EP4215098A1

EP4215098A1 - Reinigungseinrichtung

Info

Publication number: EP4215098A1
Application number: EP23150024.0A
Authority: EP
Inventors: Markus Penner; Tim Twelker
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2022-01-24
Filing date: 2023-01-02
Publication date: 2023-07-26
Also published as: BE1030208A1; BE1030208B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung (1) zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Reinigung einer Bodenfläche, umfassend mindestens eine drehantreibbare Reinigungswalze (2), wobei die Reinigungswalze mindestens einen Tankraum (3) zur Unterbringung eines Reinigungsmittels (4) zum Aufbringen auf der zu reinigenden Bodenfläche aufweist, wobei der Tankraum mindestens eine Auslassöffnung (5) zum Auslassen des Reinigungsmittels aus dem Tankraum aufweist, wobei die Reinigungseinrichtung mindestens eine der Auslassöffnung des Tankraums zugeordnete Ventileinrichtung (6) aufweist, wobei die Ventileinrichtung zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung überführbar ist, wobei die Ventileinrichtung die Auslassöffnung des Tankraums in der Offenstellung freigibt, sodass das Reinigungsmittel aus dem Tankraum auslassbar ist und wobei die Ventileinrichtung die Auslassöffnung des Tankraums in der Schließstellung verschließt, sodass ein Ausfließen des Reinigungsmittels aus dem Tankraum verhinderbar ist. Um eine Reinigungseinrichtung bereit zu stellen, die eine drehzahlunabhängige Einstellung der Menge des Reinigungsmittels ermöglicht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ventileinrichtung in Abhängigkeit einer infolge einer Beschleunigung der Reinigungseinrichtung auf die Ventileinrichtung einwirkenden Kraft zwischen der Offenstellung und der Schließstellung überführbar ist, wobei die Beschleunigung der Reinigungseinrichtung durch einen Antrieb der Reinigungseinrichtung bedingt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Reinigung einer Bodenfläche.
Die Reinigungseinrichtung ist dazu geeignet, in einer Vorrichtung zur Reinigung und/oder Pflege einer Bodenfläche verwendet zu werden. Bei der Vorrichtung kann es sich insbesondere um einen Saugroboter, einen herkömmlichen (Hand-)Staubsauger sowie einen Sticksauger handeln. Ebenso eignet sich die Reinigungseinrichtung zur Verwendung in einem beliebigen Bodenpflegegerät.
Bei der zu reinigenden Bodenfläche kann es sich insbesondere um einen Hartboden, d.h. Laminat, Parkett oder Fliesen, handeln. Diese Bodenbeläge werden in aller Regel mittels flüssiger Reinigungsmittel gereinigt. Ebenso können jedoch auch andere Reinigungsmittel verwendet werden. Aufgabe der Reinigungseinrichtung ist es dabei, die Reinigungs- und/oder Pflegemittel gezielt und fein dosiert auf einen Untergrund aufzubringen.
Die Reinigungseinrichtung umfasst hierzu mindestens eine drehantreibbare Reinigungswalze. Die Reinigungswalze weist wiederum mindestens einen Tankraum auf. Der Tankraum dient dabei zur Unterbringung des Reinigungsmittels, das mittels der Reinigungseinrichtung auf der zu reinigenden Bodenfläche aufgebracht werden soll. Hierzu umfasst der Tankraum mindestens eine Auslassöffnung zum Auslassen des Reinigungsmittels aus dem Tankraum der Reinigungswalze.
Ferner umfasst die Reinigungseinrichtung mindestens eine der Auslassöffnung des Tankraums zugeordnete Ventileinrichtung zum Öffnen und Verschließen der Auslassöffnung. Die Ventileinrichtung ist dabei zwischen einer Offenstellung, in der die Auslassöffnung des Tankraums freigegeben ist, und einer Schließstellung, in der die Auslassöffnung verschlossen ist, überführbar. In der Schließstellung der Ventileinrichtung ist ein Ausfließen des Reinigungsmittels aus dem Tankraum heraus verhinderbar. In der Offenstellung des Ventileinrichtung hingegen ist das Reinigungsmittel aus dem Tankraum auslassbar, um ein Aufbringen auf der zu reinigenden Bodenfläche zu ermöglichen.
Das in dem Tankraum untergebrachte Reinigungsmittel ist hierbei ausgehend von dem Tankraum zu der Reinigungswalze hin bewegbar, sodass das Reinigungsmittel schließlich mittels geeigneter Mittel der Reinigungswalze, beispielsweise mittels Lamellen aus Filz oder einer filzähnlichen Ummantelung, auf der zu reinigenden Bodenfläche verteilt werden kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Reinigungswalze bei Betrieb der Vorrichtung um eine Drehachse rotiert und das Reinigungsmittel nach dem Auslassen aus dem Tankraum auf der Bodenfläche verteilt.
Hierbei soll in jeden Fall verhindert werden, dass das Reinigungsmittel in einem Stillstand der Vorrichtung ungewollt aus dem Tankraum herausfließt, da dies - insbesondere bei Holzböden - zu Schäden der Bodenfläche führen kann.
Eine Reinigungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist im Stand der Technik bereits bekannt und in der internationalen Patentanmeldungen WO 2016/206941 A1 und WO 2016/166075 A1 beschrieben. Die hier beschriebenen Reinigungseinrichtungen ermöglichen zwar eine Verteilung des Reinigungsmittels auf der zu reinigenden Bodenfläche. Allerdings erfolgt eine Ansteuerung der entsprechenden Ventileinrichtung unter Ausnutzung einer zur Reinigungswalze radial gerichteten Fliehkraft, die aufgrund der Rotation der Reinigungswalze entsteht. Dabei wird die Ventileinrichtung beispielsweise ausgehend von der Schließstellung mittels einer in der Ventileinrichtung enthaltenen Fliehmasse in die Offenstellung überführt. Hier hat es sich als nachteilig erwiesen, dass eine Einstellung einer Menge des Reinigungsmittels bei hohen Drehzahlen der Reinigungswalze nicht möglich ist. Die Einstellung der Menge des Reinigungsmittels ist nämlich abhängig von der Drehzahl der Reinigungswalze. Mithin ist eine konstante Einstellung der Menge des Reinigungsmittels bei unterschiedlichen Drehzahlen der Reinigungswalze nicht gegeben. Darüber hinaus erfordern die genutzten Fliehmassen in nachteiliger Weise einen größeren Bauraum in der Reinigungseinrichtung, was dem Bestreben nach kompakten Reinigungseinrichtungen entgegensteht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demnach, eine Reinigungseinrichtung bereitzustellen, die eine drehzahlunabhängige Einstellung der Menge des auf der Bodenfläche aufzubringenden Reinigungsmittels ermöglicht.
Die zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Reinigungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 15.
Die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung in Abhängigkeit einer infolge einer Beschleunigung der Reinigungseinrichtung auf die Ventileinrichtung einwirkenden Kraft zwischen der Offenstellung und der Schließstellung überführbar ist, wobei die Beschleunigung der Reinigungseinrichtung durch einen Antrieb der Reinigungseinrichtung bedingt ist.
Unter einer "Beschleunigung" der Reinigungseinrichtung ist dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl eine positive Beschleunigung als auch eine negative Beschleunigung, also ein Abbremsen, zu verstehen. Die Beschleunigung der Reinigungseinrichtung erfolgt in beiden Fällen infolge eines Antriebs der Reinigungseinrichtung. Typischerweise enthält eine als Saugroboter ausgebildete Vorrichtung, in der die Reinigungseinrichtung verwendet werden kann, einen motorisierten Antrieb, um den Saugroboter automatisiert über eine zu reinigende Bodenfläche führen zu können. Dabei wird die Reinigungseinrichtung infolge der Anordnung an der Vorrichtung ebenfalls angetrieben. Ebenso ist im Sinne der vorliegenden Erfindung unter einem "Antrieb" ein händischer Antrieb zu verstehen. Insbesondere, wenn die Vorrichtung, in der die Reinigungseinrichtung verwendet werden soll, in Form eines Handstaubsaugers ausgebildet ist, wird dieser händisch über die zu reinigende Bodenfläche bewegt, mithin angetrieben. Bei einer derartigen Bewegung, die dazu vorgesehen ist, die Bodenfläche zu reinigen, kann die Reinigungseinrichtung ebenfalls eine infolge einer Beschleunigung auf diese einwirkende Kraft erfahren.
Unter einer "Überführung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung der Ventileinrichtung" ist zu verstehen, dass die Überführung ausgehend von der Offenstellung in die Schließstellung oder ausgehend von der Schließstellung in die Offenstellung erfolgen kann.
Die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung hat viele Vorteile. Insbesondere ermöglicht die Reinigungseinrichtung eine drehzahlunabhängige Verteilung des Reinigungsmittels auf der zu reinigenden Bodenfläche. Mit anderen Worten hängt eine aufgetragene Menge des Reinigungsmittels auf der Bodenfläche nicht von der Drehzahl ab, mit der die Reinigungswalze rotiert. Vielmehr ist die Menge des Reinigungsmittels an die Beschleunigung der Reinigungseinrichtung gekoppelt, die im Wesentlichen von der Beschleunigung der Vorrichtung abhängig ist.
Bei einer Nutzung der Reinigungseinrichtung in einer in Form eines Saugroboters ausgebildeten Vorrichtung kann mithin mittels einer Anpassung der Beschleunigung des Saugroboters die Menge des auf die Bodenfläche abgegebenen Reinigungsmittels angepasst werden. Gleiches gilt bei Verwendung in einer als herkömmlicher Staubsauger ausgebildeten Vorrichtung. Insbesondere, wenn dieser mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten über die zu reinigende Bodenfläche bewegt wird, erfolgt eine Abgabe des Reinigungsmittels über die Reinigungseinrichtung auf die Bodenfläche. Die Menge des abgegebenen Reinigungsmittels ist hierbei vorteilhafter Weise über eine Stärke der Beschleunigung, eine Frequenz der Beschleunigung und einer Dauer der Beschleunigung einstellbar. So ist beispielsweise vorstellbar, dass bei einem erhöhten Bedarf an Reinigungsmittel, insbesondere bei hartnäckigen Verschmutzungen, die Vorrichtung mit einer hohen Frequenz über die Verschmutzung bewegt wird, um die Menge des Reinigungsmittels zu erhöhen.
Vorzugsweise kann die Reinigungseinrichtung mindestens ein Reinigungselement zur Verteilung des Reinigungsmittels auf der Bodenfläche, vorzugsweise in Form einer Lamelle, aufweisen. Es kann dabei besonders von Vorteil sein, wenn die Reinigungseinrichtung eine Vielzahl von Reinigungselementen aufweist, die das Reinigungsmittel infolge einer Rotation der Reinigungswalze auf der Bodenfläche verteilen und diese mithin reinigen. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche der Reinigungswalze mit einem filzähnlichen Belag überzogen ist, der das Reinigungsmittel auf der zu reinigenden Bodenfläche verteilt.
Besonders vorteilhaft kann es ferner sein, wenn die Ventileinrichtung erst bei Einwirken einer Mindestkraft auf die Ventileinrichtung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung überführbar ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Ventileinrichtung nicht ungewollt in die Offenstellung überführbar ist, in der das Reinigungsmittel aus dem Tankraum austreten kann. Mithin ist verhinderbar, dass die Bodenfläche aufgrund eines ungewollten Austritts des Reinigungsmittels beschädigt wird.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei ferner vor, dass die Ventileinrichtung mindestens ein Rückstellelement aufweist, mittels dessen die Ventileinrichtung von der Offenstellung in die Schließstellung überführbar ist. Dabei wirkt eine von dem Rückstellelement auf die Ventileinrichtung ausgeübte Kraft der durch die Beschleunigung hervorgerufenen Kraft entgegen. Das Rückstellelement verhilft der Ventileinrichtung somit ungewollt in die Offenstellung überführt zu werden.
Unterhalb der Mindestkraft wirkt dabei vorzugsweise die von dem Rückstellelement auf die Ventileinrichtung wirkende Kraft auf die Ventileinrichtung, wobei deren Betrag größer ist als ein entsprechender Betrag der infolge der Beschleunigung der Reinigungseinrichtung auf diese ausgeübten Kraft. Mit anderen Worten kann die von dem Rückstellelement auf die Ventileinrichtung ausgeübte Kraft nicht überwunden werden, sodass die Ventileinrichtung in der Schließstellung verbleibt.
Wenn die durch die Beschleunigung hervorgerufene Kraft jedoch die von dem Rückstellelement ausgeübte Kraft übersteigt, ist die Ventileinrichtung von der Schließstellung in die Offenstallung überführbar. Der Betrag der Kraft, der hierzu nötig, ist dabei mittels Anpassung der von dem Rückstellelement ausgeübten Kraft einstellbar. Vorteilhafter Weise ist es somit ermöglicht, die Menge an auf die Bodenfläche aufgebrachten Reinigungsmittel anzupassen, indem das Rückstellelement eingestellt wird. So ist beispielsweise vorstellbar, dass das Rückstellelement lediglich eine geringe Kraft ausübt, sodass die Auslassöffnung bereits bei einer vergleichsweise geringen Beschleunigung öffenbar ist. Eine solche Einstellung eignet sich insbesondere für hartnäckige Verschmutzungen, bei denen eine erhöhte Menge an Reinigungsmittel benötigt wird.
Dabei kann es besonders von Vorteil sein, wenn das Rückstellelement eine Feder aufweist. Vorzugsweise ist die Feder dabei derart gegen die Ventileinrichtung vorgespannt, dass eine Überführung der Ventileinrichtung lediglich unter Aufbringung einer Gegenkraft ermöglicht ist.
Diese Gegenkraft kann infolge der Beschleunigung der Reinigungseinrichtung bereitgestellt werden.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ventileinrichtung mindestens ein Ventilelement umfasst, wobei das Ventilelement pendelartig an der Reinigungswalze aufgehängt ist und zwischen einer unausgelenkten Stellung und mindestens einer ausgelenkten Stellung überführbar ist, wobei das Ventilelement die Auslassöffnung bei Vorliegen in der unausgelenkten Stellung verschließt und bei Vorliegen in der ausgelenkten Stellung freigibt. Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei ferner vor, dass das Ventilelement infolge einer aus einer Beschleunigung der Reinigungseinrichtung resultierenden, auf das Ventilelement wirkenden Trägheitskraft von der unausgelenkten Stellung in eine ausgelenkte Stellung überführbar ist.
Bei einer Beschleunigung der Reinigungseinrichtung und mithin auch der der Reinigungseinrichtung zugeordneten Ventileinrichtung erfolgt aufgrund der auf das Ventilelement einwirkenden Trägheitskraft eine Auslenkung des Ventilelements, wobei das Ventilelement um eine Rotationsachse drehbar ist. Die Rotationsachse wird hierbei von einem Aufhängungspunkt des Ventilelements an der Reinigungswalze bestimmt. Die auf das Ventilelement wirkende Trägheitskraft greift dabei an einem Schwerpunkt des Ventilelements an. Das Ventilelement ist mithin analog zu einem Pendel auslenkbar, wobei das Ventilelement in der ausgelenkten Stellung ein Auslassen des Reinigungsmittels ermöglicht. In Abhängigkeit der Stärke der Beschleunigung und der daraus resultieren auf das Ventilelement einwirkenden Trägheitskraft ist das Ventilelement in verschiedene ausgelenkte Stellungen überführbar.
In der unausgelenkten Stellung verschließt das Ventilelement die Auslassöffnung des Tankraums, sodass ein Auslass des Reinigungsmittels verhindert ist. Die unausgelenkte Stellung nimmt das Ventilelement vorzugsweise dann ein, wenn keine Beschleunigung auf die Reinigungseinrichtung wirkt. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Reinigungseinrichtung nicht bewegt wird. In einem solchen Fall gilt es einen Auslass des Reinigungsmittels aus dem Tankraum in jedem Fall zu verhindern, um zu vermeiden, dass - insbesondere für den Fall, dass es sich um ein flüssiges Reinigungsmittel handelt - ein Bodenbelag beschädigt wird. Darüber hinaus nimmt das Ventilelement die unausgelenkte Stellung auch dann ein, wenn die Reinigungseinrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Ventilelement mittels des Rückstellelements gegen eine Anlagefläche andrückbar ist, sodass das Ventilelement in der Schließstellung haltbar ist. Insbesondere für den Fall, dass das Ventilelement pendelartig an der Reinigungswalze aufgehängt ist und mittels eines Rückstellelements in die unausgelenkte Stellung überführbar ist, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, eine Anlagefläche auszubilden, gegen die das Ventilelement mittels des Rückstellelements drückbar ist. Auf diese Weise ist verhinderbar, dass das Ventilelement aufgrund der pendelartigen Aufhängung über die unausgelenkte Stellung hinaus in eine entgegengesetzte ausgelenkte Stellung überführt wird. Insbesondere ist das Ventilelement mithin fixierbar, indem das Rückstellelement das Ventilelement gegen die Anlagefläche andrückt.
Weiterhin kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Rückstellelement ein elastisch verformbares Druckelement sowie ein strömungstechnisch mit dem Druckelement in Verbindung stehendes Druckerzeugungsmittel aufweist, wobei das Druckelement mittels eines von dem Druckerzeugungsmittel bereitgestellten Drucks verformbar ist, wobei das Druckelement bei Vorliegen in einem verformten Zustand einen Druck auf das Ventilelement ausübt, um das Ventilelement gegen die Anlagefläche zu drücken.
Mit anderen Worten ist das Druckelement mit einem Druck beaufschlagbar und infolgedessen verformbar. Vorzugsweise kann hierbei vorgesehen sein, dass das Druckelement in Form einer dehnbaren Membran ausgebildet ist, die einen Innenraum einschließt, der mit dem Druck beaufschlagbar ist, sodass die Membran dehnbar ist. In dem ausgedehnten Zustand übt die Membran einen Druck auf das Ventilelement aus, um dieses in der unausgelenkten Stellung zu halten, also gegen die Anlagefläche zu drücken. Sofern das Ventilelement jedoch eine Beschleunigung erfährt, die zu einer auf das Ventilelement einwirkenden Trägheitskraft führt, deren Betrag größer ist als der durch den Druck auf das Ventilelement ausgeübten Kraft, ist das Ventilelement auch entgegen dem Druckelement in die ausgelenkte Stellung, in der die Auslassöffnung des Tankraums freigegeben ist, überführbar. Hierzu kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass auch der von dem Druckerzeugungsmittel bereitgestellte Druck einstellbar ist, sodass der Betrag der Kraft, der zur Überführung des Ventilelements in die ausgelenkte Stellung nötig ist, einstellbar ist.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass eine Drehachse des Ventilelements parallel zu einer Längsachse der Reinigungswalze ausgerichtet ist, wobei die Längsachse der Reinigungswalze vorzugsweise zugleich eine Drehachse der Reinigungswalze ausbildet. Die Reinigungswalze ist mithin um ihre Längsachse rotierbar. Infolge der Anordnung der Drehachse des Ventilelements parallel zu der Drehachse der Reinigungswalze ist sichergestellt, dass das Ventilelement als Antwort auf eine Beschleunigung zwischen der unausgelenkten und der ausgelenkten Stellung überführbar ist, die aus einer veränderlichen Bewegung der Reinigungswalze in eine Richtung senkrecht zu der Drehachse resultiert. Typischerweise ist die Reinigungswalze bei einer Vorrichtung zur Reinigung einer Bodenfläche, beispielsweise einem Saugroboter, derart in dieser angeordnet, dass die Längsachse der Reinigungswalze bei einer Vorwärtsfahrt der Vorrichtung senkrecht zu einer entsprechenden Vorwärtsrichtung ausgerichtet ist. Als Folge wirken die infolge eines Beschleunigungsvorgangs - sei es eine negative oder positive Beschleunigung - hervorgerufenen Kräfte auf das Ventilelement. Ebenso kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Ventilelement um eine Drehachse rotierbar ist, die in einem Winkel, insbesondere auch senkrecht, zu der Drehachse der Reinigungswalze ausgerichtet ist.
Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die die Reinigungswalze einen Walzenkörper, umfassend einen Walzenkern und einen den Walzenkern zumindest teilweise umschließenden Walzenmantel, aufweist. Vorzugsweise kann der Tankraum dabei in dem Walzenkern angeordnet sein oder vollständig von diesem gebildet werden. Der Walzenkern hingegen kann zur Aufhängung des Ventilelements genutzt werden. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Walzenmantel hohl ausgebildet ist, sodass die Ventileinrichtung vollständig in dem Walzenmantel unterbringbar ist. Auf diese Weise ist die Ventileinrichtung mithin nicht von außen sichtbar. Gleichzeitig kann vorgesehen sein, dass an dem Aufhängepunkt des Ventilelement auf einer dem Walzenkern abgewandten Seite des Walzenkerns ein Reinigungselement angeordnet ist, sodass der Aufhängepunkt ebenso zur Anordnung des Reinigungselements verwendbar ist. In einem solchen Fall kann in besonders vorteilhafter Weise eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Tankraum und dem Reinigungselement vorliegen, sodass das Reinigungsmittel ausgehend von dem Tankraum über den Walzenmantel zu dem Reinigungselement fließen kann. Vorzugsweise kann ferner vorgesehen sein, dass der Walzenmantel die Anlagefläche für das Ventilelement aufweist.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Reinigungseinrichtung eine Vielzahl, vorzugsweise 2 bis 8, von in eine Umfangsrichtung der Reinigungswalze verteilt angeordneter Durchlassöffnungen und den Durchlassöffnungen jeweils zugeordneten Ventileinrichtungen aufweist. Es hat sich herausgestellt, dass die Anordnung mehrerer Durchlassöffnungen und zugehöriger Ventileinrichtungen besonders vorteilhaft für eine gleichmäßige Verteilung des Reinigungsmittels auf der Bodenfläche ist. Insbesondere für den Fall, dass die Reinigungseinrichtung Reinigungselemente aufweist, kann es besonders von Vorteil sein, wenn die Reinigungselemente an den Durchlassöffnungen angeordnet sind, sodass das Reinigungsmittel über die Durchlassöffnungen zu den Reinigungselementen leitbar ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Ventilelement bei einer positiven Beschleunigung der Reinigungseinrichtung von der Offenstellung in die Schließstellung überführbar ist und bei einer negativen Beschleunigung der Reinigungseinrichtung von der Schließstellung in die Offenstellung überführbar ist. Ebenso kann jedoch auch vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Ventilelement bei einer negativen Beschleunigung der Reinigungseinrichtung von der Offenstellung in die Schließstellung überführbar ist und bei einer positiven Beschleunigung der Reinigungseinrichtung von der Schließstellung in die Offenstellung überführbar ist. Die Überführung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung kann mithin in Abhängigkeit beider Vorzeichen der Beschleunigung erfolgen. Mit anderen Worten kann bei einer Erhöhung der Geschwindigkeit der Reinigungseinrichtung eine Öffnung des Tankraum und mithin ein Auslass des Reinigungsmittels auf die zu reinigenden Bodenfläche erfolgen. Ebenso kann eine Öffnung des Tankraums bei Vorliegen einer negativen Beschleunigung erfolgen, d.h., wenn die Reinigungseinrichtung abbremst. Sofern das pendelartig aufgehängte Ventilelement der Ventileinrichtung mit einer Anlagefläche zusammenwirkt, kann die vorstehende Funktion mittels einer entsprechenden Anordnung der Anlagefläche eingestellt werden, sodass die Ventileinrichtung entweder bei einem positiven oder bei einem negativen Beschleunigungsvorschlag entgegen der Anlagefläche ausgelenkbar ist.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung einen langgestreckten Querschnitt aufweist, wobei sich die Auslassöffnung vorzugsweise über eine Länge der Reinigungswalze entlang der Längsachse der Reinigungswalze erstreckt. In einer solchen Ausgestaltung der Auslassöffnung kann die Ventileinrichtung entsprechend an den Querschnitt der Auslassöffnung angepasst sein, sodass der gesamte Querschnitt von der Ventileinrichtung verschließbar ist, um ein Austreten des Reinigungsmittels zu verhindern. Ebenso ist jedoch auch vorstellbar, dass die Auslassöffnung einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Bei einer langgestreckten Ausgestaltung des Querschnitts der Auslassöffnung ist jedoch in vorteilhafter Weise sicherstellbar, dass eine laminare Strömung, mit der das Reinigungsmittel auf die Bodenfläche aufgebracht werden soll, beibehalten werden kann, nachdem ein entsprechender Strom des Reinigungsmittels die Auslassöffnung passiert hat.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1: Einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung.
Figur 2: Eine Detailansicht einer Ventileinrichtung der Reinigungseinrichtung aus Figur 1.
Figur 3: Wie Figur 2, mit einer alternativen Rückstelleinrichtung.
Figur 4: Eine weitere Detailansicht der Ventileinrichtung der Reinigungseinrichtung aus Figur 1.
Figur 5: Die Ventileinrichtung aus Figur 2 in einer Schließstellung.
Figur 6: Die Ventileinrichtung aus Figur 2 in einer Offenstellung.
Figur 7: Einen vertikalen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung.
Figur 8: Eine Aufsicht auf die Reinigungseinrichtung aus Figur 7.
Figur 9: Einen Querschnitt durch eine Reinigungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik.
Figur 10: Einen vertikalen Querschnitt durch die Reinigungswalze aus Figur 7.

In der Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung 1 in einem vertikalen Schnitt gezeigt. Die Reinigungseinrichtung 1 weist eine drehantreibbare Reinigungswalze 2 auf, die einen Walzenkörper 19 und über eine Oberfläche 20 des Walzenkörpers 19 verteilt angeordnete Reinigungselemente 7 in Form von Lamellen umfasst. Der Walzenköper wiederum weist einen Tankraum 3 auf. Hierzu ist der Walzenkörper 19 zweiteilig ausgebildet: Zum einen weist der Walzenkörper 19 einen Walzenkern 17 auf, der hohl ausgebildet ist. Der Walzenkern 17 umfasst dabei den Tankraum 3, in dem ein Reinigungsmittel 4 zur Reinigung einer mittels der Reinigungseinrichtung 1 zu reinigenden Bodenfläche untergebracht ist. Zum anderen umfasst der Walzenkörper 19 einen Walzenmantel 18, der den Walzenkern 17 umschließt. Der Walzenmantel 18 kann ebenfalls hohl ausgebildet sein oder aus einem Vollmaterial bestehen.
Darüber hinaus weist die Reinigungseinrichtung 1 mehrere Ventileinrichtungen 6 auf, wovon zwei in der Figur 1 gezeigt sind. Die Ventileinrichtung 6 dient zum Öffnen und Verschließen des Tankraums 3. Der Walzenkern 17 weist in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von Auslassöffnungen 5 auf, die ein Auslassen des Reinigungsmittels 4 aus dem Tankraum 3 heraus ermöglichen. Die Auslassöffnungen 5 weisen jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die Ventileinrichtungen 6, die diese Auslassöffnungen 5 in einer Schließstellung verschließen, weisen jeweils ein Ventilelement 10 auf. Das Ventilelement 10 ist nach Art eines Pendels endseitig drehbar an einer Außenwand 21 des Walzenkörpers 19 aufgehängt und zwischen einer unausgelenkten Stellung, in der es die Auslassöffnung 5 verschließt, und einer ausgelenkten Stellung, in der die Auslassöffnung 5 freigegeben ist, überführbar. Hierzu ist das Ventilelement 10, das stabförmig ausgebildet ist, um eine Drehachse 14, die parallel zu einer Drehachse 16 der Reinigungswalze 2 verläuft, drehbar und somit auslenkbar. Die Drehachse 16 der Reinigungswalze 2 verläuft dabei zugleich parallel zu einer Längsachse 15 der Reinigungswalze 2. In der Figur 1 sind die Ventileinrichtungen 10 in einer unausgelenkten Stellung gezeigt, die Ventileinrichtungen 6 befinden sich mithin in der Schließstellung. Ein Auslassen des Reinigungsmittels aus dem Tankraum 5 ist mithin verhindert.
Der Walzenmantel 18 der Reinigungswalze 2 weist zudem eine Anlagefläche 12 für das Ventilelement 10 auf. Die Anlagefläche 12 entspricht dabei - wie insbesondere aus der Figur 2 hervorgeht - im Wesentlichen in ihrer Länge 22 einer Länge 23 des Ventilelements 10 und dient dazu, das Ventilelement 10 bei Vorliegen in der unausgelenkten Stellung in dieser zu halten. Insbesondere ist mittels der Anlagefläche 12 verhinderbar, dass sich das Ventilelement 10 über die unausgelenkte Stellung hinaus verdrehen lässt.
Zusätzlich hierzu weist jede Ventileinrichtung 6 ein Rückstellelement 8 auf, dass das Ventilelement 10 ebenfalls in der unausgelenkten Stellung halten soll. In der Figur 1 als auch in der Figur 2 ist das Rückstellelement 8 in Form einer elastisch verformbaren Druckelements 13 in Form einer Membran 24 ausgebildet, die ausdehnbar ist, wenn in einem nicht in den Figuren dargestellten Druckerzeugungsmittel ein Druck in eine von der Membran 24 begrenzten Innenraum 25 übertragen wird. In der Figur 3 hingegen ist das Rückstellelement 8 in Form einer Feder 9 ausgebildet, die das Ventilelement 10 gegen die Anlagefläche 12 drückt und somit die Auslassöffnung zum Tankraum 3 verschließt.
In der Figur 4 ist die Funktionsweise der Ventileinrichtung 6 gezeigt: Bei Einwirken einer Trägheitskraft 11 auf das Ventilelement 10 wird das Ventilelement 10 von der unausgelenkten Stellung aufgrund der pendelartigen Aufhängung mittels einer Rotation um die Drehachse 14 in die ausgelenkte Stellung überführt. Die Trägheitskraft 11 greift dabei infolge einer Beschleunigung der Reinigungseinrichtung 1 auf das Ventilelement 10 an einem Schwerpunkt 26 des als Pendel wirkenden Ventilelements 10 an. Die Beschleunigung der Reinigungseinrichtung 1 erfolgt aufgrund eines Antriebs der Vorrichtung, in der die Reinigungseinrichtung 1 verwendet werden soll. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen mittels eines Elektromotors angetriebenen Saugroboter handeln. Bei einer Beschleunigung des Saugroboters wirkt die Trägheitskraft 11 dann auch auf das Ventilelement 10.
In der Figur 5 ist die unausgelenkte Stellung des Ventilelement 10 und damit der Schließzustand der Ventileinrichtung 6 gezeigt, in der das Ventilelement 10 mittels der dehnbaren Membran 24 gegen die Anlagefläche 12 an dem Walzenkörper 19 gedrückt ist. Dabei verschließt ein Ende 27 des Ventilelements 10 die Auslassöffnung 5 passgenau und verhindert somit ein Austreten des Reinigungsmittels 4 aus dem Tankraum 3.
Bei einer Beschleunigung der Vorrichtung in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse 14 des Ventilelements 10, an der die Reinigungseinrichtung 1 angeordnet ist, erfährt auch die Reinigungseinrichtung 1 eine Beschleunigung, in Folge derer eine Trägheitskraft 11 auf das Ventilelement 10 ausgeübt wird, die das Ventilelement 10 entgegen der von dem Rückstellelement 8 auf das Ventilelement 10 ausgeübten Kraft um die Drehachse 14 verschwenkt und somit die Auslassöffnung 5 zum Tankraum 3 freigibt. In diesem Zustand ist ein Austreten des Reinigungsmittels 4 ermöglicht. Die Offenstellung der Ventileinrichtung 6 ist in der Figur 6 gezeigt. Ausgehend von einer Außenseite des Walzenkörpers 19 kann das Reinigungsmittel 4 auf die Reinigungselemente 7 und somit auf die zu reinigende Bodenfläche gegeben werden.
Nach Wegfall der Beschleunigung entfällt auch die Trägheitskraft 11. Als Folge ist das Ventilelement 10 mittels des Rückstellelements 8 zurück in die unausgelenkte Stellung überführbar, in der die Auslassöffnung 5 von dem Ventilelement 10 verschlossen ist. Ein Austritt des Reinigungsmittels 4 ist dabei nicht weiter möglich.
In einer alternativen Ausgestaltung der Reinigungseinrichtung 1, die in den Figuren 7 , 8 , 9 und 10 gezeigt ist, ist die Reinigungswalze 2 nicht mit einzelnen, typischerweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden, Auslassöffnungen 5 zum Auslassen des Reinigungsmittels 4 versehen, sondern vielmehr weist die Reinigungseinrichtung 1 eine langgestreckte Auslassöffnung 5 auf, die sich bis auf Randabschnitte 31 über eine Länge 28 der Reinigungswalze 2 erstreckt, wie insbesondere gut aus der Figur 8 ersichtlich ist. Die Auslassöffnung 5 wird dabei ebenfalls mittels einer Ventileinrichtung 6 abgedichtet, sofern ein Austritt des Reinigungsmittels 4 verhindert werden soll. Hierzu weist die Ventileinrichtung 6 ein elastisch verformbares Ventilelement 10 auf, das in einem Ausgangszustand gegen die Auslassöffnung 5 abdichtet. Bei Erhöhung eines auf das Ventilelement 10 einwirkenden von dem Reinigungsmittel 4 ausgeübten Drucks ist das Ventilelement 10 elastisch verformbar, sodass die Auslassöffnung freigegeben wird und das Reinigungsmittel 4 ausströmen kann. Bei Wegfall ist das Ventilelement 10 aufgrund seiner vorgespannten Ausbildung in die Ausgangsstellung überführbar. Die Menge des austretenden Reinigungsmittels 4 ist mithin in Abhängigkeit des Drucks einstellbar, mit dem das Reinigungsmittel 4 aus dem Tankraum 5 heraus in Richtung der Auslassöffnung 5 gedrückt wird.
Vorteil einer derartigen Reinigungseinrichtung 1 ist, dass eine ursprüngliche laminare Strömung 29 auf Seiten des Tankraums 3 nicht aufgeteilt wird. Bei Auslassöffnungen 3, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wird die laminare Strömung 29 aufgrund der kreisförmigen Begrenzung Auslassöffnungen 5 beim Durchtritt durch die Auslassöffnungen 5 aufgeteilt. Zwar läuft die Strömung auf einer gegenüberliegenden Seite wieder zusammen, wie gut anhand der Figur 9 ersichtlich ist, allerdings erfolgt das Zusammenlaufen unkontrolliert. Insbesondere kann die ursprünglich laminare Strömung 29 nicht wiederhergestellt werden. Bei Ausbildung einer langgestreckten Auslassöffnung 5, wie sie in der Figur 10 gezeigt ist, wird die Strömung beibehalten und es ist eine gleichmäßige Verteilung des Reinigungsmittels 4 über die Länge 28 der Reinigungswalze 2 ermöglicht. Vorteilhafter Weise kann die Menge des Reinigungsmittels 4 mithin über den gesamten Querschnitt der Reinigungswalze 2 hinweg konstant erhalten bleiben.
Die Figur 8 zeigt eine Reinigungseinrichtung 1 mit einer in Form einer Nut 30 ausgebildeten Auslassöffnung 5, die mittels eines elastisch verformbaren Ventilelements 10, das in einer Ausgangsstellung gegen die Durchlassöffnung vorgespannt ist, verschließbar ist. Vorteilhafter Weise kann mittels der Reinigungseinrichtung 1 - wie insbesondere in der Figur 10 gezeigteine laminare Strömung 29 auch während des Auslassens des Reinigungsmittels 4 durch die Ventileinrichtung 6 erhalten bleiben. Die Ventileinrichtung 6 kann dabei in Abhängigkeit eines von dem Reinigungsmittel 4 auf das Ventilelement 10 einwirkenden Drucks steuerbar ausgebildet sein. Sobald der Druck einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, öffnet das Ventilelement 10 die Auslassöffnung 5 und ermöglicht mithin einen Auslass des Reinigungsmittels 4 aus dem Tankraum 3 heraus. Sofern der Druck unter den Schwellenwert fällt, verschließt die Ventileinrichtung 6 die Auslassöffnung 5 infolge der Vorspannung des Ventilelements 10. Ebenfalls ist vorstellbar, dass die Ventileinrichtung 6 von einer externen Steuerung ansteuerbar ist, die die Ventileinrichtung 6 zwischen der Schließstellung und der Offenstellung überführen kann. Zugleich ist eine Überführung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung auch mittels einer in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Ventileinrichtung 6 mit einem pendelartig aufgehängten Ventilelement 10 denkbar.

Bezugszeichenliste

1: Reinigungseinrichtung
2: Reinigungswalze
3: Tankraum
4: Reinigungsmittel
5: Auslassöffnung
6: Ventileinrichtung
7: Reinigungselement
8: Rückstellelement
9: Feder
10: Ventilelement
11: Trägheitskraft
12: Anlagefläche
13: Druckelement
14: Drehachse
15: Längsachse
16: Drehachse
17: Walzenkern
18: Walzenmantel
19: Walzenkörper
20: Oberfläche
21: Außenwand
22: Länge
23: Länge
24: Membran
25: Innenraum
26: Schwerpunkt
27: Ende
28: Länge
29: Laminare Strömung
30: Nut
31: Randabschnitt

Claims

Reinigungseinrichtung (1) zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Reinigung einer Bodenfläche, umfassend mindestens eine drehantreibbare Reinigungswalze (2),
wobei die Reinigungswalze (2) mindestens einen Tankraum (3) zur Unterbringung eines Reinigungsmittels (4) zum Aufbringen auf die zu reinigende Bodenfläche aufweist,

wobei der Tankraum (3) mindestens eine Auslassöffnung (5) zum Auslassen des Reinigungsmittels (4) aus dem Tankraum aufweist,

wobei die Reinigungseinrichtung (1) mindestens eine der Auslassöffnung (5) des Tankraums (3) zugeordnete Ventileinrichtung (6) aufweist,

wobei die Ventileinrichtung (6) zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung überführbar ist,

wobei die Ventileinrichtung (6) die Auslassöffnung (5) des Tankraums (3) in der Offenstellung freigibt, sodass das Reinigungsmittel (4) aus dem Tankraum (3) auslassbar ist, und

wobei die Ventileinrichtung (6) die Auslassöffnung (5) des Tankraums (3) in der Schließstellung verschließt, sodass ein Ausfließen des Reinigungsmittels (4) aus dem Tankraum (3) verhinderbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Ventileinrichtung (6) in Abhängigkeit einer infolge einer Beschleunigung der Reinigungseinrichtung auf die Ventileinrichtung (6) einwirkenden Kraft zwischen der Offenstellung und der Schließstellung überführbar ist, wobei die Beschleunigung der Reinigungseinrichtung (1) durch einen Antrieb der Reinigungseinrichtung bedingt ist.
Reinigungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungswalze (2) mindestens ein Reinigungselement (7) zur Verteilung des Reinigungsmittels (4) auf der Bodenfläche aufweist.
Reinigungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (6) erst bei Einwirken einer Mindestkraft auf die Ventileinrichtung (6) von der Schließstellung in die Offenstellung überführbar ist.
Reinigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (6) mindestens ein Rückstellelement (8) aufweist, mittels dessen die Ventileinrichtung (6) von der Offenstellung in die Schließstellung überführbar ist.
Reinigungseinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (8) eine Feder (9) aufweist.
Reinigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (6) mindestens ein Ventilelement (10) umfasst, wobei das Ventilelement (10) pendelartig an der Reinigungswalze (2) aufgehängt ist und zwischen einer unausgelenkten Stellung und mindestens einer ausgelenkten Stellung überführbar ist, wobei das Ventilelement (10) die Auslassöffnung (5) bei Vorliegen in der unausgelenkten Stellung verschließt und bei Vorliegen in der ausgelenkten Stellung freigibt.
Reinigungseinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (10) infolge einer aus einer Beschleunigung der Reinigungseinrichtung resultierenden, auf das Ventilelement (10) wirkenden Trägheitskraft (11) von der unausgelenkten Stellung in die ausgelenkte Stellung überführbar ist.
Reinigungseinrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (10) mittels des Rückstellelements (8) gegen eine Anlagefläche (12) andrückbar ist, sodass das Ventilelement (10) in der Schließstellung haltbar ist.
Reinigungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (8) ein elastisch verformbares Druckelement (13) sowie ein strömungstechnisch mit dem Druckelement (13) in Verbindung stehendes Druckerzeugungsmittel aufweist, wobei das Druckelement (13) mittels eines von dem Druckerzeugungsmittel bereitgestellten Drucks verformbar ist, wobei das Druckelement (13) bei Vorliegen in einem verformten Zustand einen Druck auf das Ventilelement (10) ausübt, um das Ventilelement (10) gegen die Anlagefläche (12) zu drücken.
Reinigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse (14) des Ventilelements (10) parallel zu einer Längsachse (15) der Reinigungswalze ausgerichtet ist, wobei die Längsachse (15) der Reinigungswalze vorzugsweise zugleich eine Drehachse (16) der Reinigungswalze ausbildet.
Reinigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungswalze (2) einen Walzenkörper (19), umfassend einen Walzenkern (17) und einen den Walzenkern (17) zumindest teilweise umschließenden Walzenmantel (18), aufweist.
Reinigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Vielzahl, vorzugsweise 2 bis 8, von in eine Umfangsrichtung der Reinigungswalze (2) verteilt angeordneter Auslassöffnungen (5) und den Auslassöffnungen (5) jeweils zugeordneten Ventileinrichtungen.
Reinigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (10) bei einer positiven Beschleunigung der Reinigungseinrichtung von der Offenstellung in die Schließstellung überführbar ist und bei einer negativen Beschleunigung der Reinigungseinrichtung von der Schließstellung in die Offenstellung überführbar ist.
Reinigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (10) bei einer negativen Beschleunigung der Reinigungseinrichtung von der Offenstellung in die Schließstellung überführbar ist und bei einer positiven Beschleunigung der Reinigungseinrichtung von der Schließstellung in die Offenstellung überführbar ist.
Reinigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (5) einen langgestreckten Querschnitt aufweist, wobei sich die Auslassöffnung (5) vorzugsweise über eine Länge (28) der Reinigungswalze (2) entlang der Längsachse (15) der Reinigungswalze (2) erstreckt.