EP3922154B1 - Suction robot and cleaning station - Google Patents
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- EP3922154B1 EP3922154B1 EP21173463.7A EP21173463A EP3922154B1 EP 3922154 B1 EP3922154 B1 EP 3922154B1 EP 21173463 A EP21173463 A EP 21173463A EP 3922154 B1 EP3922154 B1 EP 3922154B1
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Description
Die Erfindung betrifft einen Saugroboter und eine Reinigungsstation. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Saugroboter mit einem Gehäuse, welches an einer Unterseite einen Saugmund zum Einsaugen von Luft und Schmutzpartikeln und einen Saugraum mit einem aus dem Saugraum abgehenden Saugkanal zum Abtransportieren von Luft und Schmutzpartikeln aufweist, und einer im Saugraum angeordneten drehbaren Borstwalze zum Aufnehmen von Schmutzpartikeln, die zum Saugkanal abtransportierbar sind, und eine Reinigungsstation für derartige Saugroboter.The invention relates to a robotic vacuum cleaner and a cleaning station. In particular, the invention relates to a robotic vacuum cleaner with a housing which has a suction mouth on the underside for sucking in air and dirt particles and a suction chamber with a suction channel leading out of the suction chamber for transporting air and dirt particles away, and a rotatable brush roller arranged in the suction chamber for picking up Dirt particles that can be transported away to the suction channel, and a cleaning station for such vacuum robots.
Bei einem derartigen Saugroboter besteht das Problem, dass auf der Borstwalze aufgenommene langgestreckte Schmutzpartikel wie Haare, sich ungünstig um die Borstwalze wickeln und somit eine Reinigung der Borstwalze durch den Nutzer häufig durchgeführt werden muss, welche zudem oft aufwendig und unhygienisch ist.With such a vacuum robot, there is the problem that elongated dirt particles such as hair picked up on the brush roller unfavorably wind around the brush roller and the user must therefore frequently clean the brush roller, which is also often time-consuming and unhygienic.
Aus der
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Saugroboter und eine Reinigungsstation für Saugroboter bereitzustellen, welche langgestreckte Schmutzpartikel von einer Borstwalze des Saugroboters effektiv entfernen.The invention therefore faces the problem of providing a robotic vacuum cleaner and a cleaning station for robotic vacuum cleaners which effectively remove elongated dirt particles from a brush roller of the robotic vacuum cleaner.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Saugroboter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Reinigungsstation mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.According to the invention, this problem is solved by a vacuum robot having the features of
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass die Borstwalze von umwickelten langgestreckten Schmutzpartikeln automatisch gereinigt wird, wenn das Schneidrad in Drehung versetzt wird.The advantages that can be achieved with the invention are that the brush roller is automatically cleaned of wrapped, elongated dirt particles when the cutting wheel is rotated.
Die Erfindung betrifft einen Saugroboter mit einem Gehäuse, welches an einer Unterseite einen Saugmund zum Einsaugen von Luft und Schmutzpartikeln und einen Saugraum mit einem aus dem Saugraum abgehenden Saugkanal zum Abtransportieren von Luft und Schmutzpartikeln aufweist, und einer im Saugraum angeordneten drehbaren Borstwalze zum Aufnehmen von Schmutzpartikeln, die zum Saugkanal abtransportierbar sind, und einem Schneidrad, das ausgebildet ist, auf sich auf der Borstwalze befindende langgestreckte Schmutzpartikel eine Rollschneidfunktion auszuüben, wenn es in Drehung versetzt wird.The invention relates to a robotic vacuum cleaner with a housing which has a suction mouth on the underside for sucking in air and dirt particles and a suction chamber with a suction channel leading out of the suction chamber for transporting air and dirt particles away, and a rotatable brush roller arranged in the suction chamber for picking up dirt particles , which can be transported away to the suction channel, and a cutting wheel which is designed to perform a rolling cutting function on elongated dirt particles located on the brush roller when it is rotated.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Borstwalze auf:
- einen Borstwalzenkörper,
- einen Sammelbereich, welcher derart ausgebildet ist, dass sich bei Betrieb langgestreckte Schmutzpartikel an und/oder in ihm ansammeln,
- mehrere Borsten, welche mit dem Borstwalzenkörper fest verbunden sind,
- elastische Lamellen, welche mit dem Borstwalzenkörper fest verbunden sind, welche im Borstwalzenquerschnitt in Umfangrichtung bezogen auf die Walzendrehrichtung in einem vorbestimmten Abstand hinter den Borsten positioniert sind und welche eine auf die langgestreckten Schmutzpartikel einwirkende Querkraftkomponente in einer axialer Richtung der Borstwalze aufweisen, die ausreichend ist, die langestreckten Schmutzpartikel in den Sammelbereich zu transportieren, wobei das Schneidrad derart angeordnet und ausgebildet ist, die Rollschneidfunktion auf sich im Sammelbereich befindende langgestreckte Schmutzpartikel auszuüben, wenn es in Drehung versetzt wird.
- a brush roller body,
- a collection area which is designed in such a way that elongated dirt particles collect on and/or in it during operation,
- several bristles, which are firmly connected to the brush roller body,
- elastic lamellae, which are firmly connected to the brush roller body, which are positioned in the cross section of the brush roller in the circumferential direction in relation to the roller rotation direction at a predetermined distance behind the bristles and which have a transverse force component acting on the elongated dirt particles in an axial direction of the brush roller, which is sufficient, transporting the elongate dirt particles into the collection area, the cutting wheel being arranged and adapted to perform the rolling cutting function on elongate dirt particles located in the collection area when rotated.
So werden die langgestreckten Schmutzpartikel in einem oder mehreren definierten Bereichen der Borstwalze angesammelt und dort vollständig durchtrennt, so dass sie entfernt und/oder abgesaugt werden können. Die von der Borstwalze aufgenommenen langgestreckten Schmutzpartikel werden daher an einem definierten Sammelbereich zerkleinert und anschließend abgereinigt.In this way, the elongated dirt particles are collected in one or more defined areas of the brush roller and are completely severed there so that they can be removed and/or sucked off. The elongated dirt particles picked up by the brush roller are therefore broken up in a defined collection area and then cleaned off.
Die während des Reinigungsvorgangs von der Borstwalze aufgenommenen langgestreckten Schmutzpartikel verfangen durch die Anordnung von Borsten und elastischen Lamellen nicht fest in den Borsten. Vielmehr werden die langgestreckten Schmutzpartikel auf der Borstwalze aufgrund der durch die Lamellen auf die langgestreckten Schmutzpartikel einwirkende Querkraftkomponente in axialer Richtung der Borstwalze in Richtung zu dem Sammelbereich transportiert. In diesem Sammelbereich kann anschließend automatisierte Zerkleinerung und Abreinigung der langgestreckten Schmutzpartikel erfolgen. Einhergehend ist der Aspekt, dass sich eine Reinigungsleistung üblicherweise bei steiferen Borsten verbessert, was hier aufgrund der stützenden Wirkung der angrenzend angeordneten Lamellen erzielt wird.The elongated dirt particles picked up by the brush roller during the cleaning process do not get caught in the bristles due to the arrangement of bristles and elastic lamellae. Rather, the elongated dirt particles on the brush roller are transported in the axial direction of the brush roller in the direction of the collection area due to the transverse force component acting on the elongated dirt particles through the lamellae. Automated shredding and cleaning of the elongated dirt particles can then take place in this collection area. This is accompanied by the aspect that cleaning performance is usually improved with stiffer bristles, which is achieved here due to the supporting effect of the adjacently arranged lamellae.
Bei den langestreckten Schmutzpartikeln handelt es sich insbesondere um Fasern wie beispielsweise Haare. Der Borstwalzenkörper ist zylinderförmig, bevorzugt als Hohlzylinder, ausgebildet, welcher eine Walzenachse aufweist, die eine Drehachse darstellt. Die Querkraftkomponente ist eine Kraftkomponente, die parallel zu der Walzenachse des Borstwalzenkörpers wirkt. Der Sammelbereich kann segmentiert ausgebildet sein, d.h. mehrere voneinander beabstandete Teilbereiche aufweisen. Ferner kann der Sammelbereich eine Abreinigungsstelle aufweisen, welche ein Abreinigen der langgestreckten Schmutzpartikel von dem Sammelbereich ermöglicht. Der Sammelbereich ist derart ausgebildet, dass sich die langgestreckten Schmutzpartikel, die während des Reinigungsvorgangs des Saugroboters in ihm gesammelt werden, sich um ihn winden können. Der Saugraum ist zum Aufbauen eines Unterdruckes ausgebildet, der bei Betrieb mittels eines Gebläses des Saugroboters erzeugt wird. Der Saugraum ist an einer Unterseite offen und weist eine längliche Öffnung auf, nämlich den Saugmund. Ferner weist der Saugroboter einen Sammelbehälter zum Sammeln der Schmutzpartikel auf.The elongated dirt particles are in particular fibers such as hair. The brush roller body is cylindrical, preferably as a hollow cylinder, which has a roller axis that represents an axis of rotation. The transverse force component is a force component that acts parallel to the roller axis of the brush roller body. The collection area can be segmented, i.e. have several partial areas spaced apart from one another. Furthermore, the collection area can have a cleaning point, which enables the elongated dirt particles to be cleaned off from the collection area. The collection area is designed in such a way that the elongated dirt particles that are collected in it during the cleaning process of the vacuum robot can wind around it. The suction chamber is designed to build up a negative pressure, which is generated during operation by means of a fan of the vacuum robot. The suction chamber is open on an underside and has an elongated opening, namely the suction mouth. Furthermore, the vacuum robot has a collection container for collecting the dirt particles.
Bevorzugt weisen die Lamellen einen Lamellen-Wirkdurchmesser auf, welcher durch äußerste Wirkpunkte der Lamellen definiert ist und welcher kleiner oder gleich bevorzugter kleiner als ein Borsten-Wirkdurchmesser der Borsten ist, welcher durch äußerste Wirkpunkte der Borsten definiert ist. Somit wird eine Aufnahme langgestreckter Schmutzpartikel bei Betrieb des Saugroboters von einem zu saugenden Untergrund wie einem Boden weiterhin ermöglicht. Der Lamellen-Wirkdurchmesser liegt bevorzugt im Bereich von 34 mm bis 44 mm. Der Borsten-Wirkdurchmesser liegt bevorzugt im Bereich von 37 mm bis 47 mm. Ein Außendurchmesser des Borstwalzenkörpers liegt bevorzugt im Bereich von 13,5 bis 23,5 mm. Der Durchmesser des Sammelbereichs entspricht bevorzugt dem Außendurchmesser des Borstwalzenkörpers.The lamellae preferably have an effective lamella diameter which is defined by the outermost points of action of the lamellae and which is smaller than or more preferably equal to an effective bristle diameter of the bristles which is defined by the outermost points of action of the bristles. It is thus still possible to pick up elongated dirt particles from a substrate to be vacuumed, such as a floor, when the robotic vacuum cleaner is in operation. The effective diameter of the slats is preferably in the range from 34 mm to 44 mm. The effective diameter of the bristles is preferably in the range from 37 mm to 47 mm. An outer diameter of the brush roller body is preferably in the range of 13.5 to 23.5 mm. The diameter of the collecting area preferably corresponds to the outside diameter of the brush roller body.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen eine Helix der Borsten und eine weitere Helix der dahinter positionierten Lamellen eine Verdrehung um die Drehachse des Borstwalzenkörpers auf, welche auf einem oder mehreren Teilabschnitten ≥90°, bevorzugt ≥ 120°, bevorzugtere ≥ 150°, noch bevorzugter gleich 180° ist. Die Helix von ≥90° verläuft je auf einem Teilabschnitt des Borstwalzenkörpers, welcher bevorzugt kleiner oder gleich zu einem Abstand der Enden des Borstwalzenkörpers zu der Abreinigungsstelle oder, wenn keine Abreinigungsstelle vorgesehen ist, zu einer Ebene ist, in welcher sich eine Richtung der Helix umkehrt. Bevorzugt weist der Borstwalzenkörper einen Achsabschnitt auf, in welchem sich eine Verdreh-Richtung der Verdrehung umkehrt. In einer alternativen Ausführungsform verläuft die Helix von ≥90° entlang der gesamten Breite der Borstenwalze ohne eine Verdreh-Richtung umzukehren.In a preferred embodiment, a helix of the bristles and a further helix of the lamellae positioned behind them have a twist about the axis of rotation of the brush roller body which, on one or more sections, is ≥90°, preferably ≥120°, more preferably ≥150°, even more preferably equal to 180° ° is. The helix of ≥90° runs on a partial section of the brush roller body, which is preferably less than or equal to a distance between the ends of the brush roller body and the cleaning point or, if no cleaning point is provided, to a plane in which a direction of the helix reverses . The brush roller body preferably has an axis section in which a twisting direction of the twisting is reversed. In an alternative embodiment, the helix of ≧90° runs along the entire width of the brush roller without reversing a twisting direction.
Der Sammelbereich ist bevorzugt äquidistant zu den Enden des Borstwalzenkörpers ausgebildet. Alternativ bevorzugt ist der Sammelbereich zu einem der beiden Enden des Borstwalzenkörpers in einem Abstand angeordnet, der verschieden ist von einem weiteren Abstand, in dem der Sammelbereich zu dem anderen Ende des Borstwalzenkörpers angeordnet ist. Der Sammelbereich kann auch an einem oder beiden der beiden Enden des Borstwalzenkörpers ausgebildet sein. So können langgestreckte Schmutzpartikel, welche die seitlichen Lagerstellen des Borstwalzenkörpers beeinflussen gesammelt und ggf. abgereinigt werden. Bevorzugt variiert der Borstwalzenkörper-Außendurchmesser des Borstwalzenkörpers an dem entsprechenden Ende, an dem der Sammelbereich ausgebildet ist. Durch eine Erhöhung des Borstwalzenkörper-Außendurchmessers an dem Ende des Borstwalzenkörpers, an dem sich der Sammelbereich befindet, kann beispielsweise erwirkt werden, dass die langgestreckten Schmutzpartikel nicht weiter in die seitlichen Lagerstellen wandern.The collection area is preferably formed equidistant to the ends of the brush roller body. Alternatively, preferably, the collection area is arranged at a distance from one of the two ends of the brush roller body that is different from a further distance at which the collection area is arranged from the other end of the brush roller body. The collection area can also be formed at one or both of the two ends of the brush roller body. In this way, elongated dirt particles that affect the lateral bearing points of the brush roller body can be collected and, if necessary, cleaned off. The brush roller body outer diameter of the brush roller body preferably varies at the corresponding end on which the collection area is formed. By increasing the outer diameter of the brush roller body at the end of the brush roller body where the collection area is located, it can be achieved, for example, that the elongated dirt particles do not migrate further into the lateral bearing points.
Der Sammelbereich kann segmentiert ausgebildet sein. D.h., er kann mehrere voneinander getrennte Teilbereiche aufweisen. Beispielsweise können ein Teilbereich äquidistant zu beiden Enden des Borstwalzenkörpers und weitere Teilbereiche an einem oder beiden Enden des Borstwalzenkörpers ausgebildet sein, wodurch drei verschiedene Sammelbereich-Teilbereiche ausgebildet sind.The collection area can be segmented. That is, it can have several separate sub-areas. For example, a portion may be formed equidistant from both ends of the brush roller body and further portions may be formed at one or both ends of the brush roller body, thereby forming three different collection portion portions.
Bevorzugt ist eine Mantelfläche des Borstwalzenkörpers im Sammelbereich aus einem glasfaserfreien Kunststoff ausgebildet. Beispielsweise ist sie als Zwei-Komponenten-Spritzguss-Komponente aus einem Werkstoff wie PP (Polypropylen), POM (Polyoxymethylen bzw. Polyacetal), PVC (Polyvinylchlorid), PE (Polyethylen), PC (Polycarbonat) und/oder ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) gebildet.A lateral surface of the brush roller body in the collection area is preferably made of a glass-fibre-free plastic. For example, it is a two-component injection-moulded component made of a material such as PP (polypropylene), POM (polyoxymethylene or polyacetal), PVC (polyvinyl chloride), PE (polyethylene), PC (polycarbonate) and/or ABS (acrylonitrile butadiene). -styrene copolymer) formed.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sammelstelle Borsten- und Lamellen-frei ausgebildet. Dadurch wird eine gute manuelle oder automatische Abreinigung ermöglicht. Der Sammelbereich ist bevorzugt durch einen Bereich des Borstwalzenkörper ausgebildet, an dem keine Lamellen oder Borsten befestigt sind und der axial benachbart zu einem weiteren Bereich des Borstwalzenkörpers angeordnet ist, der Lamellen und Borsten aufweist. In einer alternativen Ausführungsform ist es denkbar die Sammelstelle borstenfrei mit einer Lamelle auszubilden. Die Anordnung von Lamellen in der Sammelstelle erleichtert deren manuelle Reinigung.In a preferred embodiment, the collection point is designed without bristles and lamellae. This enables good manual or automatic cleaning. The collection area is preferably formed by an area of the brush roller body to which no lamellae or bristles are attached and which is arranged axially adjacent to another area of the brush roller body which has lamellae and bristles. In an alternative embodiment, it is conceivable to design the collection point without bristles with a lamella. The arrangement of slats in the collection point facilitates their manual cleaning.
Eine Breite des Sammelbereichs ist vorzugsweise kleiner als eine Summe aus Schneidradbreite plus 5mm. Bevorzugt ist der Sammelbereich oder dessen Teilbereich, an dem das Schneidrad angeordnet ist, mittig in dem Borstwalzenkörper ausgebildet. Die Schneidradbreite liegt bevorzugt im Bereich von 1,0 bis 10,0 mm.A width of the collection area is preferably less than a sum of the cutting wheel width plus 5mm. Preferably, the collection area or its partial area, on which the cutting wheel is arranged, is formed centrally in the brush roller body. The cutting wheel width is preferably in the range of 1.0 to 10.0 mm.
Das Schneidrad ist bevorzugt mit einer Außenfläche d.h.Walzenmantelfläche des Borstwalzenkörpers in Kontakt und wird bevorzugt durch dessen Drehung ebenfalls in Drehung versetzt, um die Rollschneidfunktion auf um die Mantelfläche gewickelte langgestreckte Schmutzpartikel auszuüben:
Eine Drehzahl der Borstwalze im Abreinigungsmodus, d.h., wenn die langgestreckten Schmutzpartikel von ihr abgereinigt werden, ist bevorzugt im Bereich von 50 bis 3000 bevorzugter 100 bis 2000 min-1.The cutting wheel is preferably in contact with an outer surface, i.e. the outer surface of the brush roller body, and is preferably also set in rotation by its rotation in order to perform the rotary cutting function on elongated dirt particles wound around the outer surface:
A rotational speed of the brush roller in the cleaning mode, ie when the elongated dirt particles are cleaned off by it, is preferably in the range from 50 to 3000, more preferably 100 to 2000 rpm .
Bevorzugt ist das Schneidrad derart angeordnet und ausgebildet, dass es mittels Drehung der Borstwalze betätigbar ist d.h. in Drehung versetzbar ist. Bevorzugt ist das Schneidrad derart in Kontakt mit dem Borstwalzenkörper, dass es durch Drehung des Borstwalzenkörpers in Drehung versetzt wird, beispielsweise wenn der Saugroboter in Betrieb ist und einen Reinigungsvorgang durchführt und sich die Borstwalze dreht.The cutting wheel is preferably arranged and designed in such a way that it can be actuated by rotating the brush roller, i.e. it can be rotated. The cutting wheel is preferably in contact with the brush roller body in such a way that it is set in rotation by rotation of the brush roller body, for example when the robotic vacuum cleaner is in operation and is carrying out a cleaning process and the brush roller is rotating.
Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Schneidrad derart angeordnet und ausgebildet, dass es von einem Nutzer betätigbar ist. D.h., es kann von dem Nutzer zu der Borstwalze hin- und wegbewegt werden.Alternatively or additionally preferably, the cutting wheel is arranged and designed in such a way that it can be actuated by a user. That is, it can be moved to and from the brush roller by the user.
Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Schneidrad derart angeordnet und ausgebildet, dass es von einer externen Vorrichtung betätigbar ist. D.h., es kann von der externen Vorrichtung zu der Borstwalze hin- und wegbewegt werden. Die externe Vorrichtung ist bevorzugt eine Reinigungsstation für Saugroboter, die ausgebildet ist, den Saugroboter zu entleeren, indem sie die von ihm aufgenommenen Schmutzpartikel selber aufnimmt.Alternatively or additionally preferably, the cutting wheel is arranged and designed in such a way that it can be actuated by an external device. That is, it can be moved to and from the brush roller from the external device. The external device is preferably a cleaning station for robotic vacuum cleaners, which is designed to empty the robotic vacuum cleaner by itself picking up the dirt particles picked up by it.
Bevorzugt ist das Schneidrad konstant aktiv, wenn die Borstwalze des Saugroboters rotiert. Alternativ bevorzugt ist das Schneidrad ausgebildet, nur nach Aktivierung z.B. durch einen Mechanismus in dem Saugroboter oder in der Reinigungsstation wirken zu können. Beispielsweise ist das Schneidrad über einen Mechanismus mit der Borstwalze verbunden, der das Schneidrad dementsprechend zur Borstwalze hin- und wegbewegt. Der Mechanismus ist beispielsweise ein Feder-Hebel-Mechanismus. Der Mechanismus kann mechanisch ausgebildet, magnet- oder motorbetrieben sein.The cutting wheel is preferably constantly active when the brush roller of the vacuum robot is rotating. Alternatively, the cutting wheel is preferably designed to be able to act only after activation, e.g. by a mechanism in the vacuum robot or in the cleaning station. For example, the cutting wheel is connected to the brush roller via a mechanism which correspondingly moves the cutting wheel to and from the brush roller. The mechanism is, for example, a spring-lever mechanism. The mechanism can be mechanical, magnet or motor driven.
Bevorzugt ist das Schneidrad schnitt- und/oder verletzungslos für menschliche Haut ausgebildet. Dadurch ist das Schneidrad konstruktiv so gestaltet, dass eine Gefährdung für Nutzer minimiert oder ausgeschlossen ist. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht eine Reduktion der Schnitttiefe des Schneidrades vor. Bevorzugte Ausgestaltungen hierzu, die einzeln oder zusammen realisiert sein können, sind folgendermaßen: Das Schneidrad weist bevorzugt eine Vielzahl von Schnittkanten auf. Dadurch wird eine dichte Anhäufung von Schnittkanten des Schneidrads realisiert. Das Schneidrad weist bevorzugt eine Schneidkonturtiefe im Bereich von 0,1 bis 1,0 mm auf. Die potenzielle Schnitttiefe ist daher gering. Das Schneidrad weist bevorzugt eine oder mehrere Fasen, Radien und/oder stumpfe Elemente auf. Die Fasen, Radien, stumpfen Elemente wirken als Sicherheitselemente und/oder Sicherheitsbereiche. Das Schneidrad weist bevorzugt einen Schneidwinkel zwischen Flächen von einzelnen Schneidelementen im Bereich von 20° bis 90° auf. Dadurch ist der Schneidwinkel relativ groß. Das Schneidrad ist bevorzugt in einem Schneidrad-Gehäuse angeordnet. Das Schneidrad-Gehäuse ist ausgebildet, ein Eingreifen des Nutzers in das Schneidrad zu verhindern und/oder zu minimieren. Das Schneidrad ist bevorzugt auf einer Achse gelagert, so dass ein Aufbringen einer Scherkraft verhindert wird.The cutting wheel is preferably designed without incisions and/or damage to human skin. As a result, the cutting wheel is designed in such a way that a hazard to the user is minimized or ruled out. A preferred embodiment provides for a reduction in the cutting depth of the cutting wheel. Preferred configurations for this, which can be implemented individually or together, are as follows: The cutting wheel preferably has a large number of cutting edges. This results in a dense accumulation of cutting edges of the cutting wheel. The cutting wheel preferably has a Cutting contour depth in the range of 0.1 to 1.0 mm. The potential cutting depth is therefore small. The cutting wheel preferably has one or more chamfers, radii and/or blunt elements. The chamfers, radii, blunt elements act as security elements and/or security zones. The cutting wheel preferably has a cutting angle between faces of individual cutting elements in the range of 20° to 90°. As a result, the cutting angle is relatively large. The cutting wheel is preferably arranged in a cutting wheel housing. The cutting wheel housing is configured to prevent and/or minimize user intervention in the cutting wheel. The cutting wheel is preferably mounted on an axle, so that application of a shearing force is prevented.
Das Schneidrad weist bevorzugt eine Grundform einer Scheibe auf. Das Schneidrad weist bevorzugt eine Schneidelementen versehene Schneidkontur auf. Die Schneidelemente sind beispielsweise Zähne, so dass das Schneidrad eine Verzahnung aufweist. Bevorzugt ist das Schneidrad als Stirnrad ausgebildet Das Stirnrad kann eine Geradverzahnung also eine achsenparallele Verzahnung oder eine Schrägverzahnung aufweisen. Die Zähne können aus mehreren miteinander verbundenen Scheiben unterschiedlicher Größen gebildet sein oder in einem einstückigen Schneidrad ausgebildet sein. Bevorzugt weisen die Zähne eine Zahntiefe im Bereich von 0,1 mm bis 1,0 mm auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schneidrad als Scheibe mit der Schneidradbreite bzw. Stärke im Bereich von 1 mm bis 10 mm, bevorzugter < 5 mm, ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Schneidrad als Scheibe mit einem Durchmesser im Bereich von 10mm bis 30mm, bevorzugter 20 mm ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Schneidrad als Scheibe mit einem Durchmesser ausgebildet, der größer oder gleich dem Durchmesser der Borstwalze und/oder des Borstwalzenkörpers ist. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das Schneidrad als Scheibe ausgebildet, deren Achse eine Drehachse des Schneidrades definiert und die frei drehbar gelagert ist. Bevorzugt ist sie frei drehbar auf einem Kugellager gelagert.The cutting wheel preferably has the basic shape of a disc. The cutting wheel preferably has a cutting contour provided with cutting elements. The cutting elements are teeth, for example, so that the cutting wheel has teeth. The cutting wheel is preferably designed as a spur gear. The spur gear can have straight teeth, ie teeth parallel to the axis, or helical teeth. The teeth may be formed from multiple disks of different sizes bonded together, or formed into a one-piece cutting wheel. The teeth preferably have a tooth depth in the range from 0.1 mm to 1.0 mm. In a preferred embodiment, the cutting wheel is designed as a disk with a cutting wheel width or thickness in the range from 1 mm to 10 mm, more preferably <5 mm. Alternatively or additionally preferably, the cutting wheel is designed as a disc with a diameter in the range from 10 mm to 30 mm, more preferably 20 mm. Alternatively or additionally, the cutting wheel is designed as a disc with a diameter that is greater than or equal to the diameter of the brush roller and/or the brush roller body. Alternatively or additionally preferably, the cutting wheel is designed as a disc, the axis of which defines an axis of rotation of the cutting wheel and which is mounted so that it can rotate freely. Preferably, it is freely rotatably mounted on a ball bearing.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schneidrad aus einem Metall oder einer Keramik ausgebildet. Bevorzugt ist das Schneidrad aus Automatenstahl, zerspanend gefertigt, beispielsweide Edelstahl ausgebildet. Alternativ bevorzugt ist das Schneidrad aus Werkzeugstahl, zerspanend gefertigt, ausgebildet. Alternativ bevorzugt ist das Schneidrad aus gehärtetem und geschliffenem Stahl ausgebildet. Diese Ausführungsform ist für eine hohe Lebensdauer des Schneidrads vorteilhaft. Alternativ bevorzugt ist das Schneidrad aus Hartmetall und/oder Messerstahl ausgebildet. Alternativ bevorzugt ist das Schneidrad aus Keramik ausgebildet.In a preferred embodiment, the cutting wheel is made of a metal or a ceramic. The cutting wheel is preferably made of free-cutting steel, manufactured by machining, for example made of high-grade steel. Alternatively, the cutting wheel is preferably made of tool steel, manufactured by machining. Alternatively, the cutting wheel is preferably made of hardened and ground steel. This embodiment is advantageous for a long service life of the cutting wheel. Alternatively, the cutting wheel is preferably made of hard metal and/or knife steel. Alternatively, the cutting wheel is preferably made of ceramic.
Das Schneidrad kann mehrere mögliche Konturen aufweisen. Bevorzugt weist das Schneidrad eine Vielzahl an axial verlaufenden Schneiden auf einer Mantelfläche des Schneidrades auf. Es ist beispielsweise als Stirnrad ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform kann mindestens eine axial verlaufende Schneide eine stumpfe Schneide aufweisen. Alternativ bevorzugt weist das Schneidrad eine Vielzahl an spiralförmig verlaufenden Schneiden auf einer Mantelfläche des Schneidrades auf. Es ist beispielsweise als schrägverzahntes Stirnrad ausgebildet. Alternativ bevorzugt weist das Schneidrad eine in die Drehrichtung verlaufende Schneidkontur auf. Alternativ bevorzugt weist das Schneidrad eine Schneidkontur aus einer oder mehreren Rollschneidklingen und mehreren Sicherheitskonturen in Form von Fasen, Radien und/oder stumpfen Elementen beispielsweise stumpfe Scheiben auf, welche an die Rollschneidklingen angrenzen. Dabei wiesen die Rollschneidklingen einen Schneidwinkel zwischen 10 und 45 Grad auf. Dadurch wird eine gefährdende Schnitttiefe des Schneidrads verhindert oder zumindest reduziert.The cutting wheel can have several possible contours. The cutting wheel preferably has a large number of axially running cutting edges on a lateral surface of the cutting wheel. It is designed, for example, as a spur gear. In a preferred Embodiment, at least one axially running cutting edge can have a blunt cutting edge. Alternatively, the cutting wheel preferably has a large number of cutting edges running in a spiral shape on a lateral surface of the cutting wheel. It is designed, for example, as a helical spur gear. Alternatively, the cutting wheel preferably has a cutting contour running in the direction of rotation. Alternatively, the cutting wheel preferably has a cutting contour made up of one or more rotary cutting blades and a number of safety contours in the form of bevels, radii and/or blunt elements, for example blunt disks, which adjoin the rotary cutting blades. The rotary cutting blades had a cutting angle of between 10 and 45 degrees. This prevents or at least reduces a dangerous cutting depth of the cutting wheel.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schneidrad in dem Schneidrad-Gehäuse angeordnet, wobei das Schneidrad in dem Schneidrad-Gehäuse eingeklipst ist, so dass es auf dem Schneidrad-Gehäuse gelagert ist. Die Lagerung dort ist bevorzugt mittels Rastnasen realisiert. Alternativ oder zusätzlich ist das Schneidrad in dem Schneidrad-Gehäuse eingeklipst, so dass ein Nutzbereich des Schneidrads ausschließlich durch das Schneidrad-Gehäuse zugänglich ist. Alternativ oder zusätzlich ist das Schneidrad in dem Schneidrad-Gehäuse eingeklipst, so dass das Schneidrad-Gehäuse eine Lagerung des Schneidrads an einem federgelagerten Hebelarm bildet.In a preferred embodiment, the cutting wheel is arranged in the cutting wheel housing, the cutting wheel being clipped into the cutting wheel housing so that it is mounted on the cutting wheel housing. The storage there is preferably realized by means of locking lugs. Alternatively or additionally, the cutting wheel is clipped into the cutting wheel housing, so that a useful area of the cutting wheel is only accessible through the cutting wheel housing. Alternatively or additionally, the cutting wheel is clipped into the cutting wheel housing, so that the cutting wheel housing forms a mounting for the cutting wheel on a spring-loaded lever arm.
Bevorzugt weist der Saugroboter weiterhin ein Sicherheitselement auf, das das Schneidrad derart umfasst, dass es ein Eingreifen von außen in das passive Schneidrad verhindert. Das Sicherheitselement ist bevorzugt als federgelagerte Haube ausgebildet. Die federgelagerte Haube ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sie beim Andocken des Saugroboters an der Reinigungsstation vom Schneidrad wegbewegt wird. Alternativ bevorzugt ist das Sicherheitselement als federbetätigte Frontseite des Saugroboters ausgebildet. Bevorzugt ist die Frontseite des Saugroboters derart ausgebildet, dass sie entgegen einer Feder wirkt. Alternativ bevorzugt ist das Sicherheitselement als ein durch ein Feder- oder Feder-und-Hebel -System ausgebildet. Dieses System ist beispielsweise mittels Räder des Saugroboters oder einer Unterseite des Saugroboters betätigbar ausgebildet.The robotic vacuum cleaner preferably also has a safety element which surrounds the cutting wheel in such a way that it prevents outside intervention in the passive cutting wheel. The security element is preferably designed as a spring-loaded hood. The spring-loaded hood is preferably designed in such a way that it is moved away from the cutting wheel when the vacuum robot docks at the cleaning station. Alternatively, the safety element is preferably designed as a spring-actuated front side of the vacuum robot. The front side of the vacuum robot is preferably designed in such a way that it acts against a spring. Alternatively, the security element is preferably designed as a spring or spring-and-lever system. This system is designed to be operable, for example, by means of wheels of the robotic vacuum cleaner or an underside of the robotic vacuum cleaner.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Saugroboter weiterhin ein Roboter-Gebläse auf, welches ausgebildet ist, während eines Saugvorgangs die langgestreckten Schmutzpartikel abzusaugen, so dass sie durch den Saugkanal in eine sich im Innern des Saugroboters befindende Staubbox zum Sammeln von Staub gesaugt werden. Bevorzugt ist das Roboter-Gebläse ausgebildet, die vom Schneidrad zerkleinerten ehemals langgestreckten Schmutzpartikel während zu der Drehung der Borstwalze abzusaugen.In a preferred embodiment, the robotic vacuum cleaner also has a robotic fan which is designed to suck up the elongated dirt particles during a vacuuming process, so that they are sucked through the suction channel into a dust box inside the robotic vacuum cleaner for collecting dust. The robotic fan is preferably designed to suck off the previously elongated dirt particles that have been comminuted by the cutting wheel while the brush roller is rotating.
Ferner betrifft die Erfindung eine Reinigungsstation für einen Saugroboter, aufweisend eine Andockeinheit für einen Saugroboter, ein Schneidrad und eine Steuer- oder Regeleinheit, die ausgebildet ist, auf eine Mantelfläche einer Borstwalze eines sich in der Andockstation befindenden Saugroboters eine definierte Schneidkraft wirken zu lassen.Furthermore, the invention relates to a cleaning station for a vacuum robot, having a docking unit for a vacuum robot, a cutting wheel and a control or regulating unit is designed to allow a defined cutting force to act on a lateral surface of a brush roller of a vacuum robot located in the docking station.
Die definierte Schneidkraft liegt bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 N. Das Schneidrad ist bevorzugt federgelagert. Bevorzugte Ausführungsformen des in der Reinigungsstation angeordneten Schneidrads entsprechen Ausführungsformen des Schneidrads, die zu dem Saugroboter beschrieben sind.The defined cutting force is preferably in the range from 1 to 10 N. The cutting wheel is preferably spring-loaded. Preferred embodiments of the cutting wheel arranged in the cleaning station correspond to embodiments of the cutting wheel that are described for the vacuum robot.
Die Reinigungsstation weist bevorzugt Schrägen auf, über die der Saugroboter, an eine Plattform der Reinigungsstation derart zwangsgeführt wird, dass ein positionsgenaues Andocken der Borstwalze bevorzugt des Sammelbereichs der Borstwalze an dem Schneidrad erzielt wird.The cleaning station preferably has inclines, via which the vacuum robot is forced onto a platform of the cleaning station in such a way that the brush roller, preferably the collection area of the brush roller, is docked in a precisely positioned manner on the cutting wheel.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
-
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Saugroboter; -
Fig. 2 eine Querschnittsansicht des inFig. 1 gezeigten Saugroboters in einem inaktiven Zustand; -
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des inFig. 1 gezeigten Saugroboters in einem aktiven Zustand; -
Fig. 4 eine Teildraufsicht auf den inFig. 2 gezeigten Saugroboter; -
Fig. 5 eine Teildraufsicht auf den inFig. 3 gezeigten Saugroboter; -
Fig. 6 eine Teildraufsicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Saugroboter; -
Fig. 7 eine weitere Teildraufsicht auf den inFig. 2 gezeigten Saugroboter; -
Fig. 8 eine Querschnittsansicht des inFig. 7 gezeigten Saugroboters; -
Fig. 9 eine weitere Teildraufsicht des inFig. 2 gezeigten Saugroboters; -
Fig. 10 eine Seitenansicht des inFig. 9 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 11 eine Querschnittsansicht des inFig. 10 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 12 eine vergrößerte Teilansicht des inFig. 11 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des inFig. 10 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Variante des inFig. 13 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 15 eine Seitenansicht des inFig. 14 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 16 eine Querschnittsansicht des inFig. 15 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 17 eine vergrößerte Teilansicht des inFig. 15 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 18 eine Seitenansicht einer Variante des inFig. 14 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 19 eine Querschnittsansicht des inFig. 18 gezeigten Schneidrads; -
Fig. 20 eine vergrößerte Teilansicht des inFig. 19 gezeigten Schneidrads; und -
Fig. 21 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungsstation mit einem angedockten Saugroboter.
-
1 a plan view of a vacuum robot according to the invention; -
2 a cross-sectional view of the in1 robot vacuum shown in an inactive state; -
3 a cross-sectional view of the in1 robot vacuum shown in an active state; -
4 a partial plan view of the in2 shown vacuum robot; -
figure 5 a partial plan view of the in3 shown vacuum robot; -
6 a partial plan view of another vacuum robot according to the invention; -
7 another partial plan view of the in2 shown vacuum robot; -
8 a cross-sectional view of the in7 vacuum robot shown; -
9 another partial top view of the in2 vacuum robot shown; -
10 a side view of the in9 cutting wheel shown; -
11 a cross-sectional view of the in10 cutting wheel shown; -
12 an enlarged partial view of the in11 cutting wheel shown; -
13 a perspective view of the in10 cutting wheel shown; -
14 a perspective view of a variant of the in13 cutting wheel shown; -
15 a side view of the in14 cutting wheel shown; -
16 a cross-sectional view of the in15 cutting wheel shown; -
17 an enlarged partial view of the in15 cutting wheel shown; -
18 a side view of a variant of the in14 cutting wheel shown; -
19 a cross-sectional view of the in18 cutting wheel shown; -
20 an enlarged partial view of the in19 cutting wheel shown; and -
21 a cross-sectional view of a cleaning station according to the invention with a docked vacuum robot.
Ferner weist der Saugroboter ein Schneidrad auf, das gier der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt ist.Furthermore, the vacuum robot has a cutting wheel, which is not shown for the sake of clarity.
Bei Betrieb des Saugroboters erzeugt das Gebläse 12 einen Saugstrom, der erst durch den Saugmund, dann durch den Saugraum 15, danach durch den Saugkanal 17 und anschließend durch die Staubbox 23 strömt. Dabei rotiert die Borstwalze 14, um ein Reinigen eines Untergrunds (nicht gezeigt) zu unterstützen.When the robotic vacuum cleaner is in operation, the
- aa
- Schneidwinkelcutting angle
- bb
- Schneidrad-Breitecutting wheel width
- bdvol
- Zahntiefetooth depth
- bwbw
- Zahnabstandtooth spacing
- di.e
- Durchmesserdiameter
- 11
- Borstwalzenkörperbrush roller body
- 33
- Lamellelamella
- 44
- Sammelbereichcollection area
- 55
- langgestrecktes Schmutzpartikelelongated dirt particle
- 66
- Schneidradcutting wheel
- 77
- Schneidrad-Gehäusecutting wheel housing
- 88th
- Hebelarmlever arm
- 1010
- GehäuseHousing
- 1111
- GehäuseHousing
- 1212
- Gebläsefan
- 1414
- Borstwalzebrush roller
- 1515
- Saugraumsuction chamber
- 1616
- Radwheel
- 1717
- Saugkanalsuction channel
- 1919
- ZahnTooth
- 2121
- Halterungselementbracket element
- 2222
- Bewegungselementmovement element
- 2323
- Staubboxdust box
- 2424
- stumpfes Elementblunt element
- 2525
- Halterungbracket
- 2626
- Rollschneidklingerotary cutting blade
- 3030
- Reinigungsstation-Gehäusecleaning station housing
Claims (12)
- Robotic vacuum cleaner comprising a housing (11) which has a suction mouth (18) on the underside for sucking in air and dirt particles and a suction chamber (15) with a suction channel (17) leading out of the suction chamber (15) for transporting away air and dirt particles, and a rotatable brush roller (14) arranged in the suction chamber (15) for picking up dirt particles which can be transported away to the suction channel (17), and a cutting wheel (6) which is designed, when set into rotation, to perform a rolling cutting function on elongate dirt particles (5) located on the brush roller (14).
- Robotic vacuum cleaner according to claim 1, characterised in that the brush roller (14) comprises:- a brush roller body (1),- a collection region (4), which is designed in such a way that elongate dirt particles (5) collect thereon and/or therein during operation,- a plurality of bristles (2), which are firmly connected to the brush roller body (1),- resilient lamellae (3) which are rigidly connected to the brush roller body (1), which are positioned at a predetermined distance behind the bristles (2) in the cross section of the brush roller in the circumferential direction relative to the direction of rotation of the roller, and which have a transverse force component acting on the elongate dirt particles (5) in an axial direction of the brush roller body (1), which transverse force component is sufficient to transport the elongate dirt particles (5) into the collection region (4),- the cutting wheel (6) being arranged and designed in such a way that, when set into rotation, it performs the rolling cutting function on elongate dirt particles (5) located in the collection region (4).
- Robotic vacuum cleaner according to either claim 1 or claim 2, characterised in that the cutting wheel (6) is arranged and designed in such a way that it can be actuated by a user and/or an external device by rotating the brush roller (14).
- Robotic vacuum cleaner according to any of the preceding claims, characterised in that the cutting wheel (6) is designed so as not to cut and/or damage human skin.
- Robotic vacuum cleaner according to any of the preceding claims, characterised in that the cutting wheel (6) is designed as a disc having a thickness in the range of from 1 mm to 10 mm, preferably less than 5 mm, in that the cutting wheel (6) is designed as a disc having a diameter in the range of from 10 mm to 30 mm, preferably 20 mm, in that the cutting wheel (6) is designed as a disc having a diameter that is greater than or equal to a diameter of the brush roller body (1) and/or in that the cutting wheel (6) is designed as a disc, the axis of which defines an axis of rotation of the cutting wheel (6) and which is freely rotatably mounted, preferably freely rotatably mounted on a ball bearing.
- Robotic vacuum cleaner according to any of the preceding claims, characterised in that the axis of rotation of the cutting wheel (6) is aligned parallel to a rotational axis of the brush roller (14).
- Robotic vacuum cleaner according to any of the preceding claims, characterised in that the cutting wheel (6) is made of a metal or a ceramic.
- Robotic vacuum cleaner according to any of the preceding claims, characterised in that the cutting wheel (6) has a large number of axially extending cutting edges on a lateral surface of the cutting wheel (6).
- Robotic vacuum cleaner according to any of the preceding claims, characterised in that the cutting wheel (6) is arranged in a cutting wheel housing (7), the cutting wheel (6) being clipped into the cutting wheel housing (7) so that it rests on the cutting wheel housing (7) and/or so that a usable region of the cutting wheel (6) is only accessible through the cutting wheel housing (7) and/or so that the cutting wheel housing (7) forms a bearing of the cutting wheel (6) on a spring-loaded lever arm (8).
- Robotic vacuum cleaner according to any of the preceding claims, characterised by a safety element which surrounds the cutting wheel (6) in such a way that it prevents external intervention with the passive cutting wheel (6).
- Robotic vacuum cleaner according to any of the preceding claims, characterised by a robotic fan which is designed to suck off the elongate dirt particles during a suction process, so that they are sucked through the suction channel into a dust box for collecting dust.
- Cleaning station for a robotic vacuum cleaner, comprising a docking unit for a robotic vacuum cleaner, a cutting wheel (6) and an open-loop or closed-loop control unit that is designed to apply a defined cutting force to a lateral surface of a brush roller of a robotic vacuum cleaner located in the docking station.
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