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Die Erfindung betrifft einen Saugroboter zur Reinigung von Flächen, der mindestens eine Seitenbürste aufweist, wobei die mindestens eine Seitenbürste einen Grundköper aufweist, wobei der Grundkörper eine Teller- oder Ringform aufweist und um eine erste Achse rotiert, wobei am Grundkörper radial nach außen abstehende Bürstenelemente angeordnet sind, wobei die Bürstenelemente mit einem ersten Ende am Grundkörper angeordnet sind und mit einem zweiten Ende auf der zu reinigenden Fläche aufliegen, wobei die zweiten Enden der Bürstenelemente auf einem Kreis liegen, wobei der Kreis den äußeren Durchmesser der Seitenbürste bildet.
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Es ist bekannt Seitenbürsten an Saugrobotern anzuordnen, um deren Reinigungsleistung in Rand- und Eckbereichen von Flächen zu verbessern. Dazu sind die Seitenbürsten in Bezug auf die Fahrrichtung des Saugroboters im vorderen Bereich des Gerätegehäuses seitlich neben dem Saugmund angeordnet. Die Seitenbürsten erfassen so Staub- und Schmutzpartikel auf Flächenbereichen, die durch den Saugmund des Saugroboters nicht oder nur unzureichend gereinigt werden. An den bekannten Seitenbürsten sind in der Regel drei bis sechs Bürstenelemente angeordnet, die um die Drehachse der Seitenbürste rotieren und so auf der zu reinigenden Fläche befindliche Staub- und Schmutzpartikel in Richtung des Saugrobotersaugmunds kehren. Insbesondere auf hochflorigen oder stark verschmutzen Flächen erzielen solche Seitenbürste, aufgrund der relativ geringen Anzahl an Bürstenelementen, aber nur unzureichende Reinigungsleistungen. Die Anordnung zusätzlicher Bürstenelementen verbessert zwar die Reinigungsleistung der Seitenbürste, erhöht aber auch gleichzeitig deren Drehwiderstand. In der Folge steigt der für den Betrieb der Seitenbürsten erforderliche Energieeinsatz, wodurch die Akkukapazitäten des Saugroboters signifikant belastet werden.
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Alternativ hierzu ist es im Stand der Technik bekannt, die Rotationsgeschwindigkeit von Seitenbürsten zu erhöhen, um deren Reinigungsleistung zu verbessern. Durch höhere Rotationsgeschwindigkeiten steigt bei einer konstanten Fahrgeschwindigkeit des Saugroboters die Anzahl an Überstrichen einer Seitenbürste über ein zu reinigendes Flächensegment. Auf diese Weise lässt sich auch mit Seitenbürsten, die eine geringe Anzahl an Bürstenelementen aufweisen, zufriedenstellende Reinigungsleistungen erzielen. Die Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeiten führt aber einerseits dazu, dass der Strombedarf der Seitenbürste steigt und andererseits zu einem Verschleudern von Staub- und Schmutzpartikel durch die Seitenbürste in bereits gereinigte oder nicht erreichbare Flächenbereiche.
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Aus der
DE 10 2010 037 672 A1 ist eine Seitenbürste für ein selbstfahrendes Reinigungsgerät bekannt, bei der die Bürstenelemente in biegensteifen, radial nach außen gerichteten Aufnahmen angeordnet sind. Eine derartige Seitenbürste ermöglicht die Anordnung von bis zu 20 Bürstenelementen und erreicht so eine Steigerung der Reinigungsleistung. Da die Geometrie der Seitenbürste eine relativ flache Anordnung der Bürstenelemente erforderlich macht, erzeugt die große Anzahl an Bürstenelementen einen relativ hohen Drehwiderstand. In der Folge steigt der für den Betrieb einer solchen Seitenbürste erforderliche Strombedarf stark an. Zudem ist die Anordnung der einzelnen Bürstenelemente in rohrartigen Aufnahmen fertigungstechnisch äußerst aufwendig und kostenintensiv.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem einen Saugroboter mit einer Seitenbürste zur Verfügung zu stellen, der in Rand- und Eckbereiche von Flächen eine zufriedenstellende Reinigungsleistung erbringt und dabei die oben genannten Nachteile vermeidet.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Der Saugroboter zur Reinigung von Flächen zeichnet sich dadurch aus, dass der Grundkörper der mindestens einen Seitenbürste einen Durchmesser aufweist, der zwischen zwei und vier Viertel des äußeren Durchmessers der Seitenbürste beträgt. Der Durchmesser der Seitenbürste wird dabei durch den äußeren Umfang der Bürstenelemente gebildet, die in der Draufsicht radial vom Grundkörper der Seitenbürste abstehen. Mit anderen Worten entspricht in der Draufsicht der Seitenbürste der Durchmesser des Grundkörpers zwei bis vier Viertel des Seitenbürstendurchmessers. Die Anordnung eines Grundkörpers mit einem Durchmesser zwischen zwei und vier Viertel des Durchmessers der Seitenbürste ermöglicht die Anordnung einer vergleichsweisen hohen Anzahl an Bürstenelementen an einer Seitenbürste. Zudem können die Bürstenelemente dabei in einem relativ steilen Winkel in Bezug zur Bodenfläche an der Seitenbürste angeordnet werden. Dies verbessert die Reinigungsleistung der Seitenbürste ohne deren Drehwiderstand signifikant zu erhöhen.
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Bevorzugt ist, dass die Bürstenelemente in einem Winkel von 0 bis 45 Grad am Grundkörper angeordnet sind. Der Winkel spannt sich auf zwischen den Bürstenelementen und einer Senkrechten, die parallel zur ersten Achse der Seitenbürste liegt. Alle Bürstenelemente einer Seitenbürste sind in einem annähernd identischen Winkel am Grundkörper angeordnet. Die Anordnung der Bürstenelemente in einem vergleichsweise steilen Winkel reduziert die Auflagefläche der Bürstenelemente auf der zu reinigenden Fläche. In der Folge sinkt der Drehwiderstand der Seitenbürste und damit der zum Betrieb notwendige Energieeinsatz.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind 15 bis 40 Bürstenelemente und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform 20 bis 30 Bürstenelemente am Grundkörper angeordnet. Die Bürstenelemente sind dabei am Grundkörper umlaufend in gleichmäßigen Abständen angeordnet, sodass sich zwischen den einzelnen Bürstenelementen gleichmäßige Abstände ergeben. Durch die Anordnung zusätzlicher Bürstenelement erhöht sich die Anzahl an Überstrichen mit der eine Seitenbürste bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit und Fahrgeschwindigkeit eine Fläche reinigt. Dies führt zu einer signifikanten Verbesserung der Reinigungsleistung der Seitenbürste.
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Es ist zusätzlich bevorzugt, dass der Grundkörper mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 200 Umdrehungen pro Minute um die erste Achse rotiert. Die relativ geringe Geschwindigkeit mit der der Grundkörper um die erste Achse rotiert verhindert ein Verschleudern von Schmutzpartikeln in Bereiche der zu reinigende Fläche, die der Saugroboter bereits im Zuge seiner Fahrt gereinigt hat oder die für den Saugroboter nicht erreichbar sind. Zudem sinkt der für den Betrieb der Seitenbürste erforderliche Energieaufwand, wodurch die Akkukapazitäten des Saugroboters geschont werden.
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Bevorzugt ist zudem, dass die Bürstenelemente am zweiten Ende eine ebene Auflagefläche aufweisen. Dabei sind die zweiten Enden der Bürstenelemente so auf den Winkel mit der diese am Grundkörper abgestimmt, dass die zweiten Enden eine ebene Auflagefläche bilden. Mit anderen Worten werden die zweiten Enden der Bürstenelemente schräg angeschnitten, wodurch eine ebene horizontale Auflagefläche entsteht. Die auf diese Weise erzielte Abflachung der Auflagefläche der Bürstenelemente verbessert deren Reinigungsleistung und schont den zu reinigenden Bodenbelag.
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Es ist zusätzlich bevorzugt, dass die Bürstenelemente am ersten Ende aus einem ersten Material bestehen und an einem zweiten Ende aus einem zweiten Material. Mit anderen Worten bestehen die Bürstenelemente am ersten Ende aus einer ersten Komponente, die spezifische Materialeigenschaften aufweist, und am zweiten Ende aus einer zweiten Komponente, die ebenfalls spezifische Materialeigenschaften aufweist. Dies ermöglicht beispielweise die Anordnung von Bürstenelementen bei denen die erste Komponente steife Materialeigenschaften aufweist und so ein Abknicken der Bürstenelemente verhindert. Gleichzeitig weist die zweite Komponente der Bürstenelemente weiche Materialeigenschaften auf, wodurch eine besonders schonende Bearbeitung des zu reinigenden Bodenbelags erreicht wird.
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Bevorzugt ist, dass die Bürstenelemente elektrostatisch aufladbar sind. Das heißt die Bürstenelemente bestehen aus einem Material, dass sich im Reinigungsbetrieb aufgrund der Reibung zwischen den Bürstenelementen und der zu reinigenden Fläche elektrostatisch auflädt. Die elektrostatische Aufladung der Bürstenelemente führt zu einer verstärkten Anziehung und Bindung von Staubpartikeln und verbessert auf diese Weise die Reinigungsleistung der Seitenbürsten.
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Bevorzugt ist zudem, dass der Grundkörper um die zweite Achse beweglich ist. Mit anderen Worten ist der Grundkörper so am Saugroboter angeordnet, dass der Grundkörper um eine zweite Achse beweglich ist, die senkrecht zur ersten Achse und quer zur Hauptbewegungsrichtung des Saugroboters liegt. Diese zweite Achse wird auch als Querachse des Grundkörpers bezeichnet. Die Beweglichkeit des Grundkörpers um die zweite Achse, im Allgemeinen oftmals als Nicken bezeichnet, ermöglicht eine verbesserte Anpassung der Seitenbürste an spezifische Bodengeometrien und führt so zu einer Verbesserung der Reinigungsleistung.
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Bevorzugt ist zudem, dass der Grundkörper um die dritte Achse beweglich ist. Mit anderen Worte ist der Grundkörpers so am Saugroboter angeordnet, dass der Grundkörper um eine dritte Achse beweglich ist, die im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten und zweiten Achse liegt und mit der Hauptbewegungsrichtung des Saugroboters weitestgehend übereinstimmt. Diese dritte Achse wird auch als Längsachse des Grundkörpers bezeichnet. Die Beweglichkeit des Grundkörpers um eine dritte Achse, im Allgemeinen oftmals als Rollen bezeichnen, ermöglicht eine verbesserte Anpassung der Seitenbürste an spezifische Bodengeometrien und führt so zu einer Verbesserung der Reinigungsleistung.
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Zusätzlich ist bevorzugt, dass der Grundkörper um die erste, zweite und dritte Achse beweglich ist. Mit anderen Worten ist der Grundköper simultan sowohl um die erste, als auch die zweite und dritte Achse beweglich. Die Beweglichkeit des Grundkörpers um alle drei Achsen ermöglicht eine zusätzlich verbesserte Anpassung der Seitenbürste an spezifische Bodengeometrien und führt so zu einer Verbesserung der Reinigungsleistung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch Abänderungen und Modifikationen möglich, die durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen oder Verfahrensschritten für den Fachmann in Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten führen. Es zeigen:
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1 Seitenansicht einer Seitenbürste;
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2 Aufsicht einer Seitenbürste;
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3 Seitenansicht einer Seitenbürste in verkippter Stellung.
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1 zeigt eine Seitenansicht einer Seitenbürste 10 für einen Saugroboter 50 zum Reinigen von Flächen. Mittig zentriert um die erste Achse 14 ist der Grundkörper 12 der Seitenbürste 10 angeordnet. Der Grundkörper 12 weist eine Oberseite 30 auf, die der zu reinigenden Fläche abgewandt ist. Auf der Oberseite 30 ist mittig zentriert, die erste Achse 14 des Grundkörpers 12 der Seitenbürste 10 umschließend, ein Plateau 32 angeordnet. Der Grundkörper 12 weist zudem eine Unterseite 34 auf, die der zu reinigenden Fläche zugewandt ist. Ober- und Unterseite 30, 34 des Grundkörpers 12 werden über eine Seitenwand 36 miteinander verbunden. Diese Seitenwand 36 unterteilt sich in zwei Abschnitte 38, 40, die in der Seitenansicht annähernd rechtwinklig zueinander stehen. Das heißt die beiden Abschnitte 38, 40 der Seitenwand 36 spannen in ihrem Verbindungspunkt 42 einen weitestgehend rechten Winkel auf. Die Mantelfläche des Abschnitts 38 der Seitenwand 36, der in direkter Verbindung mit der Oberseite 30 des Grundkörpers 12 steht (im Folgenden auch als oberer Abschnitt 38 bezeichnet), ist der zu reinigenden Fläche abgewandt. Die Mantelfläche des Abschnitts 40 der Seitenwand 36, der in Verbindung mit der Unterseite 34 des Grundkörpers 12 steht (im Folgenden auch als unterer Abschnitt 40 bezeichnet) ist der zu reinigenden Fläche zugewandt.
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In der Mantelfläche des unteren Abschnitts 40 der Seitenwand 36 sind radial umlaufend Öffnungen 44 angeordnet, die sich in gleichmäßigen Abständen auf den gesamten Umfang des Grundkörpers 12 verteilen. In diese Öffnungen 44 sind Bürstenelemente 16 eingesetzt, die eine annähernd identische Länge aufweisen. Die Bürstenelemente 16 bestehen aus einer großen Anzahl an einzelnen Bürstenfasern, die zu einem Bürstenelement 16 zusammengefasst sind. Die Bürstenelemente 16 sind dabei in einem weitestgehend identischen Winkel am Grundkörper 12 der Seitenbürste 10 angeordnet.
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2 zeigt die Aufsicht einer Seitenbürste 10 für einen Saugroboter 50 zur Reinigung von Flächen. Mittig zentriert um die erste Achse 14 ist im Grundkörper 12 eine Öffnung 46 angeordnet, die dazu geeignet ist, ein Achselement 48 (nicht dargestellt) aufzunehmen, dass die Seitenbürste 10 mit dem Saugroboter 50 (nicht dargestellt) verbindet. Um die Öffnung 46 für das Achselement 48 ist in einem Radius, der in etwa einem Sechstel des Durchmessers 20 des Grundkörpers 12 entspricht, das Plateau 32 auf der Oberseite 30 des Grundkörpers 12 angeordnet. An den äußeren Umfang des Grundkörpers 12 schließt sich der obere Abschnitt 38 der Seitenwand 36 an, die der zu reinigenden Fläche abgewandt ist. Am unteren Abschnitt 40 der Seitenwand 36 (nicht dargestellt) sind radial umlaufend, in gleichmäßigen Abständen die Bürstenelemente 16 der Seitenbürste 10 angeordnet. Die zweiten Enden 24 der Bürstenelemente 16, die in Kontakt mit der zu reinigenden Fläche stehen, bilden den äußeren Durchmesser 18 der Seitenbürste 10.
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3 zeigt die Seitenansicht einer Seitenbürste 10 in verkippter Stellung. Oberhalb der Seitenbürste 10 ist ein Element 52 des Saugroboters 50 dargestellt. Bei dem Element 52 handelt es sich beispielweise um einen beweglichen Seitenarm des Saugroboters 50 oder um die Unterseite des Saugroboters 50. Die Seitenbürste 10 und das Saugroboterelement 52 werden über ein Achselement 48 miteinander verbunden, welches das Drehmoment, das von einem Antrieb (nicht dargestellt) im Saugroboter 50 erzeugt wird, vom Saugroboter 50 auf den Grundkörper 12 der Seitenbürste 10 überträgt. Unterhalb des Grundkörpers 12 sind die Bürstenelemente 16 der Seitenbürste 10 angeordnet, die aufgrund der Rotationsbewegung einen umfänglich geschlossenen Bürstenkamm bilden. 3 zeigt die Seitenbürste 10 in verkippter Stellung, in der der Grundkörper 12 um die zweite Achse 26, als auch Querachse bezeichnet, bewegt ist. Die Bewegung der Seitenbürste 10 ist dabei unabhängig von einer Bewegung des Saugroboterelements 52.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Seitenbürste
- 12
- Grundkörper
- 14
- erste Achse
- 16
- Bürstenelement
- 18
- Durchmesser Seitenbürste
- 20
- Durchmesser Grundkörper
- 22
- erstes Ende Bürstenelement
- 24
- zweites Ende Bürstenelement
- 26
- zweite Achse
- 28
- dritte Achse
- 30
- Oberseite
- 32
- Plateau
- 34
- Unterseite
- 36
- Seitenwand
- 38
- oberer Abschnitt
- 40
- unterer Abschnitt
- 42
- Verbindungspunkt
- 44
- Öffnung Bürstenelement
- 46
- Öffnung Achselement
- 48
- Achselement
- 50
- Saugroboter
- 52
- Element des Saugroboters
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010037672 A1 [0004]
