EP4238470A1 - Bodenreinigungsgerät mit steuerung einer flüssigkeitszufuhr sowie verfahren - Google Patents

Bodenreinigungsgerät mit steuerung einer flüssigkeitszufuhr sowie verfahren Download PDF

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EP4238470A1
EP4238470A1 EP22160162.8A EP22160162A EP4238470A1 EP 4238470 A1 EP4238470 A1 EP 4238470A1 EP 22160162 A EP22160162 A EP 22160162A EP 4238470 A1 EP4238470 A1 EP 4238470A1
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EP
European Patent Office
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cleaning
control unit
electric motor
cleaning element
liquid
Prior art date
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Pending
Application number
EP22160162.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Richard Hellwig
Johannes Jung
Jens Greving
Viktor Bezsonov
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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Filing date
Publication date
Application filed by Vorwerk and Co Interholding GmbH filed Critical Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority to EP22160162.8A priority Critical patent/EP4238470A1/de
Priority to CN202310199329.4A priority patent/CN116687260A/zh
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    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/06—Control of the cleaning action for autonomous devices; Automatic detection of the surface condition before, during or after cleaning

Definitions

  • the invention relates to a device for cleaning a floor surface, comprising a control unit, a cleaning element for picking up dirt from the floor surface by moving the cleaning element, and an electric motor for moving the cleaning element.
  • the invention also relates to a method.
  • a device for cleaning a surface according to the main claim and a method according to the secondary claim serve to solve the task.
  • Advantageous embodiments result from the dependent claims.
  • a device for cleaning a floor surface comprising a control unit and a movable cleaning element is used to solve the task.
  • a textile can be attached to the cleaning element, with which a surface can be cleaned. Dirt can be removed from a surface by moving the cleaning element.
  • the device includes an electric motor for moving the cleaning element.
  • the electric motor includes a stator and a rotor so that a counter electromotive force can occur.
  • the back electromotive force is the electromotive force created by the rotation of the rotor in a magnetic field. When the motor rotates, energy builds up in the opposite direction to the operating voltage. This is called the back electromotive force.
  • the device comprises a liquid supply device, through which liquid can be supplied to the cleaning element.
  • a liquid supply device through which liquid can be supplied to the cleaning element.
  • it can be a or give several channels through which liquid can flow to the cleaning element. If a textile is attached to the cleaning element, the textile can be moistened by the liquid flowing to the cleaning element. A surface can then be cleaned using the damp textile.
  • textile By textile is meant a sheet of flexible material made by a textile-forming technique such as weaving or knitting.
  • a cloth is an example of a textile.
  • the textile can be a cloth with fibers or threads protruding from its surface in order to be able to absorb dirt better.
  • the liquid supply device can comprise a liquid container, from which liquid can flow to the cleaning element.
  • the liquid supply device can include a pump with which liquid can be pumped to the cleaning element and thus controlled.
  • the liquid supply device can comprise one or more closing means and/or valves, by means of which a liquid supply to the cleaning element can be controlled.
  • the control unit is configured such that power supply to the electric motor is temporarily interrupted during a cleaning operation of a surface. After the power supply is temporarily interrupted, the course of the current intensity is recorded by the control unit during the power supply interruption. The course of the current strength is preferably recorded immediately after the interruption of the power supply.
  • the course of the current intensity depends on the frictional force between the surface to be cleaned and a textile attached to the cleaning element.
  • the control unit can therefore determine a measure of the frictional resistance between a surface to be cleaned and a textile on the basis of the course of the current strength recorded.
  • the frictional resistance depends on the type of textile used, the degree of moisture in the textile and the nature of the surface to be cleaned. By determining the frictional resistance, information about the cleaning cloth, the degree of moisture in the textile and the surface to be cleaned can be obtained be determined. This information can be used to optimize the cleaning process.
  • the control unit may be configured to control the supply of liquid depending on the amount of frictional resistance.
  • the supply of liquid can be controlled in such a way that the frictional resistance and thus the measure of the frictional resistance are kept constant. If a deviation from a specified value for the dimension that increases over time is determined, the supply of liquid is changed in such a way that the specified value is reached again. In this way it can easily be achieved that the degree of moisture in the textile is kept at a constant level.
  • Such an abrupt change in frictional resistance occurs, for example, when the cleaning device changes from a hard floor surface to a carpeted surface.
  • the control device can then be configured in such a way that the liquid supply is stopped if it is recognized in this way that a change to a carpeted surface has been made.
  • the movement speed of the cleaning element can be changed.
  • the moving speed of the cleaning element can be stopped.
  • the cleaning element can be raised to avoid contact with the carpet.
  • the device may comprise a second movable cleaning element, for example in the form of a rotatable roller.
  • the roller can be provided for sweeping up loose particles.
  • the rotational speed of the roller can be changed when a change in floor surface is detected due to a sudden change in frictional resistance. For example, the speed can be increased when a change from a hard floor surface to a carpet is detected in order to optimize cleaning results and/or to optimize energy consumption.
  • the device can include a suction device in order to be able to suck up loose particles.
  • the suction power can be changed if a change in floor surface is detected due to a sudden change in frictional resistance.
  • the suction power can be reduced when a change from a hard floor surface to a carpet is detected in order to optimize cleaning results and/or to optimize energy consumption.
  • a step change can also occur when moving from one hard floor to another hard floor or from one carpet to another carpet. Even with such a change, liquid supply, movement speeds and/or positions of one or more cleaning elements and/or suction power can be adapted to changed surfaces in order to optimize cleaning results and/or energy consumption.
  • Values for typical abrupt changes or for typical frictional resistances can be stored in the control device, for example, in order to identify surfaces by comparison with stored abrupt changes and/or values for typical frictional resistances.
  • Typical abrupt changes and/or values for typical frictional resistances can be stored in an external database, which can be called up by the device via a data connection.
  • the control unit can be configured to change the supply of liquid when the course of the current intensity reaches a predefined threshold value or changes by a predefined threshold value.
  • a deviation from the specified value for the measure does not immediately result in the moisture supply being changed. Instead, the deviation must be large enough to at least reach the threshold. In this configuration, the liquid supply is only changed when there is actually a need for it.
  • control unit is configured in such a way that the liquid is supplied as a function of a period of time ⁇ t from the interruption of the power supply until a predetermined reduced value of the current intensity is reached. If the power supply for the electric motor is interrupted, the magnetic fields of the electric motor are reduced. In addition, the motor continues to rotate due to inertia, with the behavior of the motor differing from that mentioned frictional resistance depends. This influences the course of the current strength.
  • the reduced value can be less than 0.5 A, for example.
  • the reduced value can be 0 A, for example.
  • the control device determines the period of time that elapses before the reduced value is reached. This period of time or this length of time .DELTA.t is then a direct measure of the frictional resistance mentioned if a fixed speed of the motor during operation is assumed. The control device consequently determines a measure for the frictional resistance by determining the stated time period ⁇ t.
  • the control unit can be configured so that the time period ⁇ t is kept constant by controlling the liquid supply. This applies at least in the case that no sudden changes in ⁇ t are detected. If the control unit determines that the time period ⁇ t is changing gradually, the control unit changes the liquid supply in such a way that the original value of the time period ⁇ t is reached again. It can thus be achieved in a technically simple manner that the degree of moisture in a textile is kept at least essentially constant. This applies in any case if the physical properties of the surface to be cleaned do not change, ie the surface to be cleaned is, for example, an unchanging wooden surface or an unchanging plastic surface. The frictional resistance between the textile and the surface to be cleaned then basically only changes due to a change in the degree of moisture in the textile.
  • the length of time ⁇ t that is kept constant can be at least 200 ms and/or at most 800 ms.
  • a period of at least 200 ms is sufficient to determine the degree of moisture in a textile with sufficient accuracy. Also, due to a very short time period ⁇ t of at most 800 ms, the operation is practically not disturbed.
  • the control unit can be set up in such a way that it can carry out a cluster analysis.
  • Cluster analysis is a method for discovering similarity structures in databases. meaning groups of "similar" objects are called clusters.
  • the control device can be set up in such a way that maps with clusters are created in order to obtain knowledge about previously to obtain cleaned surfaces. These findings can be used to optimize future cleaning processes. These findings can be made available to other cleaning devices. These findings can therefore be stored in a database, for example, which other cleaning devices can also access.
  • the cleaning element can be a roller.
  • the cleaning element can be a roller with bristles, ridges or lips projecting from the roller. Bristles, ridges or lips may be made of a flexible material such as flexible plastic. be.
  • the roller can rotate and thus move.
  • the electric motor can rotate the roller.
  • the cleaning element can be a plate.
  • the plate can rotate and thus move.
  • the plate can vibrate and thus move.
  • the electric motor can move the plate in at least one of the aforementioned ways.
  • the cleaning element can have attachment means for a textile.
  • the textile can be attached to the cleaning element, for example, by means of a Velcro fastener.
  • One or more clamping means can hold a textile by clamping.
  • a textile can be held in place by form fit and/or force fit.
  • a textile can be in the form of a hollow cylinder and can be held on a roller in a prestressed state.
  • a textile can have a thickening that can be held in a form-fitting manner by a receptacle for the cleaning element.
  • the control unit can be configured in such a way that the power supply to the electric motor is interrupted at regular intervals, in particular in order to regularly control a liquid supply.
  • the interval can be at least 100 ⁇ s and/or at most 200 ⁇ s. If the interval is 150 ⁇ s, for example, then every 150 ⁇ s the power supply to the electric motor is interrupted. Intervals selected in this way have proven to be useful in order to keep a textile suitably and precisely constantly moist. Very good cleaning results can be achieved in this way. Damage to surfaces made of wood due to a textile that is too wet can, for example, be very reliably avoided in this way.
  • the control unit can be configured in such a way that it signals the selection of a textile, for example via a loudspeaker and/or a display, depending on the measure of the cleaning resistance.
  • the device can include a user interface with an input device in order to be able to enter or select the type of surface to be cleaned.
  • a menu can be displayed from which a surface can be selected, such as a surface made of natural stone or plastic. For example, it can be selected whether the surface to be cleaned is smooth or structured. If the control unit recognizes from the frictional resistance that an unsuitable textile has been selected, the control unit can suggest the use of a different textile.
  • the control unit can be configured in such a way that it detects too high or too low frictional resistances and then suggests the use of a textile selected by the control unit.
  • the control unit can be configured in such a way that it can automatically detect the nature of a surface to be cleaned based on the frictional resistance and/or with the help of one or more additional sensors. After recognition, the use of a selected textile can be suggested by the control unit.
  • the device may comprise an attachment for a vacuum cleaner or be an attachment for a vacuum cleaner.
  • the device can be a vacuum cleaner, which can also be used to wipe with a damp cloth.
  • the control unit may be configured to provide electric power to the electric motor to rotate the cleaning member at a target speed.
  • the speed of the electric motor and thus the speed of the cleaning element can be kept approximately constant with the aid of speed control.
  • the dirt on the floor surface is picked up by the motor-driven cleaning element, in particular a rotating cleaning roller, preferably by removing dirt on the floor surface from the cleaning element and a textile attached thereto is moved in the direction of a suction opening of the device. The dirt is then sucked in from the suction opening.
  • the motor-driven cleaning element in particular a rotating cleaning roller, preferably by removing dirt on the floor surface from the cleaning element and a textile attached thereto is moved in the direction of a suction opening of the device. The dirt is then sucked in from the suction opening.
  • control unit comprises a processor and a memory with a computer program code, i.e. instructions that can be stored in the memory.
  • the processor, memory and computer program code are configured to perform a multi-step method.
  • the device for cleaning a floor surface is preferably a vacuum cleaner, for example a canister vacuum cleaner with a handle for movement by a user or a corresponding combination of a base part of a vacuum cleaner and an attachment attached to the base part.
  • the device is an attachment for a base unit, with the base unit forming a functional suction polisher or suction wiper together with the attachment.
  • the device is a canister vacuum cleaner with a wiping function, ie a suction wiper
  • the device or an attachment of the device preferably includes a cleaning roller.
  • the device or an attachment of the device comprises a polishing pad.
  • a data interface can be provided between the attachment and the base unit in order to exchange information or commands between the base unit and the attachment.
  • the base unit can then include the control unit.
  • the device can be part of a vacuum robot that can also wipe with a damp cloth.
  • the robotic vacuum cleaner can comprise a plate-shaped cleaning element to which liquid can be supplied and to which a textile can be attached.
  • the vacuum robot can have a roller to pick up loose dirt.
  • the device preferably includes an operator interface that allows the user to set various modes of operation.
  • the operator interface allows the device to be turned on and off.
  • the user interface allows switching between manual operation and automatic operation. In automatic mode, for example, a liquid supply is then automatically controlled.
  • An attachment is in particular a separate functional component (e.g. of a vacuum polisher or vacuum wiper) which can typically be connected to a base device, in particular a vacuum polisher or vacuum wiper, via a mechanical and/or electrical connection.
  • a suction opening of the attachment can be connected in a fluid-tight manner to a suction line of the base unit. Fluid-tight means that, for example, air can be sucked in by a fan in the base unit with a sufficiently low loss of performance via the suction opening of the attachment, so that a floor surface can be cleaned.
  • the electric motor for driving the cleaning element is arranged in the attachment.
  • the same basic device can form a suction polisher or a suction wiper, depending on the type of attachment.
  • a base unit comprises a fan for sucking in air, which is sucked in via the attachment from the ground surface and directed to the base unit, which is or can be connected to the attachment.
  • the base unit includes a filter chamber.
  • the blower transports the dirt sucked in from the floor surface through a suction line to the filter chamber.
  • the dirt is separated and collected in the filter chamber, in particular with the help of a filter or dust filter bag.
  • the filter chamber can preferably be detached in order to remove the collected dirt or to change a dust filter bag.
  • the base unit can include a liquid container from which liquid can reach the cleaning element via one or more channels.
  • the attachment can include a liquid container, from which liquid can reach the cleaning element via one or more channels.
  • the robot can have the suction opening, the electric motor, the cleaning element and the control device.
  • the vacuum robot includes the liquid supply device, a blower, a suction line and/or a filter chamber.
  • the electric motor drives the cleaning element, preferably via a thread.
  • the electric motor drives a cleaning roller to rotate about a roller axis oriented parallel to the underside of the device and/or parallel to the floor surface.
  • the electric motor drives for that cleaning element does not turn on a blower.
  • a fan is driven by a separate fan motor.
  • An axis of rotation of a cleaning element, in particular a roller axis of a cleaning roller runs transversely to a feed direction in which the device is moved or moves autonomously.
  • a cleaning roller is in particular a brush roller with a plurality of brushes which protrude radially from the cylindrical roller.
  • the brushes or bristles allow dirt, ie fine dust, dust and/or coarse material, to be better transported and/or detached from the floor.
  • the cleaning roller is designed in particular as a hollow-cylindrical body and/or is preferably arranged within a suction chamber.
  • a suction space can be formed between the underside and the floor surface by means of sealing lips, with the suction opening being arranged inside the suction space in order to suck air out of this suction space, so that the pressure inside the suction space is low compared to the ambient pressure.
  • the sealing lips extend from the underside of the attachment to the ground surface.
  • a hard floor surface corresponds, for example, to the surface quality of tiled, laminate or parquet floors, in particular in accordance with IEC 62885-2:2016.
  • a carpet surface corresponds e.g. to the surface finish of the Wilton carpet, in particular BIC3 according to the IEC 62885 standard (e.g. based on a classification of 1 to 5) or according to IEC 62885-2:2016, Annex C.1 - Wilton Carpet.
  • the electric motor is a DC motor.
  • a rotor rotates relative to a stator due to the forces of attraction and repulsion that several magnetic fields exert on each other (Lorentz force).
  • the rotor moves a shaft that transmits a torque, in particular via a gear, to the cleaning roller.
  • the stator may include a permanent magnet or electrical coils with windings.
  • the rotor may include electrical coils with windings or a permanent magnet. Continuous rotation is achieved by varying the current flow through the coils as the rotor rotates relative to the stator.
  • a stator is a fixed, magnetic part of an electric motor. In particular, the stator is firmly connected to a motor housing.
  • a rotor is a rotating, magnetically acting part of an electric motor that rotates a shaft.
  • the electric motor is preferably a brushed motor or a DC motor with a brush, also known as a BDC motor.
  • the stator then surrounds an internal rotor.
  • the stator is internal and the rotor rotates around the stator.
  • the rotor includes an armature and coils.
  • the armature is preferably an iron core of the rotor around which the coils of the rotor are wound to form at least pole shoes.
  • a pole shoe is a bulge in the iron core that is intended to concentrate the magnetic field at this point.
  • a commutator is provided in a brush electric motor to reverse the direction of current in the coils depending on the rotational position.
  • a commutator in particular a disk, has electrical connections in the form of ring-segment-like sections of the disk, each of which is electrically connected to a coil.
  • a brush is used to electrically connect an electrical circuit to terminals on the rotating disk.
  • the electric motor can be a brushless DC motor.
  • An iron core wrapped with winding wire forms a coil.
  • the iron core is preferably made from stacked metal sheets, which are preferably electrically insulated from one another.
  • the stator includes the iron core.
  • the rotor includes the iron core with the coil wound around it.
  • the electric motor is preferably designed as an internal rotor motor.
  • the electric motor is a reluctance motor, in particular with a stationary coil as the stator and a rotating iron as the rotor, which preferably has a gear-like shape with radially extending projections for forming pole teeth.
  • the figure 1 shows a schematic representation of a device 1 for cleaning a floor surface 2.
  • the floor surface 2 has a first area with the surface texture of a hard floor surface 3 and an adjoining, second area with the surface texture of a carpeted floor surface 4.
  • the device 1 comprises a housing 5 with a semi-cylindrical tunnel 6. Inside the tunnel 6 there is a cleaning roller 7 as a cleaning element. During operation, the cleaning roller 7 can rotate about the roller axis 8 in the direction indicated by the arrow. The cleaning roller 7 can contact the floor surface 2 . A textile can be attached to the cleaning roller 7 in the form of a cylinder.
  • the rotating cleaning roller 7 transports dirt from the floor surface 2 in the direction of a 1 covered suction opening, which is present at the end of a suction channel 9 of the device 1.
  • the suction channel 9 can be connected to a base unit (not shown) via a connection 10 .
  • the base unit can include a fan 11 for sucking in air.
  • the device 1 comprises a channel 12 through which liquid can be conducted to the cleaning roller 7 .
  • a textile attached to the cleaning roller can be moistened in order to be able to wipe with a damp cloth.
  • the device 1 and/or a base unit for the device 1 can have a user interface 13 .
  • the user interface 13 can be used to select between an automatic mode and a manual mode.
  • automatic mode for example, a liquid supply via channel 12 can be regulated automatically.
  • manual mode a liquid supply can be set manually.
  • a control unit 14 can control the power supply of the electric motor 15 and the liquid supply.
  • the control unit 14 has access to information about the amperage and voltage present at the electric motor 15 .
  • the control unit 14 and/or the electric motor 15 can be located inside the housing 5 .
  • the control unit 14 and/or the electric motor 15 can be arranged outside the housing 5, for example in the said base part.
  • the device 1 can, for example, be moved manually in the direction of arrow 16 for cleaning.
  • the device 1 of 1 can be part of a vacuum cleaner or for a vacuum cleaner.
  • the device 1 can be an attachment for a vacuum cleaner.
  • the figure 2 shows a diagram of a current intensity I over a period of time t. It is the current flow of the electric motor 15 of the 1 .
  • the diagram shows a first current curve 17 (shown with a solid line) and a second current curve 18 (shown with a dashed line), each showing a current intensity curve before the interruption 19 of the power supply to the electric motor 15 .
  • the amperage of the power supply is set in particular by the control unit 14 in such a way that a target speed of the cleaning element 7 is reached. If a gear with a transmission ratio not equal to 1 is used, a target speed of the rotor differs from the target speed of the cleaning element 7.
  • the supplied amperage of the first current waveform 17 is provided in particular for cleaning a carpeted floor 4 and is on average higher than the supplied amperage of the second current waveform 18 which is provided in particular for cleaning a hard floor 3 .
  • the current falls, which is shown by the current curve 20 .
  • the length of time ⁇ t from the interruption 19 until a predefined, reduced value is reached or fallen below, here zero amperes, is measured.
  • the time duration ⁇ t is measured up to a specified value (here, for example, 0 A).
  • This length of time ⁇ t is a measure of the frictional resistance that occurs between the cleaning element 7 or the textile attached to it and the hard floor surface 3 or the carpeted floor surface 4 . If the hard floor surface 3 is cleaned, for example the liquid supply to the cleaning element 7 is controlled in such a way that the value ⁇ t 2 is approximately maintained. If a sudden increase to the value ⁇ t 1 is detected, the liquid supply is interrupted, for example. In addition, in the case of a sudden increase, the speed of movement of the cleaning element 7 and/or the suction power can be suitably changed in order to optimize the cleaning process.
  • a map can be created electronically by cluster analysis, in which the position of hard floor surface 3 and carpet surface 4 is stored.

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  • Nozzles For Electric Vacuum Cleaners (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Reinigen einer Oberfläche (2) umfassend eine Steuerungseinheit (14), ein bewegliches Reinigungselement (7) zum Aufnehmen eines Reinigungstuchs, einen Elektromotor (15) zum Bewegen des Reinigungselements (7) und eine Flüssigkeitszuführeinrichtung (12) für die Zufuhr einer Flüssigkeit zu dem Reinigungselement (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (14) so konfiguriert ist, dass während eines Reinigungsvorgangs der Oberfläche (2) eine Stromversorgung des Elektromotors (15) vorübergehend unterbrochen wird und die Steuerungseinheit (14) nach der Unterbrechung anhand eines erfassten Stromstärkenverlaufs (20) des Elektromotors (15) ein Maß für einen Reibungswiderstand ermittelt.Es kann so beispielsweise die Flüssigkeitszufuhr zu einem Reinigungstuch gesteuert werden, um den Feuchtigkeitsgrad des Reinigungstuchs automatisiert konstant zu halten.Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen einer Bodenoberfläche umfassend eine Steuerungseinheit, ein Reinigungselement zum Aufnehmen von Schmutz von der Bodenoberfläche durch ein Bewegen des Reinigungselements und einen Elektromotor zum Bewegen des Reinigungselementes. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren.
  • Es gibt Bodenreinigungsgeräte, die mit komplexen Systemen zur Ermittlung der Bodenbeschaffenheit und Bodenerkennung ausgestattet sind. Beispiele hierfür sind in den Druckschriften DE102007021299A1 und EP3000374A1 beschrieben.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte, insbesondere einfachere Lösung bereitzustellen.
  • Zur Lösung der Aufgabe dient eine Vorrichtung zum Reinigen einer Oberfläche gemäß dem Hauptanspruch sowie ein Verfahren gemäß dem Nebenanspruch. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Zur Lösung der Aufgabe dient eine Vorrichtung zum Reinigen einer Bodenoberfläche umfassend eine Steuerungseinheit und ein bewegliches Reinigungselement. An dem Reinigungselement kann ein Textil angebracht werden, mit dem eine Oberfläche gereinigt werden kann. Durch Bewegen des Reinigungselements kann Schmutz von einer Oberfläche entfernt werden.
  • Die Vorrichtung umfasst einen Elektromotor zum Bewegen des Reinigungselementes. Der Elektromotor umfasst einem Stator und einen Rotor, so dass eine gegenelektromotorische Kraft auftreten kann. Die gegenelektromotorische Kraft ist die elektromotorische Kraft, die durch die Rotation des Rotors in einem magnetischen Feld entsteht. Dreht sich der Motor, so baut sich eine entgegen der Betriebsspannung gerichtete Energie auf. Diese wird gegenelektromotorische Kraft genannt.
  • Die Vorrichtung umfasst eine Flüssigkeitszuführeinrichtung, durch die Flüssigkeit dem Reinigungselement zugeführt werden kann. Es kann also beispielsweise ein oder mehrere Kanäle geben, durch die hindurch Flüssigkeit zum Reinigungselement strömen kann. Ist ein Textil an dem Reinigungselement angebracht, so kann das Textil durch die zum Reinigungselement strömende Flüssigkeit befeuchtet werden. Es kann dann eine Oberfläche mithilfe des feuchten Textils gereinigt werden.
  • Mit Textil ist ein flächiges Gebilde aus flexiblem Material gemeint, das durch eine textilbildende Technik wie zum Beispiel Weben oder Stricken hergestellt worden ist. Ein Tuch ist ein Beispiel für ein Textil. Das Textil kann ein Tuch mit von seiner Oberfläche abstehenden Fasern oder Fäden sein, um verbessert Schmutz aufnehmen zu können.
  • Die Flüssigkeitszuführeinrichtung kann einen Flüssigkeitsbehälter umfassen, von dem aus Flüssigkeit zum Reinigungselement fließen kann. Die Flüssigkeitszuführeinrichtung kann eine Pumpe umfassen, mit der Flüssigkeit zum Reinigungselement gepumpt und damit gesteuert werden kann. Die Flüssigkeitszuführeinrichtung kann ein oder mehrere Schließmittel und/oder Ventile umfassen, durch die eine Flüssigkeitszufuhr zum Reinigungselement gesteuert werden kann.
  • Die Steuerungseinheit ist so konfiguriert, dass während eines Reinigungsvorgangs einer Oberfläche eine Stromversorgung des Elektromotors vorübergehend unterbrochen wird. Nach der vorübergehenden Unterbrechung der Stromversorgung wird der Verlauf der Stromstärke von der Steuerungseinheit während der Unterbrechung der Stromversorgung erfasst. Vorzugsweise erfolgt die Erfassung des Verlaufs der Stromstärke unmittelbar im Anschluss an die Unterbrechung der Stromversorgung.
  • Der Verlauf der Stromstärke hängt während des Reinigungsbetriebs von der Reibungskraft zwischen der zu reinigenden Oberfläche und einem an dem Reinigungselement angebrachten Textil ab. Die Steuerungseinheit kann daher aufgrund des erfassten Verlaufs der Stromstärke ein Maß für den Reibungswiderstand zwischen einer zu reinigenden Oberfläche und einem Textil ermitteln.
  • Der Reibungswiderstand hängt von der Art des verwendeten Textils, dem Feuchtegrad des Textils sowie der Oberflächenbeschaffenheit der zu reinigenden Oberfläche ab. Durch Ermittlung des Reibungswiderstands können also Informationen zum Reinigungstuch, zum Feuchtegrad des Textils sowie zur zu reinigenden Oberfläche ermittelt werden. Diese Informationen können für eine Optimierung des Reinigungsvorgangs genutzt werden.
  • Die Steuerungseinheit kann so konfiguriert sein, dass die Zufuhr von Flüssigkeit in Abhängigkeit von dem Maß für den Reibungswiderstand gesteuert wird. Insbesondere kann die Zufuhr von Flüssigkeit so gesteuert werden, dass der Reibungswiderstand und damit das Maß für den Reibungswiderstand konstant gehalten wird. Wird also eine mit der Zeit zunehmende Abweichung von einem vorgegebenen Wert für das Maß ermittelt, so wird die Zufuhr von Flüssigkeit so verändert, dass der vorgegebene Wert wieder erreicht wird. Es kann so auf einfache Weise erreicht werden, dass der Feuchtigkeitsgrad des Textils auf einem konstanten Niveau gehalten wird.
  • Ändert sich der Reibungswiderstand nicht allmählich, sondern sprunghaft und damit auch das Maß für den Reibungswiderstand sprunghaft, so kann dadurch ein Wechsel der Oberfläche detektiert werden.
  • Eine solche sprunghafte Änderung des Reibungswiderstands tritt beispielsweise dann auf, wenn das Reinigungsgerät von einer Hartfußbodenoberfläche auf eine Teppichoberfläche wechselt. Die Steuerungseinrichtung kann dann so konfiguriert sein, dass die Flüssigkeitszufuhr gestoppt wird, wenn auf diese Weise erkannt wird, dass auf eine Teppichoberfläche gewechselt wurde. Ergänzend kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Reinigungselements geändert werden. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Reinigungselements kann gestoppt werden. Das Reinigungselement kann angehoben werden, um einen Kontakt mit dem Teppich zu vermeiden.
  • Die Vorrichtung kann ein zweites bewegbares Reinigungselement so zum Beispiel in Form einer drehbaren Walze umfassen. Die Walze kann für ein Aufkehren von losen Partikeln vorgesehen sein. Die Drehgeschwindigkeit der Walze kann geändert werden, wenn ein Wechsel einer Fußbodenoberfläche aufgrund einer sprunghaften Änderung des Reibungswiderstands detektiert wird. Beispielsweise kann die Drehzahl erhöht werden, wenn ein Wechsel von einer Hartfußbodenoberfläche zu einem Teppich detektiert wird, um so Reinigungsergebnisse zu optimieren und/ oder den Energieverbrauch zu optimieren.
  • Die Vorrichtung kann eine Saugeinrichtung umfassen, um lose Partikel aufsaugen zu können. Die Saugleistung kann geändert werden, wenn ein Wechsel einer Fußbodenoberfläche aufgrund einer sprunghaften Änderung des Reibungswiderstands detektiert wird. Beispielsweise kann die Saugleistung reduziert werden, wenn ein Wechsel von einer Hartfußbodenoberfläche zu einem Teppich detektiert wird, um so Reinigungsergebnisse zu optimieren und/ oder den Energieverbrauch zu optimieren.
  • Eine sprunghafte Änderung kann auch dann auftreten, wenn von einem Hartboden auf einen anderen Hartboden gewechselt wird oder von einem Teppich auf einen anderen Teppich. Auch bei einem solchen Wechsel können Flüssigkeitszufuhr, Bewegungsgeschwindigkeiten und/oder Positionen von ein oder mehreren Reinigungselementen und/oder Saugleistungen an geänderte Oberflächen angepasst werden, um so Reinigungsergebnisse und/oder Energieverbräuche zu optimieren.
  • Werte für typische sprunghafte Änderungen oder für typische Reibungswiderstände können beispielsweise in der Steuerungseinrichtung gespeichert sein, um durch Vergleich mit gespeicherten sprunghaften Änderungen und/oder Werten für typische Reibungswiderstände Oberflächen zu erkennen. Typische sprunghafte Änderungen und/oder Werte für typische Reibungswiderstände können in einer externen Datenbank gespeichert sein, die von der Vorrichtung über eine Datenverbindung abgerufen werden können.
  • Die Steuerungseinheit kann so konfiguriert sein, dass die Zufuhr von Flüssigkeit geändert wird, wenn der Verlauf der Stromstärke einen vordefinierten Schwellwert erreicht oder sich um einen vordefinierten Schwellwert ändert. Eine Abweichung vom vorgegebenen Wert für das Maß hat also nicht sofort zur Folge, dass die Feuchtigkeitszufuhr geändert wird. Stattdessen muss die Abweichung so groß sein, dass der Schwellwert wenigstens erreicht wird. Die Flüssigkeitszufuhr wird bei dieser Ausgestaltung nur dann geändert, wenn tatsächlich Bedarf dafür besteht.
  • In einer Ausgestaltung ist die Steuerungseinheit so konfiguriert, dass die Flüssigkeitszufuhr in Abhängigkeit von einer Zeitdauer Δt von der Unterbrechung der Stromversorgung bis zum Erreichen eines vorgegebenen reduzierten Wertes der Stromstärke erfolgt. Wird die Stromversorgung für den Elektromotor unterbrochen, so bauen sich Magnetfelder des Elektromotors ab. Außerdem dreht sich der Motor trägheitsbedingt weiter, wobei das Verhalten des Motors von dem genannten Reibungswiderstand abhängt. Dies beeinflusst den Verlauf der Stromstärke. Es gibt bei dieser Ausführungsform einen vorgegebenen reduzierten Wert der Stromstärke. Der Wert ist reduziert, weil der Wert geringer ist als der Wert der Stromstärke während der Stromzufuhr zum Motor. Der reduzierte Wert kann beispielweise kleiner als 0,5 A sein. Der reduzierte Wert kann beispielsweise 0 A sein. Es wird dann von der Steuerungseinrichtung der Zeitraum ermittelt, der vergeht, bis der reduzierte Wert erreicht ist. Dieser Zeitraum bzw. diese Zeitdauer Δt ist dann ein unmittelbares Maß für den genannten Reibungswiderstand, wenn von einer festgelegten Drehzahl des Motors während des Betriebs ausgegangen wird. Die Steuerungseinrichtung ermittelt folglich durch Ermittlung der genannten Zeitdauer Δt ein Maß für den Reibungswiderstand.
  • Die Steuerungseinheit kann so konfiguriert sein, dass die Zeitdauer Δt durch Steuerung der Flüssigkeitszufuhr konstant gehalten wird. Dies gilt zumindest für den Fall, dass keine sprunghaften Änderungen von Δt detektiert werden. Stellt die Steuerungseinheit fest, dass die Zeitdauer Δt sich allmählich verändert, so ändert die Steuerungseinheit die Flüssigkeitszufuhr derart, dass der ursprüngliche Wert der Zeitdauer Δt wieder erreicht wird. Es kann so auf technisch einfache Weise erreicht werden, dass der Feuchtigkeitsgrad eines Textils zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird. Dies gilt jedenfalls dann, wenn die physikalischen Eigenschaften der zu reinigenden Oberfläche sich nicht ändern, also die zu reinigende Oberfläche beispielsweise eine sich nicht ändernde Holzoberfläche oder eine sich nicht ändernde aus Kunststoff bestehende Oberfläche ist. Der Reibungswiderstand zwischen Textil und zu reinigender Oberfläche ändert sich dann grundsätzlich nur aufgrund einer Änderung des Feuchtigkeitsgrads des Textils.
  • Die Zeitdauer Δt, die konstant gehalten wird, kann mindestens 200 ms und/oder höchstens 800 ms betragen. Ein Zeitraum von mindestens 200 ms reicht aus, um den Feuchtigkeitsgrad eines Textils hinreichend genau ermitteln zu können. Auch wird der Betrieb aufgrund einer sehr kurzen Zeitdauer Δt von höchstens 800 ms praktisch nicht gestört.
  • Die Steuerungseinheit kann so eingerichtet sein, dass diese eine Clusteranalyse durchführen kann. Mit Clusteranalyse ist ein Verfahren zur Entdeckung von Ähnlichkeitsstrukturen in Datenbeständen. gemeint Gruppen von "ähnlichen" Objekten werden als Cluster bezeichnet. Die Steuerungseinrichtung kann so eingerichtet sein, dass Karten mit Clustern erstellt werden, um so Erkenntnisse über bereits zuvor gereinigte Oberflächen zu gewinnen. Diese Erkenntnisse können zur Optimierung von zukünftigen Reinigungsvorgängen genutzt werden. Diese Erkenntnisse können anderen Reinigungsgeräten zur Verfügung gestellt werden. Diese Erkenntnisse können daher beispielsweise in einer Datenbank gespeichert werden, auf die auch andere Reinigungsgeräte zugreifen können.
  • Das Reinigungselement kann eine Walze sein. Das Reinigungselement kann eine Walze mit von der Walze abstehenden, Borsten, Stegen oder Lippen sein. Borsten, Stege oder Lippen können aus einem biegsamen Material wie zum Beispiel biegsamen Kunststoff bestehen. sein. Die Walze kann beispielsweise rotieren und sich so bewegen. Der Elektromotor kann die Walze drehen.
  • Das Reinigungselement kann eine Platte sein. Die Platte kann beispielsweise rotieren und sich so bewegen. Die Platte kann beispielsweise vibrieren und sich so bewegen. Der Elektromotor kann die Platte in zumindest einer der vorgenannten Weisen bewegen.
  • Das Reinigungselement kann Befestigungsmittel für ein Textil aufweisen. Das Textil kann beispielsweise durch einen Klettverschluss an dem Reinigungselement befestigt werden. Es können ein oder mehrere Klemmmittel als Befestigungsmittel für das Textil vorhanden sein. Ein oder mehrere Klemmmittel können ein Textil durch Einklemmen halten. Ein Textil kann durch Formschluss und/oder Kraftschluss gehalten werden. So kann ein Textil hohlzylinderförmig sein und in einem vorgespannten Zustand auf einer Walze gehalten werden. Ein Textil kann eine Verdickung aufweisen, die durch eine Aufnahme des Reinigungselements formschlüssig gehalten werden kann.
  • Die Steuerungseinheit kann so konfiguriert sein, dass in einem regelmäßigen Intervall die Stromversorgung zum Elektromotor unterbrochen wird, insbesondere um regelmäßig eine Flüssigkeitszufuhr zu steuern. Das Intervall kann mindestens 100 µs und/oder höchstens 200 µs betragen. Beträgt das Intervall beispielsweise 150 µs, dann wird alle 150 µs die Stromversorgung für den Elektromotor unterbrochen. Derart ausgewählte Intervalle haben sich als zweckmäßig herausgestellt, um ein Textil geeignet genau gleichbleibend feucht zu halten. Es lassen sich so sehr gute Reinigungsergebnisse erzielen. Beschädigungen von aus Holz gebildeten Oberflächen aufgrund eines zu nassen Textils lassen sich beispielsweise so sehr zuverlässig vermeiden.
  • Die Steuerungseinheit kann so konfiguriert sein, dass diese die Auswahl eines Textils beispielsweise über einen Lautsprecher und/oder ein Display in Abhängigkeit von dem Maß für den Reinigungswiderstand signalisiert. Beispielsweise kann die Vorrichtung eine Benutzerschnittstelle mit einer Eingabeeinrichtung umfassen, um die Art der zu reinigenden Oberfläche eingeben oder auswählen zu können. Beispielsweise kann ein Menu angezeigt werden, aus dem eine Oberfläche ausgewählt werden kann, so zum Beispiel eine aus Naturstein oder Kunststoff gebildete Oberfläche. Beispielsweise kann ausgewählt werden, ob die zu reinigende Oberfläche glatt oder strukturiert ist. Erkennt die Steuerungseinheit aufgrund des Reibungswiderstands, dass ein ungeeignetes Textil ausgewählt worden ist, so kann die Steuerungseinheit die Verwendung eines anderen Textils vorschlagen.
  • Die Steuerungseinheit kann so konfiguriert sein, dass diese zu hohe oder zu niedrige Reibungswiderstände erkennt und dann die Verwendung eines von der Steuerungseinheit ausgewählten Textils vorschlägt.
  • Die Steuerungseinheit kann so konfiguriert sein, dass diese automatisiert die Beschaffenheit einer zu reinigenden Oberfläche aufgrund des Reibungswiderstands und/oder mithilfe von ein oder mehreren weiteren Sensoren erkennen kann. Nach einem Erkennen kann von der Steuerungseinheit die Verwendung eines ausgewählten Textils vorgeschlagen werden.
  • Die Vorrichtung kann ein Vorsatzgerät für einen Staubsauger umfassen oder ein Vorsatzgerät für einen Staubsauger sein. Die Vorrichtung kann ein Staubsauger sein, mit dem auch feucht gewischt werden kann.
  • Die Steuerungseinheit kann so konfiguriert sein, dass der Elektromotor mit elektrischem Strom für ein Rotieren des Reinigungselements mit einer Soll-Drehzahl versorgt wird. Die Drehzahl des Elektromotors und damit die Drehzahl des Reinigungselements kann mithilfe einer Drehzahl-Regelung näherungsweise konstant gehalten werden.
  • Das Aufnehmen von Schmutz von der Bodenoberfläche durch das motorisch bewegte Reinigungselement, insbesondere einer rotierenden Reinigungswalze, erfolgt bevorzugt, indem Schmutz auf der Bodenoberfläche von dem Reinigungselement und einem daran befestigten Textil in Richtung einer Saugöffnung der Vorrichtung bewegt wird. Der Schmutz wird dann von der Saugöffnung eingesaugt.
  • Vorzugsweise umfasst die Steuerungseinheit einen Prozessor und einen Speicher mit einem Computer-Programm-Code, d.h. auf dem Speicher speicherbare Befehle. Der Prozessor, der Speicher und der Computer-Programm-Code sind so konfiguriert, dass ein Verfahren mit mehreren Verfahrensschritten durchgeführt werden kann.
  • Die Vorrichtung zum Reinigen einer Bodenoberfläche ist bevorzugt ein Staubsauger, also beispielsweise ein Bodenstaubsauger mit einem Stiel zum Bewegen durch einen Benutzer oder eine entsprechende Kombination eines Basisteils eines Staubsaugers und einem an dem Basisteil angebrachtem Vorsatzgerät. In einer Ausgestaltung ist die Vorrichtung ein Vorsatzgerät für ein Basisgerät, wobei das Basisgerät gemeinsam mit dem Vorsatzgerät einen funktionsfähigen Saugpolierer oder Saugwischer bildet. Wenn die Vorrichtung ein Bodenstaubsauger mit Wischfunktion, also ein Saugwischer, ist, umfasst die Vorrichtung oder ein Vorsatzgerät der Vorrichtung vorzugsweise eine Reinigungswalze. Wenn die Vorrichtung ein Saugpolierer ist, umfasst die Vorrichtung oder ein Vorsatzgerät der Vorrichtung beispielsweise eine Polierscheibe.
  • Insbesondere kann eine Datenschnittstelle zwischen dem Vorsatzgerät und dem Basisgerät vorgesehen werden, um Informationen oder Kommandos zwischen dem Basisgerät und dem Vorsatzgerät auszutauschen. Das Basisgerät kann dann die Steuerungseinheit umfassen.
  • Die Vorrichtung kann Teil eines Saugroboters sein, der auch feucht wischen kann. Der Saugroboter kann ein plattenförmiges Reinigungselement umfassen, dem Flüssigkeit zugeführt und an dem ein Textil angebracht werden kann. Zusätzlich kann der Saugroboter eine Walze aufweisen, um losen Schmutz aufnehmen zu können.
  • Die Vorrichtung umfasst bevorzugt eine Bedienerschnittstelle, die es dem Benutzer erlaubt, verschiedene Betriebsmodi einzustellen. In einer Ausgestaltung erlaubt die Bedienerschnittstelle, die Vorrichtung ein- und auszuschalten. In einer Ausgestaltung erlaubt die Bedienerschnittstelle, zwischen einem Manuell-Betrieb und einem Automatik-Betrieb zu wechseln. Im Automatik-Betrieb wird dann beispielsweise eine Flüssigkeitszufuhr automatisiert gesteuert.
  • Ein Vorsatzgerät ist insbesondere eine separate Funktionskomponente (z.B. eines Saugpolierers oder Saugwischers), die typischerweise über einen mechanischen und/oder elektrischen Anschluss mit einem Basisgerät, insbesondere eines Saugpolierers oder Saugwischers, verbunden werden kann. Eine Saugöffnung des Vorsatzgerätes kann fluiddicht mit einer Saugleitung des Basisgeräts verbunden werden oder sein. Fluiddicht bedeutet, dass z.B. Luft durch ein im Basisgerät befindliches Gebläse mit hinreichend geringem Leistungsverlust über die Saugöffnung des Vorsatzgeräts angesaugt werden kann, sodass eine Bodenoberfläche gereinigt werden kann. Insbesondere ist der Elektromotor zum Antreiben des Reinigungselements im Vorsatzgerät angeordnet. Insbesondere kann dasselbe Basisgerät in Abhängigkeit von der Art des Vorsatzgerätes einen Saugpolierer oder Saugwischer bilden.
  • Insbesondere umfasst ein Basisgerät ein Gebläse zum Ansaugen von Luft, die über das Vorsatzgerät von der Bodenoberfläche angesaugt und an das Basisgerät geleitet wird, das an das Vorsatzgerät angeschlossen ist oder werden kann. Insbesondere umfasst das Basisgerät eine Filterkammer. Das Gebläse befördert den eingesaugten Schmutz von der Bodenoberfläche durch eine Saugleitung zur Filterkammer. In der Filterkammer wird der Schmutz abgesondert und gesammelt, insbesondere mithilfe eines Filters oder eines Staubfilterbeutels. Bevorzugt kann die Filterkammer gelöst werden, um den gesammelten Schmutz zu entfernen oder einen Staubfilterbeutel zu wechseln. Das Basisgerät kann einen Flüssigkeitsbehälter umfassen, von dem aus Flüssigkeit über ein oder mehrere Kanäle zum Reinigungselement gelangen kann. Das Vorsatzgerät kann einen Flüssigkeitsbehälter umfassen, von dem aus Flüssigkeit über ein oder mehrere Kanäle zum Reinigungselement gelangen kann.
  • Wenn die Vorrichtung ein Saug- und Wischroboter ist, so kann der Roboter die Saugöffnung, den Elektromotor, das Reinigungselement und die Steuerungseinrichtung aufweisen. Zusätzlich umfasst der Saugroboter die Flüssigkeitszuführeinrichtung, ein Gebläse, eine Saugleitung und/oder eine Filterkammer.
  • Der Elektromotor treibt das Reinigungselement an, bevorzugt über ein Gewinde. Insbesondere treibt der Elektromotor eine Reinigungswalze für ein Rotieren um eine Walzenachse an, die parallel zur Unterseite der Vorrichtung und/oder parallel zur Bodenoberfläche orientiert ist. Vorzugsweise treibt der Elektromotor für das Reinigungselement nicht ein Gebläse an. Insbesondere wird ein Gebläse durch einen separaten Gebläse-Motor angetrieben. Eine Rotationsachse eines Reinigungselements, insbesondere eine Walzenachse einer Reinigungswalze, verläuft quer zu einer Vorschubrichtung, in die die Vorrichtung bewegt wird oder sich autonom bewegt.
  • Eine Reinigungswalze ist insbesondere eine Borstenwalze mit einer Vielzahl von Bürsten, die radial an der zylinderförmigen Walze hervorstehen. Durch die Bürsten oder Borsten kann Schmutz, also Feinstaub, Staub und/oder Grobgut, verbessert transportiert und/oder aus dem Boden herausgelöst werden. Die Reinigungswalze ist insbesondere als ein hohlzylindrischer Körper ausgestaltet und/oder vorzugsweise innerhalb eines Saugraumes angeordnet. Ein Saugraum kann mithilfe von Dichtlippen zwischen der Unterseite und der Bodenoberfläche gebildet werden, wobei die Saugöffnung innerhalb des Saugraumes angeordnet ist, um Luft aus diesem Saugraumes abzusaugen, damit innerhalb des Saugraumes ein geringer Druck im Vergleich zum Umgebungsdruck herrscht. Die Dichtlippen erstrecken sich dazu von der Unterseite des Vorsatzgerätes bis zur Bodenoberfläche.
  • Eine Hartbodenoberfläche entspricht z.B. der Oberflächenbeschaffenheit von Fliesenboden, Laminat- oder Parkettboden, insbesondere gemäß IEC 62885-2:2016. Eine Teppichbodenoberfläche entspricht z.B. der Oberflächenbeschaffenheit von dem Teppich Wilton, insbesondere BIC3 gemäß Norm IEC 62885 (z.B. basierend auf einer Einstufung in 1 bis 5) oder gemäß IEC 62885-2:2016, Annex C.1 - Wilton Carpet.
  • Insbesondere ist der Elektromotor ein Gleichstrommotor. Durch Anziehungs- und Abstoßungskräfte, die mehrere Magnetfelder aufeinander ausüben (Lorentzkraft), dreht sich ein Rotor relativ zu einem Stator. Der Rotor bewegt eine Welle, die ein Drehmoment, insbesondere über ein Getriebe, auf die Reinigungswalze überträgt. Der Stator kann einen Permanentmagneten oder elektrische Spulen mit Wicklungen umfassen. Der Rotor kann elektrische Spulen mit Wicklungen oder einen Permanentmagneten umfassen. Durch Verändern des Stromflusses durch die Spulen während des Umlaufs des Rotors relativ zum Stator wird ein kontinuierliches Drehen erreicht. Ein Stator ist ein feststehender, magnetisch wirkender Teil eines Elektromotors. Insbesondere ist der Stator fest mit einem Motorgehäuse verbunden. Ein Rotor ist ein sich drehender, magnetisch wirkender Teil eines Elektromotors, der eine Welle dreht.
  • Vorzugsweise ist der Elektromotor ein Bürstenmotor oder Gleichstrommotor mit Bürste, auch BDC-Motor genannt. Insbesondere umgibt der Stator dann einen innenliegenden Rotor. Alternativ liegt der Stator innen und der Rotor dreht sich um den Stator. Der Rotor umfasst einen Anker und Spulen. Der Anker ist vorzugsweise ein Eisenkern des Rotors, um den die Spulen des Rotors gewickelt sind, um mindestens Polschuhe zu bilden. Ein Polschuh ist eine Ausbuchtung des Eisenkerns, die das Magnetfeld an diese Stelle bündeln soll. Ein Kommutator ist bei einem Elektromotor mit Bürste vorgesehen, um die Stromrichtung in den Spulen in Abhängigkeit von der Rotationsstellung umzukehren. Ein Kommutator insbesondere eine Scheibe mit elektrischen Anschlüssen in Form von ringsegmentartigen Abschnitten der Scheibe, die jeweils mit einer Spule elektrisch verbunden sind. Eine Bürste wird eingesetzt, um einen elektrischen Stromkreis mit den Anschlüssen auf der sich drehenden Scheibe elektrisch leitend zu verbinden. Wenn sich die Scheibe zusammen mit dem Rotor dreht, wird durch die in Umfangrichtung getrennt angeordneten, ringsegmentartigen Abschnitte bzw. Anschlüsse der Spulen ein Umpolen einer Spule in Abhängigkeit von der Drehposition des Rotors zum Stator erreicht.
  • Alternativ kann der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor sein. Ein mit Wicklungsdraht umwickelter Eisenkern bildet eine Spule. Der Eisenkern ist bevorzugt aus gestapelten Blechen hergestellt, die vorzugsweise gegeneinander elektrisch isoliert sind. Insbesondere umfasst der Stator den Eisenkern. Alternativ oder ergänzend umfasst der Rotor den Eisenkern mit umwickelter Spule. Vorzugsweise ist der Elektromotor als ein Innenläufermotor ausgeführt. Alternativ ist es auch möglich, dass der Elektromotor als ein Außenläufermotor ausgeführt ist. In einer Ausgestaltung ist der Elektromotor ein Reluktanzmotor, insbesondere mit einer feststehenden Spule als Stator und ein rotierendes Eisen als Rotor, der vorzugsweise eine zahnradartige Form mit sich radial erstreckenden Vorsprüngen zum Ausbilden von Polzähnen hat.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
    • Unterbrechen einer Stromversorgung des Elektromotors, der ein Reinigungselement für ein Reinigen einer Oberfläche bewegt;
    • Erfassen eines Stromstärkenverlaufs des Elektromotors nach dem Unterbrechen der Stromversorgung;
    • Steuerung der Flüssigkeitszufuhr in Abhängigkeit von dem erfassten Stromstärkenverlaufs.
  • Nachfolgend wird die Erfindung auch anhand von Figuren näher erläutert. Merkmale der Ausführungsbeispiele können einzeln oder in einer Mehrzahl mit den beanspruchten Gegenständen und offenbarten Aspekten der Erfindung kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges angegeben wird. Die beanspruchten Schutzbereiche sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    Schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Reinigen einer Bodenoberfläche;
    Figur 2:
    Schematische Darstellung eines Stromverlaufs über die Zeit.
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zum Reinigen einer Bodenoberfläche 2. Die Bodenoberfläche 2 hat einen ersten Bereich mit der Oberflächenbeschaffenheit einer Hartbodenoberfläche 3 und einen daran angrenzenden, zweiten Bereich mit der Oberflächenbeschaffenheit einer Teppichbodenoberfläche 4.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 5 mit einem halbzylinderartigen Tunnel 6. Innerhalb des Tunnels 6 befindet sich eine Reinigungswalze 7 als Reinigungselement. Die Reinigungswalze 7 kann im Betrieb in der durch den Pfeil angezeigten Richtung um die Walzenachse 8 rotieren. Die Reinigungswalze 7 kann die Bodenoberfläche 2 kontaktieren. An der Reinigungswalze 7 kann ein Textil zylinderförmig befestigt sein.
  • Zum Reinigen der Bodenoberfläche 2 befördert die rotierende Reinigungswalze 7 Schmutz von der Bodenoberfläche 2 in Richtung einer in Fig. 1 verdeckten Einsaugöffnung, die am Ende eines Saugkanals 9 der Vorrichtung 1 vorhanden ist. Der Saugkanal 9 kann über einen Anschluss 10 mit einem nicht gezeigten Basisgerät verbunden sein. Das Basisgerät kann ein Gebläse 11 zum Ansaugen von Luft umfassen. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Kanal 12, durch den Flüssigkeit zur Reinigungswalze 7 geleitet werden kann. Ein an der Reinigungswalze angebrachtes Textil kann so befeuchtet werden, um feucht wischen zu können.
  • Die Vorrichtung 1 und/oder ein Basisgerät für die Vorrichtung 1 können eine Benutzerschnittstelle 13 aufweisen. Beispielsweise kann mit der Benutzerschnittstelle 13 zwischen einem Automatik-Betrieb und einem Manuell-Betrieb ausgewählt werden. Im Automatik-Betrieb kann beispielsweise eine Flüssigkeitszufuhr über den Kanal 12 automatisiert geregelt werden. Im Manuell-Betrieb kann eine Flüssigkeitszufuhr manuell eingestellt werden.
  • Eine Steuerungseinheit 14 kann die Stromversorgung des Elektromotors 15 und die Flüssigkeitszufuhr steuern. Dazu hat die Steuerungseinheit 14 Zugriff auf eine Information über die Stromstärke und Spannung, die am Elektromotor 15 anliegt. Die Steuerungseinheit 14 und/oder der Elektromotor 15 können sich innerhalb des Gehäuses 5 befinden. Die Steuerungseinheit 14 und/oder der Elektromotor 15 können außerhalb des Gehäuses 5 beispielweise in dem genannten Basisteil angeordnet sein. Die Vorrichtung 1 kann beispielsweise in Richtung des Pfeils 16 für ein Reinigen manuell bewegt werden.
  • Die Vorrichtung 1 der Fig. 1 kann ein Teil eines Staubsaugers oder für einen Staubsauger sein. Die Vorrichtung 1 kann ein Vorsatzgerät für einen Staubsauger sein.
  • Die Figur 2 zeigt ein Diagramm einer Stromstärke I über eine Zeit t. Es handelt es sich dabei um den Stromverlauf des Elektromotors 15 der Fig. 1. Das Diagramm zeigt einen ersten Stromverlauf 17 (dargestellt mit einer durchgezogenen Linie) und einen zweiten Stromverlauf 18 (dargestellt mit einer gestrichelten Linie), die jeweils einen Verlauf einer Stromstärke vor der Unterbrechung 19 der Stromversorgung des Elektromotors 15 zeigen. Vor der Unterbrechung 19 wird die Stromstärke der Stromversorgung insbesondere derart von der Steuerungseinheit 14 eingestellt, dass eine Soll-Drehzahl des Reinigungselements 7 erreicht wird. Wenn ein Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis ungleich 1 eingesetzt wird, unterscheidet sich eine Soll-Drehzahl des Rotors von der Soll-Drehzahl des Reinigungselements 7.
  • Die zugeführte Stromstärke des ersten Stromverlaufs 17 ist insbesondere für eine Reinigung eines Teppichbodens 4 vorgesehen und liegt durchschnittlich höher als die zugeführte Stromstärke des zweiten Stromverlaufs 18, die insbesondere für eine Reinigung eines Hartbodens 3 vorgesehen ist.
  • Nach der Unterbrechung 19 der Stromversorgung fällt die Stromstärke ab, was durch den Stromstärkenverlauf 20 gezeigt wird. Die Zeitdauer Δt von der Unterbrechung 19 bis zum Erreichen bzw. Unterschreiten eines vordefinierten, reduzierten Wertes, hier Null Ampere, wird gemessen. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 benötigte die Stromstärke die Zeitdauer Δt1, um von dem Niveau des ersten Stromverlaufs 17 für die Reinigung eines Teppichbodens nach dem Unterbrechen der Stromversorgung auf Null Ampere abzufallen. Analog benötigte die Stromstärke die Zeitdauer Δt2, um von dem Niveau des zweiten Stromverlaufs 18 für die Reinigung eines Hartbodens nach dem Unterbrechen der Stromversorgung auf Null Ampere abzufallen, was auch als Nulldurchgang bezeichnet wird.
  • Es wird also die Zeitdauer Δt bis auf einen vorgegebenen Wert (hier z.B. 0 A) gemessen. Diese Zeitdauer Δt ist ein Maß für den Reibungswiderstand, der zwischen dem Reinigungselement 7 bzw. dem daran befestigten Textil und der Hartbodenoberfläche 3 bzw. der Teppichbodenoberfläche 4 auftritt. Wird die Hartbodenoberfläche 3 gereinigt, so wird beispielsweise die Flüssigkeitszufuhr zum Reinigungselement 7 so gesteuert, dass der Wert Δt2 in etwa eingehalten wird. Wird ein sprunghafter Anstieg auf den Wert Δt1 festgestellt, so wird die Flüssigkeitszufuhr beispielsweise unterbrochen. Es können außerdem im Fall des sprunghaften Anstiegs die Bewegungsgeschwindigkeit des Reinigungselements 7 und oder die Saugleistung geeignet geändert werden, um den Reinigungsvorgang zu optimieren. Es kann eine Karte elektronisch durch Clusteranalyse erstellt werden, in der die Lage von Hartfußbodenoberfläche 3 und Teppichoberfläche 4 abgespeichert wird.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Reinigen einer Oberfläche (2) umfassend eine Steuerungseinheit (14), ein bewegliches Reinigungselement (7) zum Aufnehmen eines Textils, einen Elektromotor (15) zum Bewegen des Reinigungselements (7) und eine Flüssigkeitszuführeinrichtung (12) für die Zufuhr einer Flüssigkeit zu dem Reinigungselement (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (14) so konfiguriert ist, dass während eines Reinigungsvorgangs der Oberfläche (2) eine Stromversorgung des Elektromotors (15) vorübergehend unterbrochen wird und die Steuerungseinheit (14) nach der Unterbrechung anhand eines erfassten Stromstärkenverlaufs (20) des Elektromotors (15) ein Maß für einen Reibungswiderstand ermittelt.
  2. Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (14) so konfiguriert ist, dass die Zufuhr von Flüssigkeit in Abhängigkeit von dem Maß für den Reibungswiderstand gesteuert wird.
  3. Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (14) so konfiguriert ist, dass die Zufuhr von Flüssigkeit in Abhängigkeit vom Stromstärkenverlauf (20) gesteuert wird.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Reinigungselements (7)in Abhängigkeit von dem Maß für den Reibungswiderstand gesteuert wird.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Saugeinrichtung umfasst und die Saugleistung der Saugeinrichtung in Abhängigkeit von dem Maß für den Reibungswiderstand gesteuert wird.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (14) so konfiguriert ist, dass die Flüssigkeitszufuhr in Abhängigkeit von einer Zeitdauer (Δt) von der Unterbrechung (19) der Stromversorgung bis zum Erreichen eines reduzierten Wertes der Stromstärke erfolgt.
  7. Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der vordefinierte, reduzierte Wert Null Ampere oder niedriger als 0,5 A ist.
  8. Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (14) so konfiguriert ist, dass die Flüssigkeitszufuhr so erfolgt, dass die Zeitdauer (Δt) konstant gehalten wird.
  9. Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer (Δt), die konstant gehalten wird, mindestens 200 ms und/oder höchstens 800 ms beträgt.
  10. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement (7) eine Walze (7) oder eine Platte ist.
  11. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (14) so konfiguriert ist, dass in einem regelmäßigen Intervall die Stromversorgung zum Elektromotor (15) unterbrochen wird.
  12. Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Intervall mindestens 100 µs und/oder höchstens 200 µs beträgt.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (14) so konfiguriert ist, dass diese die Auswahl eines Textils über einen Lautsprecher oder ein Display in Abhängigkeit von dem Maß für den Reinigungswiderstand signalisiert.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Vorsatzgerät (1) für einen Staubsauger umfasst oder ein Vorsatzgerät (1) für einen Staubsauger ist.
  15. Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte:
    • Unterbrechen einer Stromversorgung des Elektromotors (15), der ein Reinigungselement (7) für ein Reinigen einer Oberfläche (2) bewegt;
    • Erfassen eines Stromstärkenverlaufs (20) des Elektromotors (15) nach dem Unterbrechen der Stromversorgung;
    • Steuerung der Flüssigkeitszufuhr in Abhängigkeit von dem erfassten Stromstärkenverlaufs (20).
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