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EP1706012B1 - Bodenreinigungsgerät mit mitteln zur bodenerkennung - Google Patents

Bodenreinigungsgerät mit mitteln zur bodenerkennung Download PDF

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Publication number
EP1706012B1
EP1706012B1 EP04804760A EP04804760A EP1706012B1 EP 1706012 B1 EP1706012 B1 EP 1706012B1 EP 04804760 A EP04804760 A EP 04804760A EP 04804760 A EP04804760 A EP 04804760A EP 1706012 B1 EP1706012 B1 EP 1706012B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
floor
floor cleaning
brush
cleaning appliance
displacement
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.)
Active
Application number
EP04804760A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1706012A2 (de
Inventor
Patrick Schlischka
Günter POPPEN
Jörg Sommer
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.)
Vorwerk and Co Interholding GmbH
Original Assignee
Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vorwerk and Co Interholding GmbH filed Critical Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority to EP08102421A priority Critical patent/EP1935311A1/de
Publication of EP1706012A2 publication Critical patent/EP1706012A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1706012B1 publication Critical patent/EP1706012B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Active legal-status Critical Current

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    • A47L9/1427—Means for mounting or attaching bags or filtering receptacles in suction cleaners; Adapters
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    • A47L2201/06—Control of the cleaning action for autonomous devices; Automatic detection of the surface condition before, during or after cleaning

Definitions

  • the invention relates to a floor cleaning device according to the features of the preamble of claim 1.
  • a soil detection In floor cleaning devices, it is known to use a soil detection, to determine the soil to be cleaned. For example, depending on the determined floor covering different cleaning behavior can be selected.
  • a floor detection can be used in a floor cleaning device, which is designed as an attachment for a conventional, hand-held household vacuum cleaner, optionally for switching on / off an electric motor driven brush roller, for raising or lowering of a suction chamber of the attachment limiting curtain means or change in performance of the vacuum cleaner side suction fan become.
  • cleaning robots which autonomously clean floor coverings over a large area, such floor detections are used to change the cleaning behavior or to avoid certain areas.
  • solutions are known in which, with the aid of ultrasound, which is emitted by a transceiver and reflected by the ground, make a statement about the floor covering.
  • the reflection on hard floors is greater than on carpets, which dampen the sound stronger.
  • This known solution proves to be problematic in that various determined due to the reflection soils are difficult to classify. So there are hard floors such as cork, which reflect the ultrasound very weak. This can lead to a faulty evaluation by the circuit. Also strongly dampened carpets can prevent a reflection, so that a precise evaluation is not possible.
  • Other known solutions provide a reflex light barrier, for detecting height differences on the ground, so that carpet edges can be detected. However, with the help of these reflex light barriers The floors are not distinguished in their property as carpet or hard floor.
  • the object of the invention is to provide a floor cleaning device of the type in question, which allows a simple detection of a reliable detection of the floor covering.
  • the ground detection by means of detecting a slip is feasible, the slip is determined by a comparison between the distance traveled and revolutions of a driven Verfahrrads and / or a driven brush.
  • a reliable detection of the floor covering is achieved, which can be used in particular in cleaning robots but also in attachments for conventional household vacuum cleaner. The soil is detected reliably regardless of a reflection behavior. Since the slippage compared to the floor on carpet is greater than on hard floor, the speed of rotation of the traversing wheels of the floor cleaning device is lower on carpets. This also applies to a proposed electric motor driven brush of the floor cleaning device, whose rotational speed is reduced on carpets compared to hard floors.
  • the slip is determined by a comparison between the distance traveled and revolutions of a driven traversing wheel and / or a driven brush.
  • the driving resistance be determined based on the current consumption of the drive motor of the traversing wheel and / or the brush.
  • the floor cleaning device has a sensor, which sensor is an idler wheel in an exemplary embodiment. If the distance measured via the sensor is set in relation to the elapsed time since the last measurement, it is possible to make a statement about the speed of the floor cleaning device, in particular of the cleaning robot.
  • the floor cleaning device has an electronic memory in which comparison values for slip and / or driving resistance of various floor coverings are stored. Thus, target values for a reference floor, for example hard floor, carpet, are deposited.
  • the floor cleaning device has a computer unit which compares the measured values with the stored values and from this a signal for the navigation and / or drive power of the brush or traction wheels and / or a signal for adjusting the brushes and / or the driving resistance influencing, device-side elements derived.
  • a ground detection according to the invention can be used to maneuver it accordingly to avoid the occurrence of ground coverings.
  • the drive power of the brush can be adjusted, so for gentle brushing of the determined floor covering.
  • Another flooring-dependent measure consists for example in a raising or lowering of a suction space limiting curtain means, for example in the form of brush strips.
  • a floor cleaning device 1 in the form of a cleaning robot with a chassis 2, which the underside, the floor to be cared 10, driven by electric motor Verfahrer 3 and beyond the lower edge of the chassis bottom 4 protruding, also driven by electric motor brush 5 carries.
  • the chassis 2 is covered by a device hood 6, wherein the floor cleaning device 1 has a circular plan.
  • the Verfahrer 3 are downstream of the brush 5 in the usual direction of travel r of the floor cleaning device 1, wherein further the brush 5 downstream a keying plate-like dirt ramp 7 is provided, via which the brushed dirt is dropped into a container-like receptacle 8.
  • a ground detection is provided, which by means of detecting a slip and / or a driving resistance, in particular the Verfahrer 3 but also alternatively or in combination of the brush. 5
  • the slip is in this case determined by a comparison between the traveled distance of the floor cleaning appliance 1 and the revolutions of the driven wheel 3 driven via the electric motor 11 and / or the brush 5 driven by the electric motor 12.
  • the rotation determination can be preferred take place directly on the traversing wheel 3 or on the brush 5 or alternatively on the traversing wheel 3 and on the brush 5.
  • the ground detection can also be carried out by determining the driving resistance, including at a slip-free translation, for example. Via a toothed belt between the drive motor and driven means, the current consumption of the electric motor 11 of the Verfahrrads 3 and / or the current consumption of the motor 12 of Brush 5 is detected.
  • the front wheel 9 is arranged to detect the distance traveled and has a sensor 13, the values of which are detected by a processor 14 integrated in the floor cleaning device 1.
  • the determined rotational speeds of the traversing wheel 3 and / or the brush 5 as well as alternatively or also collectively the values of the power consumption of the traversing electric motor 11 and / or the brush electric motor 12 are transmitted to the latter.
  • an electronic memory 15 is furthermore provided, in which comparison values for slip and / or driving resistance of various floor coverings are stored.
  • the processor compares and passes the measured values such as slip and / or travel resistance of the travel wheel 3 or the travel wheel electric motor 11 and / or the brush 5 or the brush electric motor 12 with the values stored in the memory 15 a signal for controlling the floor cleaning device 1 from.
  • the distance traveled is taken up by the follower wheel 9, which measured distance in relation to the elapsed time has been set since the last measurement. From this, a clear statement about the speed of the floor cleaning device 1 can be achieved. Since the running resistance and the slippage relative to the floor 10 on carpet is greater than on hard floor, the speed of the floor cleaning appliance 1 is lower on carpet. In addition, due to the greater resistance, the current of the electric motor 11 of the traversing wheel 3 increases. This also applies to the brush 5 of the floor cleaning device 1, the mechanical resistance increases to carpets, which has an increase in power consumption. Likewise, the rotational speed of the brush 5 also decreases.
  • the values detected by the processor 14 are compared with the stored reference values for a reference bottom.
  • the signal derived therefrom can serve, for example, for the navigation of the floor cleaning appliance 1, in particular for floor cleaning appliances 1, in particular cleaning robots, which should not drive on certain floor coverings.
  • the drive power of the brush 5 and the Verfahrmann 3 can be adjusted according to the determined flooring.
  • a signal for adjusting the brushes 5, in particular the board position of the brush 5 can be derived via the chassis bottom 4, so that, for example, for more gentle brushing of carpets, the brush 5 is raised via a known rocker arrangement.
  • the in the 4 and 5 in one embodiment schematically illustrated receptacle 8 is in function of an operating state of the Bo dencuris sers 1 closed. It is thus provided that the receptacle 8 is closed when the floor cleaning appliance 1 is raised from the floor 10 to be maintained and / or when the floor cleaning appliance 1 is switched off, in particular switching off the electric motors 11 and / or 12 of the traveling wheels 3 and / or the brush 5 so that already in the recording 8 Collected dust or dirt can not escape from this uncontrolled.
  • the receptacle 8 can have an activatable closure means 16 in the form of a closure flap 17, which in any case closes an entry opening 18 of the receptacle 8 due to the operating state.
  • closure flap 17 is articulated on the upper side of an entry opening 18.
  • the free end of the closure flap 17 is connected via a side of the receptacle 8 extending lever 19 with an axis of a Verfahrrades 3, which is part of an extendable chassis 20, in connection.
  • the chassis 2 of the floor cleaning appliance 1 which is not shown here, is supported on the chassis 19, for example in the region of an axis 21, by means of a shell-like support surface 20, for example.
  • the latter is loaded by a tension spring 22 in the direction of the support shell 20.
  • the already mentioned dirt ramp 7 is articulated in the lower edge of the entry port 18, d. H. articulated in the region opposite the articulation region of the closure flap 17.
  • FIG. 5 A like in Fig. 5 schematically illustrated lifting the floor cleaning device 1 leads to a rebound of the chassis 19, via which latter and via the lever 23, the displacement of the shutter 17 is effected in the entry opening-closing position.
  • a further alternative embodiment for the automatic closing of the receptacle-entry opening 18 show the 6 and 7 ,
  • the receptacle is floating in the floor cleaning device 1 and stored in the chassis 2, so that the floor cleaning device 1 to the receptacle 8 in the vertical direction is relatively movable.
  • the chassis 2 In the usual operating position (shown Fig. 6 ), the chassis 2 is supported on the receptacle 8, to which further the chassis 2 has a pocket-like cavity 25 for the receptacle 8.
  • the receptacle 8 In the process of the floor cleaning device 8, the receptacle 8 is hereby entrained to collect the swept up or sucked up dirt, which receptacle 8 slides on runner-like spacers 33 on the floor 10.
  • handling technology advantageous is an embodiment in which the relative vertical displaceability of the floor cleaning device 1 and the chassis 2 relative to the receptacle 8 is stop-limited, so that a further lifting of the in Fig. 7 shown position the entrainment of the receptacle 8 causes.
  • the closure of the receiving port 18 may be coupled to the operating state of the brush 5 driven via the electric motor 12 and / or the traction wheels driven by the electric motor 11.
  • a mechanical closing of the entry opening 18 can be achieved via a sensor system for detection of the abyss during lifting of the floor cleaning appliance 1.
  • the 8 and 9 show an embodiment of this.
  • the closure means 16 is formed as a hinged in the upper edge region of the entry port 18 closure flap 17.
  • this flap 17 is coupled to the engine - in the illustrations of the electric motor 12 for the brush 5 - via a toggle mechanism 27, wherein in the region of the knee joint 28 a chassis negligence fixed tension spring 29 biases the mechanism 27 in a closed position of the flap 17.
  • the Fig. 8 shows the operating situation with the electric motor 12 for the brush 5, in which situation by the engine counter torque of the toggle mechanism 27 against the spring force of the tension spring 29 is acted upon so that the shutter 17 is held in the open position via this mechanism.
  • the counter-torque decreases, so that the toggle mechanism 27 due to the spring force of the spring 29 back into his Fig. 9 spent in basic position shown what causes about the mechanism pivoting the flap 17 in the entry port closure position.
  • a supporting air flow for conveying the dirt in the receptacle 8 serving fan 30 This is driven by an electric motor and is mounted directly in the region of the entry opening 18 such that the fan blades 31 in a standstill position of the fan 30 as shown in FIG Fig. 11 extend blocking in front of the entry port 18, said closure position of the fan 30 is defined by a latching at least one fan blade 31 with an edge portion of the entry port 18
  • the fan 30 When switching off the device by the user or even in a detected by abyss 24 lifting the floor cleaning device 1, the fan 30 is electromotively spent in the closed position and turned off after reaching this position, the achievement of the closed position can be monitored for example by a light barrier ,
  • a closure flap 17 articulated on the receptacle 8 is coupled via a lever 23 to a cleaning unit 32 arranged floating or pivotable, the latter essentially consisting of the electric motor 12 and the brush 5 driven by it, which are mounted on a common, not shown pivot arm are pivotally mounted about a horizontal axis.
  • this cleaning unit 32 is in a known manner dependent on gravity with the brush 5 on the floor 10 to be cleaned.
  • Lifting the Bodenthesesgerä tes 1 from the bottom 10 causes a pivoting of the cleaning unit 32 about the pivot axis down, which has the articulated lever 23, the displacement of the flap 17 in the entry port closure position.
  • the pivoting of the cleaning unit 32 is stop limited.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bodenreinigungsgerät nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
  • Bei Bodenreinigungsgeräten ist es bekannt, eine Bodenerkennung einzusetzen, zur Ermittlung des zu reinigenden Bodens. So sind beispielsweise in Abhängigkeit vom ermittelten Bodenbelag unterschiedliche Reinigungsverhalten wählbar. Eine solche Bodenerkennung kann bei einem Bodenreinigungsgerät, welches als Vorsatzgerät für einen üblichen, handgeführten Haushaltsstaubsauger ausgebildet ist, wahlweise zum Ein-/ Ausschalten einer elektromotorisch angetriebenen Bürstenwalze, zum Anheben bzw. Absenken von einem Saugraum des Vorsatzgerätes begrenzenden Vorhangmittels oder zur Leistungsänderung des staubsaugerseitigen Sauggebläses herangezogen werden. Bei Reinigungsrobotern, welche autonom arbeitend großflächig Bodenbeläge reinigen, werden solche Bodenerkennungen genutzt, um das Reinigungs-verhalten zu ändern oder um bestimmte Bereiche zu meiden. Bekannt sind diesbezüglich Lösungen, bei welchen mit Hilfe von Ultraschall, der von einem Transceiver abgestrahlt und vom Boden reflektiert wird, eine Aussage über den Bodenbelag treffen. Dabei ist die Reflexion auf Hartböden größer als auf Teppichböden, die den Schall stärker dämpfen. Diese bekannte Lösung erweist sich dahingehend als problematisch, da verschiedene aufgrund der Reflexion ermittelte Böden nur schwer einzuordnen sind. So gibt es Hartböden wie beispielsweise Kork, die den Ultraschall sehr schwach reflektieren. Dadurch kann es zu eine Fehlauswertung durch die Schaltung kommen. Auch können stark dämpfende Teppiche eine Reflexion verhindern, so dass eine genaue Auswertung nicht möglich ist. Weitere bekannte Lösungen sehen eine Reflex-Lichtschranke vor, zur Detektierung von Höhenunterschieden auf dem Boden, womit Teppichkanten erkannt werden können. Jedoch können mit Hilfe dieser ReflexLichtschranken nicht die Böden in ihrer Eigenschaft als Teppichboden oder Hartboden unterschieden werden.
  • Aus der EP 1360 922 A2 ist es bekannt, mittels eines Sensors bei einem selbsttätig verfahrbaren Staubsauger zu ermitteln, ob in einem Boden ein Loch oder eine große Untiefe ist. Aus der DE 101 13 105 A1 ist es bekannt, mittels Ultraschall eine Bodenerkennung durchzuführen.
  • Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Bodenreinigungsgerät der in Rede stehenden Art anzugeben, welches bei einfachem Aufbau eine sichere Erkennung des Bodenbelags ermöglicht.
  • Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass die Bodenerkennung mittels Erfassung eines Schlupfes durchführbar ist, wobei der Schlupf über einen Vergleich zwischen gefahrener Strecke und Umdrehungen eines angetriebenen Verfahrrads und/oder einer angetriebenen Bürste ermittelt wird. Zufolge der Ausgestaltung ist eine sichere Erkennung des Bodenbelages erreicht, welche insbesondere bei Reinigungsrobotern aber darüber hinaus auch bei Vorsatzgeräten für übliche Haushaltsstaubsauger zum Einsatz kommen kann. Der Boden wird unabhängig von einem Reflektionsverhalten zuverlässig erkannt. Da der Schlupf gegenüber dem Boden auf Teppich größer ist als auf Hartboden, ist die Drehgeschwindigkeit der Verfahrräder des Bodenreinigungsgerätes auf Teppichböden geringer. Dies gilt auch für eine vorgesehene elektromotorisch angetriebene Bürste des Bodenreinigungsgeräts, deren Rotationsgeschwindigkeit auf Teppichböden gegenüber Hartböden verringert ist. Der Schlupf wird über einen Vergleich zwischen gefahrener Strecke und Umdrehungen eines angetriebenen Verfahrrads und/oder einer angetriebenen Bürste ermittelt. Zudem kann der Fahrwiderstand auf Basis der Stromaufnahme des Antriebsmotors des Verfahrrades und/oder der Bürste ermittelt werden. So steigt die Stromaufnahme des Verfahrrad-Antriebsmotors auf Teppichböden, dies bedingt durch den größeren Widerstand. Auch bei einer elektromotorisch angetriebenen Bürste, welche den zu reinigenden Boden bearbeitet, vergrößert sich der Widerstand auf Teppichböden, was zu einer Erhöhung der Stromaufnahme des diesbezüglichen
  • Antriebsmotors führt. Zur Erfassung der gefahrenen Strecke weist das Bodenreinigungsgerät einen Sensor auf, welcher Sensor in einer beispielhaften Ausgestaltung ein Mitlaufrad ist. Wird die über den Sensor gemessene Strecke in Bezug zu der verstrichenen Zeit seit der letzten Messung gesetzt, kann eine Aussage über die Geschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts, insbesondere des Reinigungsroboters gemacht werden. Das Bodenreinigungsgerät weist einen elektronischen Speicher auf, in dem Vergleichswerte für Schlupf und/ oder Fahrwiderstand verschiedener Bodenbeläge abgelegt sind. So sind Sollwerte für einen Referenzboden, zum Beispiel Hartboden, Teppichboden, hinterlegt. Zur prozessorunterstützten Erkennung des befahrenen Bodens weist das Bodenreinigungsgerät eine Rechnereinheit auf, die die gemessenen Werte mit den abgelegten Werten im Vergleich setzt und hieraus ein Signal für die Navigation und/ oder Antriebsleistung der Bürste bzw. Verfahrräder und/oder ein Signal zur Einstellung der Bürsten und/ oder den Fahrwiderstand beeinflussender, geräteseitiger Elemente ableitet. So kann beispielsweise bei einem Reinigungsroboter eine erfindungsgemäße Bodenerkennung dazu genutzt werden, diesen zur Vermeidung des Befahrens vorgegebender Bodenbeläge entsprechend zu manövrieren. Auch kann bei einem derartigen Reinigungsroboter, aber auch bei einem Bodenreinigungsgerät in Form eines Staubsauger-Vorsatzgerätes, die Antriebsleistung der Bürste angepasst werden, so zur schonenden Bürstbearbeitung des ermittelten Bodenbelages. Neben der Änderung der Bürsten drehzahl kann auch die Vorstandslage der Bürsten in Abhängigkeit vom ermittelten Bodenbelag geändert werden. Eine weitere bodenbelagsabhängige Maßnahme besteht beispielsweise in einem Anheben oder Absenken von, einen Saugraum begrenzenden Vorhangmitteln, beispielsweise in Form von Bürstenleisten.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    in perspektivischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Boden- reinigungsgerätin Form eines Reinigungsroboters;
    Fig. 2
    das Bodenreinigungsgerät in einer perspektivischen Unteransicht;
    Fig. 3
    eine schematische Seitenansichtdarstellung des Bodenreinigungs- geräts mit einer elektromotorisch angetriebenen Bürste sowie ei- nem Verfahrrad und Mittel zur Bodenerkennung;
    Fig. 4
    eine schematische Teildarstellung eines Bodenreinigungsgeräts mit einer Aufnahme für Schmutz und einem gegenüber dem. Ge- rätegehäuse abgefederten Fahrwerk, eine Offenstellung der Auf- nahme betreffend;
    Fig. 5
    eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, jedoch die Verschluss- stellung der Aufnahmeöffnung nach Anheben des Geräts betref- fend;
    Fig. 6
    eine weitere schematische Teildarstellung eines Bodenreini- gungsgeräts in einer weiteren Ausführungsform bei geöffneter Aufnahme;
    Fig. 7
    eine Darstellung gemäß Fig. 6, jedoch die verschlossene Stellung der Aufnahmeöffnung nach einem Anheben des Geräts betreffend:
    Fig. 8
    eine schematische Teildarstellung des Bodenreinigungsgeräts in einer weiteren Ausführungsform, die Betriebsstellung bei geöff- neter Aufnahme betreffend;
    Fig. 9
    eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung, jedoch nach einem Ausschalten eines elektrischen Antriebs für eine Bürste und damit einhergehendem Verschließen der Aufnahme;
    Fig. 10
    eine schematische Teildarstellung eines Bodenreinigungsgeräts in einer weiteren Ausführungsform, die Betriebsstellung betreffend;
    Fig. 11
    eine Darstellung gemäß Fig. 10, jedoch die Verschlussstellung der Aufnahme betreffend;
    Fig. 12
    in einer weiteren Ausführungsform eine schematische Teildarstel- lung des Bodenreinigungsgeräts in einer geöffneten Stellung der Aufnahme;
    Fig. 13
    eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung, jedoch bei geschlos- sener Aufnahmeöffnung nach einem Anheben des Gerätes.
  • Dargestellt und beschrieben ist ein Bodenreinigungsgerät 1 in Form eines Reinigungsroboters mit einem Chassis 2, welches unterseitig, dem zu pflegenden Boden 10 zugewandt, elektromotorisch angetriebene Verfahrräder 3 sowie eine über die Unterkante des Chassisbodens 4 hinausragende, gleichfalls elektromotorisch angetriebene Bürste 5 trägt. Das Chassis 2 ist überfangen von einer Gerätehaube 6, wobei das Bodenreinigungsgerät 1 einen kreisförmigen Grundriss aufweist.
  • Die Verfahrräder 3 sind in üblicher Verfahrrichtung r des Bodenreinigungsgerätes 1 der Bürste 5 nachgeordnet, wobei weiter der Bürste 5 nachgeordnet eine kehrblechartige Schmutzrampe 7 vorgesehen ist, über welche der abgebürstete Schmutz in eine behälterartige Aufnahme 8 abgeworfen wird.
  • In üblicher Verfahrrichtung r ist der Bürste 5 vorgeordnet ein Stützrad in Form eines Mitlaufrades 9 positioniert, zufolge dessen eine Dreipunktauflage des Bodenreinigungsgerätes 1 auf dem zu pflegenden Boden 10 erreicht ist.
  • Es besteht das Bedürfnis, insbesondere bei einem Reinigungsroboter, dessen Verhalten auf die Beschaffenheit des gefahrenen Bodens 10 anzupassen. Hierzu ist eine Bodenerkennung vorgesehen, welche mittels Erfassung eines Schlupfes und/ oder eines Fahrwiderstandes, insbesondere der Verfahrräder 3 aber auch alternativ bzw. kombinativ der Bürste 5.
  • Der Schlupf wird hierbei über einen Vergleich zwischen gefahrener Strecke des Bodenreinigungsgerätes 1 und den Umdrehungen des über den Elektromotor 11 angetriebenen Verfahrrades 3 und/ oder der über den Elektromotor 12 angetriebenen Bürste 5 ermittelt. Um einen eventuellen Schlupf zwischen Elektromotor und Abtriebsmittel (Verfahrrad 3 oder Bürste 5) zu berücksichtigen, so bspw. bei einem Riemenantrieb, kann bevorzugt die Umdrehungsermittlung direkt am Verfahrrad 3 bzw. an der Bürste 5 oder alternativ am Verfahrrad 3 und an der Bürste 5 erfolgen.
  • Alternativ oder auch kombinativ zur Bodenerkennung mittels Schlupferfassungen kann die Bodenerkennung auch durch Ermittlung des Fahrwiderstandes durchgeführt werden, wozu bei einer schlupffreien Übersetzung bspw. über einen Zahnriemen zwischen Antriebsmotor und Abtriebsmittel die Stromaufnahme des Elektromotors 11 des Verfahrrads 3 und/ oder die Stromaufnahme des Motors 12 der Bürste 5 erfasst wird.
  • Das stirnseitig angeordnete Mitlaufrad 9 dient der Erfassung der gefahrenen Strecke und weist einen Sensor 13 auf, dessen Werte von einem in dem Bodenreinigungsgerät 1 integrierten Prozessor 14 erfasst werden. Letzterem werden zudem auch die ermittelten Umdrehungszahlen des Verfahrrades 3 und/ oder der Bürste 5 sowie alternativ oder auch kombinativ hierzu die Werte der Stromaufnahme des Verfahrrad-Elektromotors 11 und/ oder des Bürsten-Elektromotors 12 übermittelt.
  • Dem Prozessor 14 zugeordnet ist des Weiteren ein elektronischer Speicher 15 vorgesehen, in welchem Vergleichswerte für Schlupf und/ oder Fahrwiderstand verschiedener Bodenbeläge abgelegt sind. Der Prozessor setzt die gemessenen Werte wie Schlupf und/ oder Fahrwiderstand des Verfahrrades 3 bzw. des Verfahrrad-Elektromotors 11 und/ oder der Bürste 5 bzw. des Bürsten-Elektromo-tors 12 mit den in dem Speicher 15 abgelegten Werten in Vergleich und leitet hieraus ein Signal zur Steuerung des Bodenreinigungsgeräts 1 ab.
  • Erfindungsgemäß wird demnach die gefahrene Strecke durch das Mitlaufrad 9 aufgenommen, welche gemessene Strecke in Bezug zu der verstrichenen Zeit seit der letzten Messung gesetzt wird. Hieraus kann eine eindeutige Aussage über die Geschwindigkeit des Bodenreinigungsgerätes 1 erreicht werden. Da der Fahrwiderstand und der Schlupf gegenüber dem Boden 10 auf Teppich größer ist als auf Hartboden, ist die Geschwindigkeit des Bodenreinigungsgeräts 1 auf Teppich geringer. Zusätzlich steigt, bedingt durch den größeren Widerstand, der Strom des Elektromotors 11 des Verfahrrades 3. Dies gilt zudem auch für die Bürste 5 des Bodenreinigungsgeräts 1, dessen mechanischer Widerstand auf Teppichböden steigt, was eine Erhöhung der Stromaufnahme zufolge hat. Gleichfalls sinkt auch die Rotationsgeschwindigkeit der Bürste 5.
  • Die von dem Prozessor 14 erfassten Werte werden mit den abgelegten Sollwerten für einen Referenzboden verglichen. Das hieraus abgeleitete Signal kann beispielsweise zur Navigation des Bodenreinigungsgeräts 1 dienen, so insbesondere bei Bodenreinigungsgeräten 1, insbesondere Reinigungsrobotern, welche bestimmte Bodenbeläge nicht befahren sollen. Auch kann entsprechend des ermittelten Bodenbelages die Antriebsleistung der Bürste 5 bzw. der Verfahrräder 3 angepasst werden. Darüber hinaus kann auch ein Signal zur Einstellung der Bürsten 5, insbesondere der Vorstandslage der Bürste 5 über den Chassisboden 4 abgeleitet werden, so dass beispielsweise zur schonenderen Bürstbearbeitung von Teppichböden die Bürste 5 über eine für sich bekannte Wippenanordnung angehoben wird.
  • Die in den Fig. 4 und 5 in einer Ausführungsform schematisch dargestellte Aufnahme 8 ist in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Bo denreinigungsgerätes 1 verschließbar. So ist vorgesehen, dass die Aufnahme 8 bei einem Anheben des Bodenreinigungsgerätes 1 vom zu pflegenden Boden 10 und/ oder bei einem Ausschalten des Bodenreinigungsgerätes 1, insbesondere einem Ausschalten der Elektromotoren 11 und/ oder 12 der Verfahrräder 3 und/ oder der Bürste 5 verschlossen wird, so dass bereits in der Aufnahme 8 gesammelter Staub oder Schmutz nicht wieder aus dieser unkontrolliert austreten kann.
  • Hierzu kann die Aufnahme 8 ein aktivierbares Verschlussmittel 16 in Form einer Verschlussklappe 17 aufweisen, die jedenfalls eine Eintragsöffnung 18 der Aufnahme 8 betriebszustandsbedingt verschließt.
  • In der Ausführungsform gemäß den Darstellungen in den Fig. 4 und 5 ist die Verschlussklappe 17 oberseitig einer Eintragsöffnung 18 angelenkt. Das freie Ende der Verschlussklappe 17 steht über einen seitlich der Aufnahme 8 verlaufenden Hebel 19 mit einer Achse eines Verfahrrades 3, welches Teil eines ausfahrbaren Fahrwerks 20 ist, in Verbindung.
  • In der üblichen Betriebsstellung gemäß der Darstellung in Fig. 4 stützt sich das hier nicht näher dargestellte Chassis 2 des Bodenreinigungsgerätes 1 über eine beispielsweise schalenartige Stützfläche 20 auf dem Fahrwerk 19, beispielsweise im Bereich einer Achse 21 ab. Letztere ist über eine Zugfeder 22 in Richtung auf die Stützschale 20 belastet.
  • Die bereits eingangs erwähnte Schmutzrampe 7 ist gelenkig im Bereich der unteren Randkante der Eintragsöffnung 18, d. h. in dem dem Anlenkungsbereich der Verschlussklappe 17 gegenüberliegenden Bereich angelenkt.
  • Ein wie in Fig. 5 schematisch dargestelltes Anheben des Bodenreinigungsgerätes 1 führt zu einer Ausfederung des Fahrwerks 19, über welch Letzteres und über den Hebel 23 die Verlagerung der Verschlussklappe 17 in die Eintragsöffnungs-Verschlussstellung bewirkt wird.
  • Alternativ zu diesem mit dem Fahrwerk 19 gekoppelten Schließmechanismus kann auch ein Abheben des Bodenreinigungsgeräts 1 durch Abgrundsensoren 24 (vgl. Fig. 2) erkannt werden, wobei eine entsprechende Logik ein Signal zum Verschließen der Eintragsöffnung 18 ableitet. So kann beispielsweise ein Aktuator, weiter beispielsweise ein Servomotor die Verschlussklappe 17 in die Verschlussstellung verbringen. Mittels eines solchen Aktuators kann des Weiteren auch die Verschlussstellung bei einem sensorerfassten Stillstand des Bodenreinigungsgerätes 1 erreicht werden.
  • Eine weitere alternative Ausgestaltung zum selbsttätigen Verschließen der Aufnahme-Eintragsöffnungs 18 zeigen die Fig. 6 und 7. Hierbei ist die Aufnahme schwimmend in dem Bodenreinigungsgerät 1 bzw. in dem Chassis 2 gelagert, so dass das Bodenreinigungsgerät 1 zu der Aufnahme 8 in Vertikalrichtung relativ bewegbar ist.
  • In der üblichen Betriebsstellung (dargestellten Fig. 6) stützt sich das Chassis 2 auf der Aufnahme 8 ab, wozu weiter das Chassis 2 eine taschenartige Höhlung 25 für die Aufnahme 8 aufweist. Beim Verfahren des Bodenreinigungsgerätes 8 wird hierüber die Aufnahme 8 zum Sammeln des aufgekehrten bzw. aufgesaugten Schmutzes mitgeschleppt, welche Aufnahme 8 auf kufenartigen Abstandshaltern 33 über den Boden 10 gleitet.
  • Wird das Bodenreinigungsgerät 1 angehoben, so erfolgt hierbei eine vertikale Relativverlagerung des Chassis 2 gegenüber der Aufnahme 8, welch Letztere auf dem Boden 10 stehend verbleibt. Durch diese Relativverlagerung des Chassis 2 tritt eine, das Verschlussmittel 16 bildende Chassiswandung 26 sperrend vor die Eintragsöffnung 18 der Aufnahme 8, womit Letztere verschlossen ist.
  • Nicht dargestellt, jedoch handhabungstechnisch vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei welcher die relative Vertikalverlagerbarkeit des Bodenreinigungsgerätes 1 bzw. des Chassis 2 gegenüber der Aufnahme 8 anschlagbegrenzt ist, so dass ein weiteres Anheben aus der in Fig. 7 gezeigten Stellung die Mitnahme der Aufnahme 8 bewirkt.
  • Auch kann der Verschluss der Aufnahme-Eintragsöffnung 18 gekoppelt sein an den Betriebszustand der über den Elektromotor 12 angetriebenen Bürste 5 und/ oder der über den Elektromotor 11 angetriebenen Verfahrräder. So kann über ein Ausschalten dieser Elektromotoren 11, 12 durch den Benutzer oder auch, wie bereits angedeutet, über eine Sensorik zur Abgrunderkennung beim Anheben des Bodenreinigungsgerätes 1 ein mechanisches Verschließen der Eintragsöffnung 18 erreicht werden. Die Fig. 8 und 9 zeigen ein Ausführungsbeispiel hierzu. Auch hier ist das Verschlussmittel 16 als eine im oberen Randbereich der Eintragsöffnung 18 angelenkte Verschlussklappe 17 ausgebildet. Das freie Ende dieser Verschlussklappe 17 ist mit dem Motor - in den Darstellungen der Elektromotor 12 für die Bürste 5 - über einen Kniehebelmechanismus 27 gekoppelt, wobei im Bereich des Kniegelenks 28 eine chassisseitig festgelegte Zugfeder 29 den Mechanismus 27 in eine Verschlussstellung der Verschlussklappe 17 vorspannt.
  • Die Fig. 8 zeigt die Betriebssituation bei eingeschaltetem Elektromotor 12 für die Bürste 5, in welcher Situation durch das Motorgegenmoment der Kniehebelmechanismus 27 entgegen der Federkraft der Zugfeder 29 so beaufschlagt ist, dass über diesen Mechanismus die Verschlussklappe 17 in der Offenstellung gehalten ist. Bei Abschalten des Elektromotors - durch Benutzereingriff und/ oder durch Sensorerfassung bei einem Anheben des Geräts - fällt das Gegenmoment ab, so dass der Kniehebelmechanismus 27 aufgrund der Federkraft der Zugfeder 29 wieder in seine Fig. 9 in dargestellte Grundstellung verbracht wird, was über den Mechanismus ein Verschwenken der Verschlussklappe 17 in die Eintragsöffnung-Verschlussstellung bewirkt.
  • Bei einer Zusammenwirkung des Kniehebelmechanismus 27 mit dem Elektromotor 11 für die Verfahrräder 3 sind Mittel vorgesehen, welche die Verschlussklappe 17 bei einer Rückwärtsfahrt, d. h. bei einer Fahrt entgegen der üblichen Verfahrrichtung r, offen halten.
  • Auch kann zum Verschluss der Aufnahme 8 ein, einen unterstützenden Luftstrom zum Befördern des Schmutzes in die Aufnahme 8 dienender Ventilator 30 vorgesehen sein. Dieser ist elektromotorisch angetrieben und ist unmittelbar im Bereich der Eintragsöffnung 18 gelagert derart, dass die Ventilatorschaufeln 31 in einer Stillstands-Stellung des Ventilators 30 gemäß der Darstellung in Fig. 11 sich sperrend vor der Eintragsöffnung 18 erstrecken, wobei diese Verschlussstellung des Ventilators 30 durch eine Rastung mindestens einer Ventilatorschaufel 31 mit einem Randabschnitt der Eintragsöffnung 18 definiert ist
  • Bei einem Ausschalten des Geräts durch den Benutzer oder aber auch bei einem durch Abgrund sensoren 24 erfassten Anheben des Bodenreinigungsgerätes 1 wird der Ventilator 30 elektromotorisch in die Verschlussstellung verbracht und nach Erreichen dieser Stellung abgeschaltet, wobei das Erreichen der Verschlussstellung beispielsweise durch eine Lichtschranke überwacht sein kann.
  • Auch kann gemäß den Darstellungen in den Fig. 12 und 13 eine an der Aufnahme 8 gelenkig angeordnete Verschlussklappe 17 über einen Hebel 23 mit einer schwimmend oder schwenkbar angeordneten Reinigungseinheit 32 gekoppelt sein, welch Letztere im Wesentlichen besteht aus dem Elektromotor 12 und der durch diesen angetriebene Bürste 5, welche auf einem gemeinsamen, nicht näher dargestellten Schwenkarm um eine Horizontalachse schwenkbar gelagert sind. Im üblichen Betrieb des Bodenreinigungsgerätes 1 liegt diese Reinigungseinheit 32 in bekannter Weise schwerkraftabhängig mit der Bürste 5 auf dem zu reinigenden Boden 10 auf. Ein Anheben des Bodenreinigungsgerä tes 1 vom Boden 10 bewirkt ein Abschwenken der Reinigungseinheit 32 um deren Schwenkachse nach unten, was über den angelenkten Hebel 23 die Verlagerung der Verschlussklappe 17 in die Eintragsöffnung-Verschlussstellung zufolge hat. Die Abschwenkung der Reinigungseinheit 32 ist anschlagbegrenzt.

Claims (7)

  1. Bodenreinigungsgerät (1), insbesondere Reinigungsroboter, mit einem elektromotorischem Antrieb und mit Verfahrrädern (3) und/ oder einer angetriebenen Bürste (5), wobei eine Bodenerkennung durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenerkennung mittels Erfassung eines Schlupfes durchführbar ist, wobei der Schlupf über einen Vergleich zwischen gefahrener Strecke und Umdrehungen eines angetriebenen Verfahrrads (3) und/oder der angetriebenen Bürste (5) ermittelt wird.
  2. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenerkennung weiter mittels Erfassung eines Fahrwiderstandes durchführbar ist.
  3. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrwiderstand auf Basis der Stromaufnahme des Antriebsmotors (11, 12) des Verfahrrades (3) und/oder der Bürste (5) ermittelt wird.
  4. Bodenreinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenreinigungsgerät (1) einen Sensor (13) zur Erfassung der gefahrenen Strecke aufweist.
  5. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (13) ein Mitlaufrad (9) ist.
  6. Bodenreinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenreinigungsgerät (1) einen elektronischen Speicher (15) aufweist, in dem Vergleichswerte für Schlupf und/ oder Fahrwiderstand verschiedener Bodenbeläge abgelegt sind.
  7. Bodenreinigungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenreinigungsgerät eine Rechnereinheit aufweist, die die gemessenen Werte mit den abgelegten Werten in Vergleich setzt und hieraus ein Signal für die Navigation und/ oder Antriebsleistung der Bürste (5) bzw. Verfahrräder (3) und/ oder ein Signal zur Einstellung der Bürsten (5) und/ oder den Fahrwiderstand beeinflussender, geräteseitiger Elemente ableitet.
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