CN104244795B - 线缆致动的升降系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种升降设备，其允许接合表面接触特征。所述设备升高和降低刮刀而不管其横向位置。致动器臂被设置为在枢转臂通道的一个端部，使得当所述致动器臂完全延伸时，它从所述枢转臂通道的一个端部脱开。致动器线缆保持张紧，使得它可以被升高或降低而不管该表面接触特征的横向位置。

Description

线缆致动的升降系统

这个美国非临时专利申请要求2012年9月10日提交的美国临时专利申请序列号61/699,155的优先权，其全部公开内容通过引用以其整体合并与此。

技术领域

本公开一般地涉及用于处理表面的装置。更具体地，本公开涉及一种用于各个部件的垂直操纵的升降装置，所述部件包括用于骑乘、自走式清洗机的刮刀系统。

背景技术

许多行业用清洗机清洗各种各样的表面。清洗机的复杂程度已经以迅猛的速度随着时间演变。较旧形式的清洗机是基本的拖把-桶设备，其在某些情况下仍具有生命力。然而，这样的设备是劳动密集和耗费时间的。此外，从表面清洗的污垢积聚在桶中，致使拖把-桶设备效率低下。

清洗机的下一代是手推式清洗机。这种类型的清洗机具有未使用处理流体容器和废处理流体容器，这解决了拖把-桶的污垢积累的问题。另外，手推式清洗机联合了清洗地板的许多方面，使得用户可以在他或她推动清洗机前进时清洗地板。由此，手推式清洗机不像拖把-桶设备那样劳动密集。然而，手推式清洗机的用户仍然施加努力以四处移动机器。

最后，最近的清洗机类别是自走式清洗机，其可以或者是手扶式或者是骑乘式。这种类型的清洗机中的自走方面提供了改进优于更加劳动密集、手推类型的清洗机。作为结果，自走式清洗机可以更快地清洗更大的表面区域。

手推式和自走式清洗机的共同部件是真空刮刀。真空使能刮刀收集在地板上的废处理流体和颗粒物，并将它们放入废处理流体容器。真空刮刀通常附在清洗机之后，使得它是机器接触表面的最后部件。通常地，真空刮刀互连到真空泵或风扇，以便提供必要的抽吸以移动处理流体和颗粒物离开地板并进入废处理流体容器。

真空刮刀的一个问题是它们有些脆弱。例如，如果清洗机反着行进，一些真空刮刀可能会损坏。对这一点，Brown等的US4,334,335，其通过引用以其整体合并与此，公开了一种液压系统，所述液压系统升高和降低真空刮刀。如果清洗机在反着行进，所述液压系统会自动升高真空刮刀，而如果清洗机在向前行进，则会降低真空刮刀。

与此类似，真空刮刀也可被在清洗机的路径上的障碍物损坏。这个问题的现代解决方式是互连真空刮刀到在用户的命令下升高和降低真空刮刀的升降设备。Basham等的US7,448,114，其通过引用以其整体合并与此，利用一种升降装置，所述装置包括升降缸、枢转臂、和线缆。所述升降缸致动连接到线缆的枢转臂，使得线缆在用户的命令下升高和降低真空刮刀。

真空刮刀的另一个问题与性能有关。也就是，在做急转弯时，处于抵靠地板的固定位置的刮刀，或者甚至一个简单地升起落下，就会错过收集废流体和颗粒物。

Pedlar等的US7,533,435，其通过引用以其整体合并与此，公开了一种设备，所述设备在清洗机执行转弯时，允许真空刮刀摆动出到清洗机的任一侧。真空刮刀互连到联接件臂，所述联接件臂在单个点互连到清洗机的主体。另外，真空刮刀选择性地互连到滚轮轨道，其允许真空刮刀摆动到清洗机的任一侧，绕着联接件臂互连到清洗机的主体的点以圆弧枢转。当清洗机转弯时，真空刮刀与地板之间的摩擦力拉动真空刮刀到清洗机侧，从而所述真空刮刀收集更多的废处理流体和颗粒物。然而，这种特定的真空刮刀位于清洗机的下方，而不是拖在后面。由此，这个特定发明的升高和提升能力是有限的。

超出上述文献外，清洗机仍然保留了一长串的不足。例如，一些清洗机具有能够摆动到清洗机的任一侧的真空刮刀以及升高和降低真空刮刀的升降能力。然而，在它可以升离地面之前，刮刀必须在清洗机正后面。在真空刮刀摆动出到清洗机的任一侧而做出转弯的同时，这种不足阻止清洗机避开障碍物。

发明内容

本公开的一个目的因此是提供升高或降低清洗机的真空刮刀或类似部件的能力。本公开的另一个目的是提供这样一种特征，其在机器执行转弯的同时允许部件的运动，并且还允许部件摆动出到机器的任一侧。

本公开的又一目的是提供一种用于缩回系统部件的线缆致动系统，其最小化系统所需空间或体积的量。由于本公开的设备通常结合到更大的设备和系统，以大体紧凑的方式提供本公开的特征是有利的。

本公开的实施例提供一种适于传递力并调节部件的至少垂直位置的线缆致动系统，所述部件诸如地板刮刀设备。

在一个实施例中，本发明包括一个线缆致动升降设备，其包括具有预定长度的线缆，所述预定长度的线缆的第一端部设置为与线性致动器处于力传递连通。所述线缆连接到经由可转动的连接构件(例如可旋转板)线性致动的并且基本水平的滑轮，所述基本水平的滑轮在预定路径内可平移以延伸线缆。预定长度线缆的第二端部设置为与例如刮刀的表面清洗设备处于力传递连通。所述线性致动器包括延伸和缩回位置，并且适于通过施加力到可旋转的连接构件和大致水平的滑轮以伸出和缩回所述长度的线缆，使得线性致动器的延伸位置对应于表面清洗设备被设置为与表面接触，而缩回位置对应于表面清洗设备在相对于该表面升高的位置。这个致动可以由用户控制，所述控制包括控制台开关、控制杆、或类似特征的用户操作。预定长度的线缆从水平滑轮在水平方向上延伸，以便减小该机构所需的垂直高度或所需的空间。该线缆还设置接触于第二滑轮，所述第二滑轮包括在线缆的水平方向与至少包括向下分量的方向之间的转变点。第二滑轮如在滑轮之中是标准的那样可绕第一轴线转动，并且也可绕第二轴线枢转，所述第二轴线使得滑轮和线缆能够以各种向下角度成角度并允许线缆枢转，由此允许互连的清洁装置平移或以大致一侧到另一侧的方式枢转。至少当表面清洗设备被设置为与表面接触时，绕第二轴线的第二滑轮的枢转允许所述表面清洗设备的平移。本发明的线缆升降设备设想用于在地板清洗设备内使用，例如，那些在美国专利号8,245,345中描述的，其全部公开内容通过引用以其整体合并与此。

在各种实施例中，线缆致动系统允许线缆部署在基本上不受限制的路径中，并且允许关联的刮刀或表面接触设备延伸、轨行、或行进在基本上不受限制的路径中。如本文所示和所述，该系统还能够通过施加线性力于系统部件上而缩回表面接触设备。本公开的各个接合和可平移特征设置用于线缆和相关设备的延伸和收缩，同时最小化系统所需的以及线缆的松弛和行进所占的空间，使得整个系统的磨损和需要的维护最小化。

本公开设想提供用于传递至少垂直的力到部件的线缆致动升降系统，所述系统包括绕轴线可旋转的第一导向滑轮、可平移滑轮、以及致动器。本公开的设备和系统提供了一种紧凑型系统，其适应线缆或线缆的松弛或张紧，并保持系统部件的可用寿命。

在各种实施例中，致动器被设置为与枢转臂连接。所述致动器包括与升降缸连通的细长臂。当升降缸产生力时，所述致动器臂线性地延伸或缩回。致动器臂的一个端部包括向上延伸的凸部和向下延伸的凸部。这些凸部选择性地相互连接与枢转臂中的通道和支承杆中的凹口。当致动器臂缩回时，真空刮刀的重量固定枢转臂通道的一个端部和支承杆中的凹口抵靠在致动器臂端部上的凸部。随着致动器臂延伸并降低刮刀，致动器臂的凸部从所述枢转臂通道和支撑杆凹口脱开。

在一个实施例中，所述枢转臂在单个点被固定到清洗机的框架，使得枢转臂的运动是在水平平面上。所述枢转臂的端部互连到第一滑轮。随着致动器移动枢转臂，此滑轮以绕枢转臂的枢转点的圆弧行进。

第三部件，升降架，具有在枢转臂移动时第一滑轮在其中行进的弧形通道。在所述升降架的一个端部是第二滑轮。所述垂直滑轮互连轮轴，所述轮轴又选择性地互连到升降架。此轮轴允许垂直滑轮绕一个轴线(例如朝向清洗机的左侧和右侧)万向或转动。

单根线缆配合与滑轮。此线缆终止在水平滑轮，然后水平地行进到垂直滑轮。垂直滑轮允许水平线缆然后向下运行到真空刮刀。垂直滑轮的万向动作允许刮刀摆动出到清洗机的任一侧。

因此，随着致动器臂延伸，所述凸部允许所述枢转臂向前旋转。作为结果，在枢转臂的端部上的水平滑轮也在升降架通道中向前行进，并且所述水平滑轮让线缆行进到垂直滑轮。这里，垂直滑轮转换线缆的水平行进到垂直行进，并且降低真空刮刀到地板。垂直滑轮的万向动作允许刮刀摆动出到清洗机的左侧和右侧，并且即使它已经向左或向右摆动，致动器可以缩回刮刀离开地板。

本发明内容既不意图也不应该被解释为代表本发明的全部程度和范围。此外，本文中提到“本发明”或其方面应被理解为是指本发明的某些实施例而不一定被解释为限制所有实施例到特定的描述。本发明以各种细节水平在发明内容中以及在附图和具体实施方式中阐述，并且在此发明内容中，没有意图通过包含或不包含元件、部件等限制本发明的范围。特别是当与附图一起时，本发明的其他方面从具体实施方式将变得更容易显而易见。

附图说明

并入说明书中并构成说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并与上面给出的本发明的一般性描述和下面给出的对附图的详细描述一起用于解释这些发明的原理。

图1是本公开的一个实施例的真空刮刀组件的立体图；

图2是本公开的一个实施例的真空刮刀组件的立体图；

图3是本公开的一个实施例的真空刮刀组件的又一个立体图；

图4是连接到根据本公开的一个实施例的清洗设备的真空刮刀组件的视图。

应当理解的是附图不一定按比例。在某些实例中，对本发明的理解不是必需的或致使其他细节难以被察觉的细节可能已经被省略了。当然，应该理解的是本公开不一定限于本文中示出的特定实施例。

具体实施方式

图1是本公开的一个实施例的立体图。如示出的，线缆升降设备101处于提升或升高的位置，在其中相关特征12(例如真空刮刀)被相对于相关表面升高。升降设备101包括线性致动器设备。在各种实施例中，线性致动器设备包括一个升降缸102和活塞103。联接件106、第一滑轮108、升降框架110、和第二滑轮112被设置成与用于致动线缆10的运动的线性致动器设备联通。在各种实施例中，所述第一滑轮包括其中滑轮构件的转动被设置为绕基本竖直的轴线的第一滑轮，而所述第二滑轮包括有在至少一个使用位置被设置为围绕基本水平轴线的转动的滑轮构件。升降缸102与活塞103连通，其有可移动的致动器臂116(见图2)。升降缸102产生一个力并将该力传达到活塞103，在那里该力线性地驱动致动器臂116。所述升降缸被设置成，例如，用于施加所需的力的液压式用户操作设备。在各种实施例中，线性致动器包括至少一个液压缸、伺服马达、齿轮系统、以及齿条和小齿轮系统。如示出的，致动器臂116包括凸部104a、104b。这些凸部104a、104b选择性地分别与支撑杆105和联接件106配合。

联接件106至少在枢转点109互连到地板清洗机。多种附加紧固件50或连接点被设置为用于固定升降机系统101到，例如，清洗机底座的底面。第一滑轮108互连到联接件106。联接件106具有枢转臂通道107，并且支撑杆105具有凹口115，在那里通道107和凹口115都选择性地与两个凸部104a和104b配合。

在各种实施方式中，所述枢转臂通道107独特地成形，使得活塞103随着联接件106转动而直线地延伸。随着联接件106向前转动，联接件106上的点以绕枢轴点109的圆弧行进。然而，连接到它的致动器臂116以及凸部104a和104b从活塞103直线地延伸。

在一个实施例中，联接件106和致动器臂116的不同运动由卵形形状的枢转臂通道107容纳。当致动器臂116被缩回时，卵形形状的枢转臂通道107允许支承杆105中的凹口115和通道107靠在两个凸部104a和104b。随着致动器臂116延伸，且联接件106旋转，所述卵形形状允许两个凸部104a和104b选择性地配合到枢转臂通道107和支撑杆105中的凹口115，直到真空刮刀接触表面。在这一点上，卵形形状枢转臂通道107提供了两个凸部104a和104b继续延伸并从联接件106脱开的空间。

第一滑轮108设置有升降框架110。所述升降机框架110具有弓形形状的通道113，其通常绕枢转点109弯曲。随着真空刮刀的升高和降落，水平滑轮108在升降框架通道的路径113内行进。另外，升降框架具有水平地延伸的舌片117，其支持活塞103。

滑轮108相对于滑轮112行进，所述滑轮112基本上固定在其位置上，但能绕由轮轴111限定的轴线旋转。滑轮108并且提供了线缆运动和/或平移的放大。例如，在某些实施例中，滑轮108的转动和线缆的相应卷绕与滑轮的单纯平移运动相比较增加了线缆能够平移的量，并由此增加了刮刀平移。

两个向上延伸的凸缘114a和114b延伸超出升降框架110。轮轴111布置在两个凸缘114a与114b之间，而第二滑轮112配合轮轴111，使得第二滑轮112绕由轮轴111限定的轴线转动。在一个实施例中，线缆包括在第一滑轮108上的第一末端，所述线缆穿过第二滑轮112，并且向下延伸以互连到例如真空刮刀。线缆通过任意数量的已知紧固件固定到真空刮刀或其它关联设备。在一个实施例中，线缆固定到所述设备以被标准索具工具提升或控制，所述标准索具工具诸如设置在钢索中的有时称为“莫里霍根(molly hogan)”或“荷兰人”眼(“dutch”eye)的索眼拼接。这样的特征可以被缠绕在被提升的设备上凸部，从而提供两个特征之间的力传递联通。

随着清洗机执行转弯，机器部件，诸如刮刀平台转动或摇摆，以便适应转弯的弧线并收集否则将被留在后面的一串液体。这样的转动可以是部件的摩擦和动量的自然结果，或者机器可能设置有特征以便于这样的运动。本文所示和所述的垂直滑轮112的枢转动作允许线缆延伸，并且允许真空刮刀摆动出到清洗机的任一侧。此外，绕基本垂直轴线的第一滑轮的转动也有助于适应这样的线缆运动。当刮刀离心延伸或设置时，滑轮112围绕轴111的转动允许线缆10在各种向下的角度延伸。本发明的又一优点在于，刮刀或部件12可被致动器同时升起并居中，而不管部件12相对于升降系统101或机器14的位置。

当升降设备处于升起位置时，如在图1和3中可见，附加部件的重量经由线缆施加力到水平滑轮108。支撑杆切口115和枢转臂通道107的后端由此偏置抵靠凸部104a和104b。当真空刮刀被降低到地面，如在图2中可见，致动器臂116延伸并允许联接件106转动。即使联接件106正在转动，所述枢转臂通道107的独特形状允许致动器臂116向外延伸。当刮刀接触地面时，它的重量不再作用在水平滑轮108上，而依次偏压支撑杆切口115和枢转臂通道106的后端紧靠凸部104a和104b。致动器臂116继续延伸，使得它脱离支撑杆切口115和枢转臂通道107的后端。

由于真空刮刀在地板清洗机的外面摆动并拖曳额外的缆线，所述设备的致动方面从设备的升降方面脱离的事实是一个优点。如果致动方面没有从联接件106和支撑杆105脱开，那么线缆可能变得松弛，并且其行为将是不可预测的和破坏性的。松弛的线缆可能推离滑轮，并在附近部件上扭曲、捆绑或摩擦。

图4描绘了本发明的一个实施例，其中地板清洗设备14包括按照本公开的线缆升降系统，所述线缆升降系统可操作地升高和降低设备14的部件，所述部件诸如刮刀12和/或清洗垫20。地板清洗设备14包括在多个轮子18a、18b上可动的底座16。在某些实施例中，所述刮刀组件(其可以包括一个以上的刮刀)是从清洗设备20分离的部件，并且如本文所示和所述的，所述刮刀组件12与线缆升降系统处于可操作的关联。线缆升降系统101由此对基于用户偏好升高和降低刮刀组件12是可操作的。该系统101可以通过设置在用户界面面板24上的开关22或控制器激活。用户界面面板24包括多种用户操作的控制器，包括用于操纵设备14的方向盘26。在某些实施例中，包括刮刀组件12和清洗设备20的多种特征组合或集成到单一的“平台”，其中所述平台通过线缆升降系统101在升高位置和降低位置之间是垂直地可平移的，所述降低位置特征在于至少一个部件与设备14位于其上的表面或地板接触。

虽然本发明的多种实施例已经被详细描述，但显而易见的是本领域技术人员将会想到那些实施例的修改和变更。然而，应明确理解的是这样的修改和变更是在本公开的范围和精神之内。另外，本文所描述的发明(多个发明)能够包括其他实施例，并且能够以各种方式被实行或被执行。此外，要理解的是，本文使用的措辞和术语是用于描述的目的而不应被视为限制。本文中“包括”、“包含”或“具有”和其变体的使用旨在包括其后列出的项目和等同物，以及附加的项目。

Claims (20)

1.一种线缆致动升降设备，所述设备包括：

具有预定长度的线缆；

设置为与线性致动器处于力传递联通的所述预定长度的线缆的第一端部；

设置为与表面清洗设备处于力传递联通的所述预定长度的线缆的第二端部；

包括延伸和缩回位置的线性致动器，所述线性致动器并且适于延伸和缩回预定长度的线缆，其中，线性致动器的延伸位置对应于表面清洗设备与表面接触，而缩回位置对应于表面清洗设备在相对于该表面升高的位置；

在第一方向和第二方向延伸的预定长度的线缆，其中，所述线缆被设置在第一方向和第二方向之间的转变点与滑轮接触；

可绕第一轴线转动并且可绕第二轴线枢转的滑轮，第二轴线包括基本上水平的轴线；以及

其中，至少当表面清洗设备被设置为与一表面接触时，所述滑轮绕第二轴的枢转允许所述表面清洗设备的平移。

2.根据权利要求1所述的线缆致动升降设备，其中，所述线性致动器包括动力活塞。

3.根据权利要求1所述的线缆致动升降设备，其中，所述线性致动器包括伺服马达。

4.根据权利要求1所述的线缆致动升降设备，其中，所述表面清洗设备包括刮刀。

5.根据权利要求1所述的线缆致动升降设备，其中，所述表面清洗设备包括刷子、磨光器、滚子和垫子的至少一个。

6.根据权利要求1所述的线缆致动升降设备，其中，所述线性致动器通过用户输入选择性地定位在至少延伸与缩回位置之间。

7.根据权利要求1所述的线缆致动升降设备，其中，所述第一方向包括基本上水平的方向。

8.根据权利要求1所述的线缆致动升降设备，其中，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。

9.一种地板处理装置，所述装置包括：

底座，其具有多个可操作地互连到底座下表面的轮子；

表面清洗设备，其至少在第一和第二位置之间可定位并且互连到具有预定长度的线缆；

包括相对一表面升高的位置的第一位置，和包括降低位置的第二位置，其中在所述降低位置所述表面清洗设备与所述表面接触；

设置为与线性致动器处于力传递联通的所述线缆的第一端部，和设置为与表面清洗设备处于力传递联通的所述线缆的第二端部；

包括延伸和缩回位置的致动器，所述致动器适于延伸和缩回线缆，其中，线性致动器的延伸位置对应于表面清洗设备被设置为与一表面接触，而缩回位置对应于表面清洗设备被设置为在相对于该表面升高的位置；

在第一方向和第二方向延伸的线缆，其中，所述线缆被设置为在第一方向和第二方向之间的转变点与滑轮接触；

可绕第一轴线转动并且可绕第二轴线枢转的滑轮，第二轴线包括基本上水平的轴线；以及

其中，至少当表面清洗设备被设置为与一表面接触时，所述滑轮绕第二轴的枢转允许所述表面清洗设备的横向运动。

10.根据权利要求9所述的地板处理装置，其中，所述致动器包括水平布置的活塞。

11.根据权利要求9所述的地板处理装置，其中，所述致动器包括伺服马达。

12.根据权利要求9所述的地板处理装置，其中，所述表面清洗设备包括刮刀、刷子、磨光器、滚子和垫子中的至少一个。

13.根据权利要求9所述的地板处理装置，其中，所述致动器通过用户输入选择性地定位在至少延伸与缩回位置之间。

14.根据权利要求9所述的地板处理装置，其中，所述第一方向包括基本上水平的方向。

15.根据权利要求9所述的地板处理装置，其中，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。

16.一种线缆致动升降设备，所述设备包括：

具有预定长度的线缆；

设置为通过可旋转联接构件和第一滑轮与线性致动器处于力传递联通的所述预定长度的线缆的第一端部；

设置为与表面清洗设备处于力传递联通的所述预定长度的线缆的第二端部；

包括延伸和缩回位置的线性致动器，所述线性致动器并且适于通过施加力到可旋转联接构件和第一滑轮而延伸和缩回预定长度的线缆，其中，线性致动器的延伸位置对应于表面清洗设备被设置为与一表面接触，而缩回位置对应于表面清洗设备被设置在相对于该表面升高的位置；

在第一方向和第二方向延伸的预定长度的线缆，其中，所述线缆被设置在第一方向和第二方向之间的转变点与第二滑轮接触；

可绕第一轴线转动并且可绕第二轴线枢转的第二滑轮，第二轴线包括基本上水平的轴线；以及

其中，至少当表面清洗设备被设置为与一表面接触时，所述第二滑轮绕第二轴线的枢转允许所述表面清洗设备的平移。

17.根据权利要求16所述的线缆致动升降设备，其中，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。

18.根据权利要求16所述的线缆致动升降设备，其中，所述线性致动器包括液压活塞、伺服马达、和齿轮系统中的至少一个。

19.根据权利要求16所述的线缆致动升降设备，其中，所述表面清洗设备包括刮刀、刷子、磨光器、滚子和垫子中的至少一个。

20.根据权利要求16所述的线缆致动升降设备，其中，所述线性致动器通过用户输入选择性地定位在至少延伸与缩回位置之间。