DE102021212968A1

DE102021212968A1 - Reinigungsroboter

Info

Publication number: DE102021212968A1
Application number: DE102021212968.4A
Authority: DE
Inventors: Matthias Weickum
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2021-11-18
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2023-05-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter (10) zur Reinigung eines Bodens (11), mit einer ersten Saugöffnung (13) und einer zweiten Saugöffnung (14) und einer Detektionseinrichtung (102) zur Detektion eines Hindernisses (20, 40), wobei die erste Saugöffnung (13) verschließbar ist, wenn die Detektionseinrichtung (102) das Hindernis (20) detektiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter zur Reinigung eines Bodens, mit einer ersten Saugöffnung und einer zweiten Saugöffnung und einer Detektionseinrichtung zur Detektion eines Hindernisses.
Die DE 10 2014 103 686 A1 beschreibt ein Bodenpflegegerät mit zwei Saugöffnungen, die in Bewegungsrichtung des Bodenpflegegeräts hintereinander angeordnet sind. In der hinteren Saugöffnung ist ein drehbarer Rotationskörper montiert, der sich entgegen der Bewegungsrichtung des Bodenpflegegeräts dreht. Durch den Rotationskörper soll im Bereich der hinteren Saugöffnung Staub von einem zu reinigenden Boden wirkungsvoll aufgewirbelt werden.
Ebenfalls ein Bodenpflegegerät mit zwei hintereinander angeordneten Saugöffnungen erwähnt die DE 10 2014 105 756 A1 . Ein hinter einem Staubfilter austretender Luftstrom wird zu einer hinteren Saugöffnung zurückgeführt, um die Strömungsgeschwindigkeit in Bodennähe der hinteren Saugöffnung zu erhöhen und dadurch die Reinigungswirkung zu verbessern.
Die DE 10 2017 208 960 A1 beschreibt einen Staubreinigungsroboter mit einem Sauggebläse und einem Dichtelement, wobei die Saugleistung des Sauggebläses abhängig von der Stellung des Dichtelements eine von mehreren Leistungsstufen einnehmen kann oder das Dichtelement abhängig von der Saugleistung des Sauggebläses eine von mehreren Stellungen einnehmen kann, um die Reinigungsleistung zu verbessern.
Die Erfindung hat die Aufgabe einen Reinigungsroboter der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Reinigungsleistung im Randbereich eines Hindernisses erhöht wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Reinigungsroboter der eingangs genannten Art, bei dem erfindungsgemäß eine erste Saugöffnung verschließbar ist, wenn eine Detektionseinrichtung ein Hindernis detektiert. Wenn die erste Saugöffnung verschlossen ist, strömt bei unveränderter Saugleistung eine angesaugte Luft mit derselben Durchflussmenge, die vorher durch die erste und eine zweite Saugöffnung strömte, jetzt mit einer höheren Strömungsgeschwindigkeit als vorher durch die zweite Saugöffnung, sodass der Ansaugdruck und somit die Reinigungsleistung an der zweiten Saugöffnung im Bereich des Hindernisses gezielt erhöht wird. Zweckmäßigerweise wird in der zweiten Saugöffnung auf ein Reinigungselement, beispielsweise in Form einer Reinigungsbürste, zur Schmutzaufwirbelung verzichtet, um einen unerwünschten Strömungswiderstand in der zweiten Saugöffnung zu vermeiden. Mit dem erfindungsgemäßen Reinigungsroboter können auch tiefer liegende Rinnen zuverlässig gereinigt werden, wenn die erste Saugöffnung geschlossen ist. Die Reinigung von Rinnen ist jedoch mit der Reinigungsbürste problematisch oder gar nicht möglich, weil sie zur Schmutzaufwirbelung den Grund der Rinne berühren muss.
Zur Steigerung der Reinigungsleistung können die Saugöffnungen in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet sein, wobei die erste Saugöffnung in Bewegungsrichtung hinter der zweiten Saugöffnung angeordnet ist.
Die zweite Saugöffnung kann am Bugrand eines Gehäuses des Reinigungsroboters angeordnet sein. Somit lässt sich die zweite Saugöffnung möglichst nah am Hindernis positionieren, um dort die Reinigungsleistung gezielt zu steigern.
Die Detektionseinrichtung kann einen elektronischen Sensor oder in einer kostengünstigen Variante einen mechanischen Taster zum Ertasten des Hindernisses aufweisen.
Die Detektionseinrichtung kann eine Schließeinheit zum Verschließen der ersten Saugöffnung betätigen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Detektionseinrichtung den mechanischen Taster aufweist, weil dann die Schließeinheit ebenfalls mechanisch, also ohne einen zusätzlichen Antrieb, betätigt werden kann. Alternativ kann die Detektionseinrichtung auch einen Servomotor zum Verschließen der ersten Saugöffnung schalten.
Die erste Saugöffnung kann mit einem Federelement automatisch wieder geöffnet werden, sobald sich der Reinigungsroboter vom Hindernis entfernt. Alternativ kann zum Öffnen der ersten Saugöffnung ebenfalls der Servomotor dienen.
Zum mechanischen Verschließen der ersten Saugöffnung kann die Detektionseinrichtung und die Schließeinheit mit einem Stellelement verbunden sein. Konstruktiv äußerst einfach kann das Stellelement ausgeführt sein, wenn es eine Stellstange ist, die den mechanischen Taster mit der Schließeinheit verbindet.
In der ersten Saugöffnung kann das Reinigungselement, vorzugsweise die Rundbürste, angeordnet sein, um aufzunehmenden Schmutz aufzuwirbeln, sodass er besser eingesaugt werden kann.
Um die Reinigungsleistung zusätzlich zu steigern kann das Reinigungselement bei geschlossener erster Saugöffnung abgeschaltet werden. Dies trägt auch zur Steigerung eines effizienten Energieverbrauchs bei, der hinsichtlich einer begrenzten Akkuladung und einer möglichst langen Einsatzdauer des Reinigungsroboters zwischen zwei Ladezyklen interessant ist. Sobald die erste Saugöffnung wieder geöffnet ist, kann das Reinigungselement wieder eingeschaltet werden.
Zur Steigerung der Reinigungsleistung bei ausschließlich geöffneter zweiter Saugöffnung, ist es sinnvoll die erste und zweite Saugöffnung auf konstruktiv einfache Weise strömungstechnisch miteinander zu verbinden. Hierzu können die erste Saugöffnung und die zweite Saugöffnung in einen gemeinsamen Schmutzsammelbehälter münden. Der Schmutzsammelbehälter kann in Strömungsrichtung vor einem Sauggebläse angeordnet sein.
Der Reinigungsroboter kann eine Grundfläche von weniger als 200 cm² aufweisen. Er eignet sich gut zur Reinigung eines Fahrzeuginnenraums, wo die erfindungsgemäßen Vorteile besonders zum Tragen kommen. So weist ein Reinigungsroboter zur Reinigung des Fahrzeuginnenraums einen deutlich kleineren Akku und deshalb eine geringere Saugleistung auf als beispielsweise ein Reinigungsroboter im Haushaltsbereich. Aufgrund seiner geringen Abmessungen ist ein Reinigungsroboter zur Reinigung des Fahrzeuginnenraums im Vergleich zum Reinigungsroboter für den Haushaltsbereich vor besondere Herausforderungen gestellt. Dies gilt beispielsweise, wenn eine Rinne gereinigt werden soll, die durch einen Türschweller und den Rand einer Fußmatte gebildet wird. In einer derartigen Rinne kann der Schmutz mit dem Reinigungselement, insbesondere in Form der Reinigungsbürste, nicht aufgewirbelt und der Saugöffnung zugeführt werden. Hier schafft jedoch der erfindungsgemäße Reinigungsroboter zuverlässig Abhilfe.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Reinigungsroboters anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:

1 eine Schnittansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Reinigungsroboters in einem ersten Betriebsmodus;
2 eine Schnittansicht auf den Reinigungsroboter aus 1 in einem zweiten Betriebsmodus;
3 eine Schnittansicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Reinigungsroboters in einem ersten Betriebsmodus;
4 eine Schnittansicht auf den Reinigungsroboter aus 3 in einem zweiten Betriebsmodus;

Die 1 bis 4 zeigen einen Reinigungsroboter 10 und 30 zum Reinigen eines Bodens 11. Ein Gehäuse 12 weist eine erste Saugöffnung 13 und am Bugrand eine zweite Saugöffnung 14 auf, die in Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters 10 und 30 hintereinander angeordnet sind und gemeinsam in einen Schmutzsammelbehälter 15 münden. Ein Sauggebläse 16, das von einem Motor 17 angetrieben wird, erzeugt einen Luftstrom, der durch die erste Saugöffnung 13 und die zweite Saugöffnung 14 in den Schmutzsammelbehälter 15 eintritt. Zwischen dem Schmutzsammelbehälter 15 und dem Sauggebläse 16 ist ein Filter 18 montiert. In der ersten Saugöffnung 13 ist ein Reinigungselement 100, das als eine walzenförmige Reinigungsbürste ausgeführt ist, vorgesehen, um Schmutz aufzuwirbeln, sodass dieser zuverlässig durch die erste Saugöffnung 13 aufgenommen werden kann. Die erste Saugöffnung 13 kann beim Reinigungsroboter 10 mit einer Schließeinheit 101 und beim Reinigungsroboter 30 mit der Schließeinheit 31 verschlossen werden. Vor dem Bug des Gehäuses 12 ist eine Detektionseinrichtung 102 zum Detektieren des Hindernisses 20 oder 40 vorgesehen. Sie weist den mechanischen Taster 19 auf.
In den 1 und 2 ist der Taster 19 mit einem Stellelement 103 mit der Schließeinheit 101 verbunden. Die Schließeinheit 101 ist um eine Schwenkachse 104 schwenkbar.
Wenn der Reinigungsroboter 10 gegen das Hindernis 20 fährt, wird der Taster 19 gegen das Gehäuse 12 gedrückt, wodurch das Stellelement 103 nach rechts geschoben wird. Daraufhin verschwenkt das an der Schließeinheit 101 angelenkte Stellelement 103 die Schließeinheit 101 im Uhrzeigersinn, sodass die erste Saugöffnung 13 geschlossen wird. Daraufhin wird die gesamte vom Sauggebläse 16 angesaugte Luftmenge nur noch durch die zweite Saugöffnung 14 in den Schmutzsammelbehälter 15 gesaugt, sodass sich die Strömungsgeschwindigkeit der angesaugten Luftmenge erhöht. Infolge des dadurch entstehenden erhöhten Ansaugdrucks unterhalb der zweiten Saugöffnung 14 kann eine im Vergleich zum Boden 11 tiefer abgesetzte Rinne 21 zuverlässig gereinigt werden. Wenn sich der Reinigungsroboter 10 in umgekehrter Bewegungsrichtung wieder von dem Hindernis 20 entfernt, kann der Taster 19 mit einem hier nicht näher dargestellten Federelement vom Gehäuse weggedrückt werden. Daraufhin wird das Stellelement 103 nach links geschoben und die Schließeinheit 101 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, sodass die erste Saugöffnung 13 wieder geöffnet wird.
In den 3 und 4 ist der Taster 19 mit einem Stellelement 41 verbunden, das an seinem Ende einen Stellnocken 42 aufweist. Das Ende der Schließeinheit 31 liegt an dem Stellnocken 42 an.
Wenn der Reinigungsroboter 30 gegen das Hindernis 40 fährt, schiebt der Taster 19 das Stellelement 41 nach rechts. Daraufhin gleitet der Stellnocken 42 über das Ende der Schließeinheit 31, woraufhin diese nach unten geschoben wird und somit die erste Saugöffnung 13 verschließt. Sobald sich der Reinigungsroboter 30 wieder vom Hindernis 40 wegbewegt, drückt das Federelement den Taster 19 und das Stellelement 41 nach links. Daraufhin gleitet das Ende der Schließeinheit 31 an dem Stellnocken 42 entlang, wobei die Schließeinheit 31 mit einem zweiten hier nicht gezeigten Federelement nach oben gedrückt wird, um die zweite Saugöffnung 13 wieder freizugeben.
Bezugszeichenliste

10: Reinigungsroboter
11: Boden
12: Gehäuse
13: Saugöffnung
14: Saugöffnung
15: Schmutzsammelbehälter
16: Sauggebläse
17: Motor
18: Filter
19: Taster
20: Hindernis
21: Rinne
30: Reinigungsroboter
31: Schließeinheit
40: Hindernis
41: Stellelement
42: Stellnocken
100: Reinigungselement
101: Schließeinheit
102: Detektionseinrichtung
103: Stellelement
104: Schwenkachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014103686 A1 [0002]
DE 102014105756 A1 [0003]
DE 102017208960 A1 [0004]

Claims

Reinigungsroboter (10, 30) zur Reinigung eines Bodens (11), mit einer ersten Saugöffnung (13) und einer zweiten Saugöffnung (14) und einer Detektionseinrichtung (102) zur Detektion eines Hindernisses (20, 40), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Saugöffnung (13) verschließbar ist, wenn die Detektionseinrichtung (102) das Hindernis (20, 40) detektiert.
Reinigungsroboter (10, 30) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (102) einen Taster (19) zum Ertasten des Hindernisses (20, 40) aufweist.
Reinigungsroboter (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (102) eine Schließeinheit (31, 101) zum Verschließen der ersten Saugöffnung (13) betätigt.
Reinigungsroboter (10, 30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (102) und die Schließeinheit (31, 101) mit einem Stellelement (41, 103) verbunden sind.
Reinigungsroboter (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Saugöffnung (13) ein Reinigungselement (100) angeordnet ist.
Reinigungsroboter (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement (100) bei geschlossener erster Saugöffnung (13) abschaltbar ist.
Reinigungsroboter (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Saugöffnung (14) am Bugrand eines Gehäuses (12) des Reinigungsroboters (10, 30) angeordnet ist.
Reinigungsroboter (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Saugöffnung (13) in Bewegungsrichtung hinter der zweiten Saugöffnung (14) angeordnet ist.
Reinigungsroboter (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Saugöffnung (13) und die zweite Saugöffnung (14) in einen gemeinsamen Schmutzsammelbehälter (15) münden.
Reinigungsroboter (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Grundfläche von weniger als 200 cm² aufweist.