CN109414147A - 具有可围绕辊轴线旋转的清洁辊的湿式清洁设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种湿式清洁设备(1)、尤其湿式擦拭设备，其具有可围绕辊轴线(2)旋转的、具备清洁覆层(4)的清洁辊(3)。为提供一种湿式清洁设备(1)，其中尤其在最小液体使用的情况下优化再生效果，在此建议，所述湿式清洁设备(1)具有制动元件(5)，用于支持液体和/或污物从清洁辊(3)脱离，所述制动元件基于辊轴线(2)具有碰撞棱边(7)并且在再生运行时与清洁覆层(4)的纤维(6)沿径向相叠地布置，使得未受机械负载的纤维(6)的自由端部(8)沿径向向外突伸超出碰撞棱边(7)。此外，本发明还涉及一种运行湿式清洁设备(1)的方法。

Description

具有可围绕辊轴线旋转的清洁辊的湿式清洁设备
技术领域
本发明涉及一种湿式清洁设备、尤其湿式擦拭设备，其具有可围绕辊轴线旋转的、具备清洁覆层的清洁辊，所述清洁覆层具有具备自由端部的纤维。
此外，本发明还涉及一种运行湿式清洁设备、尤其湿式擦拭设备的方法，其中，液体和/或污物在再生运行时从湿式清洁设备的围绕辊轴线旋转的清洁辊上脱离。
背景技术
湿式清洁设备和湿式清洁设备的运行方法在现有技术中是已知的。
文献DE 102 29 611 B3公开了一种例如湿式清洁设备，其具有可绕旋转轴线旋转式驱动的擦拭体，其中，清洁液从存储罐中被提取并且借助沿擦拭体的旋转轴线的方向布置的喷嘴喷洒在擦拭体的表面上。这样被润湿的擦拭体在擦拭运行过程中在待清洁表面上导引，其中，擦拭体从待清洁表面上收集污物。
在擦拭运行该过程中，擦拭体不断地被污物占据，从而有必要进行擦拭体的再生。为此，擦拭体从待清洁表面上抬升、被壳体包围并且由此被未消耗的清洁液喷洒。擦拭体发生旋转，从而清洁液和/或污物从擦拭体中排出并且碰触壳体的内侧并且转移至容纳罐中。
在此缺点在于，在再生运行时需要大量的清洁液来润湿或冲洗擦拭体，以便使沉积在擦拭体上的污物能够通过在擦拭体旋转时形成的离心力被甩出。
发明内容
基于上述现有技术，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种湿式清洁设备，其中，清洁辊的再生能够以尽可能好的结果和尤其尽可能少的液体使用量以及尽可能短的再生时间实现对清洁辊的再生。
为了解决上述技术问题，首先规定一种湿式清洁设备，所述湿式清洁设备具有制动元件，用于支持液体和/或污物从清洁辊脱离，所述制动元件基于辊轴线具有碰撞棱边，所述制动元件在再生运行时与清洁覆层的纤维沿径向相叠地布置，使得未受机械负载的纤维的自由端部沿径向向外突伸超出碰撞棱边。
根据本发明，清洁辊的清洁覆层的再生不再仅仅通过液体和/或污物从清洁覆层的在清洁辊旋转时沿径向突出的纤维的甩出完成。而是，清洁辊、尤其清洁覆层的纤维还配有制动元件，所述制动元件设计用于减缓围绕辊轴线旋转的辊覆层的纤维的速度，从而使得纤维突然被制动元件制动并且在制动元件的碰撞棱边之上弯折。通过突然制动的纤维的惯性形成了鞭击效应，其中，粘附在清洁覆层的纤维之间的液体和粘附的污物被甩下。纤维的在制动元件的碰撞棱边之上弯折的自由端部在此可以基于新的在制动元件上的旋转中心而实现加速度，所述加速度的大小是仅参照围绕辊轴线的旋转所实现的加速度的七倍以上。
有利地，制动元件在此基于从辊轴线开始的径向如此延伸，使得一方面在制动元件与纤维的根部之间形成间距，并且另一方面在沿径向延伸的纤维的自由端部与制动元件之间形成间距。由此实现的是，纤维的自由端部具有运动间隙，以便一方面在碰撞到制动元件的碰撞棱边上时在碰撞棱边之上弯折，并且另一方面在清洁辊继续旋转时沿与弯折相反的方向从碰撞棱边脱离并且在清洁辊与制动元件之间穿过。
根据规定，所述制动元件相对于清洁辊可移动地固持在湿式清洁设备上。通常仅在清洁辊的再生运行时需要制动元件。因此建议，制动元件在实施擦拭运行之前从清洁辊的清洁覆层中脱离，也即从清洁辊移开。为此，制动元件有利地可移动地布置在湿式清洁设备上，从而使湿式清洁设备能够朝清洁辊摆动以及从清洁辊摆动离开。为此可以相应地设置摆动臂。当然作为备选还可行的是，制动元件以其他方式和方法相对于清洁辊移动，例如通过制动元件或其他装置的线性移动实现。
根据规定，所述制动元件在再生运行时不可运动地布置在湿式清洁设备上。由此制动元件相对于湿式清洁设备位置固定地布置，相较而言，清洁覆层的纤维通过清洁辊的旋转朝制动元件运动。然而作为备选还可以规定，制动元件在再生运行时沿反向于旋转方向的方向运动。由此可以进一步提高清洁覆层的纤维碰撞在制动元件上的速度。
尤其建议，所述制动元件基本上杆状地构造，尤其构造为金属线。杆状的含义范围是指物体的设计方式，其中，与物体的宽度或物体的直径相比，该物体具有极大的长度。杆状形状的横截面在此可以是圆形的、有棱角的、正方形、椭圆形、多边形等。对于本发明极其有利的制动元件例如是金属线，所述金属线具有相对于其直径极大的长度。通过杆状形状可以实现的是，清洁覆层的纤维一方面能够利用其自由端部绕制动元件的碰撞棱边弯折，并且另一方面在清洁辊继续旋转时从碰撞棱边甩开并且在制动元件与清洁辊之间穿过。在此尤其推荐的是，制动元件至少在碰撞棱边的区域中具有外凸弯曲的表面，从而使纤维能够尽可能恰当地围绕制动元件或碰撞棱边导引，并且由此进一步提高清洁覆层的使用寿命。
根据规定，所述制动元件基于相对于辊轴线的径向具有0.3mm至5mm的高度、优选0.5mm至2mm的高度，和/或平行于辊轴线沿清洁覆层的整个长度布置。制动元件的高度连同平行于辊轴线的长度一起形成接触面，在所述接触面中纤维碰撞在制动元件上，也即形成与旋转中的纤维相迎的表面。制动元件的高度根据本发明小于未受机械负载的纤维的长度，从而使纤维的自由端部能够突伸超出制动元件、也即突伸超出碰撞棱边并且弯折。就构造为金属线的制动元件而言，该制动元件的高度等于金属线的直径，而与制动元件、也即金属线与清洁覆层中的纤维的根部之间的间距无关。
尤其建议，制动元件的高度大约相当于纤维的长度的四分之一至一半。如果纤维例如具有5mm的自由长度，则制动元件的高度由此应该优选大约是1mm至2.5mm之间。这在制动元件构造为金属线的情况下就应该是直径。制动元件与纤维的根部之间的间距应该至少相当于纤维的直径，从而使纤维可以从制动元件下穿过。就制动元件的平行于辊轴线的纵向延伸的长度而言推荐的是，制动元件构造在清洁辊的清洁覆层的整个长度上，从而能够实现清洁覆层的整个外周面的再生。必要时还可以实现的是，制动元件与清洁覆层的间距沿清洁辊的纵向延伸变化，以便例如提供较大或较小的间距，该较大或较小的间距有助于在清洁覆层的各个长度区段中更强或更弱的再生效果。例如在此可以考虑预期的沿清洁覆层的纵向延伸的污物和/或湿度分布。
此外还规定，所述制动元件的碰撞棱边参照沿径向指向的、未受机械负载的纤维大约布置在纤维的纤维长度的四分之一至一半的区域中。根据该有利的设计方式，纤维可以在一半的高度上沿碰撞棱边弯折，从而使至少一半的长度围绕新的旋转中心加速，并且将附着的液体和/或污物理想地甩出。例如长度为5mm的纤维，则碰撞棱边、尤其碰撞棱边的沿径向向外指向的侧面在从纤维的根部的位置起算在1.25mm至2.5mm的长度上定位在例如清洁覆层的基质中。
有利地，清洁覆层是织物层，尤其在所述织物层中的纤维能够通过离心作用沿径向向外竖立。尤其提供一种微纤维织物层，该织物层的各个纤维的细度有利于纤维特别柔性，从而能够特别简单地实现纤维在碰撞棱边上的弯折。
此外还规定，所述清洁辊具有40mm至50mm、尤其约为45mm的辊直径。具有这种辊直径的清洁辊可以例如不仅应用在手持导引式的湿式清洁设备中，而且还有利地应用在清洁机器人中，所述清洁机器人应尽可能小且轻地构造并且应该以尽可能少的水体积实施清洁。
原则上在本发明的范畴内应将所有仅仅或额外能够实施湿式清洁的设备理解为湿式清洁设备。属于此的一方面是手持导引式的和可自动行走式的湿式清洁设备、尤其湿式清洁机器人。然而此外多功能组合式的干-湿清洁设备也是本发明范畴内的湿式清洁设备。此外除了用于地板的正常的地面清洁设备之外，还指用于地面覆层的清洁的湿式清洁设备，此外例如还指用于窗玻璃表面的清洁的湿式清洁设备。
除了根据本发明的湿式清洁设备，还规定了一种运行湿式清洁设备、尤其湿式擦拭设备的方法，在此建议，液体和/或污物在再生运行时从湿式清洁设备的围绕辊轴线旋转的清洁辊上脱离，其中，用于再生运行的制动元件与清洁辊的清洁覆层的纤维沿径向相叠地布置，使得制动元件的碰撞棱边伸入到纤维之间，从而纤维的自由端部在清洁辊旋转时在碰撞棱边之上弯折。
如上参照根据本发明的湿式清洁设备，制动元件在清洁覆层的纤维之间运动，从而使纤维的自由端部区域能够在制动元件的碰撞棱边之上弯折。纤维通过在制动元件上的碰撞而突然减缓速度，并且通过导致的鞭击效应而去除粘附在自由纤维端部上的污物。由此总体上与现有技术相比，在液体量相同的情况下实现更好的清洁效果或者在液体量更低的情况下实现针对再生过程同样好的清洁结果，这尤其对于自动行走的湿式清洁设备是有利的，所述湿式清洁设备不应携带大型储水罐行驶。此外还能实现的是，在相同清洁效果的情况下降低清洁辊的转速。
尤其建议，清洁辊在再生运行时以每分钟1500转至每分钟6000转的转速、尤其每分钟4000转至每分钟5000转的转速旋转。在现有技术中，在具有例如45mm辊直径的清洁辊中需要高达每分钟10000转的转速，以便实现理想的清洁结果。通过根据本发明的方法和根据本发明的湿式清洁设备的构造，能够显著降低转速，也即将转速降至最多每分钟6000转。
附图说明
以下结合实施例对本发明进行更详尽的阐述。在附图中：
图1示出根据本发明的湿式清洁设备，
图2示出剖切湿式清洁设备的示意性清洁辊所得的横截面，
图3示出清洁辊的清洁覆层的放大的子区域，
图4示出相对于图2和图3继续运行的清洁辊的旋转过程中的清洁辊的横截面，
图5示出清洁覆层的纤维的自由端部区域的位置曲线。
具体实施方式
图1示出一种湿式清洁设备1，其在此构造为手持导引式的湿式清洁设备1，湿式清洁设备具有基础设备9和附件设备10。附件设备10可取下地固持在基础设备9中。基础设备9此外还具有杆件11，所述杆件在此例如能够可伸缩地构造，从而使湿式清洁设备1的用户能够根据其身高调整杆件11的长度。在杆件11上还布置有手柄12，用户能够在正常的擦试运行过程中握在所述手柄上导引湿式清洁设备1、也即在待清洁表面上移动。在擦拭运行过程中，用户通常沿彼此相反的运动方向b在待清洁表面上导引湿式清洁设备1。在此用户通常交替地将实施清洁设备1从其自身推开和拉回。
附件设备10具有壳体，清洁辊可围绕辊轴线2旋转地固持在所述壳体中。在壳体上布置有填充接管13，通过所述填充接管能够将液体填充进(未示出的)液体储罐中。存储在液体储罐中的液体用于清洁辊3的润湿。
可旋转支承的清洁辊3在擦拭运行过程中围绕辊轴线2旋转，从而使得清洁辊3的外周面持续在待清洁表面上滚动。清洁辊3通常被清洁覆层4(图1中未示出)包绕，必要时在中间夹衬有额外存储液体的海绵体的情况下被清洁覆层包绕。清洁覆层4在此例如是纺织的清洁巾，在所述清洁覆层的纤维6之间能够容纳液体和/或污物。
在擦拭运行过程中不断有污物沉积在清洁辊3上，也即沉积在清洁覆层4上。因此在一定的运行时长之后可能有必要进行清洁辊3的再生，其中，在再生运行过程中将污物和载有污物的液体从清洁辊3去除。
图2示意性示出具有清洁覆层4的清洁辊3的横截面。清洁覆层4构造有大量纤维6，然而其中为简明起见仅示意性示出零星的纤维6。纤维6的自由端部8构成清洁覆层4的环绕的外周面。图3中示意性示出的纤维6在所示时刻全部未受机械负载，也即是说基于辊轴线2沿径向笔直地且向外指向地延伸。在未受机械负载的状态下，纤维6分别具有在此例如8mm的长度L。清洁辊具有约为33mm的直径。然而给出的尺寸设计是示例性的。显然其他长度、直径和尺寸比例也是可行的。
在清洁覆层4的纤维6之间嵌入制动元件5，所述制动元件是平行于辊轴线2定向的金属线。在横截面视图中，该制动元件5示出为点。制动元件5大约布置在纤维6的长度L的一半高处。制动元件5本身的高度z在此等于金属线的直径并且约为1mm。在旋转时迎向纤维6的碰撞棱边7通过金属线的表面弯曲部外凸地成型。图2示例性示出大量纤维6中的一个纤维6，该纤维基于清洁辊3的旋转方向r(顺时针方向的旋转)在左侧与制动元件5相邻地布置。在此状态下，纤维6尚未受机械负载并且延展，因为纤维尚未与制动元件5相接触。
图3示出在清洁辊3的旋转过程中自图2起稍晚的时刻，此时纤维6撞向制动元件5的碰撞棱边7并且纤维的自由端部8在碰撞棱边7上弯折，也即朝清洁辊3的旋转方向r弯折。通过纤维6在碰撞棱边7上的碰撞，纤维6的自由端部8绕制动元件5弯折，由此将粘附在纤维6上的液体和/或粘附的污物甩出。通过鞭击效应形成的加速度在此例如大小是在没有制动元件5而仅基于清洁辊3的旋转而施加在纤维6上的离心力所导致的纤维6加速度的七倍。此外如图3的放大视图所示，纤维6在清洁辊3继续旋转时以顺时针方向在制动元件5与清洁辊3的设有清洁覆层4的表面之间、也即在纤维6的根部的区域中穿过，其中，纤维6以其自由端部8被制动元件5拉开，并且根据其性质或多或少延展地在制动元件5下方导引穿过。
图4示出在清洁辊3继续旋转的过程中与图3相比更晚的时刻。在此纤维6几乎完全延展，其中，纤维6的自由端部8的最靠外的端部区域大致处于制动元件5的位置上。一旦自由端部8从制动元件5经过，纤维6就基于其性质重新竖立。在此，有时仍粘附在纤维6上的残余液体或残余污物通过纤维6的竖立被甩出。
图5最后示出纤维端部的位置曲线，也即纤维6的自由端部的最靠外的端部区域的位置曲线。坐标系(0,0\0,0)在此表示纤维6的根部的位置，这是清洁覆层4内部的纤维6位于清洁辊3上的位置。在x轴线和y轴线上所示曲线(0,0至3,0)的网格间距在此可以任意选择。这在此例如针对纤维长度L为3.0mm的纤维6作出选择。在所示时刻，纤维6尚未与制动元件5相接触。由此，纤维6处于完全延展的状态下，并且自由端部8(也即纤维6的最靠外的端部区域)位于具有相对坐标x\y＝0\3的位置处。在稍晚的时刻(在t0之后)，纤维6如图3所示与制动元件5相遇并且通过碰撞棱边7向外弯折。由此纤维6的自由端部8鞭击式地在碰撞棱边7上向右摆动，然而其中，纤维6的自由端部8与根部(坐标系原点0,0)之间的间距同时降低。这在图5中通过位置曲线的弯曲走向示出。在时刻tx，就纤维6的自由端部8的当前位置的x坐标而言发生正负号变化，这相当于当制动元件5对纤维6的阻滞时清洁辊3旋转的时刻。在此瞬间，纤维6的自由端部8逆着清洁辊3的旋转方向r围绕制动元件5运动，因为纤维6如图4所示在制动元件5与清洁辊3之间导引穿过。
附图标记清单
1 湿式清洁设备
2 辊轴线
3 清洁辊
4 清洁覆层
5 制动元件
6 纤维
7 碰撞棱边
8 自由端部
9 基础设备
10 附件设备
11 柄部
12 手柄
13 填充接管
B 运动方向
d 辊直径
L 纤维长度
r 时刻
t0 的旋转方向
tx 时刻
x 坐标
y 坐标
z 高度

Claims (10)

1.一种湿式清洁设备(1)、尤其湿式擦拭设备，其具有可围绕辊轴线(2)旋转的、具备清洁覆层(4)的清洁辊(3)，所述清洁覆层具有具备自由端部的纤维(6)，其特征在于，所述湿式清洁设备(1)具有制动元件(5)，用于支持液体和/或污物从清洁辊(3)脱离，所述制动元件基于辊轴线(2)具有碰撞棱边(7)并且在再生运行时与清洁覆层(4)的纤维(6)沿径向相叠地布置，使得未受机械负载的纤维(6)的自由端部(8)沿径向向外突伸超出碰撞棱边(7)。
2.根据权利要求1所述的湿式清洁设备(1)，其特征在于，所述制动元件(5)相对于清洁辊(3)可移动地固持在湿式清洁设备(1)上。
3.根据权利要求1或2所述的湿式清洁设备(1)，其特征在于，所述制动元件(5)在再生运行时不可运动地布置在湿式清洁设备(1)上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的湿式清洁设备(1)，其特征在于，所述制动元件(5)基本上杆状地构造，尤其构造为金属线。
5.根据上述权利要求中任一项所述的湿式清洁设备(1)，其特征在于，所述制动元件(5)基于相对于辊轴线(2)的径向具有0.3mm至5mm的高度(z)、优选0.5mm至2mm的高度(z)，和/或平行于辊轴线(2)沿清洁覆层(4)的整个长度布置。
6.根据上述权利要求中任一项所述的湿式清洁设备(1)，其特征在于，所述制动元件(5)的碰撞棱边(7)参照沿径向指向的、未受机械负载的纤维(6)大约布置在纤维(6)的纤维长度(L)的四分之一至一半的区域中。
7.根据上述权利要求中任一项所述的湿式清洁设备(1)，其特征在于，所述清洁覆层(4)是织物覆层、尤其是微纤维织物覆层。
8.根据上述权利要求中任一项所述的湿式清洁设备(1)，其特征在于，所述清洁辊(3)具有40mm至50mm、尤其约为45mm的辊直径(d)。
9.一种运行湿式清洁设备(1)、尤其湿式擦拭设备的方法，其中，液体和/或污物在再生运行时从湿式清洁设备(1)的围绕辊轴线(2)旋转的清洁辊(3)上脱离，其特征在于，用于再生运行的制动元件(5)与清洁辊(3)的清洁覆层(4)的纤维(6)沿径向相叠地布置，使得制动元件(5)的碰撞棱边(7)伸入到纤维(6)之间，从而纤维(6)的自由端部(8)在清洁辊(3)旋转时在碰撞棱边(7)之上弯折。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述清洁辊(3)在再生运行时以1500转/分钟至6000转/分钟的转速、尤其4000转/分钟至5000转/分钟的转速旋转。
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