专利名称：多功能水族箱清洁装置的制作方法
技术领域：
本发明大体来说涉及水族箱表面清洁装置的领域，且更特定来说涉及用于磁耦合 的多功能内清洁元件，其表面由位于与所清洁表面相对表面上的外部单元控制、启动 及定位。
背景技术：
对难以接近或具有其它限制的水族箱内部表面的清洁需要专门的清洁装置。在水 族箱技术领域中，需要能在不排干箱中的水也不触及到水的情况下清洁玻璃壁或透明 塑料壁内部。用于清洁水族箱壁内表面的当前可用装置使用承载在专用外壳中的两个 带相反电荷的磁铁。
第一磁铁定位于所述玻璃的外壁上，而第二磁铁位于箱中玻璃的内壁上。所述第 二磁铁具有由粗糙或磨蚀性材料制成的覆盖物来作为清洁表面，以擦掉粘附在玻璃上 的藻类或其它物质。外磁铁盒具有可避免刮伤或擦伤玻璃外表面的光滑弹性表面。所
述磁铁彼此邻近地定位于玻璃的内表面和外表面上。内部磁铁被吸弓I到外部磁铁上。 用手使外部磁铁在玻璃上移动，而内部磁铁跟随其运动。内部磁铁的这个诱发动作跨 越玻璃的内表面移动清洁表面以清洁所述玻璃。这种类型的装置的实例揭示于2002 年2月19日由巴克(Bakker)发布的标题为"用于清洁水族箱窗口的装置及方法 (DEVICE AND METHOD FOR CLEANING AQUARIUM WINDOWS)"的美国专利第 6,348,104号中。
巴克的装置还具有这样的特性当内部与外部磁性装置脱离时，内部元件漂浮到 水族箱中的水表面以供取回。然而，这个特性使内部元件只能恢复到水表面上而不是 任何其他地方，且浮力往往会使内部和外部单元分开。类似于揭示于巴克中的当前产 品在内部元件中具有重力或浮力分布，以使得在脱离的瞬间内部元件磁铁的极化面将 其自身定向于与玻璃垂直的平面中，从而使重新啮合的机会最小化。
因此，需要具有一种能够进行更有力的清洁动作的远距离启动表面清洁装置。进 一步需要具有一种清洁装置，其具有轮廓縮小的清洁组件以接近其中其它物件紧靠玻 璃从而限制了易接近性的区域。还需要具有顺应凸面或凹面玻璃表面的挠性内组件。 还需要将浮力分布在最接近内清洁组件一端的地方，以使得在脱离瞬间所述极化磁铁 面保持与水族箱玻璃平行，从而极大地改善与外单元重新啮合的能力。
发明内容
具体表现本发明的水族箱清洁装置并入有一种内组件，所述内组件具有含有清洁 表面的平面，及在与所述清洁表面相对的平面的第二表面上可操作的替代清洁元件。 由所述平面承载磁性元件，且将用于提供定向浮力的构件承载在邻近所述平面一端的 地方。提供一种外组件，其具有用于啮合水族箱壁外部的表面的本体。由所述本体承 载第二磁性元件，以使得所述本体可因第一和第二磁性元件之间的磁引力而定位于其 中清洁表面邻近水族箱壁的第一位置，或因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而
定位于其中第二表面邻近水族箱壁的第二位置。通过在所述第一和第二位置之间移动 所述本体，第一和第二磁性元件的定向连续变化以使排斥力将水族箱中的内组件翻转，
然后由吸引力将内组件拉回到水族箱壁，从而使得额外的清洁特征可用。
结合附图考虑并参照下文详细说明，将更好地了解本发明的这些及其它特征和优 点，附图中
图1是本发明第一实施例的以可操作方式啮合到水族箱壁的表面的清洁系统的内 部和外部组件的侧面剖视图2a是如图1中揭示的本发明第一实施例的内清洁组件的后视图2b是图2a中揭示的内清洁组件的侧视图2c是图2a中揭示的内清洁组件的正视图2d是所述内清洁组件的等轴测视图3a是图1中揭示的外启动组件的侧面剖视图3b是所述外启动组件的正视图3c是所述外启动组件的等轴测视图4a是本发明内部和外部组件的各组件分解侧视图，其显示所述磁性元件在第 一位置时的关系；
图4b是其中外部启动组件颠倒以将内部组件翻转的本发明组件的视图； 图4c是内部组件已被翻转之后的组件的视图5a是用于制造内部清洁组件的例示性执行元件的顶部等轴测视图；且， 图5b是图5a的执行元件的底部等轴测视图。
具体实施例方式
参照图式，图1显示具体表现本发明的清洁系统的内部清洁组件IO和外部启动 组件12。所述内部和外部组件显示为将其在使用中通过水族箱的玻璃或塑料壁14以 磁性方式可操作地啮合在一起。图2a、 2b及2c显示根据本发明的装置的清洁组件或内部组件的实施例。弹性挠性板16承载安装到或模制于所述平面的底面22中的一对 磁铁18和20。所述磁铁以相反极性安装，以供如随后更详细描述来使用。在例示性 实施例中，采用高强度磁铁，例如稀土或钕型磁铁。另外，空腔24、 26和28定位于 所述平面的上部。所述空腔填充有泡沫、空气或气体填充物来提供浮力，且具有基于 内部组件整体的重力而预先标定的大小来在水族箱的标称中间深度处提供中和浮力或 轻微负浮力。在替代实施例中，采用例如木材(包含轻木或其它适当密度的种类)等 替代浮力元件或填充物。同样，在替代实施例中，可针对不同深度处的中和浮力来修 改空腔容积以供用于具有较大深度的大型水族箱中，或可视需要具有更多或更少的空 腔。以将磁铁面从与现有技术中常用的水族箱壁垂直的定向自然移开的任何方式来布 置内单元中的分布式浮力，其中本文中揭示的方法是将浮力加到一端以使得内部单元
磁铁在脱离或下降时维持平行的定向。
针对显示的实施例，所述三个空腔在顶部磁铁20周围定位成U形。下部磁铁到 上部磁铁的间距及下部磁铁的重力协助维持内部组件在其中和浮力或负浮力状态下的 竖直定向。如图2c中最显而易见，磨蚀性元件大致覆盖内组件的整个前表面30。在 本发明的某些实施例中，所述磨蚀性面物理地浮雕在所述前表面上。在替代实施例中， 磨蚀性垫32 (如图2b中显示)附装到所述前表面。这允许在因磨损或从水族箱表面 清除的藻类或其它物质所造成的过度污染引起效力丢失时置换所述垫。所述垫在某些 实施例中采用自粘性衬板，且在替代实施例中以物理方式限制在沟道或夹子34中。用 于所述垫的例示性物质是由3M公司生产的5微米厚的具有PSA粘性衬板的Trizact 膜268XA。在图2c中显示的某些所述实施例中，所述垫的深度和弹性足以避免所述 沟道与水族箱表面接触，以避免损坏且保证清洁垫与将要清洁的表面紧密接触。
内组件的弹性挠性允许所述前表面顺应水族箱中的曲面，从而允许磨蚀性面保持 与用于增强的清洁的表面紧密接触以加强清洁。另外，通过根据本发明制造的内组件 而提供的细长外形允许内组件接近箱设备后面及水族箱壁和水族箱中的石头或其它修 饰物和装饰物之间的区域，所述修饰物或装饰物可放置在靠近所述壁且其它清洁装置 通常不能接近的地方。下部磁铁下面的内组件的挠性板的细长剖面允许磨蚀性表面在 衬底(通常为放置在水族箱底部中的沙)和相邻的玻璃之间通过来允许在沙线下方进 行清洁。
针对图式中显示的实施例，刮刀36作为第二清洁元件从后表面延伸。针对所显 示实施例，所述刮刀与所述空腔集成且构成所述空腔的一个上部外部边缘。在替代实 施例中，将单独的刮刀元件附装到内组件。在某些实施例中，稍微向外弯曲的塑料刀
刃有效地提供抵对水族箱玻璃表面的必要刮擦动作。这个刀刃被模制到内组件中，或 使用粘合剂或机械紧固件来附装。为了有效地使用所述刮刀，必须颠倒内组件以与水 族箱表面相反地接触。本发明提供无需移开或处理内组件即可将此完成的能力，如随 后将更详细描述。在替代实施例中，所述第二清洁元件是具有更多腐蚀性或替代磨蚀 性来允许额外清洁的第二磨蚀性表面。如图3a - 3c中所显示，外部启动组件12涵盖其中安装有匹配的一对磁铁40和 42的本体38。和内部清洁组件一样，磁铁40和42以极性相反的方式安装在所述本体 中。在某些实施例中，将所述磁铁模制到所述本体中，而在替代实施例中，所述本体 模制有凹座44来接纳压入配合或以粘合方式接合到所述凹座中的磁铁。在某些实施例 中，根据经选择以制成用于与水族箱外部表面界接的本体的物质而采用表面覆盖物46 来避免损坏。在例示性实施例中，表面覆盖物为无需溶剂即可清洁水族箱壁外部表面 的微纤维清洁布，例如Swift微纤维布。在选定的实施例中，所述清洁布附有轻接合 粘合剂，例如和3M贴纸一起使用以便在其弄脏时可以交换。在替代实施例中，将一 个或一个以上Velcro成分附装到清洁布，其中将匹配的成分附到所述本体上以供用于 所述布的附装。因此，本文中揭示的本发明实施例允许同时清洁水族箱壁的内部和外 部。针对所显示实施例，为易于操纵外组件，所述本体经雕刻以并入有柄部分48。
如图4a-4c中显示，安装在内组件和外组件中的磁铁的极性提供新颖的功能。在 图4a中显示的第一位置中，所述外组件沿第一定向邻近水族箱表面放置，其中磁铁 40的正极邻近所述本体的底面50且磁铁42的负极邻近所述底面。所述内组件经定向 以使磁铁20的正极邻近且吸引到磁铁42，而磁铁18的负极邻近且吸引到磁铁40,从 而提供内组件和外组件之间的磁性啮合。在这个定向中，所述内组件的磨蚀性清洁表 面30邻近水族箱表面用以进行清洁，且内组件将跟随外组件在水族箱外表面上的运 动。
通过脱离外组件并围绕垂直于水族箱壁的轴将其旋转1S0。到图4b中显示的位置， 使内组件和外组件中邻近磁铁上的极性相同，并将外组件紧靠水族箱表面放置，所述 两个组件中的所述磁铁所产生的排斥将导致从水族箱内部表面推开所述内组件。所述 两个组件之间的排斥的基本不稳定性将导致在水中旋转的内组件"翻转"。在这个配置 中，如现在图4c中显示，内组件和外组件中邻近磁铁的极性又将是相反的。所述内组 件又将被吸引到所述外组件，且再一次被拉到水族箱的内部表面。由内组件中的空腔 提供的中和浮力或负浮力在所述"翻转"期间维持内组件的大致垂直定向，且大致维 持在水族箱中的漂浮深度。如果内组件发生轻微下沉，则可容易地对准外组件以在磁 铁之间提供最大吸引力来将内组件拉到所述壁。在这个配置中，内组件的相对侧现在 邻近水族箱表面，从而与刮刀接触以使得水族箱内部表面堆积的藻类或其它污染脱离。
因此，可使用内组件的磨蚀性表面来容易地清洁水族箱的内部表面，其中在必要 时完成所述"翻转"来啮合所述刮刀，且完成额外的"翻转"来重新啮合所述磨蚀剂。 如果从水族箱壁移除外部组件，则内组件将保持适当的定向以重新啮合，其中所述平 面和磁铁在与水族箱壁大致平行的平面中。本文中所揭示实施例的轻微负浮力将导致 内组件缓慢下沉，直到底部边缘接触到水族箱底部。内组件将保持竖直以在需要时由 外组件重新啮合。
在替代实施例中，内组件中的磁铁极性是共同定向的，且外组件中的磁铁是共同 定向的。所述外组件大致为矩形盒子。在这种情形下，旋转外单元来形成与内单元相吸引或相排斥的极性是通过绕与水族箱壁平行的轴旋转外单元来完成的。针对这个配 置，外组件的两个相对面表面具有用于清洁水族箱外表面的表面覆盖物。
在另一替代实施例中，内组件和外组件中采用的磁性元件为条形磁铁，且所述组 件的定向是通过在所述条的相对端处对极性进行定向来完成的。在这个实施例中，可 能需要较大的浮力来抵消内组件抵抗沿表面定向翻转而与水族箱壁平行地旋转的趋 势。
图5a和5b显示用以制造根据本发明的内组件的例示性模制。所述模制提供附装 到成形元件56的挠性板16。所述成形元件包含经模制的凹座，从而形成所述空腔的 容积58、 60和62及上部和下部磁铁的贮槽64和66。唇缘68包围所述成形元件，所 述唇缘68的周边的大小设定为可包含在所述板的尺寸内。在模制之后，将磁铁插入到 所述贮槽中，将密封粘合剂涂敷到所述唇缘，且将所述成形元件以粘合方式接合到所 述板上。在这个配置中，所述容积和贮槽密封在所述板上，从而提供浮力空腔且限制 磁铁。
针对这个例示性实施例，如图5b中可显而易见，容积58和62由凹槽70和72 与中央容积60隔开，且进一步含有减少空腔形状的刚性的额外凹槽74和76。这会提 供允许大致保留所述平面上部部分的挠性以顺应水族箱中的曲面的结构缓冲。
在替代实施例中，内组件被一体地模制，且具有调节将成形组件折回到所述平面 上的折叠线。在模制之后，通过将磁铁插入到贮槽中、将密封粘合剂涂敷到唇缘来组 装内组件，且与所述平面对准来折回成形元件并将其固定到所述平面上。在这个配置 中，所述容积和贮槽被密封到所述平面上，从而提供浮力空腔且限制磁铁。
现已根据专利法规的要求完成对于本发明的描述，所属技术领域的技术人员将能 得知本文所揭示的特定实施例的修改形式及替代形式。这些修改形式均涵盖于如以下 权利要求书所界定的本发明范围及意图内。
权利要求
1、一种水族箱清洁装置，其包括内组件(10)，其具有板(16)，其具有清洁表面(30)，替代清洁元件(36)，其可在与所述清洁表面相对的所述板的第二表面上操作，第一磁性元件(18、20)，其由所述板承载，及外组件(12)，其具有本体(38)，其表面用于啮合水族箱壁的外部表面，及第二磁性元件(40、42)，其由所述本体承载；所述本体可因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而定位在第一位置，其中所述清洁表面邻近所述水族箱壁，且可因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而定位在第二位置，其中所述第二表面邻近所述水族箱壁，在所述第一和第二位置之间连续地移动所述本体，会导致所述第一和第二磁性元件的定向因排斥而将所述内组件在所述水族箱中翻转，然后因吸引力而将所述内组件拉到所述壁。
2、 如权利要求1所述的水族箱清洁装置，其进一步包括位于紧靠所述板的一端 处的用于提供定向浮力的构件(24、 26、 28)。
3、 如权利要求l所述的水族箱清洁装置，其中所述板是弹性挠性的。
4、 如权利要求l所述的水族箱清洁装置，其中所述第一磁性元件包括第一磁铁(18)，其垂直于所述板而安装到所述板且具 有第一极性；及第二磁铁(20)，其垂直于所述板而安装到所述板且具有第二极性；且所述第二磁性元件包括安装在所述本体中的第三磁铁(40)，其极性与所述第 一磁铁大致相反；及安装在所述本体中的第四磁铁(42)，其极性与所述第二磁铁大致 相反。
5、 如权利要求1所述的水族箱清洁装置，其中所述清洁装置并入有磨蚀性垫(32)。
6、 如权利要求4所述的水族箱清洁装置，其中所述磨蚀性垫以粘合方式附装到 所述板c
7、 如权利要求1所述的水族箱清洁装置，其中所述替代清洁元件是从所述板延 伸的刮刀(36)。
8、 如权利要求2所述的水族箱清洁装置，其中所述定向浮力构件包括至少一个 紧靠所述板的所述一端的浮力空腔。
9、 如权利要求8所述的水族箱清洁装置，其中所述至少一个空腔包含紧靠所述 板的所述一端的顶部边缘而延伸的壁，且所述替代清洁元件是与所述壁成一体的刮刀。
10、 如权利要求1所述的水族箱清洁装置，其中覆盖物(46)附装到啮合所述水族箱壁的所述本体的所述表面。
11、 如权利要求10所述的水族箱清洁装置，其中所述覆盖物是清洁布。
12、 如权利要求2所述的水族箱清洁装置，其中用于提供定向浮力的所述构件被 并入具有多个容积及两个其大小可接纳所述第一和第二磁铁的凹座的成形模制元件 中，所述模制元件以密封方式粘附到所述板，所述容积在密封时提供填充有气体的浮 力空腔。
13、 如权利要求12所述的水族箱清洁装置，其中所述板是弹性挠性的，且所述 成形模制元件出于结构缓冲的目的而并入有跨越所述己模制容积的凹槽来维持所述板 的挠性。
14、 如权利要求2所述的水族箱清洁装置，其中所述定向浮力构件提供中和浮力 到轻微负浮力。
15、 如权利要求8所述的水族清洁装置，其中所述至少一个浮力空腔是密封的填 充有气体的空腔。
16、 如权利要求8所述的水族箱清洁装置，其中所述至少一个浮力空腔填充有浮 力物质。
17、 如权利要求2所述的水族箱清洁装置，其中用于提供定向浮力的所述构件被 并入具有多个容积和两个其大小可接纳所述第一和第二磁铁的凹座的成形模制元件中，所述模制元件粘附到所述板，所述容积提供填充有浮力物质的浮力空腔。
18、 一种水族箱清洁装置，其包括 内组件(10)，其具有板(16)，其上附装有刮刀元件(36)，及，磁性元件(18、 20)，其由所述板承载，及 外组件(12)，其具有本体(38),其表面用于啮合水族箱壁的外部表面，及第二磁性元件(40、 42)，其由所述本体承载； 所述本体可因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而定位，其中所述刮刀元件因将所述内组件拉向所述内表面的吸引力而邻近所述水族箱壁的内部表面，且所述内 组件随所述本体的运动而运动，从而驱使所述刮刀元件沿所述内部表面运动。
19、 如权利要求18所述的水族箱清洁装置，其中所述内组件进一步包括位于紧 靠所述板的一端处的用于提供定向浮力的构件(24、 29、 28)，且所述本体可因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而定位在第一位置，其中所 述刮刀元件邻近所述水族箱壁，且可因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而定位 在第二位置，其中第二表面邻近所述水族箱壁，在所述第一和第二位置之间连续地移 动所述本体，会导致所述第一和第二磁性元件的定向因排斥力而将所述内组件在所述 水族箱中翻转，然后因吸引力而将所述内组件拉到所述壁。
20、 一种水族箱清洁装置，其包括内组件(10)，其具有板(16)，其上附装有清洁元件(32)， 磁性元件(18、 20)，其由所述板承载，及 用于提供定向浮力的构件(24、 26、 28); 外组件(12),其具有本体(38)，其表面用于啮合水族箱壁的外部表面，及 第二磁性元件(40、 42)，其由所述本体承载；所述本体可因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而定位，其中所述清洁 元件因将所述内组件拉向所述内表面的吸引力而邻近所述水族箱壁的内部表面，且所 述内组件随所述本体的运动而运动，从而驱使所述清洁元件沿所述内部表面运动，所 述浮力构件在移除所述本体后将所述第一磁性元件维持在与所述内表面大致平行的平 面中。
21、 如权利要求20所述的水族箱清洁装置，其中所述内组件进一步包括替代清 洁元件(36),其可在与所述清洁表面相对的所述板的第二表面上操作，及所述本体可因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而定位在第一位置，其中所述清洁元件邻近所述水族箱壁，且可因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而定位 在第二位置，其中所述第二表面邻近所述水族箱壁，在所述第一和第二位置之间连续 地移动所述本体，会导致所述第一和第二磁性元件的定向因排斥力而将所述内组件在 所述水族箱中翻转，然后因吸引力而将所述内组件拉到所述壁。
22、 一种清洁水族箱的方法，其包括以下步骤提供内组件，其具有板，所述板含有清洁表面及可在与所述清洁表面相对的所 述板的第二表面上操作的替代清洁元件，其中所述板承载有磁性元件；及位于紧靠所 述板的一端处的用于提供定向浮力的构件；提供外组件，其具有表面用于啮合水族箱壁的外部表面的本体，及由所述本体承 载的第二磁性元件；因所述第一和第二磁性元件之间的磁引力而使所述本体定位在第一位置，其中所 述清洁表面邻近所述水族箱壁；使所述本体定位在第二位置，从而导致所述第一和第 二磁性元件之间的磁斥力将所述内组件在所述水族箱中翻转且由所述第一和第二磁性 元件之间的磁引力使所述第二表面邻近所述水族箱壁。
23、 如权利要求22所述的清洁水族箱的方法，其进一步包括以下步骤在所述 第一和第二位置之间连续地移动所述本体，从而导致所述第一和第二磁性元件的定向 可由排斥力然后由吸引力来交替可在所述水族箱表面上操作的所述清洁元件。
全文摘要
一种具有内组件(10)的水族箱清洁装置，所述内组件具有采用清洁表面(30)的板(16)及可在与所述清洁表面相对的第二表面上操作的替代清洁元件(36)。磁性元件(28、20)由所述板承载，且邻近所述板的一端获得用于提供定向浮力的构件(24、26、28)。外组件(12)具有表面用于啮合水族箱壁的外部的本体(38)。第二磁性元件(40、42)由所述本体承载，以使得所述本体可因所述磁性元件之间的磁引力而定位，其中所述清洁表面邻近所述水族箱壁或其中所述第二表面邻近所述水族箱壁。通过在所述第一和第二位置之间移动所述本体，所述内组件在水族箱中翻转以使所述清洁元件交替。
文档编号A01K63/04GK101426368SQ200680041324
公开日2009年5月6日 申请日期2006年11月10日 优先权日2005年11月12日
发明者哈里·林登, 迪阿尔·W·埃诺克 申请人:迪阿尔·W·埃诺克