CN100479735C - 可更换/一次性刷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于清洁马桶以及用于其他清洁用途的刷头。该刷头在使用后可冲洗并可插入永久型棒中。该刷头可以是片状堆层的水溶性材料。这些片被压缩结合在一起形成堆层。表面压痕和层在压痕处的穿孔用于不必使用粘合剂而将刷头层更牢固地结合在一起以及易于保持。

Description

可更换/一次性刷头

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求于2003年11月6日提交的第60/517944号美国临时专利申请的优先权。

发明领域

本发明涉及用于清洁的刷子，尤其适于提供用在厕所刷及其他清洁工具上的可替换刷头，这些工具都具有一个保持可替换头的柄。

背景技术

厕所刷典型地用于在马桶周围旋转清洁化学品然后用那些化学品和水擦洗马桶侧壁以便有利于沿马桶侧壁除去污点。这种刷子通常具有永久固定在刷柄上的硬刷毛。

在用完这种刷子之后，使用者将典型地通过在马桶水中旋转刷子而努力对其进行清洗。要通过一次或多次附加的漂洗冲洗来重复这个清洗过程。尽管这可以清洗掉大部分的化学品、粪便、尿和典型地可以在厕所中找到的杂散的纸屑，但即使经过大量冲洗之后刷子通常仍然会残留一些污染物。结果，这种刷子在存放期间会发出恶臭或呈现出难看的外观。

无论如何，这种刷子在刚刚使用后都会是湿淋淋的。因此使用者有时会在马桶上方抖动刷子以便尽量除去大部分的多余水分，然后很快地将刷子放到存储桶中。这会导致一些液体溅落或滴到地板上。无论如何，刷子的存放场所都必须位于液滴可以被收集的使用场所之间。

因此，将厕所刷设计成提供有永久刷柄，但刷头被制成作为一次性并可替换的元件。参见例如美国专利US2755497、4031673、5630243和6094771。还可以参见GB2329325。这些刷子都被设计成具有在每次使用后都可以被冲到厕所里的小的可替换头。一些这样的头浸满清洁成分从而避免必须独立添加清洁化学品。

然而，某类这种刷头会产生堵塞的问题，或者另外不适于敏感的腐败物、下水道或连接管道系统。这可能是由于头的尺寸或用于将头部件保持在一起的附加结构(例如硬纸带)，或用于将头保持在一起的粘合剂的性质而造成的。

在其他的已有技术的装置中，一些刷子的一次性刷头是由高度的水可降解材料制成的。不幸地，他们所选的材料有时在清洁过程完成之前就开始瓦解，尤其是当想要进行非常强效的清洗时。另外，这种材料非常柔软以致于难以不冒手柄划伤盆侧壁的风险而从手柄向刷头部分传递清洗力。

这类型的其他装置不能有效地用自动设备生产。因此，装置的成本使其在市场上没有竞争力。

在GB2329325中，公开了一种其刷子部分由堆层束片型水溶性材料制成的刷子。然而，那种结构是利用水溶性黏合剂将束片结合在一起的。这会使制作刷子相对地昂贵并且当刷子留在厕所里时，减慢刷头的降解过程。

因此，始终存在对用于厕所刷棒及类似工具的改进的可替换刷头的需要。

发明内容

一方面，本发明提供一种适于保持在清洁装置上的刷头。这种刷头可以具有堆层形式的多层材料，其中，每一层材料位于下方相邻层材料的顶部。这些层具有压缩区域并且该压缩区域的上表面或下表面中的至少一个具有压痕。另外，所述层中的至少一层在压痕处被穿透以将该层与堆层结构中的另一层互锁。

在优选形式中，该材料是水可降解材料，压缩区域与堆层结构的后端相邻，所述多层材料形成有与堆层结构前端相邻的硬毛部分。刷头属于用于清洁管道附件的清洁装置，例如用于厕所刷的刷头。

另一方面，本发明提供一种适于保持在清洁装置上的刷头。该刷头具有堆层形式的多层水可降解材料，其中，每一层材料位于下方相邻层材料的顶部，压缩区域邻近(例如，从此处延伸)其后端。压缩区域的上表面或下表面中的至少一个具有压痕，所述层中的至少一层在压痕处被穿透以将该层与堆层结构中的另一层互锁。

而在另一种形式中，本发明提供一种具有带有夹爪和这种刷头的柄的厕所刷。

该刷头可以由各种不同的棒或其他保持机构保持。最优选的是用夹紧机构夹住刷头，例如在我们代理人的2003年7月8日提交的美国专利申请10/615178中公开的刷头。该申请还公开了各种由堆层结构的水可降解材料制成的刷头，虽然没有公开压痕特征的应用。

其他类型的夹具也仍然可以用于这种刷头。参见例如美国专利245585和1631791。

水可降解性是理想的特征，因为其允许在使用后立即冲洗刷头从而可以避免必须将湿淋淋的刷头运送到垃圾桶，也可以避免如果刷头在使用后留在垃圾桶中一段时间就会产生的臭气。优选的水可降解性存在于住宅管道系统中具有典型的机械作用程度的地方，该材料在水中将在短时间内结构性分离成许多小部分。

为了说明我们的要求，我们利用标准实验室试验而不在管道设施中观察特殊材料。在这点上，我们通过以标准速度反复地倒置管来搅动包含水的管中的该材料的标准样品。

我们获得一个高500mm、内径73mm的透明管(例如，塑料管)。我们向管中放入700m123℃的自来水。将要试验的100mm×100mm的材料样品(不考虑厚度)放入水中并使其浸没30秒钟。在这30秒钟期间，管子是被塞住的。

然后将管倒置(旋转180度)，静止一秒钟，转回原始的启始位置(180度)，接着静止一秒钟。注意翻转方向，而不是连续在同一方向上旋转，这会产生使材料靠向管壁的离心力。每个循环都进行大约4秒钟，使平均试验速度为每分钟15次这样的循环。

然后我们在这样搅动5分钟内检验材料是否至少分离成两部分。如果分离，那么材料对于我们的要求来说可以称为“水可降解”。注意，非常优选的是选择材料从而使材料在这些条件下、在5分钟内将分解为许多小部分。注意，“水可降解”在必需任何特殊的生物可降解度(如不同于指定条件下的结构可降解性)的某种程度上将不用于本申请。当然出于各种原因，生物可降解性也是非常期望的。

尽管各种纤维素材料已经开发用于卫生纸并且大部分卫生纸是水可降解的，但常规卫生纸的堆层厚度对于这些刷头是不理想的，因为这种纸典型地被设计成当用于清洁马桶侧壁时降解得比期望快得多。优选替换使用由水混的纤维素纤维混合物制成的无纺纤维网。参见公开了这种水混材料的美国专利4755421。

最优选的是使用至少70％为与其他所选纤维水混的纸浆纤维的无纤维网。合适的材料可从Ahltrom公司商品名为Hydraspun 784Flushable Wipes、Hydraspun 8553 Flushable Wipes、Hydraspun 1280Flushable Wipes和Hydraspun 1280 Flushable Wipes AperturedGrade的商品中获得。这些材料的后者是比其他三种稍微粗糙的材料。

一个刷头可以以具有大约500微米干燥厚度的材料开始。一个刷头可以通过形成这种材料的两层结构以大约1000微米的厚度结束。

本发明的刷头可以由单片水可降解材料构成，该材料以手风琴摺状形式自身向后重复折叠。这是一种“堆层”材料的形式。

另一种方法是使材料部分变短，将其折叠一次(或者一次也不折叠)，然后堆叠这些部分。任一种方法都产生堆层的刷头。

无论如何，优选在堆层中具有四到四十层这种材料。采用小于四层可以提供太小的刷头(其需要花费很长时间来清洁典型的马桶)，或者需要每片都厚到不容易降解。采用多于四十层增加了生产成本并且(取决于层厚)会提高阻塞厕所的频率或者增加腐败系统中的问题。为了实现特殊层的任一期望水平的厚度，刷头可以以已经是那么厚的片层开始，或者采用更小厚度的多片层并(通过压制)制成多叠层。

优选的是后端被压扁以使静止时硬毛的前端在大于波动部分厚度50％到200％的范围之间。这种情况下，当在擦洗动作期间推压马桶侧壁时，硬毛端部将会适度地展开/开花。

压缩部分还优选形成为不超过刷头轴长的二分之一。这使得至少该长度的二分之一可以用于硬毛并展开。

在某些形式中，刷头将至少部分地浸渍有清洁化学品，例如表面活性剂。该化学品可以是已知对马桶或其他清洁操作有效的一种或多种表面活性剂的混合物(例如，最优选为结合在一起的阴离子和非离子物质，但也可以是阳离子或两性离子物质)。该化学成分还包括香气、染料(例如，用于刷头自身着色或用于使马桶水变成期望的颜色，例如蓝色)、防腐剂、漂白剂、和/或其他常规用于马桶清洁器的添加剂(例如研磨剂)。

最优选的是，任何这种浸渍化学品都将仅仅具有非常低百分比的水或没有水。例如，作为应用的该化学成分可以具有小于30％的水。通过在清洁化学品中使用少量(或没有)的水，阻止了清洁器在存储期间从内层向外层迁移。另外，保护了刷子结构的完整性。

堆层优选用一系列平行切割在前端进行切割以制造硬毛。每个硬毛都可以是单层的，或者优选至少是环状形式的双层结构。

根据下面的说明将可以理解本发明有利地提供各种实施方式的上述刷头：

(a)具有相对硬的后部从而使施加到刷头后面的力能够通过刷柄有效地传递到刷头的硬毛以帮助擦洗；

(b)可以容易地牢固安装到保持棒的爪上；

(c)可以利用自动设备制造，及

(d)其在使用前可以防止分解，但在下水道或腐败系统中能够容易地分离。

本发明的这些和其他优点将随着下面的公开而变得明显。在下面的说明中，还参考构成该说明的一部分的附图，在附图中示出了本发明的图例优选实施方式。这些实施方式并不代表本发明的全部范围。相反地，应该参考这里用于确定本发明全部范围的权利要求。

附图描述

图1是体现我们的新设计的刷头的右侧、顶部、前视透视图；

图2是其右侧、顶部、后视透视图；

图3是其右侧、底部、前视透视图；

图4是其顶部平面图；

图5是其底部平面图；

图6是其前视图；

图7是其左视图镜象的右视图；

图8是其后视图；及

图9是沿图4中9-9切割刷头之后，部分刷头的详细、放大的右侧、前面、顶部透视图。

具体实施方式

如可从图1和2中看到的那样，本发明涉及由水可降解材料的堆层11、12等构成的刷头10。这些层彼此后折一次然后堆叠起来。每层的封闭端都是前端。

该刷头具有前刷部15和后压缩区域16。可以利用压辊以自动方式压平这个区域。这个压扁过程用于将堆层的后端通过一种机械衲缝操作结合在一起。然而，如果全部后端都被结合在一起的话，那么就会出现使用者要在使用前将这些层彼此撕开的风险。

这样，如图3所示，我们还在区域16的下表面18上形成一系列压痕17。每个压痕的中心都具有穿孔部分19。

在一种形式中，产生穿孔和压痕的同一个力会沿着压缩区域16的上表面21形成凸起20。该凸起和压痕优选排列成两行22和23，每个凸起都可以与压痕对齐。

优选地，压痕和凸起都是大致椭圆形。凸起是刷头底部的压力达到一定程度的结果，但也具有易于用夹爪进行夹持的优点。无论如何，压痕和穿孔都有利于将各层结合在一起。

形成压痕和凸起的一个优选方式是在压缩区域16的下表面上横向滚动第二辊轮。这个辊轮可以具有带有锋利外部点的间隔开的凸起椭圆形元件。该滚动动作形成压痕，同时至少断开外部下层32，从而使外层穿过下一个相邻层的主平面33。这形成了互锁。根据穿孔层的数量，仍然可以进一步进行层的互锁。

应该理解的是，压痕(或凸起)的确切形式并不是关键性的。例如，二者的平面图都可以是正方形、圆形或其他形状。另外，凸起完全不是必须存在的。因此，本发明并不局限于所示特定实施方式。相反地，应该注意权利要求以判断本发明的全部范围。

工业实用性

提供刷头用于清洁工具，该清洁工具例如厕所刷。

Claims (8)

1、一种适于由清洁装置保持的刷头，其中该刷头包括：

堆层形式的多层材料，每一层材料位于下方相邻层材料的顶部；

其中该堆层具有压缩区域；

其中压缩区域的上表面和下表面中的至少一个具有压痕；及

其中所述层中的至少一层在压痕处被穿透以将该层与所述堆层的另一层互锁。

2、如权利要求1的刷头，其中，该材料是水可降解材料。

3、如权利要求1的刷头，其中，该压缩区域与所述堆层的后端相邻。

4、如权利要求1的刷头，其中，所述多层材料形成有与所述堆层的前端相邻的硬毛部分。

5、如权利要求1的刷头，其中，该刷头是用于清洁装置的刷头，该清洁装置用于清洁管道附件。

6、如权利要求1的刷头，其中，该刷头是厕所刷头。

7、一种适于由清洁装置保持的刷头，其中该刷头包括：

堆层形式的多层水可降解材料，每一层材料位于下方相邻层材料的顶部；

其中该堆层具有与其后端相邻的压缩区域；

其中该压缩区域的上表面和下表面中的至少一个具有压痕；及

其中所述层中的至少一层在压痕处被穿透以将该层与所述堆层的另一层互锁。

8、一种厕所刷，包括：

具有夹爪的柄；及

权利要求1的刷头。

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