EP2547246B1

EP2547246B1 - Roboter zur reinigung von glatten flächen

Info

Publication number: EP2547246B1
Application number: EP11708693.4A
Authority: EP
Inventors: Ralf Juergens; Marc Hunger
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2031-02-04
Also published as: CN102762138A; DE102010011845A1; KR20120136398A; US8959705B2; EP2547246A1; WO2011113509A1; US20130007971A1; ES2567792T3; KR101389076B1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen autarken Roboter zur Reinigung von glatten Flächen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Reinigung von glatten Flächen, bei welchem der autarke Roboter auf einer zu reinigenden glatten Fläche verfahren wird, wobei vom Roboter Wasser auf die zu reinigende glatte Fläche aufgetragen und von dieser aufgenommen wird.

Stand der Technik

Die US 5,655,247 offenbart eine Vorrichtung zum Reinigen von Fenstern mit einer Bürste aus Borsten. Die DE 10 2007 041 068 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Reinigung von Flächen, die durch Unterdruck an den Flächen gehalten wird. Die US 6,021,545 offenbart ein Sauggerät zur Nassreinigung von Flächen mit einem Flüssigkeitsspender, der durch Kapillarwirkung mit Flüssigkeit versorgt wird.
Roboter der genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Bei diesen Robotern ist nachteilig, dass sie relativ viel Wasser zu Reinigungszwecken mit sich führen müssen. Dies ist insbesondere problematisch, wenn sie an orthogonal zum Erdboden orientierten Flächen wie Fensterscheiben verfahren werden. Hiermit ist nämlich ein hoher Energieaufwand verbunden, da eine hohe Wassermasse transportiert werden muss. Es ist weiter nachteilig, dass ein hoher Energieaufwand betrieben werden muss, um den Roboter an den Fensterscheiben, insbesondere durch Unterdruck, zu halten.
Unter Umständen bedürfen Roboter des Stands der Technik einer externen Wasserversorgung. Hierbei muss das Wasser über Schlauchverbindungen aus einem Reservoir nachgepumpt werden. Hiermit wiederum ist ein großer apparativer Aufwand verbunden.
Des Weiteren ist nachteilig, dass die Roboter die zu reinigenden glatten Flächen mit relativ viel Wasser und somit mit Reinigungsmitteln versehen, um eine gründliche Reinigung durchzuführen. Dies führt zu einer Belastung der Umwelt.
Überschüssiges Wasser kann insbesondere zu Schlieren- oder Streifenbildung an Fensterscheiben führen. Schließlich ist nachteilig, dass überschüssiges Wasser auf Fensterbänke tropfen kann.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Roboter der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass mit diesem ein energiesparendes und umweltschonendes Reinigungsverfahren mit einer guten Reinigungsleistung durchführbar ist.
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Danach ist der eingangs genannte Roboter dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung das Wasser durch Kapillarwirkung auf die glatte Fläche aufträgt.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass bei Verwendung eines solchen Roboters keine Schlieren, Streifen oder Tropfwasser entstehen. Weiter ist erkannt worden, dass ein solcher Roboter relativ klein mit geringem Gewicht ausgelegt werden kann. Auch die für den Roboter verwendeten Batterien können klein ausgelegt werden. Hierdurch können Kosten eingespart werden. Durch das Mitführen relativ geringer Wassermengen ist ein energiesparendes und umweltschonendes Reinigungsverfahren möglich.
Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
Die Wasserableitung könnte das Wasser durch Unterdruck von der zu reinigenden glatten Fläche aufnehmen. Hierdurch kann das Wasser durch eine Unterdruckquelle aufgesaugt werden.
Vor diesem Hintergrund könnte die Wasserableitung das Wasser durch Kapillarwirkung von der zu reinigenden glatten Fläche aufnehmen. Hierdurch wird das Schmutzwasser zuverlässig abgesaugt.
Die Wasserzuleitung könnte das Wasser derart auf die zu reinigende glatte Fläche auftragen, dass lediglich ein Wasserfilm auf die zu reinigende glatte Fläche aufgetragen wird. Ein Wasserfilm optimiert die für Reinigungszwecke notwendige Wassermenge. Der Roboter muss nur ein Mindestmaß an Wasser mit sich führen, um eine glatte Fläche zu reinigen. Des Weiteren ist auch nur ein Mindestmaß an Reinigungsmitteln notwendig, um eine glatte Fläche zu reinigen. Durch das Auftragen eines Wasserfilms kann ein Roboter autark an einer Fensterscheibe verfahren werden, ohne mit einer Schlauchverbindung zu einem Wasserreservoir verbunden zu sein. Der Roboter kann daher auch in sehr großen Höhen eingesetzt werden. Auch dessen Transport bzw. das Versetzen auf andere Flächen wird vereinfacht.
Die Wasserzuleitung könnte für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche mindestens 1 g Wasser zuführen. Überraschend kann schon mit einer so geringen Menge ein Quadratmeter einer glatten Fläche - abhängig von deren hydrophilen Eigenschaften - mit einem Wasserfilm überzogen werden.
Die Wasserzuleitung könnte für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche weniger als 2 g Wasser zuführen. Bei dieser geringen Wassermenge hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass insbesondere Fußböden aus Holz ohne Quellung des Holzes zuverlässig gereinigt werden können.
Die Wasserzuleitung könnte für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche mindestens 3 g Wasser zuführen. Bei relativ hydrophoben glatten Flächen hat sich diese Wassermenge als sinnvoll erwiesen.
Die Wasserzuleitung könnte für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche höchstens 100 g Wasser zuführen. Überraschend hat sich gezeigt, dass in Abhängigkeit von der zu reinigenden glatten Fläche und/ oder dem verwendeten Reinigungsmittel und/ oder der Verfahrgeschwindigkeit des Roboters bei dieser Wassermenge gerade noch ein Wasserfilm ohne Tropfenbildung realisieren lässt. Der Vorteil der Auftragung von geringen Wassermengen liegt konkret darin, dass sich keine Rinnsale bilden oder Tropfen auf eine Fensterbank herabtropfen.
Die Wasserzuleitung könnte für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche zwischen 2 und 15 g Wasser zuführen. Diese Wassermenge ist besonders bevorzugt bei üblichen Verschmutzungsgraden.
Besonders bevorzugt könnte die Wasserzuleitung für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche zwischen 3 und 10 g Wasser zuführen. In den meisten Anwendungsfällen kann mit diesen relativ geringen Wassermengen noch ein deckender Wasserfilm erzeugt werden.
Die Wasserzuleitung könnte das Wasser durch ein Bündel von Fasern, Röhren und/ oder Filamenten der zu reinigenden glatten Fläche zuführen. Durch die Kapillarwirkung der Fasern, Röhren und/ oder Filamenten des Bündels kann das Wasser überraschend gleichmäßig und rasch ohne Schlieren und Tropfenbildung auf die zu reinigende glatte Fläche aufgetragen werden.
Bündel der genannten Art sind aus der DE 199 47 459 A1 oder der DE 196 11 371 A1 bereits bekannt. Die Bündel können mit Schwämmen, Geweben und/ oder Textilien kombiniert sein.
Vor diesem Hintergrund könnte am Bündel eine Verteilerschicht zur Anlage an der glatten Fläche angeordnet sein. Durch die Verteilerschicht wird das Wasser aus dem Bündel gesogen und gleichmäßig auf die glatte Fläche verteilt. Die Verteilerschicht kann als Vlies, Textil, Gewebe oder Gewirke ausgestaltet sein.
Vor diesem Hintergrund könnte die Wasserableitung das Wasser durch ein Bündel von Fasern und/ oder Filamenten von der zu reinigenden glatten Fläche abführen. Das Bündel absorbiert das abzuführende Wasser gleichmäßig.
Durch eine Unterdruckquelle an der Wasserableitung kann das abzuführende Wasser abgesogen werden und über eine Druckquelle durch die Wasserzuleitung nachgeführt werden.
Hinter der Wasserableitung könnte ein Abstreifelement angeordnet sein. Ein Abstreifelement, insbesondere in Form einer Abziehlippe, vorzugsweise aus Gummi, führt Wasser der Wasserableitung zu. Hierdurch wird sichergestellt, dass nahezu kein Restwasser auf der zu reinigenden Fläche verbleibt.
Die eingangs genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Reinigung von glatten Flächen gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Wasser durch Kapillarwirkung auf die glatte Fläche aufgetragen wird.
Das Wasser könnte durch Unterdruck von der zu reinigenden glatten Fläche aufgenommen werden. Hierdurch kann das Wasser durch eine Unterdruckquelle aufgesaugt werden.
Das Wasser könnte durch Kapillarwirkung von der glatten Fläche aufgenommen werden. Hierdurch wird das Schmutzwasser zuverlässig abgesaugt.
Mit dem Verfahren und dem genannten Roboter könnten Fensterscheiben gereinigt werden. Vorteilhaft kann der Roboter aufgrund seines geringen Gewichts in sehr großen Höhen eingesetzt werden. Weiter ist eine lange Einsatzzeit bei hoher Reinigungsleistung möglich.
Mit dem Verfahren könnten Fußböden gereinigt werden, wobei die glatten Flächen als Fußböden ausgestaltet sind. Durch die geringen Wassermengen quellen insbesondere Holzfußböden nicht auf.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiter zu bilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Roboters anhand der Zeichnung zu verweisen.
In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: eine Schnittansicht eines Roboters zur Reinigung von Fensterscheiben, bei welchem die Wasserzuleitung mit einem Bündel aus Fasern, Röhren und/ oder Filamenten ausgerüstet ist, welches Wasser durch eine Kapillarwirkung dosiert auf die Fensterscheibe führt, und
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Bündels aus Fasern, durch welches ein Wasserfilm auf die Fensterscheibe aufgetragen wird.

Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt einen Roboter zur Reinigung von glatten Flächen, umfassend einen Grundkörper 1, wobei der Grundkörper 1 eine Verfahreinrichtung 2 aufweist, durch welche der Grundkörper 1 auf einer zu reinigenden glatten Fläche 3 verfahrbar ist, wobei der Grundkörper 1 eine Abdeckung 4 aufweist, durch welche ein zu reinigender Bereich 5 der glatten Fläche 3 abdeckbar ist, und wobei der Grundkörper 1 eine Wasserzuleitung 6 zur Führung von Wasser in einen von der Abdeckung 4 und der glatten Fläche 3 begrenzten Raum 7 und eine Wasserableitung 8 zur Ableitung von Schmutzwasser aus diesem Raum 7 aufweist.
Die Wasserführung ist durch die hohlen Pfeile dargestellt. Die Verfahrrichtung ist durch den ausgefüllten Pfeil dargestellt.
Das Wasser wird durch Kapillarwirkung auf die glatte Fläche 3 aufgetragen und von dieser wieder durch Kapillarwirkung aufgenommen.
Die Wasserzuleitung 6 trägt das Wasser derart auf die zu reinigende glatte Fläche 3 auf, dass lediglich ein Wasserfilm 9 auf die zu reinigende glatte Fläche 3 aufgetragen wird. Dies ist in Fig. 2 schematisch gezeigt. Die Wasserzuleitung 6 führt für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche 3 zwischen 3 und 10 g Wasser zu.
Fig. 1 zeigt, dass die Wasserzuleitung 6 das Wasser durch ein Bündel 10 von Fasern, Röhren und/ oder Filamenten 11 der zu reinigenden glatten Fläche 3 zuführt. Das Wasser wird in Form eines Wasserfilms 9 auf die glatte Fläche 3 aufgetragen. Zur Verteilung des Wassers ist zwischen dem Bündel 10 der Wasserzuleitung 6 und der glatten Fläche 3 eine Verteilerschicht 12 angeordnet.
Fig. 2 zeigt, dass Wasser durch ein Bündel 10 von Fasern, Röhren und/ oder Filamenten 11 der zu reinigenden glatten Fläche 3 zugeführt wird. Ein solches Bündel 10 ist der Wasserzuleitung 6 gemäß Fig. 1 zugeordnet. Das Wasser wird in Form eines Wasserfilms 9 auf die glatte Fläche 3 aufgetragen. Die Wasserableitung 8 führt das Wasser durch ein ihr zugeordnetes Bündel 10 von Fasern und/ oder Filamenten 11 von der zu reinigenden glatten Fläche 3 ab. Die glatten Flächen 3 sind als Fensterscheiben ausgestaltet.
Fig. 1 zeigt einen Roboter zur Reinigung von glatten Flächen 3, umfassend einen Grundkörper 1, wobei der Grundkörper 1 eine Verfahreinrichtung 2 aufweist, durch welche der Grundkörper 1 auf einer zu reinigenden glatten Fläche 3 selbständig verfahrbar ist, und wobei der Grundkörper 1 eine Wasserzuleitung 6 zur Führung von Wasser auf die glatte Fläche 3 und eine Wasserableitung 8 zur Ableitung von Schmutzwasser von der glatten Fläche 3 aufweist. Die Wasserzuleitung 6 trägt das Wasser durch Kapillarwirkung auf die glatte Fläche 3 auf. Die Wasserableitung 8 nimmt das Wasser durch Kapillarwirkung von der zu reinigenden glatten Fläche 3 auf.
Die Wasserzuleitung 6 trägt das Wasser derart auf die zu reinigende glatte Fläche 3 auf, dass lediglich ein Wasserfilm 9 auf die zu reinigende glatte Fläche 3 aufgetragen wird. Die Wasserzuleitung 6 weist ein Bündel 10 von Fasern, Röhren und/ oder Filamenten 11 auf. Am Bündel 10 der Wasserzuleitung 6 ist eine Verteilerschicht 12 zur Anlage an der glatten Fläche 3 angeordnet. Die Wasserableitung 8 weist ein Bündel 10 von Fasern, Röhren und/ oder Filamenten 11 auf.
In Verfahrrichtung hinter der Wasserableitung 8 ist ein Abstreifelement 13 angeordnet. Das Abstreifelement 13 ist als Abziehlippe aus Gummi ausgestaltet und führt Wasser der Wasserableitung 8 zu. Hierdurch wird sichergestellt, dass nahezu kein Restwasser auf der zu reinigenden Fläche 3 verbleibt.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.

Claims

Autarker Roboter zur Reinigung von glatten Flächen (3), umfassend einen Grundkörper (1), wobei der Grundkörper (1) eine Verfahreinrichtung (2) aufweist, durch welche der Grundkörper (1) auf einer zu reinigenden glatten Fläche (3) selbständig verfahrbar ist, und wobei der Grundkörper (1) eine Wasserzuleitung (6) zur Führung von Wasser auf die glatte Fläche (3) und eine Wasserableitung (8) zur Ableitung von Schmutzwasser von der glatten Fläche (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (6) das Wasser durch Kapillarwirkung auf die glatte Fläche (3) aufträgt.
Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserableitung (8) das Wasser durch Unterdruck von der zu reinigenden glatten Fläche (3) aufnimmt.
Roboter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserableitung (8) das Wasser durch Kapillarwirkung von der zu reinigenden glatten Fläche (3) aufnimmt.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (6) das Wasser derart auf die zu reinigende glatte Fläche (3) aufträgt, dass lediglich ein Wasserfilm (9) auf die zu reinigende glatte Fläche (3) aufgetragen wird.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (6) für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche (3) mindestens 1 g Wasser zuführt.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (6) für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche (3) weniger als 2 g Wasser zuführt.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (6) für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche (3) mindestens 3 g Wasser zuführt.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (6) für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche (3) höchstens 100 g Wasser zuführt.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (6) für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche (3) zwischen 2 und 15 g Wasser zuführt.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (6) für jeden zu reinigenden Quadratmeter der glatten Fläche (3) zwischen 3 und 10 g Wasser zuführt.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuleitung (6) das Wasser durch ein Bündel (10) von Fasern, Röhren und/ oder Filamenten (11) der zu reinigenden glatten Fläche (3) zuführt.
Roboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Bündel (10) eine Verteilerschicht (12) zur Anlage an der glatten Fläche (3) angeordnet ist.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserableitung (8) das Wasser durch ein Bündel (10) von Fasern, Röhren und/oder Filamenten (11) von der zu reinigenden glatten Fläche (3) abführt.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Wasserableitung (8) ein Abstreifelement (13) angeordnet ist.
Verfahren zur Reinigung von glatten Flächen (3), bei welchem ein autarker Roboter auf einer zu reinigenden glatten Fläche (3) verfahren wird, wobei vom Roboter Wasser auf die zu reinigende glatte Fläche (3) aufgetragen und von dieser aufgenommen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser durch Kapillarwirkung auf die glatte Fläche (3) aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser durch Unterdruck von der zu reinigenden glatten Fläche (3) aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser durch Kapillarwirkung von der glatten Fläche (3) aufgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Fensterscheiben gereinigt werden, wobei die glatten Flächen (3) als Fensterscheiben ausgestaltet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Fußböden gereinigt werden, wobei die glatten Flächen (3) als Fußböden ausgestaltet sind.