EP4670597A1

EP4670597A1 - Seitenbürste mit wischkissen für einen reinigungsroboter

Info

Publication number: EP4670597A1
Application number: EP25181522.1A
Authority: EP
Inventors: Katharina Karl; Frank Schnitzer; Julius Geis; Stefan Hassfurter; Andreas Wald; Dominik SCHREINER
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2024-06-28
Filing date: 2025-06-06
Publication date: 2025-12-31
Also published as: DE102024206116A1

Abstract

Eine Seitenbürste (135) für einen Reinigungsroboter (100) ist um eine Drehachse (140) drehbar, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt; wobei die Seitenbürste (135) folgende Elemente umfasst: eine Nabe (145), durch welche die Drehachse (140) verläuft; mindestens einen Bürstenarm (150), der sich von der Nabe (145) aus in einer radialen Richtung erstreckt; und ein Wischkissen (155), das axial unterhalb der Nabe (145) liegt; wobei der Bürstenarm (150) über eine radiale Begrenzung des Wischkissens (155) übersteht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter für eine Bodenfläche. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Seitenbürste für einen solchen Reinigungsroboter.
Ein Reinigungsroboter ist dazu eingerichtet, über eine Bodenfläche zu fahren und diese dabei zu reinigen. Die Reinigung kann trocken erfolgen, indem durch einen Saugmund in Nähe der Bodenfläche ein Luftstrom eingesaugt wird, der Schmutz mit sich zieht. Eine feuchte Reinigung kann mittels eines Wischkissens erfolgen, das mit der Bewegung des Reinigungsroboters über die Bodenfläche geführt wird. Der Saugmund ist üblicherweise schmaler als der Reinigungsroboter, sodass zur Reinigung im Bereich einer seitlichen Begrenzung, insbesondere einer Wand, eine Seitenbürste vorgesehen sein kann. Die Seitenbürste ist um eine im Wesentlichen vertikale Drehachse drehbar und umfasst wenigstens einen Bürstenarm, der sich radial zur Drehachse erstreckt. Die Seitenbürste kann losen Schmutz in Richtung des Saugmunds befördern.
Eine feuchte Reinigung der Bodenfläche mittels des Wischkissens kann häufig nicht bis zu einer seitlichen Begrenzung der Bodenfläche durchgeführt werden, weil der Reinigungsroboter seitlich über das Wischkissen hinausragt. Es wurden Reinigungsroboter mit Wischkissen vorgeschlagen, die in seitlicher Richtung beweglich sind. Hierzu ist jedoch eine aufwendige Mechanik erforderlich, und häufig muss eine Steuerung des Reinigungsroboters an eine Stellung eines seitlich verschobenen Wischkissens angepasst werden.
Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Technik für eine Seitenbürste an einem Reinigungsroboter. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Seitenbürste für einen Reinigungsroboter vorgeschlagen. Die Seitenbürste ist um eine Drehachse drehbar, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt. Dabei umfasst die Seitenbürste eine Nabe, durch welche die Drehachse verläuft; mindestens einen Bürstenarm, der sich von der Nabe aus in einer radialen Richtung erstreckt; und ein Wischkissen, das axial unterhalb der Nabe liegt. Dabei steht der Bürstenarm über eine radiale Begrenzung des Wischkissens über.
Die Seitenbürste kann alternativ oder gleichzeitig zur trockenen oder zur feuchten Reinigung einer Bodenfläche eingesetzt werden. Wird die Seitenbürste um die Drehachse gedreht, so kann das Wischkissen einen ersten Reinigungsbereich um die Drehachse definieren. Der erste Reinigungsbereich hat die Form einer Kreisfläche, wobei bevorzugt ist, dass ein Umriss des Wischkissens im Wesentlichen die Form und Größe dieser Kreisfläche aufweist. Gleichzeitig kann der Bürstenarm einen zweiten Reinigungsbereich definieren. Der zweite Reinigungsbereich hat die Form eines Kreisrings, in dessen Innendurchmesser konzentrisch der erste Reinigungsbereich liegt. Der zweite Reinigungsbereich kann sich radial außen unmittelbar an den ersten Reinigungsbereich anschließen; alternativ kann zwischen dem ersten und dem zweiten Reinigungsbereich ein Ringspalt liegen. Fährt ein Reinigungsroboter mit der Seitenbürste über eine Bodenfläche, so können die Reinigungsbereiche jeweils eine Reinigungsbahn definieren, die so breit wie ihr jeweiliger Außendurchmesser ist.
Die Seitenbürste kann vorteilhaft ohne größere mechanische Änderungen an einem bestehenden Reinigungsroboter eingesetzt werden. Durch passende Dimensionierung kann sowohl eine feuchte als auch eine trockene Reinigung bis zu einer seitlichen Begrenzung bezüglich einer Fahrtrichtung des Reinigungsroboters realisiert werden. Insbesondere kann eine Reinigung in einer Ecke verbessert werden, wenn sich Begrenzungen vor und seitlich des Reinigungsroboters von der Bodenfläche aus erstrecken.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nabe axial beweglich gelagert. Sollte die Seitenbürste auf ein Hindernis treffen, so kann die Nabe nach oben ausgelenkt werden. Der Reinigungsroboter wird dabei nicht von der Bodenfläche abgehoben und kann seinen Kurs beibehalten.
Bevorzugt ist ein elastisches Element vorgesehen, um die Nabe mit einer vorbestimmten Kraft in Richtung der Bodenfläche vorzuspannen. Eine Reinigungswirkung kann durch die vorbestimmte Kraft genauer gesteuert werden. Außerdem kann verhindert werden, dass die Nabe bereits bei kleinen oder weichen Gegenständen nach oben ausgelenkt wird.
Die Nabe ist bevorzugt drehmomentschlüssig mit einer Antriebswelle verbunden. Dazu kann beispielsweise ein polygonales Eingriffsprofil vorgesehen sein. Die Nabe kann bezüglich der Antriebswelle vertikal beweglich sein. Das elastische Element kann in unterschiedlichen Ausführungsformen einseitig an der Antriebswelle oder einseitig an der Nabe befestigt sein.
Der Bürstenarm kann in einer Drehebene um die Drehachse flexibel ausgeführt sein. So kann der Bürstenarm an einem feststehenden Objekt ausgelenkt werden, sodass das Wischkissen bis zu dem Objekt vorgefahren werden kann. Optional ist der Bürstenarm auch vertikal flexibel. Dabei kann auch der Bürstenarm mit einer vorbestimmten Kraft vorgespannt sein, um mit dieser Kraft auf die Bodenfläche zu drücken.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das Wischkissen werkzeuglos von der Nabe abgenommen werden kann. So kann eine Seitenbürste für einen nur trockenen Reinigungsvorgang eingesetzt werden. Außerdem kann auf diese Weise das Wischkissen ausgewechselt oder erleichtert gereinigt werden. Zwischen dem Wischkissen und der Nabe kann beispielsweise ein Schnappverschluss, ein Klettverschluss oder ein Bajonettverschluss vorgesehen sein. Andere Arten der Anbringung sind ebenfalls möglich.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Reinigungsroboter eine hierin beschriebene Seitenbürste. Der Reinigungsroboter ist dazu eingerichtet, eine Bodenfläche, insbesondere in einem Haushalt, autonom zu befahren und dabei zu reinigen. Dabei kann der Reinigungsroboter eine trockene und/oder eine feuchte Reinigung durchführen.
Bevorzugt umfasst der Reinigungsroboter einen Spender für eine Reinigungsflüssigkeit in dem Bereich des Wischkissens. Die Reinigungsflüssigkeit kann insbesondere eine wässrige Lösung, optional unter Zusatz eines Reinigungsmittels, umfassen. Die Reinigungsflüssigkeit kann axial von oben in den Bereich des Wischkissens getropft, geträufelt, gesprüht oder gepumpt werden. Bevorzugt wird die Reinigungsflüssigkeit unmittelbar an das Wischkissen abgegeben, insbesondere axial von oben. Dazu kann die Nabe eine oder mehrere Aussparungen umfassen, um die Reinigungsflüssigkeit zum Wischkissen passieren zu lassen. Umfasst der Reinigungsroboter noch weitere Wischkissen, so können alle Wischkissen mittels desselben Spenders mit Reinigungsflüssigkeit versorgt werden. Eine Dosiermenge zwischen unterschiedlich großen Wischkissen kann beispielsweise mittels entsprechender Drosseln oder Düsen festgelegt werden.
Der Reinigungsroboter kann einen Saugmund umfassen, wobei bevorzugt ist, dass der Bürstenarm der Seitenbürste bei Drehung um die Drehachse einen Abschnitt des Saugmunds überstreicht. Dadurch kann der Bürstenarm verbessert durch einen Luftstrom durch den Saugmund abgereinigt werden. Schmutz, den der Bürstenarm in Richtung des Saugmunds fördert, kann mit verbesserter Zuverlässigkeit eingesogen werden.
Das Wischkissen definiert eine erste Reinigungsbahn entlang einer Fahrtrichtung des Reinigungsroboters. Dabei erstreckt sich die Reinigungsbahn entlang der Fahrtrichtung und weist eine Breite auf, die dem Durchmesser des Rotationskörpers entspricht, der durch das sich um die Drehachse drehende Wischkissen gebildet ist. Der Reinigungsroboter weist ferner einen Saugmund auf, wobei der Saugmund entlang der Fahrtrichtung eine zweite Reinigungsbahn definiert. Die zweite Reinigungsbahn verläuft ebenfalls parallel zur Bewegungsrichtung und ist so breit wie der Saugmund. Es ist bevorzugt, dass ein seitlicher Überschneidungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Reinigungsbahn möglichst schmal ist. Der Überschneidungsbereich ist bevorzugt geringer als ca. 20 mm, weiter bevorzugt geringer als ca. 10 mm, noch weiter bevorzugt geringer als ca. 5 mm. Insbesondere kann der Überschneidungsbereich null sein.
So kann verhindert werden, dass Feuchtigkeit in den Saugmund eindringt und dort dazu führt, dass sich Schmutz an einer Begrenzung des Saugmunds oder eines sich daran anschließenden Saugtrakts festsetzt. Im Saugmund kann eine Bürstenwalze angeordnet sein, die um eine horizontale Drehachse drehbar ist. Dabei kann die Bürstenwalze ein wenig schmaler als der Saugmund sein. In einer Ausführungsform ist ein seitlicher Überschneidungsbereich der ersten Reinigungsbahn mit einer durch die Bürstenwalze definierten Reinigungsbahn null, während ein geringer Überschneidungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Reinigungsbahn toleriert werden kann. So kann einerseits eine fugenlose Reinigung erfolgen und andererseits verhindert werden, dass die Bürstenwalze in Kontakt mit der Reinigungsflüssigkeit auf der Bodenfläche kommt.
Der Reinigungsroboter kann ein weiteres Wischkissen umfassen, das entlang einer Fahrtrichtung des Reinigungsroboters eine dritte Reinigungsbahn definiert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine seitliche Lücke zwischen der ersten und der dritten Reinigungsbahn möglichst schmal. Die Lücke ist bevorzugt schmaler als ca. 20 mm, weiter bevorzugt schmaler als ca. 10 mm, noch weiter bevorzugt schmaler als ca. 5 mm. In einer Ausführungsform kann die seitliche Lücke null betragen. Dabei können die erste und die dritte Reinigungsbahn überlappen, beispielsweise um ca. 5 bis ca. 20 mm. So kann eine fugenlose Reinigung in einem Arbeitsgang verbessert durchgeführt werden. Während die Drehachse der Seitenbürste üblicherweise in einem vorderen Bereich des Reinigungsroboters angebracht ist, insbesondere vor und seitlich eines Saugmunds, ist das weitere Wischkissen üblicherweise, bezogen auf eine Fahrtrichtung, weiter hinten angeordnet. Das weitere Wischkissen ist üblicherweise breiter als der Durchmesser des an der Seitenbürste angebrachten Wischkissens. Es können auch mehrere weitere Wischkissen vorgesehen sein, und in manchen Ausführungsformen ist ein weiteres Wischkissen beweglich am Reinigungsroboter angebracht.
Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beiliegenden Figuren genauer beschrieben, in denen:

Figur 1: einen kombinierten Reinigungsroboter;
Figuren 2 bis 4: Ansichten einer kombinierten Seitenbürste für einen Reinigungsroboter

Figur 1 zeigt einen Reinigungsroboter 100 in einer beispielhaften Ausführungsform in einer Ansicht auf seine Unterseite. Der Reinigungsroboter 100 ist dazu eingerichtet, über eine Bodenfläche eines Haushalts zu fahren und diese zu reinigen. In der dargestellten Ausführungsform kann eine trockene Reinigung durch Kehren und Saugen sowie eine feuchte Reinigung durch Wischen durchgeführt werden. Beide Reinigungsmodi können auch gleichzeitig eingesetzt werden.
Der Reinigungsroboter 100 umfasst ein Antriebssystem, welches in der dargestellten Ausführungsform zwei unabhängig voneinander steuerbare Antriebsräder 105 und ein Spornrad 110 umfasst. Für die folgende Betrachtung wird angenommen, dass sich der Reinigungsroboter 100 entlang einer Fahrrichtung 115 bewegt, welche in Richtung seiner Längsachse verläuft.
Zur trockenen Reinigung kann ein Saugmund 120 vorgesehen sein, der üblicherweise über einen großen Teil der Breite des Reinigungsroboters 100 verläuft. Der dargestellte Saugmund 120 ist von rechteckiger Form mit zwei kurzen Seiten, die entlang der Fahrtrichtung 115 liegen, und zwei langen Seiten, die senkrecht dazu verlaufen. Der dargestellte Saugmund 120 liegt vor den Antriebsrädern 105. Beispielhaft ist im Bereich des Saugmunds 120 eine Borstenwalze 125 angebracht, die um eine horizontale Drehachse angetrieben werden kann. Die Borstenwalze 125 umfasst Noppen, Borsten, Kämme oder ähnliche Eingriffselemente, um Schmutz von der Bodenfläche zu lösen, aufzunehmen oder zu bewegen.
Zur feuchten Reinigung ist ein Wischkissen 130 vorgesehen, welches in der dargestellten Ausführungsform hinter den Antriebsrädern 105 liegt. Das Wischkissen 130 kann beispielsweise einen Nadelfilz, ein Textil, ein Gewebe oder eine Anordnung feiner Borsten umfassen. Das Wischkissen 130 nimmt ebenfalls einen Großteil der Breite des Reinigungsroboters 100 ein. In Figur 1 nicht erkennbar ist ein Spender für eine Reinigungsflüssigkeit im Bereich des Wischkissens 130.
Eine Seitenbürste 135 ist exemplarisch in einem vorderen Bereich des Reinigungsroboters 100 angebracht. Die Seitenbürste 135 ist um eine Drehachse 140 drehbar gelagert, die beispielhaft seitlich und vor dem Saugmund 120 liegt. Die Seitenbürste 135 umfasst eine Nabe 145, durch welche die Drehachse 140 verläuft. Von der Nabe 145 aus erstrecken sich mehrere Bürstenarme 150 in radialen Richtungen bezüglich der Drehachse 140. Auf einer Unterseite der Nabe 145 ist ein Wischkissen 155 angebracht. Das Wischkissen 155 bedeckt bevorzugt eine Kreisfläche bezüglich der Drehachse 140. Sollte das Wischkissen 155 anders geformt sein, so beschreibt es, wenn es um die Drehachse 140 gedreht wird, trotzdem die Form einer Kreisfläche.
Die Bürstenarme 150 liegen in einem Bereich an der Bodenfläche an, der radial außerhalb des Wischkissens 155 beginnt und sich von dort in radialer Richtung weiter erstreckt. Werden die Bürstenarme 150 um die Drehachse 140 gedreht, so beschreiben sie die Fläche eines Kreisrings, auf dem ein Eingriff mit der Bodenfläche stattfindet. Dieser Kreisring kann unmittelbar an die Kreisfläche des Wischkissens 155 angrenzen oder durch einen Ringspalt von dieser getrennt sein.
Für eine vorteilhafte Positionierung von Reinigungselementen am Reinigungsroboter 100 können verschiedene relative Maße betrachtet werden.
So ist bevorzugt, dass eine seitliche Begrenzung des Wischkissens 155 mit einer seitlichen Begrenzung des Reinigungsroboters 100 zusammenfällt oder nur geringfügig darüber hinaussteht. Die Bürstenarme 150 erstrecken sich bei Rotation um die Drehachse 140 bevorzugt seitlich und/oder nach vorne über horizontale Begrenzungen des Reinigungsroboters 100 hinaus. Es ist weiterhin bevorzugt, dass ein Bürstenarm 150 bei Drehung um die Drehachse 140 einen Abschnitt des Saugmunds 120 überstreicht. Gleichzeitig kann das Wischkissen 155 außerhalb des Saugmunds 120 liegen.
Das sich um die Drehachse 140 drehende Wischkissen 155 definiert bei Bewegung des Reinigungsroboters 100 entlang der Fahrtrichtung 115 eine erste Reinigungsbahn 160. Eine zweite Reinigungsbahn 165 wird durch die Breite des Saugmunds 120 bezüglich der Fahrtrichtung 115 definiert. In entsprechender Weise definiert das Wischkissen 130 eine dritte Reinigungsbahn 170 bezüglich der Fahrtrichtung 115.
Es ist bevorzugt, dass eine seitliche Lücke 175 zwischen der ersten Reinigungsbahn 160 des Wischkissens 155 und der dritten Reinigungsbahn 170 des Wischkissens 130 möglichst schmal ist oder null beträgt. Weiter bevorzugt können die ersten Reinigungsbahn 160 des Wischkissens 155 und die dritten Reinigungsbahn 170 des Wischkissens 130 überlappen, sodass keine seitliche Lücke 175 besteht.
Ein Überschneidungsbereich 180 zwischen der zweiten Reinigungsbahn 165, die durch den Saugmund 120 festgelegt ist, und der ersten Reinigungsbahn 160, die durch das Wischkissen 155 definiert ist, ist bevorzugt möglichst schmal.
Figuren 2, 3 und 4 zeigen unterschiedliche Ansichten auf eine beispielhafte Ausführungsform einer Seitenbürste 135 für einen Reinigungsroboter 100. Die Drehachse 140 ist in Figuren 2 bis 4 nicht dargestellt.
Die Bürstenarme 150 erstrecken sich in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse 140 und sind über einen Umfang der Seitenbürste 135 gleichmäßig verteilt. Beispielhaft ist zwischen der Nabe 145 und dem Wischkissen 155 ein Adapter 205 vorgesehen, der von der Nabe 145 trennbar ausgeführt sein kann. Das Wischkissen 155 kann fest am Adapter 205 angebracht sein oder von diesem entfernt werden. Beispielsweise kann zwischen dem Adapter 205 und der Nabe 145 ein werkzeuglos zu betätigender Verschluss vorgesehen sein, etwa in Form eines Klickverschlusses oder eines Bajonettverschlusses. Das Wischkissen 155 kann beispielsweise mittels eines Klettverschlusses am Adapter 205 angebracht sein.
Der Adapter 205 umfasst mehrere vertikale Aussparungen 210, durch die eine Reinigungsflüssigkeit von einem Spender nach unten zum Wischkissen 155 gelangen kann. Der Spender kann etwa dazu eingerichtet sein, die Reinigungsflüssigkeit vertikal über den Aussparungen 210 in Form von Tropfen zur Verfügung zu stellen.
Zur drehmomentschlüssigen Verbindung mit einer Antriebswelle kann an der Nabe 145 eine Eingriffskontur 215 vorgesehen sein. Die Eingriffskontur 215 kann eine vertikale Verschiebung der Nabe 145 bezüglich der Antriebswelle erlauben. Rein beispielhaft ist eine quadratische Eingriffskontur 215 vorgesehen.

Bezugszeichen

100: Reinigungsroboter
105: Antriebsrad
110: Spornrad
115: Fahrtrichtung
120: Saugmund
125: Borstenwalze
130: Wischkissen (am Roboter)

135: Seitenbürste
140: Drehachse
145: Nabe
150: Bürstenarm
155: Wischkissen (der Seitenbürste)

160: erste Reinigungsbahn (Wischkissen der Seitenbürste)
165: zweite Reinigungsbahn (Saugmund)
170: dritte Reinigungsbahn (Wischkissen am Reinigungsroboter)
175: Lücke
180: Überschneidungsbereich

205: Adapter
210: Aussparung
215: Eingriffskontur

Claims

Seitenbürste (135) für einen Reinigungsroboter (100), wobei die Seitenbürste (135) um eine Drehachse (140) drehbar ist, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, und folgende Elemente umfasst:
- eine Nabe (145), durch welche die Drehachse (140) verläuft;

- mindestens einen Bürstenarm (150), der sich von der Nabe (145) aus in einer radialen Richtung erstreckt;

- ein Wischkissen (155), das axial unterhalb der Nabe (145) liegt;

- wobei der Bürstenarm (150) über eine radiale Begrenzung des Wischkissens (155) übersteht.
Seitenbürste (135) nach Anspruch 1, wobei die Nabe (145) axial beweglich gelagert ist.
Seitenbürste (135) nach Anspruch 2, ferner umfassend ein elastisches Element, um die Nabe (145) mit einer vorbestimmten Kraft nach unten vorzuspannen.
Seitenbürste (135) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Bürstenarm (150) in einer Drehebene um die Drehachse (140) flexibel ausgeführt ist.
Seitenbürste (135) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Wischkissen (155) werkzeuglos von der Nabe (145) abgenommen werden kann.
Reinigungsroboter (100), umfassend eine Seitenbürste (135) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Reinigungsroboter (100) nach Anspruch 6, ferner umfassend einen Spender für eine Reinigungsflüssigkeit in den Bereich des Wischkissens (155).
Reinigungsroboter (100) nach Anspruch 6 oder 7, ferner umfassend einen Saugmund (120), wobei der Bürstenarm (150) bei Drehung um die Drehachse (140) einen Abschnitt des Saugmunds (120) überstreicht.
Reinigungsroboter (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner umfassend einen Saugmund (120), wobei das Wischkissen (155) eine erste Reinigungsbahn (160) entlang einer Fahrtrichtung (115) des Reinigungsroboters (100) definiert; wobei der Saugmund (120) entlang der Fahrtrichtung (115) eine zweite Reinigungsbahn (165) definiert; und wobei ein seitlicher Überschneidungsbereich (180) zwischen den Reinigungsbahnen (160, 165) möglichst schmal ist.
Reinigungsroboter (100) nach Anspruch 9, ferner umfassend ein weiteres Wischkissen (130), das entlang einer Fahrtrichtung (115) des Reinigungsroboters (100) eine dritte Reinigungsbahn (170) definiert; wobei eine seitliche Lücke (175) zwischen der ersten Reinigungsbahn (160) und der dritten Reinigungsbahn (170) möglichst schmal ist.