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Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät mit mindestens einem Gehäuse, mindestens einem Reinigungswerkzeug und mindestens einem Raupenantrieb. Das Reinigungsgerät ist zur autonomen Bewegung in einer Innenraumumgebung eingerichtet und ausgebildet ist, wobei das Reinigungsgerät von dem Raupenantrieb angetrieben wird. Der Raupenantrieb weist mindestens eine Führungseinheit und mindestens ein Laufelement aufweist, und wobei das Laufelement rotierbar mit der Führungseinheit zusammenwirkt. Das Gehäuse weist mindestens eine Lüftungsöffnung zum Ein- und/oder Austritt von Luft auf.
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Gattungsgemäße Reinigungsgeräte sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt. Derartige Reinigungsgeräte sind beispielsweise als Saugroboter, Wischroboter oder Saug- und Wischroboter ausgebildet. Üblicherweise verfügen derartige Reinigungsgeräte über mindestens eine Steuereinheit, die mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung umfasst, und die mit einer Sensoreinheit eine autonome Navigation des Reinigungsgerätes in der Arbeitsumgebung gewährleistet sowie das Erledigen von Arbeitsaufgaben steuert. Das Reinigungsgerät weist vorzugsweise mindestens eine Sensoreinheit mit mindestens einem optischen Sensor auf, um Umgebungsdaten der Innenraumumgebung zu erfassen.
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Für die Fortbewegung in der Innenraumumgebung weist ein Reinigungsgerät üblicherweise eine Antriebseinheit mit einer Mehrzahl an Antriebsrädern oder Raupenantrieben auf. Ein Raupenantrieb weist beispielsweise mindestens eine Führungseinheit und ein auf der Führungseinheit rotierbar gehaltenes Laufelement, z. B. einen Riemen, auf. Mit solchen Antriebseinheiten können sich aus dem Stand der Technik bekannte Reinigungsgeräte bereits mit hoher Zuverlässigkeit in verschiedensten Innenraumumgebungen bewegen.
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Gleichwohl besteht stets ein Bedarf, die Zuverlässigkeit der Fortbewegung von Reinigungsgeräten in Innenraumumgebungen, insbesondere bei der Überwindung von Hindernissen, zu optimieren.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsgerät anzugeben, bei dem eine zuverlässige Fortbewegung in unterschiedlichen
Innenraumumgebungen, insbesondere mit vorhandenen Hindernissen, gewährleistet ist.
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Die vorgenannte Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Reinigungsgerät mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst, nämlich dadurch, dass eine Anordnung der Führungseinheit relativ zum Gehäuse veränderbar ist.
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Das Reinigungsgerät weist mindestens ein Gehäuse auf, in und an dem beispielsweise die Komponenten des Reinigungsgerätes angeordnet sind. An dem Gehäuse ist mindestens ein Reinigungswerkzeug, z. B. eine Reinigungsbürste und/oder eine Saugeinheit, angeordnet. Das Reinigungsgerät ist beispielsweise als Saugroboter, Wischroboter oder Saug- und Wischroboter ausgebildet.
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Des Weiteren weist das Reinigungsgerät vorzugsweise mindestens einen Energiespeicher auf, der zur Spannungsversorgung des Reinigungsgeräts, insbesondere zur Spannungsversorgung der Steuereinheit und insbesondere eines mindestens eines Reinigungswerkzeugs, ausgebildet und im Gehäuse elektrisch verschaltet ist. Beispielsweise ist der Energiespeicher als Akkumulator mit mindestens einer Zelle, insbesondere einer Mehrzahl von Zellen, ausgebildet.
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Das Reinigungsgerät ist zur autonomen Bewegung in einer Innenraumumgebung ausgebildet und eingerichtet. Die autonome Bewegung in der Innenraumumgebung einschließlich der Navigation wird beispielsweise von einer Steuereinheit übernommen, die in dem Gehäuse angeordnet ist. Die Steuereinheit weist eine Mehrzahl von Sensoren auf, um die autonome Bewegung zu realisieren. Die Steuereinheit weist vorzugsweise mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung mit mindestens einem Prozessor und mindestens einem Speicher auf.
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Das Fortbewegen des Reinigungsgerätes erfolgt über mindestens einen Raupenantrieb, der insbesondere zwischen dem Reinigungsgerät und dem Untergrund der Innenraumumgebung wirkt. Der Raupenantrieb weist mindestens eine Führungseinheit und mindestens ein Laufelement auf. Das Laufelement ist vorzugsweise rotierbar auf der Führungseinheit angeordnet. Beispielsweise ist das Laufelement als Band, Riemen, Kette oder Netz ausgebildet. Die Oberfläche des Laufelements ist z. B. glatt oder zumindest teilweise oder vollständig profiliert. Vorteilhaft ist das Laufelement austauschbar, insbesondere werkzeuglos austauschbar. Das Laufelement läuft insbesondere derart um die Führungseinheit, dass durch die Rotation des Laufelements eine Fortbewegung des Reinigungselementes bewirkt wird. Die Führungseinheit weist beispielsweise mindestens einen fixierten und/oder mindestens einen beweglichen Führungskörper auf. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Laufelement zumindest zu einem Teil der Führungseinheit relativ rotiert und/oder zumindest mit einem Teil der Führungseinheit rotiert. Unter dem Begriff Raupenantrieb werden im Sinne der vorliegenden Erfindung solche Antriebe verstanden, bei denen ein umfänglich geschlossenes Laufelement an einer Führungseinheit rotiert.
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Der Raupenantrieb weist vorzugsweise eine Längserstreckung, insbesondere parallel zu einer Fahrtrichtung, auf, die größer als eine Erstreckung in einer Breitenrichtung und einer Höhenrichtung ist. Besonders bevorzugt weist das Reinigungsgerät genau zwei Raupenantriebe auf.
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Beispielsweise weist das Reinigungsgerät zusätzlich zu dem Raupenantrieb mindestens ein Stützelement, beispielsweise mindestens eine Stützrolle, oder eine Mehrzahl an Stützelementen auf. Der Raupenantrieb ist beispielsweise unterhalb des Gehäuses und/oder zumindest teilweise im Gehäuse und/oder seitlich vom Gehäuse angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anordnung der Führungseinheit relativ zum Gehäuse veränderbar ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die Führungseinheit also insbesondere relativ zum Gehäuse bewegbar. Beispielsweise ist sie in mindestens oder genau einem, mindestens oder genau zwei, mindestens oder genau drei oder mindestens oder genau vier Freiheitsgraden bewegbar gehalten. Vorzugsweise sind alle vorhandenen Freiheitsgrade unabhängig voneinander arretierbar. Beispielsweise ist die Führungseinheit um mindestens oder genau eine Achse oder mindestens oder genau zwei oder mindestens oder genau drei Achsen rotierbar bzw. schwenkbar und/oder entlang mindestens einer Achse translatorisch verlagerbar. Beispielsweise ist die Rotierbarkeit um einzelne oder alle Achsen arretierbar und/oder die Verlagerbarkeit entlang einer Achse arretierbar.
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Durch die Veränderbarkeit der Anordnung der Führungseinheit relativ zum Gehäuse kann sich der Raupenantrieb flexibel an Gegebenheiten des Untergrundes anpassen und gegebenenfalls an dem Untergrund oder an Hindernissen ausrichten. Eine Veränderbarkeit der Anordnung im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst sowohl eine freie Bewegbarkeit in einem oder mehreren Freiheitsgraden bzw. Achsen einschließlich einer Arretierung in einer beliebigen Stellung sowie eine aktive Bewegbarkeit, z. B. mit einem Servomotor, in einem oder mehreren Freiheitsgraden bzw. Achsen einschließlich einer Arretierung in einer beliebigen Stellung. Vorzugsweise kann in mindestens einem Freiheitsgrad oder in mehreren Freiheitsgraden zwischen einer freien Bewegbarkeit oder einer aktiven Bewegbarkeit umgeschaltet werden, z. B. durch entsprechende Ansteuerung durch die Steuereinheit. Vorzugsweise ist in mindestens einem Freiheitsgrad oder in mehreren Freiheitsgraden bei einer Arretierung eine begrenzte Federbewegung in dem Freiheitsgrad möglich. Insbesondere erfolgt die Veränderung der Anordnung in Stufen oder stufenlos.
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Eine freie Bewegbarkeit in allen vorhandenen Freiheitsgraden ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Fortbewegen auf trockenen oder nassen Böden oder niedrigflorigen Teppichen erfolgt. Dadurch verteilt sich das Gerätegewicht gleichmäßig auf dem Raupenantrieb. Bodenunebenheiten können durch die Bewegbarkeit der Führungseinheit ausgeglichen werden. Zudem erfolgt ein gleichmäßiger Andruck des Laufelementes auf den Untergrund der Innenraumumgebung.
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Als besonders vorteilhaft hat sich gemäß einer ersten Ausgestaltung des Reinigungsgerätes herausgestellt, wenn vorgesehen ist, dass mindestens zwei Raupenantriebe vorhanden sind. Die Raupenantriebe sind beispielsweise nebeneinander, hintereinander oder versetzt zueinander am Gehäuse angeordnet. Die Raupenantriebe sind unabhängig voneinander am Gehäuse gelagert. Insbesondere können die beiden Raupenantriebe unabhängig von der Steuereinheit angesteuert werden, insbesondere sowohl in Bezug auf die Bewegungsgeschwindigkeit als auch in Bezug auf die Bewegungsrichtung. Die Raupenantriebe sind derart ausgebildet, dass die Anordnung der Führungseinheiten relativ zum Gehäuse unabhängig voneinander veränderbar ist.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Reinigungsgeräts sieht vor, dass zumindest eine Ausrichtung der Führungseinheit gegenüber dem Gehäuse veränderbar ist. Die Ausrichtung wird hier von der Position der Führungseinheit gegenüber dem Gehäuse unterschieden. Bei der Ausrichtung handelt es sich beispielsweise um mindestens einen Winkel zwischen der Führungseinheit und dem Halteelement oder mindestens einen Winkel zwischen der Führungseinheit und dem Gehäuse. Der Winkel kann sowohl in Längs- als auch in Querrichtung der Führungseinheit ausgebildet sein. Die Führungseinheit ist also insbesondere gegenüber dem Gehäuse neigbar. Vorzugsweise erfolgt das Neigen in allen Freiheitsgraden frei oder aktiv.
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Das Halteelement verbindet die Führungseinheit beispielsweise mit dem Gehäuse. Vorzugsweise ist mindestens ein Längswinkel oder Querwinkel zwischen der Führungseinheit und einem Halteelement veränderbar. Insbesondere ist die Führungseinheit mit oder ohne dem Halteelement gegenüber dem Gehäuse rotierbar. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Führungseinheit nur in einem Querwinkel gegenüber dem Gehäuse neigbar ist.
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Als besonders vorteilhaft hat sich zudem herausgestellt, wenn vorgesehen ist, dass die Führungseinheit schwenkbar gelagert ist. Wie vorstehend beschrieben, ist eine Schwenkbarkeit insbesondere um einen Längswinkel und/oder einen Querwinkel bevorzugt sowie ferner eine Schwenkbarkeit um eine Längsachse des Halteelements. Insbesondere ist die Führungseinheit um mindestens oder genau eine Achse oder mindestens oder genau zwei Achsen oder um mindestens oder genau drei Achsen schwenkbar. Durch die Schwenkbarkeit um eine Längsachse des Halteelements schwenkt die Führungseinheit beispielsweise in einer gedachten Ebene, die im Wesentlichen parallel zu einer Unterseite des Gehäuses ausgerichtet ist. Dadurch können z. B. zwei Führungseinheiten von zwei Raupenantrieben an einem Gehäuse in einem Winkel zueinander angestellt werden. Das ist beispielsweise für Rotationsbewegungen des Reinigungsgeräts vorteilhaft oder wenn ein Hindernis geschoben werden soll.
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Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Anordnung des Raupenantriebs zum Gehäuse derart veränderbar ist, dass die Kontaktfläche des Raupenantriebs zu einem Untergrund vergrößert oder verkleinert wird. Ist die Führungseinheit beispielsweise um einen Querwinkel geschwenkt, entweder so, dass ein Teil der Führungseinheit im Gehäuse angeordnet ist oder so, dass das Gehäuse vom Untergrund abgehoben ist, wird auch die Manövrierfähigkeit des Reinigungsgeräts gesteigert, da die Auflagefläche des Raupenantriebs auf den Untergrund reduziert ist. Dadurch kann z. B. auf einfache Weise eine Drehung auf der Stelle erfolgen.
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Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass zumindest eine Position der Führungseinheit gegenüber dem Gehäuse veränderbar ist. Bei der Position der Führungseinheit gegenüber dem Gehäuse handelt es sich beispielsweise um eine Position innerhalb einer Ebene, die parallel zu einer Unterseite des Gehäuses ausgebildet ist, oder um eine Austrittshöhe eines mit der Führungseinheit verbundenen Halteelementes aus dem Gehäuse. Bei der Position wird folglich die Anordnung der Führungseinheit unter dem Gehäuse und/oder der Abstand zwischen Führungseinheit und Gehäuse verändert. Vorzugsweise ist die Position der Führungseinheit in Stufen oder stufenlos veränderbar. Bei der Veränderung der Position der Führungseinheit zum Gehäuse erfolgt vorzugsweise eine translatorische Bewegung der Führungseinheit, bei der insbesondere die Ausrichtung, z. B. ein Neigungs- bzw. Schwenkwinkel, unverändert bleibt. Vorzugsweise ist die Führungseinheit über das Halteelement mit dem Gehäuse verbunden. Das Halteelement ragt vorzugsweise im Wesentlichen orthogonal zu einer Unterseite des Gehäuses aus dem Gehäuse hervor. Es ist auch vorgesehen, dass ein Abstand zwischen zwei Führungseinheiten veränderbar ist, beispielsweise um die Achsbreite eines Reinigungsgeräts zu verändern.
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Insbesondere um ein sanftes Anfahren des Reinigungsgerätes an Schwellen oder Teppichkanten zu gewährleisten, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Reinigungsgerätes vorgesehen, dass die Führungseinheit zumindest teilweise in das Gehäuse hinein- und aus dem Gehäuse herausbewegbar ist. Wenn eine Mehrzahl von Führungseinheiten vorhanden ist, ist mindestens eine der Führungseinheiten in das Gehäuse hinein- oder aus dem Gehäuse herausbewegbar. Dadurch kann die Führungseinheit und damit auch das Laufelement der Führungseinheit gegenüber einer Teppichkante oder einer Schwelle angestellt werden, ohne dass sich das Gehäuse vom Untergrund entfernt, so dass ein sanftes Überqueren von flachen Hindernissen gewährleistet ist. Alternativ dazu ist vorgesehen, dass die Führungseinheit zumindest teilweise oder vollständig neben dem Gehäuse angeordnet ist, so dass die Führungseinheit in einen Seitenbereich neben dem Gehäuse verschwenkt und aus diesem Seitenbereich heraus verschwenkt werden kann.
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Als besonders vorteilhaft für eine reibungslose Fortbewegung des Reinigungsgerätes hat sich herausgestellt, wenn vorgesehen ist, dass ein Verändern der Anordnung der Führungseinheit - aktiv oder passiv - relativ zum Gehäuse während einer Fortbewegung mittels des Raupenantriebs erfolgen kann. Das Verändern einer Position oder einer Anordnung der Führungseinheit relativ zum Gehäuse kann folglich während der Fortbewegung, also während der Fahrt verändert werden. Dadurch kann sich das Reinigungsgerät während der Fahrt dynamisch an unterschiedliche Gegebenheiten und Hindernisse der Innenraumumgebung anpassen.
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Insbesondere um beispielsweise den Tiefeneingriff von Bürsten, Dichtlippen oder Kunststoffkanten zu hochflorigen Teppichen zu beeinflussen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Reinigungsgeräts vorgesehen, dass die Anordnung der Führungseinheit derart veränderbar ist, dass mittels des Raupenantriebs zumindest ein Teil des Gehäuses des Reinigungsgerätes von dem Untergrund abhebbar und/oder in Richtung eines Untergrundes absenkbar ist. Beispielsweise wird die Führungseinheit derart zum Gehäuse geneigt bzw. die Position der Führungseinheit geändert, dass sich ein vorderer oder ein hinterer Teil des Gehäuses anhebt oder absenkt. Insgesamt wird das Gehäuse beispielsweise bei einem Abheben in einem Winkel zu einem gedachten, horizontalen Untergrund angeordnet, insbesondere so, dass beispielsweise der Eingriff einer Reinigungsbürste verringert wird. Folglich kann durch das Verändern der Anordnung vorteilhaft die Arbeitshöhe eines Reinigungswerkzeugs eingestellt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass ein Anheben eines Teils des Reinigungsgeräts durch Verändern der Anordnung, beispielsweise durch Verschwenken um eine Schwenkachse, so lange erfolgt, bis der gewünschte Aufnahmestrom eines Motors eines Reinigungswerkzeugs erreicht wird.
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Wenn beispielsweise eine Mehrzahl von Führungseinheiten an einem Raupenantrieb vorhanden sind, ist vorgesehen, dass mindestens eine der Führungseinheiten derart positioniert werden kann, dass mittels des Raupenantriebs ein Teil des Gehäuses bewegt wird. Es ist aber auch vorgesehen, dass alle Führungseinheiten gemeinsam oder unabhängig voneinander entsprechen ansteuerbar sind, um das Gehäuse anzuheben oder abzusenken.
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Bei einem Raupenantrieb wirken die Führungseinheit und das Laufelement rotierend zusammen. Das Zusammenwirken erfolgt beispielsweise zumindest teilweise mittels Gleitreibung oder durch gemeinsame Rotation. Es ist vorgesehen, dass mindestens eine Führungseinheit mindestens ein Antriebsmittel aufweist, um das Laufelement zu bewegen. Gemäß einer Ausgestaltung des Reinigungsgeräts ist vorgesehen, dass eine Führungseinheit mindestens einen Führungskörper und mindestens ein Antriebsmittel aufweist. Der Führungskörper ist insbesondere als Rolle ausgebildet. Beispielsweise ist der Führungskörper rotierend angetrieben, so dass der Führungskörper auch das Antriebsmittel darstellt. Es ist aber auch vorgesehen, dass ein erster Teil des Führungskörpers angetrieben ist, um das Laufelement zu bewegen und ein zweiter Teil des Führungskörpers das Laufelement nur führt, beispielsweise indem das Laufelement auf dem zweiten Teil gleitet oder der zweite Teil mit dem Laufelement rotiert. Beispielsweise weist der Führungskörper eine Rolle mit einem zentral angeordneten Zahnrad auf, wobei das Zahnrad angetrieben ist, um das Laufelement zu bewegen, und die Rolle führt das Laufelement.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Führungseinheit mindestens zwei Führungskörper aufweist, und dass das Laufelement von den Führungskörpern geführt ist. Beispielsweise sind die Führungskörper als Rollen ausgebildet. Vorzugsweise sind die Führungskörper zueinander beabstandet angeordnet. Die Führungseinheit ist, vorzugsweise mittig, zwischen den beiden Führungskörpern gelagert. Vorteilhaft ist ein Halteelement, insbesondere mittig, zwischen den beiden Führungskörpern mit der Führungseinheit verbunden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Abstand und die Ausrichtung der Führungskörper zueinander veränderbar sind. Beispielsweise ist vorgesehen, dass zwischen den beiden Führungskörpern ein Federelement angeordnet ist. Mindestens einer der Führungskörper weist beispielsweise ein Antriebsmittel auf, um das Laufelement anzutreiben.
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Beispielsweise entspricht ein Abstand zwischen den Führungskörpern etwa dem Durchmesser eines Führungskörpers. Es ist sowohl vorgesehen, dass eine Führungseinheit einen Führungskörper und ein Antriebsmittel umfasst, aber auch, dass eine Führungseinheit zwei Führungskörper und zwei Antriebsmittel umfasst.
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Wenn das Führungselement beispielsweise um eine Querachse geneigt ist, um das Gehäuse zumindest teilweise von einem Untergrund zu entfernen, erfolgt die Kraftübertragung zum Untergrund vorzugsweise nur noch über einen der Führungskörper, da nur noch im Bereich dieses Führungskörpers ein Kontakt zum Untergrund besteht.
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Um den Andruck der Raupeneinheit zu einem Untergrund vorteilhaft zu verbessern, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Führungseinheit mindestens eine Spanneinheit aufweist, und dass mit der Spanneinheit eine äußere Form und/oder die Spannung des Laufelementes, beispielsweise zwischen zwei Führungskörpern, veränderbar ist. Insbesondere ist die Spanneinheit als mindestens eine oder mindestens zwei Zwischenrollen zwischen zwei Führungsrollen ausgebildet. Durch die bewegbar gehaltene Zwischenrolle bzw. Zwischenrollen kann beispielsweise die äußere Form des Raupenantriebs oder die Spannung des Laufelementes, beispielsweise eines Riemens, verändert werden. Durch eine Steigerung der Flexibilität des Laufelementes durch eine Reduzierung der Spannung wird beispielsweise ein größerer Umschlingungswinkel zum Überfahren von Hindernissen ermöglicht. Durch die größere Umschlingungsfläche wird mehr Haftung zwischen dem Laufelement und dem Hindernis erzielt, wodurch sich das Reinigungsgerät leichter über das Hindernis bewegen kann.
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Als ferner vorteilhaft hat sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Reinigungsgeräts herausgestellt, wenn zumindest ein Teil der Führungseinheit federnd gelagert ist. Die Führungseinheit ist beispielsweise federnd relativ zum Gehäuse gelagert. Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Halteelement, mit dem die Führungseinheit am Gehäuse befestigt ist, mindestens ein Federelement, beispielsweise eine Feder, aufweist. Beispielsweise ist das Halteelement in sich federnd komprimierbar. Insbesondere ist die Federwirkung des Federelements sperrbar und freigebbar.
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Für die Gewichtsverteilung des Reinigungsgerätes hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Raupenantrieb oder eine Mehrzahl von Raupenantrieben im Bereich einer Schwerpunktlinie des Reinigungsgerätes angeordnet ist/sind. Eine Schwerpunktlinie des Gehäuses ist beispielsweise eine gedachte Linie, die sich durch den Schnitt einer gedachten Ebene, die den Schwerpunkt beinhaltet, und einer Unterseite des Gehäuses ergibt. Insbesondere ist vorgesehen, dass zwei Führungskörper vorhanden sind, und dass beide Führungskörper außerhalb der Schwerpunktlinie, z. B. davor und dahinter, angeordnet sind. Durch die Anordnung des Raupenantriebs auf der Schwerpunktlinie kann das Reinigungsgerät mit geringem Kraftaufwand durch einen Raupenantrieb, insbesondere durch die Verstellung der Führungseinheit, angehoben oder abgesenkt werden, ohne dass starke Drehmomente aufgebracht werden müssen.
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Um das Auffahren auf Hindernisse zu erleichtern, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Führungseinheit an mindestens einer Endseite mindestens einen Anfahrwinkel aufweist. Vorzugsweise ist an beiden gegenüberliegenden Endseiten der Führungseinheit mindestens ein Anfahrwinkel ausgebildet. Der Anfahrwinkel stellt einen beispielsweise gegenüber einer flachen Unterseite und/oder einer flachen Oberseite des Raupenantriebs geneigten Abschnitt dar. Durch das Ausbilden des Anfahrwinkels, beispielsweise durch eine Mehrzahl von Leitrollen, kann das Auffahren auf Hindernisse mit dem Raupenantrieb verbessert werden. Beispielsweise beträgt die Neigung des Anfahrwinkels zwischen 15° und 60° zu einer flachen Unterseite des Raupenantriebs.
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Abschließend ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass mindestens eine Steuereinheit vorhanden ist, und dass die Steuereinheit zum Veranlassen einer Veränderung der Anordnung der Führungseinheit in Abhängigkeit von mindestens einem erkannten Hindernis ausgebildet ist. Die Steuereinheit erkennt z. B. zusammen mit einer Sensoreinheit ein Hindernis in der Innenraumumgebung, das durch das Reinigungsgerät überwunden werden muss. Zur Vorbereitung auf das Anfahren an das Hindernis bereitet die Steuereinheit das Reinigungsgerät vor und verändert die Anordnung und/oder Position mindestens einer Führungseinheit in Abhängigkeit von der Art und Größe des Hindernisses.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung und den abhängigen Unteransprüchen.
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Es zeigen:
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgeräts in Seitenansicht,
- Fig. 2a-2c
- ein Ausführungsbeispiel eines Raupenantriebs in drei unterschiedlichen Zuständen,
- Fig. 3
- ein zweites Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgerätes in Seitenansicht,
- Fig. 4
- ein drittes Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgerätes in Seitenansicht,
- Fig. 5
- ein viertes Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgerätes in Seitenansicht, und
- Fig. 6
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Raupenantriebes.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Zu der anschließenden Beschreibung wird beansprucht, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und dabei nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist, vielmehr ist jedes einzelne Teilmerkmal des/jedes Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels von Bedeutung für den Gegenstand der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgerätes 1 in Seitenansicht. Das Reinigungsgerät 1 weist ein Gehäuse 2 sowie ein Reinigungswerkzeug 3 in Form einer Saugeinheit mit Bürste auf. Das Reinigungsgerät 1 ist hier als Saugroboter ausgebildet. Das Reinigungsgerät 1 weist zwei Raupenantriebe 4 auf, mit denen sich das Reinigungsgerät 1 in der Innenraumumgebung 5 fortbewegen kann. In der dargestellten Seitenansicht ist nur einer der Raupenantriebe 4 dargestellt, weshalb im Folgenden nur der eine Raupenantrieb 4 beschrieben wird. Für die autonome Bewegung in der Innenraumumgebung 5 weist das Reinigungsgerät 1 eine Steuereinheit 6 auf. Zur Energieversorgung ist innerhalb des Gehäuses 2 ein Energiespeicher 7 angeordnet. Das Gehäuse 2 des Reinigungsgerätes 1 weist ferner mindestens eine Lüftungsöffnung 8 auf, die zumindest zum Ausblasen von Saugluft ausgebildet ist. Zumindest ein Teil der Fläche der Lüftungsöffnung 8 wird ferner zur Wärmeabfuhr aus dem Gehäuse 2 bzw. zum Einlass von Luft zu Kühlungszwecken verwendet.
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Jeder Raupenantrieb 4 weist eine Führungseinheit 9 auf. Jede Führungseinheit 9 weist ein Laufelement 10, hier in Form eines Riemens, auf. Das Laufelement 10 ist rotierbar an der Führungseinheit 9 gehalten. Jede Führungseinheit 9 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Führungskörper 9a in Form von Führungsrollen, die in Längsrichtung der Führungseinheit 9 beabstandet zueinander angeordnet sind. Einer der Führungskörper 9a ist angetrieben und dient somit als Antriebsmittel für das Laufelement 10. Erfindungsgemäß ist die Anordnung der Führungseinheiten 9 relativ zum Gehäuse 2 veränderbar, wie insbesondere nachfolgend mit Bezug auf die Figuren 2a bis 2c beschrieben wird.
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Fig. 2a bis 2c zeigen einen Raupenantrieb 4 für ein Reinigungsgerät 1, beispielsweise gemäß einem der Ausführungsbeispiele der Fig. 1, 3, 4 oder 5. Gemäß Fig. 2a bis 2c weist der Raupenantrieb 4 eine Führungseinheit 9 mit zwei Führungskörpern 9a in Form von Rollen auf. Die Führungseinheit 9 ist mit einem Halteelement 11 an dem Gehäuse 2 des Reinigungsgerätes 1 befestigt. Das Halteelement 11 ist etwa mittig zwischen den beiden Führungskörpern 9a mit der Führungseinheit 9 verbunden, so dass die Führungseinheit 9 um eine von dem Haltelement 11 gebildete Schwenkachse R bewegbar ist. Mit einer Bewegung um die Schwenkachse R ließe sich ein Querwinkel der Führungseinheit einstellen, mit einer Bewegung um die Achse A eine Rotation zum Gehäuse sowie mit einer Bewegung um die Achse B ein Längswinkel der Führungseinheit 9. Die Achse B stellt die Längsachse der Führungseinheit dar.
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Das Halteelement 11 weist gemäß Fig. 2a bis 2c ein Federmittel 12 auf, so dass die Führungseinheit 9 federnd in Richtung des Doppelpfeils gemäß Fig. 2a und 2b relativ zum Gehäuse 2 bewegbar ist. Zudem ist die Position der Führungseinheit 9 entlang des geraden Doppelpfeils in Fig. 2a und 2b veränderbar, so dass der Abstand der Führungseinheit 9 zur Unterseite des Gehäuses 2 durch eine translatorische Bewegung veränderbar ist. Die Raupenantriebe 4 sind derart ausgebildet, dass die Anordnung der Führungseinheit 9 relativ zum Gehäuse 2 beispielsweise frei veränderbar, arretierbar oder aktiv einstellbar ist.
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In einem ersten Zustand gemäß Fig. 2a ist der volle Federweg des Federmittels 12 freigegeben, so dass die Führungseinheit 9 in Richtung des Gehäuses 2 und von diesem wegfedern kann. Ferner ist auch eine freie Rotation um die Schwenkachse R freigegeben, so dass die Ausrichtung der Führungseinheit 9 gegenüber dem Gehäuse 2 frei veränderbar ist, beispielsweise wenn das Reinigungsgerät 1 über ein Hindernis 16 (siehe Fig. 4) in der Innenraumumgebung 5 fährt. Eine Schwenkbarkeit um die Achsen A und B ist beispielsweise arretiert. Die Führungseinheit 9 kann sich also in dem Zustand gemäß Fig. 2a sowohl in Bezug auf die Position der Führungseinheit 9 als auch in Bezug auf die Ausrichtung der Führungseinheit 9 um die Schwenkachse R frei bewegen.
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Bei dem zweiten Zustand gemäß Fig. 2b ist die Ausrichtung der Führungseinheit 9 gegenüber dem Gehäuse 2 verändert worden, nämlich ein Winkel α (Querwinkel - siehe Fig. 2a) zwischen der Führungseinheit 9 und dem Gehäuse 2 bzw. der Achse A verändert worden. Ferner ist eine Rotation um die Schwenkachse R der Führungseinheit 9 in der dargestellten Position arretiert, so dass nur noch das Federmittel 12 des Halteelementes 11 einfedern kann. Eine Ausrichtung des Reinigungsgeräts 1 hat sich hier nicht verändert. Durch das Verschwenken um die Schwenkachse R stützt sich das Reinigungsgerät 1 auf dem gemäß Fig. 2b hinteren Führungskörper 9a des Raupenantriebs 4 ab. Dadurch wird beispielsweise eine Rotation auf der Stelle oder das Auffahren auf flache Hindernisse vereinfacht.
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Fig. 2c zeigt einen dritten Zustand des Raupenantriebs 4, bei dem die Führungseinheit 9 um die Schwenkachse R verschwenkt und arretiert ist. In dem in Fig. 2 dargestellten Zustand sind alle Freiheitsgrade arretiert.
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In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand ist die Führungseinheit 9 teilweise in das Gehäuse 2 eingefahren, wodurch das Auffahren des Reinigungsgerätes 1 auf Teppichkanten oder Schwellen vereinfacht ist, ohne dass sich der Abstand des Gehäuses 2 zum Untergrund verändert. Eine Kontaktfläche des Raupenantriebs 4 zum Untergrund ist reduziert. Das Reinigungsgerät 1 weist an seiner Unterseite eine Mehrzahl an Stützrollen 14 auf, mit denen sich das Reinigungsgerät 1 zusätzlich zu den Raupenantrieben 4 in der Innenraumumgebung 5 abstützt. Das Reinigungsgerät 1 weist eine Sensoreinheit 13 auf, die über einen Laserdistanzsensor verfügt. Mit der Sensoreinheit 13 sind Umgebungsdaten erfassbar, um mittels der Steuereinheit 6 eine Navigation des Reinigungsgerätes 1 in der Innenraumumgebung 5 zu ermöglichen.
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Das Verändern der Anordnung der Führungseinheit 9 relativ zum Gehäuse 2 erfolgt bei allen Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1, 3, 4 und 5 vorzugsweise während einer Fortbewegung mittels des Raupenantriebs 4, so dass das Reinigungsgerät 1 dynamisch auf Hindernisse in der Innenraumumgebung 5 reagieren kann.
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Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgerätes 1 in Seitenansicht. Das Reinigungsgerät 1 weist an seiner Unterseite eine Mehrzahl an Stützrollen 14 auf, mit denen sich das Reinigungsgerät 1 in der Innenraumumgebung 5 abstützt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Raupenantriebe 4 seitlich neben dem Gehäuse 2 angeordnet und weisen neben der Führungseinheit 9 mit zwei Führungskörpern 9a, die beabstandet zueinander sind, eine zwischen den Führungskörpern 9a angeordnete Spanneinheit 15, hier mit zwei Spannrollen 15a, auf. Die Spanneinheit 15 ist derart auf das Laufelement 10 zu- und von diesem wegbewegbar, dass die Spannung des Laufelementes 10 zwischen den Führungskörpern 9a veränderbar ist. Ferner ist die Spanneinheit 15 dazu ausgebildet, sich derart relativ zur Führungseinheit 9 zu bewegen, dass die äußere Form des Laufelementes 10 veränderbar ist. Beispielsweise kann die Spanneinheit 15 gemäß Fig. 3 zwischen den beiden Führungskörpern 9a so weit nach unten gedrückt werden, dass sich das Reinigungsgerät 1 nur noch auf der Spanneinheit 15 bzw. den Spannrollen 15a abstützt. Dadurch kann beispielsweise auch eine Rotation des Reinigungsgeräts 1 auf der Stelle realisiert werden. Der Raupenantrieb 4 ist im Wesentlichen wie zu den Fig. 2a bis 2c beschrieben ausgebildet, so dass die Führungseinheit 9 um die Schwenkachse R verschwenkbar ist.
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Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgerätes 1, das im Wesentlichen wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ausgebildet ist, so dass insoweit auf die Beschreibung zu den Fig. 1 sowie 2a bis 2c Bezug genommen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel des Reinigungsgerätes 1 befinden sich die Raupenantriebe 4 seitlich neben dem Gehäuse 2 des Reinigungsgerätes 1. Deutlich zu erkennen ist gemäß Fig. 4, wie sich das Laufelement 10 in Form eines Riemens mit einer vergrößerten Umschlingungsfläche um das Hindernis 16 legt, so dass sich das Reinigungsgerät 1 trotz des Hindernisses 16 zwischenstoppfrei fortbewegen kann. Durch den verstellbaren Raupenantrieb 4 ist ein direktes Überfahren von beispielsweise bis zu 20 mm hohen Schwellen möglich. Zudem können auch flachliegende Stuhlbeine und ähnliches überfahren werden.
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Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgerätes 1, das im Wesentlichen wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ausgebildet ist, so dass insoweit auf die Beschreibung zu den Fig. 1 sowie 2a bis 2c Bezug genommen wird.
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Die Raupenantriebe 4 sind seitlich neben dem Gehäuse 2 angeordnet. Die Anordnung der Führungseinheit 9 zum Gehäuse 2 ist aktiv durch Verschwenken der Führungseinheit 9 um die Schwenkachse R derart verändert worden, dass mittels des Raupenantriebs 4 der vordere Teil des Gehäuses 2 des Reinigungsgerätes 1 von dem Untergrund der Innenraumumgebung 5 abgehoben worden ist. Dadurch ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Arbeitshöhe des Reinigungswerkzeugs 3 eingestellt worden, so dass sich das Reinigungswerkzeug 3 am oberen Ende der Fasern des Teppichs 17 befindet. Durch das Einstellen der Arbeitshöhe wird bewirkt, dass eine Bürste des Reinigungswerkzeugs 2 weniger tief in den Teppich 17 eindringt.
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Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Raupenantriebs 4. Die Funktion des Raupenantriebs 4 entspricht der für die Fig. 2a bis 2c beschriebenen Funktion. Der Raupenantrieb ist beispielsweise für Reinigungsgeräte 1 gemäß einem der Ausführungsbeispiele der Fig. 1, 3 4 oder 5 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet die Führungseinheit 9 an beiden gegenüberliegenden Endseiten in Längsrichtung des Raupenantriebs 4 einen Winkel β mit der flachen Unterseite des Laufelements aus, wodurch das Auffahren auf Kanten verbessert wird. Um den Winkel β auszubilden, weist die Führungseinheit 9 zusätzliche Leitrollen 19 auf.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Es wird ausdrücklich betont, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf alle Merkmale in Kombination beschränkt sind, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal auch losgelöst von allen anderen Teilmerkmalen für sich eine erfinderische Bedeutung haben. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen beziehungsweise durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.
Bezugszeichenliste
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- 1
- Reinigungsgerät
- 2
- Gehäuse
- 3
- Reinigungswerkzeug
- 4
- Raupenantrieb
- 5
- Innenraumumgebung
- 6
- Steuereinheit
- 7
- Energiespeicher
- 8
- Lüftungsöffnung
- 9
- Führungseinheit
- 9a
- Führungskörper
- 10
- Laufelement
- 11
- Halteelement
- 12
- Federmittel
- 13
- Sensoreinheit
- 14
- Stützrolle
- 15
- Spanneinheit
- 15a
- Spannrollen
- 16
- Hindernis
- 17
- Teppich
- 18
- Leitrolle
- A
- Schwenkachse
- B
- Schwenkachse
- R
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