DE102019209415A1 - Vacuum device and robot vacuum - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät (10; 16), das durch Saugkraft und Reibungskraft einen Untergrund (14) von Schmutz (12) befreien kann. Eine rotatorisch antreibbare Bürste (26) erzeugt dabei in einer Ansaugdüse (22) zugleich die Saugkraft und die Reibungskraft.Es ist vorgesehen, dass aerodynamisch und mechanisch wirksame Funktionselemente (34) der Bürste (26) gegenüber der Ansaugdüse (22) positionierbar oder auch orientierbar sind.The invention relates to a cleaning device (10; 16) which can remove dirt (12) from a substrate (14) by means of suction and friction. A rotatably drivable brush (26) generates the suction force and the friction force at the same time in a suction nozzle (22). It is provided that aerodynamically and mechanically effective functional elements (34) of the brush (26) can be positioned or also oriented relative to the suction nozzle (22) are.
Description
Die Erfindung betrifft eine Saugeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Saugroboter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8 und ein System gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.The invention relates to a suction device according to the preamble of claim 1, a vacuum robot according to the preamble of claim 8 and a system according to the preamble of
Üblicherweise werden Fahrzeuginnenräume von Kraftfahrzeugen derzeit manuell mit Staubsaugern gereinigt. Ein derartiges Reinigen eines Fahrzeuginnenraums ist mühsam, da die ausführende Person sich innerhalb des Fahrzeugs befinden muss und mit dem Handstaubsauger oder dem Schlauch die zu reinigende Oberfläche abarbeiten muss.Usually vehicle interiors are currently cleaned manually with vacuum cleaners. Such cleaning of a vehicle interior is laborious, since the person performing the work has to be inside the vehicle and have to work off the surface to be cleaned with the hand-held vacuum cleaner or the hose.
Für Gebäudeinnenräume sind Saugroboter inzwischen relativ weit verbreitet. Deren Einsatz wäre in Fahrzeugen ebenfalls wünschenswert. Ein Aspekt, der hierzu am Saugroboter angepasst werden muss, ist die Reinigungsleistung, beispielsweise die Saugleistung und die mechanische Reinigungsleistung, um den Einsatz im Fahrzeuginnenraum sinnvoll werden zu lassen.Vacuum robots are now relatively widespread for building interiors. Their use in vehicles would also be desirable. One aspect that has to be adapted on the vacuum robot for this purpose is the cleaning performance, for example the suction performance and the mechanical cleaning performance, in order to make use in the vehicle interior useful.
Aufgrund der Art des Untergrunds und der Art einer typischen Verschmutzung sind hier oft unterschiedliche Konfigurationen zweckmäßig.Due to the type of subsoil and the type of typical pollution, different configurations are often appropriate here.
Aus der
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Saugeinrichtung zu schaffen, die mit Hinblick auf ihre Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Untergründe deutlich flexibler ist.The invention is now based on the object of creating a suction device which is significantly more flexible with regard to its adaptability to different substrates.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1, 8 und 10 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.The object is achieved by the subjects of the
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Saugeinrichtung zur Entfernung von Schmutz von einem Untergrund, umfassend:
- - ein Gehäuse;
- - eine Ansaugdüse für den Schmutz an einer Unterseite des Gehäuses;
- - Fortbewegungsmittel; und
- - wenigstens eine Bürste, die im Bereich der Ansaugdüse angeordnet und ausgebildet ist, als Querstromventilator sowie als mechanisches Reinigungselement zu fungieren.
- - a housing;
- a suction nozzle for the dirt on an underside of the housing;
- - Means of transport; and
- - At least one brush, which is arranged in the area of the suction nozzle and designed to function as a cross-flow fan and as a mechanical cleaning element.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bürste Bürstenelemente umfasst, die in wenigstens einem Freiheitsgrad verstellbar sind.According to the invention it is provided that the brush comprises brush elements which are adjustable in at least one degree of freedom.
Dadurch, dass die Bürstenelemente so relativ zum Untergrund und zur Ansaugdüse ausgerichtet werden können, ist eine Beeinflussung der mechanischen und strömungstechnischen Bedingungen im Bereich der Ansaugdüse und des Untergrunds möglich. Somit kann die Saugeinrichtung auf unterschiedliche Bedingungen hin konfiguriert werden.Because the brush elements can be aligned relative to the ground and the suction nozzle, it is possible to influence the mechanical and fluidic conditions in the area of the suction nozzle and the ground. The suction device can thus be configured for different conditions.
Die Fortbewegungsmittel können beispielsweise passive Fortbewegungsmittel, wie beispielsweise wenigstens eine Laufrolle, Laufwalze oder Laufriemen, umfassen oder auch entsprechende angetriebene Fortbewegungsmittel.The means of locomotion can include, for example, passive means of locomotion, such as at least one roller, roller or belt, or also corresponding driven means of locomotion.
Das Funktionsprinzip des Querstromventilators ist allgemein bekannt. Die angetriebene Bürste kann zur Erreichung dieser Funktion beispielsweise lamellenartige, schaufelartige oder rippenartige Bürstenelemente oder dergleichen aufweisen.The functional principle of the cross-flow fan is well known. To achieve this function, the driven brush can for example have lamellar, shovel-like or rib-like brush elements or the like.
Zur Erreichung der mechanischen Reinigungsleistung können die Bürstenelemente den Untergrund permanent oder selektiv mechanisch kontaktieren, während die Bürste angetrieben wird. Beispielsweise kann die Bürste in einer Position angeordnet sein, in der sie eine Düsenöffnung der Ansaugdüse und somit die Unterseite zumindest abschnittsweise durchdringt.In order to achieve the mechanical cleaning performance, the brush elements can mechanically contact the substrate permanently or selectively while the brush is being driven. For example, the brush can be arranged in a position in which it penetrates a nozzle opening of the suction nozzle and thus the underside at least in sections.
Der Freiheitsgrad einzelner oder mehrerer Bürstenelemente kann verstellt werden, indem eine Verstellung der Bürstenelemente indirekt durch eine Verstellung der Bürste oder direkt durch eine Verstellung der Bürstenelemente selbst erfolgt.The degree of freedom of individual or several brush elements can be adjusted in that the brush elements are adjusted indirectly by adjusting the brush or directly by adjusting the brush elements themselves.
So ist in bevorzugter Ausgestaltung der Saugeinrichtung der Erfindung vorgesehen, dass die Bürstenelemente positioniert oder auch orientiert werden können.In a preferred embodiment of the suction device of the invention, it is provided that the brush elements can be positioned or also oriented.
Eine Positionierung kann beispielsweise durch eine Verstellung der Bürste insgesamt erfolgen. Besonders bevorzugt ist die Bürste zumindest abschnittsweise zwischen einer Position verlagerbar, in der sie eine Düsenöffnung und somit die Unterseite zumindest abschnittsweise durchdringt, und einer Position, in der die Bürste sich vollständig im Gehäuse befindet. Es ist aber auch möglich, dass die Bürstenelemente im Bürstenkörper verstellbar gelagert sind.Positioning can take place, for example, by adjusting the brush as a whole. Particularly preferably, the brush can be displaced at least in sections between a position in which it penetrates a nozzle opening and thus the underside at least in sections and a position in which the brush is located completely in the housing. But it is also possible that the brush elements are adjustably mounted in the brush body.
Eine Orientierung kann vorzugsweise durch Verstellung der Bürstenelemente gegenüber dem Bürstenkörper erfolgen, wozu die Bürstenelemente im Bürstenkörper ebenfalls entsprechend verstellbar gelagert sind.Orientation can preferably take place by adjusting the brush elements with respect to the brush body, for which purpose the brush elements are also mounted in the brush body so as to be adjustable.
Die Flexibilität der Bürste, unterschiedliche Konfigurationen zur Beeinflussung der mechanischen und strömungstechnischen Reinigung einzunehmen, wird so besonders groß.The flexibility of the brush to adopt different configurations to influence the mechanical and fluidic cleaning is particularly great.
In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Saugeinrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bürstenelemente elastische Lamellen umfassen. Diese können beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi bestehen.In a further preferred embodiment of the suction device of the invention it is provided that the brush elements comprise elastic lamellae. These can for example consist of plastic or rubber.
Dies bietet den Vorteil, dass die Lamellen widerstandsfähig gegen die mechanische Kontaktierung des Untergrunds sind, indem sie sich reversibel verformen und dann wieder in ihre aerodynamische Eigenform zurückkehren.This offers the advantage that the lamellas are resistant to mechanical contact with the subsurface by reversibly deforming and then returning to their natural aerodynamic shape.
In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Saugeinrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bürste ausgebildet ist, infolge einer mechanischen Wechselwirkung mit dem Untergrund eine Antriebskraft auf die Saugeinrichtung auszuüben.In a further preferred embodiment of the suction device of the invention, it is provided that the brush is designed to exert a driving force on the suction device as a result of mechanical interaction with the ground.
Nach dem Prinzip „actio = reactio“ wird die Saugeinrichtung reibungsbedingt beschleunigt, wenn die Bürstenelemente den Untergrund angetrieben kontaktieren.According to the “actio = reactio” principle, the suction device is accelerated due to friction when the brush elements make contact with the surface.
Somit kann sogar auf angetriebene Fortbewegungsmittel, wie etwa Motoren, und Kraftübertragung an die passiven Fortbewegungsmittel, wie etwa Freilaufräder, verzichtet werden. Die Saugeinrichtung wird dadurch signifikant vereinfacht. Außerdem bietet dies die Möglichkeit, mit besonders wenig Aufwand eine autonom fortbewegte Saugeinrichtung, wie etwa einen Saugroboter, zu realisieren.It is thus even possible to dispense with driven means of locomotion, such as motors, and power transmission to the passive means of locomotion, such as free-wheeling wheels. The suction device is thereby significantly simplified. In addition, this offers the possibility of realizing an autonomously moving suction device, such as a suction robot, with particularly little effort.
Für eine derartige Erzeugung der Antriebskraft bieten sich besonders Werkstoffe mit hohem Reibungsbeiwert für die Bürste an, wie etwa die elastischen Lamellen aus Gummi.In order to generate the drive force in this way, materials with a high coefficient of friction are particularly suitable for the brush, such as the elastic lamellae made of rubber.
In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Saugeinrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Antriebsleistung der Bürste regelbar ist. Vorzugsweise sind Drehzahl oder auch Drehmoment regelbar.In a further preferred embodiment of the suction device of the invention it is provided that a drive power of the brush can be regulated. The speed or torque can preferably be regulated.
Somit kann sowohl die mechanische als auch die aerodynamische Wirkung der Bürste flexibel angepasst werden. Dies betrifft auch die Antriebskraft, wenn eine solche über die Bürste erzeugt wird.This means that both the mechanical and the aerodynamic effect of the brush can be flexibly adapted. This also applies to the driving force if it is generated via the brush.
In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Saugeinrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereich der Ansaugdüse eine weitere Bürste angeordnet ist. Diese kann vorzugsweise gegenläufig rotierend zu der Bürste fungieren.In a further preferred embodiment of the suction device of the invention, it is provided that a further brush is arranged in the area of the suction nozzle. This can function preferably rotating in the opposite direction to the brush.
Die Entferndung und das Einsaugen von Schmutz wird so besonders effektiv.This makes the removal and sucking in of dirt particularly effective.
In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Saugeinrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bürste und die weitere Bürste antriebstechnisch über ein Getriebe verbunden sind.In a further preferred embodiment of the suction device of the invention, it is provided that the brush and the further brush are drive-connected via a gear.
Der Antrieb der weiteren Bürste wird so besonders einfach realisiert. Ferner lassen sich die beiden Bürsten so besonders gut abgestimmt aufeinander antreiben.The drive of the further brush is implemented particularly easily. Furthermore, the two brushes can be driven in a particularly well coordinated manner.
Vorzugsweise können die beiden Bürsten über ein einfaches Zahnradgetriebe kinematisch gekoppelt sein.The two brushes can preferably be kinematically coupled via a simple gear drive.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Saugroboter, umfassend eine erfindungsgemäße Saugeinrichtung gemäß der vorhergehenden Beschreibung.Another aspect of the invention relates to a robot vacuum cleaner comprising a suction device according to the invention according to the preceding description.
In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Saugroboters der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Bürste des Saugroboters ausgebildet ist, infolge einer mechanischen Wechselwirkung mit dem Untergrund eine Antriebskraft auf den Saugroboter auszuüben.In a further preferred embodiment of the robot vacuum cleaner of the invention it is provided that a brush of the robot vacuum cleaner is designed to exert a driving force on the robot vacuum cleaner as a result of a mechanical interaction with the ground.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System, umfassend:
- - einen erfindungsgemäßen Saugroboter gemäß der vorhergehenden Beschreibung; und/oder
- - eine erfindungsgemäße Saugeinrichtung gemäß der vorhergehenden Beschreibung, sowie
- - ein Fahrzeug mit einem Innenraum, in dem der Saugroboter und/oder die Saugeirichtung angeordnet ist.
- - A vacuum robot according to the invention according to the preceding description; and or
- - A suction device according to the invention as described above, as well as
- - A vehicle with an interior space in which the robot vacuum cleaner and / or the suction device is arranged.
Besonders für Fahrzeuge kann mit dem Saugroboter und/oder der Saugeinrichtung besonders flexibel auf unterschiedliche Arten von Untergründen und Verschmutzung reagiert werden.Particularly for vehicles, the robot vacuum and / or the vacuum device can react particularly flexibly to different types of surfaces and soiling.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Kraftfahrzeug, besonders bevorzugt ein Automobil.The vehicle is preferably a motor vehicle, particularly preferably an automobile.
Nochmals mit anderen Worten zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Reinigungsgerät, das durch Saugkraft und Reibungskraft einen Untergrund von Schmutz befreien kann. Eine rotatorisch antreibbare Bürste erzeugt dabei in einer Ansaugdüse zugleich die Saugkraft und die Reibungskraft. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass aerodynamisch und mechanisch wirksame Funktionselemente der Bürste gegenüber der Ansaugdüse positionierbar oder auch orientierbar sind.Summarized again in other words, the invention relates to a cleaning device that can remove dirt from a surface by means of suction and friction. A rotatably drivable brush produces it in one Suction nozzle at the same time the suction force and the friction force. According to the invention, it is provided that aerodynamically and mechanically effective functional elements of the brush can be positioned or also oriented relative to the suction nozzle.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Saugeinrichtung; -
2 die erfindungsgemäße Saugeinrichtung aus1 in einer Querschnittsansicht; -
3 eine erfindungsgemäße Saugeinrichtung in einer weiteren Ausführungsform; und -
4 ein erfindungsgemäßes System.
-
1 a suction device according to the invention; -
2 the suction device according to the invention1 in a cross-sectional view; -
3 a suction device according to the invention in a further embodiment; and -
4th a system according to the invention.
Die in
Die Saugeinrichtung
Weiterhin umfasst die Saugeinrichtung
Im Bereich der Ansaugdüse
Für die weiteren Erläuterungen wird im Folgenden auf
In
Im Bereich der Ansaugdüse
Die Bürste
Vorliegend können die Bürstenelemente
Die Bürstenelemente
Auch können die Bürstenelemente
Die Bürstenelemente
Bei den Bürstenelementen
Wenn die Bürstenelemente
Dies wird vorliegend dazu genutzt, um den eingangs erwähnten Saugroboter
Da die Saugeinrichtung
In
Um dies zu erreichen, sind die Bürste
Die weitere Bürste
Das System
Außerdem umfasst das System
Das Fahrzeug
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- SaugeinrichtungSuction device
- 1212th
- Schmutzdirt
- 1414th
- UntergrundUnderground
- 1616
- SaugroboterVacuum robot
- 1818th
- Gehäusecasing
- 2020th
- Unterseitebottom
- 2222nd
- AnsaugdüseSuction nozzle
- 2424
- FortbewegungsmittelMeans of transportation
- 2626th
- Bürstebrush
- 2828
- LuftfilterAir filter
- 3030th
- AufnahmeraumRecording room
- 3232
- Pfeilarrow
- 3434
- BürstenelementBrush element
- 3636
- WandungWall
- 3838
- Pfeilarrow
- 4040
- Systemsystem
- 4242
- Fahrzeugvehicle
- 4444
- Innenrauminner space
- 4646
- weitere Bürste another brush
- EE.
- Eintrittentry
- FF.
- AntriebskraftDriving force
- RR.
- RotationsachseAxis of rotation
- SS.
- Strömungflow
- X, YX, Y
- translatorische Freiheitsgradetranslational degrees of freedom
- zz
- rotatorischer Freiheitsgradrotational degree of freedom
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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