DE102019104429A1

DE102019104429A1 - Floor care device and method for operating a floor care device

Info

Publication number: DE102019104429A1
Application number: DE102019104429.4A
Authority: DE
Inventors: Tobias Rodehüser; Thomas Helmig; Oliver Liebig; Andreas Ringeln; Sebastian Stenzel; Seyfettin Kara; Stefan Tiekötter; Viktor Banmann; Martin Behrenswerth
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bodenpflegegerät (1) zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen (30) mit mindestens einer länglichen, quer zur Bearbeitungsrichtung (2) erstreckenden Bürstenwalze (3), die zum Bürsten der Bodenflächen (30) über einen elektrischen Motor (4) drehbar an dem Bodenpflegegerät (1) angetrieben ist, mit einer Steuereinheit (5), die den Motor (4) zur Einstellung einer Solldrehzahl der Bürstenwalze (3) ansteuert, mit Erfassungs- und-Auswertemitteln (6) zur Erfassung und Auswertung von Stromwerten des Motors (4) beim Antrieb der Bürstenwalze (3), wobei die Steuereinheit (5) einen Steuerungswert abhängig von den erfassten und ausgewerteten Stromwerten vorgibt, wobei die Erfassungs- und Auswertemittel (6) dazu ausgebildet sind den Anlaufstrom des Motors (4) beim Loslauf der Bürstenwalze (3) zu erfassen und auszuwerten und die Steuereinheit (5) dazu ausgebildet ist abhängig von dem erfassten und ausgewerteten Anlaufstrom einen Steuerungswert für die Bürstenwalze (3) vorzugeben sowie ein Verfahren zum Betrieb eines, insbesondere solchen, Bodenpflegegeräts (1).The invention relates to a floor care device (1) for cleaning and caring for floor surfaces (30) with at least one elongated brush roller (3) extending transversely to the processing direction (2), which can be rotated for brushing the floor surfaces (30) via an electric motor (4) is driven on the floor care device (1), with a control unit (5) which controls the motor (4) to set a target speed of the brush roller (3), with acquisition and evaluation means (6) for acquiring and evaluating current values of the motor (4) when driving the brush roller (3), the control unit (5) specifying a control value depending on the recorded and evaluated current values, the recording and evaluation means (6) being designed to determine the starting current of the motor (4) when the To detect and evaluate the brush roller (3) and the control unit (5) is designed to give preference to a control value for the brush roller (3) depending on the detected and evaluated starting current ben and a method for operating a, in particular such, floor care device (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bodenpflegegerät zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen mit mindestens einer länglichen, quer zur Bearbeitungsrichtung erstreckenden Bürstenwalze, die zum Bürsten der Bodenflächen über einen elektrischen Motor drehbar an dem Bodenpflegegerät angetrieben ist, mit einer Steuereinheit, die den Motor zur Einstellung einer Solldrehzahl der Bürstenwalze ansteuert, mit Erfassungs- und- Auswertemitteln zur Erfassung und Auswertung von Stromwerten des Motors beim Antrieb der Bürstenwalze, wobei die Steuereinheit einen Steuerungswert abhängig von den erfassten und ausgewerteten Stromwerten vorgibt sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Bodenpflegegeräts.The invention relates to a floor care device for cleaning and care of floor surfaces with at least one elongated brush roller extending transversely to the machining direction, which is rotatably driven on the floor care device for brushing the floor surfaces via an electric motor, with a control unit that controls the motor for setting a target speed of the Controls the brush roller, with detection and evaluation means for recording and evaluating current values of the motor when driving the brush roller, the control unit specifying a control value depending on the recorded and evaluated current values and a method for operating a floor care device.

Solche Bodenpflegegeräte sind in DE 10 2007 021 299 A1 als Saugbürstenvorrichtung und Staubsammelroboter beschrieben. Als Staubsammelroboter ausgebildete Bodenpflegegeräte dienen der automatisierten Reinigung von Flächen, ohne dass sie von einem Benutzer geschoben oder geführt werden müssen. Es ist auch bekannt, solche Bodenpflegegeräte als Staubsauger auszubilden, die dann üblicherweise als Saugroboter bezeichnet werden. Bei Bodenpflegegeräten, die als ein von einem Benutzer manuell geführter Staubsauger ausgebildet sind, kommen zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen regelmäßig als Saugbürstenvorrichtung ausgebildete Bodenpflegegeräte zum Einsatz. Bei solchen mit Bürstenwalzen ausgestatteten Bodenpflegegeräten ist das Reinigungsergebnis stark abhängig von der Beschaffenheit der Bodenfläche und der gewählten Drehzahl für die Bürstenwalze. Die DE 10 2007 021 299 A1 schlägt Erfassungs- und- Auswertemittel zur Erfassung und Auswertung der Stromwerten des Motors beim Antrieb der Bürstenwalze vor. Abhängig von den erfassten und ausgewerteten Stromwerten beim Antrieb der Bürstenwalze kann hier die Drehzahl der Bürstenwalze gesteuert werden, um die Beschaffenheit der Bodenfläche zu berücksichtigen. Nachteilig an der hier beschriebenen Lösung ist, dass die Stromwerte erst beim Antrieb und Rotation der Bürstenwalze erfasst werden, was die Auswertung verzögert und die Steuerung der Drehzahl der Bürstenwalze auf eine von den erfassten und ausgewerteten Stromwerten abhängige Solldrehzahl hinausschiebt.Such floor care devices are in DE 10 2007 021 299 A1 described as a suction brush device and dust collecting robot. Floor care devices designed as dust collecting robots are used for the automated cleaning of surfaces without having to be pushed or guided by a user. It is also known to design such floor care devices as vacuum cleaners, which are then usually referred to as vacuum robots. In floor care devices, which are designed as a vacuum cleaner manually operated by a user, floor care devices designed as suction brush devices are regularly used for cleaning and care of floor surfaces. With such floor care devices equipped with brush rollers, the cleaning result is heavily dependent on the nature of the floor surface and the selected speed for the brush roller. The DE 10 2007 021 299 A1 proposes acquisition and evaluation means for acquiring and evaluating the current values of the motor when driving the brush roller. Depending on the recorded and evaluated current values when driving the brush roller, the speed of the brush roller can be controlled here in order to take into account the nature of the floor surface. The disadvantage of the solution described here is that the current values are only recorded when the brush roller is driven and rotated, which delays the evaluation and delays the control of the speed of the brush roller to a target speed dependent on the recorded and evaluated current values.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein verbessertes Bodenpflegegerät und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Bodenpflegegeräts anzugeben, welche eine optimale Reinigung von Bodenflächen, insbesondere auf Teppichböden aber auch auf Glattböden, durch Bürsten ermöglichen, wobei hierzu die Beschaffenheit der Bodenfläche berücksichtigt wird. Insbesondere soll ein einfaches Bodenpflegegerät und Verfahren angegeben werden, dass eine schnelle Ansteuerung der Bürstenwalze mit einer von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängigen Solldrehzahl bietet.The invention thus poses the problem of specifying an improved floor care device and an improved method for operating a floor care device, which enable optimal cleaning of floor surfaces, especially on carpets but also on smooth floors, by brushing, taking into account the nature of the floor surface. In particular, a simple floor care device and method is to be specified that offers rapid control of the brush roller with a setpoint speed that is dependent on the nature of the floor surface.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Bodenpflegegerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Betrieb eines Bodenpflegegeräts mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.According to the invention, this problem is solved by a floor care device with the features of claim 1 and by a method for operating a floor care device with the features of claim 10.

Dadurch, dass die Erfassungs- und Auswertemittel dazu ausgebildet sind den Anlaufstrom des Motors beim Loslauf der Bürstenwalze zu erfassen und auszuwerten und die Steuereinheit dazu ausgebildet ist abhängig von dem erfassten und ausgewerteten Anlaufstrom eine Solldrehzahl für die Bürstenwalze vorzugeben, kann die Ansteuerung der Bürstenwalze mit einer von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängigen Solldrehzahl beschleunigt werden. Damit lässt sich die Solldrehzahl der Bürstenwalze sehr einfach und schnell an die Beschaffenheit der zu reinigenden Bodenfläche anpassen. Mit der Erfassung und Auswertung des Anlaufstromes bereits beim Loslauf der Bürstenwalze können schnell von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängige Stromwerte erfasst und ausgewertet werden, sodass die Einstellung einer für die Beschaffenheit der Bodenfläche optimalen Solldrehzahl für die Bürstenwalze zügig erfolgen kann. Die für den jeweiligen Bodenbelag optimale Solldrehzahl der Bürstenwalze wird somit bereits nach einer kaum wahrnehmbaren Verzögerung eingestellt. Als Steuerungswert zur Steuerung des Motors über die Steuereinheit kann dabei eine Solldrehzahl der Bürstenwalze, ein Solltastverhältnis oder eine Sollspannung des Motors fungieren.Because the detection and evaluation means are designed to detect and evaluate the starting current of the motor when the brush roller starts running and the control unit is designed to specify a target speed for the brush roller depending on the detected and evaluated starting current, the brush roller can be controlled with a The target speed depending on the nature of the floor surface can be accelerated. This allows the set speed of the brush roller to be adapted very easily and quickly to the condition of the floor surface to be cleaned. With the acquisition and evaluation of the start-up current when the brush roller starts running, current values dependent on the condition of the floor surface can be quickly recorded and evaluated so that the setting of a target speed for the brush roller that is optimal for the condition of the floor surface can take place quickly. The ideal speed of the brush roller for the respective floor covering is set after a barely perceptible delay. A target speed of the brush roller, a target duty cycle or a target voltage of the motor can act as a control value for controlling the motor via the control unit.

Die Bodenfläche kann durch einen textilen Bodenbelag wie einen Teppich oder Teppichboden oder durch einen Glattboden wie z. B. ein Holzparkett, Laminat oder einen PVC-Bodenbelag gebildet werden.The floor area can be a textile floor covering such as a carpet or carpeting or a smooth floor such. B. a wooden parquet, laminate or PVC flooring can be formed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.Advantageous refinements and developments of the invention result from the dependent claims. It should be pointed out that the features listed individually in the claims can also be combined with one another in any desired and technologically meaningful manner and thus show further embodiments of the invention.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Motor als ein Bürsten-Gleichstrommotor mit Permanentmagneten ausgebildet ist. Ein solcher Motor bietet bei kompakter Bauart eine verhältnismäßig hohe Leistung und eignet sich daher besonders für den Einsatz in Bodenpflegegeräten. Weiterhin können auch andere Motortypen betrieben werden.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the motor is designed as a brush direct current motor with permanent magnets. Such a motor offers a relatively high performance with a compact design and is therefore particularly suitable for use in floor care devices. Other types of motors can also be operated.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist, dass der Motor von der Steuereinheit über eine Pulsweitenmodulation angesteuert wird. Mit der Pulsweitenmodulation ist eine einfache Möglichkeit gegeben den Motor anzusteuern.An advantageous embodiment of the invention is that the motor from the control unit via a Pulse width modulation is controlled. The pulse width modulation is a simple way of controlling the motor.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Tastgrad beim Loslauf der Bürstenwalze auf einen definierten Vorwert eingestellt ist oder dass der Tastgrad beim Loslauf der Bürstenwalze abhängig von der Spannung eines Akkumulators, der den Motor zum Antrieb der Bürstenwalze mit Strom versorgt, eingestellt ist oder dass der Tastgrad beim Loslauf der Bürstenwalze in Abhängigkeit einer aktuellen Drehzahl und einer vorgegebenen Startsolldrehzahl von einer Drehzahlregelung eingestellt wird. Mit einer solchen Einstellung des Tastgrads kann der Motor beim Loslauf der Bürstenwalze hervorragend zur Erfassung und Auswertung eines von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängigen Anlaufstroms angesteuert werden.A preferred embodiment of the invention provides that the duty cycle when the brush roller starts running is set to a defined pre-value or that the duty cycle when the brush roller starts running is set depending on the voltage of an accumulator that supplies the motor for driving the brush roller with current that the duty cycle when the brush roller starts to run is set by a speed control as a function of a current speed and a specified starting target speed. With such a setting of the duty cycle, when the brush roller starts running, the motor can be controlled excellently for recording and evaluating a starting current that is dependent on the nature of the floor surface.

Besonders vorteilhaft ist auch die Ausführung der Erfindung, dass die Erfassungs- und Auswertemittel dazu ausgebildet sind, den vom eingestellten Tastgrad und der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängigen Anlaufstrom des Motors beim Loslauf der Bürstenwalze zu erfassen und unter Berücksichtigung des eingestellten Tastgrads auszuwerten, um ein von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängiges Gegenmoment für den Motor beim Loslauf der Bürstenwalze zu bestimmen. Über den eingestellten Tastgrad beim Loslauf der Bürstenwalze kann sehr einfach ein von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängiges Gegenmoment für den Motor bestimmt werden, welches durch die Erfassung und Auswertung des Anlaufstromes des Motors von den Erfassungs- und Auswertemitteln bestimmt werden kann.The embodiment of the invention is also particularly advantageous in that the detection and evaluation means are designed to detect the starting current of the motor, which is dependent on the set duty cycle and the nature of the floor surface, when the brush roller starts running and to evaluate it, taking into account the set duty cycle, in order to obtain one of the To determine the nature of the floor surface dependent counter-torque for the motor when the brush roller starts running. Using the set duty cycle when the brush roller starts running, it is very easy to determine a counter-torque for the motor, which is dependent on the nature of the floor surface and which can be determined by the detection and evaluation means by recording and evaluating the starting current of the motor.

Weiter vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Erfindung, dass die Erfassungs- und Auswertemittel dazu ausgebildet sind, abhängig von der Anstiegsgeschwindigkeit und/oder der Höhe des Anlaufstromes die Höhe des Gegenmomentes zu bestimmen, um hieraus die Beschaffenheit der Bodenfläche abzuleiten. Mit der Anstiegsgeschwindigkeit und/oder der Höhe des Anlaufstromes lässt sich für das Gegenmoment eine Höhe bestimmen aus welcher Rückschlüsse zu der Beschaffenheit der Bodenfläche gezogen werden können. Beim Loslauf der Bürstenwalze hängt das Gegenmoment von den Reibmomenten und den Losbrechmomenten des Motors mit der mechanisch gekoppelten Bürstenwalze ab. Beim Loslauf der Bürstenwalze steigt der Anlaufstrom und somit auch das Moment des Motors an. Anhand der Anstiegsgeschwindigkeit des Anlaufstroms und/oder der Stromhöhe kann zwischen einem geringen Gegenmoment beim Loslauf und einem hohen Gegenmoment unterschieden werden. Das Gegenmoment ist im Wesentlichen von der Beschaffenheit der Bodenfläche auf dem die Bürstenwalze vor dem Loslauf steht abhängig. So ist auf einem Glattboden das Gegenmoment relativ gering und auf einem Teppichboden relativ hoch. Mit der Auswertung des Stromanstiegs und/oder der Stromhöhe des Anlaufstroms lässt sich somit bereits im Loslauf die Beschaffenheit der Bodenfläche bestimmen.The embodiment of the invention is further advantageous that the detection and evaluation means are designed to determine the level of the counter-torque as a function of the rate of increase and / or the level of the start-up current in order to derive the nature of the floor area from this. With the rate of increase and / or the level of the starting current, a level can be determined for the counter-torque from which conclusions can be drawn about the nature of the floor surface. When the brush roller starts running, the counter-torque depends on the frictional torque and the breakaway torque of the motor with the mechanically coupled brush roller. When the brush roller starts running, the starting current and thus the torque of the motor increase. On the basis of the rate of increase of the starting current and / or the current level, a distinction can be made between a low counter-torque when starting and a high counter-torque. The counter-torque is essentially dependent on the nature of the floor surface on which the brush roller stands before it starts running. The counter-torque is relatively low on a smooth floor and relatively high on a carpeted floor. With the evaluation of the increase in current and / or the current level of the starting current, the condition of the floor surface can be determined already at the start.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, abhängig von der abgeleiteten Beschaffenheit der Bodenfläche eine Solldrehzahl für die Bürstenwalze vorzugeben. Dadurch lässt sich die Bürstenwalze optimal und schnell abhängig von der abgeleiteten Beschaffenheit der Bodenfläche steuern.An advantageous embodiment of the invention provides that the control unit is designed to specify a setpoint speed for the brush roller as a function of the derived nature of the floor surface. This allows the brush roller to be controlled optimally and quickly depending on the derived properties of the floor surface.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, bei einem ersten, bestimmten Gegenmoment eine erste Solldrehzahl und bei einem zweiten, bestimmten, höheren Gegenmoment eine zweite, höhere Solldrehzahl vorzugeben. Auf diese Weise kann sehr schnell auf einem Teppich bei einer Drehzahlregelung eine höhere Solldrehzahl vorgegeben werden als auf einem Glattboden.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the control unit is designed to specify a first setpoint speed for a first, specific counter torque and a second, higher set speed for a second, specific, higher counter torque. In this way, a higher setpoint speed can be specified very quickly on a carpet with speed control than on a smooth floor.

So sieht eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung vor, dass die erste Solldrehzahl auf die Reinigung und Pflege von als Glattböden beschaffenen Bodenflächen mit der Bürstenwalze ausgelegt ist und die zweite Solldrehzahl auf die Reinigung und Pflege von als Teppichböden beschaffenen Bodenflächen mit der Bürstenwalze ausgelegt ist.An advantageous embodiment of the invention provides that the first target speed is designed for the cleaning and care of floor surfaces made as smooth floors with the brush roller and the second target speed is designed for cleaning and maintenance of floor surfaces made as carpets with the brush roller.

Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines, vorzugsweise bereits und im Folgenden näher beschriebenen, Bodenpflegegeräts zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen mit mindestens einer länglichen, quer zur Bearbeitungsrichtung erstreckenden Bürstenwalze, die zum Bürsten der Bodenflächen über einen elektrischen Motor drehbar an dem Bodenpflegegerät angetrieben ist, mit einer Steuereinheit, die den Motor ansteuert, mit Erfassungs- und Auswertemitteln zur Erfassung und Auswertung von Stromwerten des Motors, umfassend folgende Schritte:

- Loslauf der Bürstenwalze durch Einschalten des Motors und Erfassung von Anlaufstromwerten des Motors durch die Erfassungs- und Auswertemittel,
- Auswertung von erfassten Anlaufstromwerten durch die Erfassungs- und Auswertemittel,
- Ansteuerung des Motors durch die Steuereinheit mit Vorgabe einer von den ausgewerteten Anlaufstromwerten abhängigen Solldrehzahl.

Mit einem solchen Verfahren lässt sich die Ansteuerung der Bürstenwalze mit von der Beschaffenheit der Bodenfläche abhängiger Solldrehzahl beschleunigen. Hierdurch lässt sich die Solldrehzahl der Bürstenwalze sehr einfach und schnell an die Beschaffenheit der zu reinigenden Bodenfläche anpassen. Die Erfassung und Auswertung des Anlaufstromes ermöglicht bereits beim Loslauf der Bürstenwalze die Beschaffenheit der Bodenfläche anhand der Stromwerte zu bestimmen, sodass die Einstellung einer für die Beschaffenheit der Bodenfläche optimalen Solldrehzahl für die Bürstenwalze schnell erfolgen kann. Die für den jeweiligen Bodenbelag optimale Solldrehzahl der Bürstenwalze wird daher bereits nach einer kaum wahrnehmbaren Verzögerung eingestellt.The invention also relates to a method for operating a floor care device, preferably already described in more detail below, for cleaning and caring for floor surfaces with at least one elongated brush roller extending transversely to the processing direction, which is rotatable on the floor care device for brushing the floor surfaces via an electric motor is driven, with a control unit that controls the motor, with acquisition and evaluation means for acquiring and evaluating current values of the motor, comprising the following steps:

- Start of the brush roller by switching on the motor and recording of starting current values of the motor by the recording and evaluation means,
- Evaluation of the recorded starting current values by the recording and evaluation means,
- Activation of the motor by the control unit with specification of a target speed dependent on the evaluated starting current values.

With such a method, the control of the brush roller can be accelerated with a setpoint speed dependent on the nature of the floor surface. This allows the set speed of the brush roller to be adjusted very easily and quickly Adapt the nature of the floor surface to be cleaned. The detection and evaluation of the start-up current enables the condition of the floor surface to be determined using the current values as soon as the brush roller starts running, so that a setpoint speed for the brush roller that is optimal for the condition of the floor surface can be set quickly. The ideal speed of the brush roller for the respective floor covering is therefore set after a barely perceptible delay.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den folgenden Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt

1 Staubsauger und Bodenpflegegerät,
2 Bodenpflegegerät und
3 Schaltbild.

Further features, details and advantages of the invention emerge from the following description and from the drawings. Embodiments of the invention are shown purely schematically in the following drawings and are described in more detail below. Objects or elements that correspond to one another are provided with the same reference symbols in all figures. It shows

1 Vacuum cleaner and floor care device,
2 Floor care device and
3 Circuit diagram.

In den Figuren mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist ein Bodenpflegegerät 1 rein schematisch dargestellt. Die Darstellung gemäß 1 zeigt ein Bodenpflegegerät 1 zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen 30 an einem manuell geführten Staubsauger 8. Das Bodenpflegegerät 1 ist als Saugbürstenvorrichtung an den Staubsauger 8 angeschlossen. Bei dem im Ausführungsbeispiel dargestellten Staubsauger 8 handelt es sich um einen sogenannten Kanister-Staubsauger 8. Das Bodenpflegegerät 1 ist hier über einen Anschlussstutzen 9 mit einem vorzugsweise teleskopierbar ausgestalteten Saugrohr 10 verbunden. Weiterhin weist das Bodenpflegegerät 1 bei diesem gezeigten Ausführungsbeispiel ein eigenes vom Staubsaugergehäuse 11, 11a unabhängiges Gehäuse 12 auf. Das teleskopierbare Saugrohr 10 geht in einen Handgriff 13 über, an dem ein Saugschlauch 14 angeschlossen ist, der mit dem Staubsaugergehäuse 11, 11a verbunden ist. Über ein elektrisches Anschlusskabel 15 wird ein in dem Staubsaugergehäuse 11, 11a integriertes (nicht gezeigtes) Gebläse des Staubsaugers 8 mit Strom betrieben, um einen Unterdruck zu erzeugen. Mittels dieses Unterdruckes wird Schmutz und Dreck von der zu reinigenden Bodenfläche 30 (2) durch einen Luftstrom über einen Saugmund 16 (2) im Bodenpflegegerät 1 aufgenommen und über das Saugrohr 10, den Handgriff 13 und den Saugschlauch 14 in das Gehäuse 11, 11a des Staubsaugers 8 abtransportiert. In diesem Gehäuse 11, 11a vorgesehen ist ein Abscheidesystem 17, welches im Ausführungsbeispiel als Staubbeutel ausgebildet ist. Dieses Abscheidesystem 17 befindet sich in einem durch die Gehäuseteile 11, 11a des Staubsaugers 8 gebildeten Staubraum 18. Dieser Staubraum 18 ist durch einen Klappmechanismus zwischen den Staubsaugergehäuseteilen 11 und 11a zugänglich und geöffnet dargestellt, sodass das Abscheidesystem 17 sichtbar und entnehmbar ist. Für den Betrieb des Staubsaugers 8 wird der Staubraum 18 geschlossen und ein Unterdruck erzeugt. Der durch den Unterdruck erzeugte Luftstrom wird in dem Abscheidesystem 17 von Schmutz und Dreck befreit und über ein Abluftgitter 19 aus dem Staubsauger 8 herausgeleitet. Zum Ein- und Ausschalten des Staubsaugers 8 weist dieser eine Trittschaltung 20 auf. Diese Trittschaltung 20 umfasst Schalter, die ausreichend groß sind, damit ein Benutzer diese mit dem Fuß betätigen kann. Die Trittschaltung 20 weist üblicherweise auch einen Schalter zur Betätigung der im Staubsaugergehäuse 11, 11a integrierten (nicht gezeigten) Wickelautomatik für das Anschlusskabel 15 auf. An dem Handgriff 13 befindet sich zudem eine Handschaltung 21 mit der Funktionen des Staubsaugers 8 und des Bodenpflegegerätes 1 aktiviert werden können. So kann beispielsweise der Motor 4 (2), der die Bürstenwalze 3 (2) des Bodenpflegegerätes 1 antreibt, über die Handschaltung 21 eingeschaltet werden. Außerdem kann der Staubsauger 8 über die Handschaltung 21 ein- und ausgeschaltet werden und es können Leistungsstufen des (nicht gezeigten) Gebläses ausgewählt werden. Ein Benutzer des Staubsaugers 8 kann diesen an dem Handgriff 13 ergreifen und so das Bodenpflegegerät 1 in einer mittels einer Schub- und Zugbewegung in der als Doppelpfeil gekennzeichneten Bearbeitungsrichtung 2 vor- und zurückschieben, um die Bodenfläche 30 (2) auch unter Verwendung der Bürstenwalze 3 (2) zu reinigen. Hierbei gleitet das Bodenpflegegerät 1 über die zu reinigende Bodenfläche 30 (2), während die Bürstenwalze 3 (2) die Bodenfläche 30 (2) bürstet. Besonders bei langflorigen Teppichen gleitet die Unterseite des Bodenpflegegeräts 1 über die Bodenfläche 30 (2), während die Unterseite bei Glattböden beabstandet, gegebenenfalls durch Abstandsborsten, über diese Bodenflächen 30 (2) hinweg schwebt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Bodenpflegegerät 1 außerdem Abstützelemente 22 in Form von Rädern auf, welche einen definierten Abstand der Unterseite zu den zu reinigenden Bodenflächen 30 (2) und eine einfache Handhabung beim Vor- und Zurückschieben des Bodenpflegegeräts 1 sicherstellen.In the figures with the reference number 1 denotes a floor care device 1 shown purely schematically. The representation according to 1 shows a floor care device 1 for cleaning and maintaining floor surfaces 30th on a manually operated vacuum cleaner 8th . The floor care device 1 is used as a suction brush device on the vacuum cleaner 8th connected. In the vacuum cleaner shown in the exemplary embodiment 8th it is a so-called canister vacuum cleaner 8th . The floor care device 1 is here via a connecting piece 9 with a preferably telescopic suction tube 10 connected. Furthermore, the floor care device 1 in this embodiment shown, its own from the vacuum cleaner housing 11 , 11a independent housing 12 on. The telescopic suction tube 10 goes in a handle 13 over to which a suction hose 14th connected to the vacuum cleaner housing 11 , 11a connected is. Via an electrical connection cable 15th becomes one in the vacuum cleaner housing 11 , 11a integrated fan (not shown) of the vacuum cleaner 8th powered by electricity to create a negative pressure. This negative pressure removes dirt and grime from the floor surface to be cleaned 30th ( 2 ) by a stream of air over a suction mouth 16 ( 2 ) in the floor care device 1 recorded and via the suction tube 10 , the handle 13 and the suction hose 14th in the housing 11 , 11a of the vacuum cleaner 8th transported away. In this case 11 , 11a a separation system is provided 17th , which is designed as a dust bag in the embodiment. This separation system 17th located in a through the housing parts 11 , 11a of the vacuum cleaner 8th formed dust space 18th . This dust room 18th is by a folding mechanism between the vacuum cleaner housing parts 11 and 11a accessible and open, so that the separation system 17th is visible and removable. For operating the vacuum cleaner 8th becomes the dust room 18th closed and a negative pressure generated. The air flow generated by the negative pressure is in the separation system 17th freed from dirt and grime and via an exhaust air grille 19th from the vacuum cleaner 8th led out. For switching the vacuum cleaner on and off 8th if this has a kick gear 20th on. This step circuit 20th includes switches that are large enough for a user to operate with their foot. The step shift 20th Usually also has a switch for actuating the in the vacuum cleaner housing 11 , 11a integrated (not shown) automatic winding for the connection cable 15th on. On the handle 13 there is also a manual switch 21st with the functions of the vacuum cleaner 8th and the floor care device 1 can be activated. For example, the engine 4th ( 2 ), which is the brush roller 3 ( 2 ) of the floor care device 1 drives, via the manual transmission 21st be switched on. In addition, the vacuum cleaner 8th via the manual transmission 21st can be switched on and off and power levels of the fan (not shown) can be selected. A user of the vacuum cleaner 8th can do this on the handle 13 grab and so the floor care device 1 in a processing direction by means of a pushing and pulling movement in the machining direction marked as a double arrow 2 Slide back and forth to the floor surface 30th ( 2 ) also using the brush roller 3 ( 2 ) to clean. The floor care device slides here 1 over the floor area to be cleaned 30th ( 2 ) while the roller brush 3 ( 2 ) the floor area 30th ( 2 ) brushes. The underside of the floor care device slides especially with long-pile carpets 1 across the floor area 30th ( 2 ), while the underside of smooth floors is spaced apart, if necessary by spacer bristles, over these floor surfaces 30th ( 2 ) floats away. In the illustrated embodiment, the floor care device 1 also support elements 22nd in the form of wheels, which have a defined distance between the underside and the floor surfaces to be cleaned 30th ( 2 ) and easy handling when pushing the floor care device back and forth 1 to ensure.

Die 2 stellt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bodenpflegegerätes 1 zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen 30 dar. Die längliche, sich quer zur Bearbeitungsrichtung 2 erstreckende Bürstenwalze 3 ist in der Seitenansicht aus Richtung der Rotationsachse, um welche die Bürstenwalze 3 drehbar an dem Bodenpflegegerät 1 angetrieben ist, zu sehen. Die Bürstenwalze 3 ist über einen elektrischen Motor 4 angetrieben, der vorzugsweise über einen Riementrieb 23 oder ein Getriebe mit der Bürstenwalze 3 gekoppelt ist. Das Bodenpflegegerät 1 verfügt über eine Steuereinheit 5, die den Motor 4 zur Einstellung einer Solldrehzahl der an den Motor 4 gekoppelten Bürstenwalze 3 ansteuert. Die Steuereinheit 5 umfasst vorzugsweise Erfassungs- und Auswertungsmittel 6 zur Erfassung und Auswertung von Stromwerten des Motors 4 beim Antrieb der Bürstenwalze 3. Die Erfassungs- und Auswertungsmittel 6 können aber auch separat von der Steuereinheit 5 ausgebildet, aber mit dieser verbunden sein. Die Steuereinheit 5 gibt in beiden Fällen dem Motor 4 eine Solldrehzahl für die Bürstenwalze 3 vor, die abhängig von den durch die Erfassungs- und Auswertungsmittel 6 erfassten und ausgewerteten Stromwerten des Motors 4 ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Bodenpflegegerät 1 ein Akkumulator 7 auf, welcher den Motor 4 zum Antrieb der Bürstenwalze 3 mit Strom versorgt. Bei dem Motor 3 handelt es sich bevorzugt um einen Bürsten-Gleichstrommotor mit Permanentmagneten, der über eine Pulsweitenmodulation von der Steuereinheit 5 angesteuert wird. Zur Ansteuerung des Motors 4 beim Loslauf der Bürstenwalze 3 sind drei alternative Möglichkeiten vorgesehen. Mit der Einstellung des Tastgrads beim Loslauf der Bürstenwalze 3 auf einen definierten Vorwert ist eine besonders einfache Möglichkeit gegeben. Verfügt das Bodenpflegegerät 1 über einen Akkumulator 7 für die Stromversorgung des Motors 4, kann der Tastgrad beim Loslauf der Bürstenwalze 3 auch abhängig von der Spannung des Akkumulators 7 eingestellt werden. Zudem kann der Tastgrad beim Loslauf der Bürstenwalze 3 in Abhängigkeit einer aktuellen Drehzahl und einer vorgegebenen Startsolldrehzahl von einer Drehzahlregelung eingestellt werden. Bei jeder dieser drei Ansteuerungen des Motors 4 stellt sich beim Loslauf der Bürstenwalze 3 ein bestimmter Anlaufstrom ein. Dieser ist abhängig von der Spannungszeitfläche am Motor 4, also dem Tastverhältnis multipliziert mit der elektrischen Spannung, der sich einstellenden Drehzahl sowie dem Gegenmoment für den Motor 4. Beim Anlauf des Motors 4 ist die Drehzahl des Motors 4 zunächst bei null, so lange bis die Reibmomente und Losbrechmomente des Motors 4 mit der mechanisch gekoppelten Bürstenwalze 3 überwunden sind. Bei diesem Loslauf der Bürstenwalze 3 steigen in dieser Phase der Strom und somit das Moment des Motors 4 an. Über die Erfassungs- und Auswertemittel 6 kann beim Loslauf der Bürstenwalze 3 der Anlaufstrom des Motors 4 erfasst und unter Berücksichtigung des eingestellten Tastgrads ausgewertet werden. Auf diese Weise kann ein von der Beschaffenheit der Bodenfläche 30 abhängiges Gegenmoment für den Motor 4 bestimmt werden. Anhand der Anstiegsgeschwindigkeit des Anlaufstroms und/oder der Höhe kann zwischen einem geringen Gegenmoment und einem hohen Gegenmoment unterschieden werden. Aus dieser Unterscheidung kann die Beschaffenheit der Bodenfläche 30 von den Erfassungs- und Auswertemitteln 6 abgeleitet werden. Das Gegenmoment ist im Wesentlichen vom Bodenbelag auf dem die Bürstenwalze 3 steht abhängig. So ist auf einem Glattboden das Gegenmoment für den Motor 4 relativ gering und auf einem Teppichboden relativ hoch. Mit der Auswertung des Stromanstiegs und/oder der Stromhöhe lässt sich somit bereits im Loslauf der Bürstenwalze 3 anhand des Anlaufs des Motors 4 die Beschaffenheit der zur reinigenden Bodenfläche 30 ableiten. Da die Steuereinheit 5 abhängig von der abgeleiteten Beschaffenheit der Bodenfläche 30 eine Solldrehzahl für den Dauerbetrieb der Bürstenwalze 3 vorgibt, wird die Bodenfläche nach dem Einschalten des Motors 4 unmittelbar mit einer für die Beschaffenheit optimalen Drehzahl gereinigt. Dadurch lässt sich die Drehzahl der Bürstenwalze 3 optimal regeln, um beispielsweise auf einem Teppichboden bei einer Drehzahlregelung eine höhere Solldrehzahl vorzugeben als auf einem Glattboden. So gibt die Steuereinheit 5 bei einem ersten, bestimmten Gegenmoment, das der Beschaffenheit von Glattböden entspricht, eine erste Solldrehzahl vor, die auf die Reinigung und Pflege von als Glattböden beschaffenen Bodenflächen 30 mit der Bürstenwalze 3 ausgelegt ist, während die Steuereinheit 5 bei einem zweiten, bestimmten, höheren Gegenmoment, das der Beschaffenheit von Teppichböden entspricht, eine zweite, höhere Solldrehzahl vorgibt, die auf die Reinigung und Pflege von als Teppichböden beschaffenen Bodenflächen 30 mit der Bürstenwalze 3 ausgelegt ist.The 2 shows a schematic side view of a floor care device according to the invention 1 for cleaning and maintaining floor surfaces 30th The elongated, extending transversely to the processing direction 2 extending brush roller 3 is in the side view from the direction of the axis of rotation about which the brush roller 3 rotatable on the floor care device 1 is driven to see. The brush roller 3 is via an electric motor 4th driven, preferably via a belt drive 23 or a gear with the brush roller 3 is coupled. The floor care device 1 has a control unit 5 who have the engine 4th for setting a target speed of the motor 4th coupled brush roller 3 drives. The control unit 5 preferably comprises acquisition and evaluation means 6th for the acquisition and evaluation of current values of the motor 4th when driving the brush roller 3 . The recording and evaluation means 6th but can also be done separately from the control unit 5 trained, but connected to this. The control unit 5 gives the engine in both cases 4th a target speed for the brush roller 3 before, which depends on the by the acquisition and evaluation means 6th recorded and evaluated current values of the motor 4th is. In a preferred embodiment, the floor care device 1 an accumulator 7th on which the engine 4th to drive the brush roller 3 powered. With the engine 3 it is preferably a brush direct current motor with permanent magnets, which is controlled by the control unit via pulse width modulation 5 is controlled. To control the motor 4th when the brush roller starts running 3 three alternative options are provided. With the setting of the duty cycle when the brush roller starts running 3 A particularly simple possibility is given to a defined previous value. Has the floor care device 1 via an accumulator 7th for the power supply of the motor 4th , the duty cycle when the brush roller starts running 3 also dependent on the voltage of the accumulator 7th can be set. In addition, the duty cycle when the brush roller starts running 3 can be set by a speed control as a function of a current speed and a specified starting target speed. With each of these three controls of the motor 4th occurs when the brush roller starts running 3 a certain starting current. This depends on the voltage time area on the motor 4th , i.e. the pulse duty factor multiplied by the electrical voltage, the speed setting and the counter torque for the motor 4th . When the motor starts 4th is the speed of the motor 4th initially at zero, until the frictional torque and breakaway torque of the engine 4th with the mechanically coupled brush roller 3 are overcome. With this start of the brush roller 3 In this phase the current and thus the torque of the motor increase 4th on. About the acquisition and evaluation means 6th can when the brush roller starts running 3 the starting current of the motor 4th can be recorded and evaluated taking into account the set duty cycle. In this way one can depend on the nature of the floor area 30th dependent counter torque for the motor 4th to be determined. On the basis of the increase speed of the starting current and / or the level, a distinction can be made between a low counter-torque and a high counter-torque. This distinction can be used to determine the nature of the floor area 30th of the recording and evaluation means 6th be derived. The counter-torque is essentially from the floor covering on which the brush roller 3 is dependent. This is the counter-torque for the engine on a smooth floor 4th relatively low and relatively high on a carpet. With the evaluation of the current rise and / or the current level, it is thus possible to start running the brush roller 3 based on the start of the motor 4th the nature of the floor area to be cleaned 30th derive. As the control unit 5 depending on the derived nature of the floor area 30th a target speed for continuous operation of the brush roller 3 pretends, the floor area is after switching on the engine 4th immediately cleaned at a speed that is optimal for the condition. This adjusts the speed of the brush roller 3 Optimally regulate, for example, to specify a higher setpoint speed for speed control on a carpet than on a smooth floor. So there the control unit 5 at a first, specific counter-torque, which corresponds to the nature of smooth floors, a first setpoint speed, which affects the cleaning and care of floor surfaces designed as smooth floors 30th with the roller brush 3 is designed while the control unit 5 In the case of a second, specific, higher counter-torque, which corresponds to the nature of carpets, a second, higher target speed specifies, which applies to the cleaning and care of carpeted floors 30th with the roller brush 3 is designed.

Die 3 zeigt ein Schaltbild, welches eine beispielhafte Schaltung zur Ansteuerung und Stromversorgung des Motors 4 wiedergibt. Hier vorsorgt ein Akkumulator 7 den Motor 4 zum Antrieb der Bürstenwalze 2 (2) mit Strom. Neben einem Zwischenkreiskondensator 24 sind noch zwei Leistungshalbleiter 25 vorgesehen, die zur Ansteuerung des Motors 4 eine Halbbrücke bilden.The 3 shows a circuit diagram showing an exemplary circuit for controlling and powering the motor 4th reproduces. An accumulator takes care of this 7th the engine 4th to drive the brush roller 2 ( 2 ) with electricity. In addition to an intermediate circuit capacitor 24 are still two power semiconductors 25th provided for controlling the motor 4th form a half bridge.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann das Bodenpflegegerät auch als selbstfahrender Staubsammelroboter bzw. Saugroboter oder als Akkusticksauger ausgebildet sein.Of course, the invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. Further refinements are possible without departing from the basic idea. Thus, the floor care device can also be designed as a self-propelled dust-collecting robot or vacuum robot or as a battery-powered stick vacuum cleaner.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: BodenpflegegerätFloor care device
22: BearbeitungsrichtungMachining direction
33: BürstenwalzeBrush roller
44th: Motorengine
55: SteuereinheitControl unit
66th: Erfassungs- und AuswertemittelAcquisition and evaluation means
77th: Akkumulatoraccumulator
88th: Staubsaugervacuum cleaner
9 9: AnschlussstutzenConnection piece
1010: SaugrohrSuction pipe
11 11a11 11a: StaubsaugergehäuseVacuum cleaner housing
1212: Gehäusecasing
1313: HandgriffHandle
1414th: SaugschlauchSuction hose
1515th: AnschlusskabelConnection cable
1616: SaugmundSuction mouth
1717th: AbscheidesystemSeparation system
1818th: StaubraumDust room
1919th: AbluftgitterExhaust grille
2020th: TrittschaltungStep shift
2121st: HandschaltungManual transmission
2222nd: AbstützelementeSupport elements
2323: RiementriebBelt drive
2424: ZwischenkreiskondensatorDC link capacitor
2525th: LeistungshalbleiterPower semiconductors
3030th: BodenflächeFloor area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102007021299 A1 [0002]

Claims

Floor care device (1) for cleaning and care of floor surfaces (30) with at least one elongated brush roller (3) extending transversely to the processing direction (2), which is rotatable on the floor care device (4) for brushing the floor surfaces (30) via an electric motor (4). 1) is driven, with a control unit (5) which controls the motor (4) to set a target speed of the brush roller (3), with acquisition and evaluation means (6) for acquisition and evaluation of current values of the motor (4) during Drive of the brush roller (3), the control unit (5) specifying a control value depending on the recorded and evaluated current values, characterized in that the recording and evaluation means (6) are designed to control the starting current of the motor (4) when the brush roller starts running (3) to detect and evaluate and the control unit (5) is designed to specify a control value for the brush roller (3) depending on the detected and evaluated starting current .

Floor care device (1) Claim 1 , characterized in that the motor (4) is designed as a brush direct current motor with permanent magnets.

Floor care device (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the motor (4) is controlled by the control unit (5) via pulse width modulation.

Floor care device (1) Claim 3 , characterized in that the duty cycle when the brush roller (3) starts running is set to a defined pre-value or that the duty cycle when the brush roller (3) starts running is dependent on the voltage of an accumulator (7) that drives the motor (4) Brush roller (3) is supplied with power, is set or that the duty cycle when the brush roller (3) starts to run is set by a speed control as a function of a current speed and a predetermined starting target speed.

Floor care device (1) Claim 4 , characterized in that the detection and evaluation means (6) are designed to detect the starting current of the motor (4) dependent on the set duty cycle and the nature of the floor surface (30) when the brush roller (3) starts running and taking into account the set Evaluate duty cycle in order to determine a counter-torque for the motor (4) when the brush roller (3) starts running, depending on the nature of the floor surface (30).

Floor care device (1) Claim 5 , characterized in that the detection and evaluation means (6) are designed to determine the level of the counter-torque depending on the rate of increase and / or the level of the starting current, in order to derive the nature of the floor surface (30) from this.

Floor care device (1) Claim 6 , characterized in that the control unit (5) is designed to specify a setpoint speed for the brush roller (3) as a function of the derived nature of the floor surface (30).

Floor care device (1) Claim 6 or 7th , characterized in that the control unit (5) is designed to specify a first setpoint speed for a first, specific counter torque and a second, higher set speed for a second, specific, higher counter torque.

Floor care device (1) Claim 8 , characterized in that the first target speed is designed for cleaning and caring for floor surfaces (30) designed as smooth floors with the roller brush (3) and the second target speed for cleaning and caring for floor surfaces (30) made for carpets with the roller brush ( 3) is designed.

Method for operating a floor care device (1), preferably according to one of the Claims 1 to 9 , for cleaning and maintaining floor surfaces (30) with at least one elongated brush roller (3) extending transversely to the processing direction (2), which is rotatably driven on the floor care device (1) for brushing the floor surfaces (30) via an electric motor (4) is, with a control unit (5) that controls the motor (4), with acquisition and evaluation means (6) for acquiring and evaluating current values of the motor (4), comprising the following steps: - Start of the brush roller (3) by switching on of the motor (4) and recording of starting current values of the motor (4) by the recording and evaluation means (6), - evaluation of recorded starting current values by the recording and evaluation means (6), - activation of the motor (4) by the control unit ( 5) with specification of a target speed depending on the evaluated starting current values.