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Die Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter, umfassend einen Hauptkörper mit einer Antriebseinrichtung, einer ersten Reinigungseinrichtung und einer zweiten Reinigungseinrichtung.
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Ein derartiger Reinigungsroboter ist beispielsweise aus der
DE 10 2014 100 004 A1 bekannt. Der vorbekannte Reinigungsroboter umfasst einen Hauptkörper, auf dessen Unterseite eine erste Reinigungseinrichtung mit einer rotierend in dem Hauptkörper gelagerten Bürstenwalze und eine zweite Reinigungseinrichtung in Form eines Saugwerks angeordnet sind. Durch die Anordnung von zwei Reinigungseinrichtungen kann eine Funktionstrennung erzielt werden, so dass die erste Reinigungseinrichtung beispielsweise ausgerüstet ist, groben Schmutz aufzunehmen, während die zweite Reinigungseinrichtung ausgerüstet ist, feinen Schmutz aufzunehmen. Dadurch, dass grober Schmutz bereits von der ersten Reinigungsvorrichtung aufgenommen wird, kann die zweite Reinigungseinrichtung, insbesondere wenn diese als Saugeinrichtung ausgebildet ist, mit einer verhältnismäßig geringen Saugleistung versehen sein. Dies ist insbesondere bei Einsatz in Reinigungsrobotern vorteilhaft, da diese möglichst leicht sein und eine lange Gebrauchsdauer aufweisen sollen, bevor diese selbsttätig die Ladestation anfahren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reinigungsroboter bereitzustellen, der bei hoher Reinigungsleistung eine lange Gebrauchsdauer aufweist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
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Erfindungsgemäß sind die erste Reinigungseinrichtung und die zweite Reinigungseinrichtung beabstandet der Unterseite des Hauptkörpers zugeordnet. Dadurch ergibt sich eine klare Funktionstrennung zwischen der ersten Reinigungseinrichtung und der zweiten Reinigungseinrichtung, so dass beide Reinigungseinrichtungen zur Aufnahme spezieller Schmutzarten ausgerüstet sein können. Des Weiteren beeinflussen sich die beiden Reinigungseinrichtungen nicht gegenseitig.
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Vorzugsweise weist die erste Reinigungseinrichtung eine rotierbar in dem Hauptkörper gelagerte Bürstenwalze auf, welche Schmutz in einen innerhalb des Hauptkörpers aufgenommenen ersten Schmutzbehälter befördert. Dadurch ist die erste Reinigungseinrichtung insbesondere ausgerüstet, grobe Verschmutzungen wie Sand, Krümel oder dergleichen aufzunehmen. Die Bürstenwalze ist vorzugsweise motorisch angetrieben und weist eine Welle auf, welche sich quer zur Hauptfahrtrichtung des Hauptkörpers erstreckt und mit radial von der Welle abstehenden Borsten versehen ist. Die Borsten können spiralförmig an der Welle angeordnet sein. Alternativ können die Borsten auch V-förmig an der Welle angeordnet sein, so dass Verschmutzungen in Richtung der Mitte der Welle und anschließend in den ersten Schmutzbehälter befördert werden.
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Eine vorteilhafte Bürstenwalze, welche zum Einsatz in einem Reinigungsroboter besonders geeignet ist, weist eine rotierbar in dem Hauptkörper lagerbare Welle auf, welche an zumindest einer Stirnseite mit Antriebsmitteln versehen ist. Die Antriebsmittel können in Form eines Zahnrades ausgebildet sein, wobei die Kraftübertragung vorzugsweise über einen Zahnriemen erfolgt.
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Von der Welle ragen Borsten in radialer Richtung ab. Die Borsten sind in Längsrichtung der Welle betrachtet linienförmig auf der Welle befestigt, wobei die Anordnung so erfolgt, dass sich eine geschwungene spiralförmige Borstenanordnung ergibt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Borsten so angeordnet, dass sich in Längsrichtung der Welle betrachtet eine Projektion ergibt, die frei von Borsten ist. Dadurch ist es besonders einfach möglich, Haare aus der Bürstenwalze zu entfernen, die sich um die Borsten und die Welle geschlungen haben.
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Das Entfernen von Haaren kann dadurch nochmals verbessert werden, indem in die Welle ein Schlitz eingebracht wird, welcher dem borstenfreien Abschnitt zugeordnet ist und welcher sich in Längsrichtung der Welle erstreckt. Dadurch ist es beispielsweise möglich, Haare entlang des Schlitzes mit einem Messer oder dergleichen zu durchtrennen, um diese noch einfacher entnehmen zu können.
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Die zweite Reinigungseinrichtung kann einen Saugschlitz aufweisen, welcher mit einer innerhalb des Hauptkörpers angeordneten Saugeinrichtung wirkverbunden ist und Schmutz in einen innerhalb des Hauptkörpers aufgenommen zweiten Schmutzbehälter befördert. Die Saugeinrichtung ist vorzugsweise ein batteriebetriebener Saugmotor. Dadurch ist die zweite Reinigungseinrichtung ausgebildet, feinere Verschmutzungen, insbesondere Stäube aufzunehmen und in den zweiten Schmutzbehälter zu befördern. Vorzugsweise ist die Saugdüse dahingehend strömungsoptimiert, dass über die Längserstreckung der Saugdüse ein gleichbleibender Saugdruck anliegt. Dazu verjüngt sich die Saugdüse allmählich und geht in ein Saugrohr über. Zusätzlich können in der Saugdüse und/oder dem Saugrohr Strömungsleitelemente angeordnet sein.
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Auf der Unterseite des Hauptkörpers kann zwischen der ersten Reinigungseinrichtung und der zweiten Reinigungseinrichtung ein Vorsprung vorgesehen sein, welcher in Richtung des zu reinigenden Bodens ragt. Der Vorsprung bewirkt eine funktionstechnische Trennung der ersten und zweiten Reinigungseinrichtung, so dass sich beide nicht gegenseitig beeinflussen.
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Nach einer ersten Ausgestaltung ist der Vorsprung in Form einer Borstenreihe ausgebildet. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Borstenreihe die Reinigungsarbeit der ersten Reinigungseinrichtung und der zweiten Reinigungseinrichtung unterstützt und so die Reinigungsleistung des Reinigungsroboters verbessert. Des Weiteren verhindert der Vorsprung, dass grobe Verschmutzungen, welche von der ersten Reinigungseinrichtung nicht erfasst werden, in die zweite Reinigungseinrichtung gelangen können. Die groben Verschmutzungen werden von der Borstenreihe zurückbehalten und bei Richtungsänderung des Reinigungsroboters von der ersten Reinigungseinrichtung aufgenommen.
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In einer zweiten Ausgestaltung ist der Vorsprung in Form einer elastischen Lippe ausgebildet. Hierbei ist vorteilhaft, dass die elastische Lippe auch feuchte bzw. flüssige Verschmutzungen zurückhalten kann.
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Der ersten Reinigungseinrichtung kann zumindest ein weiterer Vorsprung zugeordnet sein, welcher sich zwischen Kante des Hauptkörpers und erster Reinigungseinrichtung erstreckt. Aufgrund der notwendigen Lagerung der Bürstenwalze in dem Hauptkörper kann konstruktionsbedingt ein schmaler Bereich zwischen Kante des Hauptkörpers und Bürstenwalze während der Reinigungsarbeit nicht erfasst werden. Damit in diesem Bereich keine Verschmutzungen auf dem zu reinigenden Boden verbleiben, ist der weitere Vorsprung vorgesehen, welcher die Verschmutzungen aufnimmt und in Richtung der ersten Reinigungseinrichtung leitet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist beidseitig der ersten Reinigungseinrichtung jeweils ein weiterer Vorsprung vorgesehen. Des Weiteren ist bevorzugt, dass die Längserstreckung des Vorsprungs winklig zu der Längsachse der ersten Reinigungseinrichtung ist. Sind zwei weitere Vorsprünge beidseitig der ersten Reinigungseinrichtung vorgesehen, ergibt sich eine V-förmige Anordnung der weiteren Vorsprünge. Grobe Verschmutzungen werden dabei in Richtung der ersten Reinigungseinrichtung geleitet, wenn sich der Reinigungsroboter über den zu reinigenden Boden bewegt. Alternativ ist es denkbar, dass die weiteren Vorsprünge in Form von Kreissegmenten ausgebildet sind. Die weiteren Vorsprünge können in Form von Borstenreihen und/oder elastischen Lippen ausgebildet sein.
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Vorzugsweise sind der erste Schmutzbehälter und der zweite Schmutzbehälter in einer aus dem Hauptkörper entnehmbaren Einheit angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung sind der erste Schmutzbehälter und der zweite Schmutzbehälter in einer Einheit zusammengefasst und können mit einem einzigen Handgriff aus dem Hauptkörper entnommen werden.
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Vorzugsweise ist die Einheit mit einem Deckel und einem Griff versehen. Durch den Deckel kann verhindert werden, dass unabsichtlich Schmutz aus den beiden Schmutzbehältern gelangt und durch den Griff kann die Einheit besonders einfach aus dem Reinigungsroboter entnommen und transportiert werden. Dabei kann der Deckel über ein Scharnier an der Einheit befestigt sein, welcher sich beim Kippen der Einheit selbsttätig öffnet.
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Der Deckel weist vorzugsweise einen Auslass für die Abluft des Saugmotors auf. Zur Verbesserung der Reinigungsleistung kann dem Auslass ein Filter zugeordnet sein. Der Filter kann beispielsweise aus einer Filtermatte aus Vliesstoff ausgebildet sein, welche Staub in dem Schmutzbehälter zurückhält.
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Vorzugsweise ist der erste Schmutzbehälter so von dem zweiten Schmutzbehälter getrennt, dass der Saugdruck der Saugeinrichtung nur in der zweiten Reinigungseinrichtung wirkt. Bei dieser Ausgestaltung ist der erste Schmutzbehälter gegenüber dem zweiten Schmutzbehälter abgedichtet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der erste Schmutzbehälter und der zweite Schmutzbehälter über eine Kante voneinander getrennt sind, wobei die Kante während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Reinigungsroboters an den Deckel der Einheit zur Anlage gelangt. Dadurch sind beide Schmutzbehälter voneinander getrennt und es kann verhindert werden, dass grobe Verschmutzungen von dem ersten Schmutzbehälter in den zweiten Schmutzbehälter gelangen und dass der von der Saugeinrichtung ausgeübte Saugdruck auf die erste Reinigungseinrichtung wirkt.
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Die Bürstenwalze, die Saugeinrichtung und die Antriebseinrichtung sind vorzugsweise über einen Elektromotor angetrieben. Als Energiequelle kommt vorzugsweise ein Akkumulator zum Einsatz. Vorzugsweise sind die Bürstenwalze, die Antriebseinrichtung und die Saugeinrichtung über separate Elektromotoren angetrieben. Dadurch können verhältnismäßig kleine Elektromotoren eingesetzt werden, welche ein geringes Gewicht und eine geringe Lärmemission aufweisen.
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Die Antriebseinrichtung weist vorzugsweise Antriebsräder auf, welche an der Unterseite des Hauptkörpers angeordnet sind. Die Antriebsräder sind über einen Elektromotor angetrieben. Die Antriebseinrichtung weist ferner vorzugsweise Mittel auf, die eine Richtungsänderung des sich bewegenden Reinigungsroboters ermöglichen. Dies kann beispielsweise durch drehbar an der Unterseite des Hauptkörpers angeordnete Räder erfolgen. Die Antriebseinrichtung weist des Weiteren vorzugsweise eine Steuerelektronik auf, welche ein autonomes Fahren des Reinigungsroboters ermöglicht. Der Steuerelektronik können ferner Sensoren zugeordnet sein, welche eine Hinderniserkennung ermöglichen.
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Einige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Reinigungsroboters werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch:
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1 einen Reinigungsroboter in der Untersicht;
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2 im Detail die Bürstenwalze;
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3 im Detail die Einheit mit dem ersten Schmutzbehälter und dem zweiten Schmutzbehälter;
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4 im Detail den Deckel der Einheit mit (nicht dargestellten) Dichtung, welche den ersten Schmutzbehälter strömungstechnisch von dem zweiten Schmutzbehälter trennt;
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5 im Detail die Einheit gemäß 4, versehen mit einer Klappe 30 im Bodenbereich der Einheit, um Schmutz einfacher aus dem ersten Schmutzbehälter und dem zweiten Schmutzbehälter entfernen zu können;
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6 im Detail eine Filtereinheit 24 mit einem Filter 29 und einem Filterrahmen 25, welcher die Befestigung des Filters 29 in der Einheit 14 oder in dem Deckel 15 ermöglicht;
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7 im Detail eine Saugdüse 26, welche in den Saugschlitz 9 mündet und den Saugschlitz 9 mit dem zweiten Schmutzbehälter 10 verbindet;
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8 im Detail die der Unterseite 6 des Hauptkörpers 2 zugeordnete Sensorik 27, umfassend einen Infrarotsensor; die Sensorik 27 ermöglicht eine Hinderniserkennung und eine Stufenerkennung.
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Die Figuren zeigen einen Reinigungsroboter 1, umfassend einen Hauptkörper 2 mit einer Antriebseinrichtung 3, einer ersten Reinigungseinrichtung 4 und einer zweiten Reinigungseinrichtung 5. Die erste Reinigungseinrichtung 4 und die zweite Reinigungseinrichtung 5 sind beabstandet der Unterseite 6 des Hauptkörpers 2 zugeordnet.
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Die erste Reinigungseinrichtung 4 weist eine rotierbar in dem Hauptkörper gelagerte Bürstenwalze 7 auf, welche Schmutz in einen innerhalb des Hauptkörpers 2 aufgenommenen ersten Schmutzbehälter 8 befördert.
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Die Bürstenwalze 7 weist eine rotierbar in dem Hauptkörper 2 lagerbare Welle 18 auf, welche an zumindest einer Stirnseite 19 mit Antriebsmitteln 20 versehen ist. Das Antriebsmittel 20 ist in Form eines Zahnrades ausgebildet sein, wobei die Kraftübertragung des der Bürstenwalze 7 zugeordneten Elektromotors über einen Zahnriemen erfolgt. Von der Welle 18 ragen Borsten 21 in radialer Richtung ab. Die Borsten 21 sind in Längsrichtung der Welle 18 betrachtet linienförmig auf der Welle 18 befestigt, wobei die Anordnung so erfolgt, dass sich eine geschwungene spiralförmige Borstenanordnung ergibt.
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Dabei sind die Borsten 21 so angeordnet, dass sich in Längsrichtung der Welle betrachtet eine Projektion 22 ergibt, die frei von Borsten 21 ist. Des Weiteren ist in die Welle 18 ein Schlitz 23 in Form einer Nut eingebracht, welcher der borstenfreien Projektion 22 zugeordnet ist.
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Die zweite Reinigungseinrichtung 5 weist einen Saugschlitz 9 auf, welcher mit einer innerhalb des Hauptkörpers 2 angeordneten Saugeinrichtung wirkverbunden ist und Schmutz in einen innerhalb des Hauptkörpers 2 aufgenommenen zweiten Schmutzbehälter 10 befördert.
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Auf der Unterseite 6 des Hauptkörpers 2 ist zwischen der ersten Reinigungseinrichtung 4 und der zweiten Reinigungseinrichtung 5 ein Vorsprung 11 vorgesehen, welcher in Richtung des zu reinigenden Bodens ragt. Der Vorsprung 11 ist vorliegend in Form einer Borstenreihe ausgebildet. Alternativ kann der Vorsprung 11 auch in Form einer elastischen Lippe ausgebildet sein.
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Der ersten Reinigungseinrichtung 4 sind beidseitig weitere Vorsprünge 12 zugeordnet ist, welcher sich jeweils zwischen der seitlichen Kante 13 des Hauptkörpers 2 und der ersten Reinigungseinrichtung 4 erstrecken. Die Längserstreckung der weiteren Vorsprünge 12 ist winklig zu der Längsachse der ersten Reinigungseinrichtung 4. Dadurch ergibt sich insgesamt eine U-förmige Borstenanordnung der ersten Reinigungseinrichtung 4 zusammen mit den weiteren Vorsprüngen 12. Die weiteren Vorsprünge 12 sind in Form einer Borstenreihe ausgebildet. Alternativ können die weiteren Vorsprünge in Form einer elastischen Lippe ausgebildet sein.
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Der erste Schmutzbehälter 8 und der zweite Schmutzbehälter 10 sind in einer aus dem Hauptkörper 2 entnehmbaren Einheit 14 angeordnet. Die Einheit 14 ist mit einem Deckel 15 und einem Griff 16 versehen. Dabei ist in den Filterrahmen 25 eine Dichtung 17 integriert, so dass der erste Schmutzbehälter 8 von dem zweiten Schmutzbehälter 10 strömungstechnisch getrennt ist. Dabei drückt der Deckel 15 an den Filterrahmen und die daran befestigte Dichtung und bewirkt dadurch die strömungstechnische Trennung.
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Der Filterrahmen 25 weist ferner einen dem zweiten Schmutzbehälter 10 zugeordneten Auslass 28 für die Abluft der Saugeinrichtung auf, wobei dem dem Filterrahmen 25 und damit dem Auslass 28 der austauschbare Filter 29 in Form einer Filtermatte aus Vliesstoff zugeordnet ist.
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Dem Hauptkörper 2 ist ein zumindest im Vorderbereich des Reinigungsroboters 1 angeordneter Schirm 31 zugeordnet. Dabei ist der Schirm 31 der Kante 13 zugeordnet. Der Schirm 31 dient einerseits als Anprallschutz, um mechanische Energie aufzunehmen, andererseits ist der Schirm 31 Teil der Sensorik 27. Dazu ist der Schirm 31 beweglich an der Kante 13 gelagert. Vorliegend ist der Schirm 31 derart gelagert, dass der Schirm relativ zu dem Hauptkörper sowohl in Fahrtrichtung als auch in Querrichtung ausweichen kann. Dadurch können auch seitliche Stöße abgefangen, beziehungsweise durch die Sensorik 27 erfasst werden.
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Der Schirm 31 ist mit einer Aufhängung 32 versehen durch die der Schirm 31 an dem Hauptkörper 2 befestigt ist. Die Aufhängung 32 umfasst zumindest einen Träger, der in den Hauptkörper 2 hineinragt. Der Träger ist mit zumindest einem Durchbruch 35 versehen, durch die ein dem Hauptkörper 2 zugeordnetes Haltemittel 36 ragt. Das Haltemittel 36 kann beispielsweise eine Schraube oder ein Niet sein. Das Haltemittel 36 weist dabei eine Verdickung 37 auf, welche eine verliersichere Befestigung des Schirms 31 ermöglicht. Die Verdickung 37 kann beispielsweise eine Unterlegscheibe sein, welche dem freien Ende der Schraube oder des Niets zugeordnet ist.
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Der Aufhängung 32 sind Federkörper zugeordnet, welche den Schirm 31 relativ zu dem Hauptkörper 2 in einer Ausgangsposition halten. Stößt der Reinigungsroboter 1 an einem Hindernis an, weicht der Schirm 31 aus und kehrt in die Ausgangsposition zurück, wenn sich der Reinigungsroboter 1 wieder von dem Hindernis entfernt hat.
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Die Sensorik 27 weist Infrarotsensoren auf. Diese sind zur Hinderniserkennung als Sensorpaar 34, wobei die Hinderniserkennung zusammen mit dem Schirm erfolgt. Bei der vorliegenden Ausgestaltung sind dem vorderen Bereich des Hauptkörpers 2 zwei Sensorpaare 34 zugeordnet. Ein Sensor des Sensorpaars 34 emittiert Infrarotlicht, welches von dem anderen Sensor des Sensorpaars 34 empfangen wird. Dem Sensorpaar 34 ist ein Unterbrecher 33 zugeordnet. Dieser ist stabförmig ausgebildet und dem Schirm 31 zugeordnet. Der Unterbrecher 33 ist zusammen mit dem Schirm 31 in einer Grundposition gehalten. In der Grundposition ist der Unterbrecher 33 von dem Sensorpaar 34 so beabstandet, dass das Infrarotlicht von einem Sensor zum anderen Sensor übertragen werden kann. Fährt der Reinigungsroboter 1 an ein Hindernis, wird der Schirm 31 in Richtung auf den Hauptkörper 2 bewegt. Dabei bewegt sich gleichzeitig der an dem Schirm 31 befestigte Unterbrecher 33, welcher sich dadurch zwischen die Sensoren des Sensorpaars 34 bewegt, so dass ein Hindernis detektiert wird und der Reinigungsroboter 1 eine Richtungsänderung einleitet.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der Schirm 31 so gelagert, dass er sowohl in Fahrtrichtung als auch quer zur Fahrtrichtung beweglich ist. Der Schirm 31 ist gebogen ausgebildet. Dadurch bewegt sich der an dem Schirm 31 befestigte Unterbrecher 33 auch, wenn der Schirm 31 durch seitliches Anstoßen an ein Hindernis bewegt wird. Der Unterbrecher 33 schiebt in diesem Fall schräg in Richtung auf das Sensorpaar 34, so dass auch bei seitlichem Anfahren ein Hindernis detektiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014100004 A1 [0002]