EP4670599A1 - Bürstenanordnung für einen reinigungsroboter - Google Patents

Bürstenanordnung für einen reinigungsroboter

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Publication number
EP4670599A1
EP4670599A1 EP25180341.7A EP25180341A EP4670599A1 EP 4670599 A1 EP4670599 A1 EP 4670599A1 EP 25180341 A EP25180341 A EP 25180341A EP 4670599 A1 EP4670599 A1 EP 4670599A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brush
actuating element
brush arm
floor surface
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25180341.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Schnitzer
Julius Geis
Stefan Hassfurter
Katharina Karl
Dominik SCHREINER
Andreas Wald
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.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP4670599A1 publication Critical patent/EP4670599A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4036—Parts or details of the surface treating tools
    • A47L11/4038—Disk shaped surface treating tools
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/28—Floor-scrubbing machines, motor-driven
    • A47L11/282—Floor-scrubbing machines, motor-driven having rotary tools
    • A47L11/283—Floor-scrubbing machines, motor-driven having rotary tools the tools being disc brushes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4052—Movement of the tools or the like perpendicular to the cleaning surface
    • A47L11/4058—Movement of the tools or the like perpendicular to the cleaning surface for adjusting the height of the tool
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation

Definitions

  • the present invention relates to a side brush for a cleaning robot.
  • the invention relates to a brush arrangement for a cleaning robot.
  • a cleaning robot is designed to move across a floor surface and vacuum up dirt. It has a suction nozzle of a predetermined width that moves across the floor.
  • a side brush is often attached to the side of the suction nozzle to sweep loose dirt towards it.
  • the side brush rotates around a vertical axis and includes one or more brush arms that extend radially. When the side brush rotates, the brush arms move across the floor surface.
  • Common side brushes tend to trap dirt. For example, hair can wrap around the side brush, or dust can accumulate on the brush arms, reducing their cleaning effectiveness. In the worst case, the side brush's mobility is restricted.
  • One of the problems underlying the present invention is to provide an improved technology for a side brush on a cleaning robot.
  • the invention solves this problem by means of the subject matter of the independent claims.
  • Dependent claims describe preferred embodiments.
  • a brush arrangement for a cleaning robot comprises a side brush rotatable about an axis of rotation extending substantially in a vertical direction.
  • the side brush includes at least one brush arm projecting radially from the axis of rotation, the brush arm being flexible in the vertical direction.
  • a vertical actuating element is provided for rotationally fixed mounting on the cleaning robot. The actuating element is configured to deflect the brush arm vertically about the axis of rotation within a predetermined angular range.
  • the unloaded brush arm can be positioned at a predetermined vertical distance from the floor surface.
  • the brush arm can be located in a plane of rotation around the axis of rotation, with the plane of rotation being a few millimeters away from the floor surface.
  • the actuating element can press the brush arm against its elastic force only within a predetermined angular range, allowing the brush arm to move dirt on the floor surface.
  • the sweeping motion or effect of the brush arm can be limited to this predetermined angular range.
  • Regularly lifting the brush arm from the floor surface at the end of this angular range helps prevent dirt from adhering to or becoming entangled in the brush arm. This lifting action can reduce the load on the brush arm or the drive mechanism of the side brush. As a result, the brush assembly can be smaller or have an increased service life.
  • the actuating element can be designed like a cam, for example, on the housing of the cleaning robot.
  • the actuating element can be a type of bridge. or include a bulge that extends downwards from an outer boundary of the floor robot towards the brush arm within a predetermined angular range.
  • the actuating element is configured to bring the brush arm into contact with the floor surface while the brush arm is positioned to the side or in front of the cleaning robot.
  • the brush arm can be pressed onto the floor surface when it is positioned laterally away from the cleaning robot. In this position, the brush arm can be perpendicular to a longitudinal axis or a typical direction of movement of the cleaning robot. In one embodiment, the brush arm is pressed completely onto the floor surface when it forms an angle of approximately 90° with the longitudinal axis.
  • the side brush can be attached to the cleaning robot in such a way that, during its rotation around the axis of rotation, a brush arm periodically extends horizontally beyond the robot's outline.
  • the actuating element can be designed such that the brush arm is deflected towards the floor surface at least when the brush arm extends beyond a boundary.
  • the cleaning robot can include a suction nozzle, with the actuating element preferably configured to release the brush arm when the brush arm moves towards the suction nozzle. Due to its elastic tension, the brush arm can lift off the floor surface when the actuating element is released. In particular, the brush arm can lift off the floor surface when it has passed a position where it is parallel to the longitudinal axis.
  • the axis of rotation of the side brush can be located in front of the suction nozzle. It is preferred that the brush arm lifts off the floor surface before it reaches a transverse position where it is again perpendicular to the longitudinal axis.
  • the brush arm's rotation during lifting can involve an acute angle with the longitudinal or transverse axis of the cleaning robot, for example, approximately 30° or approximately 45°.
  • the actuating element preferably comprises a leading edge that extends at a predetermined angle in the vertical direction to successively press the brush arm onto the floor surface.
  • the brush arm rotates around its axis, it can engage with the leading edge of the actuating element at a predetermined angle around its axis.
  • the actuating element which is fixed to the cleaning robot, can increasingly press the brush arm downwards until it makes contact with the floor surface. The brush arm is guided along the leading edge during this process.
  • the leading edge can be inclined or follow a predetermined curve, such as a segment of a sine wave, a sigmoid, a segment of a circle, or a segment of a logarithmic curve.
  • the speed at which the brush arm is pressed downwards during its rotation can be controlled by the shape of the leading edge.
  • the actuating element is preferably adjustable in a vertical direction.
  • the actuating element can be moved into a first vertical position in which it actuates the rotating brush arm, and into a second vertical position above it in which the rotating brush arm is not actuated.
  • An intermediate position can also be controlled, wherein, in the intermediate position of the actuating element, the brush arm is pressed against the floor surface by the actuating element over essentially the same angular range, but with a reduced contact force than when the actuating element is fully lowered.
  • a cleaning robot comprises a brush arrangement as described herein.
  • the cleaning robot can include a vacuum robot with a blower that draws air from a floor surface through a suction nozzle.
  • the cleaning robot can also include a cleaning pad. to damp-clean the floor surface.
  • a combined cleaning robot can also include various cleaning devices of the type mentioned.
  • Figure 1 shows a cleaning robot 100 designed to clean a floor surface, particularly in a household.
  • the cleaning robot 100 is shown in an oblique view from below.
  • the cleaning robot 100 comprises a drive system which, in the illustrated embodiment, includes two independently driven drive wheels 105 and a spur wheel 110.
  • An indicated longitudinal axis 115 corresponds to a typical direction of travel for the cleaning robot 100.
  • a suction nozzle 120 preferably extends substantially transversely to the longitudinal axis 115.
  • the cleaning robot 100 includes a blower that can generate an airflow through the suction nozzle 120 to pick up dirt from the floor surface.
  • a brush roller 125 which is typically driven about a horizontal axis of rotation, can be arranged in the area of the suction nozzle 120.
  • a side brush 130 is designed to move dirt on the floor surface towards the suction nozzle 120.
  • the side brush 130 is rotatably mounted about a pivot axis 135 extending in a vertical direction, preferably exactly vertical.
  • One or more brush arms 145 extend radially from a hub 140. When the side brush 130 is rotated about the pivot axis 135, the brush arms 145 can sweep over a predetermined cleaning area, conveying dirt in a horizontal direction.
  • an actuating element 150 on the cleaning robot 100, which presses the brush arms 145 onto the floor surface only within a predetermined angular range of their rotation around the axis of rotation 135.
  • the brush arms 145 are elastic, so that they lift off the floor surface again when they have finished engaging with the actuating element 150.
  • Figure 1 shows a side brush 130 with a vertical actuating element 150 from a bottom perspective.
  • the illustrated embodiment corresponds to that of Figure 1 .
  • the actuating element 150 is configured to press the brush arms 145 onto the floor surface at a predetermined first angular range 205.
  • a vertical downward movement of a brush arm 145 onto the floor surface is preferably distributed over a second angular range 210, which is positioned upstream of the first angular range 205 with respect to the direction of rotation of the side brush 130.
  • the beginning of the first angular range 205 coincides with a position of a brush arm 145, which extends in the direction of a transverse axis 215 of the cleaning robot 100 and thus perpendicular to the longitudinal axis 115.
  • the actuating element 150 comprises a leading edge 220, an actuating edge 225, and a trailing edge 230.
  • the leading edge 220 essentially covers the second angular range 210 and runs obliquely to the floor surface, so that when the leading edge 220 engages, the brush arm 145 is successively pressed against the floor surface.
  • the actuating edge 225 runs in a horizontal direction, so that the brush arm 145 is held against the floor surface with constant force.
  • the running edge 230 is preferably designed in a stepped manner, so that a vertical actuating force on a brush arm 145 is abruptly eliminated when the brush arm 145 is guided over the running edge 230.
  • a rotational position in which a brush arm 145 runs over the running edge 230 forms an acute angle with the transverse axis 215.
  • This angle is preferably less than approximately 45°, more preferably less than approximately 30°, and in some embodiments even less than approximately 20°.
  • Figure 3 shows a movement sequence of a side brush 130 with an actuating element 150 on a cleaning robot 100 according to the Figure 1 or 2 .
  • Figures 3a, 3b and 3c The side brush 130 is shown in successive rotation positions.
  • a brush arm 145 can be divided into a radially inner section 305 and a radially outer section 310 (only in Fig. 3a (shown). Sections 305 and 310 are preferably integrated and further preferably formed in one piece.
  • the radially inner section 305 is configured to come into contact with the actuating element 150.
  • the radially outer section 310 preferably does not contact the actuating element 150 when rotating about the axis of rotation 135 and is configured to perform a cleaning function on the floor surface.
  • Figure 4 Figure 1 shows a side brush 130 with an adjustable actuating element 150.
  • Figure 4a shows an arrangement with the actuating element 150 in a first position and Figure 4b with the actuating element 150 in a second position.
  • the positions of the actuating element 150 differ in their vertical elevation with respect to the cleaning robot 100 or with respect to the surface to be cleaned. Floor area.
  • the rotating brush arms 145 are deflected vertically over a predetermined angular range 205 as described and pressed against the floor surface.
  • Figure 4b The actuating element 150 is shifted vertically upwards, so that the brush arms 145 no longer engage with the actuating element 150.
  • the brush arms 145 are relaxed and essentially straighten out.
  • the drive of the side brush 130 around the axis of rotation 135 can be deactivated or its speed minimized.

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  • Nozzles For Electric Vacuum Cleaners (AREA)

Abstract

Eine Bürstenanordnung für einen Reinigungsroboter (100) umfasst eine Seitenbürste (130), die um eine Drehachse (135) drehbar ist, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt. Die Seitenbürste (130) umfasst mindestens einen Bürstenarm (145), der radial von der Drehachse (135) absteht; wobei der Bürstenarm (145) in vertikaler Richtung flexibel ist. Außerdem ist ein vertikales Betätigungselement (150) zur drehfesten Anbringung am Reinigungsroboter (100) vorgesehen, wobei das Betätigungselement (150) dazu eingerichtet ist, den Bürstenarm (145) in einem vorbestimmten Winkelbereich um die Drehachse (135) vertikal auszulenken.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Seitenbürste für einen Reinigungsroboter. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bürstenanordnung für einen Reinigungsroboter.
  • Ein Reinigungsroboter ist dazu eingerichtet, über eine Bodenfläche zu fahren und Schmutz von der Bodenfläche aufzusaugen. Dazu ist ein Saugmund vorgesehen, der eine vorbestimmte Breite hat und über die Bodenfläche geführt wird. Seitlich des Saugmunds ist häufig eine Seitenbürste vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, losen Schmutz in Richtung des Saugmunds zu bewegen. Die Seitenbürste ist um eine vertikale Drehachse drehbar und umfasst einen oder mehrere Bürstenarme, die in radialer Richtung abstehen. Wird die Seitenbürste gedreht, so werden die Bürstenarme über die Bodenfläche geführt.
  • Bekannte Seitenbürsten neigen dazu, Schmutz dauerhaft anhaften zu lassen. Beispielsweise können sich Haare um die Seitenbürste wickeln oder Staub kann sich an den Bürstenarmen festsetzen, sodass diese eine verringerte Reinigungswirkung haben können. Schlimmstenfalls ist die Beweglichkeit der Seitenbürste eingeschränkt.
  • 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 umfasst eine Bürstenanordnung für einen Reinigungsroboter eine Seitenbürste, die um eine Drehachse drehbar ist, die sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt. Die Seitenbürste umfasst wenigstens einen Bürstenarm, der radial von der Drehachse absteht, wobei der Bürstenarm in vertikaler Richtung flexibel ist. Außerdem ist ein vertikales Betätigungselement zur drehfesten Anbringung am Reinigungsroboter vorgesehen. Das Betätigungselement ist dazu eingerichtet, den Bürstenarm in einem vorbestimmten Winkelbereich um die Drehachse vertikal auszulenken.
  • Der unbelastete Bürstenarm kann sich in einem vorbestimmten vertikalen Abstand zur Bodenfläche befinden. Insbesondere kann der Bürstenarm in einer Drehebene um die Drehachse liegen, wobei die Drehebene um einige Millimeter von der Bodenfläche entfernt ist. Das Betätigungselement kann den Bürstenarm entgegen seiner elastischen Kraft nur im vorbestimmten Winkelbereich zu Boden drücken, sodass der Bürstenarm Schmutz auf der Bodenfläche bewegen kann. Somit kann eine Kehrbewegung bzw. eine Kehrwirkung des Bürstenarms auf den vorbestimmten Winkelbereich beschränkt sein. Durch das regelmäßige Abheben des Bürstenarms von der Bodenfläche am Ende des Winkelbereichs kann ein Anhaften oder Verheddern von Schmutz am Bürstenarm verbessert verhindert werden. Durch das Abheben kann eine Belastung auf den Bürstenarm oder einen Antrieb der Seitenbürste verringert sein. Die Bürstenanordnung kann so geringer dimensioniert werden oder eine erhöhte Lebensdauer aufweisen.
  • Es ist zu beachten, dass die Drehachse bevorzugt vertikal verläuft und der Winkelbereich, über den der Bürstenarm der Seitenbürste in Kontakt mit der Bodenfläche gelangt, nicht durch eine Neigung der Drehachse, sondern durch Betätigung des Bürstenarms durch das Betätigungselement gesteuert ist. Eine Anpresskraft des Bürstenarms auf die Bodenfläche kann dadurch gleichmäßiger sein, und ein Reinigungsergebnis sowohl der Bodenfläche als auch des Bürstenarms kann verbessert sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Bürstenarm einen radial inneren Abschnitt, der in Eingriff mit dem Betätigungselement gelangen kann, und einen radial äußeren Abschnitt, der in Kontakt mit der Bodenfläche gebracht werden kann. Der radial innere Abschnitt kann als Betätigungsabschnitt aufgefasst werden, und der radial äußere Abschnitt als Reinigungsabschnitt. Der Betätigungsabschnitt kann speziell dazu eingerichtet sein, mit dem Betätigungselement in Eingriff zu gelangen, und der Reinigungsabschnitt dazu, Schmutz von der Bodenfläche aufzunehmen bzw. wegzufegen. Der Bürstenarm kann in vertikaler Richtung gebogen sein, sodass der radial innere und der radial äußere Abschnitt auf unterschiedlichen axialen Höhen über der Bodenfläche liegen.
  • Das Betätigungselement kann nach Art einer Kulisse beispielsweise an einem Gehäuse des Reinigungsroboters ausgebildet sein. Das Betätigungselement kann eine Art Steg oder Wulst umfassen, der sich im vorbestimmten Winkelbereich von einer äußeren Begrenzung des Bodenroboters aus nach unten in Richtung des Bürstenarms erstreckt.
  • Bevorzugt ist das Betätigungselement dazu eingerichtet, den Bürstenarm in Kontakt mit der Bodenfläche zu bringen, während sich der Bürstenarm seitlich oder vor dem Reinigungsroboter befindet. Insbesondere kann der Bürstenarm auf die Bodenfläche gedrückt werden, wenn der Bürstenarm seitlich vom Reinigungsroboter absteht. In dieser Stellung kann der Bürstenarm senkrecht zu einer Längsachse bzw. einer üblichen Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters stehen. In einer Ausführungsform wird der Bürstenarm vollständig auf die Bodenfläche gedrückt, wenn er mit der Längsachse einen Winkel von ca. 90° einschließt.
  • Die Seitenbürste kann derart am Reinigungsroboter angebracht sein, dass ein Bürstenarm bei seiner Drehbewegung um die Drehachse periodisch über Umrisse des Reinigungsroboters horizontal übersteht. Das Betätigungselement kann derart ausgebildet sein, dass der Bürstenarm zumindest dann in Richtung der Bodenfläche ausgelenkt ist, wenn der Bürstenarm über eine Begrenzung übersteht.
  • Der Reinigungsroboter kann einen Saugmund umfassen, wobei das Betätigungselement bevorzugt dazu eingerichtet ist, den Bürstenarm freizugeben, wenn sich der Bürstenarm auf den Saugmund zubewegt. Durch seine elastische Spannung kann der Bürstenarm durch die wegfallende Betätigung von der Bodenfläche abheben. Insbesondere kann der Bürstenarm von der Bodenfläche abgehoben werden, wenn der Bürstenarm eine Stellung überschritten hat, bei der er parallel zur Längsachse liegt. Dabei kann die Drehachse der Seitenbürste vor dem Saugmund liegen. Es ist bevorzugt, dass der Bürstenarm von der Bodenfläche abgehoben ist, bevor er eine Querstellung erreicht hat, in welcher er wieder senkrecht zur Längsachse liegt. Eine Drehstellung des Bürstenarms beim Abheben kann einen spitzen Winkel mit der Längs- oder Querachse des Reinigungsroboters einschließen, beispielsweise ca. 30° oder ca. 45°.
  • Es ist außerdem bevorzugt, dass das Betätigungselement dazu eingerichtet ist, den Bürstenarm in einem Winkel von ca. 180° in Kontakt mit der Bodenfläche zu halten. Auf dem restlichen Winkelbereich einer Umdrehung kann der Bürstenarm von der Bodenfläche abgehoben sein. Ein Übergangsbereich, in welchem der Bürstenarm vertikal bewegt wird, kann dem Winkelbereich zugerechnet werden, in dem der Bürstenarm ausgelenkt ist.
  • Das Betätigungselement umfasst weiter bevorzugt eine auflaufende Kante, die auf einem vorbestimmten Winkelbereich in vertikaler Richtung geneigt verläuft, um den Bürstenarm sukzessive auf die Bodenfläche zu drücken. Bei seiner Bewegung um die Drehachse kann der Bürstenarm in einer vorbestimmten Winkelstellung um seine Drehachse mit der auflaufenden Kante des Betätigungselements in Eingriff gelangen. Mit fortschreitender Drehung kann das am Reinigungsroboter feststehende Betätigungselement den Bürstenarm zunehmend nach unten drücken, bis dieser in Kontakt mit der Bodenfläche kommt. Dabei wird der Bürstenarm an der auflaufenden Kante entlanggeführt.
  • Die auflaufende Kante kann schräggestellt sein oder einer vorbestimmten Kurve folgen, etwa einem Abschnitt einer Sinuskurve, einem Sigmoid, einem Abschnitt eines Kreises oder einem Abschnitt einer logarithmischen Kurve. Eine Geschwindigkeit, mit welcher der Bürstenarm bei seiner Drehung nach unten gedrückt wird, kann über die Form der auflaufenden Kante gesteuert werden.
  • Das Betätigungselement kann eine ablaufende Kante umfassen, die stufenartig ausgeführt ist, um den Bürstenarm sprungartig von der Bodenfläche abzuheben bzw. abheben zu lassen. Die ablaufende Kante kann sich an eine horizontal verlaufende Betätigungskante anschließen, die den Bürstenarm in einer auf die Bodenfläche gedrückten Stellung hält. Die Betätigungskante liegt bezüglich der Drehbewegung um die Drehachse zwischen der auflaufenden und der ablaufenden Kante. Die ablaufende Kante kann mit der Betätigungskante einen Winkel von ca. 90° einschließen. Die ablaufende Kante kann auch einen kleineren Winkel mit der Betätigungskante einschließen, in diesem Fall kann am Betätigungselement eine Hinterschneidung gebildet sein. Der Winkel kann auch geringer als 90° sein, wodurch die Anordnung leichter hergestellt werden kann. In diesem Fall ist bevorzugt, dass der Winkel nur wenig kleiner als 90° ist und beispielsweise mindestens ca. 70° oder ca. 80° beträgt.
  • Durch die stufenartige ablaufende Kante kann ein auf die Bodenfläche gedrückter Bürstenarm schlagartig freigegeben werden, sodass er sich aufgrund seiner elastischen Eigenschaften wieder entspannt und von der Bodenfläche abhebt. Das Abheben kann sehr rasch erfolgen, sodass der Bürstenarm eine peitschenartige Bewegung vollführt. Hierdurch kann der Bürstenarm von anhaftendem Schmutz automatisch gereinigt werden. Beispielsweise können Staub, Fasern, Haare oder anderer Schmutz vom Bürstenarm abgeschüttelt werden. Dieser Vorgang findet bevorzugt an einer Position in der Drehbewegung statt, in welcher abgeschüttelter Schmutz in einen Saugmund des Reinigungsroboters befördert werden kann. Der Saugmund kann den Schmutz auch erst aufnehmen, wenn der Reinigungsroboter weiter entlang seiner Längsachse fährt.
  • In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die vertikale Auslenkung des Bürstenarms steuerbar. Das Betätigungselement kann in eine erste Stellung gebracht werden, in welcher es den rotierenden Bürstenarm betätigt, und in eine zweite Stellung, in welcher es den rotierenden Bürstenarm nicht betätigt. Wird der Bürstenarm nicht betätigt, so kann er sich im Wesentlichen frei über der Bodenfläche drehen. Schmutz kann nur befördert werden, falls er sich weiter als üblich über die Bodenfläche nach oben erstreckt, wie es zum Beispiel bei Grobschmutz oder Flusen der Fall sein kann. Bevorzugt wird dabei ein Antrieb der Seitenbürste auf eine vorbestimmte, geringe Drehzahl reduziert, sodass eine Beschädigung eines Seitenarms im Stillstand vermieden wird. Der Antrieb kann auch deaktiviert werden, sodass keine Kehrwirkung erzielt wird. Die Seitenbürste und insbesondere der Bürstenarm können dadurch verbessert geschont werden, wenn sie für eine Reinigung nicht erforderlich oder sogar abträglich sind.
  • Das Betätigungselement ist weiter bevorzugt in einer vertikalen Richtung verstellbar. Insbesondere kann das Betätigungselement in eine erste vertikale Stellung gebracht werden, in welcher es den rotierenden Bürstenarm betätigt, und in eine darüberliegende zweite vertikale Stellung, in welcher der rotierende Bürstenarm nicht betätigt wird. Eine Zwischenstellung kann ebenfalls angesteuert werden, wobei der Bürstenarm in der Zwischenstellung des Betätigungselements im Wesentlichen über denselben Winkelbereich, aber mit einer verringerten Anpresskraft durch das Betätigungselement an die Bodenfläche gedrückt wird als bei voll abgesenktem Betätigungselement.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Reinigungsroboter eine hierin beschriebene Bürstenanordnung. Der Reinigungsroboter kann einen Saugroboter mit einem Gebläse umfassen, das Luft durch einen Saugmund von einer Bodenfläche einsaugt. Der Reinigungsroboter kann auch ein Reinigungskissen umfassen, um die Bodenfläche feucht zu reinigen. Ein kombinierter Reinigungsroboter kann auch verschiedene Reinigungseinrichtungen der genannten Art umfassen.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beiliegenden Figuren genauer beschrieben, in denen:
    • Figur 1
    einen Reinigungsroboter;
    Figur 2
    eine Seitenbürste mit vertikalem Betätigungselement;
    Figur 3
    einen Bewegungsablauf einer Seitenbürste mit Betätigungselement; und
    Figur 4
    eine Seitenbürste mit verstellbarem Betätigungselement
    darstellen.
  • Figur 1 zeigt einen Reinigungsroboter 100, der dazu eingerichtet ist, eine Bodenfläche, insbesondere in einem Haushalt, zu reinigen. Der Reinigungsroboter 100 ist in einem Schrägbild von unten dargestellt. Der Reinigungsroboter 100 umfasst ein Antriebssystem, welches in der dargestellten Ausführungsform zwei unabhängig voneinander antreibbare Antriebsräder 105 sowie ein Spornrad 110 umfasst. Eine angedeutete Längsachse 115 entspricht einer üblichen Fahrtrichtung des Reinigungsroboters 100. Ein Saugmund 120 erstreckt sich bevorzugt im Wesentlichen quer zur Längsachse 115. Der Reinigungsroboter 100 umfasst ein Gebläse, welches einen Luftstrom durch den Saugmund 120 bewirken kann, um Schmutz von der Bodenfläche aufzunehmen. Im Bereich des Saugmunds 120 kann eine Borstenwalze 125 angeordnet sein, die üblicherweise um eine horizontale Drehachse angetrieben werden kann.
  • Eine Seitenbürste 130 ist dazu eingerichtet, Schmutz auf der Bodenfläche in Richtung des Saugmunds 120 zu bewegen. Die Seitenbürste 130 ist um eine Drehachse 135 drehbar angeordnet, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, weiter bevorzugt in genau vertikaler Richtung. Von einer Nabe 140 aus erstrecken sich einer oder mehrere Bürstenarme 145 in radiale Richtungen. Wird die Seitenbürste 130 um die Drehachse 135 gedreht, so können die Bürstenarme 145 einen vorbestimmten Reinigungsbereich überstreichen, in dem sie Schmutz in horizontaler Richtung befördern können.
  • Es wird vorgeschlagen, am Reinigungsroboter 100 ein Betätigungselement 150 auszubilden, welches die Bürstenarme 145 nur in einem vorbestimmten Winkelbereich ihrer Drehung um die Drehachse 135 auf die Bodenfläche drückt. Die Bürstenarme 145 sind elastisch, sodass sie wieder von der Bodenfläche abheben, wenn sie den Eingriff mit dem Betätigungselement 150 beendet haben.
  • Figur 2 zeigt eine Seitenbürste 130 mit einem vertikalen Betätigungselement 150 aus einer Perspektive von unten. Die dargestellte Ausführungsform entspricht der von Figur 1.
  • Das Betätigungselement 150 ist dazu eingerichtet, die Bürstenarme 145 auf einem vorbestimmten ersten Winkelbereich 205 auf die Bodenfläche zu drücken. Eine vertikale Bewegung eines Bürstenarms 145 nach unten auf die Bodenfläche ist bevorzugt auf einen zweiten Winkelbereich 210 verteilt, der dem ersten Winkelbereich 205 bezüglich der Drehrichtung der Seitenbürste 130 vorgelagert ist.
  • Der Beginn des ersten Winkelbereichs 205 fällt vorliegend mit einer Stellung eines Bürstenarms 145 zusammen, der in Richtung einer Querachse 215 des Reinigungsroboters 100 und damit senkrecht zur Längsachse 115 verläuft. Das Betätigungselement 150 umfasst eine auflaufende Kante 220, eine Betätigungskante 225 und eine ablaufende Kante 230. Die auflaufende Kante 220 deckt im Wesentlichen den zweiten Winkelbereich 210 ab und verläuft schräg zur Bodenfläche, sodass der Bürstenarm 145 bei Eingriff mit der auflaufenden Kante 220 sukzessive gegen die Bodenfläche gedrückt wird. Die Betätigungskante 225 verläuft in horizontaler Richtung, sodass der Bürstenarm 145 mit gleichbleibender Kraft auf der Bodenfläche gehalten ist. Die ablaufende Kante 230 ist bevorzugt stufenartig ausgeführt, sodass eine vertikale Betätigungskraft auf einen Bürstenarm 145 schlagartig wegfällt, wenn der Bürstenarm 145 über die ablaufende Kante 230 geführt wird.
  • Eine Drehstellung, in welcher ein Bürstenarm 145 über die ablaufende Kante 230 läuft, schließt in der dargestellten Ausführungsform einen spitzen Winkel mit der Querachse 215 ein. Dieser Winkel ist bevorzugt kleiner als ca. 45°, weiter bevorzugt kleiner als ca. 30°, in manchen Ausführungsformen auch kleiner als ca. 20°.
  • Figur 3 zeigt einen Bewegungsablauf einer Seitenbürste 130 mit einem Betätigungselement 150 an einem Reinigungsroboter 100 entsprechend der Figuren 1 oder 2. Figuren 3a, 3b und 3c zeigen die Seitenbürste 130 in aufeinanderfolgenden Drehstellungen.
  • Es ist zu erkennen, wie ein Bürstenarm 145 an der auflaufenden Kante 220 des Betätigungselements 150 sukzessive in Richtung der Bodenfläche gedrückt wird, während sich die Seitenbürste 130 in der mit Pfeilen angedeuteten Richtung dreht. Dieser Übergang ist insbesondere in den Figuren 3a und 3b zu erkennen. Ebenso wird deutlich, wie ein in Richtung der Bodenfläche ausgelenkter Bürstenarm 145 beim Überschreiten der ablaufenden Kante 230 des Betätigungselements 150 schlagartig entspannt, von der Bodenfläche abhebt und durch seine Eigenelastizität eine Peitschenbewegung durchführt. Anschließend kann der Bürstenarm 145 den Saugmund 120 passieren.
  • Ein Bürstenarm 145 kann in einen radial inneren Abschnitt 305 und einen radial äußeren Abschnitt 310 unterteilt sein (nur in Fig. 3a eingezeichnet). Die Abschnitte 305 und 310 sind bevorzugt miteinander integriert und weiter bevorzugt einstückig ausgeführt. Der radial innere Abschnitt 305 ist dazu eingerichtet, in Kontakt mit dem Betätigungselement 150 zu gelangen. Der radial äußere Abschnitt 310 hingegen berührt das Betätigungselement 150 bei der Drehung um die Drehachse 135 bevorzugt nicht und ist dazu eingerichtet, eine Reinigungsfunktion auf der Bodenfläche auszuführen.
  • Wird der innere Abschnitt 305 durch das Betätigungselement 150 nach unten gedrückt, so liegt der äußere Abschnitt 310 auf der Bodenfläche auf. Dadurch kann der Bürstenarm 145 eine S-Form einnehmen, die beispielsweise in Figur 3b an zwei Bürstenarmen 145 gesehen werden kann.
  • Figur 4 zeigt eine Seitenbürste 130 mit verstellbarem Betätigungselement 150. Dabei ist eine Ausführungsform entsprechend den Figuren 1 bis 3 vorausgesetzt. Figur 4a zeigt eine Anordnung mit dem Betätigungselement 150 in einer ersten Stellung und Figur 4b mit dem Betätigungselement 150 in einer zweiten Stellung.
  • Die Stellungen des Betätigungselements 150 unterscheiden sich durch ihre vertikale Elevation bezüglich des Reinigungsroboters 100 bzw. bezüglich der zu reinigenden Bodenfläche. In der ersten Stellung (vgl. Figur 4a) werden die rotierenden Bürstenarme 145 in der beschriebenen Weise auf einem vorbestimmten Winkelbereich 205 vertikal ausgelenkt und gegen die Bodenfläche gedrückt. In der zweiten Stellung (vgl. Figur 4b) ist das Betätigungselement 150 vertikal nach oben verlagert, sodass die Bürstenarme 145 keinen Eingriff mehr mit dem Betätigungselement 150 finden. Die Bürstenarme 145 sind entspannt und nehmen im Wesentlichen gerade Formen an. In dieser Stellung des Betätigungselements 150 kann ein Antrieb der Seitenbürste 130 um die Drehachse 135 deaktiviert oder dessen Geschwindigkeit minimiert werden.
    • Bezugszeichen
    • 100
    Reinigungsroboter
    105
    Antriebsrad
    110
    Spornrad
    115
    Längsachse
    120
    Saugmund
    125
    Borstenwalze
    130
    Seitenbürste
    135
    Drehachse
    140
    Nabe
    145
    Bürstenarm
    150
    Betätigungselement
    205
    erster Winkelbereich
    210
    zweiter Winkelbereich
    215
    Querachse
    220
    auflaufende Kante
    225
    Betätigungskante
    230
    ablaufende Kante
    305
    radial innerer Abschnitt
    310
    radial äußerer Abschnitt

Claims (11)

  1. Bürstenanordnung für einen Reinigungsroboter (100);
    - wobei die Bürstenanordnung eine Seitenbürste (130) umfasst, die um eine Drehachse (135) drehbar ist, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt;
    - wobei die Seitenbürste (130) einen Bürstenarm (145) umfasst, der radial von der Drehachse (135) absteht;
    - wobei der Bürstenarm (145) in vertikaler Richtung flexibel ist;
    - ferner umfassend ein vertikales Betätigungselement (150) zur drehfesten Anbringung am Reinigungsroboter (100),
    - wobei das Betätigungselement (150) dazu eingerichtet ist, den Bürstenarm (145) in einem vorbestimmten Winkelbereich (205) um die Drehachse (135) vertikal auszulenken.
  2. Bürstenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Bürstenarm (145) einen radial inneren Abschnitt (305) umfasst, der in Eingriff mit dem Betätigungselement (150) gelangen kann, und einen radial äußeren Abschnitt (310), der in Kontakt mit der Bodenfläche gebracht werden kann.
  3. Bürstenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Betätigungselement (150) dazu eingerichtet ist, den Bürstenarm (145) in Kontakt mit einer Bodenfläche zu bringen, während sich der Bürstenarm (145) vor dem Reinigungsroboter (100) befindet.
  4. Bürstenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (150) dazu eingerichtet ist, den Bürstenarm (145) in Kontakt mit einer Bodenfläche zu bringen, wenn der Bürstenarm (145) seitlich vom Reinigungsroboter (100) absteht.
  5. Bürstenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Reinigungsroboter (100) einen Saugmund (120) umfasst; und das Betätigungselement (150) dazu eingerichtet ist, den Bürstenarm (145) freizugeben, wenn sich der Bürstenarm (145) auf den Saugmund (120) zubewegt.
  6. Bürstenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (150) dazu eingerichtet ist, den Bürstenarm (145) in einem Winkelbereich (205) von ca. 180° in Kontakt mit der Bodenfläche zu bringen, sodass er auf dem restlichen Winkelbereich einer Umdrehung von der Bodenfläche abgehoben ist.
  7. Bürstenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (150) eine auflaufende Kante (220) umfasst, die auf einem vorbestimmten Winkelbereich (210) in vertikaler Richtung geneigt verläuft, um den Bürstenarm (145) sukzessive auf die Bodenfläche zu drücken.
  8. Bürstenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (150) eine ablaufende Kante (230) umfasst, die stufenartig ausgeführt ist, um den Bürstenarm (145) sprungartig von der Bodenfläche abheben zu lassen.
  9. Bürstenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (150) in eine erste Stellung gebracht werden kann, in welcher es den rotierenden Bürstenarm (145) betätigt, und in eine zweite Stellung, in welcher es den rotierenden Bürstenarm (145) nicht betätigt.
  10. Bürstenanordnung nach Anspruch 9, wobei das Betätigungselement (150) vertikal verstellbar ist.
  11. Reinigungsroboter (100), umfassend eine Bürstenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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