DE10256089A1 - Cleaning system with base station - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine neue Anlage zum Behandeln von Böden mit einer mobilen, motorisch angetriebenen Vorrichtung und einer Basisstation zum Regenerieren der mobilen Vorrichtung, wobei die Basisstation über eine zusätzliche motorische Transporteinrichtung zum Hinein- und Hinausbewegen der mobilen Vorrichtung verfügt.The invention relates to a new system for treating floors with a mobile, motor-driven device and a base station for regenerating the mobile device, the base station having an additional motorized transport device for moving the mobile device in and out.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Behandeln von Böden. Dabei geht es der Erfindung insbesondere um die Reinigung von Böden, jedoch auch andere Behandlungsvorgänge, etwa das Beschichten mit flüssigen Pflegemitteln oder anderen Behandlungsflüssigkeiten. Die Erfindung richtet sich dabei auf eine Anlage, die zum einen eine motorisch angetriebene Vorrichtung aufweist, die im Folgenden als mobile Vorrichtung bezeichnet wird und die eigentliche Behandlung durchführt, und zum anderen eine Basisstation aufweist, die zum Regenerieren der mobilen Vorrichtung in bestimmten Abständen dient. Die mobile Vorrichtung bewegt sich also motorisch angetrieben über die zu behandelnde Bodenfläche und kehrt in bestimmten Abständen zu der Basisstation zurück, um regeneriert zu werden.The present invention relates to a system for treating floors. The invention is particularly concerned with cleaning floors, however other treatments, such as coating with liquid Care products or other treatment fluids. The invention aims relate to a system that is a motor-driven Device that hereinafter referred to as a mobile device and carries out the actual treatment, and on the other hand a base station having to regenerate the mobile device in certain intervals serves. The mobile device thus moves via the motor floor area to be treated and returns at certain intervals back to the base station, to be regenerated.
Anlagen dieser Art, bei denen die mobile Vorrichtung Reinigungsaufgaben erfüllt, sind an sich bekannt.Installations of this type, in which the mobile device cleaning tasks are known per se.
Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine technisch verbesserte Anlage dieser Art anzugeben.The present invention lies based on the technical problem, a technically improved system of this type.
Die Erfindung richtet sich auf eine Anlage, bei der die Basisstation eine motorisch angetriebene Transporteinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, die mobile Vorrichtung für das Regenerieren in die Basisstation hinein zu transportieren und aus der Basisstation hinaus zu transportieren.The invention is directed to a System in which the base station has a motor-driven transport device which is designed to regenerate the mobile device to transport into and out of the base station to transport out.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung dargestellt. Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zum Wischen von Fußböden. In der folgenden Beschreibung wird allerdings zwischen dem Vorrichtungsaspekt und dem Verfahrensaspekt der Erfindung nicht im Einzelnen unterschieden, so dass die gesamte Offenbarung im Hinblick auf beide Kategorien zu verstehen ist.Preferred configurations of the invention are in the dependent claims and shown in the following description. The invention aims also refer to a method of wiping floors. In the description below is, however, between the device aspect and the procedural aspect the invention is not distinguished in detail, so that the entire Revelation is to be understood in terms of both categories.
Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip besteht also darin, die Basisstation mit einer motorischen Einrichtung zum Hinein- und Hinaustransportieren der mobilen Vorrichtung auszustatten, obwohl die mobile Vorrichtung selbst motorisch angetrieben ist. Im Gegensatz zu konventionellen Anlagen, bei denen die mobile Vorrichtung sich mit Hilfe ihres Antriebs zu der Basisstation bewegt und beispielsweise an oder unter entsprechenden Anschlüssen für die Regenerierung "parkt", ist die erfindungsgemäße Basisstation mit einem eigenen motorischen Mechanismus, der Transporteinrichtung, versehen. Damit lässt sich die mobile Vorrichtung in eine bestimmte Lage bringen, ohne dass hinsichtlich der baulichen Ausgestaltung der Basisstation und der baulichen Ausgestaltung der mobilen Vorrichtung und ihres Antriebs selbst darauf Rücksicht genommen werden müsste, dass die mobile Vorrichtung mit Hilfe ihres eigenen Antriebs in die geeignete Position gelangen können muss. Beispielsweise kann die Transporteinrichtung der erfindungsgemäßen Basisstation die mobile Vorrichtung auch anheben, wozu deren Antrieb in vielen Fällen nicht im Stande sein wird. Im Übrigen kann die Transporteinrichtung in der Basisstation, wenn gewünscht oder erforderlich, relativ große Kräfte aufbringen, die der motorische Antrieb der mobilen Vorrichtung, die ja beispielsweise von einem elektrischen Akku oder dergleichen versorgt wird, nicht oder nur bei einer im Übrigen nicht notwendigen großzügigen Auslegung dieses Antriebs, aufbringen kann.The basis of the invention So the principle is to base the base with a motor Device for transporting the mobile device in and out equip, although the mobile device itself is motor-driven. In contrast to conventional systems in which the mobile device moves to the base station with the help of its drive and, for example, on or under appropriate connections "Park" for regeneration is the base station according to the invention with its own motorized mechanism, the transport device, Mistake. With that you can position the mobile device in a specific position without with regard to the structural design of the base station and structural design of the mobile device and its drive itself respect for that should be taken that the mobile device with the help of its own drive into the appropriate one Position must be able to reach. For example, the transport device of the base station according to the invention also lift the mobile device, which in many cases does not drive it will be able to. Furthermore can the transport device in the base station if desired or required relatively large personnel apply the motor drive of the mobile device, which, for example, from an electric battery or the like is not supplied or only with a generous interpretation that is otherwise not necessary this drive, can muster.
Vorzugsweise weist die mobile Vorrichtung ein Wischtextil auf, mit dem sie den Boden zum Reinigen oder aus anderen Gründen wischt. Das Regenerieren beinhaltet dann vorzugsweise das Reinigen des Wischtextils oder das Austauschen des Wischtextils gegen ein gereinigtes oder ein neues Wischtextil. Der Begriff "Wischtextil" ist dabei sehr allgemein zu verstehen und kann alle möglichen faserbasierenden flächigen Erzeugnisse beinhalten, mit denen ein Boden gewischt werden kann. Es kann sich also um Vliese, Lappen, pelzartige oder papierähnlichen Textilien und anderes handeln.The mobile device preferably has Wipe on with which they can clean the floor or other establish wipes. The regeneration then preferably includes cleaning the Wiping textile or replacing the wiping textile with a cleaned one or a new wiping cloth. The term "wiping textile" is to be understood very generally and can do all sorts fiber-based sheet Contain products with which a floor can be wiped. So it can be fleeces, rags, fur-like or paper-like Trade textiles and other things.
Die Basisstation beinhaltet bei einer Ausgestaltung der Endung eine schräge Ebene, auf der das Regenerieren der mobilen Vorrichtung stattfindet und auf die die mobile Vorrichtung daher durch die Transporteinrichtung gebracht wird. Die schräge Ebene kann eine bessere Zugänglichkeit der Unterseite der mobilen Vorrichtung gewährleisten und damit das Reinigen oder Austauschen eines Wischtextils oder ein anderweitiges Regenerieren erleichtern.The base station includes one Design of the ending an inclined plane on which the regeneration the mobile device takes place and on which the mobile device is therefore brought through the transport device. The inclined plane can better accessibility ensure the underside of the mobile device and thus cleaning or replacing a wiping cloth or other regeneration facilitate.
Die motorisch angetriebene Transporteinrichtung der Basisstation beinhaltet mindestens einen vorzugsweise zwei Hebel, die dazu ausgelegt sind, die mobile Vorrichtung zu greifen. Die gegriffene mobile Vorrichtung wird dann durch die Hebel in die Basisstation hineingezogen oder -gehoben.The motor-driven transport device the base station contains at least one, preferably two levers, which are designed to grip the mobile device. The gripped mobile device is then levered into the base station drawn in or raised.
Der oder die beiden Hebel sind vorzugsweise mit einem Mechanismus versehen, der an entsprechend ausgestalteten Aufnahmen der mobilen Vorrichtung verrastet, wenn diese gegriffen wird. Dabei soll die Verrastung vorzugsweise im weiteren Verlauf des Transports der mobilen Vorrichtung in die Basisstation wieder gelöst werden, wobei die Hebel auch nach dem Lösen der Verrastung dazu dienen können, den Transportvorgang in der Basisstation zu führen.The one or two levers are preferred provided with a mechanism that on appropriately designed Recordings of the mobile device locked when gripped becomes. The latching should preferably continue in the further course the transport of the mobile device into the base station again solved be, the levers can also serve the after releasing the latch To carry out the transport process in the base station.
Beispielsweise kann es sich bei dem Rastmechanismus um eine federnd gelagerte Stiftkupplung handeln. Die Kupplungsstifte können eine entsprechende Aufnahme hintergreifen und an einem Hinterschnitt verrasten. Vorzugsweise sind die Kupplungsstifte an den Hebeln vorgesehen und die Aufnahme mit dem Hinterschnitt an der mobilen Vorrichtung. Die federnd gelagerten Kupplungsstifte können durch eine weitere mechanische Einrichtung in der Basisstation oder auch durch eine schräge Ebene an der Einrichtung der Basisstation mit dem Hinterschnitt, über welcher schrägen Ebene die Stifte bei Ausübung von entsprechend gerichteten Kräften hochlaufen können, aus der Verrastung gelöst werden. Danach können die Stifte beispielsweise in einer Nut ohne weiteren Hinterschnitt entlanglaufen, um so als Führung zu dienen.For example, the locking mechanism can be a spring-mounted pin coupling. The coupling pins can reach behind a corresponding receptacle and lock onto an undercut. The coupling pins are preferably provided on the levers and the receptacle with the undercut on the mobile device. The spring-mounted coupling pins can by a further mechanical device in the base station or also by an inclined plane on the device of the base station with the undercut, over which inclined plane the pins when exerting correspondingly directed forces can run up, be released from the latch. The pins can then run in a groove, for example, without a further undercut, in order to serve as a guide.
Die Basisstation reinigt die mobile Vorrichtung vorzugsweise dadurch, dass sie sie über eine Auspresswalze führt, durch die die in einem Wischtextil noch enthaltene oder zum Reinigung des Wischtextils zuvor aufgebrachte Reinigungsflüssigkeit aus dem Wischtextil ausgedrückt wird, so dass der damit verbundene Schmutz mit entfernt wird. Sinngemäß gilt dies auch für das Auspressen von Behandlungsflüssigkeiten, die nicht der Reinigung dienen. Die Auspresswalze wird mit einem vorzugsweise einstellbaren Druck auf die mobile Vorrichtung gepresst. Beispielsweise kann die Auspresswalze exzentrisch gelagert sein oder können die Führungseinrichtungen für die mobile Vorrichtung gegenüber der Auspresswalze einstellbar sein.The base station cleans the mobile Device preferably by passing it over a squeeze roller which are still contained in a wiping textile or for cleaning of the wiping textile previously applied cleaning liquid from the wiping textile expressed so that the associated dirt is also removed. This applies analogously also for squeezing treatment fluids, that are not for cleaning. The squeeze roller is equipped with a preferably adjustable pressure pressed onto the mobile device. For example, the squeezing roller can be mounted eccentrically or can the management facilities for the mobile device opposite the Squeeze roller adjustable.
Ferner ist bevorzugt, das Wischtextil nach dem Auspressen neu mit einer Reinigungsflüssigkeit oder anderer Flüssigkeit zu befeuchten. Bei einer besonderen Ausgestaltung wird dabei Reinigungsflüssigkeit verwendet, die in der Basisstation wieder verwertet wird, also zu einem vorherigen Zeitpunkt bereits ausgepresst wurde. Dabei kann die Basisstation ein Filter, insbesondere ein Durchlauffilter, für die Reinigungsflüssigkeit aufweisen.Also preferred is the wiping textile after squeezing with a cleaning liquid or other liquid to moisturize. In a special embodiment, cleaning fluid is used used, which is recycled in the base station, so too has already been squeezed at a previous time. It can the base station is a filter, in particular a continuous filter, for the cleaning liquid exhibit.
Das neue Befeuchten kann zum einen dazu dienen durch ein neues Auspressen die Reinigung zu wiederholen und zu verbessern. Zum Zweiten kann es gewünscht sein, das Wischtextil vor einem neuen Wischen des Fußbodens etwas zu befeuchten oder tatsächlich zu nässen. Bevorzugt ist insbesondere, dass die Reinigungsanlage auch einen zwei- oder mehrstufigen Wischvorgang durchführen kann, indem die mobile Vorrichtung zunächst relativ nass wischt und danach die noch auf dem Fußboden befindliche Flüssigkeit aufnimmt, indem sie eher trocken nachwischt.On the one hand, the new moistening can serve to repeat the cleaning by pressing again and improve. Secondly, the wiping textile may be desired before wiping the floor again something to moisturize or actually to wet. It is particularly preferred that the cleaning system also has a can perform two or multi-stage wiping by the mobile Device first relatively wet wipes and then the one still on the floor liquid by wiping dry rather.
Ferner kann die Basisstation mit einer zusätzlichen Einrichtung versehen sein, die ein Auswechseln eines Wischtextils ermöglicht, indem dieses von einem Haftverschluss (sog. Klettverschluss o. ä.) an der mobilen Vorrichtung abgezogen wird. Daraufhin wird mit einem neuen bzw. gereinigten Wischtextil weitergearbeitet, das auf den Haftverschluss wieder aufgebracht wird. Dies geschieht bei dieser Ausgestaltung selbsttätig durch die Basisstation.The base station can also be used an additional Be provided device that a replacement of a wiping textile allows by this from an adhesive fastener (so-called Velcro or similar) on the mobile device is withdrawn. Then comes up with a new one or cleaned wiping textile continued on the adhesive fastener is applied again. This happens with this configuration automatic through the base station.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage können der Verschmutzungsgrad des zu reinigenden Bodens, des verwendeten Wischtextils, der Reinigungsflüssigkeit in der Basisstation und/oder des Filters für die Reinigungsflüssigkeit gemessen und überwacht werden, was vorzugsweise auf optischem bzw. optoelektonischem Weg geschieht.In the system according to the invention can the Degree of soiling of the floor to be cleaned, of the wiping textile used, the cleaning liquid in the base station and / or the filter for the cleaning liquid are measured and monitored, which is preferably done optically or optoelectronically.
Die Erfindung richtet sich insbesondere aber auch auf die mobile Vorrichtung zum Wischen von flachen Oberflächen, bei der der Antrieb bei einer Bewegung der Vorrichtung durch den Antrieb innerhalb einer durch die Wischfläche erfassten Bahnbreite liegt.The invention is particularly directed but also on the mobile device for wiping flat surfaces the drive when the device moves by the drive lies within a web width covered by the wiping surface.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist also der Antrieb innerhalb einer durch das Wischen erfassten Bahnbreite angeordnet. Dies bedeutet insbesondere, dass der Antrieb nicht außerhalb der beim Wischen erfassten Bahnbreite stört, wenn beispielsweise knapp entlang einer Bodenkante gewischt werden soll. Die Erfindung ermöglicht hier, mit der Wischfläche in einen relativ geringen Abstand zu dieser Kante zu kommen oder ganz ohne solchen Abstand zu wischen, weil der Antrieb, etwa ein zwischen der durch das Wischen erfassten Bahnbreite und dem Bodenrand laufendes Rad als Antriebsteil, innerhalb der erfassten Bahnbreite angeordnet ist.In the configuration according to the invention that is, the drive within a path width covered by the wiping arranged. In particular, this means that the drive is not outside the disturbing web width detected when wiping, if, for example, scarce to be wiped along a bottom edge. The invention here enables with the wiping surface to come at a relatively short distance from this edge or without wiping such a distance because the drive, about a between the web width detected by wiping and the bottom edge running wheel as drive part, within the detected web width is arranged.
Dabei wird der Antrieb zu einem wesentlichen Teil oberhalb der zu wischenden Oberfläche liegen. Insbesondere ist der Antrieb vorzugsweise über der Wischfläche angeordnet, er kann jedoch in der Bewegungsrichtung im Prinzip auch vor oder hinter der Wischfläche angeordnet sein, solange er in der Bahnbreite bleibt.The drive becomes essential Part of the surface to be wiped. In particular is the drive preferably over the wiping surface arranged, but it can in principle also in the direction of movement in front of or behind the wiping surface be arranged as long as it remains in the web width.
Damit bietet die Erfindung auch die Möglichkeit, im Verhältnis zu der wesentlich auch durch den Antrieb bestimmten Baugröße der Vorrichtung eine relativ breite Wischfläche vorzusehen.The invention thus also offers the Possibility, in relation to to the size of the device, which is also essentially determined by the drive a relatively wide wiping area provided.
Vorzugsweise hat die erfindungsgemäße Wischvorrichtung schmale und lange Außenabmessungen im Sinn einer Projektion auf die zu wischende Oberfläche, also eine deutlich größere Ausdehnung in einer Richtung als in einer dazu senkrechten zweiten Richtung. Das Zahlenverhältnis der Abmessungen der längsten und der schmalsten Seite beträgt vorzugsweise zumindest 2 : 1, besser noch zumindest 2,5 : 1 und im günstigsten Fall zumindest 3 : 1. Eine bevorzugte Grundform der Vorrichtung in der Projektion auf die zu wischende Oberfläche ist ein schmales langes Rechteck. Schmale lange Außenabmessungen erlauben einerseits eine relativ große Bahnbreite bei andererseits insgesamt nicht zu großer Vorrichtung. Insbesondere kann die Vorrichtung beim Hindurchfahren durch schmale Durchgänge oder beim Auswischen von schmalen Ecken sehr flexibel eingesetzt werden.The wiper device according to the invention preferably has narrow and long external dimensions in the sense of a projection onto the surface to be wiped, that is a much larger expansion in one direction than in a second direction perpendicular to it. The ratio the dimensions of the longest and the narrowest side is preferably at least 2: 1, better still at least 2.5: 1 and the cheapest Case at least 3: 1. A preferred basic form of the device in the projection onto the surface to be wiped there is a narrow long one Rectangle. Narrow long outside dimensions on the one hand allow a relatively large web width on the other hand overall not too big Contraption. In particular, the device can be driven through through narrow passages or can be used very flexibly when wiping narrow corners.
Bevorzugt ist ferner, dass die genannten Außenabmessungen der Vorrichtung durch die Wischfläche bedingt sind, die Wischfläche also in der Ebene der zu wischenden Oberfläche die Ränder der Vorrichtung bildet oder diesen zumindest im Wesentlichen entspricht. Dabei kann optional vorgesehen sein, dass die Wischfläche, also etwa ein austauschbarer Wischbezug, an einer oder mehreren Seiten über übrige Teile der Vorrichtung übersteht und damit zum einen ein besonders gutes Auswischen entlang Bodenkanten ermöglicht und zum Zweiten eine schützende Anstoßkante bildet. Natürlich können auch andere Anstoßkanten vorgesehen sein, die nicht durch die Wischfläche selbst gebildet sind. Insbesondere können auch mit sensorischen Eigenschaften ausgestattete Anstoßkanten vorgesehen sein, um eine automatische Steuerung der Wischvorrichtung auf ein Anstoßen an einem Hindernis hinzuweisen und damit entsprechende Steuerungsreaktionen hervorzurufen.It is further preferred that the named external dimensions of the device are caused by the wiping surface, that is to say the wiping surface forms the edges of the device in the plane of the surface to be wiped or at least essentially corresponds to these. It can optionally be provided that the wiping surface, that is to say an exchangeable wiping cover, projects over other parts of the device on one or more sides and thus on the one hand enables particularly good wiping along bottom edges and on the other forms a protective abutting edge. Of course, other abutting edges can also be provided, which are not formed by the wiping surface itself. In particular, even with sensory properties Shafts equipped abutment edges can be provided to indicate an automatic control of the wiping device to bump into an obstacle and thus to trigger appropriate control reactions.
Die Wischvorrichtung bewegt sich im Betrieb vorzugsweise so vorwärts, dass während einer Wischfahrt ein und dieselbe Längsseite nach vorne zeigt. Es wird dann also mit der maximal möglichen Bahnbreite gewischt und andererseits der beim Reinigen zusammengeschobene Schmutz vor sich hergeschoben. Dies gilt vorzugsweise auch bei und nach Kurvenfahrten, so dass die Wischvorrichtung keine Wischstreifen in Ecken oder Kurven hinterläßt. Insbesondere kann die Wischvorrichtung in einer beispielsweise rechtwinkligen Ecke eines Fußbodens zunächst mit der genannten Längsseite bis zum Anschlag an die gegenüberliegende Kante fahren, dann zurückfahren, sich um 90° im Sinne der zukünftigen Fahrtrichtung drehen (so dass die beschriebene Längsseite nun in der zukünftigen Fahrtrichtung nach vorne zeigt), in dieser gedrehten Lage an der Kante entlang wieder bis in die Ecke fahren, um dann aus der Ecke heraus in der neuen Fahrtrichtung weiterzufahren. Dabei wäre eine Fahrt mit vorne liegender Längsseite in die Ecke hinein übergeführt in eine Fahrt mit derselben vorne liegenden Längsseite aus der Ecke hinaus in der neuen Bewegungsrichtung.The wiper moves preferably forward in operation, that while a swipe run shows one and the same long side to the front. It is then wiped with the maximum possible web width and on the other hand the dirt pushed together during cleaning pushed up. This preferably also applies to and after cornering, so that the wiping device has no wiping strips in corners or curves leaves. In particular For example, the wiper device can be rectangular Corner of a floor with the long side mentioned until it stops at the opposite one Drive edge, then drive back, 90 ° in Sense of the future direction of travel turn (so that the long side described is now in the future Direction of travel points forward), in this rotated position on the Drive the edge along again into the corner and then out of the corner to continue driving in the new direction. There would be one Ride with the long side in front converted into a corner in a drive with the same front long side out of the corner in the new direction of movement.
Ferner kann vorgesehen sein, dass sich die Wischfläche im Betrieb gegenüber der übrigen Vorrichtung oszillierend bewegt, beispielsweise gegenüber einer Basis der Vorrichtung in einer oder auch in zwei (horizontalen oder vertikalen) Richtungen schwingt oder kreist. Damit kann die mechanische Einwirkung auf den Boden erhöht werden, ohne dieselbe Bahn mehrfach überfahren zu müssen.It can further be provided that the wiping surface in operation opposite the rest The device moves in an oscillating manner, for example with respect to one Base of the device in one or two (horizontal or vertical) directions swings or circles. So that the mechanical action raised to the ground without having to cross the same track several times.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Wischvorrichtung nicht nur auf einer Seite, sondern auf zwei entgegengesetzten Seiten mit einer Wischfläche auszustatten. Die Vorrichtung kann dann durch Eingriff einer Benutzerperson oder selbsttätig gewendet werden, um mit der zweiten Wischfläche weiterfahren zu können.Another embodiment of the invention provides before, the wiper not only on one side, but on equip two opposite sides with a wiping surface. The device can then turned by the intervention of a user or automatically to continue with the second wiping surface.
Im Übrigen ist bevorzugt, dass die Wischfläche durchgehend ist, also eine im mathematischen Sinn zusammenhängende Fläche bildet. Darüber hinaus ist sie vorzugsweise im Sinne der Bewegungsrichtung hinter den bodenberührenden Teilen des Antriebs geschlossen, so dass keine Spuren durch Räder, Antriebsriemen und dergleichen entstehen. Solche Räder oder Riemen sind also vorzugsweise innerhalb der Wischfläche oder im Sinne der Bewegungsrichtung vor ihr bzw. einem Teil von ihr vorgesehen.For the rest, it is preferred that the wiping surface is continuous, i.e. forms a coherent surface in the mathematical sense. About that in addition, it is preferably behind in the sense of the direction of movement the parts in contact with the ground of the drive closed so that no traces from wheels, drive belts and the like arise. Such wheels or belts are therefore preferred within the wiping area or in the sense of the direction of movement in front of her or a part of her intended.
Die Erfindung richtet sich zudem auf einen verbesserten Antrieb zum Bewegen der Vorrichtung über eine Oberfläche, der eine relativ zu einer Basis der Vorrichtung bewegbare und motorisch angetriebene Schwungmasse aufweist und dazu ausgelegt ist, die Vorrichtung durch Bewegen der Schwungmasse relativ zu der Basis anzutreiben, indem bei einem Teil dieser Bewegungen eine die Vorrichtung auf der Oberfläche haltende Haftreibung durch Massenträgheit der Schwungmasse überwunden wird und bei einem anderen Teil dieser Bewegungen nicht, wobei die Bewegungen der Schwungmasse relativ zu der Basis insgesamt iterativ sind.The invention is also directed to an improved drive for moving the device over a Surface, one of which is movable and motorized relative to a base of the device Has driven flywheel and is designed to the device by moving the flywheel relative to the base, by the device on the part of these movements surface static friction overcome by inertia of the flywheel and not in any other part of these movements, the Movements of the flywheel relative to the base are iterative overall are.
Bei dem erfindungsgemäßen Schwungmassenantrieb werden Massenträgheitskräfte ausgenutzt, die durch Relativbewegungen zwischen einer Schwungmasse und einer gewissermaßen den festen Bestandteil der Vorrichtung bildenden Basis entstehen. Diese Massenträgheitskräfte führen in bestimmten Phasen dazu, dass eine die Vorrichtung auf der Oberfläche, auf der sie sich bewegen soll, haltende Haftreibung überwunden wird. In anderen Phasen sollen die Massenträgheitskräfte jedoch die Haftreibung nicht überwinden. Im Folgenden soll vereinfacht von Bewegungsphasen und Haftphasen gesprochen werden. Je nach Bezugssystem werden also durch die Bewegungen der Schwungmasse Trägheitskräfte auf die Basis übertragen, die diese teils bewegen und teils auf der Oberfläche haften lassen. Anders ausgedrückt führen die Bewegungen der Schwungmasse zu einer Reaktion der Basis, weil das Gesamtsystem bemüht ist, der Impulserhaltung zu entsprechen. Die Impulserhaltung wird jedoch durch die Reibung zwischen der Vorrichtung und der Oberfläche gestört. In den Haftphasen bleibt die Basis auf der Oberfläche, in den Bewegungsphasen führt sie eine Bewegung auf der Oberfläche durch. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine gleitende oder rutschende Bewegung, bei entsprechender Haftreibung in den Haftphasen in Radlagern oder zwischen Radflächen und der Oberfläche könnte es sich während der Bewegungsphasen jedoch auch um eine abrollende Bewegung handeln.In the flywheel drive according to the invention inertial forces are used, by relative movements between a flywheel and a so to speak the integral part of the device forming base. These inertia forces result in certain phases that the device on the surface, on stopping friction is to be overcome. In other The inertia forces are said to be phases do not overcome stiction. The following is intended to simplify movement phases and phases of detention be spoken. Depending on the frame of reference, the movements the inertia forces of the flywheel transfer the base, some of which move and some of which adhere to the surface. In other words, they lead Movements of the flywheel to a base reaction because of the overall system effort is to correspond to the conservation of momentum. The conservation of momentum will however disturbed by the friction between the device and the surface. In the Stuck phases remain the basis on the surface, in the movement phases she leads one Movement on the surface by. It is preferably a sliding or sliding one Movement, with appropriate static friction in the phases of detention in wheel bearings or between wheel surfaces and the surface could it while the movement phases are also a rolling movement.
Indem die Bewegungen der Schwungmasse gegenüber der Basis letztlich iterativ sind, sich also wiederholen und damit eine fortgesetzte Bewegung ermöglichen, ist insgesamt ein Antriebskonzept geschaffen, dass keinen direkten Formschluss oder Kraftschluss zwischen Antriebsteilen und der Oberfläche erfordert, auf der sich die Vorrichtung bewegen soll.By the movements of the flywheel against the Ultimately, the basis is iterative, i.e. repetitive and therefore one allow continued movement overall, a drive concept is created that has no direct Form-fit or frictional connection between drive parts and the surface requires on which the device is to move.
Dabei kann insbesondere erzielt werden, dass die Wischvorrichtung die zu wischende Oberfläche ausschließlich mit der Wischfläche berührt, weil keine Räder, Antriebsriemen oder dergleichen eingesetzt werden müssen.In particular, it can be achieved that the wiping device only with the surface to be wiped the wiping surface touched, because no wheels, Drive belts or the like must be used.
Zur Klarstellung sei noch darauf hingewiesen, dass die Schwungmasse Vorrichtungsbestandteil ist und durch das erfindungsgemäße Antriebskonzept nicht etwa verbraucht werden soll. Es wird zwar eine Energieeinkopplung zur Erzeugung der Bewegung notwendig sein, jedoch soll die Schwungmasse als solche im Gegensatz zu Rückstoßantrieben wie beispielsweise Raketenantrieben oder Düsenantrieben erhalten bleiben.For clarification is still on it indicated that the flywheel is part of the device and through the drive concept according to the invention should not be consumed. It is an energy coupling be necessary to generate the movement, but the flywheel should be as such in contrast to recoil drives such as rocket engines or jet engines are retained.
Damit ermöglicht die Erfindung eine gleitende oder rollende Fortbewegung ohne Kopplung zwischen Antrieb und Transportoberfläche. Dies kann beispielsweise von Interesse sein, wenn ein Formschluss oder Kraftschluss mit der Transportoberfläche nur schwer hergestellt werden kann, etwa auf ganz glatten Oberflächen, oder wenn eine Berührung zwischen Antrieb und Oberfläche bei der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung nicht erwünscht ist.The invention thus enables sliding de or rolling locomotion without coupling between drive and transport surface. This can be of interest, for example, if a positive or non-positive connection with the transport surface is difficult to produce, for example on very smooth surfaces, or if contact between the drive and the surface is not desired in the cleaning device according to the invention.
Es gibt verschiedene grundsätzliche Möglichkeiten der Art der Bewegung zwischen der Schwungmasse und der Basis. Zum einen sind lineare Bewegungen denkbar, bei denen die Schwungmasse also iterativ hin und her bewegt wird. Durch entsprechend kräftige Beschleunigungen oder Verzögerungen können dabei Trägheitskräfte erzeugt werden, die über einer durch die Haftreibung bestimmten Schwelle liegen. Bei kleineren Beschleunigungen und Verzögerungen bleibt die Vorrichtung innerhalb der Haftreibungsgrenzen, so dass die Schwungmasse zugunsten einer neuen Bewegungsphase der Vorrichtung wieder zurückgeführt werden kann.There are several basic ones possibilities the type of movement between the flywheel and the base. To the linear movements are conceivable in which the centrifugal mass is moved iteratively back and forth. By correspondingly strong accelerations or delays can inertial forces are generated, the above a threshold determined by the static friction. With smaller ones Accelerations and decelerations the device remains within the static friction limits so that the flywheel in favor of a new movement phase of the device can be returned.
Es kann in diesem Zusammenhang insbesondere von Interesse sein, zusätzlich zu dem eigentlichen motorischen Antrieb der Schwungmasse einen Energiespeicher, insbesondere eine mechanische Feder vorzusehen, die während der linearen Bewegungen der Schwungmasse synchron zu diesen Bewegungen mit Energie be- und entladen wird. Zum einen können dadurch zumindest Teile der durch den motorischen Antrieb aufgewendeten Energie zurückgewonnen werden. Zum Zweiten kann beispielsweise die zur Überwindung der Haftreibung vorgesehene Beschleunigungsphase mit entsprechend großen Kräften durch den Energiespeicher erleichtert werden und der motorische Antrieb selbst nur zur Rückführung dienen. So könnte der Antrieb die Schwungmasse gegen die Federkraft drücken und dabei die Feder spannen, woraufhin der Antrieb weggeschaltet und es der Feder erlaubt wird, die Schwungmasse relativ heftig zu beschleunigen.In this context, it can in particular be of interest, in addition an energy store for the actual motor drive of the flywheel, in particular to provide a mechanical spring which during the linear movements of the flywheel synchronous to these movements is loaded and unloaded with energy. On the one hand, this means that at least parts the energy expended by the motor drive is recovered become. Second, for example, the one intended to overcome static friction Acceleration phase with correspondingly large forces through the energy storage be facilitated and the motor drive itself only serve for feedback. So could the drive presses the flywheel against the spring force and tension the spring, whereupon the drive is switched off and the spring is allowed to accelerate the flywheel relatively violently.
Weiterhin sind aber auch rotatorische Bewegungen zwischen der Schwungmasse und der Basis möglich. Bevorzugt sind dabei kreisförmige Bewegungen. Bei den rotatorischen und insbesondere bei den kreisförmigen Bewegungen sind zwei Fällen denkbar, die im Prinzip auch gemischt auftreten könnten. Zum einen kann die eigentliche Impulserhaltung im Sinne des linearen Impulses, also im Sinne der Zentrifugalkräfte, ausgenutzt werden. Zum Zweiten kann aber auch die Drehimpulserhaltung ausgenutzt werden, bei der die Basis einen Drehimpuls erfährt, wenn der Drehimpuls der Schwungmasse geändert wird. Wenn der Fall der linearen Impulserhaltung im Vordergrund steht, wird die Schwungmasse bezüglich der rotatorischen Bewegung exzentrisch angeordnet sein. Wenn die Drehimpulserhaltung im Vordergrund steht, wird die Schwungmasse im Bezug auf die rotatorische Eigendrehung konzentrisch liegen. Hierbei ist jeweils die Schwungmasse im Sinne des Schwerpunktes und nicht notwendigerweise in ihrer körperlichen Form gemeint. Im erstgenannten Fall könnte also beispielsweise eine erhöhte Beschleunigung der Schwungmasse in bestimmten Bahnbereichen, etwa bei nicht – kreisförmigen Bahnen wie Sonnenradbahnen oder Planetenradbahnen ausgenutzt werden, im zweiten Fall dagegen beispielsweise bei Richtungsänderung einer konzentrischen Rotation der Schwungmasse der auf die Basis wirkende Drehimpuls. In beiden Fällen kann anschaulich gesprochen ein "Ruck" der Basis erzeugt werden, der für eine bestimmte Bewegungsphase die Haftreibung überwindet.However, they are also rotary Movements between the flywheel and the base possible. Prefers are circular Movements. With the rotary and especially with the circular movements two cases are conceivable which in principle could also be mixed. For one, the actual Conservation of momentum in the sense of the linear momentum, i.e. in the sense of centrifugal be exploited. Secondly, the conservation of angular momentum can also be used in which the base experiences an angular momentum when the angular momentum of the Balance mass changed becomes. If the case of linear momentum conservation in the foreground stands, the flywheel is in relation the rotational movement can be arranged eccentrically. If the Conservation of angular momentum is in the foreground, the flywheel mass in Concentric with respect to the rotational rotation. in this connection is the centrifugal mass in the sense of the center of gravity and not necessarily in their physical Meant form. In the former case, for example, a increased acceleration the centrifugal mass in certain areas of the track, such as non-circular tracks how sun wheel tracks or planet wheel tracks are used in the second case, however, for example when changing direction a concentric rotation of the flywheel acting on the base Angular momentum. In both cases can be clearly put together a "jerk" of the base, the for a certain movement phase overcomes static friction.
Es ist bei der Erfindung übrigens nicht unbedingt notwendig, wenngleich bevorzugt, dass die Bewegungsphasen, also die durch den Schwungmassen erzeugten "Ruckbewegungen der Basis" immer im Wesentlichen gleichgerichtet (einschließlich gleichgerichtet im Sinne von Drehbewegungen) sind. Im Prinzip sind auch Fälle denkbar, in denen die Haftreibung auch im Rahmen von "Rückschritten" überwunden wird, die jedoch insgesamt zu einer geringeren Zurückbewegung als der gewünschten Vorbewegung führen. Beispielsweise könnte also der Schwungmassenantrieb auch bei im Grunde in der falschen Richtung wirksamen Trägheitskräften kurz die Haftreibungsgrenze überwinden. Wenn die Haftreibungsgrenze in der gewünschten Richtung zeitlich länger oder mit einer größeren Geschwindigkeit überwunden wird, steht dies im Prinzip nicht einer erfindungsgemäßen Fortbewegung im Weg.Incidentally, it is with the invention not absolutely necessary, although preferred that the movement phases, So the "jerking movements of the base" generated by the centrifugal masses always essentially rectified (including rectified in the sense of rotary movements). In principle, cases are also conceivable in which the static friction is also overcome in the course of "regressions", however overall to a less return movement than the desired Lead advance. For example So the flywheel drive is basically wrong In the direction of effective inertial forces Overcome stiction limit. If the static friction limit in the desired direction is longer or overcome at a greater speed is, in principle, this does not mean a locomotion according to the invention In the way.
Besonders bevorzugt ist insbesondere auch, Komponenten der ausgenutzten Trägheitskräfte dazu zu verwenden, die Haftreibung zwischen der Vorrichtung und der Oberfläche, auf der sie sich bewegen soll, auszunutzen. Durch entsprechende Auslegung der Bewegungen, insbesondere deren Neigung, kann die Vorrichtung nämlich zeitweise und eventuell auch stellenweise schwerer oder leichter werden, genau gesagt also durch entsprechende Trägheitskräfte auf die Oberfläche gedrückt oder in der Schwerkraft entlastet werden. Dadurch ist es zusätzlich oder alternativ zu der bereits erwähnten Verwendung von besonders großen Trägheitskräften in bestimmten Bewegungsphasen möglich, zwischen Bewegungsphasen und Haftphasen zu unterscheiden. Beispielsweise können betragsmäßig konstant bleibende Trägheitskräfte in den Bewegungsphasen durch der Gravitationskraft entgegengesetzte Komponenten zu einem Gleiten der Vorrichtung führen und in Haftphasen durch parallel zu der Gravitationskraft wirkende Komponenten zu einem Haftenbleiben.It is particularly preferred also to use components of the inertial forces used Stiction between the device and the surface who should move it. By appropriate interpretation of the movements, in particular their inclination, the device can namely sometimes heavier or lighter in places, maybe exactly said so pressed by appropriate inertial forces on the surface or be relieved in gravity. This makes it additional or alternative to the one already mentioned Use of particularly large Inertial forces in certain Phases of movement possible, to distinguish between phases of movement and phases of detention. For example can constant in terms of amount Inertial forces in the Movement phases due to components opposed to gravitational force cause the device to slide and perform in sticky phases components acting parallel to the gravitational force to one Sticking.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von zumindest zwei Schwungmassen im obigen Sinn. Dies erlaubt zusätzlich zu den erwähnten Aspekten eine geschickte Kombination der jeweiligen Trägheitskräfte und phasenweise Addition bzw. Kompensation. Beispielsweise können sich zwei kreisförmig bewegte Schwungmassen mit exzentrischem Schwerpunkt gegenläufig und synchron bewegen, so dass sich ihre Trägheitskräfte zweimal pro Volldrehung kompensieren und zweimal pro Volldrehung addieren. Durch zusätzliche Verkippung der Drehungsebenen können in den Phasen der Addition in einem Fall gravitationsparallele und im anderen Fall gravitationsantiparallele Trägheitskraftkomponenten erzeugt werden, so dass sich die Vorrichtung nur oder zumindest stärker im letztgenannten Fall ruckartig bewegt.The use of at least two flywheels in the above sense is particularly preferred. In addition to the aspects mentioned, this allows a clever combination of the respective inertial forces and phased addition or compensation. For example, two circularly moving centrifugal masses with eccentric Move the center of gravity in opposite directions and synchronously, so that their inertial forces compensate twice per full rotation and add twice per full rotation. By additionally tilting the planes of rotation, inertial force components that are parallel to gravity in one case and gravitationally anti-parallel in the other case can be generated in the phases of the addition, so that the device moves only suddenly or at least more sharply in the latter case.
Vorzugsweise sind die Schwungmassen bei rotatorischen Komponenten kardanisch an der Basis aufgehängt. Dies kann zur Verkippung der Rotationsebenen in dem eben beschriebenen Sinn dienen. Ferner kann durch entsprechende Einstellung der kardanischen Aufhängungen im Gegensatz zu einer festen unveränderlichen Verkippung auch eine Abstimmung auf die Größe der Haftreibung zwischen der Vorrichtung und der Oberfläche und zudem auch eine eventuell notwendige Kompensation von Richtungsabhängigkeiten dieser Haftreibung beispielsweise bei ausgerichteten Wischtextilien erfolgen. Die Einstellung der kardanischen Aufhängung erfolgt vorzugsweise motorisch und kann dabei insbesondere auch automatisch geschehen, indem die Vorrichtung gewissermaßen den Beginn der Bewegungsphase austestet und sich bei gegebenen Rotationsbewegungen durch Anpassung der Verkippung selbsttätig auf einen optimalen Vortrieb einstellt.The flywheels are preferred gimbal-mounted at the base for rotary components. This can be used to tilt the rotation planes in the just described Serve meaning. Furthermore, by appropriate adjustment of the gimbal suspensions in contrast to a fixed, unchangeable tilt a vote on the size of the stiction between the device and the surface and also a possibly necessary compensation of directional dependencies of this static friction for example with aligned wiping textiles. The setting the gimbal is preferably done by motor and can in particular also happen automatically by the device, so to speak Tests the beginning of the movement phase and is given given rotational movements by adapting the tilt automatically to optimal propulsion established.
Im Fall eines Schwungmassenantriebs durch Ausnutzung der linearen Impulserhaltung, also auch der Zentrifugalkräfte, ist es bevorzugt, dass sich die Vorrichtung über der Oberfläche schrittweise mit – bei angestrebter gerader Bewegung der Vorrichtung – translatorischen Einzelschritten bewegt. Im Gegensatz dazu ist es bei der Ausnutzung der Drehimpulserhaltung vorgesehen, eine auf die Basis wirkende Drehimpulskomponente dadurch auszunutzen, dass gewissermaßen ein Ende der Vorrichtung als Drehachse dient, und zwar indem es durch eine oberflächenparallele auf die Basis wirkende Drehimpulskomponente "beschwert" wird. Beim nächsten Schritt kann ein entgegengesetztes Ende der Vorrichtung als Drehachse dienen und ein entgegengesetzt gerichteter und auf die Basis wirkender Drehimpuls, d. h. eine zu der Oberfläche senkrecht stehende Komponente, für einen entsprechenden zweiten Schritt verwendet werden. Die Vorrichtung würde sich in diesem Fall also beispielsweise mit einer rechten und einer linken Seite alternierend schrittweise und dabei jeweils um die andere Seite drehend fortbewegen. Die Drehimpulskomponenten können entweder durch Verkippen rotierender Kreisel oder aber – weniger bevorzugt – durch Beschleunigen oder Abbremsen solcher Kreisel erzeugt werden.In the case of a flywheel drive by utilizing the linear conservation of momentum, i.e. also the centrifugal forces it prefers that the device be gradual over the surface with - if desired straight movement of the device - translational single steps emotional. In contrast, it is in the use of the conservation of angular momentum provided an angular momentum component acting on the base thereby to take advantage of that, so to speak one end of the device serves as the axis of rotation, by being through a surface parallel on the basis acting angular momentum component is "weighted". The next step can be an opposite End of the device serve as an axis of rotation and an opposite directed angular momentum acting on the base, d. H. one too the surface vertical component, for a corresponding second step can be used. The device would in this case, for example, with a right and a left Side alternating step by step, one at a time Move side turning. The angular momentum components can either by Tilting rotating gyroscope or - less preferred - by Accelerating or braking such gyros are generated.
Übrigens muss die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht notwendigerweise frei von anderen Antrieb- oder Lenkeinflüssen sein. Beispielsweise im Fall der bevorzugten Anwendung als Reinigungsvorrichtung kann es auch erwünscht sein, eine Einflussnahme einer Bedienungsperson auf die Bewegung beispielsweise durch Anbringen eines Stils zum Lenken oder auch zum Unterstützen der Bewegung vorzusehen. Ein motorisch angetriebener Wischmob mit Stil würde es einer Reinigungsperson einerseits erleichtern, den Wischmob über die zu reinigende Oberfläche zu schieben, andererseits könnte der Wischmob dabei zusätzlich sehr viel schwerer und damit bezüglich der Reinigungswirkung effektiver sein als ein konventioneller manuell zu betätigender Wischmob. Bevorzugt ist allerdings eine autark und automatisch bewegte Reinigungsvorrichtung mit dem geschilderten Schwungmassenantrieb.by the way the device according to the invention not necessarily be free from other drive or steering influences. For example, in the case of the preferred application as a cleaning device it may also be desirable an operator's influence on the movement, for example by attaching a style to steer or to support the To provide movement. A motorized mop with style would make it easier for a cleaning person to clean the mop over the surface to be cleaned could push, on the other hand the mop additionally much more difficult and therefore regarding the cleaning effect be more effective than a conventional manual mop to be operated. However, an autonomous and automatically moving cleaning device is preferred with the flywheel drive described.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren beispielhaft illustriert. Dabei offenbarte Einzelmerkmale können auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Die Beispiele richten sich, wie bereits erwähnt, sowohl auf erfindungsgemäße Vorrichtungen als auch Verfahren.The invention is described below of the figures exemplified. Individual features revealed can be essential to the invention in other combinations. The examples as already mentioned, both on devices according to the invention process as well.
Im Einzelnen zeigt:In detail shows:
In der Wischvorrichtung
Durch die Gleitreibung zwischen der
Wischfläche
Alternativ könnte die Bewegung der Schwungmasse
Eine weitere Alternative zu den anhand
der
Die Wischvorrichtung
Zusammen mit den Erläuterungen
zu den vorangegangenen
Für
einen Drehimpulsantrieb müsste
man sich in
Die beschriebenen Antriebe sind sämtlich innerhalb und dabei über der Wischfläche angeordnet.The drives described are all within and about the wiping surface arranged.
Infolge einer Ausrichtung der Längsachse der
elliptischen Bahn in
Insbesondere im Zusammenhang mit dem Radantrieb kann vorgesehen sein, die Wischfläche gegenüber dem Antrieb rotierend oder in anderer Weise schwingen zu lassen, um die mechanische Reinigungswirkung zu erhöhen. Dazu kann auch eine Schwungmasse Verwendung finden. Im übrigen können natürlich die Schwungmassenantriebe in den verschiedenen Beispielen entsprechend ergänzt werden.Especially in connection with the wheel drive can be provided, the wiping surface rotating or rotating relative to the drive to vibrate in another way to the mechanical cleaning effect to increase. A flywheel can also be used for this. Otherwise you can of course Inertia mass drives in the various examples accordingly can be added.
Die ablaufende Reinigungsflüssigkeit
fließt durch
ein Durchlauffilter
Die schräge Bewegung der Wischvorrichtung
Auch die Abstände zwischen den Walzen
Es gibt natürlich auch andere Möglichkeiten, die
Wischvorrichtung
Die Steuerung der verschiedenen motorisch betätigten Bewegungsschritte
in der Basisstation
Ferner können, wie bereits früher erwähnt, optische
Bewertungen des Verschmutzungsgrades des Bodens, des Wischtextils,
der Reinigungsflüssigkeit
in dem Wischtextil oder auch in dem Behälter
Ferner kann die Basisstation
Die elektronische Steuerung
Die Wischfahrten sind vorzugsweise S-förmig mit vorzugsweise gleicher vorneliegender Längskante. Damit lassen sich mit wenigen Fahrten und geringer Überlappung der erfassten Bahnbreiten große Flächen reinigen. Durch die bereits beschriebene Bewegung mit immer gleich bleibender vorne liegender Kante wird im übrigen vermieden, dass in Kurven oder Ecken Schmutzstreifen abgelegt werden.The wipe runs are preferred S-shaped preferably with the same leading longitudinal edge. With that you can with few trips and little overlap of the recorded web widths size surfaces clean. Through the movement already described with always the same remaining front edge is avoided, moreover, that in curves or Corners of dirt stripes can be deposited.
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