具有用于清洁表面的管嘴的清洁设备的制造方法_2

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一定需要确切地垂直于地板。
[0033] 根据进一步的实施例,第一偏转表面相对于在设备的操作期间垂直于待清洁表面 的竖直轴线倾斜。第一偏转表面例如可以朝向管嘴外壳的内部稍微向上面对。这有助于在 远离待清洁表面的向上方向上引导污物颗粒,如这将在下面进一步说明。
[0034]根据本发明的又进一步实施例,第二偏转表面是朝向排出通道的入口面对的弯曲 表面,并被配置成将在第一偏转表面处被从刷子释放的污物和/或液体颗粒朝向排出通道 的入口引导。
[0035] 第二偏转表面可以设计为平面表面或者设计为弯曲表面。如果第二偏转表面限定 弯曲表面,则第二偏转元件可以像布置在排出通道的入口上方的弓形一样。该弓形可以具 有椭圆形状、半圆形状或任何其他复杂弯曲形状。第二偏转元件的这样的弯曲或圆形形状 尤其是在清洁度方面是有利的。倒圆形形状可以用于可以是保持污物和/或液体颗粒在第 二偏转表面的不同部分之间来回弹跳所在的漏斗。第二偏转表面的倒圆形形状相对空间节 约并可以因此被整合成小尺寸管嘴。弯曲的第二偏转表面的特定形状适于污物颗粒行为, 尤其适于污物颗粒在第二偏转表面上来回弹跳时的入射角度和出射角度。这将参照附图更 加详细地说明。
[0036] 应该注意的是,第二偏转元件并不一定具有弯曲形状。具有小尺寸第二偏转元件 的目的也可以用平面表面来实现。根据可选实施例,第二偏转元件进一步包括邻接于第二 偏转表面布置的第三偏转表面和邻接于第三偏转表面布置的第四偏转表面,其中第三偏转 表面横切第二偏转表面布置,并且其中第四偏转表面横切第二偏转表面和所述第三偏转表 面布置。
[0037] 在该情况中,第二、第三和第四偏转表面一起形成朝向排出通道的入口面对并配 置成通过使污物和/或液体颗粒在第二和/或第三和/或第四偏转表面处偏转而将其朝向 排出通道的入口引导的弓形引导配置。
[0038]弓形引导配置因此也可以通过彼此紧邻布置并相对于彼此稍微倾斜的数个平面 表面来实现。在第一偏转表面处被从刷子释放的污物和/或液体颗粒可以首先撞击第二 偏转表面、接着撞击第三偏转表面并且最终撞击第四偏转表面,而后最终被直接朝向排出 通道的入口偏转。换言之,该实施例中的第二偏转表面不是包括一个平面表面,而且包括 多个平面表面。这导致将离开刷子的污物和/或液体颗粒朝向排出通道的入口引导的 "折"(fold)漏斗。需要注意的是,在所述"折"漏斗与排出通道之间在这里只是语言上的 差异。然而,在实际应用中,第二偏转元件、即"折漏斗"可以是排出通道或管嘴出口的一部 分。
[0039] 还应该注意的是,术语"第一"、"第二"、"第三"、"第四"不暗示量,而是在这里用于 在不同的"偏转元件"以及不同的"偏转表面"之间进行区分。上述第二、第三和第四偏转 表面是第二偏转元件的不同部分,而上述第一偏转表面是第一偏转元件的一部分。两个偏 转元件优选是管嘴外壳的一部分。
[0040] 前述描述主要针对污物操纵配置,即污物和/或液体颗粒如何在管嘴装置内被引 导离开刷子朝向排出通道。然而,至此还没说明如何根据本发明来克服重喷回到待清洁表 面的不期望的效果。由于刷子的顶端部在刷子的转动期间一失去与地板的接触,污物颗粒 就被从刷子释放,所以不是所有污物颗粒都会附着于刷子元件,使得不是所有污物颗粒都 直接与刷子一起被朝向布置有第一偏转元件所在的管嘴外壳的内部传送。污物颗粒中的一 些或甚至污物颗粒中的大部分都会在刷子元件接触地板之后被从刷子上射出并且接着在 刷子的位置的右后方被喷回到地板。这也称作重喷效果。
[0041] 为考虑该效果,可以设置用于取决于设备的移动方向来调整第一偏转元件相对于 待清洁表面的位置的调整部件,其中调整部件适于:当清洁设备向前方向上移动时,在该向 前方向上在沿设备的移动方向上看时第一偏转元件位于刷子的后方,第一偏转元件被布置 在其中第一偏转元件与待清洁表面相距第一距离dl所在的第一位置;以及当清洁设备在 相反的向后方向上移动时,第一偏转元件被布置在第一偏转元件与待清洁表面相距第二距 离d2所在的第二位置,其中第二距离d2大于第一距离dl。
[0042] 于是,第一偏转元件的位置可以取决于设备的移动方向来改变。第一偏转元件 在该情况中不仅用作碰触刷子的侧部分并使污物和/或液体颗粒从刷子释放以将其朝 向第二偏转元件偏转的偏转器(如上面说明的)。它还用作确保刷子的顶端部一失去与 表面的接触、就使已经被从刷子释放的污物和/或液体颗粒收集以及提升的所谓弹跳器 (bouncer)〇
[0043] 实验表明,取决于污物特性(尺寸和重量),当污物随着刷子的转动进入刷子时, 污物颗粒以相对于地板成大约〇°至25°的角度a离开刷子。与此相比,当污物颗粒抵着 刷子转动进入刷子时,该释放角度a被发现在大约10°至60°的范围内。这意味着在管 嘴的向前行程与向后行程中的情况不同。
[0044] 第一偏转元件可以随之设计为例如由橡胶或塑料制成的弹性元件。根据实施例, 第一偏转元件是包括弹性橡胶唇部的橡胶扫帚的一部分。第一偏转元件可以进一步包括紧 邻第一偏转表面布置的弹跳表面。根据实施例,这两个表面是一个且相同表面,其中所述表 面的远离地板(待清洁表面)的上部表示为第一偏转表面并且所述表面的靠近地板布置的 下部表示为弹跳表面。与第一偏转表面相比,弹跳表面不接触刷子。
[0045] 由刷子拾起并且刷子的顶端部一失去与表面的接触,被从刷子释放的污物和/或 液体颗粒就可以撞击第一偏转元件的弹跳表面、反弹回到刷子并通过转动的刷子而变得再 次在空中。以该方式,污物和/或液体颗粒被刷子拾起、以之字状方式在刷子与弹跳表面之 间来回弹跳并且被从地板上提升而没有外部真空源的强制性需要。
[0046] 由于该情况在管嘴的向前行程与向后行程中不同(如上面说明的),所以取决于 设备的移动方向来调整第一偏转元件的位置是有意义的。以该方式,在两个移动方向上发 生上述之字状弹跳效果的益处。在设备的上述向前行程中,污物随着刷子的转动而遇到刷 子。因此,第一偏转元件与地板之间的距离dl需要相当小,因为污物被以相当平坦的方式 (a为大约0°至25° )释放。需要注意的是,dl表示在设备的向前行程期间第一偏转元 件的底侧与待清洁表面之间的距离。
[0047] 另一方面,当清洁设备相反的向后方向上移动时,在该方向上,沿设备的移动方向 看时第一偏转元件位于刷子前方,第一偏转元件处于与表面相距距离d2布置的第二位置 处。距离d2还表示第一偏转元件的底侧与待清洁表面之间的、但是在设备的向后行程期间 的距离(与设备的向前行程中的距离dl相比)。距离d2需要足够大以让污物和/或液体 颗粒进入管嘴以便遇到刷子。换言之,需要在第一偏转元件的下表面与地板之间形成大到 足以用于污物和/或液体颗粒进入管嘴的间隙。另一方面,该间隙的竖直高度(意味着垂 直于待清洁表面(地板)的高度)不可以太大,因为在刷子的转动期间被从其释放的污物 颗粒将接着被抛出管嘴,即通过第一偏转元件与地板之间的间隙离开管嘴。
[0048] 因此,d2(向后行程)需要大于dl(向前行程),但小到足以保证被释放的污物颗 粒撞击第一偏转元件的弹跳表面以建立上述弹跳效果,即污物颗粒以该方式在弹跳表面与 刷子之间来回弹跳并被从地板上提升。
[0049] 由于上述实验表明,当污物和/或液体颗粒在向后行程中抵着刷子的转动进入刷 子时释放角度a在10°至60°的范围内,所以发现在该情况中以与待清洁表面(地板) 相距距离d2来布置第一偏转元件是良好权衡,其中d2 =d3Xtan(a),a具有20°的最 大值。其中,d3表示第一偏转元件与顶端部在刷子的转动期间失去与表面的接触时刷子的 位置之间的距离。换言之,距离d3是从污物和/或液体颗粒被从刷子释放时的点到它们抵 着第一偏转元件的弹跳表面弹跳所在的第一点的、平行于待清洁表面测量的距离。
[0050]必须注意的是,对于a而言20°的值不是随机选择的值。对于a而言20°的最 大值是从上述实验结果导出的。已经表明:污物颗粒在上述角度范围内以一种均匀的分布 被从刷子释放。这意味着,在污物颗粒抵着转动方向遇到刷子的向后行程中,以某角度被 释放的污物颗粒的量在10°至60°的上述角度范围内均匀地分布,意味着以相对于表面 60°的角度离开刷子的污物的量与以相对于表面10°的角度离开刷子的污物的量近似相 同。
[0051]最大角度a= 20°因此导致大约80%的所谓灰尘拾起率(dpu),意味着位于地 板上的灰尘的近似80%被从清洁。当然,对于a而言的较小值导致甚至更高的dpu。然 而,80%dpu的值已经高于传统真空清洁器。铭记这些传统真空清洁器必须使用外部真空 源,而根据本发明的设备在不需要真空源的情况下具有80%的dpu,这是出人意料的良好 结果。
[0052] 降低对于a而言的最大值增加上述dpu率,因为根据给定的几何关系,这也降低 d2 (第一偏转元件与待清洁表面之间的间隙,或换言之,用于污物颗粒再次离开管嘴外壳的 离开间隙)。降低对于a而言的最大值因此还降低已经由刷子拾起的污物颗粒再次离开管 嘴外壳并且不撞击第一偏转元件的弹跳表面以便以上述方式被提升的可能性。
[0053]根据本发明的实施例,a等于或小于15°,优选地等于或小于12°,更优选地在 9°至11°的范围内,并且最优选地等于10°。
[0054]假定污物释放的上述均匀分布,则a=15°的角度导致90%的dpu率。a=12°的角度甚至导致大约96%的dpu率。大约10°的角度已证明导致灰尘和污物从表面 上几乎完全去除(大约100%的dpu率)。
[0055] 10°的角度由将米粒用作测试污物的实验产生。米粒尤其具有使得利用刷子的去 除相当复杂的不同的材料特性。然而,已表明:米粒在设备的向后行程中抵着刷子的转动进 入刷子时也是以大约10°的最小角度离开刷子。实验还表明,该最小释放角度不会随着刷 子的转动速度而变化太多。在实验期间,当刷子的转动速度在4,OOOrpm与8,OOOrpm及以 上(其中rpm=每分钟转数)之间变化时,最小释放角度都几乎保持恒定不变。因此,在将 a选择为或多或少等于10°时可以获得使得能够大约100%的dpu的最佳清洁效果。
[0056] 换言之,当第一偏转元件被定位在与表面相距距离d2时获得最佳清洁效果,其中 d2被选择为大约tan(10° )Xd3。该值针对向后行程,而第一偏转元件与地板相距的距离 dl优选地在向前行程中较小,因为污物颗粒在随着刷子的转动进入刷子时以较小角度离开 刷子。
[0057]需要注意的是,术语向前和向后行程或向前和向后移动都只是在这里用于易于理 解的限定。然而,这两个限定可以在不脱离发明的范围的情况下互换,只要刷子与第一偏转 元件之间的关系及它们彼此间的位置仍如上面所限定。在任何情况中,独立于向前和向后 行程,第一偏转元件总是需要布置在刷子的污物和/液体颗粒离开刷子时所在的一侧。
[0058] 根据本发明的实施例,调整部件适于将第一偏转元件布置在处于零的距离dl的 第一位置处,在该位置中弹跳元件碰触待清洁表面(地板)。将第一偏转元件布置成使其碰 触表面(距离dl= 0)使得在沿设备的移动方向看时第一偏转元件位于刷子后方所在的向 前行程中也得到最理想的清洁效果。
[0059] 由于在该情况中发现污物是在相对于地板0°至25°的角度范围内从刷子释放, 所以确保所有污物颗粒(还有平行于地板射出的、撞击第一偏转元件的弹跳表面、反弹至 刷子的污物颗粒)当再次遇到刷子时再次处于空中,并且通过在刷子与弹跳表面之间以之 字状方式来回弹跳而以上面说明的方式被提升。
[0060] 如果距离dl被选择为零,则第一偏转元件可以充当橡胶扫帚。第一偏转元件例如 可以通过附接至清洁设备的管嘴外壳底部的柔性橡胶的橡胶扫帚来实现。该橡胶扫帚适于 取决于清洁设备的移动方向而围绕其长度方向屈曲。
[0061] 根据该实施例,所述橡胶扫帚优选包括布置在橡胶扫帚的下端部附近的至少一个 或多个栓钉(stud),其中橡胶扫帚意在碰触待清洁表面。在该实施例中,栓钉可以被视作用 于调整第一偏转元件的位置的调整部件。所述至少一个栓钉适于:当清洁设备在沿清洁设 备的移动方向看时橡胶扫帚位于刷子前方时所在的上述向后方向上在表面上移动时,将橡 胶扫帚从表面上至少部分地提升。在该情况中,橡胶扫帚被提升,这主要归因于表面与栓钉 之间发生的自然摩擦,栓钉充当使橡胶扫帚减速并迫使其翻过栓钉的一种止挡件。橡胶扫 帚因此被迫在栓钉上滑动,其中橡胶扫帚通过栓钉而被提升并且在橡胶唇部与地板之间的 空间内出现间隙。第一偏转元件/橡胶扫帚与表面之间的上述距离d2可以通过改变栓钉 的尺寸来实现,使得栓钉根据与待清洁表面相距的距离d2来提升橡胶扫帚。在该情况中, 也保证上述几何关系(d2=d3Xtan (a))。
[0062]当使用上述橡胶扫帚作为第一偏转元件时,所述栓钉在清洁设备沿相反的向前方 向在表面上移动时不接触地板。橡胶扫帚因此可以自由地在地板上滑动并由此擦抹并将污 物和/或液体颗粒从所述地板上收集起来。
[0063]如上面所说明的,当刷子元件在其转动期间失去与地板的接触时,刷子元件的顶 端部处出现的加速度引起污物颗粒自动从刷子释放。由于不是所有污物颗粒和液体液滴都 可以以上述方式(在刷子与弹跳元件之间之字式弹跳)被直接提升,所以少量污物颗粒和 /或液体液滴会在刷子元件失去与表面的接触所在区域被甩回到表面上。该重喷表面的效 果通过充当橡胶扫帚并通过充当一种擦抹器来收集重喷的污物和/或液体的第一偏转元 件来克服。如开始所说明的,第一偏转元件还用作偏转器,该偏转器利用其第一偏转表面模 仿地板、在刷子与第一偏转元件的接触位置将污物和/或液体颗粒释放并且使它们朝向第 二偏转元件偏转,从第二偏转元件开始,污物和/或液体颗粒被朝向排出通道的入口偏转。 所述第一偏转表面也是所述橡胶
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