DE202005019993U1 - A floor cleaning vacuum cleaner has a built-in self propelling system and rechargeable batteries - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Saugreinigungsvorrichtung für die Reinigung von glatten und textilen Bodenbelägen, insbesondere im privaten Wohnbereich, mit einem Gehäuse, einem Sauggebläse, einer elektrisch angetriebenen Reinigungswalze, einem elektrischen Fahrantrieb, einer Steuerelektronik und einer Stromquelle.The The invention relates to a self-propelled suction cleaning device for the Cleaning of smooth and textile floor coverings, especially in private Living area, with a housing, a suction fan, an electrically driven cleaning roller, an electric Travel drive, a control electronics and a power source.
Selbstfahrende
Saugreinigungsvorrichtungen sind aus der Druckschrift
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine selbstfahrende Saugreinigungsvorrichtung anzugeben, welches sowohl auf glatten als auch auf textilen Bodenbelägen ein akzeptables Reinigungsvermögen aufweist.In front In this background, the invention is based on the object to provide self-propelled Saugreinigungsvorrichtung, both has an acceptable cleaning power on smooth as well as on textile floor coverings.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die maximale elektrische Leistung des selbstfahrenden Saugreinigungswerkzeuges beim Reinigungsbetrieb zwischen 150 Watt und 300 Watt liegt, wobei auf das Sauggebläse zwischen 120 Watt und 220 Watt, auf den elektrischen Walzenantrieb für die Reinigungswalze zwischen 10 Watt und 40 Watt und auf den Fahrbetrieb zwischen 5 Watt und 40 Watt entfallen und wobei die Steuerelektronik einen Leistungsbedarf von weniger als 5% der maximalen elektrischen Leistung aufweist. Die maximale elektrische Leistung der selbstfahrenden Saugreinigungsvorrichtung bezieht sich auf die Summe der maximalen elektrischen Leistungen der einzelnen Komponenten. Erfindungsgemäß können in dem angegebenen Bereich der maximalen elektrischen Leistung relativ ausgeglichene Saugeigenschaften auf glatten Böden und textilen Bodenbelägen erreicht werden, wobei die benötigte Kapazität der Stromquelle nicht unverhältnismäßig groß ist. Bei einer niedrigeren maximalen elektrischen Leistung des selbstfahrenden Saugreinigungswerkzeuges müssten die Komponenten schwächer ausgelegt werden und wäre eine effektive Reinigung von textilen Bodenbelägen unabhängig davon, wie die Leistung auf die einzelnen Komponenten verteilt würde, nicht möglich. Bei einer Erhöhung der maximalen elektrischen Leistung über den angegebenen Bereich hinaus würden Stromquellen benötigt, die vergleichsweise schwer und aus diesem Grund nachteilig sind. Oberhalb der angegebenen maximal elektrischen Leistung ist auch festzustellen, dass selbst bei einer optimalen Leistungsverteilung die Reinigungsleistung nicht proportional mit der elektrischen Leistung ansteigt und dass so für eine Erhöhung der Reinigungsleistung ein unverhältnismäßig großer Mehraufwand an elektrischer Leistung notwendig ist. Erfindungswesentlich ist auch die Aufteilung der elektrischen Leistung auf die Komponenten der selbstfahrenden Saugreinigungsvorrichtung, wobei der Großteil der elektrischen Leistung erfindungsgemäß für das Sauggebläse vorgesehen ist.The The object is achieved in that the maximum electrical power of the self-propelled vacuum cleaning tool during cleaning operation is between 150 watts and 300 watts, where on the suction fan between 120 watts and 220 watts, on the electric roller drive for the Cleaning roller between 10 watts and 40 watts and driving between 5 watts and 40 watts are omitted and where the control electronics a power requirement of less than 5% of the maximum electrical Performance has. The maximum electric power of the self-propelled Saugreinigungsvorrichtung refers to the sum of the maximum electrical services of the individual components. According to the invention in relatively balanced in the specified range of maximum electrical power Suction properties on smooth floors and textile floor coverings be achieved, with the required capacity the power source is not disproportionately large. at a lower maximum electric power of the self-propelled Saugreinigungswerkzeuges would have the components weaker be designed and would be An effective cleaning of textile floorings regardless of how the performance on the individual components would not be possible. at an increase in maximum electrical power over beyond the specified range Power sources needed, which are relatively difficult and therefore disadvantageous. Above the specified maximum electrical power is also determine that even with an optimal power distribution the Cleaning performance not proportional to the electrical power rising and that way for an increase the cleaning performance of a disproportionate amount of additional electrical Performance is necessary. Also essential to the invention is the division the electric power to the components of the self-propelled Vacuum cleaning device, with the majority of electrical power provided according to the invention for the suction fan is.
Die Steuerelektronik weist typischerweise verschiedene Kontaktsensoren oder berührungslos arbeitende Sensoren und zumindest eine elektronische Steuerung des Fahrantriebes auf. Geeignete berührungslose Sensoren können beispielsweise als akustische, elektromagnetische oder optische Sende- und Empfangseinheiten ausgeführt sein. Die für die Steuerelektronik benötigte elektrische Leistung ist weitgehend unabhängig von der übrigen Auslegung und dem Gewicht des Saugreinigungswerkzeuges und trägt nicht unmittelbar zu der nominellen Saugleistung, die durch Sauggebläse und Walzenantrieb bestimmt wird, bei. Erfindungsgemäß ist die selbstfahrende Saugreinigungsvorrichtung deshalb so bemessen, dass auf die Steuerelektronik weniger als 5% der maximal elektrischen Leistung entfallen.The Control electronics typically have different contact sensors or non-contact Sensors and at least one electronic control of the traction drive on. Suitable non-contact Sensors can for example, as acoustic, electromagnetic or optical Transmitting and receiving units to be executed. The for the control electronics needed electrical power is largely independent of the rest of the design and the weight of the vacuum cleaning tool and does not carry directly to the nominal suction power, by suction fan and roller drive is determined at. According to the invention, the self-propelled Saugreinigungsvorrichtung Therefore, so dimensioned that on the control electronics less than 5% the maximum electrical power accounts.
Auch die für den Fahrantrieb aufzubringende elektrische Leistung führt nicht zu einer Verbesserung der Saugleistung des Saugreinigungswerkzeuges, weshalb diese in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weniger als 15% der maximal elektrischen Leistung des Sauggebläses beträgt.Also the for the drive to be applied electric power does not lead to improve the suction power of the vacuum cleaning tool, why less in a preferred embodiment of the invention than 15% of the maximum electric power of the suction fan.
Vorzugsweise ist als Stromquelle eine Akkumulatoreneinheit vorgesehen. Geeignet ist eine Akkumulatoreneinheit mit einer Kapazität von zumindest 100 Wh, mit der die selbstfahrende Saugreinigungsvorrichtung für etwa 30 Minuten zu betreiben ist. Im Rahmen der Erfindung kann eine manuelle Wiederaufladung oder eine automatische Wiederaufladung in einer Ladestation vorgesehen sein, in die das Saugreinigungswerkzeug selbstständig zurückfährt. Möglich ist auch, dass eine entladene Akkumulatoreneinheit manuell oder automatisch, beispielsweise in der Ladestation, gegen eine aufgeladene Akkumulatoreneinheit ausgetauscht wird, wodurch die Betriebsdauer ohne eine lange Unterbrechung verlängert werden kann. In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist eine Brennstoffzelle als Stromquelle vorgesehen. Die Brennstoffzelle, die vorzugsweise mit Methanol betrieben wird, kann schnell nachgefüllt werden und weist eine hohe Energiedichte bezogen auf ihr Gewicht auf.Preferably, an accumulator unit is provided as the power source. Suitable is an accumulator unit with a capacity of at least 100 Wh, with which the self-propelled Saugreinigungsvorrichtung is to operate for about 30 minutes. Within the scope of the invention, a manual recharging or an automatic recharging may be provided in a charging station into which the vacuum cleaning tool automatically returns. It is also possible that a discharged battery unit is replaced manually or automatically, for example in the charging station, against a charged battery unit, whereby the operating time can be extended without a long break. In an alternative embodiment of the invention, a fuel cell is provided as a power source. The fuel cell, which is preferably operated with methanol, can be replenished quickly and has a high energy density based on their weight.
Der Walzenantrieb, dessen maximale elektrische Leistung erfindungsgemäß höchstens 40 Watt bzw. 1/3 der Leistung des Sauggebläses beträgt, treibt gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung eine einzige Reinigungswalze an, die in einer von der Saugluft durchströmten Bürstenkammer im Gehäuse angeordnet ist. Bei einer derartigen Anordnung können Krümel, Fusseln und Staub effektiv von glatten Bodenbelägen und von den Fasern textiler Bodenbeläge gelöst und entfernt werden. Als Reinigungswalze ist eine Bürstenwalze oder eine Lamellenwalze mit durchgehenden oder segmentierten weichen Lamellen einsetzbar.Of the Roller drive whose maximum electrical power according to the invention at most 40 watts and 1/3 of the power of the suction fan, drives according to a preferred embodiment the invention a single cleaning roller, which in one of the suction air flowed through brush chamber in the case is arranged. With such an arrangement, crumbs, lint and dust can be effective of smooth floor coverings and be removed from the fibers of textile flooring and removed. When Cleaning roller is a brush roller or a lamellar roller with continuous or segmented soft Can be used slats.
Eine besonders leichte Steuerung von Fahrtrichtung und -geschwindigkeit kann dadurch erreicht werden, dass der Fahrantrieb zwei Antriebsmotoren aufweist, denen jeweils ein Antriebsrad zugeordnet ist, und dass die Lenkung des Saugreinigungswerkzeuges durch die variable Ansteuerung der Antriebsmotoren erfolgt. Durch eine solche Ausführung ist auch eine gute Manövrierfähigkeit gewährleistet.A particularly easy control of direction of travel and speed can be achieved in that the traction drive has two drive motors, each associated with a drive wheel, and that the steering of Saugreinigungswerkzeuges by the variable control of Drive motors is done. By such a design is also a good maneuverability guaranteed.
Zur Optimierung der Saugeigenschaften bei einem möglichst geringen Energieverbrauch des Saugreinigungswerkzeuges ist abhängig von der Beschaffenheit des Bodenbelages und/oder des Verschmutzungsgrades vorzugsweise eine variable Leistungssteuerung des der Reinigungswalze zugeordneten Walzenantriebes und/oder des Sauggebläses und/oder des Fahrantriebes vorgesehen. Durch die Steuerung des Fahrantriebes kann auf textilen Bodenbelägen eine geringere Fahrgeschwindigkeit als auf glatten Böden vorgesehen sein. Durch eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit ist eine intensivere Reinigung des Bodenbelages möglich. Auf glatten Bodenbelägen sind Schmutzpartikel vergleichsweise leicht zu entfernen, weshalb üblicherweise auch bei einer höheren Fahrgeschwindigkeit eine ausreichende Reinigungswirkung erzielt werden kann. Zusätzlich oder alternativ zu einer Variation der Fahrgeschwindigkeit kann auch eine Drehzahlregulierung des Sauggebläses vorgesehen sein. Um Schmutz aus den Fasern eines textilen Bodenbelages lösen zu können, ist typischerweise ein großer Saugluftstrom und eine entsprechend hohe Drehzahl des Sauggebläses notwendig. Auf glatten Bodenbelägen dagegen, können von der Reinigungswalze gelöste Schmutzpartikel auch bei einer geringeren Saugleistung, also einer geringeren Drehzahl des Sauggebläses, zuverlässig aufgenommen werden.to Optimization of the suction properties with the lowest possible energy consumption of the vacuum cleaning tool depends on the condition the floor covering and / or the degree of contamination preferably a variable power control of the cleaning roller associated Roller drive and / or the suction fan and / or the traction drive intended. By controlling the traction drive can on textile floor coverings a be provided less speed than on smooth floors. By a reduction in driving speed is a more intensive cleaning of the floor covering possible. On smooth floor coverings are dirt particles relatively easy to remove, which is why usually at a higher Driving speed achieved a sufficient cleaning effect can be. additionally or alternatively to a variation of the vehicle speed also a speed control of the suction fan may be provided. To dirt to be able to solve from the fibers of a textile floor covering is typically a large suction air flow and a correspondingly high speed of the suction fan necessary. On smooth floor coverings against, can detached from the cleaning roller Dirt particles even at a lower suction, so one lower speed of the suction fan, reliable be recorded.
Zur Optimierung der Saugeigenschaften kann der Fahrantrieb eine Einrichtung zur Höhenverstellung aufweisen, die manuell betätigbar ist oder selbsttätig in Abhängigkeit der Beschaffenheit des Bodenbelages gesteuert wird. Auch eine von der Beschaffenheit des Bodenbelages abhängige Höhenverstellung des Fahrantriebes kann vorgesehen sein. So kann das Saugreinigungswerkzeug auf glatten Bodenbelägen in sehr geringer Höhe über den Bodenbelag geführt werden, wodurch eine effektive Aufnahme von Schmutzpartikeln gewährleistet wird. Auf textilen Bodenbelägen kann es bei einer zu niedrigen Höhe des Saugreinigungswerkzeuges dazu kommen, dass das Saugreinigungswerkzeug auf dem Boden aufliegt und sich durch den Saugluftstrom festsaugt. Eine ausreichende Traktion zwischen Fahrantrieb und textilem Bodenbelag ist dann nicht gewährleistet. Durch eine Höhenverstellung des Fahrantriebes kann der Abstand zwischen Saugreinigungswerkzeug und Bodenbelag variiert werden, wodurch auch auf unterschiedlichen textilen Bodenbelägen wie Teppichboden oder langflorigem Teppich gute Saugleistungen erzielt werden können.to Optimizing the suction properties, the drive can be a device for height adjustment that can be manually operated is or is self-acting dependent on the nature of the flooring is controlled. Also one of the nature of the flooring dependent height adjustment of the drive can be provided. So the vacuum cleaning tool can work on smooth floor coverings in a lot low altitude above the Flooring led which ensures effective absorption of dirt particles becomes. On textile floor coverings It may be at too low a height come to the Saugreinigungswerkzeuges that the Saugreinigungswerkzeug rests on the ground and sucks through the suction air stream. An adequate traction between travel drive and textile floor covering is not guaranteed then. By a height adjustment the drive can be the distance between Saugreinigungswerkzeug and flooring can be varied, which also allows for different textile floor coverings as carpet or long-pile carpet achieved good suction can be.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand ein lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.in the The invention will be described below with reference to a purely exemplary embodiment illustrative drawing explained.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung der Komponenten einer selbstfahrenden Saugreinigungsvorrichtung.The single figure shows a schematic representation of the components a self-propelled Saugreinigungsvorrichtung.
Die
einzige Figur zeigt eine selbstfahrende Saugreinigungsvorrichtung
für die
Reinigung von glatten und textilen Bodenbelägen beispielsweise im privaten
Wohnbereich. In einem Gehäuse
Als
Reinigungswalze
Auf
einem kurzflorigen Teppichboden wird die Saugreinigungsvorrichtung
in einer mittleren Höhenstellung
mit maximaler Fahrgeschwindigkeit und maximaler Drehzahl des Sauggebläses über den
Bodenbelag geführt.
Bei einem langflorigen Teppich ist die Höhenverstellung des Fahrantriebes
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