CN104703525A - 用于清洁设备的管嘴装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于地板清洁设备(100)的管嘴装置(10)，其包括：管嘴壳体(28)；可围绕刷子轴(14)转动的刷子(12)，其中刷子(12)由管嘴壳体(28)部分包围并且从所述管嘴壳体(28)的底侧(30)突出，所述刷子(12)设置有用于在刷子(12)的转动期间从待清洁表面(20)拾起污物和/或液体颗粒(22，24)的刷子元件(16)；和用于防止障碍物(40)被抽吸到管嘴壳体(28)内或围绕刷子(12)卷绕的防护组件(32)，其中所述防护组件(32)布置在管嘴壳体(28)内并包括至少部分穿过刷子(12)延伸的多个间隔开的肋(34)，其中在肋(34)的背侧(44)与管嘴壳体(28)的相对的内壁元件(46)之间限定抽吸通道(42)，其中肋(34)的所述背侧(44)背离刷子轴(14)并且所述内壁元件(46)面向肋(34)的所述背侧(44)并与所述背侧(44)间隔开，并且其中刷子元件(16)在刷子的转动期间至少部分延伸到抽吸通道(42)内。
Description
技术领域
本发明总体涉及硬地板清洁和吸尘用具的领域。本发明特别涉及用于地板清洁设备的管嘴装置。此外，本发明涉及包括这样的管嘴装置的地板清洁设备。
背景技术
如今通过首先用吸尘器清理地板、随后用拖把擦抹地板来完成硬地板清洁。吸尘去除粗污物，而拖擦去除污渍。从现有技术来看，已知很多用具、尤其是针对专业清洁部门的用具要求一下子实现吸尘和拖擦。用于专业清洁部门的用具通常用于大面积并优选平坦地板而专门制作。它们依赖于转动的刷子和抽吸动力而从地板上获得水和污物。用于家庭的用具常常使用刷子与橡胶扫帚(squeegee)管嘴的组合。与用于专业清洁部门的用具一样，这些产品使用刷子从地板上去除污渍并且使用与负压组合的橡胶扫帚将污物从地板上提起。
已认识到的问题是待清洁的表面上的任何障碍物都可以被转动的刷子抓住并且围绕刷子卷绕的事实。取决于障碍物的大小，这可能导致设备的堵塞。尤其是当施加高转动速度时，地板清洁器的刷子或其他组成部件于是可能会被损坏或者甚至被完全损毁。另外的安全性风险在于，电源线可能被抓住并且被拉动到地板清洁器的管嘴内。当电源线进入系统内并且在电线上有张力时，它可能会围绕刷子卷绕。如果电源线接触到刷子的芯，则线缆可能被以使得电线的铜芯将看到的方式损坏。这可能导致危险情况。
一些现有技术设备通过安全电路解决该问题，只要电源线缆或任何其他大的物体被缠绕在管嘴壳体内，该安全电路就切断清洁设备的电源。这些安全性开关通常测量电压或者识别刷子的机械阻力是否归因于阻塞而突然增加。然而这些种类的系统的缺点是，当设备被切断电源时电源线或任何其他大的障碍物已经进入管嘴内。因此不可以防止设备的刷子或其他部件的损坏。除此以外，电源线或障碍物需要再次解除缠绕。这对于用户来说会不方便并且耗费时间。
试图解决上述问题的另一解决方案示出在US 4,802,254A中。US4,802,254A公开了一种包括具有长形榫钉(dowel)的可转动刷子的地板清洁器，长形榫钉具有由在榫钉的周缘内的多个槽形成的防电线吞咽系统。槽被沿着榫钉的长度均等隔开。防电线吞咽系统还包括从清洁器的动力头(power head)壳体的下表面延伸的多个均等隔开的肋。每个肋与一个槽对准并部分延伸到其内。各肋及其各自的槽之间的间隙被做成使得在使甚至小直径电源线围绕刷子卷绕的可能性最小化的情况下允许刷子的自由转动。
然而US 4,802,254A中示出的解决方案仍然显示出多个缺点。一方面，因为所应用的肋完全穿过刷子的毛延伸并且接触刷子的芯，所以所应用的肋产生相对高的摩擦。防电线吞咽系统因此降低了清洁设备的性能。另一方面，因为设置在US 4,802,254A中的防电线防护网格主要防止电源线围绕刷子卷绕但是并不防止通过设置在管嘴壳体的底侧的开口进入到管嘴壳体的其他部分内，所以仍然存在着电源线可能被抽吸到管嘴壳体内的机会。该解决方案的另一主要缺点在于，污物颗粒和长头发还是会被缠绕在防电线吞咽系统。尤其是，头发因此将不能被高效地拾起或者必须用手将其从肋上去除，这再次使设备的操作复杂化。
从US 2,642,617A已知在刷子的后面具有两套可枢转地间隔安装的清洁指的一种地毯清扫机。
US 1,483,976A公开了具有跨越管嘴的开口嘴延伸的刷子防护件指的抽吸清扫机，以使得任何小块地毯或地板覆盖物而言不可能被向上吸起太远以致进入到开口嘴内。
EP 0 042 370 A1公开了具有至少一个刷子和具有网的刷子罩的另一清洁设备，其中网横切刷子的轴向方向布置并且在罩的开口下侧的区域中的位于清洁侧的一半刷子的刷毛束之间接合，以便防止松散物品被刷子吸入。
发明内容
本发明的目的是提供克服了上述问题的用于地板清洁设备的管嘴装置。特别地，目的是提高管嘴装置的防护以便防止大障碍物被抽吸到管嘴壳体内或者围绕转动的刷子卷绕。
该目的通过一种用于清洁设备的管嘴装置来获得，包括：
-管嘴壳体；
-可围绕刷子轴转动的刷子，其中刷子由管嘴壳体部分地包围并且从所述管嘴壳体的底侧突出，所述刷子设置有用于在刷子的转动期间从待清洁表面拾起污物和/或液体颗粒的刷子元件，和
-用于防止障碍物被抽吸到管嘴壳体内或围绕刷子卷绕的防护组件，其中所述防护组件在刷子的横向侧上被布置在管嘴壳体内，在所述横向侧，刷子元件在刷子的转动期间进入管嘴壳体，并且其中所述防护组件包括至少部分穿过刷子延伸的多个间隔开的肋，其中在肋的背侧与管嘴壳体的相对的内壁元件之间限定抽吸通道，其中肋的所述背侧背离刷子轴面对，并且所述内壁元件面向肋的所述背侧、与所述背侧间隔开并且在管嘴装置的使用期间横切待清洁表面地布置，并且其中刷子元件在刷子的转动期间至少部分地延伸到抽吸通道内。
根据本发明的第二方面，上述目的进一步由包括这样的管嘴装置的地板清洁设备来获得。
发明的优选实施例被限定在从属权利要求中。应该理解的是，所要求保护的地板清洁设备具有与所要求保护的管嘴装置以及与从属权利要求中所限定的优选实施例相似和/或相同。
与US 4,802,254A中提议的类似，根据本发明的防护组件进行防护使得没有障碍物、例如电源线可以被损坏以致发生危险情况。防止了在这里总体表示为障碍物的大物体进入管嘴内以便防止阻断或阻塞系统。与US 4,802,254A中提议的解决方案相比，根据本发明的防护组件还防止污物、尤其是长头发被卡在或被缠绕在防护组件的肋之间或在肋处。后一个描述的特征非常重要。如果太多头发被卡在或被缠绕在防护组件的肋之间或肋处，则会以消极的方式明显影响地板清洁设备的清洁效果。
污物颗粒、尤其是长头发不会缠绕在肋处或不会围绕肋缠绕的原因是被限定在肋的后端与管嘴壳体的相对的内壁元件之间的抽吸通道的设置。该抽吸通道的大小适于使得像电源线等的大障碍物不可以进入，而“常规的”污物颗粒和头发可以被朝向畚箕引导通过该抽吸通道。这意味着所有污物颗粒、液体颗粒和头发总是具有进入到抽吸通道的自由路径并且不会被卡在安全肋上，但是大障碍物或电源线缆不能进入管嘴壳体。这与US 4,802,254A中提供的解决方案相比是显著的改进。
本发明的另一中心点在于，刷子元件在刷子的转动期间至少部分地延伸到抽吸通道内。因为刷子元件、即刷子的毛/刷毛优选地由柔性材料制成，所以它们在清洁设备被切断电源并且刷子不转动时并不一定需要延伸到抽吸通道内。然而，由于刷子元件在刷子的转动期间当它们变直时延伸到抽吸通道内，所以污物和/或液体颗粒将被自动地引导至抽吸通道内并且最后会到达畚箕(dust pan)。
根据本发明的实施例，管嘴壳体的所述内壁元件平行于刷子轴布置并且在管嘴装置的使用期间大致垂直于待清洁表面布置。
根据该实施例，抽吸通道因此从待清洁表面竖直向上走向。需要注意的是，抽吸通道表示防护组件的多个肋与管嘴壳体的内壁元件之间出现的整个空间。抽吸通道的截面(垂直于刷子轴)具有细槽的形状。
需要考虑的进一步参数是在肋与刷子之间发生的摩擦量。肋越大并肋与刷子之间的接触面积越大，两者之间的摩擦越高。该接触面积因此会被最小化。另一方面，肋需要足够大以防止像电源线等的障碍物被抽吸到管嘴壳体内。除此以外，肋不可能太小，因为这将降低每个肋的硬度。由于肋优选由柔性材料(例如塑料或橡胶)制成，所以肋需要足够大且厚以便防止肋的屈曲。因此，需要考虑肋的大小找到权衡的解决方案。
根据本发明的可选实施例，管嘴壳体的所述内壁元件平行于刷子轴布置并且在管嘴装置的使用期间相对于待清洁表面倾斜。肋的后端优选地平行于内壁元件延伸。
抽吸通道相对于待清洁表面的这种倾斜具有以下优点：如果抽吸通道是倾斜的，即不是恰好垂直于待清洁表面，则肋可以朝向它们的上端变宽。如果肋的上端具有较大的厚度，则肋的硬度被显著增加。然而，肋的穿过刷子延伸的下部可以仍然相对小以便降低肋与刷子之间的摩擦。
稍微倾斜的抽吸通道进一步具有需要较少能量以便引导污物和/或液体壳体通过抽吸通道的优点，这是因为抽吸通道不是竖直向上走向。还有在该实施例中，需要注意的重点是，肋未直接附接至管嘴壳体的内壁元件或与之接触。在所有实施例中，肋的后端与管嘴壳体的内壁元件隔离开。
根据本发明的实施例，肋的后端与内壁元件之间的距离在0.1mm与3mm的范围内。该距离限定了上述抽吸通道的宽度。如果抽吸通道的宽度在上述范围内，则抽吸通道足够大到适于“常规的”污物颗粒和头发通过但是足够小到电源线或其他不期望的障碍物不可以进入抽吸通道。
然而，重点是不仅电源线而且其他不期望的障碍物也将排出在抽吸通道外。电源线不会撞抵刷子的芯。尤其是归因于刷子的高转动速度，这样的接触将容易损坏电源线并且产生短路。
根据本发明的进一步的实施例，多个肋中的至少一个的下端与待清洁表面之间的距离在管嘴装置的使用期间小于刷子轴与待清洁表面之间的距离。
肋中的至少一个的下端由此布置在刷子轴的下方。优选地，布置在刷子芯的下方。障碍物(电源线)与刷子芯之间的接触因此几乎是不可能的。由于至少一个肋的下端在该情况中布置在非常低的位置处，所以抽吸通道的入口也相对于待清洁表面布置的非常低。这特别有利于污物和液体颗粒的拾起，因为它们不需要从表面沿着长路径行驶进入到抽吸通道内。
根据本发明的进一步的实施例，刷子包括包围刷子轴的芯元件，其中多个肋中的至少一个在其下端处包括突部，其中突部从所述至少一个肋朝向芯元件突出。
优选地，多个肋中的所有的肋都包括这样的突部。
归因于该突部，肋的下端比肋的余下部分大/厚。这已经示出为用于需要考虑关于减小摩擦和肋的足够大到使障碍物排除在管嘴壳体外的大小的上述权衡的非常良好的解决方案。如果肋的最大/最厚部分布置在其下端，则所有障碍物都将在该下端处被阻挡。如果肋的进一步布置在上方的其他部分较小，则刷子与肋之间的整体摩擦仍然可以被减小。
根据本发明的进一步的实施例，多个肋中的至少一个与刷子的所述芯元件之间的距离小于5mm，优选小于3mm。
该距离范围通过申请人的实验而发现。芯元件与肋之间的太小的距离会再次显著增加肋与刷子之间的摩擦。另一方面太大的距离会显露出像电源线等的障碍物进入到肋与刷子之间的空间内的风险。
防护组件优选布置在管嘴壳体的第一侧，在该第一侧刷子元件在刷子的转动期间进入管嘴壳体。污物和/或液体颗粒因此只要它们被从地板上拾起就被直接引导到上述抽吸通道内，并且接着被从刷子释放到管嘴壳体内。
根据本发明的实施例，刷子元件适于接触内壁元件。
内壁使刷子元件的顶端部稍微弯折。如果刷子元件在内壁元件处缩进/弯折，则刷子在该接口处将起到一种鞭子的作用。由于刷子元件优选地由柔性细刷毛实现，所以刷毛只要与内壁元件接触就弯折。如果它们在刷子的转动期间再次失去接触，则刷子元件的顶端部将再次变直。这增加了刷子元件的顶端部的加速度，使得附着至刷毛的污物和/或液体颗粒将甩走。由于内壁元件优选竖直向上走向，所以污物和/或液体颗粒将被自动沿着抽吸通道向上引导以便最后到达畚箕。
根据本发明的进一步的实施例，防护组件的纵向方向平行于刷子轴布置，其中多个肋横切所述纵向方向延伸并且彼此间隔开，其中所述肋中的两个肋之间的在所述纵向方向上测量的距离小于2cm。
如果肋之间的距离被选择成相当小(即2cm或更小)，则即使非常柔性的线缆也不会进入到抽吸通道内。2cm或更低的距离满足即使弯折的柔性线缆也可以不被卡在两个肋之间的间隙内的要求。
根据本发明的进一步的实施例，管嘴装置进一步包括用于引导污物和/或液体颗粒围绕肋的多个引导元件，其中引导元件与肋对齐并且布置在管嘴壳体的相对于刷子与所述第一侧相反的底侧上。
换言之，这些引导元件布置在刷子的不是防护组件一侧的另一侧。引导元件可以由布置在管嘴壳体的底侧的小栓钉来实现。这些元件优选地适于不接触地板。否则引导元件与地板的接触将增加地板上的刮擦负载。这些引导元件的下端与待清洁表面之间的距离优选设定为在1mm与2mm之间的范围内。
引导元件的主要功能是引导污物和/或液体颗粒绕过肋。引导元件此外与肋对齐。因此减小了例如头发被缠绕在肋处的风险。引导元件附加地具有安全功能。电源线或其他大障碍物将被引导元件阻止并且因此甚至不会被刷子卡住，这是因为引导元件布置在刷子前面。这还具有心理上的特征。使用者知道电源线甚至都不会被刷子卡住并因此甚至不用担心任何风险。
所述多个引导元件中的至少一个的截面优选为三角形。该三角形截面使得能够将地板上的污物颗粒分开并引导它们绕过安全肋。
根据本发明的进一步的实施例，防护组件被以可释放地连接至管嘴壳体并且在管嘴壳体内设置有允许取下防护组件的盖子。这显著地有利于设备的操纵。如果防护组件(例如安全肋)被污染了，则使用者可以容易地将防护组件取下以便将其清洁干净。如果防护组件被损坏，则也可以用一个新的更换。防护组件例如可以被加紧在管嘴壳体内。然而，一般也可以在不脱离本发明的范围的情况下想到将防护组件固定在管嘴壳体内的其他途径(例如用螺钉联接)。
附图说明
发明的这些以及其他方面将从下文中描述的实施例变得明显并且将参照附图对其进行阐明。在下图中：
图1示出根据本发明的地板清洁设备的管嘴装置的第一实施例的示意性截面图；
图2示出根据本发明的管嘴装置的第二实施例的示意性截面图；
图3示出根据本发明的管嘴装置的第三实施例的示意性截面图；
图4示出根据本发明的管嘴装置的第四实施例的示意性截面图；
图5示出根据本发明的管嘴装置的第五实施例的示意性截面图；
图6示意性地示出了当电源线被围绕刷子卷绕时可能发生的危险情况；
图7示出根据本发明的管嘴装置的透视图；
图8示出根据进一步的实施例的管嘴装置的后视图；
图9示出根据本发明的清洁设备的整体的示意性截面图；和
图10示出可以在根据本发明的清洁设备中使用的刷子的第一实施例的示意性截面图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的清洁设备100的管嘴装置10的第一实施例的示意性截面图。管嘴装置10包括可围绕刷子轴14转动的刷子12。所述刷子12设置有布置于芯元件17的侧部的刷子元件16。刷子元件16从所述芯元件17沿径向向外延伸。刷子元件16优选地被实现为柔性的薄的微纤维毛。应该注意的是，刷子元件16并不总是像图中示意性示出的那样是直的。如果刷子12未转动时，那么它们也可以松松地垂下。只有在刷子的转动期间，它们才会归因于发生的离心力而变直。
刷子元件16包括适于在刷子12的转动期间接触待清洁表面20并且从所述表面20上拾起污物颗粒22和/或液体颗粒24的顶端部18。
此外，管嘴装置10包括用于以预定的转动方向26驱动刷子12的驱动部件、例如马达(未示出)。所述驱动部件优选地适于当刷子元件16在刷子12以至少3,000m/s2的速度转动的转动期间未与表面20接触时、特别是在污物释放时期期间在刷子元件16的顶端部18处实现离心加速度。
刷子12至少部分地由管嘴壳体28包围。刷子12的在管嘴壳体28内的布置优选地选择成使得刷子12至少部分地从管嘴壳体28的底侧30突出。在设备100的使用期间，管嘴壳体28的底侧30面向待清洁表面20。
管嘴装置10进一步以防护组件32(例如参见图7)为特征。该防护组件32是本发明的中心特征之一。防护组件32用于防止障碍物被抽吸到管嘴壳体28内或围绕刷子12卷绕。其起到一种梳子或障碍的作用以便防止例如电源线进入到管嘴壳体28内。
防护组件32包括至少部分地穿过刷子12延伸的多个肋34。多个肋34与梳子类似地延伸到刷子12内。刷子元件16将因此在肋34处稍微偏转或者移动绕开它们。
防护组件32布置在管嘴壳体28内在刷子元件16在刷子的转动期间进入管嘴壳体28内所在区域中。防护组件32的纵向方向36(参见图7)优选地平行于刷子轴14布置。肋34横切所述纵向方向延伸并且彼此间隔开。两个所述肋34之间的距离优选地被选择成小于
2cm。即使非常柔性的电源线因此防止被抽吸到两个肋34中间的空隙内。
没有防护组件32时会发生危险情况。如图6中示意性所示，当走过时，电源线40可能被拉动到快速转动的刷子12内。这将不仅导致刷子12或管嘴壳体12的损坏，而且还可能损坏电源线缆40。尤其是如果电源线40被撞抵刷子的硬芯元件17，则电源线缆40的铜芯可能被看到。
然而，然而关注的任务是防止像电源线缆40等的不期望的大障碍物进入系统而同时允许污物和/或液体颗粒22、24被摄入。根据现有技术的防护组件常常具有像头发等的较大污物壳体22也会被缠绕在肋34处或围绕肋34缠绕的缺点。防护组件因此必须被非常频繁地清洁。除此以外，这降低了清洁设备的可清洁性和效率。
本发明的发明人发现了一种既允许防止大障碍物进入系统并且同时还允许污物和/或液体壳体22、24被高效地吸入的解决方案。与现有技术设备的差异之一是布置在肋34后面的抽吸通道42的设置。该抽吸通道42被限定在后端或背侧44与管嘴壳体28的相对的内壁元件46之间。肋34的后端44背离刷子轴14。内壁元件46却面对刷子轴14以及还面对肋34的所述后端44。肋34的后端44和管嘴壳体28的内壁元件46优选地彼此平行布置，使得在两者之间限定具有细槽形状的细抽吸通道42。
需要注意的重点在于刷子12的刷子元件16在刷子的转动期间至少部分地延伸到抽吸通道42内。拾起的污物和/或液体颗粒22、24因此被直接引导到抽吸通道42内。该抽吸通道42优选地大到足以使像头发等的粗污物可以进入而电源线缆40或其他不期望的障碍物不可以进入。由于安全肋34延伸到刷子12内，所以它们将被刷子元件16自动地清洁。因为刷子12延伸到抽吸通道42内，所以甚至肋34的背侧44也将被清洁。像头发等的粗污物颗粒22会被缠绕在肋34处附近或者在其之间的风险因此被显著地最小化。
刷子元件16优选地适于在刷子的转动期间接触内壁元件46。在柔性刷子元件16的情况中，这些刷子元件16只要它们与内壁元件46接触就会被稍微偏转/弯折。归因于该缩进(indentation)，刷子元件16的顶端部18只要它们再次失去接触就会被加速。因此刷子元件16在该接口处起到与鞭子类似的作用。附着至刷子元件16的污物和/液体颗粒22、24因此将被射出并通过抽吸通道42飞向畚箕，在那里它们被收集起来。另外可以使用真空机组(aggregate)38(图9)以提高清洁效果。然而，应该注意的是，真空机组38绝对不是强制性的。
如可以从图1看到的，抽吸通道42优选地平行于刷子轴14布置并且相对于待清洁表面20竖直向上地走向。肋34的后端44与壳体28的内壁元件46之间的距离优选地在0.1mm与3mm的范围内。该距离小到足以使电源线缆40不能进入。肋34的下端48布置在刷子轴14的下方，优选地也在刷子12的芯元件17的下方。由刷子12抓住的像电源线缆40等的障碍物因此不会撞抵芯元件17。由于肋34的下端48与管嘴壳体28的底侧30之间的距离小于芯元件17与管嘴壳体28的底侧30之间的距离，所以这些障碍物甚至不可能与芯元件17接触。这就是如上面已经描述的重要的安全性特征。
安全肋34可以在它们的下端48处进一步包括突部50。这些突部50从肋34朝向刷子12的芯元件17突出。突部减小了芯元件17与安全肋34之间的距离。不期望的障碍物因此也不能通过安全肋34与刷子12的芯元件17之间进入管嘴壳体28内。所述突部50的前端与芯元件17之间的距离优选地小于5mm，更优选地小于3mm。
取代在安全肋34的下端48处具有突部50，安全肋34当然也可以设计得较大并且具有直侧壁(没有突部50)。然而较大的安全肋34会增加这些安全肋34与刷子元件16之间发生的摩擦。这再次将增加刷子元件16的磨损和撕扯。除此以外，将需要较强的马达以获得刷子12的期望的转动速度。突部50允许具有肋34的相对薄的上部，并且同时在其下端48处具有大的阻塞面积。
如图2中示意性所示，管嘴装置10可以进一步以橡胶扫帚元件52为特征。该橡胶扫帚元件52被附接至管嘴壳体28的底侧30。其被布置成使得在设备100的使用期间接触待清洁表面20。橡胶扫帚52被用作用于当管嘴10被移动时推动或擦拭地板20上或地板20的污物颗粒22和/或液体颗粒24的一种擦拭器。
所述橡胶扫帚22大致平行于刷子轴14延伸。橡胶扫帚52防止污物和/或液体颗粒24从管嘴壳体28内再次射出。在刷子12的转动期间，污物和/或液体颗粒22、24将遇到表面20并且被引导至抽吸通道42或者撞抵橡胶扫帚52。如果颗粒22、24被射到橡胶扫帚52上，则它们将从那里被反射。这些反射的颗粒22、24将再次到达刷子12并且被再次射出。以该方式，颗粒22、24以或多或少之字形样子的方式在刷子12与橡胶扫帚52之间来回弹，此后它们最终到达抽吸通道42并接着被真空机组38摄入。
污物和/或液体壳体22、24中的一些将被以平坦的方式从表面20射出使得它们被重新喷回到刷子12与橡胶扫帚52之间的区域中。这还称作重喷效应(re-spraying effect)。由于橡胶扫帚52起到一种擦拭器的作用，所以这些颗粒22、24不会被再次从管嘴壳体28中射出。归因于由真空机组38施加的负压，这些被重新喷回的颗粒22、24于是也可以被摄入。
橡胶扫帚52进一步包括布置在橡胶扫帚52的下端处的多个栓钉(stud)54。这些栓钉54允许橡胶扫帚52的柔性橡胶唇部根据管嘴10的运动方向而围绕橡胶扫帚屈曲。如果管嘴10在向后方向上移动，则栓钉54将使橡胶扫帚52从表面20至少部分地提起。该提起动作主要归因于表面20与栓钉54之间的自然摩擦而发生。栓钉54于是起到使橡胶唇部52减速并且迫使其在栓钉54上翻动的一种止挡件的作用。于是将在栓钉54之间出现小开口，使得污物和/或液体颗粒22、24可以在向后方向上移动时也进入管嘴10。
管嘴装置10的进一步的实施例示意性地示出在图3中。如可以从图3中看到的，肋34与内壁元件46(抽吸通道42)之间的间距稍微呈锥形。抽吸通道42扩张/扩宽，使得其截面从底部到顶部变大。肋34的上部与内壁元件46之间的距离d1因此大于肋34的下部与内壁元件46之间的距离d2。这样的呈锥形的抽吸通道42的主要优点在于使污物被卡在所述通道42内的机会最小化。
图4示出了根据本发明的管嘴装置10的进一步实施例。其中防护组件32中的至少一个肋34由硬的弯折线(wire)来实现，而不是建造为厚重元件。然而发明的原理保持相同。抽吸通道42被限定在后端44与内壁元件46之间，其中刷子元件16延伸到所述抽吸通道42内。应该注意的是，后端44在该情况中表示线34的面向内壁元件46的背面侧。
又进一步的实施例示出在图5中。图5中示出的实施例主要在安全性肋34和抽吸通道42的设计上不同。与图1和图2中示出的前两个实施例相比，抽吸通道42相对于待清洁表面20稍微倾斜。抽吸通道42仍然大致平行于刷子轴14，但是与第一实施例相比不是垂直于待清洁表面20布置。这样的倾斜抽吸通道42具有多个优点。污物颗粒22不是必须被竖直向上提起以到达排出通道56。然而更重要的是安全肋34的上部58可以被设计成比肋34的下部厚(即，具有较大的截面)。因为肋34的该上部58通常不延伸到刷子内，所以上述摩擦问题可以忽略。较厚的上部显著增加了安全肋34的硬度。因为肋34优选地由重量轻的材料、例如塑料、橡胶等制成，所以也要重点考虑硬度。倾斜的抽吸通道42允许扩大肋34的上部58而不是必须扩大整个装置10。
图7从上方示出了管嘴10的透视图。为了容易取下防护组件32，管嘴壳体28可以包括允许打开管嘴壳体28的顶部的盖子(未示出)。可以从管嘴壳体28上取下防护组件32以便清洁或者在损坏时更换。可以通过使用简单的夹紧机构将防护组件32固定至管嘴壳体28。其他固定(例如，利用螺钉连接)也是可以想到的。
图8示意性地图示了管嘴壳体28的底侧30。如这里所图示的，管嘴装置10可以进一步包括布置在管嘴壳体28的底侧30处的多个引导元件60。这些引导元件60被用于引导污物和/或液体颗粒22、24绕过肋34附近处。引导元件60与肋34对齐并且优选地具有大致三角形的截面。该三角形截面允许如箭头62所示引导污物和/或液体颗粒22、24绕过肋34。该附加的引导降低了污物和/或液体颗粒22、24会围绕安全肋34缠绕的风险。
引导元件60的下端优选地布置成在地板20的上方1mm或2mm以便防止管嘴10与地板20之间的附加的摩擦或者甚至与地板20的刮擦，当这些引导元件60与地板20直接接触时发生这种问题。引导元件60优选地被实现为橡胶栓钉。
下面，将呈现出刷子12以及刷子12所被驱动所用的转动速度的进一步特性。应该注意的是，下面所述的刷子12的特性是优选特性，而不是强制性特征。根据本发明的防护组件可以与任何类型的转动刷子组合。
优选的刷子12具有在20mm至80mm的范围内的直径，并且驱动部件可以能够使刷子12以至少每分钟3,000转的角速度、优选以大约6,000rpm以上的角速度转动。刷子12的宽度、即刷子12的在刷子12的转动轴14延伸所在方向上的尺寸可以在例如25cm的数量级内。
在刷子12的芯元件17的外表面上，设置有毛束(tuft)54。各毛束54包括数百个纤维元件，这些被称作刷子元件16。例如，刷子元件16由具有大约10微米的数量级的直径并且具有低于150g/10km的Dtex值的聚酯纤维或尼龙制成。刷子元件16的包装密度可以是在刷子12的芯元件17的外表面上每cm2至少30个毛束。
刷子元件16可以相当混乱地、即不是固定的相互距离地布置。此外，应该注意的是，刷子元件16的外表面可以是不均匀的，这增强了刷子元件16的抓住液体液滴24和污物颗粒22的能力。刷子元件16可以是所谓的微纤维，其不具有平滑且或多或少圆形的圆周，而是具有凹凸不平且或多或少具有凹口和沟槽的星形的圆周。刷子元件16不需要是同样的，但优选刷子12的刷子元件16的总量中的大多数的线质量密度满足至少在顶端部18处低于150g/10km的要求。
归因于所选择的技术参数，刷子元件16在表面20上具有温和的刷洗效果，这有助于对抗液体24和污物颗粒22对于表面20的附着。
当刷子12转动时，刷子元件16在表面20上的移动持续直到发生最终失去接触的时刻。当不再有接触的情况时，刷子元件16在作为刷子12的转动的结果作用于刷子元件16的离心力的影响下被施力以呈原始的伸展状态。因为刷子元件16在存在有使得再次呈伸展状态的施力时是弯折的，所以在刷子元件16的顶端部18处呈现出附加的伸展加速度，其中刷子元件16从弯折状态嗖地运动至伸展状态，其中刷子元件16的移动相当于嗖嗖挥动的鞭子。刷子元件16几乎已再次呈伸展状态时在顶端部18处的加速度满足至少3,000m/sec2的要求。
在作用在刷子元件16的顶端部18处的力的影响下，大量的污物颗粒22和液体24被从刷子元件16排出，因为这些力显著高于附着力。因此，液体24和污物颗粒22被迫使在背离表面20的方向上飞离。液体24和污物颗粒22中的大部分于是可以被真空机组摄入。借助于橡胶扫帚元件52和管嘴壳体28中产生的负压，确保液体24和污物22中的从刷子12喷回到表面20的剩余部分也被收集并接着也被摄入。
除如之前所述的刷子元件16中的每一个的功能之外，可以出现有助于拾起污物颗粒22和液体24的处理的另一效应，即刷子元件16之间的毛细管效应。刷子12相当于被浸在大量涂料中的刷子12，其中涂料基于毛细管力而被刷子12吸收。与具有硬毛的洗涤器相比，刷子12因此也能够拾起液体。
从前面所述来看，刷子12优选地具有以下特性：
-具有柔性刷子元件16的软毛束54会在刷子12的旋转的无接触部分期间由于离心力而伸展开；
-因为软毛束54每当接触表面20时就弯折，并且每当受到可能在离心力的影响时就变直，所以在刷子12与待清洁表面20之间可以具有完美的配合；
-归因于充分高的加速力，刷子12恒定地清洁自身，这确保了恒定的清洁效果；
-因为毛束54的非常低的弯折硬度，所以在表面20与刷子12之间的发热是最小的；
-即使在表面20上存在褶痕或凹坑，基于液体24由毛束54拾起并且不像很多传统设备中那样由气流拾起的事实，也可以实现液体从表面20的非常均匀的拾起和非常均匀的整体清洁效果；以及
-借助于毛束54，污物22被以温和又有效的方式从表面20上去除，其中可以基于刷子元件16的低硬度来实现能量的非常高效的使用。
与包括了用于接触待清洁表面的硬刷子(洗涤器)的传统设备相比，根据本发明的优选使用的刷子12能够实现显著更好的清洁效果。用作刷子元件16的微纤维毛还具有毛充当流动约束的优点。刷子12因此显示出非常良好的密封效果。硬毛的洗涤器的变体(adjutator)却不能这样做。
图9提供了清洁设备100的整体图。根据该示意性布置，清洁设备100包括管嘴壳体28，在该管嘴壳体中，刷子12被以可转动的方式安装在刷子轴14上。可以实现为诸如例如电动马达(未示出)等的常规马达的驱动部件可以被连接至刷子轴14，以用于驱动刷子12转动的目的。该马达可以位于清洁设备100内的任何合适的位置处。
管嘴可以进一步以用于维持刷子12的转动轴14处于与待清洁表面20相距预定距离的轮子(未示出)为特征。
此外，清洁设备100优选地设置有下面的组成部件：
-允许由使用者容易地操作清洁设备100的手柄64；
-用于容纳诸如水等的清洁液68的储蓄器66；
-用于接收从待清洁表面20拾起的液体24和污物颗粒22的碎屑收集容器70；
-将碎屑收集容器70连接至抽吸通道的例如呈中空管72形式的流动通道；以及
-布置在碎屑收集容器70的与管72布置所在侧相反的一侧上的包括了离心风扇38’的真空风扇38。
为了完整起见，注意：在本发明的范围内，其他和/或附加的结构性细节是可以的。例如，可以设置用于使被向上抛的碎屑22、24偏转的元件，使得碎屑22、24最终到达碎屑收集室70之前首先经受偏转。
根据图10中示出的实施例，刷子12的芯元件17具有中空管的形状，中空管设置有穿过芯元件17的壁76延伸的多个通道74。为了将清洁液68从储蓄器66传送至刷子12的中空的芯元件17内侧的目的，可以设置导入芯元件17的内侧的例如柔性管78。
清洁液68可以被供给至中空的芯元件17，其中，在刷子12的转动期间，清洁液68经由通道74离开中空的芯元件17并且将刷子元件16弄湿。以该方式，清洁液68也可以洒落或掉落在待清洁表面20上。因此，待清洁表面20用清洁液68弄湿。这尤其增强了污物颗粒22附着至刷子元件16的附着性并且提高了从待清洁表面20上去除污渍的能力。
清洁液68被供给至中空的芯元件17的速度可以非常低。例如最大速度可以是对于刷子12的每一厘米宽度每分钟6ml。
需要注意的是，利用刷子12内的中空通道74将水68主动供给至待清洁表面20的特征不是必要特征。可选地，可以通过从外侧给刷子12喷洒或者在使用之前简单地将刷子12浸入清洁水中来供给清洁液。取代使用有意选择的液体，也可以使用已经泼出的液体，即需要从待清洁表面20上去除的液体。
对本领域技术人员而言清楚的是，本发明的范围不限于前面所讨论的示例，而是可以在不背离如随附权利要求中所限定的本发明的范围的情况下进行多种修改及其变型。虽然在图和描述中详细图示并描述了本发明，但这样的图示和描述应该被视为仅说明性或示例性的，并且不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。
虽然在附图和前述描述中详细图示并描述了发明，但这样的图示和描述应该被视为说明性或示例性的并且不是限制性的；发明不限于所公开的实施例。对所公开的实施例做出的其他变化可以在实践所要求保护的发明时从对附图、公开和随附权利要求的研究中由本领域技术人员能够理解并影响。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其他单元可以满足权利要求中记载的多个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中记载了特定措施这个存粹的事实并不表明不能利用这些措施的组合。
权利要求中的任何附图标记都不应该被解释为限制范围。
Claims (15)
1.一种用于地板清洁设备(100)的管嘴装置(10)，包括：
-管嘴壳体(28)；
-可围绕刷子轴(14)转动的刷子(12)，其中所述刷子(12)由所述管嘴壳体(28)部分地包围并且从所述管嘴壳体(28)的底侧(30)突出，所述刷子(12)设置有用于在所述刷子(12)的转动期间从待清洁表面(20)拾起污物和/或液体颗粒(22，24)的刷子元件(16)，和
-用于防止障碍物(40)被抽吸到所述管嘴壳体(28)内或围绕所述刷子(12)卷绕的防护组件(32)，其中所述防护组件(32)在所述刷子(12)的横向侧上被布置在所述管嘴壳体(28)内，在所述横向侧上所述刷子元件(12)在所述刷子的转动期间进入所述管嘴壳体(28)，并且其中所述防护组件(32)包括至少部分穿过所述刷子(12)延伸的多个间隔开的肋(34)，其中在所述肋(34)的背侧(44)与所述管嘴壳体(28)的相对的内壁元件(46)之间限定抽吸通道(42)，其中所述肋(34)的所述背侧(44)背离所述刷子轴(14)，并且所述内壁元件(46)面向所述肋(34)的所述背侧(44)、与所述背侧(44)间隔开并且在所述管嘴装置(10)的使用期间横切所述待清洁表面(20)地布置，并且其中所述刷子元件(16)在所述刷子的转动期间至少部分地延伸到所述抽吸通道(42)内。
2.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述管嘴壳体(28)的所述内壁元件(46)平行于所述刷子轴(14)布置并且在所述管嘴装置(10)的使用期间大致垂直于所述待清洁表面(20)。
3.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述管嘴壳体(28)的所述内壁元件(46)平行于所述刷子轴(14)布置并且在所述管嘴装置(10)的使用期间相对于所述待清洁表面(20)倾斜。
4.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述肋(34)的所述背侧(44)平行于所述内壁元件(46)延伸。
5.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述肋(34)的所述背侧(44)与所述内壁元件(46)之间的距离在0.1mm与3mm的范围内。
6.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中，在所述管嘴装置(10)的使用期间，所述多个肋(34)中的至少一个的下端(48)与所述待清洁表面(20)之间的距离小于所述刷子轴(14)与所述待清洁表面(20)之间的距离。
7.根据权利要求6所述的管嘴装置，其中所述刷子(12)包括包围所述刷子轴(14)的芯元件(17)，其中所述多个肋(34)中的至少一个在其下端(50)处包括突部(50)，其中所述突部从所述至少一个肋(34)朝向所述芯元件(17)突出。
8.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述刷子包括包围所述刷子轴(14)的芯元件(17)，其中所述多个肋(34)中的至少一个与所述芯元件(17)之间的距离小于5mm，优选地小于3mm。
9.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述防护组件(32)布置在所述管嘴壳体(28)的第一侧，在所述第一侧所述刷子元件(16)在所述刷子的转动期间进入所述管嘴壳体(28)。
10.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述刷子元件(16)适于接触所述内壁元件(46)。
11.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述防护组件(32)的纵向方向(36)平行于所述刷子轴(14)布置，其中所述多个肋(34)横切所述纵向方向(36)延伸并且彼此间隔开，其中两个所述肋(34)之间在所述纵向方向(36)上测量的距离小于2cm。
12.根据权利要求9所述的管嘴装置，其中所述管嘴装置(10)进一步包括用于引导污物和/或液体颗粒(22，24)绕过所述肋(34)的多个引导元件(60)，其中所述引导元件(60)与所述肋(34)对齐并且布置在所述管嘴壳体(28)的相对于所述刷子(12)与所述第一侧相反的所述底侧(30)上。
13.根据权利要求12所述的管嘴装置，其中所述多个引导元件(60)中的至少一个的截面大致为三角形。
14.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述防护组件(32)被可释放地连接至所述管嘴壳体(28)，并且其中在所述管嘴壳体(28)内设置有允许取下所述防护组件(30)的盖子。
15.一种地板清洁设备，包括根据权利要求1至14中的任一项所述的管嘴装置(10)。
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