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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Ladestation, insbesondere für ein Reinigungsgerät, mit einem Stationsgehäuse, einem Netzanschlusselement, insbesondere einem Netzstecker, zum Anschließen der Ladestation an eine elektrische Spannungsversorgung, einer Ladeeinrichtung und mindestens einem Ladeelement zur Übertragung von Energie auf einen Akkumulator.
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Daneben betrifft die Erfindung ein System aus einer Ladestation und einem mit der Ladestation verbindbaren Reinigungsgerät, wobei die Ladestation ein Stationsgehäuse, ein Netzanschlusselement zum Anschließen der Ladestation an eine elektrische Spannungsversorgung, eine Ladeeinrichtung und mindestens ein elektrisches Ladeelement zur Übertragung von Energie auf einen Akkumulator des Reinigungsgerätes aufweist.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Laden eines Akkumulators eines Reinigungsgerätes mittels einer Ladestation, wobei ein Netzanschlusselement der Ladestation an eine elektrische Spannungsversorgung angeschlossen wird, und wobei ein elektrisches Ladeelement der Ladestation zur Übertragung von Energie auf den Akkumulator des Reinigungsgerätes an ein entsprechendes Ladeelement des Reinigungsgerätes angeschlossen wird.
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Stand der Technik
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Ladestationen für Reinigungsgeräte der vorgenannten Art sind im Stand der Technik bekannt.
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Die Ladestation kann beispielsweise als eine Basisstation ausgebildet sein, in welche das Reinigungsgerät zumindest teilweise hineinfahren kann oder an welche das Reinigungsgerät andocken kann, um ein Laden des Akkumulators herbeizuführen. Des Weiteren kann die Ladestation dabei auch zusätzlich andere Serviceaufgaben wahrnehmen, wie beispielsweise eine Reinigung zumindest eines Teilbereiches des Reinigungsgerätes, insbesondere ein Entleeren eines Sauggutbehälters oder dergleichen.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2010 017 258 A1 offenbart beispielsweise eine Basisstation für ein selbsttätig verfahrbares Gerät, welche zur Wiederaufladung von Akkumulatoren des Gerätes und/oder zur Entleerung eines Schmutzbehälters des Gerätes ausgebildet ist.
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Des Weiteren sind im Stand der Technik Ladestationen bekannt, welche nur die Aufgabe des Wiederaufladens eines Akkumulators des Reinigungsgerätes erfüllen. Eine solche Ladestation zeigt beispielsweise die
US 2004/ 0201361 A1 . Diese Ladestation weist einen Anschlussteil zur Verbindung mit einem Anschlussteil des Reinigungsgerätes auf. Jeder Anschlussteil verfügt über eine Spule zur Übertragung von Energie mittels induktiver Kopplung. Der Anschlussteil der Ladestation oder auch der Anschlussteil des Reinigungsgerätes kann ein Andockelement aufweisen, welches relativ zu der Ladestation bzw. dem Reinigungsgerät verlagerbar ist. An dieses Andockelement kann das Reinigungsgerät andocken, wobei ein Schwenkbereich des Andockelementes eine noch zulässige Abweichung von einer optimalen Ausrichtung von Ladestation und Reinigungsgerät vorgibt, innerhalb welcher der Akkumulator noch geladen werden kann.
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Die vorbekannten Ladestationen weisen jeweils einen konstanten Abstand zwischen dem Netzanschlusselement, d. h. beispielsweise einem Netzstecker zur Verbindung mit einer Steckdose, und einem Ladeelement, d. h. beispielsweise einem elektrischen Kontakt oder einer ein Magnetfeld erzeugenden elektrischen Spule, auf. Dabei ist durch die zum Anschluss der Ladestation verwendete Steckdose oder den Aufstellort der Ladestation eine Position und/oder Orientierung des Reinigungsgerätes vorgegeben, welche erforderlich ist, damit die Ladeelemente der Ladestation und des Reinigungsgerätes für eine Energieübertragung nebeneinanderliegen bzw. sich kontaktieren können.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Ladestation zu schaffen, bei welcher eine optimale Orientierung und/oder Positionierung der Ladeelemente vereinfacht ist.
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Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird zunächst eine Ladestation, insbesondere für ein Reinigungsgerät, vorgeschlagen, deren Stationsgehäuse mindestens zwei relativ zueinander verlagerbare, insbesondere relativ zueinander rotierbare, schwenkbare und/oder linear verschiebbare, Gehäuseteile aufweist, von welchen ein erster Gehäuseteil das Netzanschlusselement aufweist und von welchen ein zweiter Gehäuseteil das Ladeelement aufweist, so dass das Ladeelement durch eine Verlagerung eines der Gehäuseteile relativ zu dem Netzanschlusselement verlagerbar ist.
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Erfindungsgemäß wird somit eine Ladestation vorgeschlagen, bei welcher der Abstand zwischen dem Netzanschlusselement zum Anschließen an eine elektrische Spannungsversorgung, beispielsweise eine Haushaltssteckdose, und dem mit dem Reinigungsgerät verbindbaren Ladeelement variierbar ist. Durch eine Verlagerung der verschiedenen Gehäuseteile des Stationsgehäuses zueinander, kann die Gehäusegeometrie der Ladestation geändert werden, wodurch gleichzeitig auch das daran angeordnete Ladeelement bzw. Netzanschlusselement verlagert wird bzw. zu dem jeweils anderen beabstandet wird. Somit kann beispielsweise eine Distanz zwischen der Ladestation und dem Reinigungsgerät bzw. dessen Ladeelement, überwunden werden, welche aus verschiedenen Gründen nicht durch eine selbsttätige Verlagerung des Reinigungsgerätes überwindbar ist. Hierzu zählt beispielsweise ein Höhenversatz zwischen der Ladestation und dem Reinigungsgerät, welchen das Reinigungsgerät ohne die erfindungsgemäß relativ zueinander verlagerbaren Gehäuseteile nicht überwinden könnte, um an das Ladeelement der Ladestation anzudocken. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Ladestation auf einer höheren Ebene, insbesondere einer Stufe, angeordnet ist, oder wenn die Ladestation nach der Art eines Steckerladegerätes unmittelbar in eine Haushaltssteckdose gesteckt ist und das Ladeelement der Ladestation dadurch über einem korrespondierenden Ladeelement des Reinigungsgerätes liegt.
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Grundsätzlich können das Netzanschlusselement und das Ladeelement auf unterschiedliche Art und Weise mit den Gehäuseteilen des Stationsgehäuses verbunden sein. Die Erfindung geht insbesondere von Varianten aus, bei welchen sowohl das Netzanschlusselement als auch das Ladeelement unbeweglich an dem jeweiligen Gehäuseteil angeordnet ist, so dass das Netzanschlusselement bzw. das Ladeelement jeweils nur durch eine Verlagerung des entsprechenden Gehäuseteiles verlagert werden kann. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass das Netzanschlusselement bzw. das Ladeelement über ein Anschlusskabel mit dem jeweiligen Gehäuseteil verbunden ist, so dass eine gewisse Beweglichkeit des Netzanschlusselementes bzw. des Ladeelementes relativ zu dem Gehäuseteil möglich ist. Im letztgenannten Fall ergänzen sich zum einen die Beweglichkeit der Kabelabschnitte und zum anderen die Verlagerbarkeit der Gehäuseteile, so dass der Abstand zwischen dem Netzanschlusselement und dem Ladeelement der Ladestation optimal an eine Position und/oder Orientierung des Reinigungsgerätes angepasst werden kann und eine Verbindung der beiderseitigen Ladeelemente zum Übertragen von Energie auf den Akkumulator des Reinigungsgerätes möglich ist.
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Die Verlagerung der Gehäuseteile der Ladestation kann auf unterschiedliche Art und Weise erreicht werden. Beispielsweise können die Gehäuseteile relativ zueinander rotiert werden, relativ zueinander verschwenkt werden oder auch linear zueinander verlagert, d. h. verschoben, werden. Für eine Rotierbarkeit der Gehäuseteile zueinander, können diese beispielsweise über eine Drehachse, ein Gewinde oder dergleichen miteinander verbunden sein. Somit kann der zweite Gehäuseteil beispielsweise um einen Winkel von 90 Grad, 180 Grad, 270 Grad, 360 Grad oder auch um Winkelbereiche dazwischen, verlagert werden, so dass das Ladeelement des Reinigungsgerätes beispielsweise auch an das Ladeelement der Ladestation angeschlossen werden kann, wenn das Reinigungsgerät nicht frontal zu der Ladestation zeigt, sondern beispielsweise in einem 90-Grad-Winkel dazu. Des Weiteren können die Gehäuseteile auch zueinander verschwenkbar sein, beispielsweise mit Hilfe einer Verbindung der Gehäuseteile über eine Schwenkachse, so dass zum Beispiel der zweite Gehäuseteil von dem ersten Gehäuseteil weggeschwenkt, d. h. beispielsweise weggeklappt, werden kann. Diese Verschwenkbarkeit kann sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung gegeben sein, oder in davon abweichenden Richtungen. Des Weiteren können die Gehäuseteile auch linear zueinander verschiebbar sein, beispielsweise in horizontaler oder vertikaler Richtung, so dass zumindest eine Dimension des Stationsgehäuses vergrößert bzw. verkleinert werden kann. Beispielsweise kann das Stationsgehäuse durch eine vertikale Verschiebung der Gehäuseteile zueinander eine größere Höhe erhalten, so dass das Netzanschlusselement und das Ladeelement in vertikaler Richtung einen größeren Abstand zueinander aufweisen und das Ladeelement beispielsweise ausgehend von einer Haushaltssteckdose, mit welcher das Netzanschlusselement verbunden ist, auf einen Bodenbereich eines Wohnraums abgesenkt werden kann, so dass dieses an die jeweilige Höhe und Geometrie des Reinigungsgerätes angepasst werden kann.
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Zusätzlich zu den beiden Gehäuseteilen können weitere verlagerbare Gehäuseteile vorgesehen sein, beispielsweise für den Fall, dass die Verlagerbarkeit eines oder zweier Gehäuseteile nicht ausreicht, um einen bestimmten Abstand zwischen der Ladestation und dem Reinigungsgerät zu überbrücken. In diesem Fall kann eine Mehrzahl von in Verlagerungsrichtung hintereinander angeordneten Gehäuseteilen vorgesehen sein. Darüber hinaus ist es auch möglich, Gehäuseteile nach Bedarf zwischen den beiden Gehäuseteilen anzuordnen, beispielsweise dann, wenn der Anschlussort des Netzanschlusselementes der Ladestation so gelegen ist, dass das Ladeelement der Ladestation stets zu weit von einem entsprechenden Ladeelement eines Reinigungsgerätes entfernt ist. Insbesondere kann dies der Fall sein, wenn die Ladestation als Steckerladegerät ausgebildet ist und die Haushaltssteckdosen des betreffenden Haushaltes über einer üblichen Installationshöhe liegen.
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Die Ladeelemente der Ladestation bzw. des Reinigungsgerätes können im Sinne der Erfindung entweder elektrische Ladekontakte sein, oder auch induktiv koppelbare Ladelemente, welche beispielsweise zueinander korrespondierende Spulen aufweisen. Im letztgenannten Fall wird zwischen den Ladeelementen kein physischer Kontakt zur Energieübertragung benötigt. Jedoch sind die beiden Spulen so zueinander anzuordnen, dass eine zweite Spule innerhalb eines Magnetfeldes einer ersten Spule liegt, so dass eine Spannung innerhalb der zweiten Spule induziert werden kann.
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Obwohl die Erfindung hier beispielhaft in Bezug auf eine Ladestation für ein Reinigungsgerät beschrieben ist, kann die Ladestation auch zum Laden von Akkumulatoren anderer Geräte ausgebildet sein. Diese Geräte können beispielsweise Kameras, Mobiltelefone, Werkzeuge und dergleichen sein. Insbesondere empfiehlt sich die erfindungsgemäße Ladestation jedoch für sich selbsttätig fortbewegende Geräte, welche üblicherweise ihre Position und Orientierung relativ zu der Ladestation selbsttätig einnehmen und nicht durch einen Nutzer dorthin verlagert werden. Im Sinne eines hier beschriebenen Reinigungsgerätes sind sowohl übliche Trockenreinigungsgeräte, wie beispielsweise Staubsauger, als auch Feuchtreinigungsgeräte oder Kombinationen daraus vorgesehen. Diese Reinigungsgeräte kommen beispielsweise zur Reinigung von Bodenflächen zum Einsatz, oder auch zur Reinigung von Überbodenflächen, wie beispielsweise Regalböden, Fenster, Fußleisten und dergleichen. Das Reinigungsgerät kann insbesondere vorzugsweise selbsttätig verfahrbar sein und sich mit Hilfe einer Navigationseinrichtung zu der Ladestation hinbewegen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseteile teleskopierbar ineinander angeordnet sind, so dass der Abstand zwischen dem Netzanschlusselement und dem Ladeelement variierbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung können zwei oder auch mehr Gehäuseteile so ineinandergreifen, dass diese ein teleskopierbares Stationsgehäuse bilden und die Ausdehnung des Stationsgehäuses in Teleskopierrichtung variabel ist bzw. sich bei maximal ineinandergeschobenen Gehäuseteilen eine kleine, kompakte Ladestation ergibt, welche sich jedoch durch maximal mögliches Auseinanderziehen der Gehäuseteile auf eine demgegenüber vielfache Größe expandieren lässt. Insbesondere eignet sich die teleskopierbare Ausbildung der Ladestation für solche Ladestationen, bei welchen ein Endbereich eines bezogen auf eine vertikale Richtung unteren Gehäuseteils in Richtung einer Bodenfläche ausgezogen werden soll. Sofern die Ladestation beispielsweise nach der Art eines Steckerladegerätes ausgebildet ist, kann die Dimension der Ladestation in vertikaler Richtung ausgehend von dem beispielsweise in einer Haushaltssteckdose angeordneten Netzanschlusselement bis zu dem Ladeelement des zweiten Gehäuseteils vergrößert werden, so dass das Ladeelement auf ein unterhalb der Ladestation angeordnetes Reinigungsgerät abgesenkt und dort mit einem korrespondierenden Ladeelement verbunden werden kann. Das Ladeelement der Ladestation ist dabei vorzugsweise so an dem zweiten Gehäuseteil angeordnet, dass dieses von der die Haushaltssteckdose aufweisenden Wandfläche weg weist.
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Zudem kann das Netzanschlusselement der Ladestation relativ zu dem ersten Gehäuseteil verlagerbar sein, insbesondere relativ zu dem ersten Gehäuseteil rotierbar, schwenkbar und/oder verschiebbar. Ebenso kann auch das Ladeelement der Ladestation relativ zu dem zweiten Gehäuseteil verlagerbar, insbesondere relativ zu diesem rotierbar, schwenkbar und/oder verschiebbar, sein. Gemäß dieser Ausgestaltung sind nicht nur die Gehäuseteile des Stationsgehäuses zueinander verlagerbar, sondern auch das Netzanschlusselement relativ zu dem ersten Gehäuseteil und/oder das Ladeelement relativ zu dem zweiten Gehäuseteil. Durch eine Rotierbarkeit des Netzanschlusselementes relativ zu dem ersten Gehäuseteil kann die Ladestation beispielsweise an jeder Haushaltssteckdose angeschlossen werden und in Richtung eines auf dem Boden stehenden Reinigungsgerätes weisen, unabhängig davon, ob die Haushaltssteckdose installationsbedingt horizontal oder vertikal angeordnete Gegenkontakte aufweist. Dafür reicht beispielsweise eine Rotierbarkeit von 90 Grad plus/minus 10 Grad aus. Grundsätzlich kann jedoch auch eine Rotierbarkeit von 360 Grad möglich sein. Des Weiteren kann das Netzanschlusselement an dem ersten Gehäuseteil auch schwenkbar sein, beispielsweise von einer Wandfläche weg oder zu der Wandfläche hin. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere, wenn die Haushaltssteckdose beispielsweise an einer Dachschräge angeordnet ist oder das Reinigungsgerät darunter auf einer schrägen Fläche steht. Alternativ oder zusätzlich kann das Netzanschlusselement auch verschiebbar an dem ersten Gehäuseteil angeordnet sein, so dass das Netzanschlusselement beispielsweise von einer zentral auf einer Gehäusefläche angeordneten Position in Richtung eines Kantenbereiches verschoben werden kann, so dass sich zusätzlich eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Abstandes zwischen Netzanschlusselement und Ladeelement der Ladestation ergeben kann. Auf gleiche Art und Weise kann auch das Ladeelement relativ zu dem zweiten Gehäuseteil verlagerbar sein, beispielsweise um eine Positionsabweichung oder Orientierungsabweichung eines Reinigungsgerätes von einer optimalen Position bzw. Orientierung für den Anschluss an die Ladestation auszugleichen. Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführung, bei welcher die Verlagerbarkeit der Gehäuseteile zueinander in einer anderen Richtung vorgesehen ist als die Verlagerbarkeit des Netzanschlusselementes zu dem ersten Gehäuseteil und/oder die Verlagerbarkeit des Ladeelementes relativ zu dem zweiten Gehäuseteil, so dass eine Mehrzahl von Freiheitsgraden für die Anpassung der Ladestation an die Position bzw. Orientierung des Reinigungsgerätes zur Verfügung steht.
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Vorteilhaft ist die Ladestation als Steckerladegerät ausgebildet. Gemäß dieser Ausgestaltung ist die Ladestation unmittelbar mit einer Haushaltssteckdose verbindbar. Dabei steht die Ladestation nicht auf einer Fläche auf, sondern ist vielmehr zu dieser beabstandet. Somit kann die Ladestation besonders unauffällig in das häusliche Umfeld integriert werden. Die Ladestation steht nicht als zusätzliches Gerät auf einer Bodenfläche eines Raumes, was wiederum ein ungehindertes Arbeiten eines Reinigungsgerätes erleichtert. Die Ladestation weist vorteilhaft im Wesentlichen eine Größe wie ein übliches Steckerladegerät auf, vorzugsweise ist diese bezogen auf Ihre parallel zu einer Wandfläche orientierte Höhe und Breite nicht größer als 15 cm, bevorzugt nicht größer als 10 cm. In Bezug auf eine sich senkrecht zu der Wandfläche erstreckende Dicke ist die Ladestation bevorzugt nicht größer als 10 cm, besonders bevorzugt nicht größer als ungefähr 7 cm, so dass die Ladestation ausgehend von der Wandfläche nicht zu weit in den Raum hineinragt.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Ladestation eine Auswerte- und Steuereinrichtung und einen mittels der Auswerte- und Steuereinrichtung betätigbaren Antrieb zur automatischen Verlagerung eines Gehäuseteils aufweist. Gemäß dieser Ausgestaltung kann ein Gehäuseteil des Stationsgehäuses automatisch verlagert werden. Alternativ bzw. zusätzlich kann jedoch auch eine manuelle Verlagerbarkeit durch einen Nutzer der Ladestation erhalten bleiben. Der Antrieb kann beispielsweise einen Elektromotor aufweisen, welcher eine Verlagerung des Gehäuseteils in Stufen oder auch stufenlos bewirkt. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Auswerte- und Steuereinrichtung einen Betrag und eine Richtung einer zuletzt ausgeführten Verlagerung detektiert bzw. ermittelt und nach abgeschlossener Ladung des Akkumulators den Antrieb zu einer Rückverlagerung veranlasst, so dass das Stationsgehäuse in seine nicht verlagerte Ausgangsstellung zurückfährt. Alternativ kann für die Rückbewegung auch ein Rückstellelement, insbesondere ein Federelement, vorgesehen sein, welches den verlagerten Gehäuseteil ohne Zutun des Antriebs in seine Ausgangsstellung zurückverlagert. Alternativ kann diese Rückführbewegung auch erfolgen, wenn die Ladestation erkennt, dass sich das Reinigungsgerät nicht mehr in einer definierten Umgebung der Ladestation befindet. Zur Erkennung der Anwesenheit eines Reinigungsgerätes innerhalb der Umgebung der Ladestation kann die Ladestation zudem einen optischen Sensor, Ultraschallsensor oder dergleichen aufweisen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Ladestation eine Abstandsmesseinrichtung aufweist. Diese Abstandsmesseinrichtung kann ausgebildet sein, die zuvor vorgeschlagene Detektion in Bezug auf eine Anwesenheit eines Reinigungsgerätes in einem definierten Umgebungsbereich der Ladestation vorzunehmen. Die Abstandsmesseinrichtung kann einen optischen Sensor, einen Ultraschallsensor, einen kapazitiven Sensor oder dergleichen aufweisen. Die Abstandsmesseinrichtung ist beispielsweise eingerichtet, zu messen, ob eine aktuelle Position der Ladestation, insbesondere bei einem an einer Haushaltssteckdose hängenden Zustand der Ladestation, einen Abstand zwischen dem Ladeelement der Ladestation und einem korrespondieren Ladeelement eines Reinigungsgerätes bzw. einer Bodenfläche bedingt, der durch die Verlagerbarkeit der Gehäuseteile und/oder des Netzanschlusselementes bzw. des Ladeelementes überbrückbar ist oder nicht. Mit Hilfe der Abstandsmesseinrichtung und der Auswerte- und Steuereinrichtung sowie des Antriebs kann eine automatische Verlagerung eines Gehäuseteils derart bewirkt werden, dass eine Position und Orientierung des Ladeelementes der Ladestation an eine aktuelle Position und Orientierung eines Ladeelementes eines Reinigungsgerätes angepasst werden kann, so dass die Ladeelemente derart zueinander angeordnet werden können, dass eine Energieübertragung von der Ladestation auf den Akkumulator des Reinigungsgerätes möglich ist. Insbesondere können die Ladestation und das Reinigungsgerät korrespondierende Kommunikationselemente aufweisen, beispielsweise auf der Grundlage eines optischen Signals oder eines Funksignals. Sobald das Reinigungsgerät in eine definierte Umgebung der Ladestation gelangt, kann die Anwesenheit anhand des Signals erkannt werden. Insbesondere kann auch das Reinigungsgerät ein Signal oder einen Befehl an die Ladestation übermitteln, welches eine Aufforderung zum Laden eines Akkumulators enthält. Alternativ kann jedoch auch ein Anforderungskontakt an der Ladestation vorgesehen sein, welcher von dem Reinigungsgerät betätigt werden kann. Wenn das Reinigungsgerät diesen Kontakt betätigt, kann eine Verlagerung eines Gehäuseteils, des Netzanschlusselementes oder des Ladeelementes der Ladestation ausgelöst werden. Der Anforderungskontakt kann beispielsweise ein Taster sein, welcher an einem Gehäuseteil des Stationsgehäuses angeordnet ist.
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Neben der zuvor beschriebenen Ladestation wird mit der Erfindung des Weiteren ein System aus einer Ladestation und einem mit der Ladestation verbindbaren Reinigungsgerät vorgeschlagen, wobei die Ladestation ein Stationsgehäuse, ein Netzanschlusselement zum Anschließen der Ladestation an eine elektrische Spannungsversorgung, eine Ladeeinrichtung und mindestens ein elektrisches Ladeelement zur Übertragung von Energie auf einen Akkumulator des Reinigungsgerätes aufweist, wobei das Stationsgehäuse mindestens zwei relativ zueinander verlagerbare Gehäuseteile aufweist, von welchen ein erster Gehäuseteil das Netzanschlusselement aufweist und von welchen ein zweiter Gehäuseteil das Ladeelement aufweist, so dass das Ladeelement durch eine Verlagerung eines der Gehäuseteile relativ zu dem Netzanschlusselement und/oder relativ zu einem entsprechenden Ladeelement des Reinigungsgerätes verlagerbar ist. Das System beinhaltet somit eine Ladestation und ein Reinigungsgerät, beispielsweise einen Staubsauger und/oder ein Feuchtreinigungsgerät und/oder ein kombiniertes Saug-Wischgerät, welche so korrespondierend zueinander ausgebildet sind, dass das Ladeelement der Ladestation durch eine Verlagerung eines der Gehäuseteile des Stationsgehäuses an ein Ladeelement des Reinigungsgerätes andocken kann. Insbesondere gelten dabei in Bezug auf die Ladestation die zuvor vorgeschlagenen Merkmale entsprechend.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass das Reinigungsgerät und/oder die Ladestation eine Abstandsmesseinrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, einen Abstand zwischen der Ladestation und dem Reinigungsgerät, insbesondere zwischen dem Ladeelement der Ladestation und dem Ladeelement des Reinigungsgerätes, zu messen. Die Abstandsmesseinrichtung kann somit vor einer Verlagerung eines Gehäuseteils einen Abstand zwischen den Ladelementen ermitteln, welcher überbrückt werden muss, um die korrespondierenden Ladeelemente miteinander verbinden zu können. In Abhängigkeit von einem Messergebnis der Abstandsmesseinrichtung wird dann eine Verlagerung eines Gehäuseteils der Ladestation und/oder auch eine Verlagerung des Netzanschlusselementes und/oder eine Verlagerung des Ladeelementes an dem jeweiligen Gehäuseteil bewirkt, welche geeignet ist, die Ladeelemente zu verbinden, beispielsweise in Bezug auf einen kürzesten Weg zueinander. Die Verlagerbarkeit des Netzanschlusselementes und/oder des Ladeelementes der Ladestation ergibt sich dabei wie zuvor in Bezug auf die Merkmale der Ladestation beschrieben. Die Abstandsmesseinrichtung kann ein optisches und/oder Ultraschall-Sensorelement aufweisen. Des Weiteren sind auch alternative Sensorelemente denkbar. Insbesondere empfiehlt es sich, dass die Abstandsmesseinrichtung eine Abstandsmesseinrichtung des Reinigungsgerätes ist, beispielsweise eine Triangulationsmesseinrichtung, welche für eine Kartenerstellung und Navigation des Reinigungsgerätes innerhalb einer Umgebung verwendet wird. Somit ist es nicht erforderlich, eine zusätzliche Abstandsmesseinrichtung in dem Reinigungsgerät und/oder der Ladestation zu installieren. Vorgesehen sein kann dabei auch, dass das Reinigungsgerät die Ladestation selbsttätig auffindet, nämlich mit Hilfe eines Messergebnisses der Abstandsmesseinrichtung, beispielsweise eines Lichtsignals, Funksignals oder dergleichen. Die Aufforderung zum Anfahren der Ladestation kann dabei automatisch erfolgen, so beispielsweise durch Funkkommunikation zwischen der Ladestation und dem Reinigungsgerät, insbesondere in Abhängigkeit von einem Ladestatus eines Akkumulators des Reinigungsgerätes. Auch ist ein benutzerseitiger Eingriff in Form eines Befehles diesbezüglich möglich.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Ladestation eine Auswerte- und Steuereinrichtung und einen mittels der Auswerte- und Steuereinrichtung betätigbaren Antrieb zur automatischen Verlagerung eines Gehäuseteils aufweist, wobei die Auswerte- und Steuereinrichtung ausgebildet ist, den Antrieb in Abhängigkeit von einem Messergebnis der Abstandsmesseinrichtung zu betätigen. Die Merkmale und die Arbeitsweise der Auswerte- und Steuereinrichtung sind hier wie zuvor in Bezug auf die Ladestation ausgebildet.
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Schließlich wird mit der Erfindung ebenfalls ein Verfahren zum Laden eines Akkumulators eines Reinigungsgerätes mittels einer Ladestation vorgeschlagen, wobei ein Netzanschlusselement der Ladestation an eine elektrische Spannungsversorgung angeschlossen wird und wobei ein elektrisches Ladeelement der Ladestation zur Übertragung von Energie auf den Akkumulator des Reinigungsgerätes an ein entsprechendes Ladeelement des Reinigungsgerätes angeschlossen wird. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zumindest einer von mindestens zwei Gehäuseteilen eines Stationsgehäuses der Ladestation, von welchen ein erster Gehäuseteil das Netzanschlusselement aufweist und von welchen ein zweiter Gehäuseteil das Ladeelement aufweist, so verlagert wird, dass das Ladeelement der Ladestation relativ zu dem Netzanschlusselement und/oder relativ zu dem Ladeelement des Reinigungsgerätes verlagert wird. Die weiteren Merkmale des Verfahrens wurden dabei zuvor in Bezug auf die erfindungsgemäße Ladestation bzw. das System aus einer Ladestation und einem Reinigungsgerät beschrieben. Durch das erfindungsgemäße Verlagern eines Gehäuseteils eines Stationsgehäuses der Ladestation wird erreicht, dass der Abstand zwischen dem Netzanschlusselement und dem Ladeelement der Ladestation variiert werden kann, so dass das Ladeelement der Ladestation auf ein entsprechendes Ladeelement des Reinigungsgerätes zu verlagert werden kann oder von diesem wegverlagert werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein System aus einer Ladestation und einem Reinigungsgerät in perspektivischer Ansicht,
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2 die Ladestation in perspektivischer Ansicht von vorne,
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3 die Ladestation in einer Seitenansicht,
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4 die Ladestation in einer perspektivischen Ansicht von hinten,
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5 die Ladestation gemäß 4 mit einem um 90 Grad rotierten Netzanschlusselement,
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6 eine Seitenansicht des Systems gemäß 1 in einem verbundenen Zustand von Ladestation und Reinigungsgerät,
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7 eine Ladestation gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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8 die Ladestation gemäß 7 mit einem rotierten Gehäuseteil.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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1 zeigt eine Ladestation 1, welche hier als Steckerladegerät ausgebildet ist und an eine elektrische Spannungsversorgung 5, nämlich eine Wandsteckdose, angeschlossen ist. Die Ladestation 1 hängt mit ihrem Gewicht an der Wandsteckdose. Die Ladestation 1 weist ein Stationsgehäuse 3 auf, welches über einen ersten Gehäuseteil 8 und einen zweiten Gehäuseteil 9 verfügt. Der zweite Gehäuseteil 9 ist in den ersten Gehäuseteil 8 eingeschoben, so dass der zweite Gehäuseteil 9 im Wesentlichen nur im Bereich von zwei Ladeelementen 7 aus dem ersten Gehäuseteil 8 herausragt. Die Ladeelemente 7 dienen zum Anschluss an korrespondierende Ladeelemente 11 eines Reinigungsgerätes 2, um einen Akkumulator (nicht dargestellt) des Reinigungsgerätes 2 zu laden. Das abgebildete Reinigungsgerät 2 verfügt über mindestens ein Rad 15 (siehe 6) zum selbsttätigen Verfahren sowie über eine Bürste 13 und eine Reinigungswalze 14 (siehe 6) zur Reinigung einer Fläche. Darüber hinaus weist das Reinigungsgerät 2 eine Abstandsmesseinrichtung 12 auf, hier beispielsweise ein optisches Triangulationssystem, mit dessen Hilfe das Reinigungsgerät 2 Abstände zu Hindernissen innerhalb seiner Umgebung und somit auch einen Abstand zu der Ladestation 1 messen kann. Das Reinigungsgerät 2 ist hier als ein üblicher Saugroboter ausgebildet, alternativ kann das Reinigungsgerät 2 jedoch auch ein Feuchtwischgerät oder ein kombiniertes Saug-Wisch-Gerät sein. Es sind weitere Arten von Reinigungsgeräten 2 denkbar, wobei insbesondere die beschriebene Ausbildung der Ladestation 1 davon nicht berührt wird.
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2 zeigt die Ladestation 1 separat, wobei der zweite Gehäuseteil 9, welcher teleskopierbar in den ersten Gehäuseteil 8 eingeschoben ist, gestrichelt dargestellt ist. Innerhalb des Stationsgehäuses 3 ist eine Ladeeinrichtung 6 ausgebildet. Die Ladeeinrichtung 6 ist hier im Wesentlichen eine Ladeschaltung, welche einen Ladevorgang steuert. Die Ladeeinrichtung 6 ist einerseits mit den Ladeelementen 7 des zweiten Gehäuseteils 9 verbunden, und andererseits mit einem Netzanschlusselement 4, welches auf der Rückseite der dargestellten Ladestation 1 an dem ersten Gehäuseteil 8 angeordnet ist und zur Verbindung mit der elektrischen Spannungsversorgung 5 dient. Das Netzanschlusselement 4 ist hier ein üblicher Netzstecker.
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3 zeigt die Ladestation 1 in einer Seitenansicht. Erkennbar ist in dieser Figur die Rückseite des ersten Gehäuseteils 8 des Stationsgehäuses 3, welche das Netzanschlusselement 4, nämlich den Netzstecker, aufweist. Zu erkennen ist des Weiteren der in den ersten Gehäuseteil 8 eingeschobene zweite Gehäuseteil 9, welcher die Ladeelemente 7 aufweist. Innerhalb des Stationsgehäuses 3 ist des Weiteren die Ladeeinrichtung 6 angeordnet sowie ein Antrieb 10 zur Verlagerung des zweiten Gehäuseteils 9 relativ zu dem ersten Gehäuseteil 8. Der Antrieb 10 ist hier ein Elektromotor. Des Weiteren weist die Ladestation 1 eine nicht dargestellte Auswerte- und Steuereinrichtung auf, mittels welcher der Antrieb 10 zur Verlagerung des zweiten Gehäuseteils 9 steuerbar ist. Die Ladeeinrichtung 6, die Auswerte- und Steuereinrichtung sowie der Antrieb 10 sind im Wesentlichen innerhalb des zweiten Gehäuseteils 9 ausgebildet, wobei der zweite Gehäuseteil 9 im Wesentlichen ein rechteckiger Körper mit offenen Stirnflächen ist, so dass die Verlagerung der Gehäuseteile 8, 9 relativ zueinander nicht zu einer Kollision des Antriebs 10, der Ladeeinrichtung 6 und/ oder der Auswerte- und Steuereinrichtung mit dem zweiten Gehäuseteil 9 führt.
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Die 4 und 5 zeigen bezogen auf 2 eine Rückansicht der Ladestation 1 mit dem an dem ersten Gehäuseteil 8 angeordneten Netzanschlusselement 4. Das Netzanschlusselement 4 ist an dem Gehäuseteil 8 um eine Rotationsachse 17 rotierbar angeordnet. Die 4 zeigt dabei eine vertikale Orientierung des Netzanschlusselementes 4, während 5 eine horizontale Ausrichtung des Netzanschlusselementes 4 zeigt. Durch die Rotierbarkeit des Netzanschlusselementes 4 kann die Ladestation 1 an Steckdosen mit horizontal bzw. vertikal angeordneten Gegenkontakten angepasst werden.
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6 zeigt das System aus der Ladestation 1 und dem Reinigungsgerät 2 in einer Situation, in welcher das Reinigungsgerät 2 an die Ladestation 1 angeschlossen ist. Dabei sind die korrespondierenden Ladeelemente 7, 11 der Ladestation 1 und des Reinigungsgerätes 2 miteinander verbunden. Die korrespondierenden Ladeelemente 7, 11 sind hier elektrische Kontakte. Allerdings können die Ladeelemente 7, 11 auch als Spulen einer induktiven Kopplung der Ladestation 1 und des Reinigungsgerätes 2 ausgebildet sein. Um die Ladeelemente 7, 11 miteinander verbinden zu können, verfährt das Reinigungsgerät 2 zunächst in der Umgebung der Ladestation 1 und misst mittels der Abstandsmesseinrichtung 12 Abstände zu umliegenden Objekten, d. h. auch der Ladestation 1. Des Weiteren können die Ladestation 1 und das Reinigungsgerät 2 auch korrespondierende Kommunikationselemente (nicht dargestellt) aufweisen, beispielsweise einen Funksender und einen Funkempfänger, mittels deren Signal das Reinigungsgerät 2 die Ladestation 1 als solche erkennen kann. Sobald das Reinigungsgerät 2 die Anwesenheit der Ladestation 1 festgestellt hat und/oder die Abstandsmesseinrichtung 12 den Abstand und die Richtung der Ladestation 1 relativ zu dem Reinigungsgerät 2 detektiert hat, verfährt das Reinigungsgerät 2 mittels des Rades 15 und eines entsprechenden Antriebs bzw. einer zugehörigen Steuerung an die Ladestation 1. Die Ladestation 1 erlangt hier beispielsweise über die korrespondierenden Kommunikationselemente eine Information über die Position und Orientierung der Ladeelemente 11 des Reinigungsgerätes 2, welche mittels der Auswerte- und Steuereinrichtung der Ladestation 1 verarbeitet wird. Dabei errechnet die Auswerte- und Steuereinrichtung einen Abstand zwischen der aktuellen Position und Orientierung der Ladeelemente 7 der Ladestation 1 und der aktuellen Position und Orientierung der Ladelemente 11 des Reinigungsgerätes 2. In Abhängigkeit von diesem berechneten Abstand steuert die Auswerte- und Steuereinrichtung daraufhin den Antrieb 10 zur Verlagerung des zweiten Gehäuseteils 9 relativ zu dem ersten Gehäuseteil 8. Für eine Verlagerung schiebt der Antrieb 10 das zweite Gehäuseteil 9 aus dem ersten Gehäuseteil 8 heraus, nämlich hier in vertikale Richtung nach unten. Dabei ergibt sich eine Verlängerung des Stationsgehäuses 3 in vertikaler Richtung ähnlich einem Teleskop. Durch die Verlagerung werden gleichzeitig auch die an dem zweiten Gehäuseteil 9 angeordneten Ladeelemente 7 der Ladestation 1 nach unten verlagert, bis diese in einer horizontalen Ebene liegen, in welcher auch die Ladeelemente 11 des Reinigungsgerätes 2 angeordnet sind. Gegebenenfalls ist nun noch eine Feinjustage durch das Reinigungsgerät 2 vorzunehmen, beispielsweise ein Verfahren des Reinigungsgerätes 2 um wenige Millimeter, so dass die Ladeelemente 7, 11 einander kontaktieren können. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Gehäuseteile 8, 9 noch geringfügig um eine horizontale und/oder vertikale Achse zueinander verschwenkt werden, um gegebenenfalls eine Winkelabweichung zwischen den Ladeelementen 7, 11 auszugleichen.
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Sobald die Ladeelemente 7, 11 miteinander verbunden sind, steuert die Ladeeinrichtung 6 den Ladevorgang bis der Akkumulator des Reinigungsgerätes 2 vollständig geladen ist.
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Nach dem Ladevorgang entfernt sich das Reinigungsgerät 2 wieder von der Ladestation 1 und der zweite Gehäuseteil 9 kehrt in die in den 1 bis 3 gezeigte Ausgangsstellung zurück. Dazu kann die Auswerte- und Steuereinrichtung der Ladestation 1 den Antrieb 10 so steuern, dass die zuvor für die Verlängerung des Stationsgehäuses 3 getätigte Verlagerung rückgängig gemacht wird. Der Betrag und die Richtung der zuvor erfolgten Verlagerung ist dafür vorzugsweise in einem Speicher der Auswerte- und Steuereinrichtung gespeichert worden.
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Die 7 und 8 zeigen schließlich eine zweite Ausführungsform einer Ladestation 1, welche ebenfalls einen ersten Gehäuseteil 8 und einen zweiten Gehäuseteil 9 aufweist. Der erste Gehäuseteil 8 weist das Netzanschlusselement 4, nämlich hier ein Netzstecker, auf, während der zweite Gehäuseteil 9 die elektrischen Ladeelemente 7 trägt. Der zweite Gehäuseteil 9 ist relativ zu dem ersten Gehäuseteil 8 um eine Rotationsachse 18 rotierbar. Zu diesem Zweck ist zwischen den beiden Gehäuseteilen 8, 9 ein Schleifkontakt 16 ausgebildet, welcher nach der Art einer Schleifkupplung die Übertragung eines elektrischen Stroms in relativ zueinander beweglichen Gehäuseteilen 8, 9 vereinfacht. Der zweite Gehäuseteil 9 weist hier eine bezogen auf die Rotationsachse 18 unsymmetrische Form auf, so dass die Ladeelemente 7 in der in 7 gezeigten Stellung nach rechts oben weisen und in der in 8 dargestellten Stellung nach rechts unten. Um von der in 7 gezeigten Stellung zu der in 8 gezeigten Stellung zu gelangen, wird der zweite Gehäuseteil 9 um 180 Grad um die Rotationsachse 18 rotiert. Durch diese Ausgestaltung kann ein Reinigungsgerät 2 in unterschiedlichen Positionen bzw. Orientierungen mit der Ladestation 1 verbunden werden. Dies insbesondere in Bezug auf eine horizontale oder vertikale Schrägstellung des Reinigungsgerätes 2 relativ zu der Ladestation 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ladestation
- 2
- Reinigungsgerät
- 3
- Stationsgehäuse
- 4
- Netzanschlusselement
- 5
- Spannungsversorgung
- 6
- Ladeeinrichtung
- 7
- Ladeelement
- 8
- Erster Gehäuseteil
- 9
- Zweiter Gehäuseteil
- 10
- Antrieb
- 11
- Ladeelement
- 12
- Abstandsmesseinrichtung
- 13
- Bürste
- 14
- Reinigungswalze
- 15
- Rad
- 16
- Schleifkontakt
- 17
- Rotationsachse
- 18
- Rotationsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010017258 A1 [0006]
- US 2004/0201361 A1 [0007]
