用于真空清潔器的地板吸嘴的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對表面進(jìn)行清潔的清潔設(shè)備，具有吸嘴裝置(10)，該吸嘴裝置包括：可圍繞刷軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)的刷(12)，所述刷(12)被提供有具有尖端部分(18)的刷元件(16)，所述尖端部分用于接觸要被清潔的表面(20)并且在刷(12)轉(zhuǎn)動(dòng)期間從表面(20)拾起灰塵顆粒(22)和/或液體(24)，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)中的刷(12)的驅(qū)動(dòng)裝置，包括彈跳表面(33)的彈跳元件(32)，所述彈跳表面被配置為使得在轉(zhuǎn)動(dòng)期間從刷(12)釋放的灰塵顆粒(22)和/或液體(24)被反彈回刷(12)，所述彈跳表面(33)與刷(12)間隔開并且基本沿與刷軸(14)平行的方向延伸，以及調(diào)節(jié)裝置(35)，用于根據(jù)設(shè)備的移動(dòng)方向(40)調(diào)節(jié)彈跳元件(32)相對于表面(20)的位置，其中調(diào)節(jié)裝置(35)被適配為當(dāng)清潔設(shè)備沿向前的方向移動(dòng)時(shí)將彈跳元件(32)布置在其中彈跳元件(32)具有到表面(20)的第一距離d1的第一位置中，其中在第一方向上彈跳元件(32)從設(shè)備(40)的移動(dòng)方向來看位于刷(12)后面，并且當(dāng)清潔設(shè)備沿相反的向后的方向移動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)裝置將彈跳元件(32)布置在其中彈跳元件(32)具有到表面的第二距離d2的第二位置中，其中d2大于d1并且等于d3*tan(α)，d3是彈跳表面(33)與在刷(12)轉(zhuǎn)動(dòng)期間尖端部分(18)脫離與要被清潔的表面(20)接觸的情況下刷(12)的位置之間的距離，并且α是等于或小于20°的角度。
【專利說明】用于真空清潔器的地板吸嘴
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于清潔表面的清潔設(shè)備。此外，本發(fā)明涉及用于這樣的清潔設(shè)備的吸嘴裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今電地板清潔器可以被分成三類。第一類地板清潔器排他地使用空氣流/負(fù)壓來直接從地板(例如從地毯)攝取污垢。第二類地板清潔器利用空氣流和轉(zhuǎn)動(dòng)刷的組合。它們主要依靠硬刷來驅(qū)散灰塵。由于刷的轉(zhuǎn)動(dòng)，灰塵將被使得從地板上揚(yáng)起到空氣中并向后被收集。
[0003]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，已知有用于收集被驅(qū)散的灰塵的兩種不同的概念。第一種已知的概念目的在于將灰塵收集在被置于地板上的所謂的灰塵簸箕中。為此，灰塵簸箕被布置在刷上其中灰塵從刷釋放的一側(cè)上，即灰塵被驅(qū)散的一側(cè)上。然而，這個(gè)概念有很大的缺點(diǎn)，因?yàn)榛覊m和污垢只能從一個(gè)方向(即從灰塵簸箕的相對側(cè))進(jìn)入刷。因而，這些設(shè)備始終需要向前移動(dòng)，其中刷從設(shè)備移動(dòng)的方向看位于灰塵簸箕的前面。沿相反的向后的方向移動(dòng)設(shè)備將不會(huì)導(dǎo)致污垢和灰塵的拾起，因?yàn)槲酃负突覊m不會(huì)從這一側(cè)到達(dá)刷。這又導(dǎo)致不令人滿意的受限制的工作能力。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于收集轉(zhuǎn)動(dòng)刷所驅(qū)散的污垢的第二概念是使用外部真空源。這些產(chǎn)品利用刷與真空聚合器所產(chǎn)生的空氣流的組合驅(qū)散灰塵以抬起被驅(qū)散的灰塵。這種設(shè)備由W02005/074779A1示例性地提供。這個(gè)設(shè)備包括真空聚合器以在吸力腔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，所述吸力腔通過諸如澆口之類的限制元件被限制在設(shè)備的前后側(cè)。轉(zhuǎn)動(dòng)刷被布置在吸力腔內(nèi)部。刷被用于打掃地板并驅(qū)散灰塵，灰塵隨后被真空流源攝取。根據(jù)這個(gè)解決方案所提出的兩個(gè)限制元件被設(shè)計(jì)為垂直移動(dòng)的，以使得它們可以依賴吸嘴的向前或向后移動(dòng)而被抬起。這些限制元件具有以下功能，即穩(wěn)定吸力腔內(nèi)的負(fù)壓以獨(dú)立于吸嘴的移動(dòng)方向來接收吸力腔內(nèi)的恒定吸力流(恒定負(fù)壓)。
[0005]然而，W02005/074779A1中所提出的設(shè)備包括若干缺點(diǎn)。首先，包括所述兩個(gè)限制元件的構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜并且易受干擾。其次，被用于這個(gè)真空清潔器中的刷是具有堅(jiān)硬刷毛的攪拌器(也被表示為攪動(dòng)器)以攪動(dòng)地板。然而，包括這樣的攪拌器的裝配件需要很高的吸力以收到令人滿意的清潔效果，尤其是在硬地板上。因此，需要使用大的真空聚合器，這又導(dǎo)致設(shè)備的高消費(fèi)價(jià)格。
[0006]第三類當(dāng)今的電地板清潔器利用被布置為彼此平行的兩個(gè)單獨(dú)的刷。這些刷高速轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，為了攝取刷所抬起的灰塵，這些設(shè)備中的大多數(shù)設(shè)備需要外部流源，這又使得設(shè)備成本很高。除此之外，使用兩個(gè)單獨(dú)的刷使得吸嘴比較笨重，對于消費(fèi)者而言導(dǎo)致不令人滿意的行動(dòng)自由。
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的清潔設(shè)備，該清潔設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)相比具有改進(jìn)的清潔性能，同時(shí)具有小尺寸的吸嘴，使用簡單并且對于用戶而言成本更低。尤其是要提供一種在不需要外部真空源的情況下具有改進(jìn)的清潔性能的清潔設(shè)備，以使得在不限制清潔性能的情況下用于真空源的成本可以被節(jié)省。
[0009]這個(gè)目的通過一種具有吸嘴裝置的用于清潔表面的清潔設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，所述吸嘴裝置包括:
[0010]-可圍繞刷軸轉(zhuǎn)動(dòng)的刷，所述刷被提供有具有尖端部分的刷元件，所述尖端部分用于在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間接觸要被清潔的表面并且轉(zhuǎn)動(dòng)從所述表面拾起灰塵顆粒和/或液體，
[0011]-用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)所述刷轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，
[0012]-包括彈跳表面的彈跳元件，所述彈跳表面被配置為使得在轉(zhuǎn)動(dòng)期間從刷釋放的灰塵顆粒和/或液體被彈回刷，所述彈跳表面與刷間隔開并且基本沿與刷軸平行的方向延伸，以及
[0013]-調(diào)節(jié)裝置，用于根據(jù)設(shè)備的移動(dòng)方向調(diào)節(jié)彈跳元件相對于表面的位置，其中所述調(diào)節(jié)裝置被適配為當(dāng)清潔設(shè)備沿向前的方向移動(dòng)時(shí)將彈跳元件布置在其中彈跳元件具有到所述表面的第一距離dl的第一位置中，在所述向前的方向上彈跳元件從設(shè)備的移動(dòng)方向來看位于刷后面，并且當(dāng)清潔設(shè)備沿相反的向后的方向移動(dòng)時(shí)將彈跳元件布置在其中彈跳元件具有到所述表面的第二距離d2的第二位置中，其中d2大于dl并且等于d3*tan (a),d3是彈跳表面與在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間尖端部分脫離要被清潔的表面的情況下刷的位置之間的距離，并且a是等于或小于20°的角度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，上述目的還通過用于如前所述的清潔設(shè)備中的相應(yīng)的吸嘴裝置來實(shí)現(xiàn)。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中被限定。應(yīng)當(dāng)理解所要求保護(hù)的吸嘴裝置具有與所要求保護(hù)的清潔設(shè)備以及從屬權(quán)利要求中所限定的優(yōu)選實(shí)施例相類似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例。
[0016]本發(fā)明基于提供彈跳元件的思想。該彈跳元件可以是例如由橡膠或塑料制成的彈性元件。該彈跳元件包括彈跳表面，在該彈跳表面處，在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間被刷拾起并從刷釋放的污垢和/或液體顆?？梢员粡椈氐剿⒉⑶冶晦D(zhuǎn)動(dòng)的刷再次變成在空氣中傳播的。按照這種方式，污垢和/或液體顆粒被刷拾起，以鋸齒狀方式在刷與彈跳元件/彈跳表面之間來回彈跳并且在不需要外部真空源的情況下以這種方式被從地板上抬起。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備形成對比，取決于吸嘴的移動(dòng)方向?qū)椞纳鲜稣{(diào)節(jié)允許在不需要額外真空源的情況下在向前行程以及向后行程中非常好地拾起污垢。
[0018]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)一旦刷的尖端部分在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間脫離與表面的接觸，被拾起的污垢和液體就以特定的角度和特定的速度從刷釋放。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)污垢和/或液體相對于表面從刷釋放的這個(gè)釋放角a取決于刷的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、污垢顆粒的大小和屬性以及污垢顆粒進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)刷的方向。換言之，釋放角不僅取決于刷的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和污垢顆粒的屬性，還取決于污垢顆粒順著刷轉(zhuǎn)動(dòng)方向還是逆著刷轉(zhuǎn)動(dòng)方向進(jìn)入刷。這意味著該污垢釋放角a在吸嘴的向前行程和吸嘴的向后行程中是不同的。
[0019]實(shí)驗(yàn)顯示取決于污垢屬性(大小和重量)，當(dāng)污垢順著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入刷時(shí)，污垢顆粒以相對于地板的大約0-25°的角離開刷。與之相比，當(dāng)污垢顆粒逆著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入刷時(shí)，釋放角a在大約10-60°的范圍內(nèi)。這意味著在吸嘴的向前行程和向后行程中，情況是不同的。[0020]為了適應(yīng)這個(gè)效果，調(diào)節(jié)裝置被提供用于根據(jù)設(shè)備的移動(dòng)方向調(diào)節(jié)彈跳元件相對于表面的位置。調(diào)節(jié)裝置被適配為當(dāng)清潔設(shè)備沿向前的方向移動(dòng)時(shí)將彈跳元件布置在其中彈跳元件具有到表面的第一距離dl的第一位置中，在所述向前方向上彈跳元件從設(shè)備的移動(dòng)方向來看位于刷后面。這里的距離dl表示彈跳元件的下表面與要被清潔的表面(地板)之間的垂直距離。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，彈跳元件被布置在刷的側(cè)面，其中污垢和/或液體顆粒從刷釋放。這確保了無論如何被釋放的污垢和/或液體顆粒在從刷釋放之后從彈跳元件上彈起。換言之，這意味著在設(shè)備的上述向前行程中(向前的方向)，污垢順著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)被刷碰到。因而，彈跳元件與表面之間的距離dl需要相當(dāng)小，因?yàn)槲酃赶喈?dāng)平地被釋放(α為大約0-25。) ο
[0022]另一方面，當(dāng)清潔設(shè)備沿相反的向后的方向(其中彈跳元件從設(shè)備的移動(dòng)方向來看位于刷前面)移動(dòng)時(shí)，彈跳元件處于被布置為與表面的距離為d2的第二位置中。距離d2需要足夠大以使污垢和/或液體顆粒進(jìn)入吸嘴以被刷碰到。換言之，需要在彈跳元件的下表面與要被清潔的表面之間形成間隙，該間隙足夠大以使污垢和/或液體顆粒進(jìn)入吸嘴。另一方面，這個(gè)間隙的垂直高度(指與要被清潔的表面垂直的高度)不可以太大，因?yàn)樵谒⑥D(zhuǎn)動(dòng)期間從刷釋放的污垢顆粒因此將被扔出吸嘴，即通過彈跳元件與地板之間的間隙離開吸嘴。
[0023]因此，d2(向后行程)需要大于dl (向前行程)，但是足夠小以確保被釋放的污垢顆粒撞擊彈跳件以產(chǎn)生上述彈跳效果，即污垢顆粒在彈跳元件與刷之間來回彈跳并且以這種方式從地板被抬起。
[0024]由于上述實(shí)驗(yàn)顯示當(dāng)污垢和/或液體顆粒在向后的行程中逆著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入刷時(shí)，釋放角α在10-60°的范圍內(nèi)，所以已發(fā)現(xiàn)在這種情形中將彈跳元件布置為具有到表面的距離d2是一種很好的權(quán)衡，其中d2 = d3*tan(a)，a具有最大值20°。其中，d3表示彈跳元件與刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間尖端部分脫離與表面的接觸的刷的位置之間的距離。換言之，距離d3是與要被清潔的表面平行地測量的，從污垢和/或液體顆粒從刷釋放的點(diǎn)到它們從彈跳表面彈起的第一點(diǎn)的距離。
[0025]要注意針對a的值20°不是隨機(jī)選擇的值。針對a的最大值20°是根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果而得到的。已示出污垢顆粒在上述角度范圍內(nèi)以一種均勻的分布從刷釋放。這意味著在其中污垢顆粒逆著轉(zhuǎn)動(dòng)方向碰到刷的向后行程中，按特定角度被釋放的污垢顆粒的量被均勻分布在上述10-60°的角度范圍上，意味著以相對于表面的60°的角離開刷的污垢的量與以關(guān)于所述表面的10°的角離開刷的污垢的量大致相同。
[0026]因而最大角a =20°導(dǎo)致大約80%的所謂的灰塵拾起率(dpu)，意味著所述表面被釋放了位于其上的污垢的大約80%。當(dāng)然，針對a的更小的值導(dǎo)致更高的dpu。不過，80%的dpu這一值已經(jīng)高于傳統(tǒng)的真空清潔器,例如實(shí)現(xiàn)75%的dpu的在本發(fā)明的【背景技術(shù)】的開始段落中描述過的真空清潔器。記住這些傳統(tǒng)的真空清潔器必須使用外部真空源，而根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備在不需要真空源的情況下具有80%的dpu(只利用在刷與彈跳元件之間的上述彈跳效應(yīng))，這是個(gè)令人驚訝的好結(jié)果。
[0027]減小針對a的最大值提高上述dpu比率，因?yàn)楦鶕?jù)給定的幾何關(guān)系，這也減小d2(彈跳元件與表面之間的間隙，或者換言之，供污垢顆粒再次離開吸嘴殼體的出口間隙)。因而，減小針對α的最大值也減小了已被刷拾起的污垢顆粒再次離開吸嘴殼體而不撞擊彈跳元件以按上述方式被抬起的概率。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，α等于或小于15°，優(yōu)選等于或小于12°，更優(yōu)選在9°到11°的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選等于10°。
[0029]假設(shè)污垢釋放為上述均勻分布，角度α = 15°導(dǎo)致90%的dpu率。角度α =12°甚至導(dǎo)致大約96%的dpu率。大約10°的角度已證實(shí)導(dǎo)致幾乎完全從表面上去除灰塵和污垢(大約100%的dpu率)。
[0030]角度10°源自實(shí)驗(yàn)，其中米粒被用作測試污垢。米粒尤其具有困難的材料屬性，使得利用刷去除相當(dāng)復(fù)雜。然而，已顯示當(dāng)米粒在設(shè)備的向后行程中逆著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入刷時(shí)米粒同樣以大約10°的最小角度離開刷。實(shí)驗(yàn)還顯示這個(gè)最小釋放角不會(huì)隨刷的轉(zhuǎn)動(dòng)速度有太大變化。在實(shí)驗(yàn)期間，當(dāng)刷的轉(zhuǎn)動(dòng)速度在4，000和8，OOOrpm及以上之間變化時(shí)，最小釋放角基本保持不變。因而，當(dāng)選擇α為大致等于10°時(shí)，實(shí)現(xiàn)能夠得到大約100%的dpu的最佳清潔效果。
[0031]換言之，當(dāng)彈跳元件被放置在與表面的距離為d2的地方時(shí)得到最佳的清潔效果，其中d2被選擇為大約是tan(10° )*d3。這個(gè)值指向后行程，而在向前行程中，彈跳元件到表面的距離dl優(yōu)選為比較小，因?yàn)槲酃割w粒在順著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入刷時(shí)以較小的角度離開刷。
[0032]要注意，術(shù)語向前和向后行程或者向前和向后移動(dòng)只是這里用來方便理解的定義。但是，這兩種定義可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下被互換，只要刷與彈跳元件之間的關(guān)系以及它們相對于彼此的位置仍然按以上所定義的即可。在任何情況下，不管是向前還是向后行程，彈跳元件總是需要被布置在刷的其中污垢和/或液體顆粒離開刷的一側(cè)上。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，調(diào)節(jié)裝置被適配為將彈跳元件布置在距離dl為O的第一位置中，其中彈跳元件接觸表面。布置彈跳元件以使得其接觸表面(距離dl =0)使得在其中彈跳元件從設(shè)備的移動(dòng)方向來看位于刷后面的向前行程中也能有盡可能好的清潔效果。
[0034]因?yàn)樵谶@種情況下，污垢被發(fā)現(xiàn)在相對于地板的0°到25°的角度范圍內(nèi)從刷釋放，所以確保了所有的污垢顆粒(也就是與地板平行地被掃出來的污垢顆粒)撞擊彈跳元件，彈回到刷，當(dāng)再次碰到刷元件時(shí)再次在空氣中傳播，并且通過在刷與彈跳表面之間以鋸齒狀方式來回彈跳而按以上所解釋的方式被抬起。
[0035]在距離dl被選擇為O的情況下，彈跳元件可以用作刮刀。彈跳元件可以例如用被附接到清潔設(shè)備的吸嘴殼體的底部的柔性橡膠唇緣來實(shí)現(xiàn)。取決于清潔設(shè)備的移動(dòng)方向，這個(gè)柔性橡膠唇緣被適配為沿其縱向彎曲。
[0036]根據(jù)該實(shí)施例，所述橡膠唇緣優(yōu)選包括至少一個(gè)或多個(gè)樁柱，這些樁柱被布置在橡膠唇緣的下端附近，在此處橡膠唇緣要接觸要被清潔的表面。在該實(shí)施例中，樁柱可以被視為用于調(diào)節(jié)彈跳元件的位置的調(diào)節(jié)裝置。所述至少一個(gè)樁柱被適配為當(dāng)清潔設(shè)備沿上述向后的方向(其中橡膠唇緣從清潔設(shè)備的移動(dòng)方向來看位于刷前面)在表面上移動(dòng)時(shí)，至少部分地將橡膠唇緣從表面上抬起。在這種情況下，橡膠唇緣被抬起，這主要是由于發(fā)生在表面與樁柱之間的自然摩擦，該自然摩擦用作為橡膠唇緣減速并迫使其翻過樁柱的一種制動(dòng)器。因而，刮刀被迫在樁柱上滑動(dòng)，其中橡膠唇緣被樁柱抬起并且在橡膠唇緣與表面之間的空間中出現(xiàn)間隙。彈跳元件/橡膠唇緣與表面之間的上述距離d2可以通過適配樁柱的大小來實(shí)現(xiàn)，以使得樁柱相應(yīng)地將橡膠唇緣抬起到與表面的距離為d2的位置處。在這種情況下，也確保了上述幾何關(guān)系(d2 = d3*tan ( α ))。
[0037]當(dāng)使用上述橡膠唇緣作為彈跳元件時(shí)，當(dāng)清潔設(shè)備沿相反的向前的方向在表面上移動(dòng)時(shí)，所述樁柱脫離與地板的接觸。因而，橡膠唇緣可以自由地在地板上滑動(dòng)并且從而從所述地板上刮擦和收集污垢和/或液體顆粒。
[0038]如上所述，當(dāng)刷元件在它們轉(zhuǎn)動(dòng)期間脫離與地板的接觸時(shí)，在刷元件的尖端部分處出現(xiàn)的加速度使得污垢顆粒自動(dòng)從刷釋放。由于不是所有的污垢顆粒和液滴都可以按上述方式(在刷與彈跳元件之間鋸齒狀地彈跳)直接被抬起，少量的污垢顆粒和/或液滴將被甩回到表面上其中刷元件脫離與表面的接觸的區(qū)域中。這種再次噴濺到表面的效應(yīng)通過彈跳元件克服，該彈跳元件用作刮刀并且通過作為一種刮擦器而收集被再次噴濺的污垢和/或液體。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，調(diào)節(jié)裝置被適配為將彈跳元件布置在具有到表面的第二距離d2的第二位置中，其中d2在0.3到7mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.5到5mm的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選在I到3mm。這個(gè)情況也適用上述向后行程，在所述向后行程中彈跳元件從設(shè)備的移動(dòng)方向看位于刷的前面。
[0040]在這種情況下，彈跳元件與要清潔的表面之間的間隙(d2)需要足夠大以允許大部分污垢顆粒(優(yōu)選為全部污垢顆粒)進(jìn)入吸嘴裝置并碰到刷。要注意所標(biāo)稱的距離范圍也不是隨機(jī)選擇的，而是源自 申請人:的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0041]首先，已顯示通過創(chuàng)建7_的間隙，即使最大的常見污垢顆?？梢砸部梢赃M(jìn)入吸嘴裝置。另一方面，如可以從d3和d2之間的上述幾何關(guān)系(d2 = d3*tan(a))看出，當(dāng)假設(shè)釋放角α保持恒定時(shí)，增加彈跳元件與表面的距離d2也增加彈跳元件與刷的距離d3。不過，刷與彈跳元件之間的距離d3不應(yīng)太大，因?yàn)檫@個(gè)距離受污垢顆粒的動(dòng)能的限制。從刷到彈跳元件，污垢顆粒的動(dòng)能將由于污垢顆粒的空氣阻力而損失。由于應(yīng)當(dāng)留有足夠的能量以從彈跳表面彈回到刷中，所以d3不應(yīng)超過大約3到4cm的值。考慮到對于d3的這個(gè)限制，對于d2的限制導(dǎo)致上述距離范圍。
[0042]大約I到3mm的彈跳元件到表面的距離d2顯示為最佳可能的權(quán)衡結(jié)果，其中大部分污垢顆粒仍然可以進(jìn)入吸嘴并且彈跳元件到刷的距離d3足夠小以建立上述彈跳效應(yīng)，并且從而實(shí)現(xiàn)非常好的清潔效果。
[0043]為了進(jìn)一步改進(jìn)清潔效果，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，彈跳元件的彈跳表面相對于垂直于表面的垂直軸傾斜。換言之，彈跳表面相對于垂直軸傾斜。有了這個(gè)傾斜，彈跳表面不再被布置為與要被清潔的表面(地板)垂直，而是朝上遠(yuǎn)離地板。這使得更容易將從彈跳表面彈起的污垢顆粒抬起，因?yàn)橛捎趶椞砻娴膬A斜，污垢顆粒被自動(dòng)向上反彈。尤其是在污垢顆粒以0°的釋放角度(與地板平行)從刷釋放的情況下，污垢顆粒將以所述傾斜角從彈跳表面彈回，從而被更快速地抬起。
[0044]根據(jù)另一實(shí)施例，吸嘴裝置包括至少部分包圍刷的吸嘴殼體，并且其中彈跳元件被附接到所述殼體。在該布置中，刷至少部分被吸嘴殼體包圍并且至少部分從所述吸嘴殼體的底側(cè)突出來，所述吸嘴殼體的底側(cè)在設(shè)備使用期間面向要被清潔的表面，以使得刷元件在刷的轉(zhuǎn)動(dòng)期間接觸殼體外部的所述表面。[0045]當(dāng)吸嘴在所述表面上被向前移動(dòng)時(shí)，彈跳元件還優(yōu)選被附接到殼體的所述底側(cè)以接觸要被清潔的表面(dl = O)。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，多個(gè)刷元件的線性質(zhì)量密度至少在尖端部分處低于150g/10km，優(yōu)選低于20g/10km。與只被用于去污(所謂的攪動(dòng)器)的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所使用的刷相比，如這里所呈現(xiàn)的具有柔性刷元件的柔軟刷具有從地板拾起水滴的能力。由于優(yōu)選被用作刷元件的柔性微纖維毛，當(dāng)在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間刷元件/微纖維毛接觸地板時(shí)，污垢顆粒和液體可以被從地板拾起。利用刷也能拾起水的能力主要由因?yàn)樗⒃乃x擇的線性質(zhì)量密度而出現(xiàn)的毛細(xì)管和/或其它粘合力而造成的。非常細(xì)的微纖維毛還使得刷對于粗污垢也是開放的。
[0047]要注意所提到的線性質(zhì)量密度(即以克每IOkm為單位的線性質(zhì)量密度)也被表示為Dtex值。上述種類的非常低的Dtex值確保至少在尖端部分處，刷元件足夠柔軟以經(jīng)受彎曲效果并且能夠從要清潔的表面拾起污垢顆粒和液滴。此外，刷元件的磨損和損耗程度看起來是在這個(gè)線性質(zhì)量密度范圍內(nèi)是可接受的。
[0048] 申請人:所做的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)上述范圍內(nèi)的Dtex值看起來是技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的并且利用所述范圍可以獲得很好的清潔效果。不過，實(shí)驗(yàn)顯示清潔效果可以通過應(yīng)用具有更低的Dtex值的上限(例如125、50、20或者甚至是5(以g/10km為單位)的Dtex值)的刷元件來進(jìn)一步改進(jìn)。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)裝置被適配為在刷元件的尖端部分處實(shí)現(xiàn)離心加速度，尤其是在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間刷元件脫離與表面的接觸時(shí)的污垢釋放時(shí)段內(nèi)，該離心加速度為至少3，000m/s2,更優(yōu)選為至少7，000m/s2,并且最優(yōu)選為12，000m/s2。
[0050]要注意，就至少在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間刷元件脫離與表面的接觸時(shí)的污垢釋放時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)在尖端部分處的加速度而言，最小值3，OOOm/s2也被在本發(fā)明的上下文中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果所支持。這些實(shí)驗(yàn)顯示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的清潔性能隨著刷的角速度的提高而提高，所述刷的角速度的提高暗指在轉(zhuǎn)動(dòng)期間刷元件的尖端部分處的加速度的提高。
[0051]當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置被適配為實(shí)現(xiàn)在上述范圍內(nèi)的刷元件的離心加速度時(shí)，在其中刷元件脫離與要被清潔的表面的接觸的時(shí)期，附著于刷元件上的液滴很可能作為液滴霧而被排出。
[0052]將針對柔性刷元件的線性質(zhì)量密度的上述參數(shù)與針對刷元件的尖端的加速度的參數(shù)組合，產(chǎn)生可轉(zhuǎn)動(dòng)刷的最佳清潔性能，其中刷所碰到的幾乎所有污垢顆粒和濺出液體都被刷元件拾起并被驅(qū)趕到吸嘴殼體內(nèi)部的位置處。如以上所解釋的，被驅(qū)趕的污垢和/或液體顆粒被彈跳元件甩起，從彈跳表面彈回到刷，并且按上述鋸齒狀彈跳方式被抬起。
[0053]在刷元件的尖端部分處的線性質(zhì)量密度和離心加速度的好的組合提供針對Dtex值的上限150g/10km以及針對離心加速度的下限3，OOOm/s2。這個(gè)參數(shù)組合顯示允許實(shí)現(xiàn)非常好的清潔效果，其中表面幾乎沒有顆粒并且一下子就變干了。使用這種參數(shù)組合還顯示產(chǎn)生非常好的去污特性。利用刷還能拾起液體/水的能力主要由因?yàn)樗⒃乃x擇的線性質(zhì)量密度和刷被驅(qū)動(dòng)的高驅(qū)動(dòng)速度而出現(xiàn)的毛細(xì)管和/或其它粘合力造成的。
[0054]關(guān)于刷元件的尖端部分處的線性質(zhì)量密度和所實(shí)現(xiàn)的離心加速度的上述參數(shù)的組合不是基于對現(xiàn)有技術(shù)的了解而發(fā)現(xiàn)的?，F(xiàn)有技術(shù)甚至沒有考慮具有被用于清潔表面并且能夠抬起污垢和液體的唯一一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)刷的自主的最佳功能的可能性。[0055]為了在刷元件的尖端部分處實(shí)現(xiàn)上述離心加速度，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)裝置被適配為在設(shè)備操作期間實(shí)現(xiàn)刷的角速度在每分鐘3，000到15，000轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在每分鐘5，000到8，000轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)。 申請人:的實(shí)驗(yàn)顯示當(dāng)刷以至少每分鐘6，000轉(zhuǎn)的角速度被驅(qū)動(dòng)時(shí)可以得到最佳的清潔效果。
[0056]但是，在刷元件的尖端部分處所希望有的加速度不僅取決于角速度，還取決于刷的半徑，相應(yīng)地刷的直徑。因此，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，優(yōu)選當(dāng)刷元件處于完全伸展的狀態(tài)時(shí)，刷的直徑在10到IOOmm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在20到80mm的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選在35到50mm的范圍內(nèi)。當(dāng)刷元件處于完全伸展的狀態(tài)時(shí)，刷元件的長度優(yōu)選在I到20mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在8到12mm的范圍內(nèi)。
[0057]根據(jù)另一實(shí)施例，清潔設(shè)備還包括真空聚合器，用于在被限定在刷與彈跳元件之間的空間中的用于攝取污垢顆粒和液體的吸力區(qū)域中生成負(fù)壓，其中所述真空聚合器所生成的所述負(fù)壓在3到70mbar的范圍內(nèi)，優(yōu)選在4到50mbar的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在5到30mbar的范圍內(nèi)。
[0058]盡管根據(jù)本發(fā)明如上所述真空聚合器不是一定需要的，但是附加的真空聚合器可以進(jìn)一步提高清潔性能。尤其是所謂的再次噴濺所述表面的效應(yīng)可以通過提供這個(gè)真空聚合器而被改善或克服。這會(huì)在下面進(jìn)行解釋。
[0059]當(dāng)刷元件在它們的轉(zhuǎn)動(dòng)期間脫離與地板的接觸時(shí)，在刷元件的尖端部分處出現(xiàn)的加速度使得污垢顆粒和液滴自動(dòng)從刷釋放。由于不是所有的污垢顆粒和液滴都可以按足夠大的釋放角被甩到彈跳元件以按上述彈跳方式被抬起，少量的污垢顆粒和/或液滴將被甩回到所述表面上的其中刷元件脫離與表面的接觸的區(qū)域中。但是，這種再次噴濺到表面的效應(yīng)通過彈跳元件和真空聚合器被克服。彈跳元件通過用作一種刮擦器收集被再次噴濺的液體和污垢，以使得殘余的液體和污垢隨后可以由于所應(yīng)用的負(fù)壓而被攝取，所述負(fù)壓由附加的真空聚合器生成。因此，用作刮刀的彈跳元件確保了殘余液體和污垢在不被真空聚合器攝取的情況下不離開彈跳元件與刷之間的吸力區(qū)域。這個(gè)效應(yīng)主要發(fā)生在設(shè)備在向前方向移動(dòng)時(shí)，其中彈跳元件優(yōu)選地在表面上滑動(dòng)。
[0060]與附加的真空聚合器所生成的上述壓力范圍相比，現(xiàn)有技術(shù)的真空清潔器需要應(yīng)用更高的負(fù)壓以獲得可接受的清潔效果。然而，由于根據(jù)本發(fā)明被使用的上述彈跳效應(yīng)并且由于刷的上述屬性，在上述壓力范圍內(nèi)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)非常好的清潔效果了。因而，也可以使用更小的真空聚合器。這提高了在選擇真空泵方面的自由度。重申一次，要注意甚至不需要真空泵，就能獲得比現(xiàn)有技術(shù)的清潔設(shè)備更好的清潔效果。
[0061]所提出的清潔設(shè)備還可以包括定位裝置，用于將刷軸放置在與要被清潔的表面的距離小于具有完全伸展的刷元件的刷的半徑的地方，以實(shí)現(xiàn)在操作期間接觸所述表面的刷部分的縮進(jìn)，所述縮進(jìn)在刷直徑的2%到12%的范圍內(nèi)。
[0062]結(jié)果，當(dāng)刷與表面接觸時(shí)刷元件被彎曲。因而，一旦在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間刷元件接觸表面，刷元件的樣子就從伸展的樣子變成了彎曲的樣子，并且一旦在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間刷元件脫離與表面的接觸，刷元件的樣子就從彎曲的樣子變成伸展的樣子。
[0063]刷的縮進(jìn)的實(shí)際范圍從與刷元件的完全伸展的狀態(tài)相關(guān)的刷的直徑的2%到12%變化。在實(shí)際情況中，所提到的刷的直徑可以通過進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y量而被確定，例如通過使用工作在刷的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率上的高速照相機(jī)或頻閃儀。[0064]刷元件的形變或者更準(zhǔn)確地說是形變可能發(fā)生的速度也受刷元件的線性質(zhì)量密度的影響。此外，刷元件的線性質(zhì)量密度影響轉(zhuǎn)動(dòng)刷所需要的功率。當(dāng)刷元件的線性質(zhì)量密度比較低時(shí)，柔性相對較高，并且當(dāng)刷元件接觸要被清潔的表面時(shí)用于使刷元件彎曲所需要的功率相對較低。這還意味著在刷元件與表面之間產(chǎn)生的摩擦功率很低，從而對表面的加熱和對表面的關(guān)聯(lián)損害被防止。刷元件的相對較低的線性質(zhì)量密度的其它有利效果為相對較高的耐磨性、相對較小的被鋒利物件等損害的機(jī)率以及即使當(dāng)碰到表面中的大量不均勻性時(shí)仍然按保持接觸的這樣一種方式循著表面的能力。
[0065]當(dāng)刷元件接觸污垢顆?；蛞后w時(shí)，或者在刷相對于表面的縮進(jìn)被設(shè)置的情況下，刷元件被彎曲。一旦粘在其上的污垢顆粒和液體的刷元件脫離與表面的接觸，刷元件就被變直，其中尤其是刷元件的尖端部分以相對較高的加速度被移動(dòng)。結(jié)果，刷元件的尖端部分處的離心加速度被增大。從而，當(dāng)加速力高于粘結(jié)力時(shí)，粘在刷元件上的液滴和污垢顆?？梢哉f是從刷元件被發(fā)射，如以上根據(jù)實(shí)施例所提起的。加速力的值由各種因素決定，包括所提到的形變和線性質(zhì)量密度，并且還由刷被驅(qū)動(dòng)的速度決定。
[0066]在可轉(zhuǎn)動(dòng)刷的清潔功能中起到附加作用的因素是刷元件的封裝密度。當(dāng)封裝密度足夠大時(shí)，毛細(xì)管效應(yīng)可能會(huì)發(fā)生在刷元件之間，這加強(qiáng)了從要被清潔的表面快速去除液體的能力。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，刷元件的封裝密度為每cm2至少30綹刷元件，其中每綹的刷元件的數(shù)目為至少500個(gè)。
[0067]布置成綹的刷元件形成了額外的毛細(xì)管通道，從而增大用于從要被清潔的表面拾起污垢顆粒和液滴的刷的毛細(xì)力。
[0068]如以上所提到的，所提出的清潔設(shè)備具有實(shí)現(xiàn)非常好的清潔效果的能力。這些清潔效果可以通過主動(dòng)弄濕要被清潔的表面而被進(jìn)一步改進(jìn)。這在去污時(shí)尤其有好處。在加強(qiáng)污垢顆粒對刷元件的吸附的過程中所使用的液體可以按各種方式被提供。首先，可轉(zhuǎn)動(dòng)刷和柔性刷元件可以用呈現(xiàn)在要被清潔的表面上的液體打濕。這種液體的示例有水或者水和肥皂的混合物。替代地，可以通過主動(dòng)向刷提供清潔流體體而將液體提供給柔性刷元件，例如通過將液體滲到刷上或者通過將液體注入到刷的空心元件中。
[0069]根據(jù)實(shí)施例，因此優(yōu)選清潔設(shè)備包括用于以低于在刷軸在其中延伸的刷的寬度上每厘米每分鐘6ml的速度向刷提供液體的裝置。似乎不必要使液體的供應(yīng)以更高的速率進(jìn)行，并且上述速率足夠使液體實(shí)現(xiàn)作為針對污垢顆粒的承載/傳送裝置的功能。因而，從要被清潔的表面去除污點(diǎn)的能力可以被大幅改進(jìn)。只使用少量液體的優(yōu)點(diǎn)在于可以處理精細(xì)的表面，甚至是被指明為對諸如水之類的液體敏感的表面。此外，就給定大小的包含要被提供給刷的液體的儲(chǔ)存庫而言，后備時(shí)間更長，即在儲(chǔ)存庫變空并且需要被再次填充之前要花費(fèi)更多的時(shí)間。
[0070]要注意，代替使用有意選擇且主動(dòng)供應(yīng)的液體，也可以使用濺灑的液體，即要從要被清潔的表面去除的液體。例如濺灑的咖啡、牛奶、茶等?？紤]到如下事實(shí)，這是可能的，所述事實(shí)即如之前所提到的刷元件能夠從要被清潔的表面去除液體，并且液體可以在如前所述的離心力的影響下從刷元件處被去除。以上所提到的在位于刷與彈跳元件之間的區(qū)域中再次噴濺所道述表面上的效應(yīng)可以通過彈跳元件來克服，所述彈跳元件通過用作一種刮擦器收集這些被再次噴濺的液體和污垢(在向前行程中)，以使得在使用附加的真空聚合器應(yīng)用負(fù)壓的情況下殘余液體和污垢隨后可以被攝取。因而，所選擇的刷與彈跳元件的組合導(dǎo)致非常好的清潔和干燥效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0071]參考下文中所描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些及其它方面將變得清楚并得到闡明。在附圖中，
[0072]圖1示出了在第一工作位置中的根據(jù)本發(fā)明的清潔設(shè)備的吸嘴裝置的第一實(shí)施例的示意性橫截面；
[0073]圖2示出了在第二工作位置中的圖1中所示的吸嘴裝置的第一實(shí)施例的示意性橫截面；
[0074]圖3示出了在第一工作位置中的根據(jù)本發(fā)明的清潔設(shè)備的吸嘴裝置的第二實(shí)施例的示意性橫截面；
[0075]圖4示出了在第二工作位置中的圖3中所示的吸嘴裝置的第二實(shí)施例的示意性橫截面；
[0076]圖5示出了圖示了不同工作位置的根據(jù)本發(fā)明的清潔設(shè)備的吸嘴裝置的第三實(shí)施例的示意性橫截面；
[0077]圖6圖示了在第二工作位置中的根據(jù)本發(fā)明被用于收集污垢和/或液體的彈跳效果;
[0078]圖7圖示了在第一工作位置中的根據(jù)本發(fā)明被用于收集污垢和/或液體的彈跳效果;
[0079]圖8圖示了使用根據(jù)另一實(shí)施例的彈跳元件的根據(jù)本發(fā)明被用于收集污垢和/或液體的彈跳效果；
[0080]圖9A示意性地圖示了在第二工作位置中的根據(jù)本發(fā)明的從刷釋放污垢的情況，而圖9B和9C示出了包括針對不同污垢顆粒的相應(yīng)的測量結(jié)果的圖；
[0081]圖1OA示意性地圖示了在第一工作位置中的根據(jù)本發(fā)明的從刷釋放污垢的情況，而圖1OB示出了包括相應(yīng)的測量結(jié)果的圖；
[0082]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的清潔設(shè)備整體的示意性橫截面；
[0083]圖12示出了清潔設(shè)備的刷的實(shí)施例的示意性橫截面；
[0084]圖13示出了用于圖示所述刷的角速度與所述刷的自清潔能力之間的關(guān)系的圖；以及
[0085]圖14示出了用于圖示所述刷的離心加速度與所述刷的自清潔能力之間的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0086]圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的清潔設(shè)備100的吸嘴裝置10的第一實(shí)施例的示意性橫截面。在圖1中，吸嘴裝置10被顯示在第一工作位置中，而在圖2中，吸嘴裝置10被顯示在第二工作位置中。吸嘴裝置10包括可繞刷軸14轉(zhuǎn)動(dòng)的刷12。所述刷12被提供有優(yōu)選用細(xì)的微纖維毛實(shí)現(xiàn)的柔性刷元件16。柔性刷元件16包括尖端部分18，該尖端部分18被適配為在刷12轉(zhuǎn)動(dòng)期間接觸要被清潔的表面20并且在刷元件16接觸表面20時(shí)的拾起時(shí)段中從所述表面20拾起污垢顆粒22和/或液體24。[0087]大多數(shù)刷元件16的線性質(zhì)量密度至少在它們的尖端部分18處優(yōu)選地被選擇為低于150g/10km。此外，吸嘴裝置10包括用于沿預(yù)定的轉(zhuǎn)動(dòng)方向26驅(qū)動(dòng)刷12的驅(qū)動(dòng)裝置，例如馬達(dá)(未被示出)。所述驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)選地被適配為在刷元件16的尖端部分18處實(shí)現(xiàn)離心加速度，該離心加速度具體而言在刷12轉(zhuǎn)動(dòng)期間刷元件16脫離與表面20的接觸時(shí)的污垢釋放期間為至少3，OOOm/s2。
[0088]刷12至少部分被吸嘴殼體28圍住。吸嘴殼體28內(nèi)的刷12的布置優(yōu)選地被選擇以使得刷12至少部分從吸嘴殼體28的底側(cè)30突出來，所述吸嘴殼體28的底側(cè)30在設(shè)備100的使用期間面向要被清潔的表面20。
[0089]吸嘴殼體28的所述底側(cè)30還附接有彈跳元件32。所述彈跳元件32與刷12間隔開并且基本與刷軸14平行地延伸。吸嘴殼體28、彈跳元件32和刷12 —起限定位于吸嘴殼體28內(nèi)的吸力區(qū)域34。要注意吸力區(qū)域34在本發(fā)明中的意思不僅指刷12、彈跳元件32和吸嘴殼體28之間的區(qū)域，還指對于其中刷元件16在吸嘴殼體內(nèi)部的刷12的轉(zhuǎn)動(dòng)期間在刷元件16之間的空間，并且吸力區(qū)域34也指被限定在彈跳元件32與刷12之間的區(qū)域。后一種區(qū)域在下面也被表示為開放在吸力區(qū)域34中的吸力入口 36。
[0090]此外，還要注意術(shù)語“吸力區(qū)域”意圖表示其中污垢和/或液體顆粒22，24從表面20被收集和拾起的區(qū)域。這不一定表示吸力/負(fù)壓在該區(qū)域34，36中被創(chuàng)建。
[0091]本發(fā)明的中心工作原理在圖6和圖7中被示意性地圖示。在這些圖中，彈跳元件32的兩個(gè)位置被圖示，這些位置根據(jù)設(shè)備100的移動(dòng)方向40而改變。當(dāng)清潔設(shè)備100在向前方向上移動(dòng)時(shí)(如圖6中所示)，其中彈跳元件32從移動(dòng)的方向40來看位于刷12后面，彈跳元件具有到表面20的距離dl。距離dl優(yōu)選地被選擇為O。換言之，在這種情況下，彈跳元件32接觸表面20。與之相對比，當(dāng)清潔設(shè)備100沿相反的向后的方向移動(dòng)時(shí)(如圖7中所示)，其中彈跳元件從設(shè)備100的移動(dòng)方向40來看位于刷12的前面，彈跳元件32具有到表面的距離d2。距離d2需要足夠大以使得污垢22顆粒進(jìn)入吸嘴10從而被刷12碰到。
[0092]要注意的是圖6中所示的情形與圖2中所示的情形相對應(yīng)(被表示為向前行程)，而圖7中所示的情形與圖1中所示的情形相對應(yīng)(被表示為向后行程)。唯一的區(qū)別在于彈跳元件32和刷12的位置是鏡像反轉(zhuǎn)的。不過，彈跳元件32和刷12相對于彼此的位置仍然是一樣的。在每種情況下，彈跳元件32都被布置在刷12的側(cè)面，其中污垢和/或液體顆粒22，24在被刷元件16碰到之后離開刷。
[0093]彈跳元件32包括彈跳表面33，在彈跳表面33處，在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間被刷12拾起并被刷12釋放的污垢顆粒22可以被反彈回到刷12并且通過轉(zhuǎn)動(dòng)的刷12使得其再次在空氣中傳播。按照這種方式，污垢顆粒22被刷12拾起，以鋸齒狀方式在刷12與彈跳表面33之間來回彈跳，并且以這種方式被抬離地板20，而不需要外部真空源。
[0094]所描述的鋸齒狀抬離方式源于污垢顆粒22在彈跳表面33處被反射這一事實(shí)，其中在彈跳表面33處,入射角等于出射角，使得污垢顆粒22在彈跳表面33上被反彈時(shí)自動(dòng)地相對向上移動(dòng)。由于在此位置處朝上的刷12的轉(zhuǎn)動(dòng)，從彈跳表面33被彈回之后再次撞擊刷元件16將污垢顆粒22進(jìn)一步向上移動(dòng)。在撞擊彈跳表面33和刷12數(shù)次之后，污垢顆粒22沿向上的方向被自動(dòng)抬離地板20，而不需要額外的真空源。在地板20上面的吸嘴10內(nèi)的任意位置處，灰塵簸箕(未示出)可以被布置在靠近刷12的地方或者在刷12的一側(cè)以收集被抬起的灰塵22。[0095]為了收到良好的滑行效果并且只產(chǎn)生很小的刮擦負(fù)荷，彈跳元件32優(yōu)選地由柔性橡膠制成。
[0096]彈跳元件32根據(jù)移動(dòng)方向40被布置在不同位置處的原因在于實(shí)驗(yàn)顯示污垢顆粒22從刷12被釋放時(shí)相對于表面20的釋放角α不僅取決于刷12的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和污垢顆粒22的屬性，還取決于污垢顆粒22是順著刷轉(zhuǎn)動(dòng)的方向(如圖6中所示)還是逆著刷轉(zhuǎn)動(dòng)的方向(如圖7中所示)進(jìn)入刷12的。這意味著污垢釋放角α在吸嘴10的向前行程中(圖2和圖6)與吸嘴10的向后行程中是不同的(圖1和圖7)。這個(gè)現(xiàn)象也可以通過對比顯示向前行程中的情形的圖9Α和顯示向后行程中的相同情形的圖1OA看出來。
[0097]相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在圖9B、9C和IOB中。這些圖中圖示的曲線圖顯示了釋放角α與刷12被驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的依賴關(guān)系。圖9Β和IOB顯示了針對被用作測試污垢的米粒的這一關(guān)系，而圖9C顯示了針對用作測試污垢的糖的相應(yīng)的關(guān)系。這些圖中的上方的曲線圖顯示了釋放角α的上限。而下方的曲線圖顯示了釋放角α的下限。
[0098]可以看出當(dāng)污垢顆粒22順著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入刷12時(shí)(參見圖9)，污垢顆粒22按范圍在0-25°之間的釋放角α (至少對于米粒而言)從刷12被釋放。另一方面，當(dāng)污垢顆粒22逆著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入刷12時(shí)(參見圖10)，釋放角α被發(fā)現(xiàn)在10°與大約60°之間變化。尤其是在圖10中所示的第二種情況下，釋放角α的范圍在刷12的不同的被測試轉(zhuǎn)動(dòng)速度范圍上基本是不變的。換言之，這意味著釋放角α的范圍或多或少獨(dú)立于刷12被驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，在刷12在吸嘴10的向后行程中逆著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)碰到污垢顆粒22的情況下。這種獨(dú)立性至少應(yīng)用在該實(shí)例中已被測試的4，000和8，OOOrpm的范圍內(nèi)。
[0099]所提出的設(shè)備通過根據(jù)吸嘴10的移動(dòng)方向40調(diào)節(jié)彈跳元件32的位置而考慮這些不同的情形。因此，彈跳元件32在污垢顆粒22順著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入刷12時(shí)的向前行程中優(yōu)選地被布置在與表面20的距離dl為O的位置處。這意味著其在向前行程中關(guān)閉吸力入口 36，以使得沒有污垢顆粒22在不在彈跳表面33與刷12之間來回彈跳并以這種方式從表面20抬起的情況下離開吸力區(qū)域34。即使在污垢顆粒22以0°的角度α從刷12釋放的情況下(與表面20平行)，它將從彈跳表面33上彈起并且因而被甩回刷12。以這種方式被甩回刷12的顆粒逆著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)碰到刷12，使得發(fā)生與針對向后的行程所描述的情形類似的情形。所得到的釋放角α因而將更大，使得污垢顆粒22可以按上述鋸齒狀方式被抬起。
[0100]另一方面，由于上述實(shí)驗(yàn)顯示當(dāng)污垢顆粒22在向后的行程中逆著刷的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入刷12時(shí)，釋放角α在10-60°的范圍內(nèi)，所以已發(fā)現(xiàn)在該情形中布置彈跳元件32具有到表面的距離d2是一種很好的權(quán)衡，其中d2 = d3*tan(a )，a具有最大值20°。
[0101]距離d3表示刷12與彈跳元件32之間的距離。該距離是從在刷轉(zhuǎn)動(dòng)期間刷元件16的尖端部分18脫離與表面20的接觸的點(diǎn)開始被測量的，因?yàn)檫@是污垢和/或液體顆粒22，24通常從刷12被釋放的點(diǎn)。在該過程中，刷元件16大致用作一種用于捕獲和拖動(dòng)顆粒22，24的鞭笞，該鞭笞被強(qiáng)制閉合并且能夠基于與帶式制動(dòng)器的功能相當(dāng)?shù)墓δ鼙３衷陬w粒22，24上。一旦刷元件16脫離與地板20的接觸，在刷元件16的尖端部分18處出現(xiàn)的加速度立即增大，因此使得污垢顆粒22和液滴24自動(dòng)從刷12被釋放。
[0102]針對a的上述最大值20°被選擇為權(quán)衡的值，這已經(jīng)在本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中的第5到7頁被詳細(xì)說明過。下面只簡短地對此進(jìn)行重復(fù)。由于出現(xiàn)在向后行程中的最小角α被顯示為大約10° (參見圖10Β)，所以如果彈跳元件32被布置在與表面20的距離為d2 = d3*tan(10° )的位置處，則大致上所有的污垢顆粒彈離彈跳表面33。利用上述彈跳技術(shù)，這將導(dǎo)致大約100%的灰塵拾起率(dpu)。不過，彈跳元件32的下表面與要被清潔的表面20之間的間距不應(yīng)當(dāng)太小。否則，在向后行程中，較大的污垢顆粒22不能進(jìn)入吸力入口 36。因而，d2應(yīng)當(dāng)在0.3到7mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.5到5mm的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選在I到3mm的范圍內(nèi)。
[0103]針對d2的上述幾何關(guān)系還依賴d3。刷12與彈跳元件33之間的距離d3反而不應(yīng)當(dāng)太大，因?yàn)檫@個(gè)距離d3受污垢顆粒22的動(dòng)能的限制。換言之，當(dāng)距離d3變得太大時(shí)，污垢顆粒22將不能到達(dá)彈跳元件33，相應(yīng)地被反彈回到刷12。從刷12行進(jìn)到彈跳元件32，污垢顆粒22的動(dòng)能將由于污垢顆粒22的空氣阻力而損失。由于應(yīng)當(dāng)留有足夠的能量以從彈跳表面33彈回到刷12中，所以d3不應(yīng)超過大約3到4cm的值。
[0104]當(dāng)選擇d2等于或小于d3*tan(20° )時(shí)，對于d2和d3的上述限制可以用很好的方式被滿足。如果d2被設(shè)置為正好等于d3*tan(20° )，則顯示得到大約80%的dpu，這與只利用刷和真空源的組合并且從而得到75%的dpu的現(xiàn)有技術(shù)相比仍然是更好的清潔效果。記住在本實(shí)例中，這個(gè)高dpu是在不用真空源的情況下所達(dá)到的(只利用所提出的彈跳技術(shù))，這是個(gè)更加異乎尋常的結(jié)果。角度α =20°仍然得到大約80%的dpu的原因在于在設(shè)備100的向后行程中污垢顆粒22在上述角度范圍10°到60°內(nèi)以基本平均的分布從刷12被釋放。這意味著與以相對于表面20的60°的角離開刷12的污垢顆粒22的量與以相對于表面20的10°的角或者以10°到60°之間的任意角度離開刷12的污垢顆粒22的量近似相同。因而針對α的最大角度20°是一種很好的權(quán)衡值，根據(jù)該角度得到相當(dāng)好的dpu，并且使得能夠滿足針對d2和d3的上述所想要的絕對距離值。當(dāng)然，針對α的更小的角度甚至導(dǎo)致更高的dpu比率。
[0105]用于根據(jù)移動(dòng)方向40調(diào)節(jié)彈跳元件32的位置的調(diào)節(jié)裝置35可以用很多方式實(shí)現(xiàn)。在圖1到4中所示的實(shí)施例中，其通過引導(dǎo)器35來實(shí)現(xiàn)，其中彈跳元件32被引導(dǎo)并且可以根據(jù)設(shè)備100的移動(dòng)方向40被垂直地上下移動(dòng)。不過，這不是調(diào)節(jié)彈跳元件32的唯
種可能的方式。
[0106]如圖5中所示，調(diào)節(jié)裝置也可以通過傾斜整個(gè)吸嘴裝置10 (如箭頭37所示)以調(diào)節(jié)彈跳元件32關(guān)于表面20的位置來實(shí)現(xiàn)。這個(gè)傾斜可以例如通過繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)吸嘴殼體28來實(shí)現(xiàn)。為了不在轉(zhuǎn)動(dòng)吸嘴殼體28時(shí)抬起刷12，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸優(yōu)選地與刷軸14落在一起。為了轉(zhuǎn)動(dòng)吸嘴殼體28，輪子(未被示出)可以使用。這些輪子中的至少一個(gè)輪子的軸可以通過任意種類的機(jī)械機(jī)制關(guān)于表面20被抬起。通過以這種方式傾斜吸嘴殼體28，彈跳元件32的位置(彈跳元件到表面的距離d2)也被自動(dòng)適配(參見圖5)。只要距離d2按上述方式被適配以確保取決于設(shè)備100的向前和向后行程的彈跳效果，調(diào)節(jié)裝置35因而可以按很多種方式來實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)彈跳元件32的位置d2的另一種可能方式是將彈跳元件32實(shí)現(xiàn)為一種刮刀元件(柔性橡膠唇緣)，該刮刀元件在表面20上向前滑動(dòng)，并且被布置在橡膠唇緣的下側(cè)上的樁柱抬起以在設(shè)備被向后移動(dòng)時(shí)使其彈起并被抬到上述距離d2處。這已經(jīng)在
【發(fā)明內(nèi)容】
中的第6頁上被解釋過。
[0107]上述彈跳效應(yīng)的進(jìn)一步的改進(jìn)在圖8中被示出。根據(jù)該實(shí)施例，彈跳元件32的彈跳表面33關(guān)于與表面20垂直的垂直軸被傾斜角度β。彈跳表面33因而被傾斜。有了這個(gè)傾斜，彈跳表面33不再如之前的附圖中所顯示的那樣被布置為與要被清潔的表面20 (地板)垂直，而是朝上遠(yuǎn)離地板20。這使得更容易將從彈跳表面33彈起的污垢顆粒22抬起，因?yàn)橛捎趶椞砻?3的傾斜，污垢顆粒22被自動(dòng)向上反射。尤其是在污垢顆粒22以0°的釋放角度(與地板平行)從刷12被釋放的情況下，污垢顆粒22將以傾斜角β從彈跳表面33彈回，從而被更快速地抬起。這種改進(jìn)在向前行程中具有特別有利的效果，其中污垢顆粒22以平直的方式(參見圖9)從刷釋放。
[0108]如圖示了本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖3和圖4中所示，額外的真空聚合器38可以被提供，該真空聚合器在這些圖中只按示意性的方式被顯示。真空聚合器在吸力區(qū)域34中生成負(fù)壓，用于攝取已被刷12和彈跳元件32碰到并收集的污垢顆粒22和液體24。要注意所述真空聚合器38不是一定需要的。不過，額外應(yīng)用的負(fù)壓可以進(jìn)一步提高設(shè)備100的清潔性能。尤其是從刷12被再次濺灑到表面20上并且未從彈跳元件33上彈起的顆粒22在這種情況下也可以被攝取。
[0109]真空聚合器38在吸力區(qū)域34內(nèi)生成的負(fù)壓優(yōu)選在3與70mbar之間變化,更優(yōu)選在4與50mbar之間變化,最優(yōu)選在5與30mbar之間變化。這個(gè)負(fù)壓與應(yīng)用大約70mbar的負(fù)壓的常規(guī)真空清潔器相比是非常低的。但是，由于上述彈跳技術(shù)，在上述壓力范圍內(nèi)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)非常好的清潔效果了。因而，也可以使用更小的真空聚合器38。這提高了在選擇真空泵方面的自由度。
[0110]示出了吸嘴裝置10的第二實(shí)施例的圖3和圖4還圖示了彈跳元件32和刷12的位置與第一實(shí)施例(被顯示在圖1和圖2中)相比可以互換而并不脫離本發(fā)明的范圍。在這種情況下，彈跳元件32相對于刷軸14被布置在吸嘴殼體28的另一側(cè)。在這種情況下，當(dāng)如圖3中所示吸嘴10沿方向40移動(dòng)時(shí)，其中彈跳元件32從移動(dòng)方向40來看位于刷12的前面(被表示為向后行程)，彈跳元件32必須被布置在與地板20的距離為d2的地方。否則，液體24和污垢顆粒22又將不能進(jìn)入吸力區(qū)域34，相應(yīng)地進(jìn)入吸力入口 36。
[0111]另一方面，當(dāng)如圖4中所示吸嘴10根據(jù)該實(shí)施例在所謂的向前行程中移動(dòng)時(shí)，其中刷12從移動(dòng)方向40來看位于彈跳元件32的前面并且首先碰到污垢和液體顆粒22，24，彈跳元件32需要在其閉合位置中，相應(yīng)地被布置在與地板的距離為dl的地方(dl優(yōu)選為等于O)。在這種情況下，彈跳元件32用作在表面20上滑動(dòng)并收集表面20上的殘余污垢和液體顆粒22，24的刮刀或刮擦器。
[0112]通過對比圖1和2中所示的第一實(shí)施例與圖3和4中所示的第二實(shí)施例，注意到裝置的其余方面(即刷12)以及吸嘴殼體28的屬性保持相同。刷12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向26也保持相同，因?yàn)樗?2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向26需要被引導(dǎo)以使得刷元件16在還布置有彈跳元件32的吸嘴殼體28的那一側(cè)上進(jìn)入吸嘴殼體28。換言之，彈跳元件32被布置在刷12的那一側(cè)上，其中污垢和/或液體顆粒22，24從刷12被釋放。否則，這將不能實(shí)現(xiàn)刷12與彈跳元件32的上述相互作用。
[0113]刷12的屬性也可以保持相同。清潔效果可以通過應(yīng)用上述關(guān)于刷元件16的線性質(zhì)量密度的參數(shù)以及通過實(shí)現(xiàn)在刷元件16的尖端部分18處的上述范圍內(nèi)的離心加速度而被進(jìn)一步改進(jìn)。盡管彈跳技術(shù)可以利用不同種類的刷來實(shí)現(xiàn)，刷12的屬性以及刷12被驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度還是在下文中被呈現(xiàn)。刷12優(yōu)選具有在20到80mm范圍內(nèi)的直徑，并且驅(qū)動(dòng)裝置能夠以至少為3，000轉(zhuǎn)每分鐘的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)刷12，優(yōu)選地以大約6，OOOrpm以上的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)刷12。刷12的寬度(即刷12在刷12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸14延伸的方向上的尺寸)可以例如在25cm的量級。
[0114]在刷12的核心元件52的外表面上，綹54被設(shè)置。每個(gè)綹54包括數(shù)百個(gè)纖維元件，被稱為刷元件16。例如，刷元件16由直徑在大約10微米量級并且具有低于150g/10km的Dtex值的聚酯纖維或尼龍制成。刷元件16的封裝密度可以為在刷12的核心元件52的外表面上每cm2至少30個(gè)綹54。
[0115]刷元件16也可以雜亂地布置，即不具有固定的相互間距。此外，提到刷元件16的外表面56可以是不均勻的，這增強(qiáng)了刷元件16捕獲液滴24和污垢顆粒22的能力。具體而言，刷元件16可以是所謂的微纖維，該微纖維不具有平滑且大致為圓形的周長，而是具有帶有缺口和凹槽的凸凹不齊且大致為星狀的周長。刷元件16不需要是相同的，但是優(yōu)選刷12的全部刷元件16的大部分的線性質(zhì)量密度滿足至少在尖端部分18處低于150g/10km的要求。
[0116]借助于轉(zhuǎn)動(dòng)刷12，具體而言借助于轉(zhuǎn)動(dòng)刷12的刷元件16，污垢顆粒22和液體24被從表面20拾起，并且在刷12與彈跳表面33之間以上述鋸齒狀彈跳方式被傳送到清潔設(shè)備100內(nèi)部的收集位置處。當(dāng)刷元件16在轉(zhuǎn)動(dòng)期間脫離與地板20的接觸時(shí)，在刷元件16的尖端部分18處出現(xiàn)的加速度使得污垢顆粒22和液滴24自動(dòng)從刷12被釋放。然后，大部分顆粒從彈跳元件32的彈跳表面33彈起。由于不是剛好全部污垢顆粒22和液滴24撞擊彈跳表面33并且按上述方式被抬起或者可以直接被真空聚合器38攝取(在提供額外的真空聚合器38的情況下)，少量的污垢和液體將被甩回到表面20上的其中刷元件16脫離與表面20的接觸的區(qū)域中。不過，這種再次噴濺表面20的效應(yīng)可以通過彈跳元件32來克月艮，所述彈跳元件32通過在向前行程中用作一種刮擦器來收集這些被再次噴濺的液體和污垢，以使得殘余液體24和污垢22隨后可以因?yàn)樗鶓?yīng)用的負(fù)壓而被攝取。液體24和污垢22因此不會(huì)在沒有被向上彈起或被攝取的情況下再次離開吸力區(qū)域34。
[0117]由于所選擇的技術(shù)參數(shù)，刷元件16具有在表面20上的輕柔的刮擦效果，這有助于抵消液體24和污垢顆粒22對表面20的粘合。
[0118]當(dāng)刷12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刷元件16在表面20上的移動(dòng)一直持續(xù)到接觸最終失去的時(shí)刻。當(dāng)不再存在接觸情況時(shí)，在作為刷12的轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果而作用在刷元件16上的離心力的影響下，刷元件16被使得采用初始的伸展?fàn)顟B(tài)。當(dāng)有要求再次采用伸展的狀態(tài)而刷元件16被彎曲時(shí)，附加的伸展加速度出現(xiàn)在刷元件16的尖端部分18處，其中刷元件16從彎曲狀態(tài)揮動(dòng)為伸展?fàn)顟B(tài)，其中刷元件16的移動(dòng)可與被揮動(dòng)的鞭笞相比。刷元件16已基本采用伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)在尖端部分18處的加速度優(yōu)選滿足至少為3，000m/sec2的要求。
[0119]在所描述的移動(dòng)期間，在作用在刷元件16的尖端部分18處的力的影響下，大量的污垢顆粒22和液體24被排離刷元件16，因?yàn)檫@些力遠(yuǎn)高于粘接力。因而，液體24和污垢顆粒22被迫使沿去往彈跳元件32的方向飛離。
[0120]在加速度的影響下，液體24可以以小液滴的形式被排離。這對于諸如由用作可轉(zhuǎn)動(dòng)的空氣-污垢分離器的真空風(fēng)扇聚合器38 (具體而言為真空聚合器38的離心風(fēng)扇)執(zhí)行的進(jìn)一步的分離過程而言是有利的。注意諸如由離心風(fēng)扇所施加的力之類的吸力在借助于刷元件16拾起液體和污垢的上述過程中不發(fā)揮作用。但是，這些吸力可以被用于拾起沒有通過所提出的彈跳技術(shù)而被抬起的污垢和液體。[0121]除了之前所描述的每個(gè)刷元件16的功能以外，有助于拾起污垢顆粒22和液體24的過程的另一效應(yīng)可能發(fā)生，即刷元件16之間的毛細(xì)管效應(yīng)。就這方面而言，具有刷元件16的刷12與被蘸有大量涂料的刷12可相比，其中涂料基于毛細(xì)力而被刷12吸收。
[0122]從之前的描述看出根據(jù)本發(fā)明的刷12優(yōu)選具有以下屬性:
[0123]-具有柔性刷元件16的柔軟綹54將在刷12轉(zhuǎn)一圈的無接觸部分期間在離心力的作用下伸直；
[0124]-在刷12與要被清潔的表面20之間可能存在完美的貼合，因?yàn)槿彳浘^54每當(dāng)接觸表面20時(shí)都將彎曲，并且只要有可能即在離心力的影響下被伸直；
[0125]-由于足夠高的加速力，刷12經(jīng)常自我清潔，確保了恒定的清潔效果；
[0126]-因?yàn)榫^54的非常低的彎曲剛度，表面20與刷12之間的發(fā)熱最??；
[0127]-基于液體24被綹54拾起而不是像很多傳統(tǒng)設(shè)備中那樣由空氣流拾起這一事實(shí)，即使表面20中存在折痕或凹陷，也可以實(shí)現(xiàn)從表面20非常均勻地拾起液體以及非常均勻的總體清潔效果；并且
[0128]-借助于綹54，污垢22以一種輕柔但有效的方式從表面20上被去除，其中基于刷元件16的低剛度可以實(shí)現(xiàn)對能量的最高效的使用。
[0129]基于相對較低的線性質(zhì)量密度的值，也可以使得刷元件16具有非常低的彎曲剛度，并且當(dāng)封裝在綹54中時(shí)，不能夠保持它們原始的形狀。在傳統(tǒng)刷中，刷元件一被釋放就彈回。然而，所提到的具有非常低的彎曲剛度的刷元件16不會(huì)那樣，因?yàn)閺椥粤μ∈沟盟鼈儾荒艹^存在于各個(gè)刷元件16之間的內(nèi)部摩擦力。因而，綹54在形變之后將保持被弄皺，并且只在刷12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)伸直。
[0130]與包括用于接觸要被清潔的表面的硬刷的傳統(tǒng)設(shè)備相比，由于本發(fā)明的工作原理，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例優(yōu)選被使用的刷12能夠?qū)崿F(xiàn)好得多的清潔效果，根據(jù)本發(fā)明的工作原理，刷元件16被用于拾起液體24和污垢22并將液體24和污垢22帶離要被清潔的表面20，其中液體24和污垢22在下一輪再次接觸表面20之前被刷元件16甩開。
[0131]作為刷12被要被清潔的表面20縮進(jìn)這一事實(shí)的結(jié)果，刷12用作一種齒輪泵，該齒輪泵將空氣從吸嘴殼體28的內(nèi)部泵到其外部。這是一種不利效應(yīng)，因?yàn)槲酃割w粒22被吹走并且液滴24被形成在刷12夠不到的位置處并且可能在清潔過程期間沒有預(yù)期到的時(shí)刻落下來。
[0132]為了補(bǔ)償所提到的泵效應(yīng)，提議包括用于在刷12接觸表面20的區(qū)域中產(chǎn)生空氣流，該空氣流被用于補(bǔ)償刷12所產(chǎn)生的空氣流。
[0133]這些裝置可以用各種方式來實(shí)現(xiàn)。第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式被顯示在圖1和2中所示的第一實(shí)施例中，其中小開口 58被布置在吸嘴殼體28與刷12之間在刷12轉(zhuǎn)動(dòng)期間刷元件16離開吸嘴殼體28的位置處。這個(gè)開口 58實(shí)現(xiàn)到吸力區(qū)域34的另一吸力入口 60，所述吸力區(qū)域在其中刷元件16首先接觸表面20的區(qū)域中應(yīng)用負(fù)壓。這個(gè)負(fù)壓產(chǎn)生空氣流以抵消使用期間由于刷12的轉(zhuǎn)動(dòng)而在刷12前面產(chǎn)生的不想要的動(dòng)蕩空氣流。
[0134]抵制刷12前面的不想要的動(dòng)蕩空氣流的第二種可能是為刷12裝配被成排布置在刷12上的成行的綹54的刷元件16，以使得需要的吸力功率將大幅減少。
[0135]此外，可以使用偏導(dǎo)器62，用于在從轉(zhuǎn)動(dòng)方向26來看刷12接觸表面20之前的位置處縮進(jìn)刷12，這在被顯示在圖3和4中的第二實(shí)施例中被示例性地示出。偏導(dǎo)器62具有通過偏轉(zhuǎn)刷元件16 —起按壓刷元件16的功能。以這種方式，存在于刷元件16之間的空間中的空氣被推出到所述空間以外。當(dāng)刷元件16在離開偏導(dǎo)器62之后又被移離彼此時(shí)，刷元件16之間的空間增大以使得空氣將被吸入刷12中，其中吸入污垢22和液體顆粒24的負(fù)壓被產(chǎn)生。這再次補(bǔ)償了轉(zhuǎn)動(dòng)刷12所產(chǎn)生的空氣流。所提到的偏導(dǎo)器的示例被發(fā)現(xiàn)在都在 申請人:名下的兩篇文件PCT/IB2009/054333和PCT/IB2009/054334中。
[0136]需要被補(bǔ)償?shù)目諝饬骺梢岳靡韵碌仁絹碛?jì)算:
[0137]Φε = Ji 村轉(zhuǎn)撲* (D*I_I2)
[0138]其中:
[0139]Φ。=需要被補(bǔ)償?shù)目諝饬?m3/s)
[0140]f =刷頻率(Hz)
[0141]W=刷 12 的寬度(m)
[0142]F=刷補(bǔ)償因子(_)
[0143]D =刷 12 的直徑(m)
[0144]I =刷12被表面20的縮進(jìn)(m)
[0145]在實(shí)際的示例中，f= 133Hz,ff = 0.25m,D = 0.044m 并且 1 = 0.003m。就刷補(bǔ)償因子而言，注意該因子基于利用具有上述特征的刷的實(shí)驗(yàn)而被確定，并且被發(fā)現(xiàn)為0.4。利用所提到的值，以下補(bǔ)償流被發(fā)現(xiàn):
[0146]Φε = Ji *133*0.25*0.4* (0.044*0.00 3-0.00 32) = 0.005015m3/s
[0147]因而，在該示例中，包括大約每秒5升的補(bǔ)償空氣流是有利的。這樣的空氣流在實(shí)踐中可以利用以上示例性地提到的可能的實(shí)現(xiàn)方式中的一個(gè)被很好地實(shí)現(xiàn)，使得刷12的不利的泵效應(yīng)可以實(shí)際地被去除。
[0148]圖11提供了根據(jù)本發(fā)明的清潔設(shè)備100的整體的視圖。根據(jù)該示意性布置，清潔設(shè)備100包括吸嘴殼體28，其中刷12被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在刷軸14上?？梢员粚?shí)現(xiàn)為諸如電動(dòng)馬達(dá)(未被示出)之類的常規(guī)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)裝置為了驅(qū)動(dòng)刷12轉(zhuǎn)動(dòng)的目的而優(yōu)選被連接到或者甚至是位于刷軸14上。注意馬達(dá)也可以位于清潔設(shè)備100內(nèi)的任何其它合適的位置處。
[0149]在吸嘴殼體28中，諸如輪子之類的裝置(未被示出)被布置用于將刷12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸14保持在與要被清潔的表面20的預(yù)定距離處，其中該距離被選擇以使得刷12被縮進(jìn)。優(yōu)選地，縮進(jìn)的范圍為與刷元件16的完全伸直的狀態(tài)相關(guān)的刷12的直徑的2%到12%。因而，當(dāng)直徑在50mm的量級時(shí)，縮進(jìn)的范圍可以從I到6mm。調(diào)節(jié)這些輪子還可以根據(jù)移動(dòng)方向40傾斜吸嘴10以調(diào)節(jié)彈跳元件32的位置，這在上面已參考圖5解釋過。
[0150]除了吸嘴殼體28、刷12和彈跳元件32以外，清潔設(shè)備100優(yōu)選被提供有以下組件:
[0151]-允許用戶容易地操縱清潔設(shè)備100的手柄64；
[0152]-用于包含諸如水之類的清潔流體68的儲(chǔ)存庫66；
[0153]-用于接收從要被清潔的表面20拾起的液體24和污垢顆粒22的廢物收集容器70 (也被表示為簸箕)；
[0154]-將廢物收集容器70連接到吸力區(qū)域34的采用例如中空管72的形式的流通道，所述吸力區(qū)域34構(gòu)成吸嘴10的底側(cè)30上的吸力入口 36。需要注意在本發(fā)明的意思中，包括中空管72的流通道也可以被表示為吸力區(qū)域34，其中上述負(fù)壓可以在額外的真空聚合器38被提供的情況下被應(yīng)用(非強(qiáng)制的)到吸力區(qū)域；以及
[0155]-包括離心風(fēng)扇38’的真空風(fēng)扇聚合器38(非強(qiáng)制的)，被布置在廢物收集室70中與布置有管72的一側(cè)相對的一側(cè)。
[0156]為了完整性，注意在本發(fā)明的范圍內(nèi)，其它和/或附加的構(gòu)造細(xì)節(jié)也是可能的。例如，可以提供用于偏轉(zhuǎn)被向上甩起的廢物22，24的元件，以使得廢物22，24在其最終到達(dá)廢物收集室70之前首先經(jīng)過偏轉(zhuǎn)。此外，可選的真空風(fēng)扇聚合器38可以被布置在廢物收集室70的另一側(cè)，該另一側(cè)不同于與布置有中空管72的一側(cè)相對的那一側(cè)。
[0157]根據(jù)圖12中所示的實(shí)施例，刷12包括核心元件52。核心元件52采用被設(shè)置有延伸通過核心元件52的壁76的多個(gè)通道74的中空管的形式。為了將清潔流體68從儲(chǔ)存庫66傳送到刷12的中空核心元件52的內(nèi)部，例如導(dǎo)入核心元件52的內(nèi)部的柔性管78可以被提供。
[0158]根據(jù)該實(shí)施例，清潔流體68可以被提供給中空核心元件52，其中，在刷12轉(zhuǎn)動(dòng)期間，液體68經(jīng)由通道74離開中空核心元件52，并且打濕刷元件16。以這種方式，液體68還淋在或落在要被清潔的表面20上。因而，要被清潔的表面20因?yàn)榍鍧嵰?8而變濕。這尤其加強(qiáng)了污垢顆粒22對刷元件16的附著，并且因此提高了從要被清潔的表面20去污的能力。
[0159]根據(jù)本發(fā)明，液體68被提供給中空核心元件52的速度可以非常低，其中最大速度可以是例如刷12的寬度的每厘米每分鐘6ml。
[0160]然而，要注意利用刷12內(nèi)的中空通道74主動(dòng)將水68提供至要被清潔的表面20的特征不是必需的，而是可選的特征。替代地，清潔液可以通過從外部噴灑所述刷12或者在使用前簡單地將刷12浸在清潔水中而被提供。代替使用有意選擇的液體，也可以使用已被濺灑的液體，即需要從要被清潔的表面20去除的液體。
[0161]如以上已提到的，從地板拾起清潔水68或者在彈跳元件32被置于與表面20的距離dl處時(shí)由彈跳元件32完成，所述彈跳元件通過用作一種將液體傳送到吸力區(qū)域34的刮擦器來收集水，在吸力區(qū)域34中，由于可選的真空聚合器38所產(chǎn)生的負(fù)壓，液體可以被攝??；或者水通過刷12與彈跳元件32之間的相互作用而直接從地板上被拾起。與包括不能拾起水的硬刷的傳統(tǒng)設(shè)備相比，根據(jù)本發(fā)明可被使用的刷12能夠拾起水。因而，所實(shí)現(xiàn)的清潔效果要好得多。
[0162]關(guān)于刷12、刷元件16和驅(qū)動(dòng)裝置的技術(shù)參數(shù)源自于在本發(fā)明的上下文中所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。
[0163]下面，多個(gè)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)和該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果將被描述。所測試的刷配備有用于刷元件16的不同類型的纖維材料，包括相對較厚的纖維和相對較細(xì)的纖維。此外，封裝密度以及Dtex值是變化的。各種刷的細(xì)節(jié)在下表中被給出。
[0164]
【權(quán)利要求】
1.一種用于對表面進(jìn)行清潔的清潔設(shè)備，具有吸嘴裝置(10)，所述吸嘴裝置包括: -可繞刷軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)的刷(12)，所述刷(12)被提供有具有尖端部分(18)的刷元件(16)，所述尖端部分用于接觸要被清潔的所述表面(20)并且在所述刷(12)轉(zhuǎn)動(dòng)期間從所述表面(20)拾起灰塵顆粒(22)和/或液體(24)， -用于驅(qū)動(dòng)所述刷(12)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置， -包括彈跳表面(33)的彈跳元件(32)，所述彈跳表面被配置為使得在轉(zhuǎn)動(dòng)期間從所述刷(12)釋放的所述灰塵顆粒(22)和/或液體(24)被反彈回到所述刷(12)，所述彈跳表面(33)與所述刷(12)間隔開并且沿與所述刷軸(14)基本平行的方向延伸，以及 -調(diào)節(jié)裝置(35)，用于根據(jù)所述設(shè)備的移動(dòng)方向(40)來調(diào)節(jié)所述彈跳元件(32)相對于所述表面(20)的位置，其中所述調(diào)節(jié)裝置(35)被適配為當(dāng)所述清潔設(shè)備沿向前的方向移動(dòng)時(shí)將所述彈跳元件(32)布置在其中所述彈跳元件(32)具有到所述表面(20)的第一距離dl的第一位置中，其中在所述向前的方向上所述彈跳元件(32)從所述設(shè)備(40)的移動(dòng)方向來看位于所述刷(12)后面，并且當(dāng)所述清潔設(shè)備沿相反的向后的方向移動(dòng)時(shí)所述調(diào)節(jié)裝置(35)被適配為將所述彈跳元件(32)布置在其中所述彈跳元件(32)具有到所述表面的第二距離d2的第二位置中，其中d2大于dl并且等于d3*tan(a )，d3是所述彈跳表面(33)與在所述刷(12)轉(zhuǎn)動(dòng)期間所述尖端部分(18)脫離與要被清潔的表面(20)接觸的情況下所述刷(12)的位置之間的距離，并且α是等于或小于20°的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其中所述調(diào)節(jié)裝置(35)被適配為將所述彈跳元件(32)布置在其中所述彈跳元件(32)具有到所述表面(20)的第二距離d2的所述第二位置中，其中d2大于dl并且等于d3*tan(a)，其中α等于或小于15°，優(yōu)選等于或小于12°，更優(yōu)選在9°到11°的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選等于10°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 清潔設(shè)備，其中所述調(diào)節(jié)裝置(35)被適配為將所述彈跳元件(32)布置在距離dl為O的所述第一位置中，其中所述彈跳元件(32)接觸所述表面(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其中所述調(diào)節(jié)裝置(35)被適配為將所述彈跳元件(32)布置在具有到所述表面(20)的第二距離d2的所述第二位置中，其中d2在0.3到7mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.5到5mm的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選在I到3mm的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其中所述彈跳表面(33)關(guān)于與所述表面(20)垂直的垂直軸傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其中所述吸嘴裝置(10)包括至少部分圍住所述刷(12)的吸嘴殼體(28)并且其中所述彈跳元件(32)被附接到所述殼體(28)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其中多個(gè)所述刷元件(16)的線性質(zhì)量密度至少在所述尖端部分(18)處低于150g/10km,優(yōu)選低于20g/10km。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置被適配為在所述刷元件(16)的尖端部分(18)處實(shí)現(xiàn)離心加速度，特別在所述刷(12)轉(zhuǎn)動(dòng)期間當(dāng)所述刷元件(16)脫離與所述表面(20)的接觸時(shí)的污垢釋放期間，所述離心加速度為至少3，OOOm/s2，更優(yōu)選為至少，7，000m/s2，并且最優(yōu)選為 12，000m/s2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置被適配為在所述設(shè)備的操作期間實(shí)現(xiàn)所述刷(12)的角速度在3，000到15，000轉(zhuǎn)每分鐘的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在5，000到，8，000轉(zhuǎn)每分鐘的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其中當(dāng)所述刷元件(16)處于完全伸展的狀態(tài)時(shí)，所述刷(12)的直徑在10到IOOmm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在20到80mm的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在35到50mm的范圍內(nèi)，并且當(dāng)所述刷元件(16)處于完全伸展的狀態(tài)時(shí)，所述刷元件(16)的長度在I到20mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在8到12mm的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，還包括真空聚合器(38)，用于在被限定在所述刷(12)與所述彈跳元件(32)之間的空間中的用于攝取灰塵顆粒(22)和液體(24)的吸力區(qū)域(34，36)中生成負(fù)壓，其中所述真空聚合器所生成的所述負(fù)壓在3到70mbar的范圍內(nèi)，優(yōu)選在4到50mbar的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在5到30mbar的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，其中所述刷元件(16)的包裝密度為每cm2有至少30綹(54)的刷元件(16)，并且其中每綹(54)的刷元件(16)的數(shù)目為至少500個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備，包括用于在所述刷軸(14)在其中延伸的所述刷(12)的寬度上以低于每厘米每分鐘6ml的速率向所述刷(12)提供液體(68)的裝置。
14.一種用于如權(quán)利要求1所述的清潔設(shè)備的吸嘴裝置，包括: -可繞刷軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)的刷(12)，所述刷(12)被提供有具有尖端部分(18)的刷元件(16)，所述尖端部分用于接觸要被清潔的表面(20)并且在所述刷(12)轉(zhuǎn)動(dòng)期間從所述表面(20)拾起灰塵顆粒(22)和/或液體(24)， -用于驅(qū)動(dòng)所述刷(12)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置， -包括彈跳表面(33)的彈跳元件(32)，所述彈跳表面被配置為使得在轉(zhuǎn)動(dòng)期間從所述刷(12)釋放的所述灰塵顆粒(22)和/或液體(24)被反彈回到所述刷(12)，所述彈跳表面 (33)與所述刷(12)間隔開并且沿與所述刷軸(14)基本平行的方向延伸，以及 -調(diào)節(jié)裝置(35)，用于根據(jù)所述設(shè)備的移動(dòng)方向(40)調(diào)節(jié)所述彈跳元件(32)相對于所述表面(20)的位置，其中所述調(diào)節(jié)裝置(35)被適配為當(dāng)所述清潔設(shè)備沿向前的方向移動(dòng)時(shí)將所述彈跳元件(32)布置在其中所述彈跳元件(32)具有到所述表面(20)的第一距離dl的第一位置中，其中在所述向前的方向上所述彈跳元件(32)從所述設(shè)備(40)的移動(dòng)方向來看位于所述刷(12)后面，并且當(dāng)所述清潔設(shè)備沿相反的向后的方向移動(dòng)時(shí)所述調(diào)節(jié)裝置(35)將所述彈跳元件(32)布置在其中所述彈跳元件(32)具有到所述表面的第二距離d2的第二位置中，其中d2大于dl并且等于d3*tan(a)，d3是所述彈跳表面(33)與在所述刷(12)轉(zhuǎn)動(dòng)期間所述尖端部分(18)脫離與要被清潔的表面(20)接觸的情況下所述刷(12)的位置之間的距離，并且α是等于或小于20°的角度。
【文檔編號】A47L9/04GK103874445SQ201280048712
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月3日
【發(fā)明者】J·T·范德庫依, E·范德維恩 申請人:皇家飛利浦有限公司