EP3284381A2 - Ladestation, insbesondere für ein reinigungsgerät - Google Patents

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EP3284381A2
EP3284381A2 EP17184711.4A EP17184711A EP3284381A2 EP 3284381 A2 EP3284381 A2 EP 3284381A2 EP 17184711 A EP17184711 A EP 17184711A EP 3284381 A2 EP3284381 A2 EP 3284381A2
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EP
European Patent Office
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charging
charging station
station
cleaning device
housing
Prior art date
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Application number
EP17184711.4A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3284381A3 (de
EP3284381B1 (de
Inventor
Helmut SCHÖNHOFF
Jochen Jentsch
Dirk Schmidt
Sabine Schweppe
Harald Windorfer
Mikel Blum
Pia Hahn
Iris Zabback
Hans-Peter Arnold
Raphael Liß
Maike Brede
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vorwerk and Co Interholding GmbH
Original Assignee
Vorwerk and Co Interholding GmbH
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Publication date
Application filed by Vorwerk and Co Interholding GmbH filed Critical Vorwerk and Co Interholding GmbH
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Publication of EP3284381A3 publication Critical patent/EP3284381A3/de
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    • A47L2201/02—Docking stations; Docking operations
    • A47L2201/022—Recharging of batteries

Definitions

  • the invention relates to a charging station, in particular for a cleaning device, with a station housing, a network connection element, in particular a power plug, for connecting the charging station to an electrical power supply, a charging device and at least one charging element for transmitting energy to an accumulator.
  • the invention relates to a system comprising a charging station and a cleaning device which can be connected to the charging station, wherein the charging station is a station housing, a network connection element for connecting the charging station to an electrical power supply, a charging device and at least one electrical charging element for transmitting energy to an accumulator of the cleaning device having.
  • the invention relates to a method for charging a rechargeable battery of a cleaning device by means of a charging station, wherein a mains connection element of the charging station is connected to an electrical power supply, and wherein an electrical charging element of the charging station for transmitting energy to the accumulator of the cleaning device to a corresponding charging element of Cleaning device is connected.
  • Charging stations for cleaning devices of the aforementioned type are known in the art.
  • the charging station can be designed, for example, as a base station into which the cleaning device can at least partially enter or to which the cleaning device can dock in order to bring about a charging of the rechargeable battery. Furthermore, the charging station can also perform other service tasks, such as, for example, cleaning at least a portion of the cleaning device, in particular emptying a suction material container or the like.
  • the publication DE 10 2010 017 258 A1 discloses, for example, a base station for an automatically movable device, which is designed for recharging batteries of the device and / or for emptying a dirt container of the device.
  • charging stations are known in the prior art, which only fulfill the task of recharging an accumulator of the cleaning device.
  • a charging station shows, for example, the US 2004/0201361 A1 .
  • This charging station has a connection part for connection to a connection part of the cleaning device.
  • Each connector has a coil for transmitting energy by inductive coupling.
  • the connection part of the charging station or also the connection part of the cleaning device can have a docking element, which can be displaced relative to the charging station or the cleaning device.
  • the cleaning device can dock onto this docking element, wherein a pivoting range of the docking element predetermines a still permissible deviation from an optimal orientation of the charging station and cleaning device, within which the accumulator can still be charged.
  • the prior art charging stations each have a constant distance between the power supply element, ie, for example, a power plug for connection to a power outlet, and a charging element, ie, for example an electrical contact or a magnetic field generating electrical coil on.
  • a position and / or orientation of the cleaning device is predetermined by the socket used for connecting the charging station or the installation of the charging station, which is required so that the charging elements of the charging station and the cleaning device for energy transmission are adjacent or can contact each other.
  • a charging station in particular for a cleaning device, proposed whose station housing has at least two relatively displaceable, in particular relatively rotatable, pivotable and / or linearly displaceable, housing parts, of which a first housing part has the power connection element and of which a second housing part has the charging element, so that the charging element is displaceable by a displacement of one of the housing parts relative to the network connection element.
  • a charging station in which the distance between the power connection element for connection to an electrical power supply, for example a household socket, and the charge element that can be connected to the cleaning device can be varied.
  • the housing geometry of the charging station can be changed, whereby at the same time also arranged thereon charging element or network connection element is displaced or is spaced to the other.
  • a height offset between the charging station and the cleaning device which could not overcome the cleaning device without the inventively relatively displaceable housing parts to dock with the charging element of the charging station. This may be the case, for example, if the charging station is arranged at a higher level, in particular a step, or if the charging station is plugged directly into a household socket in the manner of a plug-in charger and the charging element of the charging station thereby lies above a corresponding charging element of the cleaning device ,
  • the power connection element and the charging element can be connected in different ways to the housing parts of the station housing.
  • the invention is particularly based on variants, in which both the power supply element and the charging element is immovably disposed on the respective housing part, so that the power supply element or the charging element can be displaced only by a displacement of the corresponding housing part.
  • the power connection element or the charging element is connected via a connecting cable with the respective housing part, so that a certain mobility of the power connection element or the charging element is possible relative to the housing part.
  • the distance between the power supply element and the charging element of the charging station can be optimally adapted to a position and / or orientation of the cleaning device and a connection of the mutual charging elements for transferring energy to the accumulator of the cleaning device is possible.
  • the displacement of the housing parts of the charging station can be achieved in different ways.
  • the housing parts can be rotated relative to each other, be pivoted relative to each other or linearly displaced to one another, ie shifted.
  • they can for example be connected to each other via a rotation axis, a thread or the like.
  • the second housing part for example, by an angle of 90 degrees, 180 degrees, 270 degrees, 360 degrees or even angular ranges therebetween, be relocated, so that the charging element of the cleaning device, for example, can also be connected to the charging element of the charging station when the cleaning device not frontally to the charging station, but for example at a 90-degree angle to it.
  • the housing parts can also be pivoted relative to each other, for example by means of a connection of the housing parts via a pivot axis, so that, for example, the second housing part pivoted away from the first housing part, ie, folded away, can be.
  • This pivotability can be given both in the horizontal direction and in the vertical direction, or in different directions.
  • the housing parts can also be linearly displaceable relative to one another, for example in the horizontal or vertical direction, so that at least one dimension of the station housing can be enlarged or reduced.
  • the station housing by a vertical displacement of the housing parts to each other receive a greater height, so that the power connection element and the charging element in the vertical direction have a greater distance from each other and the charging element, for example, starting from a household socket, with which the power supply element is connected to a bottom area a living space can be lowered so that it can be adapted to the respective height and geometry of the cleaning device.
  • housing parts In addition to the two housing parts further displaceable housing parts may be provided, for example in the event that the displaceability of one or two housing parts is not sufficient to bridge a certain distance between the charging station and the cleaning device. In this case, a plurality of in the direction of displacement successively arranged housing parts may be provided.
  • housing parts it is also possible to arrange housing parts as needed between the two housing parts, for example, when the point of connection of the mains connection element of the charging station is located so that the charging element of the charging station is always too far away from a corresponding charging element of a cleaning device. In particular, this may be the case when the charging station is designed as a plug-in charger and the household sockets of the household in question are above a normal installation height.
  • the charging elements of the charging station or the cleaning device may be either electrical charging contacts in the context of the invention, or inductively coupled charging elements, which have, for example, mutually corresponding coils. In the latter case, no physical contact is required between the charging elements for energy transfer.
  • the two coils are to be arranged in such a way that a second coil is within a magnetic field of a first coil, so that a voltage can be induced within the second coil.
  • the charging station can also be designed to charge accumulators of other devices. These devices may be, for example, cameras, mobile phones, tools and the like. In particular, however, the charging station according to the invention is recommended for self-propelled devices, which usually their position and orientation occupy automatically relative to the charging station and not be relocated there by a user.
  • a cleaning device described here both conventional dry cleaning equipment, such as vacuum cleaners, as well as wet cleaning equipment or combinations thereof are provided.
  • These cleaning devices are used, for example, for cleaning floor surfaces, or for cleaning overground surfaces, such as shelves, windows, baseboards and the like.
  • the cleaning device can in particular preferably be automatically movable and move with the aid of a navigation device to the charging station.
  • the housing parts are arranged telescopically in one another, so that the distance between the power connection element and the charging element is variable.
  • two or more housing parts can engage in such a way that they form a telescopic station housing and the extension of the station housing is variable in Teleskopieriques or at maximum nested housing parts results in a small, compact charging station, which, however, by maximum possible pulling apart of the housing parts to expand to a multiple size on the other hand.
  • the telescopic design of the charging station is suitable for such charging stations, in which an end region of a lower housing part, which is lower in relation to a vertical direction, is to be pulled out in the direction of a bottom surface.
  • the dimension of the charging station in the vertical direction can be increased starting from the mains connection element arranged, for example, in a household socket to the charging element of the second housing part, so that the charging element is placed on a cleaning device arranged below the charging station can be lowered and connected there with a corresponding charging element.
  • the charging element of the charging station is preferably arranged on the second housing part, that this points away from the wall socket having the household socket.
  • the power connection element of the charging station can be displaceable relative to the first housing part, in particular rotatable, pivotable and / or displaceable relative to the first housing part.
  • the loading element of the charging station relative to the second housing part displaced, in particular relative to this rotatable, pivotable and / or displaceable be.
  • the housing parts of the station housing are mutually displaceable, but also the power connection element relative to the first housing part and / or the charging element relative to the second housing part.
  • the charging station can be connected, for example, to each household socket and pointing in the direction of standing on the floor cleaning device, regardless of whether the household socket installation has horizontally or vertically arranged mating contacts.
  • a rotatability of 90 degrees plus / minus 10 degrees is sufficient.
  • a rotatability of 360 degrees may be possible.
  • the power connection element can also be pivotable on the first housing part, for example away from a wall surface or towards the wall surface. This embodiment is particularly suitable when the household socket is arranged, for example, on a sloping roof or the cleaning device underneath stands on an inclined surface.
  • the network connection element can also be arranged displaceably on the first housing part, so that the network connection element can be displaced, for example, from a position arranged centrally on a housing surface in the direction of an edge region, so that in addition an enlargement or reduction of the distance between the network connection element and Charging element of the charging station can result.
  • the charging element relative to the Be second housing part displaced, for example, to compensate for a positional deviation or orientation deviation of a cleaning device from an optimal position or orientation for connection to the charging station.
  • Particularly advantageous is also an embodiment in which the displaceability of the housing parts to one another in a different direction than the displaceability of the power connection element to the first housing part and / or the displaceability of the charging element relative to the second housing part, so that a plurality of degrees of freedom for the Adaptation of the charging station to the position or orientation of the cleaning device is available.
  • the charging station is designed as a plug-in charger.
  • the charging station is directly connectable to a household socket.
  • the charging station is not on a surface, but rather is spaced therefrom.
  • the charging station can be integrated into the home environment in a particularly inconspicuous manner.
  • the charging station does not stand as an additional device on a floor space of a room, which in turn facilitates unhindered work of a cleaning device.
  • the charging station advantageously has essentially the same size as a conventional plug-in charger, preferably it is no larger than 15 cm, preferably no larger than 10 cm, relative to its height and width oriented parallel to a wall surface. With respect to a thickness extending perpendicular to the wall surface, the charging station is preferably not larger than 10 cm, more preferably not larger than about 7 cm, so that the charging station does not protrude too far into the room from the wall surface.
  • the charging station is an evaluation and control device and an actuatable by means of the evaluation and control device drive for the automatic displacement of a housing part having.
  • a housing part of the station housing can be automatically displaced.
  • a manual displacement can be maintained by a user of the charging station.
  • the drive may, for example, have an electric motor, which causes a displacement of the housing part in stages or continuously.
  • the evaluation and control means detects and determines an amount and a direction of a last executed displacement and causes the drive to a return displacement after completion of the charge accumulator, so that the station housing moves back to its non-displaced initial position.
  • a return element in particular a spring element, can be provided for the return movement, which displaces the displaced housing part back into its starting position without the intervention of the drive.
  • this return movement can also take place when the charging station detects that the cleaning device is no longer in a defined environment of the charging station.
  • the charging station can also have an optical sensor, ultrasonic sensor or the like.
  • the charging station has a distance measuring device.
  • This distance measuring device can be designed to carry out the previously proposed detection with respect to a presence of a cleaning device in a defined surrounding area of the charging station.
  • the distance measuring device may comprise an optical sensor, an ultrasonic sensor, a capacitive sensor or the like.
  • the distance measuring device is configured, for example, to measure whether a current position of the charging station, in particular in the case of a state of the charging station hanging on a household socket, causes a distance between the charging element of the charging station and a corresponding charging element of a cleaning device or a floor surface caused by the displaceability the housing parts and / or the power connection element or the charging element can be bridged or not.
  • an automatic displacement of a housing part can be effected such that a position and orientation of the charging element of the charging station can be adapted to a current position and orientation of a charging element of a cleaning device, so that the charging elements can be arranged to each other such that an energy transfer from the charging station to the accumulator of the cleaning device is possible.
  • the charging station and the cleaning device may have corresponding communication elements, for example based on an optical signal or a radio signal. As soon as the cleaning device reaches a defined environment of the charging station, the presence can be detected by the signal.
  • the cleaning device can also transmit a signal or a command to the charging station which contains a request to charge a rechargeable battery.
  • a request contact may be provided at the charging station, which may be actuated by the cleaning device. If the cleaning device actuates this contact, a displacement of a housing part, the power connection element or the charging element of the charging station can be triggered.
  • the request contact for example, be a button, which is arranged on a housing part of the station housing.
  • the invention further proposes a system comprising a charging station and a cleaning device that can be connected to the charging station, the charging station having a station housing, a network connection element for connecting the charging station to an electrical power supply, a charging device and at least one electrical charging element Transmission of energy to an accumulator of the cleaning device, wherein the station housing at least two housing parts which can be displaced relative to one another, of which a first housing part has the power connection element and of which a second housing part has the charging element, so that the charging element can be displaced by a displacement of one of the housing parts relative to the power connection element and / or relative to a corresponding charging element of the cleaning device is.
  • the system thus includes a charging station and a cleaning device, such as a vacuum cleaner and / or a wet cleaning device and / or a combined suction wiper, which are designed to correspond to each other, that the charging element of the charging station by a displacement of one of the housing parts of the station housing to a charging element of the cleaning device can dock.
  • a cleaning device such as a vacuum cleaner and / or a wet cleaning device and / or a combined suction wiper
  • the cleaning device and / or the charging station has a distance measuring device which is set up to measure a distance between the charging station and the cleaning device, in particular between the charging element of the charging station and the charging element of the cleaning device.
  • the distance measuring device can thus determine a distance between the charging elements before a displacement of a housing part, which must be bridged in order to connect the corresponding charging elements with each other.
  • a displacement of a housing part of the charging station and / or a displacement of the power connection element and / or a displacement of the charging element is effected on the respective housing part, which is suitable to connect the charging elements, for example with respect to a shortest way to each other.
  • the distance measuring device may comprise an optical and / or ultrasonic sensor element.
  • the distance measuring device is a distance measuring device of the cleaning device, for example a triangulation measuring device, which is used for map generation and navigation of the cleaning device within an environment.
  • the cleaning device finds the charging station automatically, namely with the aid of a measurement result of the distance measuring device, for example a light signal, radio signal or the like.
  • the request for starting the charging station can be done automatically, for example by radio communication between the charging station and the cleaning device, in particular depending on a charging status of a battery of the cleaning device. Also, a user-side intervention in the form of a command in this regard is possible.
  • the charging station has an evaluation and control device and a drive actuatable by means of the evaluation and control device for the automatic displacement of a housing part, wherein the evaluation and control device is designed to actuate the drive in dependence on a measurement result of the distance measuring device ,
  • the features and the operation of the evaluation and control device are formed here as before with respect to the charging station.
  • the invention also proposes a method for charging a rechargeable battery of a cleaning device by means of a charging station, wherein a mains connection element of the charging station is connected to an electrical power supply and wherein an electrical charging element of the charging station for transmitting energy to the accumulator of the cleaning device to a corresponding charging element of the cleaning device is connected.
  • at least one of at least two housing parts of a station housing of the charging station, of which a first housing part has the network connection element and of which a second housing part has the charging element is displaced such that the charging element of the charging station is relative to the network connection element and / or is displaced relative to the loading element of the cleaning device.
  • FIG. 1 shows a charging station 1, which is designed here as a plug-in charger and to an electrical power supply 5, namely a wall socket is connected.
  • the charging station 1 hangs with its weight on the wall socket.
  • the charging station 1 has a station housing 3, which has a first housing part 8 and a second housing part 9.
  • the second housing part 9 is inserted into the first housing part 8, so that the second housing part 9 protrudes from the first housing part 8 essentially only in the region of two loading elements 7.
  • the charging elements 7 are used for connection to corresponding charging elements 11 of a cleaning device 2 in order to charge an accumulator (not shown) of the cleaning device 2.
  • the illustrated cleaning device 2 has at least one wheel 15 (see FIG. 6 ) for automatic operation and a brush 13 and a cleaning roller 14 (see FIG.
  • the cleaning device 2 has a distance measuring device 12, here for example an optical triangulation system, by means of which the cleaning device 2 can measure distances to obstacles within its surroundings and thus also a distance to the charging station 1.
  • the cleaning device 2 is designed here as a conventional vacuum robot, alternatively, the cleaning device. 2 but also a wet mop or a combined suction wipe device.
  • cleaning devices 2 There are other types of cleaning devices 2 conceivable, in particular, the described embodiment of the charging station 1 is not affected.
  • FIG. 2 shows the charging station 1 separately, wherein the second housing part 9, which is telescopically inserted into the first housing part 8, shown in dashed lines.
  • a charging device 6 is formed within the station housing 3.
  • the charging device 6 is here essentially a charging circuit which controls a charging process.
  • the charging device 6 is connected on the one hand with the charging elements 7 of the second housing part 9, and on the other hand with a power connection element 4, which is arranged on the back of the charging station 1 shown on the first housing part 8 and serves for connection to the electrical power supply 5.
  • the power connection element 4 is here a conventional power plug.
  • FIG. 3 shows the charging station 1 in a side view. Visible in this figure, the back of the first housing part 8 of the station housing 3, which has the power connector element 4, namely the power plug. Furthermore, the second housing part 9, which is inserted into the first housing part 8 and has the loading elements 7, can be seen. Within the station housing 3, furthermore, the charging device 6 is arranged, as well as a drive 10 for displacing the second housing part 9 relative to the first housing part 8.
  • the drive 10 here is an electric motor.
  • the charging station 1 has an evaluation and control device, not shown, by means of which the drive 10 for the displacement of the second housing part 9 is controllable.
  • the charging device 6, the evaluation and control device and the drive 10 are formed substantially within the second housing part 9, wherein the second housing part 9 is substantially a rectangular body with open end faces, so that the displacement of the housing parts 8, 9 relative does not lead to a collision of the drive 10, the charging device 6 and / or the evaluation and control device with the second housing part 9.
  • FIGS. 4 and 5 show based on FIG. 2 a rear view of the charging station 1 with the arranged on the first housing part 8 power connection element 4.
  • the power connection element 4 is arranged rotatably on the housing part 8 about a rotation axis 17.
  • the FIG. 4 shows a vertical orientation of the network connection element 4, while FIG. 5 a horizontal orientation of the power connection element 4 shows. Due to the rotatability of the network connection element 4, the charging station 1 can be adapted to sockets with horizontally or vertically arranged mating contacts.
  • FIG. 6 shows the system of the charging station 1 and the cleaning device 2 in a situation in which the cleaning device 2 is connected to the charging station 1.
  • the corresponding charging elements 7,11 of the charging station 1 and the cleaning device 2 are connected to each other.
  • the corresponding charging elements 7, 11 are here electrical contacts.
  • the charging elements 7,11 may also be formed as coils of an inductive coupling of the charging station 1 and the cleaning device 2.
  • the cleaning device 2 moves first in the vicinity of the charging station 1 and measures by means of the distance measuring device 12 distances to surrounding objects, ie also the charging station 1.
  • the charging station 1 and the cleaning device 2 also corresponding communication elements (not shown) have, for example, a radio transmitter and a radio receiver, by means of whose signal the cleaning device 2 can recognize the charging station 1 as such.
  • the cleaning device 2 Once the cleaning device 2 has detected the presence of the charging station 1 and / or the distance measuring device 12, the distance and the direction of the Charging station 1 has detected relative to the cleaning device 2, moves the cleaning device 2 by means of the wheel 15 and a corresponding drive or an associated control to the charging station 1.
  • the charging station 1 obtains here, for example, via the corresponding communication elements information about the position and orientation of the Charging elements 11 of the cleaning device 2, which is processed by means of the evaluation and control device of the charging station 1.
  • the evaluation and control device calculates a distance between the current position and orientation of the charging elements 7 of the charging station 1 and the current position and orientation of the charging elements 11 of the cleaning device 2. In response to this calculated distance controls the evaluation and control device then the drive 10th for displacement of the second housing part 9 relative to the first housing part 8. For a displacement of the drive 10 pushes the second housing part 9 out of the first housing part 8, namely here in the vertical direction downwards. This results in an extension of the station housing 3 in the vertical direction similar to a telescope. As a result of the displacement, the loading elements 7 of the charging station 1 arranged on the second housing part 9 are simultaneously displaced downwards until they lie in a horizontal plane in which the loading elements 11 of the cleaning device 2 are also arranged.
  • a fine adjustment by the cleaning device 2 is now to be carried out, for example, a method of the cleaning device 2 by a few millimeters, so that the charging elements 7, 11 can contact each other.
  • the housing parts 8, 9 are still slightly pivoted to each other about a horizontal and / or vertical axis, to compensate for an angle deviation between the loading elements 7,11, if necessary.
  • the charging device 6 controls the charging process until the accumulator of the cleaning device 2 is completely charged.
  • the cleaning device 2 removed again from the charging station 1 and the second housing part 9 returns to the in the FIGS. 1 to 3 shown starting position back.
  • the evaluation and control device of the charging station 1, the drive 10 so control that the previously made for the extension of the station housing 3 shift is reversed.
  • the amount and the direction of the previously performed relocation has been stored for this purpose preferably in a memory of the evaluation and control device.
  • FIGS. 7 and 8 show a second embodiment of a charging station 1, which also has a first housing part 8 and a second housing part 9.
  • the first housing part 8 has the power connection element 4, namely a power plug, while the second housing part 9 carries the electrical charging elements 7.
  • the second housing part 9 is rotatable about an axis of rotation 18 relative to the first housing part 8.
  • a sliding contact 16 is formed between the two housing parts 8, 9, which simplifies the transmission of an electrical current in relatively movable housing parts 8, 9 in the manner of a sliding clutch.
  • the second housing part 9 has an asymmetrical shape with respect to the axis of rotation 18, so that the loading elements 7 in the in FIG. 7 shown position to the top right and in the in FIG.
  • a cleaning device 2 can be connected to the charging station 1 in different positions or orientations. This in particular with respect to a horizontal or vertical inclination of the cleaning device 2 relative to the charging station. 1

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladestation (1), insbesondere für ein Reinigungsgerät (2), mit einem Stationsgehäuse (3), einem Netzanschlusselement (4), insbesondere einem Netzstecker, zum Anschließen der Ladestation (1) an eine elektrische Spannungsversorgung (5), einer Ladeeinrichtung (6) und mindestens einem Ladeelement (7) zur Übertragung von Energie auf einen Akkumulator. Um den Anschluss des Reinigungsgerätes (2) an die Ladestation (1) komfortabler zu gestalten, wird vorgeschlagen, dass das Stationsgehäuse (3) mindestens zwei relativ zueinander verlagerbare, insbesondere relativ zueinander rotierbare, schwenkbare und/ oder linear verschiebbare, Gehäuseteile (8, 9) aufweist, von welchen ein erster Gehäuseteil (8) das Netzanschlusselement (4) aufweist und von welchen ein zweiter Gehäuseteil (9) das Ladeelement (7) aufweist, so dass das Ladeelement (7) durch eine Verlagerung eines der Gehäuseteile (8, 9) relativ zu dem Netzanschlusselement (4) verlagerbar ist.

Description

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

Claims (10)

  1. Ladestation (1), insbesondere für ein Reinigungsgerät (2), mit einem Stationsgehäuse (3), einem Netzanschlusselement (4), insbesondere einem Netzstecker, zum Anschließen der Ladestation (1) an eine elektrische Spannungsversorgung (5), einer Ladeeinrichtung (6) und mindestens einem Ladeelement (7) zur Übertragung von Energie auf einen Akkumulator, dadurch gekennzeichnet, dass das Stationsgehäuse (3) mindestens zwei relativ zueinander verlagerbare, insbesondere relativ zueinander rotierbare, schwenkbare und/oder linear verschiebbare, Gehäuseteile (8, 9) aufweist, von welchen ein erster Gehäuseteil (8) das Netzanschlusselement (4) aufweist und von welchen ein zweiter Gehäuseteil (9) das Ladeelement (7) aufweist, so dass das Ladeelement (7) durch eine Verlagerung eines der Gehäuseteile (8, 9) relativ zu dem Netzanschlusselement (4) verlagerbar ist.
  2. Ladestation (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (8, 9) teleskopierbar ineinander angeordnet sind, so dass der Abstand zwischen dem Netzanschlusselement (4) und dem Ladeelement (7) variierbar ist.
  3. Ladestation (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzanschlusselement (4) relativ zu dem ersten Gehäuseteil (8) verlagerbar, insbesondere relativ zu diesem rotierbar, schwenkbar und/ oder verschiebbar, ist, und/oder dass das Ladeelement (7) relativ zu dem zweiten Gehäuseteil (9) verlagerbar, insbesondere relativ zu diesem rotierbar, schwenkbar und/oder verschiebbar, ist.
  4. Ladestation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (1) als Steckerladegerät ausgebildet ist.
  5. Ladestation(1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Auswerte- und Steuereinrichtung und einen mittels der Auswerte- und Steuereinrichtung betätigbaren Antrieb (10) zur automatischen Verlagerung eines Gehäuseteils (8, 9).
  6. Ladestation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Abstandsmesseinrichtung.
  7. System aus einer Ladestation (1) und einem mit der Ladestation (1) verbindbaren Reinigungsgerät (2), wobei die Ladestation (1) ein Stationsgehäuse (3), ein Netzanschlusselement (4) zum Anschließen der Ladestation (1) an eine elektrische Spannungsversorgung (5), eine Ladeeinrichtung (6) und mindestens ein elektrisches Ladeelement (7) zur Übertragung von Energie auf einen Akkumulator des Reinigungsgerätes (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stationsgehäuse (3) mindestens zwei relativ zueinander verlagerbare Gehäuseteile (8, 9) aufweist, von welchen ein erster Gehäuseteil (8) das Netzanschlusselement (4) aufweist und von welchen ein zweiter Gehäuseteil (9) das Ladeelement (7) aufweist, so dass das Ladeelement (7) durch eine Verlagerung eines der Gehäuseteile (8, 9) relativ zu dem Netzanschlusselement (4) und/ oder relativ zu einem entsprechenden Ladeelement (11) des Reinigungsgerätes (2) verlagerbar ist.
  8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (2) und/ oder die Ladestation (1) eine Abstandsmesseinrichtung (12) aufweist, welche eingerichtet ist, einen Abstand zwischen der Ladestation (1) und dem Reinigungsgerät (2), insbesondere zwischen dem Ladeelement (7) der Ladestation (1) und dem Ladeelement (11) des Reinigungsgerätes (2), zu messen.
  9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (1) eine Auswerte- und Steuereinrichtung und einen mittels der Auswerte- und Steuereinrichtung betätigbaren Antrieb (10) zur automatischen Verlagerung eines Gehäuseteils (8, 9) aufweist, wobei die Auswerte- und Steuereinrichtung ausgebildet ist, den Antrieb (10) in Abhängigkeit von einem Messergebnis der Abstandsmesseinrichtung (12) zu betätigen.
  10. Verfahren zum Laden eines Akkumulators eines Reinigungsgerätes (2) mittels einer Ladestation (1), wobei ein Netzanschlusselement (4) der Ladestation (1) an eine elektrische Spannungsversorgung (5) angeschlossen wird, und wobei ein elektrisches Ladeelement (7) der Ladestation (1) zur Übertragung von Energie auf den Akkumulator des Reinigungsgerätes (2) an ein entsprechendes Ladeelement (11) des Reinigungsgerätes (2) angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer von mindestens zwei Gehäuseteilen (8, 9) eines Stationsgehäuses (3) der Ladestation (1), von welchen ein erster Gehäuseteil (8) das Netzanschlusselement (4) aufweist und von welchen ein zweiter Gehäuseteil (9) das Ladeelement (7) aufweist, so verlagert wird, dass das Ladeelement (7) der Ladestation (1) relativ zu dem Netzanschlusselement (4) und/oder relativ zu dem Ladeelement (11) des Reinigungsgerätes (2) verlagert wird.
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