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Die Erfindung betrifft einen selbstfahrenden Roboter zur Oberflächenpflege mit einem Unterboden und mindestens zwei Rädern, beispielsweise einen autonom fahrenden Roboter zur Reinigung eines Fußbodens.
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Aus der
DE 10 2016 213 920 A1 ist bekannt, Reinigungsroboter mit Antriebsrädern auszustatten. Nachteilig daran ist, dass die Kraftübertragung auf den Untergrund im Wesentlichen punktförmig bzw. linienförmig erfolgt. Soll ein Hindernis, (z. B. eine Türschwelle, überwunden werden, so kann die geringe Kontaktfläche eventuell nicht ausreichen, um genügend Traktion für die Überwindung des Hindernisses bereitzustellen.
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Ferner ist aus der WO 2013 / 034 885 A1 bekannt, Reinigungsroboter mit Raupenketten auszustatten, die die Traktion verbessern. Unabhängig vom Antriebskonzept wird bei der Überwindung eines Hindernisses die Bodenplatte des Reinigungsroboters vom Untergrund abgehoben. Dies wirkt sich negativ auf die Traktion und auf das Reinigungsergebnis vor dem Hindernis aus.
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Die US 2018 / 0 344 115 A1 beschreibt und zeigt einen Reiniger, der einen Hauptkörper mit einer Saugöffnung umfasst, eine Reinigungseinheit, die im Hauptkörper vorgesehen ist, um ein Reinigungsobjekt durch die Saugöffnung anzusaugen, eine Antriebseinheit, die den Hauptkörper bewegt, eine Kamera im Hauptkörper, die ein Bild fotografiert, und eine Steuerung, die einen Fluchtpunkt in Bezug auf das Bild erfasst und Informationen in Bezug auf eine Stellung des Hauptkörpers auf der Grundlage des erfassten Fluchtpunkts erfasst.
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Weiter offenbart die WO 2018/ 143 635 A1 einen Roboter 100 zur Oberflächenpflege, umfassend ein Gehäuse mit einem Unterboden und mindestens zwei Räder, wobei der Unterboden einen ersten Unterbodenabschnitt und einen zweiten Unterbodenabschnitt umfasst, der erste Unterbodenabschnitt einen kleineren Neigungswinkel zum zu pflegenden Untergrund aufweist als der zweite Unterbodenabschnitt und der zweite Unterbodenabschnitt von einer vorderen Begrenzung des Gehäuses zu den zwei Rädern hin abfallend ausgebildet ist, ein Oberflächenpflegebereich zumindest teilweise im zweiten Unterbodenabschnitt vorgesehen ist.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, zur einfacheren Überwindung von Hindernissen die Traktion während der Überwindung der Hindernisse weiter zu verbessern. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, das Pflegeergebnis zu verbessern. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Roboter zur Oberflächenpflege. Der Roboter umfasst ein Gehäuse mit einem Unterboden und mindestens zwei Räder, insbesondere Vorderräder, die in der hindernisfreien Gebrauchslage des Roboters einen zu pflegenden Untergrund direkt oder indirekt kontaktieren. Der Unterboden umfasst einen ersten Unterbodenabschnitt und einen zweiten Unterbodenabschnitt. Der erste Unterbodenabschnitt weist einen kleineren Neigungswinkel zum zu pflegenden Untergrund auf als der zweite Unterbodenabschnitt. Der zweite Unterbodenabschnitt ist von einer vorderen Begrenzung des Gehäuses entgegen der Fahrtrichtung des Roboters zu den zwei Vorderrädern hin abfallend ausgebildet.
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Als Oberflächenpflege wird vorliegend jegliche pflegende Art der Einwirkung auf eine Oberfläche angesehen, also insbesondere Nassreinigung, Staubsaugen, Desinfektion oder Polieren, aber auch Kehren, Rasenmähen, Vertikutieren etc. I. d. R. ist der Roboter ein selbstfahrender bzw. autonom fahrender Roboter. Insbesondere kann ein solcher Bodenpflegeroboter autonom, d. h. ohne Benutzereingriff die Oberflächenpflege durchführen.
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Der Unterboden begrenzt das Gehäuse des Roboters in eine Richtung zum zu pflegenden Untergrund hin. In der Regel bildet eine Bodenplatte den Unterboden aus. Der Unterboden ist meistens im Wesentlichen eben ausgebildet. Beispielsweise können funktionsbedingt in der Bodenplatte lokal Erhebungen oder Aussparungen vorgesehen sein, z. B. für eine Radaufhängung. Das Gehäuse und insbesondere der Unterboden schützen die elektrischen Bauteile des Roboters u. a. vor Staub und Wasser. Zweckmäßig ist der Unterboden in eine aus Kunststoff hergestellte Gehäuseschale integriert.
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Der Neigungswinkel ist der Winkel, den der erste Unterbodenabschnitt bzw. der zweite Unterbodenabschnitt mit dem zu pflegenden Untergrund ausbildet, wobei angenommen wird, das der Roboter auf einem ebenen Untergrund steht.
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In einer weiteren Ausgestaltung verläuft der erste Unterbodenabschnitt in der hindernisfreien Gebrauchslage des Roboters zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zum Untergrund, d. h. der Neigungswinkel beträgt Null Grad. Im Wesentlichen parallel bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der erste Unterbodenabschnitt nur in für die Funktion vernachlässigbar wenigen Bereichen nicht parallel zum Untergrund verläuft und/oder einen für die Funktion vernachlässigbar geringen Neigungswinkel, z. B. kleiner 5°, aufweist. Der erste Unterbodenabschnitt erstreckt sich zumindest teilweise, i. d. R. jedoch größtenteils in Fahrtrichtung bzw. Hauptfahrtrichtung hinter den zwei Vorderrädern.
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Der zweite Unterbodenabschnitt ist in einer Ebene angeordnet, die in der Seitenansicht auf den Roboter abgewinkelt zum ersten Unterbodenabschnitt verläuft. Der zweite Unterbodenabschnitt ist in Fahrtrichtung gesehen zumindest teilweise vor den zwei Vorderrädern angeordnet. Bevorzugt erstreckt sich der zweite Unterbodenabschnitt in Richtung der Roboterhochachse über eine Höhe, die mindestens 30 % oder mindestens 50 % oder mindestens 70 % der maximalen Gesamthöhe des Roboters beträgt. Die Gesamthöhe ist der Abstand zwischen den Außenoberflächen von Gehäuseoberteil und Unterboden gemessen in Richtung der Roboterhochachse, wobei für die obige Verhältnisangabe die Gesamthöhe im Übergangsbereich zwischen dem ersten Unterbodenabschnitt und dem zweiten Unterbodenabschnitt anzusetzen ist. Bevorzugt beträgt die Länge des zweiten Unterbodenabschnitts zwischen einer vorderen Begrenzung des Robotergehäuses und dem ersten Unterbodenabschnitt in Roboterlängsrichtung und entlang der Unterbodenaußenfläche mindestens 30 mm oder mindestens 40 mm oder mindestens 50 mm oder mindestens 60 mm oder mindestens 70 oder mindestens 80 mm. Bevorzugt beträgt der Neigungswinkel des zweiten Unterbodenabschnitts zwischen 20° und 70° oder zwischen 60° und 30° oder zwischen 40° und 50° oder besonders bevorzugt ca. 45°. Der zweite Unterbodenabschnitt kann eben oder gewölbt ausgebildet sein. Die vordere Begrenzung wird regelmäßig von einer vorderen bzw. stirnseitigen Seitenwand des Gehäuses ausgebildet.
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Die mindestens zwei Räder, insbesondere die mindestens zwei Vorderräder, kontaktieren in der hindernisfreien Gebrauchslage des Roboters den zu pflegenden Untergrund direkt oder indirekt. Die Räder liegen also in einer Ausgestaltung direkt mit ihrer Aufstandsfläche auf dem Untergrund auf. In einer alternativen Ausgestaltung kann sich beispielsweise zwischen einem Rad und dem Untergrund in der Breite des Rades betrachtet zumindest abschnittsweise ein Zugmittel eines Kettentriebs befinden, so dass das Rad ggf. auch oder nur indirekt den Untergrund kontaktiert.
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Zur Verbesserung der Traktion kann der Roboter mindestens ein Fahrantriebssystem umfassen. Das Fahrantriebssystem weist mindestens zwei oder drei Räder auf, die von demselben Zugmittel umgeben sind. Das Zugmittel kann beispielsweise eine Kette, ein Riemen oder ein Band sein. Das Fahrantriebssystem umfasst also ein Laufwerk, ähnlich wie es bei Kettenfahrantrieben für Ketten- oder Raupenfahrzeuge zum Einsatz kommt. Die mindestens zwei Räder können auch als Laufrollen des Laufwerks bezeichnet werden, die das Zugmittel führen. Das Rad, insbesondere das Vorderrad, und/oder ein Hinterrad kontaktieren direkt oder indirekt den Untergrund. Ein Umlenkrad ist in der hindernisfreien Gebrauchslage des Roboters weiter vom Untergrund beabstandet als das Rad bzw. Vorderrad und/oder das Hinterrad. Zweckmäßig sind zwei Fahrantriebssysteme seitlich am Roboter vorgesehen. Vorteilhaft sind die Fahrantriebssysteme gegenüber der vorderen Begrenzung und/oder gegenüber dem zweiten Unterbodenabschnitt zurückversetzt angeordnet. Soll ein größeres Hindernis überwunden werden, so treffen zunächst das Hindernis und der zweite Unterbodenabschnitt aufeinander.
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Ferner zweckmäßig können im Unterboden, bevorzugt im ersten und/oder zweiten Unterbodenabschnitt, noch weitere Räder oder Rollen vorgesehen sein, die mangels Antrieb nicht aktiv zum Antrieb und/oder zum Manövrieren des Roboters beitragen. Sie sind regelmäßig kleiner ausgebildet und liegen in der hindernisfreien Gebrauchslage ggf. gar nicht auf dem Untergrund auf. Beispielsweise können im abgewinkelten Teil des Unterbodens Rollen vorgesehen sein, die das Überwinden eines Hindernisses oder von Unebenheiten erleichtern.
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Besonders bevorzugt schließen der zweite Unterbodenabschnitt und der Abschnitt des Zugmittels, der zwischen dem Umlenkrad und dem Vorderrad angeordnet ist, einen spitzen Winkel ein, dessen Betrag kleiner ist als 15° oder als 10° oder als 5°. Beträgt der Winkel 0°, so befinden sich der Abschnitt des Zugmittels bzw. das Vorderrad und der zweite Unterbodenabschnitt in einer gemeinsamen oder parallelen Ebene. Vorteilhaft schneidet die Ebene, in der der zweite Unterbodenabschnitt angeordnet ist, unmittelbar am Vorderrad angrenzend oder zumindest im Bereich der Kontaktfläche des Vorderrads den Untergrund.
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„Unmittelbar am Vorderrad angrenzend" bedeutet, dass die Ebene am Vorderrad oder maximal 1 cm oder 2 cm vom Aufsetzpunkt des Vorderrades entfernt den Untergrund schneidet. Ein so ausgestalteter Roboter kann besonders einfach und zuverlässig Hindernisse überwinden. Ein solcher Kettentrieb muss aber nicht vorgesehen sein.
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Besonders bevorzugt kann ein roboterseitiger Oberflächenpflegebereich in Fahrtrichtung zumindest teilweise vor den Vorderrädern und zumindest teilweise im zweiten Unterbodenabschnitt vorgesehen sein. Der Oberflächenpflegebereich ist derjenige Bereich am Roboter, von dem die Pflege des Untergrunds roboterseitig ausgeht. Hierzu kann beispielsweise die Oberfläche kontaktiert werden und/oder in diesem Bereich kann ein Unterdruck zum Aufsaugen von Staubpartikeln erzeugt werden. Erfindungsgemäß ist der Oberflächenpflegebereich teilweise im ersten Unterbodenabschnitt und teilweise im zweiten Unterbodenabschnitt vorgesehen. Der erfindungsgemäße Roboter kann besonders gut Hindernisse überwinden und ermöglicht über den innerhalb des Roboters in Bewegungsrichtung möglichst weit vorne angeordneten Oberflächenpflegebereich eine bessere Oberflächenpflege vor Hindernissen und aufragenden Rändern.
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Insbesondere in der hindernisfreien Gebrauchslage des Roboters kann zumindest ein vorstehender Teil einer Oberflächenpflegeeinheit aus dem zweiten Unterbodenabschnitt in Richtung Untergrund vorstehend vorgesehen sein, um somit den Abstand in Richtung der Roboterhochachse zwischen der Oberflächenpflegeeinheit und dem Untergrund zu verringern. Die Oberflächenpflegeeinheit ist die Einheit, die vom Oberflächenpflegebereich des Roboters aus den Untergrund behandelt. Der vorstehende Teil ist gegenüber den umliegenden Bereichen des zweiten Unterbodenabschnitts derart überstehend ausgebildet, dass der vorstehende Teil näher am Untergrund mündet als die umliegenden Bereiche. Bevorzugt ist der vorstehende Teil in der hindernisfreien Gebrauchslage weniger vom Untergrund beabstandet als der erste Unterbodenabschnitt. Der vorstehende Teil kann einerseits der Kontur des zweiten Unterbodenabschnittes folgen und andererseits mit einem unteren Öffnungsrand parallel zum zu pflegenden Untergrund ausgebildet sein. Erfindungsgemäß ist der vorstehende Teil ausschließlich im zweiten Unterbodenabschnitt vorgesehen.
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Der vorstehende Teil eines Reinigungsroboters kann beispielsweise als umfangseitig zumindest abschnittsweise umlaufende Saugmundabdichtung eines Saugmundes ausgebildet sein. Durch die besondere Gestaltung des Saugmundes lassen sich seitliche Leckage- bzw. Verlustströme eines Gebläses reduzieren. Vorteilhaft kann somit besonders effizient ein Unterdruck zum Ansaugen von Schmutz erzeugt und im Betrieb des Roboters aufrechterhalten werden.
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Der vorstehende Teil kann derart nachgiebig ausgebildet sein, dass der vorstehende Teil bei der Überwindung des Hindernisses zumindest teilweise entgegen der Fahrtrichtung ausweicht. Hierzu kann sich der vorstehende Teil durch die bei der Überwindung des Hindernisses auf den vorstehenden Teil wirkenden Kräfte zum Beispiel elastisch verformen. Dazu kann der vorstehende Teil aus einem elastischen Kunststoff hergestellt sein, insbesondere aus gummielastischen Elastomeren. Falls der Roboter ein Hindernis überwinden muss, blockiert der vorstehende Teil nicht das Aufschieben des Roboters auf das Hindernis. Vielmehr kann der vorstehende Teil, verursacht durch die Antriebskraft und die Gewichtskraft des Roboters, während der Hindernisüberwindung zumindest teilweise derart verformt bzw. zusammengedrückt werden, dass sich der Roboter weiter auf das Hindernis schieben kann. Ein derartig gestalteter vorstehender Teil ermöglicht eine Relativbewegung des vorstehenden Teils gegenüber dem Unterboden. Außerdem kann während und trotz der Verformung des vorstehenden Teils dessen Funktion noch eine Zeit lang aufrechterhalten bleiben, was dem Pflegeerfolg dient.
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Besonders bevorzugt kann der vorstehende Teil mittels einer Formschlussverbindung an den Roboter befestigt sein. Zweckmäßig ist die Formschlussverbindung eine reversibel lösbare und bevorzugt von außen zugängliche Formschlussverbindung. Der vorstehende Teil ist über der Lebensdauer beim Überwinden von Hindernissen regelmäßig Abrieb ausgesetzt. Vorteilhaft kann der vorstehende Teil als austauschbarer Einwegartikel ausgebildet sein. Die Formschlussverbindung erleichtert den Austausch des vorstehenden Teils durch den Benutzer.
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Alternativ oder zusätzlich kann der vorstehende Teil derart an das Gehäuse des Roboters gekoppelt sein, dass der vorstehende Teil bei der Überwindung des Hindernisses zur Oberfläche des zweiten Unterbodenabschnitts hin schwenkbar ist. Bevorzugt kann der vorstehende Teil derart am Roboter vorgesehen sein, dass die Antriebskraft und/oder die Gewichtskraft des Roboters während der Hindernisüberwindung eine Schwenkbewegung entgegen der Fahrtrichtung des Roboters bewirken. Hierzu kann im Gehäuse bzw. am zweiten Unterbodenabschnitt eine Schwenkachse vorgesehen sein, die in Roboterquerrichtung verläuft. Insbesondere kann der vorstehende Teil als entgegen der Fahrtrichtung abklappbarer Teil ausgebildet sein. Ferner kann ein Rückstellmittel vorgesehen sein, das eingerichtet ist, den vorstehenden Teil (wieder) in die Bodenpflegeposition zu schwenken.
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Der Öffnungsrand des Saugmundes kann Aussparungen aufweisen, die eine verbesserte Grobschmutzaufnahme ermöglichen. Zweckmäßig kann der Öffnungsrand eine Dichtung mit ausbilden. Vorteilhaft ist die Dichtung so gestaltet, dass sie ein Optimum hinsichtlich Grobschmutzaufnahme und Reduktion der Leckage- bzw. Verlustströme ermöglicht. Besonders bevorzugt können an der Stirnseite des Öffnungsrandes, also dem in Fahrrichtung vorderen Rand, die Aussparungen vorgesehen sein. Zweckmäßig sind die Aussparungen als Ausrundungen bzw. Nuten ausgebildet, die eine verbesserte Grobschmutzaufnahme ermöglichen.
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Der erfindungsgemäße Unterboden ermöglicht eine einfache und zuverlässige Hindernisüberwindung. Ferner verbessert die hier offenbarte Anordnung der Bodenpflegeeinrichtung die Bodenpflege direkt vor dem Hindernis.
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Das Prinzip der Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Querschnittsansicht des ersten erfindungsgemäßen Roboters 1 in der hindernisfreien Gebrauchslage vor der Überwindung des Hindernisses H,
- 2 eine schematische Querschnittsansicht des Roboters 1 der 1 zu Beginn der Überwindung des Hindernisses H,
- 3 eine weitere schematische Querschnittsansicht des Roboters 1 der 1 während der Überwindung des Hindernisses H,
- 4 eine weitere schematische Querschnittsansicht des Roboters 1 der 1 während der Überwindung des Hindernisses H,
- 5 eine schematische Querschnittsansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Roboters 1 mit vorstehendem Teil 32 vor der Überwindung des Hindernisses H,
- 6 eine weitere schematische Querschnittsansicht des Roboters 1 der 5 vor der Überwindung des Hindernisses H,
- 7 eine weitere schematische Querschnittsansicht des Roboters 1 der 5 während der Überwindung des Hindernisses H,
- 8 eine weitere schematische Querschnittsansicht des Roboters 1 der 5 während der Überwindung des Hindernisses H,
- 9 eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Roboters 1 vor der Überwindung des Hindernisses H, und
- 10 eine weitere schematische Querschnittsansicht des Roboters 1 der 9 während der Überwindung des Hindernisses H.
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Die 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Roboters 1 einer ersten Ausgestaltungform in der Gebrauchslage vor der Überwindung des Hindernisses H. Das Hindernis H kann beispielsweise eine Stufe oder ein Absatz sein. Die Fahrtrichtung X ist die Bewegungsrichtung des Roboters 1, in der sich der Roboter 1 während der Oberflächenpflege fortbewegt. Senkrecht zur Fahrtrichtung X und zum Untergrund U verläuft die Roboterhochachse Z. Die Roboterquerachse verläuft senkrecht zur Fahrtrichtung X und senkrecht zur Roboterhochachse Z. In der 1 ist der Roboter 1 in der hindernisfreien Gebrauchslage gezeigt, in der er ohne Einwirkung eines Hindernisses auf dem zu pflegenden Untergrund U aufliegt.
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Der Roboter 1 umfasst ein Gehäuse 10, in dem i. d. R. die elektrischen Komponenten aufgenommen sind. Das Gehäuse 10 weist einen in Fahrtrichtung X vorne abgewinkelten Unterboden 11, 12 auf, der das Gehäuse 10 zum Untergrund U hin begrenzt. Der vorne gewinkelte Unterboden 11,12 wird aus dem ersten Unterbodenabschnitt 11 und dem zweiten Unterbodenabschnitt 12 gebildet, die an einer gemeinsamen Kante ineinander übergehen.
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Der erste Unterbodenabschnitt 11 verläuft hier im Wesentlichen parallel zum Untergrund U. Der Neigungswinkel zwischen dem ersten Unterbodenabschnitt 11 und dem Untergrund beträgt hier also 0°. Der Abstand zwischen dem ersten Unterbodenabschnitt 11 und dem Untergrund U beträgt wenige Zentimeter.
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Der zweite Unterbodenabschnitt 12 beginnt an einer vorderen bzw. stirnseitigen Begrenzung 13 des Gehäuses 10 und endet vor einem Vorderrad 21. Der zweite Unterbodenabschnitt 12 ist von der vorderen Begrenzung 13 des Gehäuses 10 zu den zwei Vorderrädern 21 hin abfallend ausgebildet und weist eine Länge L12 von ca. 60 mm auf. Der zweite Unterbodenabschnitt 12 bildet mit dem Untergrund U einen Neigungswinkel N2 von ca. 45° aus und erstreckt sich in Richtung der Roboterhochachse Z über eine Höhe h12, die mindestens 50 % oder mindestens 70 % der Gesamthöhe h10 des Roboters beträgt. Der so gestaltete Unterboden erleichtert das Überwinden von Hindernissen H. Die Gesamthöhe h10 des Roboters wird im Übergangsbereich T bestimmt. Der Übergangsbereich T wird von einer gemeinsamen Kante der beiden Unterbodenabschnitte 11, 12 ausgebildet.
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Der Roboter 1 besitzt zwei seitlich nebeneinander angeordnete Laufwerke bzw. Fahrantriebssysteme, von denen nur ein System gezeigt ist. Jedes Laufwerk umfasst jeweils ein Vorderrad 21, ein Hinterrad 22 und ein Umlenkrad 23. Das Vorderrad 21 ist in Fahrtrichtung X vor dem Hinterrad 22 angeordnet. Beide Räder kontaktieren indirekt unter Zwischenlage des Zugmittels 24 den Untergrund U. Das Umlenkrad 23 ist in der hindernisfreien Gebrauchslage weiter vom Untergrund U beabstandet als das Vorderrad 21 und das Hinterrad 22. Alle drei Räder 21, 22, 23 werden von demselben Zugmittel 24 umschlungen und bilden ein Fahrantriebssystem aus. Das Umlenkrad 23 ist in Fahrtrichtung X vor dem Vorderrad 21 angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Fahrantriebssystem, insbesondere die Anordnung der Räder 21, 22, 23, so gestaltet, dass ein Abschnitt 24' des Zugmittels 24, der sich zwischen dem Umlenkrad 23 und dem Vorderrad 21 befindet, mit der strichpunktiert gezeichnet Ebene, in der sich der zweite Unterbodenabschnitt 12 befindet, einen spitzen Winkel W von ca. 5° ausbildet. Der Abschnitt 24` des Zugmittels 24 bildet mit dem Untergrund U den Neigungswinkel N1 aus. Der Winkel W ergibt sich aus der Differenz der Neigungswinkel N1 und N2. Die strichpunktiert gezeigte Ebene, in der sich der zweite Unterbodenabschnitt 12 befindet, als auch die gestrichelt dargestellte Linie, die der Abschnitt 24' des Zugmittels 24 ausbildet, schneiden den Untergrund U unmittelbar am Vorderrad 21. Mit dieser Ausgestaltung ergibt sich beim Überwinden des Hindernisses H ein besonders vorteilhaftes Zusammenspiel des geneigten zweiten Unterbodenabschnitts 12 und des Kettenantriebs, da das Laufwerk beim Auffahren auf das Hindernis H die Bewegung des Roboters weitgehend „bruchlos“ fortsetzen kann.
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Die 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Roboters 1 zu Beginn eines Bewegungsablaufs beim Auffahren auf das Hindernis H. Der Roboter 1 trifft zunächst mit dem zweiten Unterbodenabschnitt 12 auf das Hindernis H auf. Der Winkel, der der in Fahrtrichtung X vorne liegende Teil der Bodenplatte, nämlich der zweite Unterbodenabschnitt 12 beschreibt, begünstigt die Überwindung unterschiedlich hoher Hindernisse H. Wird nun der Roboter 1 weiter in Fahrtrichtung X angetrieben, so schiebt sich der Roboter 1 zunächst entlang des zweiten Unterbodenabschnitts 12 auf das Hindernis H (vgl. 3). Das Aufschieben des Gehäuses 10 auf das Hindernis H bewirkt, dass das Vorderrad 21 allmählich vom Untergrund U abhebt.
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Der Kettenantrieb verfügt über eine hohe Traktion, die die durch das Aufschieben der Bodenplatte auf das Hindernis H erhöhte Reibung kompensiert, die der Bewegung des Roboters 1 entgegenwirkt. Infolge der ebenfalls gewinkelten Anordnung des Abschnitts 24` kann das Zugmittel 24 am Hindernis H angreifen (vgl. 4). Dabei ist es für eine möglichst gute Hindernisüberwindung vorteilhaft, dass der Neigungswinkel N2 des zweiten Unterbodenabschnitts 12 und die Neigung N1 des Zugsmittelabschnitts 24' ineinander übergehen.
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Die 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Roboters 1 einer weiteren Ausgestaltungsform vor der Überwindung des Hindernisses H. Der Roboter 1 unterscheidet sich von dem Roboter 1 gemäß den 1 bis 4 hauptsächlich in der Ausgestaltung einer roboterseitigen Oberflächenpflegeeinheit 30, die in 1 bis 4 der Einfachheit halber nicht dargestellt ist und in den 5 bis 10 einen vorstehenden Teil 32 aufweist. Zur Vermeidung von Wiederholungen sind die Merkmale, die im Zusammenhang mit den 1 bis 4 bereits erläutert wurden, mit identischen Bezugszeichen versehen und werden nachstehend nicht oder nur kurz erneut erläutert. Diese Merkmale sind im Wesentlichen gleich ausgeführt wie bei der Ausgestaltung gemäß den 1 bis 4.
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Der vorstehende Teil 32 ist als Teil eines Saugmundes, beispielsweise als dessen umlaufende Dichtung gegenüber dem Untergrund U und damit elastisch ausgebildet. Der vorstehende Teil 32 erstreckt sich von der Außenoberfläche des zweiten Unterbodenabschnittes 12 parallel zur Roboterhochachse Z zum Untergrund U hin. Ein Öffnungsrand 31 des vorstehenden Teils 32 verläuft parallel zum Untergrund U. Der Öffnungsrand 31 weist einen geringeren Abstand zum Untergrund U auf als der erste Unterbodenabschnitt 11. Durch den vorstehenden Teil 32 hindurch werden Staubpartikel S in den Saugmund hinein angesaugt. Der vorstehende Teil 32 liegt vollständig vor den Vorderrädern 21 und innerhalb des zweiten Unterbodenabschnitts 12. Der Oberflächenpflegebereich 30, der neben dem vorstehenden Teil 32 noch weitere Aggregate umfassen kann, kann sich aber auch in den ersten Unterbodenabschnitts 11 hinein erstrecken.
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Die 6 zeigt den Roboter 1 gemäß der 5, kurz bevor der vorstehenden Teil 32 auf das Hindernis H trifft. Zu diesem Zeitpunkt ist der vorstehende Teil 32 in der Lage, unmittelbar vor dem Hindernis H liegende Staubpartikel aufzusaugen. Die Anordnung der Oberflächenpflegeeinheit 30 am Roboter 1 in Fahrtrichtung X vorne und damit im zweiten Unterbodenabschnitt 12 erhöht somit die Reinigungsleistung insbesondere in derjenigen Phase, in der sich der Roboter 1 direkt vor dem Hindernis H befindet.
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Der vorstehende Teil 32 kontaktiert die zu reinigende Oberfläche des Hindernisses H. Der mechanische Kontakt stellt eine zusätzliche Reinigungswirkung dar. Gerade an den vor Stufen als Hindernissen H ausgebildeten Silikonverfugungen von Hohlkehlen, an denen Staub besonders anhaftet, kann das mechanische Wischen des vorstehenden Teils 32 das Reinigungsergebnis verbessern.
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In den in den 7 und 8 dargestellten Phasen schiebt sich der Roboter 1 auf den zweiten Unterbodenabschnitt 12 des vorne bzw. stirnseitig gewinkelten Unterbodens auf. Dabei übt das Hindernis H auf den Unterbodenabschnitt 12 bzw. den daran angebrachten und dort vorstehenden Teil 32 eine Kraft aus, die der Vortriebskraft und der Gewichtskraft des Roboters 1 entgegenwirkt. Durch die Kraft und durch das weitere Aufschieben des Roboters 1 auf das Hindernis H verformt sich der nachgiebig ausgebildete vorstehende Teil 32 und weicht entgegen der Fahrtrichtung X nach hinten aus. Er wird fortschreitend zusammengedrückt, womit sich sein Durchtrittsquerschnitt für angesaugte Luft zwar verringert, der vorstehende Teil 32 aber nicht sofort vollständig deaktiviert ist. Auch während des Auffahrens auf das Hindernis H steht damit noch eine gewisse Saugleistung zur Verfügung, die dem Pflegeerfolg des Roboters 1 dient.
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Somit behindert der nachgiebig ausgebildete und vorstehende Teil 32 nicht das Auffahren auf das Hindernis H, sondern dient der hindernisnahen Reinigung. Gleichzeitig kann auch beim oder nach dem Auffahren ein z. B. hinterer Teil des Oberflächenpflegebereich 30 weiterhin die Oberfläche reinigen. Durch die Verformung beim Aufschieben des Unterbodens wird insbesondere durch den vorstehenden Teil 32 ein zusätzlicher Krafteintrag (Reibung) auf das zu überwindende Hindernis H ausgeübt, der die Reinigungswirkung unterstützen kann. Diese zusätzliche Reinigungswirkung ist insbesondere bei ungleichmäßig oder rund geformten Hindernissen, wie z. B. den Bodenelementen von Freischwingerstühlen hilfreich.
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Nach der Überwindung des Hindernisses H und Fortfall der durch das Hindernis H auf dieSaugmunddichtung ausgeübten Kraft bewegt sich der vorstehende Teil 32 wieder in die Ausgangslage zurück.
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Die 9 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Roboters 1. Nachstehend werden zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich die Merkmale erläutert, die sich von den Ausführungen gemäß den vorherigen Figuren unterscheiden. Bezüglich der gleich gestalteten Merkmale wird auf die vorangegangenen Erläuterungen verwiesen.
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Der Roboter 1 gemäß der 9 umfasst anstatt eines Kettentriebs ein bis zwei Vorderräder 21 und zwei Hinterräder 22, die hier direkt auf dem Untergrund U aufliegen. Ein solcher Aufbau ist i. d. R. leichter und auch preiswerter herstellbar. Ferner ist der vorstehende Teil 32 weitgehend unelastisch und um eine -Schwenkachse 33 entgegen der Fahrtrichtung X schwenkbar ausgebildet. Insbesondere kann eine Stirnwand des vorstehenden Teils 32 in einer Pflegeposition im Wesentlichen parallel zur Roboterhochachse Z verlaufen und sich in einer Auffahrsituation des Roboters 1 nach hinten schwenken lassen. Vorteilhaft kann die Stirnwand in der Auffahrposition im Wesentlichen parallel zum zweiten Unterbodenabschnitt 12 verlaufen.
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Vorteilhaft kann bei einer solchen Ausgestaltung der vorstehende Teil 32 aus einem Material mit höherer Oberflächenhärte hergestellt sein als der nachgiebige Teil 32 der 5 bis 8. Ein so gestalteter vorstehender Teil 32 weist geringere Verschleißerscheinungen aufgrund Abriebs beim Auffahren auf ein Hindernis auf.
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Die 10 zeigt den Roboter 1 der 9 während der Überwindung des Hindernisses H. Der vorstehende Teil ist hier bereits nach hinten weggeschwenkt und der Roboter 1 schiebt sich durch den Vortrieb der Antriebsräder auf das Hindernis H.
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Die erfindungsgemäßen Roboter 1 der 1 bis 10 ermöglichen eine verbesserte Hindernisüberwindung bei gleichzeitig erhöhter Reinigungsleistung insbesondere vor dem Hindernis H.
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Da es sich bei den vorhergehenden, detailliert beschriebenen Robotern um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die sich unterscheidenden Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele der 1 bis 10 sind nicht auf das jeweilige Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern können ggf. auch auf die anderen Ausführungsbeispiele angewendet werden. Beispielsweise ist der vorstehende Teil 32 der 9 und 10 auch anwendbar auf die Roboter 1 gemäß den 1 bis 8. Ebenso kann der Roboter der 9 und 10 auch das Fahrantriebssystem aufweisen, das in den 1 bis 8 offenbart wird. Ferner ist vorstellbar, dass der Neigungswinkel N1 kleiner ist als der Neigungswinkel N2, so dass der Winkel W einen negativen Wert aufweist. Auch die konkrete Anordnung der Fahrantriebssysteme kann anders ausgebildet werden, wenn dies aus konstruktiven oder gestalterischen Gründen erforderlich ist. Außerdem schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrmals oder mehrfach vorhanden sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Roboter
- 10
- Gehäuse
- 11
- erster Unterbodenabschnitt
- 12
- zweiter Unterbodenabschnitt
- 13
- vordere Begrenzung
- 21
- Vorderrad
- 22
- Hinterrad
- 23
- Umlenkrad
- 24
- Zugmittel
- 24`
- Abschnitt
- 30
- Oberflächenpflegebereich
- 31
- Öffnungsrand
- 32
- vorstehender Teil
- 33
- Schwenkachse
- N1
- erster Neigungswinkel
- N2
- zweiter Neigungswinkel
- h10
- Höhe des Gehäuses
- h12
- Höhe des zweiten Unterbodenabschnitts
- H
- Hindernis
- T
- Übergangsbereich
- U
- Untergrund
- W
- Winkel
- X
- Fahrtrichtung
- Z
- Hochachse
