EP4688513A1 - Scheibenreinigungsroboter zum reinigen von gewölbten oberflächen - Google Patents

Scheibenreinigungsroboter zum reinigen von gewölbten oberflächen

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Publication number
EP4688513A1
EP4688513A1 EP24710028.2A EP24710028A EP4688513A1 EP 4688513 A1 EP4688513 A1 EP 4688513A1 EP 24710028 A EP24710028 A EP 24710028A EP 4688513 A1 EP4688513 A1 EP 4688513A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning robot
window
window cleaning
vacuum
vacuum jacket
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
EP24710028.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Theodoros Tzivanopoulos
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP4688513A1 publication Critical patent/EP4688513A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S3/00—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles
    • B60S3/04—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles for exteriors of land vehicles
    • 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
    • A47L1/00—Cleaning windows
    • A47L1/02—Power-driven machines or devices
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S3/00—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles
    • B60S3/008—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles for interiors of land vehicles
    • 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 invention relates to a window cleaning robot for cleaning curved surfaces, in particular vehicle windows, and a method for cleaning the vehicle window with such a window cleaning robot.
  • the invention relates to a window cleaning robot for cleaning curved surfaces, wherein the window cleaning robot has a base body with a conveyor device.
  • CN113329922A discloses a cleaning robot for cleaning a curved surface of a motor vehicle.
  • the cleaning robot has a liquid-absorbing cleaning element that is elastically deformable to adapt to the surface of the motor vehicle.
  • the cleaning element is a sponge.
  • the invention is based on the object of solving the following problem with the simplest and most cost-effective means possible:
  • the aim is to provide a window cleaning robot and methods for cleaning the vehicle window with such a window cleaning robot, which enable thorough cleaning of the window without liquid being unintentionally released in the area surrounding the window.
  • the above object is achieved by a window cleaning robot which has a vacuum jacket which is in fluidic connection with the base body in such a way that a fluid can be sucked out of the vacuum space by means of the conveying device, wherein the vacuum jacket has a free end with a contact lip which runs around a cleaning opening of the vacuum space, and wherein the vacuum jacket is elastically deformable in such a way that when the contact lip is placed on a curved surface, the contact lip makes circumferential contact with the surface.
  • the above object is achieved by providing a method which has at least the following steps: a. by means of a delivery device, placing the contact lip on the vehicle window; and b. by means of the conveying device, sucking a fluid out of the vacuum space.
  • a window cleaning robot for cleaning curved surfaces wherein the window cleaning robot has a base body and a conveyor device.
  • the window cleaning robot is characterized in particular by the fact that the window cleaning robot is characterized in particular by the fact that the window cleaning robot is characterized in particular by the fact that the window cleaning robot is characterized in particular by the fact that the window cleaning robot is characterized in particular by the fact that the window cleaning robot is characterized in particular by the fact that the window cleaning robot is characterized in particular by the fact that the window cleaning robot is characterized in particular by the fact that the window cleaning robot is characterized in particular by the fact that the
  • Window cleaning robot further comprises a vacuum jacket which is in fluidic connection with the base body in such a way that a fluid can be sucked out of a vacuum space formed in an interior of the vacuum jacket by means of the conveying device, wherein the vacuum jacket has a free end with a contact lip running around a cleaning opening of the vacuum space, the vacuum jacket is elastically deformable in such a way that when the contact lip is placed on a curved surface, the contact lip makes circumferential contact with the surface.
  • the window cleaning robot is designed to clean concave curved surfaces. In one embodiment, the
  • Window cleaning robot designed for cleaning convexly curved surfaces.
  • the window cleaning robot is designed for cleaning both concavely curved surfaces and convexly curved surfaces.
  • the vacuum jacket is designed to have different lengths along the circumferential direction in a pressing direction along which the window cleaning robot can be pressed onto a surface to be cleaned.
  • the pressing direction in this case does not necessarily mean that the window cleaning robot has to be pressed firmly against the surface.
  • the window cleaning robot is pulled in the contact direction solely due to the negative pressure in the vacuum chamber.
  • the contact lip of the vacuum jacket is arranged in an undeformed state in a curved starting surface.
  • the starting surface is convexly curved in the direction of the surface with respect to the base body.
  • the curved starting surface is curved in one spatial direction.
  • the starting surface is curved in two spatial directions. The two spatial directions are preferably orthogonal to the pressing direction.
  • the vacuum jacket is made of rubber.
  • the vacuum jacket comprises air chambers which increase the elasticity of the vacuum jacket.
  • the vacuum jacket is elastically deformable such that when the contact lips are placed on the most convexly curved section of a surface of a vehicle window, preferably a windshield, the contact lip can be brought into circumferential contact with the surface.
  • the window cleaning robot has a delivery device by means of which the base body can be moved at least along two spatial directions, preferably along three spatial directions.
  • the delivery device is a robot arm.
  • the window cleaning robot is hand-guided.
  • the base body with the vacuum jacket is connected to a suction device by means of a hose, wherein preferably only the base body with the vacuum jacket is hand-guided or guided by means of the delivery device.
  • the conveying device is a pump by means of which a cleaning fluid can be sucked out of the vacuum space.
  • the conveying device is a fan by means of which aerosols can be sucked out of the vacuum space for cleaning.
  • the conveying device is designed to generate a negative pressure in the vacuum space when the contact lip is in contact with the surface and thus the cleaning opening or the vacuum space is closed by the surface.
  • a method for cleaning a vehicle window with a window cleaning robot according to an embodiment as described above.
  • Such a method has at least the following steps: a. by means of a delivery device, placing the contact lip on the vehicle window; and b. by means of the conveying device, sucking a fluid out of the vacuum space.
  • the method comprises in a step c., in addition to step b. serving as a cleaning step, at least one further cleaning step.
  • the cleaning step is at least one step from the following list:
  • Fig. 1 a window cleaning robot in a schematic side view
  • Fig. 2 the window cleaning robot from Fig. 1 in a schematic cross-sectional view
  • Fig. 3 a curved vehicle window in a perspective view
  • Fig. 4 a contact lip of a window cleaning robot according to Fig. 1 in an undeformed state in a sectional view
  • Fig. 5 a window cleaning robot according to Fig. 1 on a convex surface
  • Fig. 6 a contact lip of a window cleaning robot according to Fig. 5 resting on a convex surface in a sectional view
  • Fig. 7 a window cleaning robot according to Fig. 1 on a concave surface
  • Fig. 8 a contact lip of a window cleaning robot according to Fig. 1 when resting on a flat surface in a sectional view
  • Fig. 9 a window cleaning robot with a delivery device in a schematic representation.
  • Fig. 1 shows a window cleaning robot 100 in a schematic side view.
  • the window cleaning robot 100 has a base body 10 and a vacuum jacket 12.
  • the window cleaning robot 100 is preferably designed for cleaning curved surfaces 21, 22 on motor vehicles, particularly preferably vehicle windows 200. To clean such a surface 21, 22, the window cleaning robot 100 is placed and pressed onto the surface by means of a contact lip 16 formed by the vacuum jacket 12.
  • the vacuum jacket 12 extends in a pressing direction 30, as shown vertically downwards, from the base body 10 and is connected to it in a fixed or reversibly removable manner.
  • the contact lip 16 is formed on the lower, free end 14 of the vacuum jacket 12 as shown.
  • the contact lip 16 encloses a cleaning opening 15 of the Vacuum chamber 13 (not shown here, compare Fig. 2).
  • cleaning agents can be cleaning elements such as brushes, sponges, wiping elements or the like, and/or it is a cleaning fluid, for example a water-based cleaning fluid.
  • the vacuum jacket 12 extends from the base body 10 in the pressing direction 30, along which the window cleaning robot 100 is placed and pressed onto the surface 21, 22 to be cleaned, i.e. vertically downwards as shown.
  • the pressing direction 30 essentially corresponds to a normal direction 31 of the corresponding surface section on which the window cleaning robot 100 is placed.
  • the base body 10 and the vacuum jacket 12 or the vacuum chamber 13 preferably have a rectangular shape in cross-section, viewed in the vertical direction as shown, i.e. along the pressing direction 30.
  • the base body 10 and/or the vacuum jacket 12 is round, oval or has another shape in cross-section.
  • a cleaning fluid can be introduced into the vacuum chamber 13 by means of a cleaning element, for example a nozzle.
  • the cleaning fluid can be applied directly to the surface 21, 22 through the cleaning opening 15.
  • another cleaning element can be impregnated or wetted by means of the cleaning fluid, which can be brought into contact with the curved surface 21, 22.
  • the negative pressure can be generated by means of a conveying device 11, for example a pump or a fan.
  • the vacuum jacket 12 or the contact lip 16 is designed to be elastic, at least in the pressing direction 30.
  • the cleaning jacket and the contact lip 16 deform in such a way that the contact lip 16 is in contact with the surface 21, 22 all around the cleaning opening 15 and the surface 21, 22 thus closes the cleaning opening 15.
  • the contact lip 16 must Vacuum chamber 13 does not have to be completely hermetically sealed from the environment. Rather, it is sufficient if vacuum chamber 13 is sealed to such an extent that sufficient negative pressure can be generated by means of conveyor device 11 in order to suck dirt and/or cleaning fluid out of vacuum chamber 13.
  • the conveyor device 11 is arranged in the base body 10, in an alternative embodiment, for example shown in Figure 9, the
  • Conveying device 11 is arranged outside the base body 10 and connected to it, for example, by means of a hose 19.
  • a first reservoir 34 is arranged in the base body 10, in which a cleaning fluid for cleaning the surface 21, 22 can be kept.
  • a reservoir is arranged outside the base body 10 and connected to the base body 10 by means of a fluid line.
  • a second reservoir 35 for used cleaning fluid and/or dirt is arranged in the base body 10.
  • such a reservoir is arranged outside the base body 10.
  • the contact lip 16 is arranged in an undeformed state in a starting surface directed convexly away from the base body 10.
  • the length of the vacuum jacket 12 decreases along the pressing direction 30 towards its corners.
  • Fig. 2 shows the window cleaning robot 100 according to Fig. 1 in a schematic cross-sectional view on a convex surface 21.
  • the vacuum space 13 visible in the sectional view is delimited laterally by the surrounding vacuum jacket 12, upwards by the base body 10 and downwards by the convex surface 21.
  • Fig. 3 shows a vehicle window 200 in a perspective view.
  • the vehicle window 200 here a windshield 20 of a motor vehicle, is curved around two spatial directions 32, 33. Accordingly, such a vehicle window 200 can be cleaned particularly well by means of a window cleaning robot 100, in which the contact lip 16 in an undeformed state spans a starting surface which is also curved around the two spatial directions 32, 33.
  • Both spatial directions 32, 33, around which the vehicle window 200 is curved are arranged orthogonally to the normal direction 31 of the vehicle window 200, which essentially corresponds to the pressing direction 30 when pressed or placed on.
  • a cleaning robot proposed here is at least along the pressing direction 30 and one of the two spatial directions 32, 33
  • the cleaning robot is preferably movable along both spatial directions 32, 33.
  • Fig. 4 shows a sectional view of a contact lip 16 of a cleaning robot according to Fig. 1 in an undeformed state. Only a section of the contact lip of the vacuum jacket is shown. The curvature of the contact lip 16 in the pressing direction 30, i.e. downwards as shown, is clearly visible.
  • the contact lip 16 optionally has air chambers 17. The elasticity of the contact lip 16 can be defined by means of the air chambers 17, for example by their size and number.
  • Fig. 5 shows a window cleaning robot 100 according to Fig. 1, which is placed on a convex surface 21.
  • a convex surface 21 is, for example, the outside of a windshield 20 of a motor vehicle.
  • the contact lip 16 is in contact with the convex surface 21 all the way round or is in contact with it.
  • the contact lip 16 and the vacuum jacket 12 are elastically deformed.
  • the middle part of the contact lip 16 is deformed the most, as shown, pushed upwards. This creates a circumferential contact between the contact lip 16 and the convex surface 21.
  • Fig. 6 shows the contact lip 16 of the window cleaning robot 100 according to Fig. 5 when resting on the convex surface 21 in a sectional view. Only a section of the contact lip of the vacuum jacket is shown. The deformation, which is more pronounced in the middle part of the contact lip 16 than in the edge parts, can be seen as a result of the contact lip being placed on the surface 21. In other words, the vacuum jacket 12 is shorter at the corners.
  • Fig. 7 shows a window cleaning robot 100 being placed on a concave surface, for example the inside of a windshield 20 of a motor vehicle.
  • the curved shape of the contact lip 16 offers the advantage that the contact lip 16 rests better on the concave surface 22 even without deformation. If the curvature of the contact lip 16 and the curvature of the surface 22 are not identical, the contact lip 16 can be deformed by means of a contact force or a suction force when placed on the surface so that the contact lip 16 is in contact with the surface 22 all around.
  • Fig. 8 shows a contact lip 16 of a window cleaning robot 100 according to Fig. 1 when placed on a flat surface in a sectional view. Only a section of the contact lip of the vacuum jacket is shown.
  • the contact lip 16 is in this case most deformed in the middle part as shown.
  • the contact lip 16 is deformed to such an extent that it spans a planar plane and is thus in contact with the flat surface all around.
  • Fig. 9 shows a window cleaning robot 100 with a delivery device 18 in a schematic representation.
  • the delivery device 18 shown is a robot arm by means of which the base body 10 and the vacuum jacket 12 can be moved in three spatial directions.
  • One of the spatial directions is the pressing direction 30 or the normal direction 31 of the surface 21, 22 (not shown here).
  • the other two spatial directions are arranged essentially orthogonally to the pressing direction 30 and enable the base body 10 with the vacuum jacket 12 to be moved or guided on a surface 21, 22.
  • the conveying device 11 is arranged outside the base body 10 and is connected to the base body 10 and the vacuum chamber 13 by means of a hose 19.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Scheibenreinigungsroboter zum Reinigen von gewölbten Oberflächen Um einen Scheibenreinigungsroboter zu schaffen, welcher eine gründliche Reinigung der gewölbten Oberflächen ermöglicht, ohne dass dabei Flüssigkeit in der Umgebung der Oberfläche ungewollt freigesetzt wird, ist vorgeschlagen, dass der Scheibenreinigungsroboter (100) einen Grundkörper (10) und eine Fördereinrichtung (11) aufweist, und vor allem dass der Scheibenreinigungsroboter (100) ferner einen Vakuummantel (12) aufweist, welcher mit dem Grundkörper (10) derart in fluidischer Verbindung steht, dass mittels der Fördereinrichtung (11) ein Fluid aus einem in einem Innenraum des Vakuummantels (12) ausgebildeten Vakuumraum (13) absaugbar ist, wobei der Vakuummantel (12) ein freies Ende (14) mit einer um eine Reinigungsöffnung (15) des Vakuumraums (13) umlaufenden Kontaktlippe (16) aufweist, der Vakuummantel (12) derart elastisch verformbar ist, dass bei einem Aufsetzen der Kontaktlippe (16) auf eine gewölbte Oberfläche (21, 22) die Kontaktlippe (16) einen umlaufenden Kontakt mit der Oberfläche (21, 22) eingeht.

Description

Beschreibung
Scheibenreinigungsroboter zum Reinigen von gewölbten Oberflächen
Die Erfindung betrifft einen Scheibenreinigungsroboter zum Reinigen von gewölbten Oberflächen, insbesondere von Fahrzeugscheiben, und ein Verfahren zum Reinigen der Fahrzeugscheibe mit einem solchen Scheibenreinigungsroboter.
Die Erfindung betrifft einen Scheibenreinigungsroboter zum Reinigen von gewölbten Oberflächen, wobei der Scheibenreinigungsroboter einen Grundkörper mit einer Fördereinrichtung aufweist.
Die CN113329922A offenbart beispielsweise einen Reinigungsroboter zum Reinigen einer gewölbten Oberfläche eines Kraftfahrzeugs. Dabei weist der Reinigungsroboter ein flüssigkeitsabsorbierendes Reinigungselement auf, welches elastisch verformbar ist, um sich der Oberfläche des Kraftfahrzeugs anzupassen. Beispielsweise ist das Reinigungselement ein Schwamm.
Der Erfindung liegt gegenüber vorbekanntem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, das folgende Problem mit möglichst einfachen und kostengünstigen Mitteln zu lösen:
Es sollen ein Scheibenreinigungsroboter und Verfahren zum Reinigen der Fahrzeugscheibe mit einem solchen Scheibenreinigungsroboter bereitgestellt werden, welche eine gründliche Reinigung der Scheibe ermöglichen, ohne dass dabei Flüssigkeit in der Umgebung der Scheibe ungewollt freigesetzt wird.
Gemäß Anspruch 1 wird die obige Aufgabe durch einen Scheibenreinigungsroboter gelöst, welcher einen Vakuummantel aufweist, welcher mit dem Grundkörper derart in fluidischer Verbindung steht, dass mittels der Fördereinrichtung ein Fluid aus dem Vakuumraum absaugbar ist, wobei der Vakuummantel ein freies Ende mit einer um eine Reinigungsöffnung des Vakuumraums umlaufenden Kontaktlippe aufweist, und wobei der Vakuummantel derart elastisch verformbar ist, dass bei einem Aufsetzen der Kontaktlippe auf eine gewölbte Oberfläche die Kontaktlippe einen umlaufenden Kontakt mit der Oberfläche eingeht. Gemäß Anspruch 13 wird die obige Aufgabe gelöst, indem ein Verfahren bereitgestellt wird, welches zumindest die folgenden Schritte aufweist: a. mittels einer Zustelleinrichtung, Aufsetzten der Kontaktlippe auf die Fahrzeugscheibe; und b. mittels der Fördereinrichtung, Absaugen eines Fluids aus dem Vakuumraum.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein Scheibenreinigungsroboter zum Reinigen von gewölbten Oberflächen vorgeschlagen, wobei der Scheibenreinigungsroboter einen Grundkörper und eine Fördereinrichtung aufweist.
Gemäß Anspruch 1 wird diese Aufgabe mit den nachfolgend genannten Merkmalen gelöst: Der Scheibenreinigungsroboter ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der
Scheibenreinigungsroboter ferner einen Vakuummantel aufweist, welcher mit dem Grundkörper derart in fluidischer Verbindung steht, dass mittels der Fördereinrichtung ein Fluid aus einem in einem Innenraum des Vakuummantels ausgebildeten Vakuumraum absaugbar ist, wobei der Vakuummantel ein freies Ende mit einer um eine Reinigungsöffnung des Vakuumraums umlaufenden Kontaktlippe aufweist, der Vakuummantel derart elastisch verformbar ist, dass bei einem Aufsetzen der Kontaktlippe auf eine gewölbte Oberfläche die Kontaktlippe einen umlaufenden Kontakt mit der Oberfläche eingeht.
In einer Ausführungsform ist der Scheibenreinigungsroboter zum Reinigen von konkav gewölbten Oberflächen eingerichtet. In einer Ausführungsform ist der
Scheibenreinigungsroboter zum Reinigen von konvex gewölbten Oberflächen eingerichtet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Scheibenreinigungsroboter sowohl zum Reinigen von konkav gewölbten Oberflächen als auch zum Reinigen von konvex gewölbten Oberflächen eingerichtet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Vakuummantel in einer Anpressrichtung, entlang welcher der Scheibenreinigungsroboter auf eine zu reinigende Oberfläche anpressbar ist, entlang der Umfangsrichtung unterschiedlich lang ausgebildet.
Es sei darauf hingewiesen, dass Anpressrichtung vorliegend nicht zwangsläufig beutet, dass der Scheibenreinigungsroboter fest an die Oberfläche angepresst werden muss. Beispielsweise wird der Scheibenreinigungsroboter im Betrieb lediglich aufgrund des Unterdrucks in dem Vakuumraum in Anpressrichtung gezogen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktlippe des Vakuummantels in einem unverformten Zustand in einer gewölbten Ausgangsfläche angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Ausgangsfläche in Bezug auf den Grundkörper konvex in Richtung der Oberfläche gewölbt.
In einer Ausführungsform ist die gewölbte Ausgangsfläche um eine Raumrichtung gewölbt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgangsfläche um zwei Raumrichtungen gewölbt. Bevorzugt sind die beiden Raumrichtungen orthogonal zu der Anpressrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Vakuummantel aus Gummi.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Vakuummantel Luftkammern, welche die Elastizität des Vakuummantels erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Vakuummantel in einem unverformten Zustand derart geformt und durch eine Verformung bei dem Aufsetzen derart elastisch verformbar, dass bei dem Aufsetzen der Kontaktlippen auf einen am stärksten gewölbten Abschnitt einer Oberfläche einer Fahrzeugscheibe, bevorzugt einer Windschutzscheibe, die Kontaktlippe in einen umlaufenden Kontakt mit der Oberfläche bringbar ist.
In einer Ausführungsform ist der Vakuummantel derart elastisch verformbar, dass bei dem Aufsetzen der Kontaktlippen auf den am stärksten konvex gewölbten Abschnitt einer Oberfläche einer Fahrzeugscheibe, bevorzugt einer Windschutzscheibe, die Kontaktlippe in einen umlaufenden Kontakt mit der Oberfläche bringbar ist.
In einer Ausführungsform ist der Vakuummantel in einem unverformten Zustand derart gewölbt, dass bei dem Aufsetzen der Kontaktlippen auf den am stärksten konkav gewölbten Abschnitt einer Oberfläche einer Fahrzeugscheibe, bevorzugt einer Windschutzscheibe, die Kontaktlippe in einen umlaufenden Kontakt mit der Oberfläche bringbar ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Grundkörper zumindest ein Reinigungselement, bevorzugt ein Wischelement, ein Sprühelement, einen Schwamm oder eine Bürste auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Scheibenreinigungsroboter eine Zustelleinrichtung auf, mittels welcher der Grundkörper, zumindest entlang zwei Raumrichtungen, bevorzugt entlang drei Raumrichtungen bewegbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Zustelleinrichtung ein Roboterarm.
In einer Ausführungsform ist der Scheibenreinigungsroboter handgeführt. In einer Ausführungsform ist der Grundkörper mit dem Vakuummantel mittels eines Schlauchs mit einer Absaugeinrichtung verbunden, wobei bevorzugt lediglich der Grundkörper mit dem Vakuummantel handgeführt oder mittels der Zustelleinrichtung geführt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Fördereinrichtung eine Pumpe, mittels welcher ein Reinigungsfluid aus dem Vakuumraum absaugbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Fördereinrichtung ein Lüfter, mittels welchem Aerosole zur Reinigung aus dem Vakuumraum absaugbar sind.
Die Fördereinrichtung ist zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Vakuumraum ausgelegt, wenn die Kontaktlippe in Kontakt mit der Oberfläche steht und somit die Reinigungsöffnung beziehungsweise der Vakuumraum durch die Oberfläche verschlossen ist.
Ferner wird die zugrundeliegende Aufgabe durch ein Verfahren zum Reinigen einer Fahrzeugscheibe mit einem Scheibenreinigungsroboter nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung gelöst. Ein solches Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf: a. mittels einer Zustelleinrichtung, Aufsetzten der Kontaktlippe auf die Fahrzeugscheibe; und b. mittels der Fördereinrichtung, Absaugen eines Fluids aus dem Vakuumraum.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren in einem Schritt c., neben dem als Reinigungsschritt dienenden Schritt b., zumindest einen weiteren Reinigungsschritt auf. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Reinigungsschritt zumindest ein Schritt aus der folgenden Liste:
- mittels eines Sprühelements, ein Besprühen der Fahrzeugscheibe;
- mittels eines Wischelements, ein Abwischen der Fahrzeugscheibe; und
- mittels einer Bürste, ein Abbürsten der Fahrzeugscheibe.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: einen Scheibenreinigungsroboter in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2: den Scheibenreinigungsroboter aus Fig. 1 in einer schematischen Querschnittsansicht, Fig. 3: eine gewölbte Fahrzeugscheibe in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 4: eine Kontaktlippe eines Scheibenreinigungsroboters nach Fig. 1 in einem unverformten Zustand in einer Schnittansicht,
Fig. 5: einen Scheibenreinigungsroboter nach Fig. 1 auf einer konvexen Oberfläche,
Fig. 6: eine Kontaktlippe eines Scheibenreinigungsroboters nach Fig. 5 bei Auflage auf einer konvexen Oberfläche in einer Schnittansicht,
Fig. 7: einen Scheibenreinigungsroboter nach Fig. 1 auf einer konkaven Oberfläche,
Fig. 8: eine Kontaktlippe eines Scheibenreinigungsroboters nach Fig. 1 bei Auflage auf einer ebenen Oberfläche in einer Schnittansicht, und
Fig. 9: einen Scheibenreinigungsroboter mit einer Zustelleinrichtung in einer schematischen Darstellung.
Fig. 1 zeigt einen Scheibenreinigungsroboter 100 in einer schematischen Seitenansicht. Der Scheibenreinigungsroboter 100 weist einen Grundkörper 10 und einen Vakuummantel 12 auf. Bevorzugt ist der Scheibenreinigungsroboter 100 zum Reinigen von gewölbten Oberflächen 21 , 22 an Kraftfahrzeugen ausgelegt, besonders bevorzugt von Fahrzeugscheiben 200. Zum Reinigen einer solchen Oberfläche 21, 22 wird der Scheibenreinigungsroboter 100 mittels einer von dem Vakuummantel 12 ausgebildeten Kontaktlippe 16 auf die Oberfläche aufgesetzt und angepresst.
Der Vakuummantel 12 erstreckt sich in einer Anpressrichtung 30, darstellungsgemäß nach vertikal-unten, von dem Grundkörper 10 und ist fest oder reversibel abnehmbar mit diesem verbunden. Die Kontaktlippe 16 ist an dem, darstellungsgemäß unteren, freien Ende 14 des Vakuummantels 12 ausgebildet. Die Kontaktlippe 16 umschließt eine Reinigungsöffnung 15 des Vakuumraums 13 (hier nicht dargestellt, vergleiche Fig. 2). Durch die Reinigungsöffnung 15 ist die zu reinigende Oberfläche 21 , 22 mittels Reinigungsmitteln erreichbar. Solche Reinigungsmittel können Reinigungselemente, wie Bürsten, Schwämme, Wischelemente oder Ähnliches sein, und/oder es ist ein Reinigungsfluid, beispielsweise ein wasserbasiertes Reinigungsfluid. Der Vakuummantel 12 erstreckt sich von dem Grundkörper 10 in der Anpressrichtung 30, entlang welcher der Scheibenreinigungsroboter 100 auf die zu reinigende Oberfläche 21 , 22 aufgesetzt und angepresst wird, also darstellungsgemäß nach vertikal-unten. Die Anpressrichtung 30 entspricht beim Aufsetzen und/oder Anpressen im Wesentlichen einer Normalrichtung 31 des entsprechenden Oberflächenabschnitts, auf welchen der Scheibenreinigungsroboter 100 aufgesetzt wird.
Der Grundkörper 10 und der Vakuummantel 12 beziehungsweise der Vakuumraum 13 haben bevorzugt eine im Querschnitt, mit Blickrichtung in darstellungsgemäß vertikaler Richtung, also entlang der Anpressrichtung 30, rechteckige Form. Alternativ ist der Grundkörper 10 und/oder der Vakuummantel 12 in dem Querschnitt rund, oval oder weist eine andere Form auf.
Bevorzugt ist mittels eines Reinigungselements, beispielsweise einer Düse, ein Reinigungsfluid in den Vakuumraum 13 einbringbar. Beispielsweise ist das Reinigungsfluid durch die Reinigungsöffnung 15 direkt auf die Oberfläche 21 , 22 aufbringbar. Alternativ oder zusätzlich ist mittels des Reinigungsfluids ein weiteres Reinigungselement tränkbar oder benetzbar, welches mit der gewölbten Oberfläche 21, 22 in Kontakt bringbar ist. Um zu vermeiden, dass überschüssiges oder gebrauchtes Reinigungsfluid in die Umgebung freigesetzt wird, ist dieses durch einen Unterdrück aus dem Vakuumraum 13 absaugbar. Der Unterdrück ist mittels einer Fördereinrichtung 11, beispielsweise einer Pumpe oder eines Lüfters, erzeugbar. So ist beispielsweise vermeidbar, dass bei einer Reinigung einer Innenscheibe Reinigungsfluid ungewollt im Fahrzeuginneren verteilt wird, chemische Reinigungssubstanzen in die Umwelt gelangen oder sich Schlieren oder Rückstände auf der Oberfläche 21, 22 ablagern, wenn überschüssiges Reinigungsfluid auf der Oberfläche 21 , 22 verbleibt oder daran herunterläuft.
Um effizient einen Unterdrück in dem Vakuumraum 13 bereitstellen, ist ein umlaufender Kontakt zwischen der Kontaktlippe 16 und der Oberfläche 21 , 22 vorteilhaft. Dazu ist der Vakuummantel 12 beziehungsweise die Kontaktlippe 16, zumindest in Anpressrichtung 30, elastisch ausgebildet. Beim Aufsetzen auf die Oberfläche 21 , 22 verformen sich der Reinigungsmantel und die Kontaktlippe 16 also derart, dass die Kontaktlippe 16 umlaufend um die Reinigungsöffnung 15 in Kontakt mit der Oberfläche 21 , 22 steht und die Oberfläche 21, 22 somit die Reinigungsöffnung 15 verschließt. Dabei muss die Kontaktlippe 16 den Vakuumraum 13 nicht vollkommen luftdicht gegenüber der Umgebung abschließen. Vielmehr genügt es, wenn der Vakuumraum 13 soweit abgedichtet wird, dass mittels der Fördereinrichtung 11 ein ausreichender Unterdrück erzeugbar ist, um Schmutz und/oder Reinigungsfluid aus dem Vakuumraum 13 abzusaugen.
Darstellungsgemäß ist die Fördereinrichtung 11 in dem Grundkörper 10 angeordnet, in einer alternativen, beispielsweise in Figur 9 dargestellten, Ausführungsform ist die
Fördereinrichtung 11 außerhalb des Grundkörpers 10 angeordnet und beispielsweise mittels eines Schlauchs 19 mit diesem verbunden. Beispielsweise ist in dem Grundkörper 10 ein erstes Reservoir 34 angeordnet, in welchem ein Reinigungsfluid zum Reinigen der Oberfläche 21, 22 vorhaltbar ist. Alternativ ist ein solches Reservoir außerhalb des Grundkörpers 10 angeordnet und mittels einer Fluidleitung mit dem Grundkörper 10 verbunden. In einer Ausführungsform ist ein zweites Reservoir 35 für gebrauchtes Reinigungsfluid und/oder Schmutz in dem Grundkörper 10 angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform ist ein solches Reservoir außerhalb des Grundkörpers 10 angeordnet.
Bevorzugt ist die Kontaktlippe 16 in einem unverformten Zustand in einer konvex von dem Grundkörper 10 weg gerichteten Ausgangsfläche angeordnet. Mit anderen Worten nimmt die Länge des Vakuummantels 12 entlang der Anpressrichtung 30 zu dessen Ecken hin ab.
Fig. 2 zeigt den Scheibenreinigungsroboter 100 nach Fig. 1 in einer schematischen Querschnittansicht auf einer konvexen Oberfläche 21. Der durch die Schnittansicht erkennbare Vakuumraum 13 ist seitlich durch den umlaufenden Vakuummantel 12 begrenzt, nach oben durch den Grundkörper 10 und nach unten durch die konvexe Oberfläche 21.
Fig. 3 zeigt eine Fahrzeugscheibe 200 in einer perspektivischen Ansicht. Dabei ist die Fahrzeugscheibe 200, hier eine Windschutzscheibe 20 eines Kraftfahrzeugs, um zwei Raumrichtungen 32, 33 gewölbt. Entsprechend ist eine solche Fahrzeugscheibe 200 besonders gut mittels eines Scheibenreinigungsroboters 100 zu reinigen, bei welchem die Kontaktlippe 16 in einem unverformten Zustand eine Ausgangsfläche aufspannt, welche ebenfalls um die zwei Raumrichtungen 32, 33 gewölbt ist. Beide Raumrichtungen 32, 33, um welche die Fahrzeugscheibe 200 gewölbt ist, sind dabei orthogonal zu der Normalrichtung 31 der Fahrzeugscheibe 200 angeordnet, welche im Wesentlichen der Anpressrichtung 30 beim Anpressen beziehungsweise Aufsetzen entspricht. Ein hier vorgeschlagener Reinigungsroboter ist zumindest entlang der Anpressrichtung 30 und einer der beiden Raumrichtungen 32, 33 bewegbar. Bevorzugt ist der Reinigungsroboter entlang von beiden Raumrichtungen 32, 33 bewegbar.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer Kontaktlippe 16 eines Reinigungsroboters nach Fig. 1 in einem unverformten Zustand. Dabei ist lediglich ein Abschnitt der Kontaktlippe des Vakuummantels dargestellt. Dabei ist gut die Wölbung der Kontaktlippe 16 in Anpressrichtung 30, also nach darstellungsgemäß unten, erkennbar. Rein optional weist die Kontaktlippe 16 Luftkammern 17 auf. Mittels der Luftkammern 17, beispielsweise über deren Größe und Anzahl, ist die Elastizität der Kontaktlippe 16 definierbar.
Fig. 5 zeigt einen Scheibenreinigungsroboter 100 nach Fig. 1, welcher auf eine konvexe Oberfläche 21 aufgesetzt ist. Eine solche konvexe Oberfläche 21 ist beispielsweise die Außenseite einer Windschutzscheibe 20 eines Kraftfahrzeugs. Dabei schließt die Kontaktlippe 16 umlaufend mit der konvexen Oberfläche 21 ab beziehungsweise steht mit dieser in Kontakt. Durch das Aufsetzen der Kontaktlippe 16 auf die konvexe Oberfläche 21 werden die Kontaktlippe 16 und der Vakuummantel 12 elastisch verformt. Der darstellungsgemäß mittlere Teil der Kontaktlippe 16 wird dabei am stärksten verformt, darstellungsgemäß nach oben gedrückt. So entsteht ein umlaufender Kontakt zwischen der Kontaktlippe 16 und der konvexen Oberfläche 21.
Fig. 6 zeigt die Kontaktlippe 16 des Scheibenreinigungsroboters 100 nach Fig. 5 bei Auflage auf der konvexen Oberfläche 21 in einer Schnittansicht. Dabei ist lediglich ein Abschnitt der Kontaktlippe des Vakuummantels dargestellt. Dabei ist die im darstellungsgemäß mittleren Teil der Kontaktlippe 16 stärker als in den Randteilen ausgeprägte Verformung durch das Aufsetzen auf die Oberfläche 21 erkennbar. In anderen Worten, der Vakuummantel 12 ist an Ecken weniger lang.
Fig. 7 zeigt einen Scheibenreinigungsroboter 100 bei einem Aufsetzen auf eine konkave Fläche, beispielsweise eine Innenseite einer Windschutzscheibe 20 eines Kraftfahrzeugs. Dabei bietet die gewölbte Form der Kontaktlippe 16 den Vorteil, dass die Kontaktlippe 16 auch ohne eine Verformung besser an der konkaven Oberfläche 22 anliegt. Ist die Wölbung der Kontaktlippe 16 und die Wölbung der Oberfläche 22 nicht identisch, ist die Kontaktlippe 16 mittels einer Anpresskraft oder einer Ansaugkraft beim Aufsetzten soweit verformbar, dass die Kontaktlippe 16 umlaufend in Kontakt mit der Oberfläche 22 steht. Fig. 8 zeigt eine Kontaktlippe 16 eines Scheibenreinigungsroboters 100 nach Fig. 1 bei Auflage auf einer ebenen Oberfläche in einer Schnittansicht. Dabei ist lediglich ein Abschnitt der Kontaktlippe des Vakuummantels dargestellt. Wie bei dem Aufsetzten des Scheibenreinigungsroboters 100 in Fig. 4 und Fig. 5 ist die Kontaktlippe 16 in diesem Fall im darstellungsgemäß mittleren Teil am stärksten verformt. Dabei ist die Kontaktlippe 16 soweit verformt, dass diese eine planare Ebene aufspannt und somit umlaufend mit der ebenen Oberfläche in Kontakt steht.
Fig. 9 zeigt einen Scheibenreinigungsroboter 100 mit einer Zustelleinrichtung 18 in einer schematischen Darstellung. Die dargestellte Zustelleinrichtung 18 ist ein Roboterarm, mittels welchem der Grundkörper 10 und der Vakuummantel 12 in drei Raumrichtungen bewegbar ist. Eine der Raumrichtungen ist die Anpressrichtung 30 beziehungsweise die Normalrichtung 31 der Oberfläche 21, 22 (hier nicht dargestellt). Die anderen beiden Raumrichtungen sind im Wesentlichen orthogonal zu der Anpressrichtung 30 angeordnet und ermöglichen ein Bewegen beziehungsweise Führen des Grundkörpers 10 mit dem Vakuummantel 12 auf einer Oberfläche 21, 22.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Fördereinrichtung 11 außerhalb des Grundkörpers 10 angeordnet und mittels eines Schlauchs 19 mit dem Grundkörper 10 und dem Vakuumraum 13 verbunden.
Bezugszeichenliste
Scheibenreinigungsroboter Fahrzeugscheibe Grundkörper Fördereinrichtung Vakuummantel Vakuumraum freies Ende Reinigungsöffnung Kontaktlippe Luftkammer
Zustelleinrichtung Schlauch Windschutzscheibe konvexe Oberflächen konkave Oberflächen Anpressrichtung Normalrichtung Raumrichtungen Raumrichtungen erstes Reservoir zweites Reservoir

Claims

Patentansprüche
1. Scheibenreinigungsroboter (100) zum Reinigen von gewölbten Oberflächen (21,22), wobei der Scheibenreinigungsroboter (100) einen Grundkörper (10) und eine
Fördereinrichtung (11) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenreinigungsroboter (100) ferner einen Vakuummantel (12) aufweist, welcher mit dem Grundkörper (10) derart in fluidischer Verbindung steht, dass mittels der Fördereinrichtung (11) ein Fluid aus einem in einem Innenraum des Vakuummantels (12) ausgebildeten Vakuumraum (13) absaugbar ist, wobei der Vakuummantel (12) ein freies Ende (14) mit einer um eine Reinigungsöffnung (15) des Vakuumraums (13) umlaufenden Kontaktlippe (16) aufweist, der Vakuummantel (12) derart elastisch verformbar ist, dass bei einem Aufsetzen der Kontaktlippe (16) auf eine gewölbte Oberfläche (21 ,22) die Kontaktlippe (16) einen umlaufenden Kontakt mit der Oberfläche (21 ,22) eingeht.
2. Scheibenreinigungsroboter (100) nach Anspruch 1 , wobei der Vakuummantel (12) in einer Anpressrichtung (30), entlang welcher der Scheibenreinigungsroboter (100) auf eine zu reinigende Oberfläche (21 ,22) anpressbar ist, entlang der Umfangsrichtung unterschiedlich lang ausgebildet ist.
3. Scheibenreinigungsroboter (100) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Kontaktlippe (16) des Vakuummantels (12) in einem unverformten Zustand in einer gewölbten Ausgangsfläche angeordnet ist.
4. Scheibenreinigungsroboter (100) nach Anspruch 3, wobei die Ausgangsfläche in Bezug auf den Grundkörper (10) konvex in Richtung der Oberfläche (21) gewölbt ist.
5. Scheibenreinigungsroboter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vakuummantel (12) aus Gummi ist.
6. Scheibenreinigungsroboter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Vakuummantel (12) Luftkammern (17) umfasst, welche die Elastizität des Vakuummantels (12) erhöhen.
7. Scheibenreinigungsroboter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vakuummantel (12) in einem unverformten Zustand derart geformt ist und durch eine Verformung bei dem Aufsetzen derart elastisch verformbar ist, dass bei dem Aufsetzen der Kontaktlippen (16) auf einen am stärksten gewölbten Abschnitt einer Oberfläche (21, 22) einer Fahrzeugscheibe (200), bevorzugt einer Windschutzscheibe (20), die Kontaktlippe (16) in einen umlaufenden Kontakt mit der Oberfläche (21, 22) bringbar ist.
8. Scheibenreinigungsroboter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (10) zumindest ein Reinigungselement, bevorzugt ein Wischelement, ein Sprühelement, einen Schwamm oder eine Bürste aufweist.
9. Scheibenreinigungsroboter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Scheibenreinigungsroboter (100) eine Zustelleinrichtung (18) aufweist, mittels welcher der Grundkörper (10), zumindest entlang zwei Raumrichtungen, bevorzugt entlang drei Raumrichtungen bewegbar ist.
10. Scheibenreinigungsroboter (100) nach Anspruch 9, wobei die Zustelleinrichtung (18) ein Roboterarm ist.
11. Scheibenreinigungsroboter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung (11) eine Pumpe ist, mittels welcher ein Reinigungsfluid aus dem Vakuumraum (13) absaugbar ist.
12. Scheibenreinigungsroboter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung (11) ein Lüfter ist, mittels welchem Aerosole zur Reinigung aus dem Vakuumraum (13) absaugbar sind.
13. Verfahren zum Reinigen einer Fahrzeugscheibe (200) mit einem Scheibenreinigungsroboter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend die folgenden Schritte: a. mittels einer Zustelleinrichtung (18), Aufsetzten der Kontaktlippe (16) auf die Fahrzeugscheibe (200); und b. mittels der Fördereinrichtung (11), Absaugen eines Fluids aus dem Vakuumraum (13).
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verfahren in einem Schritt c., neben dem als Reinigungsschritt dienenden Schritt b., zumindest einen weiteren Reinigungsschritt aufweist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der weitere Reinigungsschritt zumindest ein Schritt aus der folgenden Liste ist:
- mittels eines Sprühelements, ein Besprühen der Fahrzeugscheibe (200);
- mittels eines Wischelements, ein Abwischen der Fahrzeugscheibe (200); und
- mittels einer Bürste, ein Abbürsten der Fahrzeugscheibe (200).
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