufschlagt, sodass sich eine in Figur 1 durch die Pfeile 30 dargestellte Saugströmung ausbildet. Unter der Wirkung der Saugströmung 30 kann mit Schmutz beladene Saugluft über den Saugeinlass 16 in den Schmutzsammelbehälter 12 eingesaugt werden, die dann vom Saugaggregat 26 abgesaugt werden kann. Die Saugluft kann vom Saugaggregat 26 über in der Zeichnung nicht dargestellte, dem Fachmann an sich bekannte Abluftöffnungen des Saugkopfes 14 an die Umgebung abgegeben werden.
Die Saugluft durchströmt das Filter 22, sodass sich mitgeführte Feststoffpartikel auf der dem Schmutzsammelbehälter 12 zugewandten Schmutzseite 32 des Filters 22 ablagern. Es ist deshalb erforderlich, das Filter 22 von Zeit zu Zeit abzureinigen, da es ansonsten einen zunehmenden Strömungswiderstand ausbildet, wodurch die Saugwirkung des Staubsaugers 10 beeinträchtigt wird .
Zur Abreinigung des Filters 22 ist oberhalb des Filters 22 im Saugkopf 14 eine Fremdluftventileinrichtung 33 mit (mindestens) einem Fremdluftventil 34 angeordnet (in Figur 2 vergrößert dargestellt). Es umfasst eine ortsfest im Saug- köpf 14 angeordnete Ventilhalterung 36, die einen Ventilsitz ausbildet für einen beweglichen Ventilkörper in Form eines Ventiltellers 38. Der Ventilteller 38 ist mittels einer Schließfeder 40 mit einer Schließkraft in Richtung auf die Ventilhalterung 36 beaufschlagt. Die Schließfeder 40 ist zwischen einer plattenartigen, eine Vielzahl von Strömungsdurchlässen aufweisenden, ortsfest im Saugkopf 14 angeordneten Filterhalterung 42 und dem Ventilteller 38 eingespannt. Zusätzlich zur Schließfeder 40 trägt die Filterhalterung 42 ein federndes Anschlagelement in Form einer Anschlagfeder 44. Diese weist insbesondere (vorzugsweise ebenso wie die Schließfeder 40) eine lineare Kennlinie auf. Sie ist beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet. Im Gegensatz zur Schließfeder 40 steht die Anschlagfeder 44 in der Schließstellung des Ventiltellers 38 nicht unter Vorspannung . Erst wenn sich der Ventilteller 38 vom Ventilsitz der Ventilhalterung 36 abhebt, gelangt die Anschlagfeder 44 an der Unterseite des Ventiltellers 38 zur Anlage und wird bei einer weiteren Bewegung des Ventiltellers 38 etwas zusammengedrückt. Sie übt dadurch eine zunehmende Rückstellkraft auf den Ventilteller 38 aus und beschleunigt die Bewegung des Ventiltellers 38 ausgehend von seiner (in Figur 2 dargestellten) geschlossenen Ventilstellung über eine geöffnete Ventilstellung wieder zurück in die geschlossene Ventilstellung. In der geöffneten Ventilstellung nimmt der Ventilteller 38 einen Abstand zu der Ventilhalterung 36 ein, die den Ventilsitz ausbildet. Die Ventilhalterung 36 weist eine Vielzahl von in der Zeichnung nicht dargestellten Durchgangsöffnungen auf, deren Mündungsbereiche vom Ventilteller 38 verschlossen werden, wenn dieser seine geschlossene Ventilstellung einnimmt. In Höhe der Ventilhalterung 36 weist der Saugkopf 14 eine seitliche Öffnung 46 auf. Über die seitliche Öffnung 46 kann Fremdluft in die Durch- gangsöffnungen der Ventilhalterung 36 einströmen. Nimmt der Ventilteller 36 seine zur Ventilhalterung 36 beabstandete offene Ventilstellung ein, so steht die seitliche Öffnung 46 über die Durchgangsöffnungen der Ventilhalterung 36 mit der Absaugleitung 24 in Strömungsverbindung und Fremdluft kann die dem Schmutzsammelbehälter 12 abgewandte Reinseite 48 des Filters 22 be- aufschlagen. Nimmt der Ventilteller 38 seine geschlossene Ventilstellung ein, so ist die Strömungsverbindung zwischen der seitlichen Öffnung 46 und der Absaugleitung 24 unterbrochen.
In einem zentralen Bereich trägt die Ventilhalterung 36 einen Elektromagneten 50. In Umfangsrichtung ist der Elektromagnet 50 von einem Ringraum 52 umgeben, in den eine oberseitig an den Ventilteller 38 angeformte Führungshülse 54 eintaucht. Die Führungshülse 54 nimmt ein magnetisierbares Element beispielsweise in Form einer Eisenplatte 56 auf, die in der geschlossenen Ventilstellung des Ventiltellers 38 an einer freien Stirnkante 58 des Elektromagneten 50 anliegt und in Kombination mit dem Elektromagneten 50 einen geschlossenen Magnetkreis ausbildet.
Der Elektromagnet 50 steht über eine Stromversorgungsleitung 60 mit einer im Saugkopf 14 angeordneten (elektronischen) Steuerungseinrichtung 62 in elektrischer Verbindung . Von der Steuerungseinrichtung 62 wird der Elektromagnet 50 während des normalen Saugbetriebs des Staubsaugers 10 mit einem Versorgungsstrom beaufschlagt. Aufgrund des sich ausbildenden Magnetfelds wird der Ventilteller 38 zuverlässig in seiner Schließstellung gehalten. Die Haltekraft des Elektromagneten 50 wird von der Federkraft der Schließfeder 40 unterstützt. Wird die Stromversorgung des Elektromagneten 50 von der Steuerungseinrichtung 62 unterbrochen, so entfällt die auf den Ventilteller 38 einwirkende magnetische Haltekraft und der Ventilteller 38 wird aufgrund der auf ihn einwirkenden Druckdifferenz, die sich aus dem Außendruck der im Bereich der Ventilhalterung 36 vorliegenden Fremdluft und dem Innendruck innerhalb der Absaugleitung 24 ergibt, entgegen der Wirkung der Schließfeder 40 vom Ventilsitz abgehoben. Fremdluft kann dann schlagartig durch die Durchgangsöffnungen der Ventilhalterung 36 hindurch in die Absaugleitung 24 einströmen und das Filter 22 wird auf seiner Reinseite 48 schlagartig mit Fremdluft beaufschlagt. Dies führt zu einer mechanischen Erschütterung des Filters 22.
Außerdem wird das Filter 22 in Gegenstromrichtung, das heißt entgegen der während des normalen Saugbetriebs herrschenden Strömungsrichtung 30, von Fremdluft durchströmt. Dies hat eine wirkungsvolle Abreinigung des Filters 22 zur Folge. Die Energieversorgung des Staubsaugers 10 erfolgt beispielsweise mit Hilfe einer wiederaufladbaren Batterieeinrichtung 63. Diese umfasst beispielsweise zwei wiederaufladbare Batterien 64. Die Batterieeinrichtung 63 umfasst beispielsweise einen oder mehrere Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Diese sind seitlich neben dem Saugaggregat 26 in einem Batteriefach 68 des Saugkopfes 14 angeordnet. Das Batteriefach 68 ist über eine nach außen schwenkbare Klappe 70 dem Benutzer zum Auswechseln der Batterien 64 zugänglich.
Die elektronische Steuerungseinrichtung 62 ist oberhalb des Saugaggregates 26 im Saugkopf 14 angeordnet und steht über Versorgungsleitungen mit den Batterien 64 in elektrischer Verbindung. Eingangsseitig ist an die Steuereinrichtung 62 ein vom Benutzer manuell betätigbarer Taster 82 angeschlossen, der an der Oberseite des Saugkopfes 14 angeordnet ist. Durch Betätigen des Tasters 82 kann der Benutzer (manuell) eine Filterabreinigung auslösen.
Die Batterieeinrichtung kann auch eine Lüftereinrichtung zum Kühlen der Batterien 64 umfassen (in der Zeichnung nicht gezeigt). Wenn als Batterien Akkumulatoren verwendet werden, die einer Kühlung bedürfen, dann lässt sich ein akkuschonender Betrieb realisieren . Die Lüftereinrichtung wiederum erhält ihre elektrische Energie zum Betrieb vorzugsweise aus den Batterien 64, wenn ein Batteriebetrieb vorliegt.
Bei einer Ausführungsform ist die elektronische Steuerungseinrichtung 62 an einer Platine angeordnet. An der Platine ist weiterhin eine Aufnahme für die Batterieeinrichtung 63 angeordnet. Die Aufnahme nimmt insbesondere die Batterien 64 auf. Auch eine Lüftereinrichtung der Batterieeinrichtung 63 kann an der Aufnahme angeordnet sein.
Die Steuerungseinrichtung 62 umfasst beispielsweise auch eine Elektronik für die Steuerung und/oder Regelung und/oder Überwachung der Batterieeinrichtung 63. Durch die Steuerungseinrichtung 62, über welche die Elektromotor- einrichtung 25 angesteuert ist, lässt sich beispielsweise die Lüftereinrichtung so steuern, dass diese entsprechend der Ansteuerung der Elektromotoreinrichtung 25 betrieben wird. Beispielsweise wird bei einem Abschalten des Elektromotors 27, welcher durch die Steuerungseinrichtung 62 angesteuert ist, auch die Lüftereinrichtung abgeschaltet (gegebenenfalls mit Zeitverzögerung). Beispielsweise ist es auch möglich, die Lüftereinrichtung abzuschalten, wenn ein Filterabreinigungsbetrieb durchgeführt wird.
Ferner kann dann über die Steuerungseinrichtung 62 eine Steuerung durchgeführt werden, die einen schonenden Betrieb der Batterieeinrichtung 63 er- laubt mit Optimierung auf Maximierung der Batteriekapazität. Beispielsweise lässt sich dann über die Steuerungseinrichtung 62 auch ein Aufladevorgang der Batterieeinrichtung 63 entsprechend steuern oder überwachen. Ferner lässt sich über die Steuerungseinrichtung 62 die "Alterung" der Batterieeinrichtung 63 überwachen.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass stromaufwärts des Fil- ters 22 ein erster Drucksensor und stromabwärts des Filters 22 ein zweiter Drucksensor angeordnet sind, die an die Steuerungseinrichtung 62 signalwirksam angeschlossen sind und jeweils ein druckabhängiges Steuersignal bereitstellen. Mittels der beiden Drucksensoren kann die sich am Filter 22 einstellende Druckdifferenz ermittelt werden. Je mehr Feststoffpartikel sich am Filter 22 abscheiden, desto größer ist der Strömungswiderstand des Filters 22 und desto größer ist auch die sich einstellende Druckdifferenz. Erreicht die Druckdifferenz einen vorgebbaren Wert, so kann die Steuerungseinrichtung 62 selbsttätig (automatisch) eine Filterabreinigung auslösen. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung 62 unabhängig von den herrschenden Druckverhältnissen und unabhängig von der möglichen Betätigung des Tasters 82 in gleich bleibenden oder unterschiedlichen Zeitabständen selbsttätig (automatisch) eine Filterabreinigung auslöst (siehe auch unten).
Wie bereits erwähnt, erfolgt eine Filterabreinigung dadurch, dass die Stromversorgung des Elektromagneten 50 von der Steuereinrichtung 62 kurzzeitig unterbrochen wird. Der zeitliche Verlauf des von der Steuerungseinrichtung 62 dem Elektromagneten 50 bereitgestellten Versorgungsstromes ist in der
PCT/EP2011/052039 vom 11. Februar 2011 beschrieben, auf die ausdrücklich und vollinhaltlich Bezug genommen wird : Zu einem Zeitpunkt t2 (siehe Figur 4 in der PCT/EP2011/052039) wird die Stromversorgung des Elektromagneten 50 unterbrochen, sodass das Fremdluftventil 34 ausgehend von seiner geschlossenen Ventilstellung in seine geöffnete Ventilstellung übergeht, und zu einem nachfolgenden Zeitpunkt t3 wird die Stromversorgung des Elektro- magneten 50 wieder bereitgestellt, sodass das Fremdluftventil 34 wieder seine geschlossene Ventilstellung einnimmt. Die Unterbrechung der Stromversorgung erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel dreimal kurz hintereinander, sodass die Reinseite 48 des Filters 22 dreimal hintereinander schlagartig mit Fremdluft beaufschlagt wird, die zu einem großen Teil das Filter 22 in Gegen- stromrichtung durchströmt. An der Schmutzseite 32 anhaftende Feststoffpartikel lösen sich dadurch ab. Mit dem Ende der dritten Stromunterbrechung, also zu einem Zeitpunkt tE, ist der Abreinigungsvorgang beendet. Ein kompletter Abreinigungsvorgang umfasst bei einem solchen Ausführungsbeispiel also drei Öffnungs- und Schließbewegungen des Fremdluftventils kurz hintereinander. Die Länge des Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 kann beispielsweise 90 Millisekunden betragen. Nach einem Abreinigungsvorgang stellt sich wieder der normale Saugbetrieb ein, in dem der Elektro- magnet 50 von der Steuerungseinrichtung 62 mit dem Versorgungsstrom beaufschlagt wird und das Fremdluftventil 34 seine geschlossene Ventilstellung beibehält. Die Saugleistung des Saugaggregats 26 wird während des normalen Saugbetriebs konstant gehalten. Bei zeitgesteuerter Filterabreinigung erfolgt nach einem Saugbetrieb von beispielsweise 15 Sekunden erneut ein Abreini- gungsvorgang mit dreimaliger schlagartiger Fremdluftzufuhr, wie dies voranstehend erläutert wurde. Die Länge des Zeitintervalls zwischen zwei Abreini- gungsvorgängen ist bevorzugt manuell einstellbar. Alternativ oder ergänzend kann ein Abreinigungsvorgang manuell mittels des Tasters 82 und/oder sensorgesteuert mittels der Drucksensoren 84, 86 ausgelöst werden.
Der Staubsauger 10 umfasst alternativ oder zusätzlich eine Netzspannungsversorgungseinrichtung, über welche wahlweise bzw. einstellbar der Staubsauger 10 mit Netzstrom zur Energieversorgung versorgbar ist. Ein Bediener kann beispielsweise wählen, ob die Energieversorgung über die Netz- Spannungsversorgungseinrichtung oder die Batterieeinrichtung 63 erfolgt. An dem Staubsauger 10 ist ein Strömungspfad 80 zwischen einem Saugeingang 82 und dem Saugaggregat 26 gebildet. In diesem Strömungspfad 80 strömt ein Saugfluidstrom und insbesondere Luftstrom. Der Saugschlauch 18 ist Teil des Strömungspfads 80. Der Saugeingang 82 ist ein Eingang des Saug- schlauchs 18 bzw. ein Eingang einer Düse, wenn eine Düse an dem Saugschlauch 18 angeordnet ist.
In dem Strömungspfad 80 strömt ein bestimmter Saugfluidstrom 84 (Figur 3). Der Saugfluidstrom 84 ist abhängig von einer Öffnungsweite am Saugeingang 82. Die Öffnung kann beispielsweise durch eine Blende 86 abgedeckt sein und je nach Position dieser Blende 86 ist der Saugfluidstrom 84 unterschiedlich.
Eine Öffnungsweite des Saugeingangs 82 lässt sich beispielsweise über einen Abstand d der Blende 86 von einer Unterseite des Saugeingangs 82 charakte- risieren. Wenn d Null ist, dann ist der Saugeingang 82 vollständig geschlossen und es kann sich entsprechend auch kein Saugfluidstrom ausbilden. Wenn d einer Öffnungsbreite des Saugschlauchs 18 entspricht, dann liegt ein maximaler Saugfluidstrom 84 vor. Die entsprechende Abhängigkeit ist in Figur 3 gezeigt.
Die Blende 86 kann auch an einer Düse angeordnet sein. Durch Einführung des Abstands d der Blende 86 lassen sich systematisch im Betrieb des Staubsaugers 10 auftretende Zustände erfassen bzw. simulieren. Der Elektromotor 27 weist (mindestens) einen seinen Betrieb charakterisierenden Parameter auf. Beispielsweise ist der Parameter bei einem Einphasen- Reinschlussmotor (Universalmotor) der Motorstrom I. Bei einem elektronisch kommutierten Motor ist beispielsweise der entsprechende Parameter eine Position eines Rotors des Elektromotors bzw. eine Drehzahl des Elektromotors 27. Es besteht ein eindeutiger und insbesondere eineindeutiger Zusammenhang zwischen dem Saugfluidstrom 84 und dem entsprechenden Verlauf 88 des den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierenden Parameters. In Figur 3 ist dieser Verlauf 88 für den Beispielfall eines Elektromotors 27 dargestellt, wel- eher ein Universalmotor ist. Der entsprechende den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierende Parameter ist der Motorstrom I. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, kann für jede Öffnungsweite d der Blende 86 einem Saug- fluidstrom-Wert 84 ein eindeutiger Wert des den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierenden Parameters (dem Motorstrom) zugeordnet werden.
Es kann dann eine Strömungskennlinie 90 (Figur 4) aufgestellt werden, welche den (eindeutigen und insbesondere eineindeutigen) Zusammenhang zwischen dem Saugfluidstrom 84 und dem den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierenden Parameter angibt. Im Beispielfalle der Figur 4 ist diese Strömungs- kennlinie eine Kennlinie, welche den Zusammenhang zwischen dem Saugfluidstrom 84 und dem Motorstrom I angibt.
Grundsätzlich ist die Strömungskennlinie unterschiedlich, wenn unterschiedliche Saugschläuche 18 (bezüglich Länge und/oder Strömungsführung) oder unterschiedliche Düsen gewählt werden. Eine unterschiedliche Ausbildung des Saugaggregats 26 und insbesondere einer Turbineneinrichtung des Saugaggregats 26 bewirkt eine Modifikation des Strömungspfads 80 und damit auch eine unterschiedliche Strömungskennlinie. Auch Änderungen in der Strömungsführung zu dem Saugaggregat 26 hin bewirken eine andere Kenn- linie. Grundsätzlich kann dann dem Staubsauger 10 auch ein Strömungskennlinienfeld zugeordnet werden.
In Figur 5 ist der Verlauf des Saugfluidstroms 84 in Abhängigkeit von der Öffnungsweite d der Blende 86 für zwei unterschiedliche Arten von Saug- Schläuchen 18 gezeigt. Der Saugschlauch 1 ist im Vergleich zu dem Saugschlauch 2 strömungsoptimiert. Man erhält dadurch für den Saugschlauch 1 im Vergleich zu dem Saugschlauch 2 bei zunehmender Öffnungsweite d einen größeren Saugfluidstrom 84. Dies bewirkt, wie in Figur 6 gezeigt, einen größeren Wirkungsgrad des Staubsaugers 10, wenn er mit dem Saugschlauch 1 ausgestattet ist im Vergleich zu der Ausstattung mit dem Saugschlauch 2. Dem Elektromotor 27 (Figur 8(a)) ist eine Messeinrichtung 92 zugeordnet, welche den für den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierenden Parameter misst. Bei dem Beispielfall eines Universalmotors misst die Messeinrichtung 92 den Motorstrom. Im Beispielfall eines elektronisch kommutierten Motors (mit permanentmagnetischem Rotor) misst die Messeinrichtung 92 eine Rotorposition oder eine Drehzahl direkt oder indirekt. Beispielsweise wird über magnetfeldsensitive Sensoren der magnetische Fluss des Rotors gemessen oder es sind optische Sensoren vorgesehen. Es ist beispielsweise auch möglich, dass die Rotorposition über die in einer Spuleneinrichtung indizierte Gegenspannung erfasst wird.
Die Messeinrichtung 92 ist signalwirksam mit der Steuerungseinrichtung 62 verbunden. Die Messeinrichtung 92 liefert ihre Messdaten an die Steuerungs- einrichtung 62.
Die Steuerungseinrichtung 62 wiederum umfasst eine Speichereinrichtung 94. In der Speichereinrichtung 94 ist die Strömungskennlinie bzw. ist das Strömungskennlinienfeld des Staubsaugers 10 gespeichert.
Dem Elektromotor 27 ist ferner eine Einsteileinrichtung 96 zugeordnet. Die Einsteileinrichtung 96 stellt einen oder mehrere Beaufschlagungsparameter für den mindestens einen Elektromotor 27 für dessen Betrieb ein. Im Beispielfalle eines Universalmotors wird über die Einsteileinrichtung 96 eine Motorspannung (Klemmenspannung) an dem Elektromotor 27 eingestellt. Im Beispielfalle eines elektronisch kommutierten Elektromotors (insbesondere mit permanentmagnetischem Rotor) stellt die Einsteileinrichtung 96 entsprechende Kommutierungssignale für den Elektromotor 27 bereit. Bei diesen Kommutierungssignalen handelt es sich insbesondere um PWM-Signale.
Die Einsteileinrichtung 96 kann Teil der Steuerungseinrichtung 62 sein oder von dieser angesteuert sein.
Die Steuerungseinrichtung 62 umfasst eine Verarbeitungseinrichtung 98, an welcher eine Verarbeitung der Messsignale der Messeinrichtung 92 durchgeführt wird . Insbesondere wird eine Verknüpfung mit der Strömungskennlinie bzw. dem Strömungskennlinienfeld aus der Speichereinrichtung 94 durchgeführt. Aufgrund des eindeutigen Zusammenhangs zwischen dem den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierenden Parameter, welcher durch die Mess- einrichtung 92 gemessen wird, und dem Saugfluidstrom ist, wenn dieser
Parameter gemessen und damit bekannt ist, auch ein Saugfluidstrom bekannt. Daraus können dann entsprechende Steuerungsvorgänge bzw. Regelungsvorgänge initiiert bzw. durchgeführt werden. Insbesondere stellt die Messeinrichtung 92 zeitaufgelöst Signale bereit.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird durch die Verarbeitungseinrichtung 98 der "Langzeitverlauf" beispielsweise über mehrere Minuten erfasst, wobei kurzzeitige Änderungen bei dieser Auswertung nicht berücksichtigt werden. Wenn der Saugfluidstrom 84 bei einer solchen Langzeitbeobachtung abnimmt, dann dürfte ein Hauptgrund ein Zusetzen des Filters 22 sein. Entsprechend kann dann die Steuerungseinrichtung 62, welche signalwirksam mit der Fremdluftventileinrichtung 33 verbunden ist, durch entsprechende Ansteuerung der Fremdluftventileinrichtung 33 eine Filterabreinigung bewirken.
Grundsätzlich ist es so, dass ein Saugsystem je effizienter ist, desto größer der Saugfluidstrom 84 (bei gleich ausgebildetem Saugaggregat 26) ist. Desto größer ist allerdings auch der Geräuschpegel . Erfindungsgemäß umfasst die Steuerungseinrichtung 62 eine Regeleinrichtung 100, durch die ein Regelkreis ausbildbar ist. Bei diesem Regelkreis wird über die Messeinrichtung 92 der den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierende Parameter gemessen und die Regeleinrichtung 100 (welche insbesondere der Verarbeitungseinrichtung 98 ist) bereitgestellt. Das Regelziel ist, den Saugfluidstrom auf einem definierten und beispielsweise konstanten Wert zu halten, welcher insbesondere unterhalb eines maximalen Saugfluidstroms liegt, das heißt gegenüber diesem gedrosselt ist. Über die Strömungskennlinie bzw. das Strömungskennlinienfeld ist dabei die Verknüpfung zwischen dem den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierenden Parameter und dem Saugfluidstrom gegeben. Das Regelziel ist also, den definierten Wert des Saugfluidstroms einzustellen bzw. zu halten. Das Regelziel wird erreicht, indem eine Steuergröße entsprechend eingestellt wird . Die Steuergröße wiederum ist ein Beaufschlagungsparameter für den Elektromotor 27, welcher über die Einsteileinrichtung 96 eingestellt wird.
Im Beispielfalle eines Universalmotors ist diese Steuergröße (Einsteilgröße) eine Motorspannung (Klemmenspannung) des Elektromotors 27.
Im Beispielfalle eines elektronisch kommutierten Elektromotors 27 ist die ent- sprechende Steuergröße das Signal für die elektronische Kommutierung, welches einer Spuleneinrichtung des Elektromotors 27 bereitgestellt wird .
In Figur 7 ist die Kurve 84 für den Verlauf des Saugfluidstroms in Abhängigkeit von der Öffnungsweite d aus Figur 3 nochmals gezeigt.
Mit dem Bezugszeichen 102 ist der Verlauf eines Saugfluidstroms gezeigt, wenn das eben genannte Regelverfahren eingesetzt wird . Das Regelziel ist da- bei, den Saugfluidstrom auf einem (näherungsweise) konstanten Wert 104 zu halten. Dieser konstante Wert liegt beispielsweise im Bereich zwischen 15 l/s und 40 l/s. Er liegt insbesondere im Bereich zwischen 20 l/s und 30 l/s. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt er bei ca. 25 l/s. Der Saugfluidstrom soll auf dem konstanten Wert 104 auch bei Variation der Öffnungsweite d (mindestens abschnittsweise) gehalten werden. Das Regelziel ist es also, den Saugfluidstrom zu halten, das heißt dieser kann sich innerhalb eines Funktionsbereichs des Regelkreises nicht an die Öffnungsweite d anpassen, sondern wird festgehalten.
Bei der genannten Regelstrategie, bei der der Saugfluidstrom gedrosselt wird (beispielsweise auf den konstanten Wert 104), ergibt sich bei effizienter Saugleistung eine verringerte Geräuschentwicklung . Darüber hinaus wird der Elektromotor 27 energiesparend betrieben. Dies wiederum ist vorteilhaft, wenn der Staubsauger 10 über die Batterieeinrichtung 63 betrieben wird .
Insbesondere ist dem Regelungsverfahren ein Funktionsbereich zugeordnet, welcher durch einen unteren Grenzwert 104 des den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierenden Parameters vorgegeben ist. Der untere Grenzwert ent- spricht damit auch einem unteren Grenzwert für den Saugfluidstrom. Der Funktionsbereich 108 schließt sich an den unteren Grenzwert 106 an. Wenn der den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierende Parameter oberhalb des unteren Grenzwerts 106 liegt, dann kann das Regelungsverfahren durchgeführt werden. Unterhalb des Grenzwerts 106 ist eine Durchführung des Regelungsverfahrens nicht sinnvoll, weil hier der Saugfluidstrom zu klein ist, das heißt die Öffnungsweite d der Blende 86 zu klein ist.
Das Regelungsverfahren wird anhand der Figuren 8(b) bis 10 erläutert: Der Elektromotor 27 weist eine Motorkennlinie (Referenzkennlinie) auf, welche den Zusammenhang zwischen dem den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierenden Parameter und dem Beaufschlagungsparameter charakterisiert. Bei einem Beispiel eines Universalmotors als Elektromotor 27 gibt diese Motorkennlinie den Zusammenhang zwischen Motorstrom und Motorspannung (Klemmenspannung) an. In Figur 10 ist diese Motorkennlinie mit dem Bezugszeichen 110 bezeichnet.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass eine Versorgungsspannung an dem Staubsauger 10 gemessen wird . Die Steuerungseinrichtung 62 umfasst dazu eine Versorgungsspannungs-Messeinrichtung 112 oder steht in signalwirksamer Verbindung mit dieser. Die Versorgungsspannung wie eine Netz- Spannung kann grundsätzlich Schwankungen unterliegen. Diese Schwankungen können dann in dem Regelvorgang kompensiert werden.
Bei dem Ablaufschema gemäß Figur 8(b) erfolgt bei 114 eine Messung des den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierenden Parameters. Bei einem Uni- versalmotor erfolgt eine Strommessung . Das Regelziel ist ein definierter Wert des Saugfluidstroms 84. Gemäß der Strömungskennlinie bzw. dem Strömungskennlinienfeld ist ein bestimmter Strom zugeordnet. Wenn eine Abweichung vorliegt, dann wird die Steuergröße Motorspannung variiert. Dazu wird zunächst bei 116 ein Vergleich zwischen Motorstrom und Motorspannung mit Hilfe der Motorkennlinie 110 durchgeführt. Wenn Abweichungen bei 118 erkannt werden, dann wird bei 120 die Motorspannung verändert, das heißt je nach Abweichung erhöht oder reduziert. Wenn keine Abweichung erkannt wird, wird bei 114 der nächste Strommessvorgang ohne Spannungsänderung ausgewertet.
Dadurch lässt sich eine Regelung auf einem definierten und insbesondere konstanten Saugfluidstrom erreichen .
Ergibt beispielsweise die Strommessung bei 114 den Wert 122 gemäß Figur 10, welcher von der Motorkennlinie 110 nach unten abweicht, dann wird bei 120 die Spannung so weit erhöht, bis der Wert (Bezugszeichen 124) auf der Motorkennlinie 110 liegt. Die Motorkennlinie 110 ist eine Kennlinie des Elektromotors 27. Für unterschiedlich ausgebildete Elektromotoren 27 ist sie unterschiedlich. Sie kann für gleiche Elektromotoren 27 in unterschiedlichen Saugern unterschiedlich sein.
In Figur 9 ist der Leistungsverlauf gezeigt. Die Kurve 126 entspricht dem Leistungsverlauf, wenn das erfindungsgemäße Regelungsverfahren eingesetzt wird. Man erkennt, dass im Funktionsbereich 108 die Leistung unter einer mittleren Leistung 128 liegt. Es herrscht also ein effektiver Saugbetrieb mit minimierter Geräuschentwicklung .
Wenn der untere Grenzwert unterschritten wird, das heißt aus dem Funktionsbereich 108 herausgetreten wird, nimmt die Leistung zu. In diesem Fall ist es sinnvoll, wenn das beschriebene Regelverfahren nicht mehr verwendet wird, das heißt insbesondere der Saugbetrieb nicht mehr entsprechend geregelt wird .
In Figur 9 zeigt die Kurve 130 einen Vergleichsfall ohne Regelung. Man erkennt, dass im Funktionsbereich 108 die Leistungsaufnahme des Staubsaugers 10 verringert ist.
Über die Verarbeitungseinrichtung 98 lässt sich beispielsweise auch eine Sicherheitsfunktion des Staubsaugers 10 realisieren. Wenn beispielsweise ein Schwellenwert des Parameters, welcher den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisiert, und/oder ein bestimmter Luftstrom unterschritten wird, dann veranlasst die Verarbeitungseinrichtung 98 eine
Leistungsreduktion im Saugaggregat 26. Nach einem Warte Intervall wird dann der Regelbetrieb wieder eingestellt. Falls eine solche Leistungsreduktion einmal oder mehrmals notwendig werden sollte, dann sorgt die Verarbeitungs- einrichtung 26 für eine Abschaltung des Staubsaugers 10. Dadurch kann das Saugsystem vor hohen Unterdrücken geschützt werden. Beispielsweise kann eine Verstopfung durch Schmutz des Saugschlauchs 18 oder einer Saugdüse oder auch des Saugeinlasses 16 durch einen angesaugten Schwimmer zum Unterschreiten der Schwellenwerte führen.
Insbesondere ist an dem Staubsauger 10 eine Schalteinrichtung 132 (Figur 8(a)) angeordnet, durch welche Betriebsmodi über die Steuerungseinrichtung 62 einstellbar sind. Ein solcher einstellbarer Betriebsmodus ist beispielsweise ein Saugbetrieb mit einer erfindungsgemäßen Regelung über die Regeleinrichtung 100 wie oben beschrieben. Ein solcher Betrieb ist optimiert für geringe Geräuschentwicklung und hohe Energieeffizienz. Ein weiterer möglicher Betriebsmodus ist ein Saugbetrieb ohne Regelung gemäß dem Regelkreis. Ein solcher Betrieb ist insbesondere sinnvoll, um einen maximalen Luftstrom zu erreichen. Ein Saugbetrieb ohne Regel ist insbesondere für das Ansaugen von Grobschmutz sinnvoll . Weiterhin ist beispielsweise über die Schalteinrichtung 132 einstellbar, dass der maximale Luftstrom vorliegt.
Beispielsweise kann über die Schalteinrichtung 132 auch ein Wassersaugbetrieb eingestellt werden. Es erfolgt dann eine solche Regelung, dass das Wassersaugen optimiert funktioniert.
Beispielsweise kann auch ein Blasbetrieb insbesondere ohne Regelung eingestellt werden. Beispielsweise kann über die Schalteinrichtung 132 auch ein Betriebsmodus für einen Betrieb einer Bürste eingestellt werden, welche durch das Saugaggregat mit mindestens näherungsweise konstantem Luftstrom rotierend an- getrieben wird. Insbesondere wird der mindestens näherungsweise konstante Luftstrom entsprechend dem erfindungsgemäßen Regelungsverfahren eingestellt. Das erfindungsgemäße Saugsystem kann auch bei anderen Anwendungen wie beispielsweise einer Saug-Kehrmaschine realisiert sein.
Die Strömungskennlinie bzw. das Strömungskennlinienfeld und auch die Motorkennlinie 110 sind in der Speichereinrichtung 94 gespeichert.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird an dem Staubsauger 10 oder einem bezüglich der Strömungsführung baugleichen Typ die Strömungskennlinie bzw. das Strömungskennlinienfeld ermittelt. Dazu wird die Öffnungsweite d variiert und dabei jeweils für einen bestimmten Wert von d der den Betrieb des Elektromotors 27 charakterisierende Parameter gemessen sowie die Saug- fluidströmung beispielsweise über einen Massendurchflussmesser gemessen. Dadurch lässt sich dann die Kennlinie aufstellen und in der Speichereinrichtung 94 speichern. Die Motorkennlinie 110 des Elektromotors 27 ist bekannt bzw. wird auch ausgemessen und in der Speichereinrichtung 94 gespeichert.
Über die gespeicherte Strömungskennlinie bzw. das gespeicherte Strömungskennlinienfeld lassen sich dann die erwähnten Betriebsmodi durchführen.
Bezugszeichenliste Staubsauger
Schmutzsammelbehälter
Saugkopf
Saugeinlass
Saugschlauch
Saugauslass
Filtereinrichtung
Filter
Absaugleitung
Elektromotoreinrichtung
Saugaggregat
Elektromotor
Gebläse
Saugströmung
Schmutzseite
Fremdluftventileinrichtung
Fremdluftventil
Ventilhalterung
Ventilteller
Schließfeder
Filterhalterung
Anschlagfeder
Seitliche Öffnung
Reinseite
Elektromagnet
Ringraum
Führungshülse
Eisenplatte
Stirnkante
Steuerungseinrichtung Batterieeinrichtung
Batterie
Batteriefach
Klappe
Strömungspfad
Saugeingang
Saugfluidstrom
Blende
Verlauf
Strömungskennlinie
Messeinrichtung
Speichereinrichtung
Einsteileinrichtung
Verarbeitungseinrichtung
Regeleinrichtung
Verlauf Saugfluidstrom
Konstanter Wert
Grenzwert
Funktionsbereich
Motorkennlinie
Versorgungs- Messeinrichtung
Messung
Vergleich
Abweichung
Spannungsänderung
Wert
Wert
Kurve
Mittlere Leistung
Kurve
Schalteinrichtung

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Einstellen eines Saugsystems, welches ein Saugaggregat mit mindestens einem Elektromotor, einen Saugeingang, einen Strömungspfad zwischen dem Saugeingang und dem Saugaggregat und eine Steuerungseinrichtung für den Saugbetrieb aufweist, bei dem an dem Saugsystem oder einem baugleichen Saugsystem ein Saugfluidstrom in dem Strömungspfad variiert wird und bei einem entsprechenden Saugfluidstrom ein elektrischer Motorstrom als den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierender Parameter gemessen wird, eine Strömungskennlinie oder ein Strömungskennlinienfeld, welche oder welches einen Zusammenhang zwischen dem Saugfluidstrom und dem Parameter des mindestens einen Elektromotors darstellt, aufgestellt wird und die Strömungskennlinie oder das Strömungskennlinienfeld in der Steuerungseinrichtung gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugfluidstrom durch variierende Positionierung einer Blende variiert wird .
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei fester Position der Blende der den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter gemessen wird .
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende an dem Saugeingang variierend positioniert wird .
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugeingang an einem Saugschlauch angeordnet ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein eindeutiger und insbesondere eineindeutiger Zusammenhang zwischen dem Saugfluidstrom und dem den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierenden Parameter vorliegt.
7. Verfahren zum Betreiben eines Saugsystems, welches ein Saugaggregat mit mindestens einem Elektromotor, einen Saugeingang, einen Strömungspfad zwischen dem Saugeingang und dem Saugaggregat und eine Steuerungseinrichtung für den Saugbetrieb umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinrichtung eine Strömungskennlinie oder ein Strömungskennlinienfeld gespeichert ist oder wird, welches den Zusammenhang zwischen einem Saugfluidstrom in dem Strömungspfad und einem elektrischem Motorstrom als einen den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierenden Parameter darstellt, dass der Saugbetrieb aufgrund von Werten der Strömungskennlinie oder des Strömungskennlinienfelds gesteuert und/oder geregelt wird und dass ein Regelkreis vorgesehen ist, welcher mindestens abschnittsweise den Saugfluidstrom auf einen definierten und insbesondere konstanten Wert einstellt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter gemessen wird und aus der Strömungskennlinie oder dem Strömungskennlinienfeld ist der zugehörige Saugfluidstrom ist bekannt und/oder wird ermittelt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter zeitaufgelöst gemessen wird .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass über Werte der Strömungskennlinie oder des Strömungskennlinienfelds ein oder mehrere Beaufschlagungsparameter für den mindestens einen Elektromotor eingestellt werden, wobei insbesondere der den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter und ein Beaufschlagungsparameter für den mindestens einen Elektromotor über eine Motorkennlinie zusammenhängen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motorspannung des mindestens einen Elektromotors ein einstellbarer Beaufschlagungsparameter ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messgröße für den Regelkreis der den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierende Parameter ist, eine Stellgröße ein Beaufschlagungsparameter für den mindestens einen Elektromotor ist und ein Regelziel der definierte Wert des Saugfluidstroms ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelgröße mit der Messgröße über die Strömungskennlinie oder das Strömungskennlinienfeld verknüpft ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motorstrom gemessen wird und das Regelziel über Einstellung der elektrischen Motorspannung erreicht wird, wobei insbesondere die elektrische Motorspannung und der elektrische Motorstrom über eine Motorkennlinie des mindestens einen Elektromotors verknüpft sind .
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungsspannung des mindestens einen Elektromotors gemessen wird und bei der Einstellung der elektrischen Motorspannung Versorgungs- spannungsschwankungen berücksichtigt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder die Drehzahl eines Rotors des mindestens einen Elektromotors direkt oder indirekt gemessen wird und das Regelziel über Einstellung eines Kommutierungssignals an eine Spuleneinrichtung des mindestens einen Elektromotors erreicht wird .
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Wert des Saugfluidstroms des Regelziels unterhalb eines maximalen Saugfluidstroms liegt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Saugfluidstrom des Regelziels in einem Bereich zwischen 15 l/s und 40 l/s liegt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dem Regelkreis ein Funktionsbereich zugeordnet ist, welcher durch einen unteren Grenzwert des Saugfluidstroms und/oder des den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierenden Parameters vorgegeben ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkreis bei Unterschreiten des unteren Grenzwerts nicht wirksam ist oder nicht wirksam gemacht wird und insbesondere automatisch nicht wirksam gemacht wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 20, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung, durch welche mindestens zwei der folgenden unterschiedlichen Betriebsarten einstellbar sind :
Saugbetrieb mit einer Regelung gemäß dem Regelkreis;
Saugbetrieb ohne Regelung gemäß dem Regelkreis;
Wassersaug betrieb;
Blasbetrieb ohne Regelung gemäß dem Regelkreis;
Betrieb einer Bürste, welche durch das Saugaggregat mit mindestens näherungsweise konstantem Luftstrom rotierend angetrieben wird;
maximaler Luftstrom.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mittels zeitlicher Überwachung des den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisierenden Parameters ein Filter- abreinigungssignal für einen Filter in dem Strömungspfad erzeugt wird .
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten eines Schwellenwerts des Parameters, welcher den Betrieb des mindestens einen Elektromotors charakterisiert, und/oder eines bestimmten Luftstroms eine Leistungsreduktion im Saugaggregat durchgeführt wird .
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Warte Intervall ein Regelbetrieb eingestellt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einmaliger Wiederholung eines Leistungsreduktionsvorgangs das Saugaggregat abgeschaltet wird .
26. Saugsystem, umfassend ein Saugaggregat mit mindestens einem
Elektromotor (27), einen Saugeingang (82), einen Strömungspfad (80) zwischen dem Saugeingang (82) und dem Saugaggregat (26) und eine Steuerungseinrichtung (62) für den Saugbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinrichtung (62) eine Strömungskennlinie (90) oder ein Strömungskennlinienfeld, welche oder welches einen Zusammenhang zwischen einem Saugfluidstrom (84) in dem Strömungspfad (80) und einem elektrischem Motorstrom als Parameter (I) des mindestens einen Elektromotors (27), welcher den Betrieb des
mindestens einen Elektromotors (27) charakterisiert, darstellt.
27. Saugsystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerungseinrichtung (62) die Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 7 bis 26 gesteuert ist.
28. Saugsystem nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (132), durch welche mindestens einer der folgenden Betriebsmodi einstellbar ist:
Saugbetrieb mit einer Regelung gemäß dem Regelkreis;
Saugbetrieb ohne Regelung gemäß dem Regelkreis;
Wassersaug betrieb;
Blasbetrieb ohne Regelung gemäß dem Regelkreis;
Betrieb einer Bürste, welche durch das Saugaggregat mit mindestens näherungsweise konstantem Luftstrom rotierend angetrieben wird;
maximaler Luftstrom.
29. Saugsystem nach einem der Ansprüche 26 bis 28, gekennzeichnet durch mindestens ein Filter (22), welches in dem Strömungspfad (80) angeordnet ist, wobei eine Filterabreinigung durch die Steuerungseinrichtung (62) steuerbar und insbesondere initiierbar ist und/oder eine Filteranzeige ansteuerbar ist.
30. Saugsystem nach einem der Ansprüche 26 bis 29, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (92) für den den Betrieb des mindestens einen Elektromotors (27) charakterisierenden Parameter, welche signalwirksam mit der Steuerungseinrichtung (62) verbunden ist.
31. Saugsystem nach einem der Ansprüche 26 bis 30, gekennzeichnet durch eine Einsteileinrichtung (96) für den mindestens einen Elektromotor (27), welcher signalwirksam mit der Steuerungseinrichtung (62) verbunden ist.
32. Saugsystem nach einem der Ansprüche 26 bis 31, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Staubsauger.
33. Saugsystem nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugsystem an einer Saug-Kehrmaschine angeordnet ist.
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