DE102007041068A1 - Movable device for performing work on preferably flat surfaces - Google Patents

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Abstract

Die verfahrbare Vorrichtung dient zum Durchführen von Arbeiten an vorzugsweise ebenen Flächen, insbesondere zur Reinigung von Fenstern in Form einer mit einem Reinigungsteil versehenen autonomen Einheit (2). Sie ist mit einer Saugeinrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks zwischen der Vorrichtung und der Fläche (1) versehen, wobei die Saugeinrichtung aus einem von der Vorrichtung mitgeführten Energiespeicher gespeist wird. Weiter ist eine Steuereinheit vorgesehen, die die Saugleistung der Saugeinrichtung in Abhängigkeit von sich aus dem aktuellen Betriebs- bzw. Fahrzustand der Vorrichtung ergebenden Steuerparametern derart regelt, dass die Vorrichtung mit minimalem Energieaufwand bei ausreichender Haftkraft an der Fläche (1) gehalten wird. Die Steuerparameter werden hierbei aus dem aktuellen Betriebs- bzw. Fahrzustand selbst abgeleitet und/oder durch Sensoren erfasst bzw. ermittelt.The movable device serves to carry out work on preferably flat surfaces, in particular for cleaning windows in the form of an autonomous unit (2) provided with a cleaning part. It is provided with a suction device for generating a negative pressure between the device and the surface (1), wherein the suction device is fed from an energy accumulator entrained by the device. Furthermore, a control unit is provided which regulates the suction power of the suction device as a function of control parameters resulting from the current operating or driving state of the device in such a way that the device is held on the surface (1) with minimal energy expenditure with sufficient adhesive force. The control parameters are in this case derived from the current operating or driving state itself and / or detected or determined by sensors.

Description

Die Erfindung betrifft eine verfahrbare Vorrichtung zur Durchführung von Arbeiten an vorzugsweise ebenen Flächen, insbesondere zur Reinigung von Fenstern in Form einer mit einem Reinigungsteil versehenen autonomen Einheit, mit einer Saugeinrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks zwischen der Vorrichtung und der Fläche, wobei die Saugeinrichtung aus einem von der Vorrichtung mitgeführten Energiespeicher gespeist wird.The The invention relates to a movable device for carrying out work on preferably flat surfaces, in particular for cleaning windows in the form of a provided with a cleaning part autonomous unit, with a suction device for generating a Negative pressure between the device and the surface, wherein the suction device from an energy storage carried by the device is fed.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der EP 1237456 B1 bekannt, die durch den aufgebauten Unterdruck eine Anziehungskraft zu der ihnen anliegenden Fläche erzeugen und sich auf diese Weise entlang von schräg verlaufenden oder auch senkrecht stehenden Flächen bewegen können. Solche Vorrichtungen dienen insbesondere zum Durchführen von Arbeiten an schwer zugänglichen Flächen, also beispielsweise beim Reinigen der Außenflächen von großen Gebäuden.Such devices are for example from the EP 1237456 B1 known that generate by the vacuum built up an attractive force to the applied surface and can move in this way along sloping or even vertical surfaces. Such devices are used in particular for performing work on hard to reach areas, so for example when cleaning the outer surfaces of large buildings.

Entscheidend hierbei ist, dass diese Vorrichtungen in der Regel den für Ihren Betrieb erforderlichen Energiespeicher mit sich führen, dessen Kapazität naturgemäß begrenzt ist, so dass es – insbesondere im Hinblick auf eine effektive Nutzung der Vorrichtung – entscheidend ist, die zur Verfügung stehende Energie optimal auszunutzen. Zu berücksichtigen ist dabei jedoch, dass stets ein ausreichender Unterdruck aufrechterhalten werden muss, um einen sicheren Betrieb der Vorrichtung zu gewährleisten.critical In this case, these devices usually for Carry with them the energy storage required for their operation, whose capacity is naturally limited is, so it - especially with regard to an effective Use of the device - is crucial to the available optimally exploiting stationary energy. To be considered is there, however, that always maintain a sufficient negative pressure must be in order to ensure safe operation of the device.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch entsprechende Anpassung der Betriebsweise eine Verlängerung der maximal erreichbaren Laufzeit zu erzielen.Of these, Based on the invention, the object is based, in a device of the type mentioned by appropriate adjustment of the operation an extension of the maximum achievable term achieve.

Eine diese Aufgabe lösende Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Steuereinheit, die die Saugleistung der Saugeinrichtung in Abhängigkeit von sich aus dem aktuellen Betriebs- bzw. Fahrzustand der Vorrichtung ergebenen Steuerparametern derart regelt, dass die Vorrichtung mit minimalem Energieaufwand bei ausreichender Haftkraft an der Fläche gehalten wird, wobei die Steuerparameter aus dem aktuellen Betriebs- bzw. Fahrtzustand selbst abgeleitet und/oder durch Sensoren erfasst bzw. ermittelt werden.A This task-solving device is characterized by a control unit that controls the suction power of the suction device in Dependence on the current operating or Driving state of the device governs the control parameters so, that the device with minimal energy consumption with sufficient Adhesive force is held on the surface, with the control parameters derived from the current operating or driving state itself and / or detected by sensors.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, dass der für den Betrieb der Saugeinrichtung benötigte Strom entsprechend dem aktuellen Betriebs- bzw. Fahrzustand angepasst wird, zumal die Saugeinrichtung derjenige elektrische Verbraucher der Vorrichtung ist, der – gemessen am Gesamtenergiebedarf – den prozentual größten Anteil daran hat. Die Erfindung nutzt dabei die Tatsache aus, dass die Vorrichtung verschiedene, von unterschiedlichen Faktoren abhängige Betriebs- und Fahrzustände einnehmen kann, wobei es im Gesamtbetriebsablauf Betriebszustände gibt, bei denen auch eine reduzierte Leistung der Saugeinrichtung bis zu einem gewissen Grenzwert eine genügend hohe Haltekraft liefert, mit welcher sich die Vorrichtung noch ordnungsgemäß an der Fläche fortbewegen kann.Of the The advantage achieved by the invention consists essentially in that needed for the operation of the suction device Current is adjusted according to the current operating or driving state, especially since the suction device that electrical consumers of Device is the - measured in terms of total energy requirements - the has the largest percentage share of this. The invention takes advantage of the fact that the device different, from different factors dependent operating and driving conditions can assume, it operating conditions in the overall operation where there is also a reduced performance of the suction device up to a certain limit, a sufficiently high holding power provides, with which the device still properly the surface can move.

Soweit die Vorrichtung an ihrer zur Fläche gewandten Unterseite mit einem Reinigungsmodul versehen ist, das für einen optimalen Reinigungseffekt einen gewissen Anpressdruck an die Fläche benötigt, kann ein Absenken des Anpressdrucks zwar zu einem schlechteren Reinigungsergebnis führen; ist der Verschmutzungsgrad der Fläche jedoch gering, so kann auch ein reduzierter Anpressdruck für ein qualitativ hochwertiges Reinigungsergebnis ausreichen.So far the device on its surface facing the bottom equipped with a cleaning module that is optimal for Cleaning effect a certain contact pressure to the surface needed, can be a lowering of the contact pressure to a result in a worse cleaning result; is the degree of pollution However, the area is small, so can a reduced Contact pressure for a high-quality cleaning result suffice.

Im Einzelnen können – je nach Einsatzbereich der Vorrichtung – sehr unterschiedliche Betriebszustände und Betriebsbedingungen herangezogen werden, um hieraus Steuerparameter für die Steuereinheit abzuleiten.in the Individuals can - depending on the field of application Device - very different operating conditions and operating conditions are used to determine therefrom control parameters for the control unit.

So besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass als Steuerparameter der durch die Saugeinrichtung erzielte Differenzdruck dient. Dieser Differenzdruck kann unmittelbar messtechnisch ermittelt werden und lässt unmittelbar Rückschlüsse auf die gegebene Anpresskraft der Vorrichtung an die Fläche zu. Durch die Messung des Differenzdruckes werden zugleich eine Vielzahl die Haltekraft beeinflussender Randbedingungen mit erfasst, wie zum Beispiel Art und Umfang der Abdichtung der Vorrichtung gegen die Fläche.So exists within the scope of the invention, the possibility that as Control parameter of the differential pressure achieved by the suction device serves. This differential pressure can be determined directly by measurement and immediately draw conclusions the given contact pressure of the device to the surface to. By measuring the differential pressure at the same time Recorded variety of the holding force influencing boundary conditions, such as the nature and extent of the sealing of the device against the area.

Es besteht jedoch ebenso auch die Möglichkeit, dass als Steuerparameter die Anpresskraft des Reinigungsteils gegen die Reinigungsfläche dient, was beispielsweise durch übliche Kraftaufnehmer erfolgen kann.It However, there is also the possibility that as a control parameter the contact pressure of the cleaning part against the cleaning surface serves, for example, by conventional force transducer can be done.

Ferner kann im Rahmen der Erfindung als Steuerparameter die momentane Position der Vorrichtung auf der Fläche in Polar- oder Kartesischen Koordinaten dienen, wobei darüber hinaus nach erfolgreicher Beendigung einer "Reinigungsfahrt" die Vorrichtung in einen speziellen "Stand-by-modus" übergehen kann, da dann nur noch die erforderliche Haltekraft an der Fläche im Stillstand aufzubringen ist, nachdem dann keine überlagerte Fortbewegung, für die ein höhere Haltekraft erforderlich ist, zu berücksichtigen ist.Further can in the context of the invention as a control parameter, the current position the device on the surface in polar or Cartesian coordinates In addition, after successful completion a "cleaning drive" the device in a special "stand-by mode" go over can, because then only the required holding force on the surface is to be applied at a standstill, after then no superimposed Locomotion, for which a higher holding force is required is to take into account.

Als weitere wesentliche Steuerparameter kann im Rahmen der Erfindung die räumliche Orientierung bzw. Ausrichtung der Vorrichtung dienen, womit berücksichtigt wird, ob sich die Vorrichtung auf einer schiefen Ebene bewegt und hierbei aufgrund der eigenen Gewichtskraft zu einer Erhöhung des erforderlichen Anpressdruckes beiträgt, oder ob die Vorrichtung an einer senkrechten Fläche bzw. unter einer Fläche im "Überhang" arbeitet. Für die Erfassung dieser räumlichen Orientierung bzw. Ausrichtung kann in der Vorrichtung eine integrierte Sensorik vorgesehen sein.In the context of the invention, the spatial orientation or orientation of the device can serve as further important control parameters, where is taken into account whether the device moves on an inclined plane and this contributes to an increase in the required contact pressure due to its own weight, or whether the device operates on a vertical surface or under a surface in the "overhang". For the detection of this spatial orientation or orientation, an integrated sensor system can be provided in the device.

Als weiterer Steuerparameter im Rahmen der Erfindung kann der Verschmutzungsgrad der Fläche dienen, da bei einer geringeren Verschmutzung ein geringerer Anpressdruck ausreichend ist, um ein qualitativ ausreichendes Reinigungsergebnis zu erreichen.When Further control parameters within the scope of the invention may be the degree of contamination serve the area, since at a lower pollution lower contact pressure is sufficient to a qualitatively sufficient To achieve cleaning result.

Als weiterer Steuerparameter kann auch die Restladung des Energiespeichers herangezogen werden, um beispielsweise eine Rückkehr der Vorrichtung in ihre Grundposition zu ermöglichen, ohne das Risiko eines Ablösens von der Fläche einzugehen.When Further control parameters can also be the residual charge of the energy storage be used, for example, a return of the To allow device to their basic position without that Risk of detachment from the surface.

Schließlich kann auch die Fahrgeschwindigkeit der Vorrichtung als Steuerparameter dienen, da die benötigte Haltekraft auch in einer Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit steht.After all can also control the travel speed of the device as a control parameter Serve as the required holding force in a dependency of the driving speed is.

Als Energiespeicher wird in der Regel ein Akkumulator zum Einsatz kommen; grundsätzlich sind hierfür jedoch auch andere Einrichtungen geeignet, wie beispielsweise eine Brennstoffzelle.When Energy storage will usually come an accumulator used; In principle, however, are also other Facilities suitable, such as a fuel cell.

Im Folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung.in the The invention will be described below with reference to a drawing Embodiment explained in more detail; the single figure shows a device according to the invention in a schematic Presentation.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum Durchführen von Arbeiten an vorzugsweise ebenen Flächen 1, insbesondere zur Reinigung von Fenstern. Dazu ist die Vorrichtung durch eine nur angedeutete Antriebseinheit 8 verfahrbar als autonome Einheit 2 ausgeführt und mit einem Reinigungsteil 6 sowie mit einer nicht dargestellten Saugeinrichtung versehen, die der Erzeugung eines Unterdrucks zwischen der Vorrichtung und der Fläche 1 dient. Durch diesen Unterdruck wird eine Haltekraft erzeugt, die die Vorrichtung an der Fläche hält.The device shown in the drawing is used to perform work on preferably flat surfaces 1 , in particular for cleaning windows. For this purpose, the device is only indicated by a drive unit 8th movable as an autonomous unit 2 executed and with a cleaning part 6 and provided with a suction device, not shown, the generation of a negative pressure between the device and the surface 1 serves. By this negative pressure, a holding force is generated, which holds the device to the surface.

Die Saugeinrichtung sowie weitere Einheiten der Vorrichtung werden aus einem von der Vorrichtung mitgeführten Energiespeicher gespeist, was bedeutet, dass die Einsatzdauer der Vorrichtung in Abhängigkeit von der Kapazität des Energiespeichers begrenzt ist.The Suction device and other units of the device are made an energy storage carried by the device fed, which means that the service life of the device in Dependence on the capacity of the energy storage limited is.

Um eine Verlängerung der Laufzeit der Vorrichtung zu erreichen, ist darüber hinaus eine Steuereinheit vorgesehen, die die Saugleistung der Saugeinrichtung in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebs- bzw. Fahrzustand der Vorrichtung regelt. Dabei wird insbesondere der Tatsache Rechnung getragen, dass die Saugeinrichtung derjenige elektrische Verbraucher ist, der den prozentual größten Anteil am Gesamtenergiebedarf hat.Around to extend the life of the device, In addition, a control unit is provided which the Suction of the suction device in dependence on the current operating or driving state of the device controls. there In particular, the fact is taken into account that the suction device the one electrical consumer is the largest percentage Share in the total energy requirement.

Die Regelung erfolgt dabei in dem Sinne, dass die Vorrichtung mit minimalem Energieaufwand bei ausreichender Haftkraft an der Fläche 1 gehalten wird. Hierfür werden Steuerparameter herangezogen, die aus dem Betriebs- bzw. Fahrzustand selbst abgeleitet oder aber alternativ bzw. ergänzend durch Sensoren erfasst bzw. ermittelt werden.The regulation takes place in the sense that the device with minimal energy consumption with sufficient adhesion to the surface 1 is held. For this purpose, control parameters are used which are derived from the operating or driving state itself or alternatively detected or determined by sensors.

Als Steuerparameter bietet sich insbesondere der durch die Saugeinrichtung erzielte Differenzdruck an, da sich aus diesem unmittelbar die Haltekraft ergibt, mit der die Vorrichtung an der Fläche gehalten wird. Zur Ermittlung eines solchen Differenzdruckes stehen geeignete Sensoren zur Verfügung, die entsprechende Messsignale zur weiteren Auswertung bereitstellen.When Control parameters are in particular that provided by the suction device achieved differential pressure, because of this directly the holding force results, with which the device is held on the surface becomes. To determine such a differential pressure are appropriate Sensors available, the corresponding measurement signals for provide further evaluation.

Als Steuerparameter kann jedoch auch unmittelbar die Anpresskraft des Reinigungsteils gegen die Reinigungsfläche dienen, da auch hierfür geeignete Messaufnehmer zur Verfügung stehen.When However, control parameters can also directly the contact pressure of the Serve cleaning against the cleaning surface, as well Suitable sensors are available for this purpose stand.

Ein weiterer für die Saugleistung wichtiger Steuerparameter kann die momentane Position der Vorrichtung auf der Fläche 1 sein, wobei diese Informationen in Form von Polar- oder Kartesischen Koordinaten bereitgestellt werden können. Auch die räumliche Orientierung bzw. Ausrichtung der Vorrichtung ist für die Regelung der Saugleistung von Bedeutung, da das Gerät auf einer horizontal verlaufendenen oder aber schiefen Ebene aufgrund der eigenen Gewichtskraft einen zusätzlichen Anpressdruck aufbringt, während dies an einer senkrechten oder gar überhängenden Fläche 1 nicht der Fall ist, so dass dort eine höhere Saugleistung benötigt wird. Diese räumliche Orientierung kann durch eine geeignete integrierte Sensorik im Gerät ermittelt und dann berücksichtigt werden.Another important for the suction control parameters, the current position of the device on the surface 1 This information may be provided in the form of polar or Cartesian coordinates. The spatial orientation or orientation of the device is important for the regulation of the suction power, since the device on a horizontally extending or inclined plane due to its own weight an additional contact pressure applies, while this on a vertical or even overhanging surface 1 This is not the case, so that a higher suction power is needed there. This spatial orientation can be determined by a suitable integrated sensors in the device and then taken into account.

Um ein qualitativ hochwertiges Reinigungsergebnis zu erreichen, muss bei einer starken Verschmutzung der Fläche 1 ein höherer Anpressdruck des Reinigungsteils 6 gegen die Reinigungsfläche 1 aufgebracht werden als bei einer geringeren Verschmutzung. Daher kann auch der Verschmutzungsgrad der Fläche 1 als Steuerparameter für die die Saugeinrichtung regelnde Steuereinheit dienen.In order to achieve a high-quality cleaning result, must be at a strong contamination of the area 1 a higher contact pressure of the cleaning part 6 against the cleaning surface 1 be applied as at a lower pollution. Therefore, the degree of contamination of the area can also 1 serve as control parameters for the control unit controlling the suction device.

Weiter ist in der Regel auch die Restladung des Energiespeichers zu berücksichtigen, um insbesondere sicherzustellen, dass die Vorrichtung beizeiten in Ihre Ruhe- bzw. Ausgangsposition zurückgeführt werden kann.In addition, as a rule, the residual charge of the energy store must also be taken into account in order to ensure in particular that the device returns to its resting or starting position at times can be led.

Schließlich beeinflusst die aktuelle Fahrgeschwindigkeit die Höhe der erforderlichen Saugleistung, so dass auch die Fahrgeschwindigkeit als Steuerparameter zur Regelung herangezogen werden kann.After all the current driving speed influences the height of the required suction power, so that the driving speed can be used as a control parameter for regulation.

Als Energiespeicher ist üblicherweise ein Akkumulator vorgesehen, wobei hierfür jedoch auch modernere Energieträger, insbesondere auch Brennstoffzellen zur Anwendung kommen können. Der Energiespeicher wie auch die Steuereinheit können in einem Hohlraum 4 der autonomen Einheit 2 untergebracht sein.As an energy storage is usually an accumulator provided, but for this purpose, more modern sources of energy, especially fuel cells can be used. The energy storage as well as the control unit can in a cavity 4 the autonomous entity 2 be housed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1237456 B1 [0002] - EP 1237456 B1 [0002]

Claims (9)

Verfahrbare Vorrichtung zum Durchführen von Arbeiten an vorzugsweise ebenen Flächen, insbesondere zur Reinigung von Fenstern in Form einer mit einem Reinigungsteil versehenen autonomen Einheit (2), mit einer Saugeinrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks zwischen der Vorrichtung und der Fläche (1), wobei die Saugeinrichtung aus einem von der Vorrichtung mitgeführten Energiespeicher gespeist wird, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit, die die Saugleistung der Saugeinrichtung in Abhängigkeit von sich aus dem aktuellen Betriebs- bzw. Fahrzustands der Vorrichtung ergebenden Steuerparametern derart regelt, daß die Vorrichtung mit minimalem Energieaufwand bei ausreichender Haftkraft an der Fläche (1) gehalten wird, wobei die Steuerparameter aus dem aktuellen Betriebs- bzw. Fahrzustand selbst abgeleitet und/oder durch Sensoren erfasst bzw. ermittelt werden.Movable device for carrying out work on preferably flat surfaces, in particular for cleaning windows in the form of an autonomous unit provided with a cleaning part ( 2 ), with a suction device for generating a negative pressure between the device and the surface ( 1 ), wherein the suction device is fed from an energy accumulator entrained by the device, characterized by a control unit which controls the suction power of the suction device in response to control parameters resulting from the current operating or driving state of the device such that the device requires minimal energy with sufficient adhesion to the surface ( 1 ), wherein the control parameters derived from the current operating or driving state itself and / or detected or determined by sensors. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerparameter der durch die Saugeinrichtung erzielte Differenzdruck dient.Device according to claim 1, characterized in that that as a control parameter achieved by the suction device Differential pressure is used. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerparameter die Anpresskraft des Reinigungsteils (6) gegen die Reinigungsfläche dient.Device according to Claim 1, characterized in that the contact force of the cleaning part ( 6 ) serves against the cleaning surface. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerparameter die momentane Position der Vorrichtung auf der Fläche (1) in Polar- oder kartesischen Koordinaten dient.Device according to claim 1, characterized in that as control parameter the instantaneous position of the device on the surface ( 1 ) in polar or Cartesian coordinates. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerparameter die räumliche Orientierung bzw. Ausrichtung der Vorrichtung dient.Device according to claim 1, characterized in that that as a control parameter, the spatial orientation or alignment of the device is used. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerparameter der Verschmutzungsgrad der Fläche (1) dient.Apparatus according to claim 1, characterized in that as a control parameter the degree of soiling of the surface ( 1 ) serves. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerparameter die Restladung des Energiespeichers dient.Device according to claim 1, characterized in that that as a control parameter, the remaining charge of the energy storage serves. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerparameter die Fahrgeschwindigkeit der Vorrichtung dient.Device according to claim 1, characterized in that that as a control parameter, the driving speed of the device serves. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher von einem Akkumulator gebildet ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the energy storage of an accumulator is formed.
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