Устройство для очистки поверхности - RU2279245C2
Код документа: RU2279245C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к устройству для очистки поверхности, содержащему полосу для очистки поверхности, например для очистки поверхности твердых полов.
В современных насадках к пылесосам в общем случае используется гибкая чистящая полоса, предназначенная для очистки поверхности твердых полов, например выложенных плиткой, мрамором или линолеумом. Гибкая полоса предназначена для увеличения скорости потока воздуха и механического сбора частиц, что улучшает характеристики устройства. При перемещении вперед гибкая полоса выталкивает частицы вперед. Когда насадку пылесоса перемещают назад, собранные частицы остаются за полосой и всасываются. Недостатком такой конструкции является то, что при движении назад гибкая полоса может собирать частицы задней стороной, удаленной от всасывающего отверстия. Однако само всасывание приводит к тому, что большинство частиц с задней стороны гибкой полосы проходит под ней и удаляется.
Для устройств очистки поверхности, в которых не применяется всасывание, например в механических щетках для чистки полов, где используются вращающиеся щетки, захватывающие и собирающие частицы, наличие гибкой чистящей полосы для очистки поверхности твердых полов приводит к тому, что частицы задерживаются за гибкой полосой при движении механической щетки назад, в результате чего частицы не попадают на вращающиеся щетки и не собираются.
Известно также, что кромка гибкой чистящей полосы, используемой для очистки поверхности твердых полов, может относительно быстро изнашиваться из-за постоянного контакта при работе с поверхностью твердого пола. Известно, что гибкие полосы, используемые в устройствах, например для мытья поверхностей твердых полов, быстро изнашиваются, если не использовать смазывающие очищающие растворы, которые уменьшают трение между гибкой полосой и полом.
В устройствах для очистки полов, относящихся к типу механических щеток, современные конструкции вращающихся щеток содержат ряды щетины, при этом все элементы щетины имеют по существу одинаковую толщину и диаметр. Применяется относительно толстая и короткая щетина, имеющая достаточную жесткость, чтобы поддерживать устройство для очистки пола на очищаемой поверхности. Однако, если поверхность пола является не ровной, например, имеет трещины или щели, щетина современных щеток не может проникнуть в такие неровности и извлечь из них частицы.
Кроме того, в устройствах для очистки пола, относящихся к типу механических щеток, щетина в современных вращающихся щетках в общем случае направлена радиально от горизонтального цилиндрического тела, установленного внутри корпуса чистящего устройства. Подметание очищаемой поверхности происходит в зоне, расположенной непосредственно под цилиндрическим телом щетки и не на полной ширине устройства для очистки пола. Вращающаяся щетка, как таковая, в силу своей конструкции не может захватить всю ширину поверхности до кромки, где она соединяется с вертикальным элементом, например стенкой или юбкой стенки.
Известны дополнительные вращающиеся щетки, расположенные рядом с боковыми участками корпуса очищающего устройства. Такие дополнительные вращающиеся щетки установлены с возможностью вращения вокруг вертикальной оси так, чтобы можно было подметать участки, расположенные рядом с поверхностью очищающего устройства. Однако конструкция очищающего устройства с дополнительными вращающимися щетками является относительно сложной и поэтому относительно дорогой.
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание устройства для очистки поверхности, включающего полосу для очистки поверхности, в котором устранены полностью или по меньшей мере частично проблемы известных устройств.
Альтернативной или дополнительной целью настоящего изобретения является создание устройства для очистки поверхности, содержащего устройство вращающейся щетки, в котором устранена полностью или частично проблема очистки неровных поверхностей пола.
Альтернативной или дополнительной целью настоящего изобретения является создание устройства для очистки поверхности, в котором устранена полностью или частично проблема очистки поверхности сбоку от устройства вращающейся щетки.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для очистки поверхности, содержащее полосу для очистки поверхности и средство, реагирующее на движение устройства для очистки поверхности по очищаемой поверхности для позиционирования очищающую полосу относительно очищаемой поверхности в зависимости от направления движения устройства для очистки поверхности.
Очищающая полоса может быть установлена на опорном средстве, выполненном с возможностью перемещения между первым и вторым положениями с помощью позиционирующего средства в соответствии с движением устройства для очистки поверхности.
Средства реагирования на движение может содержать по меньшей мере один датчик движения, например электронный датчик движения.
Как вариант, средство реагирования на движение может содержать средство, выполненное с возможностью фрикционного взаимодействия с очищаемой поверхностью.
Средство фрикционного взаимодействия может быть выполнено с возможностью перемещения в первом направлении относительно корпуса устройства в ответ на перемещение устройства в первом направлении относительно очищаемой поверхности, при этом перемещение средства фрикционного взаимодействия передается на очищающую полосу для того, чтобы очищающая полоса приняла первую ориентацию или подъем относительно корпуса устройства, в результате чего при использовании очищающая полоса находится в контакте с очищаемой поверхностью.
Средство фрикционного взаимодействия может быть выполнено с возможностью перемещения во втором направлении относительно корпуса устройства в ответ на перемещение устройства во втором направлении относительно очищаемой поверхности, при этом перемещение средства фрикционного взаимодействия передается на очищающую полосу для того, чтобы очищающая полоса приняла вторую ориентацию или подъем относительно корпуса устройства, в результате чего при использовании очищающая полоса выводится из контакта с очищаемой поверхностью.
Средство фрикционного взаимодействия может быть установлено шарнирно и может иметь рычаг, взаимодействующий с очищающей полосой, в результате чего качающееся движение шарнирно установленного средства фрикционного взаимодействия, возникающее в результате перемещения устройства, передается на очищающую полосу для поднимания и опускания очищающей полосы.
Очищающая полоса может быть шарнирно установлена для подъема и/или опускания полосы.
Как вариант, очищающая полоса и средство фрикционного взаимодействия могут быть установлены на удлиненном элементе, который установлен шарнирно относительно корпуса устройства, в результате чего контакт между средством фрикционного взаимодействия и очищаемой поверхностью приводит к вращению удлиненного элемента так, что очищающая полоса принимает одну из первой или второй ориентаций.
Очищающая полоса и средство фрикционного взаимодействия могут выступать по существу по радиусу из удлиненного элемента, например, под разными углами относительно друг друга. Между очищающей полосой и средством фрикционного взаимодействия может быть прилежащий угол, по существу равный 45о.
Средство фрикционного взаимодействия может быть выполнено в форме язычка, выступающего из удлиненного элемента.
Очищающая полоса и средство фрикционного взаимодействия могут быть выполнены за одно целое с удлиненным элементом.
Удлиненный элемент может быть выполнен из гибкого материала, например из пластика или резины.
Очищающая полоса может быть выполнена из гибкого материала, например из пластика или резины.
Средство фрикционного взаимодействия может содержать гибкий материал, например пластик или резину.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается конструкция вращающейся щетки для устройства очистки поверхности, содержащая удлиненный цилиндрический элемент и щетинки, прикрепленные к цилиндрическому элементу, при этом щетинки имеют по меньшей мере два разных типа.
Щетинки могут отходить от цилиндрического элемента по радиусу.
Щетинки могут крепиться по длине цилиндрического элемента.
Указанные по меньшей мере два типа щетинок могут быть расположены по спирали вокруг цилиндрического элемента.
Указанные по меньшей мере два типа щетинок могут быть расположены по меньшей мере в один ряд, предпочтительно, по меньшей мере в два ряда.
Указанные по меньшей мере два ряда щетинок могут располагаться так, чтобы каждый ряд содержал щетинки одного типа.
Указанные по меньшей мере два разных типа щетинок могут содержать щетинки разной длины и/или толщины. Длина щетинок может составлять от 8 до 25 мм, предпочтительно от 14 до 17 мм. Толщина отдельных щетинок может составлять от 0,04 до 0,3 мм, предпочтительно от 0,06 до 0,25 мм. Щетинки могут быть соединены в пучки и пучки могут иметь диаметр от 1,5 до 5 мм, предпочтительно от 2 до 3 мм. Таким образом, щетинки могут иметь разные размеры для облегчения очистки неровных поверхностей.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для очистки поверхности, содержащее корпус и вращающуюся щетку, расположенную в корпусе, в котором вращающаяся щетка содержит цилиндрический элемент, имеющий множество пучков щетинок, прикрепленных по его длине, при этом по меньшей мере один пучок щетинок на каждом торцевом участке цилиндрического элемента проходит в боковом осевом направлении цилиндрического элемента и в котором корпус имеет отверстие, позволяющее указанному по меньшей мере одному пучку щетинок выступать в боковом направлении за конец цилиндрического элемента на протяжении части каждого оборота цилиндрического элемента, и средство дефлектора для направления указанного по меньшей мере одного пучка щетинок назад к цилиндрическому элементу.
Множество пучков щетинок могут быть расположены по меньшей мере в один ряд.
По меньшей мере один пучок щетинок может выступать в боковом направлении за габариты корпуса.
Таким образом, щетка вращается внутри корпуса устройства для очистки поверхности и указанный по меньшей мере один пучок щетинок при достижении отверстия имеет возможность сместиться в осевом направлении наружу и выступить из корпуса для очистки участка за торцом цилиндрического элемента и, предпочтительно, вдоль корпуса, до встречи со средством дефлектора, который отклоняет его обратно к цилиндрическому элементу внутрь корпуса, пока цилиндрический элемент не повернется на достаточный угол, чтобы указанный по меньшей мере один пучок щетинок вновь не достигнет отверстия.
Средством дефлектора может быть кромка, предпочтительно задняя кромка отверстия.
Задняя кромка отверстия может быть выполнена фигурной для облегчения отклонения указанного по меньшей мере одного пучка щетинок обратно в корпус.
Устройство для очистки поверхности может содержать корпус, содержащий задний отсек, передний отсек и промежуточный отсек, расположенный между передним и задним отсеками, при этом удлиненная вращающаяся щетка расположена в переднем отсеке и проходит поперек него, и электродвигатель, расположенный в заднем отсеке, а также средство привода, проходящее между вращающейся щеткой и электродвигателем.
В заднем отсеке вместе с электродвигателем может располагаться аккумулятор, например, перезаряжаемая аккумуляторная батарея. Как вариант, электродвигатель может питаться от сети.
Вращающаяся щетка может проходить по существу по всей ширине переднего отсека.
Промежуточный отсек может иметь съемный закрывающий элемент, например съемную боковую стенку, для извлечения из него мусора.
Средство привода может по меньшей мере частично проходить через промежуточный отсек. Средство привода может проходить через направляющую, которая по меньшей мере частично проходит через промежуточный отсек. Средство привода может быть размещено рядом с одной боковой стороной промежуточного отсека.
Средство привода может содержать ремень, например зубчатый ремень.
Между задним отсеком и промежуточным отсеком может быть установлена стенка для уплотнения заднего отсека относительно промежуточного отсека.
Стенка может быть установлена между промежуточным отсеком и передним отсеком, при этом стенка проходит от основания промежуточного отсека и заканчивается вблизи его верхней части. Верхняя часть стенки может находиться по существу на той же высоте, что и верхняя часть щетки. Стенка может быть наклонена назад. Угол наклона может составлять, например, 15о - 20о.
Стенка между промежуточным отсеком и передним отсеком может содержать полость в нижней кромке стенки, в которой на средстве держателя поддерживается удлиненный элемент очищающей полосы. Очищающая полоса может выступать из открытой грани полости так, чтобы элемент полосы и по меньшей мере один язычок были направлены к очищаемой поверхности. Полость может иметь по существу вертикальную первую основную стенку и вторую основную стенку, расположенную напротив первой стенки и наклоненную, например, на 60о от первой стенки. Поверхность полости, наиболее удаленная от открытой грани, может иметь искривленную поверхность, дополняющую искривленную поверхность удлиненного элемента.
Средство держателя может содержать множество зажимов, проходящих от первой стенки полости и расположенных над участками удлиненного элемента так, что удлиненный элемент удерживается внутри полости.
Устройство для очистки поверхности может содержать ручку. Длина ручки может меняться. Например, ручка может быть сменной. Так, одна ручка может быть относительно короткой, а вторая - относительно длинной. Как вариант, другая ручка может служить для удлинения первой ручки. Ручка или по меньшей мере относительно длинная ручка может вращаться вокруг своей оси для облегчения управления устройством и/или может быть установлена шарнирно для поворота вокруг оси, перпендикулярной ее продольной оси.
На одной стороне корпуса устройства для очистки поверхности может быть установлена вспомогательная щетка. Вспомогательная щетка может выступать наружу от переднего отсека. Вспомогательная щетка может вращаться вокруг оси, наклоненной относительно вертикали. Вспомогательная щетка может иметь радиальные щетинки. Радиальные щетинки могут быть наклонены под острым углом к оси вращения вспомогательной щетки. Вспомогательная щетка может приводиться в действие электродвигателем или за счет трения и может быть оснащена средством зубчатой передачи между щеткой и вспомогательной щеткой.
Передний отсек в его нижней грани содержит отверстие, из которого выступают щетинки щетки. Передняя часть переднего отсека может быть выполнена подвижной для открытия щетинок для воздействия спереди устройства. Например, крышка может быть съемной или устанавливаться на шарнирах или выполняться подвижной иным способом для открытия щетинок для воздействия спереди устройства.
Задний отсек может быть оснащен колесами, взаимодействующими с поверхностью.
Устройство для очистки поверхности может содержать корпус, снабженный электродвигателем и средством привода, проходящим между вращающейся щеткой и электродвигателем, при этом на корпусе в удаленном от щетки положении установлено одно или более колесо, взаимодействующее с поверхностью.
Устройство для очистки поверхности может содержать корпус, снабженный подвижной (в том числе и съемной) крышкой для части щетки.
Таким образом, устройство может очищать поверхности, которые невозможно очистить устройством, передняя крышка которого опускается вниз до уровня основания этого устройства, и может, например, очищать передние поверхности ступеней.
Устройство для очистки поверхности может содержать корпус, снабженный удлиненной выполненной с возможностью вращения щеткой, в которой щетинки щетки выступают под корпус так, что корпус при использовании можно наклонять для увеличения контакта между щетинками и очищаемой поверхностью.
Таким образом корпус может наклоняться для увеличения контакта между щетинками щетки и очищаемой поверхностью или для увеличения глубины, на которую щетинки щетки могут проникнуть в очищаемую поверхность.
Устройство для очистки поверхности может содержать корпус, снабженный электродвигателем и средством привода, проходящим между вращающейся щеткой и электродвигателем, причем корпус снабжен ручкой, длина которой может меняться.
Устройство для очистки поверхности может содержать корпус, снабженный электродвигателем и средством привода, проходящим между вращающейся щеткой и электродвигателем, причем корпус снабжен ручкой установленной с возможностью поворота вокруг своей продольной оси так, что поворот ручки облегчает управление устройством.
Устройство для очистки поверхности может содержать: корпус, выполненный с возможностью перемещения вперед по поверхности; удлиненную щетку, установленную с возможностью вращения в корпусе и проходящую поперек корпуса и выполненную с возможностью контакта с поверхностью; средство для вращения удлиненной щетки; и по меньшей мере одну вспомогательную щетку по существу круглой формы, выступающую наружу из корпуса и выполненную с возможностью вращения с приводом от средства, расположенного внутри корпуса так, что при вращении этой по меньшей мере одной вспомогательной щетки ее периферийный участок вращается под углом, чтобы подметать мусор в сторону траектории движения удлиненной щетки.
Указанная по меньшей мере одна вспомогательная щетка может быть установлена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси или вокруг оси, наклоненной относительно вертикали.
Указанная по меньшей мере одна вспомогательная щетка может быть установлена так, чтобы выступать с правой или с левой стороны корпуса. Когда такая вспомогательная щетка выступает наружу с правой стороны корпуса, если смотреть сверху и сзади, то вспомогательная щетка вращается в направлении против часовой стрелки. Когда такая вспомогательная щетка выступает наружу с левой стороны корпуса, если смотреть сверху и сзади, то вспомогательная щетка вращается в направлении по часовой стрелке.
Указанная по меньшей мере одна вспомогательная щетка может иметь радиальные щетинки, которые могут быть наклонены под острым углом к оси вращения этой по меньшей мере одной вспомогательной щетки.
Указанная по меньшей мере одна вспомогательная щетка может приводиться во вращение удлиненной щеткой и соответствующей зубчатой передачей, выполненной по меньшей мере на одном конце удлиненной щетки.
Указанная по меньшей мере одна вспомогательная щетка и/или удлиненная щетка могут быть выполнены с возможностью вращения посредством по меньшей мере одного электродвигателя, установленного в корпусе. Этот по меньшей мере один электродвигатель может работать от аккумулятора или от сети.
Как вариант, удлиненная щетка может быть выполнена с возможностью вращения посредством трения, возникающего при толкании корпуса по поверхности, при этом удлиненная щетка, приводимая во вращение таким способом, выполнена с возможностью вращения по меньшей мере одной вспомогательной щетки.
Корпус может иметь одно или более колесо для взаимодействия с поверхностью и для обеспечения возможности или для способствования продвижению корпуса вдоль поверхности.
Корпус может быть снабжен отсеком для приема мусора, собранного с поверхности удлиненной щеткой.
Как вариант, корпус может иметь выпускное средство, например трубу или шланг, для направления мусора, собранного с поверхности удлиненной щеткой, в приемный контейнер, например мешок, расположенный в другом месте на или в устройстве.
Корпус может быть выполнен с возможностью разъемного или постоянного соединения с всасывающим шлангом, при этом такой всасывающий шланг выполнен с возможностью приема из корпуса мусора, собранного с поверхности удлиненной щеткой. Всасывающий шланг может иметь встроенную электропроводку и соединительное средство, посредством которых один или более электродвигателей, расположенных в корпусе, могут получать питание от удаленного источника, например сети или аккумулятора.
Поверхностью для очистки устройством согласно настоящему изобретению может быть любая поверхность, которую можно подметать, и ею может быть пол, лестничный пролет или обивка помещений или транспортных средств.
Для лучшего понимания настоящего изобретения и с тем, чтобы более ясно показать, как оно может быть реализовано, далее следует более подробное описание со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - вид сверху одного варианта устройства для очистки поверхности по настоящему изобретению.
Фиг. 2 - вид сбоку с частичным сечением устройства для очистки поверхности по фиг. 1 с узлом чистящей полосы.
Фиг. 3 - вид в перспективе щетки устройства для очистки поверхности по фиг. 1 и 2.
Фиг.4 - вид в перспективе узла чистящей полосы для использования в устройстве по фиг. 1 и 2.
Фиг.5 - вид в перспективе другого узла чистящей полосы для использования в устройстве по фиг. 1 и 2.
Фиг.6 - вертикальная проекция устройства для очистки поверхности по фиг. 1 и 2 с альтернативной ручкой.
Фиг.7 - вид в увеличенном масштабе части торца щетки по фиг. 3 относительно очищаемой поверхности.
Фиг. 8A и 8В - вид сбоку узла очищающей полосы по фиг.5 в первой и второй ориентации.
Фиг.9 - вид в перспективе части другого варианта устройства для очистки поверхности по настоящему изобретению.
Фиг.10 - вид в перспективе устройства по фиг. 9 с удаленной частью крышки.
Фиг.11 - вид снизу устройства по фиг. 9.
Фиг.12 - вид в перспективе альтернативного варианта устройства для очистки поверхности по настоящему изобретению.
Фиг.13 - вид в перспективе еще одного альтернативного варианта устройства для очистки поверхности по настоящему изобретению.
Фиг. 14А и 14В - боковые проекции альтернативного варианта узла очищающей полосы в опущенном и в поднятом положении, показывающие отношение между очищающей полосой и отдельным фрикционным средством.
Фиг.15 - боковая проекция еще одного варианта узла очищающей полосы в опущенном положении.
Фиг.16 - боковая проекция узла очищающей полосы по фиг. 15
с фрикционным средством альтернативной формы.
Фиг. 17 - еще один вариант узла вращающейся щетки, и
Фиг. 18 - боковая проекция модификации устройства для очистки поверхности по фиг. 1 и 3 для использования с узлом щетки по фиг. 17.
Устройство для очистки поверхности, содержащее очищающую полосу, показанное на фиг. 1-4, содержит корпус 1, отлитый из пластмассы и по существу имеющий три отсека.
В заднем отсеке 3 размещен электродвигатель 5 и блок заряжаемых аккумуляторов 7. Блок аккумуляторов может соединяться с бытовой электрической сетью (не показана) для зарядки. Блок аккумуляторов может подключаться к сети либо когда устройство не используется, либо в любое удобное время, когда блок аккумуляторов разряжен. Для включения и выключения электродвигателя 5 по мере необходимости имеется выключатель (не показан). В качестве альтернативы для блока аккумуляторов можно использовать неперезаряжаемые батарейки или питать электродвигатель от сети.
Передний отсек 9 содержит узел удлиненной вращающейся щетки 11. Для удобства передняя стенка переднего отсека выполнена дугообразной и проходит вокруг окружности узла щетки 11. Нижняя часть переднего отсека открыта в поз. 13, чтобы щетинки щетки могли контактировать с полом, ковром или подобной поверхностью, по которой должно перемещаться устройство для очистки поверхности.
Задняя часть переднего отсека имеет наклоненную назад стенку 15, которая позволяет мусору, например пыли, грязи и т.п., перемещаться вверх по стенке благодаря вращению узла щетки 11 и проходить через стенку в промежуточный отсек 17, который более подробно будет описан ниже. Стенка 15 проходит вверх приблизительно на высоту, одинаковую с высотой узла щетки 11, и наклонена назад (т.е. от переднего отсека) под углом прибл. 18°. Точность этого угла не важна, но наклон облегчает проход мусора вверх и через стенку и в то же время облегчает удержание мусора в промежуточном отсеке 17.
Узел щетки проходит по существу по всей ширине переднего отсека и имеет два спиральных ряда щетинок. Эти два ряда расположены диаметрально противоположно и каждый ряд имеет форму пары отдельных спиралей, которые закручены в противоположных направлениях и встречаются по существу на середине между концами узла щетки. Узел щетки содержит щетинки 118. Длина щетинок, например, составляет 8-25 мм, предпочтительно 14-17 мм. Толщина отдельных щетинок составляет 0,04-0,3 мм, предпочтительно 0,06-0,25 мм. Щетинки щетки собраны в пучки и пучки имеют диаметр 1,5-5 мм, предпочтительно 2-3 мм.
Как показано на фиг.3, щетина содержит щетинки двух разных типов - в форме стандартных щетинок 119 и в форме тонких щетинок 121, при этом тонкие щетинки выполнены длиннее стандартных. Щетинки расположены так, что стандартные щетинки образуют один спиральный ряд, а тонкие щетинки образуют второй спиральный ряд. Однако следует понимать, что щетинки могут быть расположены так, чтобы в единственном спиральном ряду присутствовали щетинки обоих типов, как показано на фиг.7. На нижней кромке стенки 15 и вдоль нее, за узлом удлиненной щетки, установлена очищающая полоса, например, для очистки твердых поверхностей пола, как показано на фиг. 4, и которая более подробно будет описана ниже.
Промежуточный отсек 17, показанный на фиг. 1 и 2, расположен между стенкой 15 и стенкой 21, которая закрывает электрические компоненты 5, 7, находящиеся в заднем отсеке 3, при этом стенка 21 защищает компоненты заднего отсека от попадания мусора. Промежуточный отсек 17 также имеет нижнюю стенку, верхнюю стенку и боковые стенки, образованные внешними стенками корпуса 1. Таким образом, мусор накапливается в промежуточном отсеке 17. Промежуточный отсек оснащен съемной крышкой для облегчения удаления мусора. Например, одна из стенок - боковая стенка, нижняя стенка или верхняя стенка - может сниматься, чтобы опорожнить промежуточный отсек от мусора, после чего съемная стенка устанавливается на место. Идеально для опорожнения подходит боковая стенка 23. Стенка 15 дает то преимущество, что мусор задерживается в промежуточном отсеке 17 и, даже если корпус наклонен так, что передний отсек оказывается ниже промежуточного, мусор не высыпается из промежуточного отсека.
Узел щетки 11 вращается электродвигателем 5 с помощью зубчатых шкивов 25, 27, прикрепленных к электродвигателю и к щетке, соответственно и зубчатого ремня 29, например, выполненного из эластомера, огибающего эти два шкива. Зубчатый ремень 29 окружен направляющей 31, в которой он проходит через промежуточный отсек 17, чтобы предотвратить попадание мусора в задний отсек 3. Направляющая 31 может проходить через промежуточный отсек 17 в любом удобном месте. Однако, в частности при наличии съемной боковой стенки 23, используемой для опорожнения, направляющая может быть размещена на противоположной от боковой стенки 23 стороне промежуточного отсека 17.
Узел очищающей полосы 2, показанный на фиг. 4, содержит удлиненный опорный элемент 4, выполненный из гибкого материала, например резины или пластмассы, и имеет по существу круглое сечение. Заодно с удлиненным элементом 4 выполнены множество разнесенных друг от друга гибких язычков 6. Также заодно с удлиненным элементом 4 выполнена гибкая полоса 8, проходящая по существу по всей длине удлиненного элемента. Толщина гибкой полосы 8 постепенно уменьшается по направлению к ее кромке, удаленной от удлиненного элемента. Гибкая полоса не обязательно должна выполняться заодно с удлиненным опорным элементом 4. Как вариант, опорный элемент 4 может выполняться с канавкой, проходящей в осевом направлении, а гибкая полоса 8 может выполняться с выступом, имеющим ответную форму, позволяющую полосе удерживаться в этой канавке. Канавка и выступ могут иметь Т-образную форму.
Гибкая полоса может иметь любую удобную длину, например 2,5-8 мм. Однако наиболее удобной стала длина 4,5 мм.
Гибкие язычки 6 и гибкая полоса 8 расположены на удлиненном элементе по углом друг к другу, равным приблизительно 45о. Гибкие язычки и гибкая полоса отходят по существу в радиальном направлении от удлиненного элемента и при использовании направлены к нижней грани корпуса устройства для очистки поверхности.
Удлиненный элемент узла очищающей полосы установлен в полости в нижней части стенки 15 устройства для очистки поверхности так, чтобы иметь возможность поворачиваться вокруг оси продольного элемента. Узел очищающей полосы ориентирован так, чтобы гибкая полоса была ближе к передней части устройства для очистки поверхности и гибкие язычки - ближе к задней части устройства для очистки поверхности. Полость имеет открытую грань, из которой выступают гибкая полоса и гибкие язычки. Как показано на фиг. 8, полость имеет первую главную стенку, которая при работе является задней, которая ориентирована по существу вертикально, и вторую главную стенку. Вторая главная стенка, при использовании являющаяся передней, наклонена от задней стенке под номинальным углом 60о. Внутренняя грань полости, противоположная отверстию, имеет форму вогнутой криволинейной поверхности, кривизна которой является ответной кривизне удлиненного элемента. Удлиненный элемент удерживается внутри полости с помощью удерживающих язычков, прикрепленных к задней стенке полости у ее открытой грани. Полость в стенке 15 имеет такую форму, чтобы предотвратить чрезмерный поворот удлиненного элемента в обоих направлениях за счет стенок полости, взаимодействующих с гибкой полосой или гибкими язычками.
Боковое перемещение удлиненного элемента можно предотвращать любыми пригодными средствами. Например, можно выполнить крышку для части приводного механизма с выступом, который проходит на достаточное расстояние, чтобы закрыть торец удлиненного элемента. При снятии крышки обнажается торец удлиненного элемента, что позволяет его извлечь, например, для замены.
На фиг. 5 показан альтернативный вариант узла очищающей полосы, в котором гибкая полоса имеет первый участок 10 и второй участок 12, расположенные рядом с первым концом 14 и вторым концом 16 соответственно удлиненного элемента 4, в которых материал гибкой полосы отсутствует так, что на концах 14, 16 удлиненного элемента имеется изолированный участок 20. При использовании эти изолированные участки 20 в сочетании с ограничительными пальцами 18, установленными на концах 14, 16 удлиненного элемента, сталкиваются с удерживающими язычками полости так, что концы удлиненного элемента не могут сводиться по направлению друг к другу при изгибе удлиненного элемента.
Ручка 33 прикреплена к корпусу 1 в области заднего отсека 3, при этом в корпусе выполнен паз 35 под ручкой так, чтобы ручку можно было захватывать в опущенном положении. Ручка 33 может состоять из двух частей - первой части 37, которая крепится к корпусу 1, и второй части 39, которую можно снимать с первой части и заменять на более длинную ручку 41, как показано на фиг. 6. Более длинная часть 41 ручки оснащена вертлюгом 43, позволяющим части 41 ручки поворачиваться вокруг своей оси относительно корпуса 1, и шарниром 45, позволяющим ручке поворачиваться вокруг оси, проходящей поперечно осевому направлению ручки, чтобы пользователь мог управлять устройством для очистки поверхности. В качестве альтернативы взаимозаменяемым ручкам часть 41 ручки может разъемно зацепляться с частью 33 ручки. В этом случае часть 33 ручки установлена так, что вертлюг 43 работает только в определенных положениях части 33 ручки, чтобы блокировать движение, когда часть 33 ручки используется самостоятельно.
Как следует из фиг. 6, щетинки узла щетки 11 выходят наружу из отверстия в переднем отсеке 9. Для того чтобы удалить неподдающийся мусор и/или очистить ковер, нижний передний участок переднего отсека может иметь скос или передний участок переднего отсека может быть выполнен подвижным (в том числе съемным), чтобы увеличить выход щетинки в этом участке. Таким образом, передняя часть устройства может быть наклонена относительно очищаемой поверхности, за счет чего увеличивается контакт между щетинками и очищаемой поверхностью, и на некоторых поверхностях увеличивается глубина, на которую щетинки проникают в поверхность и очищают ее.
Хотя на чертеже это не показано, сбоку от узла щетки 11, на той стороне, где расположены шкив 27 и ремень 29, может быть установлена вспомогательная вращающаяся щетка. Такая вспомогательная щетка описана, например, в GB-A-1 547 286. Такая вспомогательная щетка может сметать на траекторию движения узла щетки 11 мусор, который в противном случае мог бы остаться неподметенным из-за отсутствия щетины в районе шкива 27. Вспомогательная щетка может приводиться в движение соответствующим средством, например зубчатой передачей от узла щетки 11, или за счет трения с подметаемой поверхностью, при этом вспомогательная щетка подвешена на корпусе 1 и выходит наружу за его габариты. Вспомогательная щетка может содержать цилиндрическое тело, выполненное с возможностью вращения вокруг оси, которая наклонена относительно вертикали на прибл. 10о, так, чтобы выходить вовне за габариты корпуса 1. Щетинки отходят по радиусу наружу от периферии цилиндрического тела, но они не обязательно должны быть ориентированы перпендикулярно к оси вращения и предпочтительно могут быть наклонены под углом прибл. 80о к оси вращения так, чтобы образовать конус, сечение которого увеличивается по мере удаления от корпуса 1.
Хотя на чертеже это не показано, передняя часть переднего отсека 9 может сниматься для обнажения щетинок спереди устройства. Это эффективно увеличивает отверстие в переднем отсеке, что серьезно ухудшило бы эффективность работы пылесоса, но в настоящем изобретении может эффективно использоваться для подметания лестниц, очистки обивки и ковров в транспортных средствах и при подобных операциях, где большая площадь открытой щетины является полезной. Вместо снятия передней части отсека 9 передняя часть может быть выполнена подвижной, например, откидывающейся или сдвигающейся относительно остальной части отсека, для того чтобы открыть щетину для воздействия.
Хотя на чертеже это не показано, задний отсек 3 может иметь колеса, взаимодействующие с поверхностью, чтобы повысить мобильность устройства для очистки поверхности. Колеса, взаимодействующие с поверхностью, могут, например, быть установлены снаружи в боковых участках отсека 3 или могут устанавливаться в пазах, выполненных по меньшей мере частично под задним отсеком 3.
Хотя проиллюстрированные варианты настоящего изобретения предназначены в первую очередь для домашнего использования, устройство для очистки поверхности при желании может быть использовано и вне помещений или в цехах. Однако может оказаться желательным создать более выносливую конструкцию, специально рассчитанную на такое использование.
При использовании устройства для очистки поверхности, содержащего очищающую полосу по настоящему изобретению, как показано на фиг. 1 - 8, это устройство для очистки поверхности помещают на подметаемую поверхность, например на ковер, и с помощь выключателя включают вращение электродвигателя и, следовательно, узла щетки, чтобы подмести мусор с поверхности и затем переместить мусор вверх по наклонной стенке 15 и через нее в промежуточный отсек 17, где он временно хранится. Когда устройство для очистки поверхности перемещается по поверхности и узел щетки 11 вращается, любой попадающийся мусор также подметается и транспортируется вверх по стенке 15 и через нее в промежуточный отсек 17. На фиг. 7 показано, что стандартные щетинки 119, например длиной 14 мм и с диаметром отдельной щетинки 0,12-0,25 мм и с номинальным диаметром пучка 3,0 мм, узла щетки 11 поддерживают устройство для очистки поверхности при его использовании и применяются для подметания большей части очищаемой поверхности 104. Тонкие щетинки, например, длиной 15-17 мм и диаметром отдельной щетинки 0,06 мм и с номинальным диаметром пучка 2,0 мм, узла щетки 11, проникают в неровности поверхности пола, например в щели и трещины, удаляют имеющийся там мусор и отправляют его в промежуточный отсек 17.
Узел очищающей полосы 2 используется для эффективной очистки поверхности, например твердого пола. Как показано на фиг. 8А, когда устройство для очистки поверхности перемещают вперед по стрелке 24, по очищаемой поверхности 104, гибкие язычки 6 очищающей полосы реагируют на это движение устройства, оттягиваясь назад под воздействием силы трения, при этом сила трения о пол заставляет удлиненный элемент 4 повернуться вокруг своей оси. Поворот удлиненного элемента приводит к тому, что гибкая полоса 8 входит в контакт с полом. Продолжение направленного вперед движения устройства для очистки поверхности приводит к тому, что гибкая полоса удерживается в контакте с поверхностью и мусор и грязь 103 на очищаемой поверхности скапливаются и толкаются вперед вместе с перемещением устройства для очистки поверхности. Чрезмерный поворот удлиненного элемента 4, когда устройство для очистки поверхности толкают вперед по стрелке 24, не допускается задней гранью гибкой полосы, которая взаимодействует со стопорными язычками 22, которые удерживают удлиненный элемент в полости 32 стенки 15. Дальнейшему повороту также препятствуют гибкие язычки 6, упирающиеся в заднюю стенку 28 полости 32.
На фиг. 8В показано, что когда устройство для очистки поверхности перемещают назад по стрелке 26, гибкая полоса 8 реагирует на движение устройства и затягивается в направлении к передней части устройства для очистки поверхности силой трения с очищаемой поверхностью 104. При затягивании гибкой полосы вперед удлиненный элемент 4 узла очищающей полосы поворачивается так, что гибкие язычки 6 входят в контакт с полом или другой очищаемой поверхностью 104. Гибкие язычки 6 также затягиваются в направлении передней части устройства для очистки поверхности, что приводит к продолжающемуся повороту удлиненного элемента и, следовательно, подъему гибкой полосы от поверхности. Чрезмерный поворот удлиненного элемента не допускается, поскольку гибкая полоса упирается в наклонную переднюю стенку 30 полости 32 в стенке 15 и прекращает дальнейшее движение вперед. Когда устройство для очистки поверхности тянут назад, частицы грязи, собранные гибкой полосой во время движения устройства вперед, сметаются с поверхности узлом щетки и транспортируются по стенке 15 и над ней в промежуточный отсек 17. Когда гибкая полоса поднята над полом, дополнительные частицы грязи могут проходить между соседними гибкими язычками и под гибкой полосой.
Устройство для очистки поверхности чрезвычайно портативно и может использоваться везде, где это необходимо. Например, его можно использовать для подметания лестниц, не используя электрические провода или всасывающие шланги. Форма устройства с закругленным задним отсеком, как показано на чертежах, облегчает перемещение устройства по ступеням лестниц, однако можно предусмотреть взаимодействующие с поверхностью колеса, которые еще более облегчают подметание.
Когда необходимо опорожнить промежуточный отсек 17, одну стенку этого отсека снимают, как поясняется выше, и мусор легко можно извлечь. Затем съемную стенку устанавливают на место. Как вариант, промежуточный отсек может быть выполнен в форме лотка, который может сниматься для удаления мусора.
Когда устройство для очистки поверхности не используется, оно может храниться, например, в шкафу и т.п. или подключаться к сети для заряда аккумулятора 7.
Таким образом, устройство для очистки поверхности, содержащее узел очищающей полосы согласно настоящему изобретению, включает узел щетки с электроприводом. Узел щетки приводится в действие не за счет силы трения между устройством для очистки поверхности и очищаемой им поверхностью. Таким образом, эффективность устройства не зависит от природы фрикционного контакта. Далее, показанное устройство не использует всасывающее средство для засасывания мусора в емкость для хранения. Поэтому эффективность устройства не зависит от эффективности всасывающего средства, что позволяет не допустить существенного потребления энергии аккумулятора всасывающим устройством. Установка электродвигателя в задней части устройства исключает необходимость увеличить высоту, если бы электродвигатель был установлен над отсеком для сбора пыли и т.п., и также позволяет проводить очистку по всей ширине, что было бы невозможно, если бы электродвигатель был установлен в отсеке для сбора мусора. В этом положении мусор накапливался бы вокруг электродвигателя и вызывал бы его заклинивание. Показанное устройство устраняет эту проблему путем пропускания привода для узла щетки, по крайней мере частично, через отсек для мусора.
Как показано на фиг. 9, 10 и 11, устройство 102 для очистки поверхности 104 путем подметания содержит корпус 106, отлитый для удобства из пластмассы и имеющий по существу три отсека. В заднем отсеке 108 находится электродвигатель 110 и блок аккумуляторов 112. Блок аккумуляторов 112 для зарядки может подключаться к электросети (не показана). Блок аккумуляторов может подключаться к сети для зарядки либо когда устройство не используется, либо в любое удобное время, когда аккумуляторы разрядятся. Для включения и выключения электродвигателя 110 имеется выключатель 113. В качестве альтернативы блоку аккумуляторов можно использовать не перезаряжаемые батарейки или питать электродвигатель от сети.
В переднем отсеке 114 размещен поперечно ориентированный узел удлиненной вращающейся щетки 116 со щетиной 118. Такой узел удлиненной вращающейся щетки 116 иногда называют щеточным валиком. Длина щетинок узла щетки 116, как описано выше, например, составляет 8-25 мм, предпочтительно 14-17 мм. Толщина отдельных щетинок составляет 0,04-0,3 мм, предпочтительно 0,06-0,25 мм. Щетинки собраны в пучки диаметром 1,5-5 мм, предпочтительно, 2-3 мм. Нижняя часть переднего отсека 114 открыта в 120, чтобы щетинки 118 узла удлиненной щетки 116 могли контактировать с полом, ковром и т.п., по которым движется устройство. Задняя часть переднего отсека образована наклоненной назад стенкой 122, которая позволяет мусору, например пыли, грязи и т.п., перемещаться вверх по этой стенке под воздействием вращения узла щетки 116 и проходить над стенкой в промежуточный отсек 124. Внутри и вдоль нижней кромки стенки 122 за узлом щетки 116 находится узел очищающей полосы, например, для очистки твердых поверхностей пола, как описано выше. Передняя часть переднего отсека оснащена крышкой (не показана), которая по желанию может быть выполнена съемной. Мусор, скапливающийся в промежуточном отсеке 124, можно извлекать, открыв крышку 126. Стенка 122 проходит вверх на высоту, равную высоте узла удлиненной щетки 116, и может быть наклонена назад (т.е. от переднего отсека) на угол 18о. Точность этого угла не важна, но наклон облегчает проход мусора вверх и через стенку 122 и в то же время облегчает удержание мусора в промежуточном отсеке 124.
Узел удлиненной щетки 116 приводится во вращение электродвигателем 110 через зубчатые шкивы 128, 130, установленные на электродвигателе и на узле щетки соответственно, и зубчатым ремнем 131, например, выполненным из эластомера и огибающим эти два шкива. Зубчатый ремень 131 заключен в направляющую 132, где он проходит через промежуточный отсек 124 или рядом с ним, чтобы предотвратить попадание мусора в задний отсек 108.
Имеется средство вспомогательной щетки 134, выходящее наружу от корпуса 106 справа от узла удлиненной вращающейся щетки 116, если смотреть сверху и сзади устройства 102. Средство вспомогательной щетки 134 имеет по существу круглую форму и установлено с возможностью вращения вокруг оси 136, которая может быть вертикальной или наклоненной относительно вертикали на угол прибл. 10о. Средство вспомогательной щетки 134 имеет тело 138, оснащенное радиальными щетинками 140, которые наклонены под острым углом к оси вращения 136 так, чтобы по существу образовать коническую конструкцию, в которой поперечное сечение увеличивается с увеличением расстояния от тела 138.
Средство вспомогательной щетки 134 приводится во вращение от узла вращающейся удлиненной щетки 116 через зубчатое колесо 142, установленное на конце узла удлиненной вращающейся щетки 116, которое находится в зацеплении с другим зубчатым колесом 144, установленным на теле 138 средства вспомогательной щетки 134. Средство вспомогательной щетки 134 приводится во вращение в направлении против часовой стрелки, показанном стрелкой 146, если смотреть сверху и сзади устройства 102. Во время такого вращения средства вспомогательной щетки 134 ее периферийный участок вращается от бокового положения 148 (фиг. 6), расположенного за пределами корпуса 106, к противоположному боковому положению 150, закрытому корпусом 106, через положение 152, расположенное впереди.
Узел очищающей полосы 2 используется для эффективной очистки поверхности, например твердого пола. Как описано выше, когда устройство для очистки поверхности толкают вперед по стрелке 24 по очищаемой поверхности 104, гибкие язычки 6 узла очищающей полосы оттягиваются назад за счет трения с полом, что приводит к повороту удлиненного элемента 4 вокруг его оси. Поворот удлиненного элемента приводит гибкую полосу 8 в контакт с полом. Продолжающееся движение вперед устройства для очистки поверхности приводит к тому, что гибкая полоса удерживается в контакте с поверхностью и частицы грязи 103 на очищаемой поверхности собираются и толкаются вперед вместе с движением устройства. Чрезмерный поворот удлиненного элемента 4 при движении устройства для очистки поверхности вперед по стрелке 24 не допускается, поскольку задняя грань гибкой полосы упирается в стопорные язычки 22, которые удерживают удлиненный элемент в полости 32 стенки 15. Дальнейший поворот также предотвращается гибкими язычками 6, которые упираются в заднюю стенку 28 полости 32.
Когда устройство для очистки поверхности перемещают назад, по стрелке 26, гибкая полоса 8 оттягивается к передней части устройства для очистки поверхности за счет трения с очищаемой поверхностью 104. При оттягивании гибкой полосы вперед удлиненный элемент 4 узла очищающей полосы поворачивается так, что гибкие язычки 6 приводятся в контакт с полом. Гибкие язычки 6 также оттягиваются в направлении передней части устройства для очистки поверхности, что приводит к продолжению поворота удлиненного элемента и последующему подъему гибкой полосы от пола. Чрезмерный поворот удлиненного элемента не допускается, поскольку гибкая полоса упирается в наклонную переднюю стенку 30 полости 32 в стенке 122 и ее дальнейшее движение вперед останавливается. Когда устройство для очистки поверхности тянут назад, частицы грязи, собранные гибкой полосой во время движения вперед, сметаются с поверхности узлом щетки и перемещаются вверх и через стенку 122 в промежуточный отсек 124. Когда гибкая полоса поднята над полом, дополнительные частицы грязи могут пройти между соседними гибкими язычками и под гибкой полосой.
Устройство 102 снабжено ручкой 154, посредством которой его можно перемещать по меньшей мере вперед (156). Колеса 158 и 160 предназначены для облегчения движения устройства по подметаемой поверхности 104, такой как пол, лестница или обивка. Ручка 154 может иметь увеличенную длину или иметь иную форму или конфигурацию.
Средство вспомогательной щетки 134 для вращения не использует контакт с полом 104 и поэтому обеспечивает более эффективное подметание краевых участков поверхности 104, независимо от характера поверхности 104. Более того, направление вращения 146 средства вспомогательной щетки 134 обеспечивает подметание мусора этим средством вспомогательной щетки в положение перед узлом вращающейся удлиненной щетки 116, откуда мусор забирается этим узлом вращающейся удлиненной щетки 116.
При желании, вместо средства вспомогательной щетки 134, расположенного с правой стороны корпуса 106, или дополнительно к нему можно установить подобное средство вспомогательной щетки (не показано) с левой стороны корпуса 106, которое приводится от противоположного конца узла удлиненной щетки 116. Такое альтернативное или дополнительное средство вспомогательной щетки отличается от средства вспомогательной щетки 134 только тем, что оно вращается в направлении по часовой стрелке, а не против часовой стрелки, если смотреть сверху и сзади устройства 102.
Вместо установки в устройство 102 электродвигателя 110, питающегося от аккумуляторов или от сети, для привода узла удлиненной щетки 116 и тем самым средства вспомогательной щетки 134, для обеспечения вращения узла удлиненной щетки 116 и средства вспомогательной щетки 134 можно использовать известное фрикционное приводное средство (не показано), работающего от движения устройства 102 по поверхности 104.
На фиг. 12 показан альтернативный вариант устройства с очищающей полосой по настоящему изобретению. Этот альтернативный вариант содержит вертикальный пылесос 102А, имеющий корпус 106А с колесами 158А и 160А, узел вращающейся удлиненной щетки 116А и средство вспомогательной щетки 134А. Устройство 102А имеет по существу аналогичную конструкцию по сравнению с устройством 102 по фиг. 9, 10 и 11, и его основное отличие состоит в том, что вместо отсека 124 по фиг. 10 для сбора мусора контейнер 124А для сбора мусора, который может содержать мешок, установлен между ручкой 154А и корпусом 106А и соединяется известным всасывающим средством (не показано) с корпусом 106А.
Другой вариант устройства 102В по настоящему изобретению показан на фиг. 13. Здесь корпус 106В содержит компоненты, подобные компонентам корпуса по фиг. 9, 10 и 11, включая колеса 158В и, в частности, узел удлиненной вращающейся щетки 116В с приводимым от него средством вспомогательной щетки 134В. Однако внутри корпуса 106В отсутствует отсек для сбора мусора. Вместо него в корпусе 106В имеется трубчатый участок 162, который съемно или фиксировано установлен на гибком шланге 164 для приема мусора, соединенном с известным пылесосом 166, который может иметь цилиндрическую форму, установленным на колесах 168. Электропроводка 170 может быть встроена в шланг 164, посредством чего электроэнергию можно подавать от пылесоса 166 через разъем 172 и проводку 174 в трубчатом участке 162 на электродвигатель 110В, установленный в корпусе 106В для приведение во вращение узла удлиненной вращающейся щетки 116В и средства вспомогательной щетки 134В. Разумеется, такая проводка 170 не является необходимой, если узел удлиненной щетки 116В и средство вспомогательной щетки 134В приводятся во вращение ранее описанным фрикционным средством. Как вариант, узел удлиненной щетки 116В и средство вспомогательной щетки 134В могут приводиться во вращение от (перезаряжаемого) аккумулятора или воздушной турбиной, приводимой в движение воздухом, проходящим по трубчатому участку 162. Корпус 106В с входящими в него компонентами может поставляться как принадлежность для существующих пылесосов цилиндрической формы.
Хотя узел очищающей полосы, описанный выше, показан содержащим удлиненный элемент по существу круглого сечения с прикрепленным к нему по меньшей мере одним язычком и элементом полосы, следует понимать, что узел очищающей полосы может иметь другие формы и перемещение элемента полосы относительно пола может достигаться другими способами, кроме поворота удлиненного элемента узла очищающей полосы.
На фиг. 18 показан другой вариант узла очищающей полосы 202, который содержит удлиненный элемент 204 из жесткого материала, например пластмассы, который прикреплен к гибкой полосе 208, выполненной, например, из пластмассы или резины и проходящей по существу вдоль всей длины удлиненного элемента 204. Толщина гибкой полосы 208 постепенно уменьшается по направлению к кромке, удаленной от удлиненного элемента. Толщина гибкой полосы меньше, чем толщина удлиненного элемента так, что по обе стороны от гибкой полосы, там, где она крепится к удлиненному элементу, образован уступ 210.
Гибкая полоса при использовании направлена к нижней грани корпуса устройства для очистки поверхности.
Удлиненный элемент узла очищающей полосы размещен в полости (не показана) в нижней части стенки 15 устройства для очистки поверхности с возможностью перемещения по существу в вертикальной плоскости относительно пола. Полость также содержит рычаг 212, одним концом закрепленный на шарнирном пальце 214, который может поворачиваться вокруг фиксированной оси внутри полости. При использовании фиксированная ось шарнирного пальца 214 проходит по существу параллельно поверхности пола. Конец рычага 212, удаленный от шарнирного пальца, расположен под выступом 210 узла очищающей полосы. В полости к шарнирному пальцу 214 также прикреплено множество гибких язычков 206. Свободные концы каждого язычка 206 при использовании контактируют с полом 104.
Полость имеет открытую грань, из которой выступают гибкая полоса и гибкие язычки. Удлиненный элемент 204 удерживается внутри полости посредством рычага 212, расположенного под уступом 210 узла очищающей полосы.
Как показано на фиг. 14А, когда устройство для очистки поверхности толкают вперед, в направлении стрелки 24 по очищаемой поверхности 104, гибкие язычки 206 узла очищающей полосы оттягиваются назад за счет силы трения о пол, что приводит к повороту рычага 212 вокруг фиксированной оси шарнирного пальца 214 по направлению к полу. Поворот рычага от уступа 210 узла очищающей полосы позволяет удлиненному элементу узла очищающей полосы опуститься и ввести гибкую полосу 208 в контакт с полом. Частицы грязи 103 на очищаемой поверхности собираются гибкой полосой и выталкиваются вперед вместе с движением устройства для очистки поверхности.
На фиг. 14В показано устройство для очистки поверхности при движении назад, по стрелке 26, при этом гибкие язычки оттягиваются по направлению к передней части устройства для очистки поверхности за счет трения об очищаемую поверхность 104. При перемещении гибких язычков вперед рычаг 212 поворачивается от пола вокруг фиксированной оси шарнирного пальца 214. Рычаг 212, расположенный под уступом 210 узла очищающей полосы, выталкивает узел очищающей полосы по существу вверх так, что гибкая полоса 208 поднимается от пола.
Когда устройство для очистки поверхности тянут назад, частицы грязи, собранные гибкой полосой при движении вперед, сметаются с поверхности узлом щетки. Когда гибкая полоса поднята от пола, дополнительные частицы грязи могут проходить между соседними гибкими язычками и под поднятой гибкой полосой.
На фиг. 15 показан еще один вариант узла очищающей полосы, где узел очищающей полосы содержит удлиненный элемент 204 из жесткого материала, например, пластмассы, который прикреплен к гибкой полосе 208, проходящей по существу по всей длине удлиненного элемента. Толщина гибкой полосы 208 постепенно уменьшается к удаленному от удлиненного элемента концу. Толщина гибкой полосы меньше, чем толщина удлиненного элемента так, что в месте крепления гибкой полосы к удлиненному элементу образован уступ 210.
Полость также содержит первый рычаг 212, закрепленный одним концом на шарнирном пальце 214, который выполнен с возможностью поворота вокруг первой фиксированной оси в полости. Конец первого рычага 212, удаленный от шарнирного пальца 214, расположен под уступом 210 узла очищающей полосы. К шарнирному пальцу внутри полости также прикреплено множество гибких язычков 206. Свободный конец каждого язычка 206 при использовании контактирует с полом 104.
К удлиненному элементу 204 прикреплен второй рычаг 216, который соединяет узел очищающей полосы 202 со вторым шарнирным пальцем 218 в полости стенки устройства для очистки поверхности. Удлиненный элемент узла очищающей полосы расположен внутри полости устройства для очистки поверхности так, чтобы при использовании шарнирно перемещаться на втором рычаге 216 относительно пола вокруг оси второго шарнирного пальца 218, проходящей по существу параллельно поверхности пола.
Полость содержит открытую грань, сквозь которую выступают гибкая полоса и гибкие язычки. Удлиненный элемент удерживается внутри полости посредством первого рычага 212, расположенного под уступом 210 узла очищающей полосы, и посредством второго рычага 216, крепящего узел очищающей полосы ко второму шарнирному пальцу 218.
Когда устройство для очистки поверхности перемещается вперед в направлении 24 по очищаемой поверхности 104, гибкие язычки 206 узла очищающей полосы оттягиваются назад за счет силы трения о пол, что приводит к повороту первого рычага 212 вокруг первого шарнирного пальца 214 по направлению к полу. Поворот первого рычага 212 позволяет удлиненному элементу повернуться на втором рычаге 216 вокруг оси второго шарнирного пальца 218 и тем самым привести гибкую полосу 208 в контакт с полом. Как описано выше, частицы грязи 103 на очищаемой поверхности собираются гибкой полосой и выталкиваются вперед вместе с движением устройства для очистки поверхности.
Когда устройство для очистки поверхности тянут назад, гибкие язычки оттягиваются в направлении передней части устройства для очистки поверхности за счет трения об очищаемую поверхность 104. При этом первый рычаг 212 поворачивается в направлении от пола вокруг оси первого шарнирного пальца 214. Первый рычаг, расположенный под уступом 210 узла очищающей полосы, выталкивает узел очищающей полосы по существу вверх так, что гибкая полоса поднимается от пола и поворачивается через второй рычаг 216 вокруг оси второго шарнирного пальца 218.
Когда устройство для очистки поверхности тянут назад, частицы грязи, собранные гибкой полосой при движении вперед, сметаются с поверхности узлом щетки. Когда гибкая полоса поднята от пола, дополнительные частицы грязи могут проходить между соседними гибкими язычками и под поднятой гибкой полосой.
Следует понимать, что альтернативой для гибких язычков, описанных выше, может быть фрикционное колесо 220, показанное на фиг. 16, и движение фрикционного колеса 220 относительно пола может использоваться для перемещения рычага 212, расположенного под уступом 210 узла очищающей полосы, для опускания и поднимания тем самым узла очищающей полосы, как описано выше.
Следует понимать, что вместо фрикционных средств можно применять электронные или иные средства для определения движения устройства для очистки поверхности и для управления позиционированием гибкой полосы.
Хотя узел вращающейся щетки, описанный выше, показан содержащим ряды пучков щетинок, прикрепленных к цилиндрическому элементу, где пучки направлены по существу радиально от цилиндрического элемента и поэтому могут подметать поверхность только под цилиндрическим элементом щетки и, следовательно, только поверхность под корпусом устройства для очистки поверхности, следует понимать, что узел вращающейся щетки может иметь и другие формы, чтобы обеспечивать средство для очистки поверхности за пределами цилиндрического элемента узла вращающейся щетки и предпочтительно рядом с боками устройства для очистки поверхности.
На фиг. 17 показан другой вариант узла вращающейся щетки 302, который содержит цилиндрическое удлиненное тело 304 и пучки щетинок 306. Пучки щетинок расположены двумя спиральными рядами. Эти два ряда расположены диаметрально противоположно и каждый ряд представляет собой пару отдельных спиралей, которые закручены в противоположных направлениях и встречаются по существу на середине между концами узла щетки. В целом пучки расположены так, чтобы отходить в радиальном направлении от цилиндрического элемента.
Длина щетинок, например, составляет 8-25 мм, предпочтительно 14-17 мм. Толщина отдельных щетинок составляет 0,04-0,3 мм, предпочтительно 0,06-0,25 мм. Диаметр пучков составляет 1,5-5 мм, предпочтительно 2-3 мм.
Пучки 308 щетинок, расположенные на концах цилиндрического элемента 304, т.е. крайние пучки, расположены так, что они ориентированы в осевом направлении цилиндрического элемента в направлении ближайшего конца цилиндрического элемента и в свободном состоянии выходят за этот конец. При использовании крайние щетинки контактируют с областью поверхности, расположенной рядом с боками устройства для очистки поверхности, в котором установлен узел вращающейся щетки.
На фиг. 18 показана боковая часть корпуса 310, в котором вращается узел щетки, с отверстием 312, сквозь которое выступают концевые щетинки 308 (не показаны), когда их положение совпадает с отверстием.
При вращении узла щетки последовательно расположенные пучки щетинок 308, расположенные на конце цилиндрического элемента, проходят за переднюю стенку 314 отверстия и совмещаются с этим отверстием. Будучи совмещенными с отверстием, концевые щетинки больше не удерживаются стенкой 316 корпуса и разгибаются в осевом направлении цилиндрического элемента, выступая сквозь отверстие и контактируя с поверхностью, примыкающей к боковой части устройства для очистки поверхности. По мере продолжения вращения узла щетки концевые щетинки поворачиваются назад до контакта с задней стенкой 318 отверстия. В этой точке траектории вращения узла щетки, когда концевые щетинки контактируют с задней стенкой, они отклоняются стенкой внутрь в осевом направлении так, что дальнейшее вращение приводит к тому, что щетинки вновь затягиваются внутрь корпуса. Во время отклонения концевых щетинок обратно внутрь корпуса приводит к тому, что частицы грязи, находящиеся на участке, примыкающем к боковой части устройства для очистки поверхности, сметаются в область под корпусом и заметаются ориентированными по радиусу щетинками 306 узла щетки 302.
Для облегчения отклонения концевых щетинок обратно в корпус задняя стенка отверстия может иметь соответствующий контур для получения поверхности, искривленной внутрь и по которой перемещаются концевые щетинки при вращении узла щетки.
Реферат
Устройство может быть использовано для очистки поверхности, например твердых полов, и позволяет снизить износ гибкой чистящей полосы и повысить эффективность очистки при упрощении конструкции. Устройство содержит корпус, узел удлиненной щетки, установленный с возможностью вращения вокруг продольной оси и проходящий поперек корпуса для контакта с очищаемой поверхностью, непрерывную полосу, очищающую поверхность и проходящую с нижней стороны корпуса, и средство, реагирующее на движение. Реагирующее на движение средство имеет средство фрикционного взаимодействия, выполненное с возможностью зацепления с очищаемой поверхностью и перемещения в противоположных первом и втором направлениях в ответ на движение устройства в противоположных первом и втором направлениях относительно очищаемой поверхности. Перемещение средства фрикционного взаимодействия передается на очищающую полосу, в результате чего перемещение устройства в первом направлении приводит к расположению очищающей полосы в первой ориентации относительно корпуса так, что при использовании по существу непрерывная кромка очищающей полосы контактирует с очищаемой поверхностью, а движение устройства во втором направлении приводит к расположению очищающей полосы во второй ориентации относительно корпуса так, что при использовании очищающая полоса поднята над очищаемой поверхностью. 21 з.п. ф-лы, 18 ил.
