ES2270218T3 - Sistema de limpieza por tratamiento del suelo. - Google Patents

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Abstract

Sistema (3) de limpieza por tratamiento del suelo para una máquina (1) de limpieza de suelos, que comprende al menos dos elementos (7a, 7b) de tratamiento, donde cada elemento de tratamiento está equipado con medios (11) de limpieza y es accionado excéntricamente por unos medios (15) de accionamiento a través de al menos dos pivotes excéntricos sincronizados (8) para cada elemento de trata- miento, caracterizado porque los respectivos pivotes giran alrededor de sus ejes principales (13) de rotación, de tal manera que al menos dos elementos de tratamiento realizan movimientos de rotación en direcciones de rotación opues- tas, transportando así los residuos sobre el suelo en una dirección deseada y equilibrando las masas del motor y el rozamiento.

Description

Sistema de limpieza por tratamiento del suelo.
Campo técnico
La presente invención está relacionada con un sistema de limpieza por tratamiento del suelo, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Antecedentes y estado de la técnica
Se conocen diversos sistemas para la limpieza de superficies del suelo. En la actualidad, los dos sistemas más comunes en el mercado son sistemas de disco y sistemas cilíndricos. Los sistemas de disco comprenden un disco plano provisto de cepillos o almohadillas que gira alrededor de un eje perpendicular al plano de la superficie. Al tener la ventaja de una gran superficie de contacto con el suelo, y al ser muy flexibles en cuanto a su adaptación a las diferentes tareas de limpieza, debido a la diversidad de configuraciones de almohadillas/cepillos, los sistemas de disco tienen, no obstante, los siguientes inconvenientes. En primer lugar, la presión de la herramienta y el diámetro de la herramienta están limitados: la presión máxima de la herramienta está definida por el peso de la máquina menos el peso necesario para una tracción suficiente y, en algunos casos, también por las necesidades de presión debidas al sistema de aspiración; el diámetro está limitado por el efecto de las fuerzas centrífugas. Además, el rendimiento del accionamiento del motor aumenta con la presión, lo que tiene influencia en el tamaño del motor, los costes y la autonomía de la máquina: para muchos fines de limpieza, se necesita un peso alto, con el resultado de un alto consumo de energía. Finalmente, los sistemas de disco muestran diferentes direcciones de agitación en diferentes puntos de la zona de trabajo, así como parámetros cambiantes de agitación con un aumento de la velocidad de movimiento de la máquina: a mayor velocidad, se suma la velocidad de movimiento en un lado del disco, mientras que se resta en el otro lado, de forma tal que la velocidad relativa puede ser incluso cero en algunas zonas.
Los sistemas cilíndricos comprenden un cepillo cilíndrico que gira alrededor de un eje paralelo al plano de la superficie. Como contraste con los sistemas de disco, los sistemas cilíndricos tienen parámetros de agitación constantes en toda la zona de limpieza, y una alta presión específica del cepillo debida a que el cepillo cilíndrico gira alrededor de un eje paralelo al suelo. Sin embargo, los sistemas cilíndricos tienen otros inconvenientes. En primer lugar, las herramientas son muy costosas y tienen una versatilidad muy restringida. En segundo lugar, la zona de contacto con el suelo es muy pequeña: así, a una velocidad mayor del movimiento de la máquina, el tiempo de agitación se hace muy corto. Además, la velocidad relativa de la limpieza de las cerdas puede ser cero a lo largo de toda la herramienta y el resultado global de la limpieza es peor. Finalmente, los sistemas cilíndricos tienen un alto consumo de energía.
Otro sistema de limpieza de superficies hace uso del principio de una lijadora vibratoria. Los documentos GB 1 090 365, 2 086 216 y 2 280 843 divulgan dispositivos de limpieza, fregado o pulimentación de suelos, en los que los medios de limpieza (cepillos, almohadillas o similares) están fijados en la cara inferior de una placa vibratoria que sufre un movimiento de vibración horizontal. La placa está unida a un marco estacionario superior a través de miembros de conexión flexibles sobre su cara superior, y el movimiento de vibración horizontal se consigue por medio de la rotación de un eje excéntrico de accionamiento vertical. Aunque los medios de limpieza de acuerdo con este sistema, tienen una zona de contacto grande con el suelo y parámetros de agitación constantes sobre casi toda la zona de limpieza, sufren un movimiento vibratorio aleatorio que no proporciona un transporte eficaz de la suciedad y la solución de limpieza en una dirección determinada.
El documento GB 516 405 divulga una máquina para desbastar o pulimentar superficies. Como en los últimos sistemas mencionados que utilizan el principio de la lijadora vibratoria, se utiliza un movimiento excéntrico de ejes verticales para crear un movimiento circular horizontal de instrumentos de trabajo. Sin embargo, en lugar de estar conectado a un marco estacionario a través de miembros elásticos, y de hacerse vibrar alrededor de un solo eje excéntrico, se accionan diversos instrumentos de trabajo con un movimiento circular de traslación por medio, en cada uno de ellos, de una pluralidad de miembros de accionamiento de cigüeñal. Al disponer los cigüeñales en oposición con respecto a dos instrumentos de una pareja, pero haciendo girar los instrumentos de esta pareja en la misma dirección de rotación, los instrumentos se desplazan de tal manera que cooperan dos a dos, de forma tal que cada pareja neutralizará las fuerzas que se derivan de los movimientos. Sin embargo, como el documento GB 516 405 concierne a la pulimentación o desbaste de una superficie ya limpia, y no a la limpieza de la suciedad de la misma, no se revela cómo se elimina realmente la suciedad.
Otro ejemplo de una máquina conocida está descrito en el documento DE 712059C.
Sumario de la invención
Es por tanto un objeto de la presente invención, proporcionar un sistema de limpieza por tratamiento del suelo que combine las ventajas de los diferentes sistemas de la técnica anterior, sin estar sometido a sus problemas.
Esto se consigue por medio de un sistema de limpieza por tratamiento del suelo, con las características descritas en la reivindicación 1. La presente invención divulga un aparato que utiliza un accionamiento excéntrico para un movimiento giratorio no-vibratorio de los elementos de tratamiento, con el fin de conseguir un resultado de limpieza uniforme sobre una superficie de trabajo grande, y un transporte eficaz de la suciedad y la solución de limpieza en una determinada dirección, con menor consumo de energía.
De acuerdo con la presente invención, el sistema de limpieza por tratamiento del suelo comprende al menos dos elementos de tratamiento, donde cada elemento de tratamiento está equipado con medios de limpieza y es accionado excéntricamente por medios de accionamiento a través de al menos dos pivotes excéntricos sincronizados para cada elemento de tratamiento, caracterizado porque los respectivos pivotes giran alrededor de sus ejes principales de rotación, de tal manera que al menos dos elementos de tratamiento realizan movimientos rotativos en direcciones de rotación opuestas, transportando así los residuos sobre el suelo en una dirección deseada y equilibrando las masas y la fricción del motor.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista lateral de una máquina de limpieza de suelos que está equipada con un sistema de limpieza por tratamiento del suelo, utilizando dos elementos de tratamiento transversales dispuestos uno detrás del otro.
La figura 2 muestra una vista superior de la máquina de la figura 1.
La figura 3 muestra una vista superior del sistema de limpieza por tratamiento del suelo de la figura 1.
La figura 4 muestra una vista oblicua de un elemento de tratamiento del sistema de limpieza por tratamiento del suelo, de acuerdo con la presente invención.
La figura 5 muestra una vista superior de una máquina de limpieza de suelos que está equipada con un sistema de limpieza por tratamiento del suelo, de acuerdo con un primer modo de realización de la presente invención, utilizando dos elementos transversales de tratamiento dispuesto uno junto al otro.
La figura 6 muestra una vista superior de una máquina de limpieza de suelos que está equipada con un sistema de limpieza por tratamiento del suelo, de acuerdo con un segundo modo de realización de la presente invención, utilizando dos elementos oblicuos de tratamiento dispuestos en forma de V.
La figura 7 muestra una vista superior de una máquina de limpieza de suelos que está equipada con un sistema de limpieza por tratamiento del suelo, de acuerdo con un tercer modo de realización de la presente invención, utilizando dos elementos de tratamiento arqueados dispuestos uno junto al otro y formando un segmento circular.
La figura 8 muestra una vista superior de una máquina de limpieza de suelos que está equipada con un sistema de limpieza por tratamiento del suelo, de acuerdo con un cuarto modo de realización de la presente invención, utilizando cuatro elementos oblicuos de tratamiento dispuestos en forma de V.
Descripción de modos de realización preferidos
Las figuras 1 y 2 ilustran una máquina de limpieza que está equipada con un sistema de limpieza por tratamiento del suelo. La máquina 1 de limpieza de suelos comprende un depósito 2, un sistema 3 de limpieza por tratamiento del suelo y una base de aspiración (escurridor) 4 detrás del sistema de limpieza por tratamiento. La máquina corre sobre una rueda delantera 5 y dos ruedas traseras 6. De acuerdo con el modo de realización de las figuras 1-3, que no forma parte de la invención, sino que representa la técnica anterior que es útil para comprender la invención, el sistema de limpieza por tratamiento del suelo comprende dos elementos 7a y 7b de tratamiento que están dispuestos transversalmente con relación a la dirección del movimiento de la máquina 1 y en paralelo uno detrás del otro, (como puede verse con más detalle en la figura 2). Los elementos están accionados, cada uno de ellos, por dos pivotes excéntricos 8.
La figura 3 muestra que los dos elementos 7a y 7b de tratamiento, accionados excéntricamente, están interconectados a través de cuatro poleas 9 de sincronización y una correa 10 de sincronización del sistema. Como puede observarse, los elementos 7a y 7b de tratamiento están dispuestos con un desplazamiento de fase de 180º, es decir, los pivotes del elemento 7a de tratamiento y los pivotes del elemento 7b de tratamiento están situados en posiciones opuestas con relación a sus respectivos ejes principales de rotación, alrededor de los cuales giran. Por ejemplo, como puede verse en la figura 3, los pivotes del elemento 7a de tratamiento están situados a la derecha de sus ejes principales de rotación, mientras que los pivotes del elemento 7b de tratamiento están situados a la izquierda de sus ejes principales de rotación. Durante el funcionamiento, todos los pivotes giran en la misma dirección de rotación alrededor de sus respectivos ejes principales y, por tanto, los elementos 7a y 7b de tratamiento realizan la misma rotación forzada. Pero debido al desplazamiento de fase de 180º, los elementos 7a y 7b de tratamiento realizan siempre movimientos opuestos con relación a la dirección de movimiento de la máquina y a la dirección transversal a ella (indicada por x e y en las figuras 2 y 3).
De esta manera, los residuos del suelo serán transportados en una dirección determinada. Debido a su dirección giratoria, el movimiento oscilante de rotación de los elementos de tratamiento hace avanzar los residuos del suelo en una dirección que es igual a la dirección de la velocidad periférica del borde frontal del elemento de tratamiento (observado en la dirección de movimiento de la máquina). Por ejemplo, si los pivotes 8 giran en dirección de las agujas del reloj alrededor de sus ejes principales de rotación, los residuos del suelo serán transportados hacia la derecha, es decir, a lo largo de la dirección y, observada en la dirección x de movimiento de la máquina en la figura 2. Además de este transporte controlado de residuos sobre el suelo, los movimientos opuestos de los elementos de tratamiento dan como resultado también, un equilibrio de las masas del motor, así como una compensación del rozamiento.
La figura 4 muestra las características de un elemento 7 de tratamiento con más detalle. Hay unido un cepillo 11 al elemento 11a de sujeción, estando el cepillo 11 y el elemento 11a de sujeción encerrados, desde la parte superior, por un bastidor 12 que proporciona espacio suficiente para un movimiento forzado de rotación horizontal del elemento 11a de sujeción del cepillo (este movimiento será descrito con más detalle más adelante). El bastidor 12 está provisto de dos cojinetes 16, que están separados, y se dispone por debajo de cada cojinete una polea 9 para el movimiento de rotación alrededor de su respectivo eje principal 13. Las poleas están fijamente conectadas a sus respectivos ejes de rotación de una manera conocida por sí misma. Hay montada, a modo de brida concéntrica, una masa equilibrante 14 en cada polea 9. Alternativamente, la polea 9 y la masa equilibrante 14 pueden estar hechas de una sola pieza. Por debajo de cada masa equilibrante 14, se dispone un pivote excéntrico 8 que está conectado giratoriamente al elemento 11a de sujeción del cepillo. Así, el elemento 11a de sujeción del cepillo está soportado por dos pivotes excéntricos que están conectados giratoriamente a él y que tienen cierta distancia entre ellos. Para un movimiento forzado de rotación del elemento 11a de sujeción del cepillo, las dos poleas 9 están interconectadas a través de una correa 17 de sincronización de elementos. Debe observarse que la correa 17 de sincronización de elementos de la figura 4 conduce a guiar restringidamente a un solo elemento de tratamiento, mientras que la sincronización de todo el sistema de tratamiento de acuerdo con el modo de realización de la técnica anterior de las figuras 1-3, es decir, de los dos elementos de tratamiento, como se describe en relación con la figura 3, se consigue con la correa 10 de sincronización del sistema.
El funcionamiento del elemento 7 de tratamiento es como sigue. El eje principal 13 de uno de los conjuntos de polea/pivote, es accionado giratoriamente por unos medios 15 de accionamiento, como se representa en la figura 4. Alternativamente, en lugar de accionar directamente uno de los ejes principales, puede ser accionada la correa 17 de sincronización de elementos. Como los dos pivotes giratorios 8 están sincronizados a través de las poleas 9 y de la correa 17 de sincronización de elementos, como se ha explicado anteriormente, realizarán la misma rotación alrededor de sus respectivos ejes principales 13. Debido al hecho de que el elemento 11a de sujeción del cepillo está conectado giratoriamente a los dos pivotes sincronizados 8, que giran alrededor de sus respectivos ejes principales 13, el cepillo 11, que está montado por debajo del elemento 11a de sujeción, realiza una rotación forzada sobre el suelo. Es de especial importancia el hecho de que hay una cierta distancia entre los dos pivotes excéntricos 8 que están conectados al elemento 11a de sujeción, de forma tal que se consigue un movimiento estable de rotación forzada del mismo. Debe observarse que las masas equilibrantes 14 se añaden al equilibrio de las masas del motor, como se ha mencionado anteriormente con relación a los movimientos opuestos de los elementos 7a, 7b de tratamiento. Los medios 15 de accionamiento pueden estar equipados con medios de regulación de la velocidad (no ilustrados), con el fin de adaptar la velocidad de rotación de los elementos de tratamiento con necesidades individuales tales como velocidad de la máquina, tipo de máquina o grado de suciedad.
La figura 5 muestra una vista superior de una máquina de limpieza de suelos que está equipada con un primer modo de realización del sistema de limpieza por tratamiento del suelo, de acuerdo con la presente invención. Como en el modo de realización de las figuras 1-3, los dos elementos 7a y 7b de tratamiento están dispuestos transversalmente con relación a la dirección de movimiento de la máquina 1, pero uno junto al otro en lugar de uno detrás de otro. Los bordes interiores de los elementos de tratamiento son achaflanados. Durante el funcionamiento, el elemento izquierdo 7a de tratamiento, con relación a la dirección de movimiento de la máquina, es accionado de manera que realiza una rotación forzada en sentido de las agujas del reloj, mientras que el elemento derecho 7b de tratamiento es accionado de manera que realiza una rotación forzada en sentido contrario a las agujas del reloj. De esta manera, los dos elementos de tratamiento realizan movimientos forzados de rotación opuestos, y los residuos del suelo serán transportados al centro de la máquina de limpieza, de manera que pueden ser recogidos por el escurridor 4. Los elementos de tratamiento están sincronizados por medio de una correa de sincronización (no ilustrada), con un desplazamiento de fase de 0º o 180º para equilibrar las masas del motor y compensar el rozamiento. En este modo de realización, los "movimientos opuestos" de los elementos de tratamiento son el resultado de girar en direcciones opuestas, en contraste con el primer modo de realización, donde las direcciones de rotación eran las mismas, pero los movimientos en las direcciones x e y eran opuestas.
La figura 6 muestra una vista superior de una máquina de limpieza de suelos que está equipada con un segundo modo de realización del sistema de limpieza por tratamiento del suelo, de acuerdo con la presente invención. En este modo de realización, los dos elementos de tratamiento, 7a y 7b, están dispuestos en forma de V, con la abertura en la dirección de movimiento de la máquina 1. El funcionamiento es similar al del primer modo de realización, es decir, el elemento izquierdo 7a de tratamiento es accionado para realizar una rotación forzada en sentido de las agujas del reloj, mientras que el elemento derecho 7b de tratamiento es accionado para efectuar una rotación forzada en sentido contrario a las agujas del reloj, de forma tal que los residuos del suelo serán transportados al centro de la máquina de limpieza, donde pueden ser recogidos por el escurridor 4. Como en el primer modo de realización, los elementos de tratamiento están sincronizados con un desplazamiento de fase de 0º o 180º para equilibrar las masas del motor y compensar el rozamiento. Como antes, los "movimientos opuestos" de los elementos de tratamiento son el resultado de girar en direcciones opuestas.
La figura 7 muestra una vista superior de una máquina de limpieza de suelos que está equipada con un tercer modo de realización del sistema de limpieza por tratamiento del suelo de acuerdo con la presente invención. Este modo de realización es similar al primero y al segundo, excepto que los elementos de tratamiento son arqueados.
La figura 8 muestra una vista superior de una máquina de limpieza de suelos, que está equipada con un cuarto modo de realización del sistema de limpieza por tratamiento del suelo, de acuerdo con la presente invención. En este modo de realización (que puede ser considerado como una combinación del modo de realización de la técnica anterior y del segundo modo de realización), hay dos conjuntos que consisten, cada uno de ellos, en dos elementos de tratamiento, 7a, 7a' y 7b, 7b', respectivamente, dispuestos en forma de V con la abertura en la dirección del movimiento de la máquina. Durante el funcionamiento, los elementos 7a, 7a' de tratamiento de la izquierda, con relación a la dirección de movimiento de la máquina, son accionados para realizar una rotación forzada en dirección de las agujas del reloj, mientras que los elementos 7b, 7b' de tratamiento de la derecha son accionados para realizar una rotación forzada en sentido contrario a las agujas del reloj. Los elementos de tratamiento de cada conjunto están sincronizados con un desplazamiento de fase de 180º, como en el modo de realización de la técnica anterior, por ejemplo, a través de las poleas 9 y de la correa 10 (véase la figura 3). De nuevo, los residuos del suelo serán transportados hacia el centro de la máquina de limpieza, de forma tal que pueden ser recogidos por el escurridor 4. Debido al desplazamiento de fase de 180º entre los elementos de tratamiento de cada conjunto, se obtiene un equilibrio de las masas del motor y una compensación del rozamiento. Sin embrago, con el fin de evitar colisiones entre el conjunto izquierdo y derecho de tratamiento, puede ser ventajosa una sincronización entre los dos conjuntos, como en el primer modo de realización.
Debe ponerse énfasis en que los diferentes modos de realización de la presente invención, como se han mencionado anteriormente, describen la invención solamente a modo de ejemplo. Hay diversas alternativas dentro del alcance de la presente invención, como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, son posibles otras varias disposiciones de los elementos de tratamiento con relación a la máquina, así como formas diferentes de los elementos. Además, el sistema y los medios de sincronización de elementos pueden ser modificados; por ejemplo, las correas 10 y 17 pueden ser sustituidas por una cadena o por bielas. La propia máquina de limpieza puede ser modificada también; por ejemplo, el sistema de limpieza por tratamiento podría situarse también enfrente de la rueda delantera 5; el escurridor 4 podría estar situado enfrente de las ruedas traseras 6; podrían disponerse también otras ruedas, etc.

Claims (11)

1. Sistema (3) de limpieza por tratamiento del suelo para una máquina (1) de limpieza de suelos, que comprende al menos dos elementos (7a, 7b) de tratamiento, donde cada elemento de tratamiento está equipado con medios (11) de limpieza y es accionado excéntricamente por unos medios (15) de accionamiento a través de al menos dos pivotes excéntricos sincronizados (8) para cada elemento de tratamiento, caracterizado porque los respectivos pivotes giran alrededor de sus ejes principales (13) de rotación, de tal manera que al menos dos elementos de tratamiento realizan movimientos de rotación en direcciones de rotación opuestas, transportando así los residuos sobre el suelo en una dirección deseada y equilibrando las masas del motor y el rozamiento.
2. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según la reivindicación 1, caracterizado porque dos elementos (7a, 7b) de tratamiento están dispuestos transversalmente con relación a la dirección de movimiento de la máquina (1), y uno junto al otro, donde el elemento izquierdo (7a) de tratamiento, con relación a la dirección de movimiento de la máquina (1), es accionado para realizar una rotación forzada en el sentido de las agujas del reloj, y el elemento derecho (7b) de tratamiento es accionado para realizar una rotación forzada en sentido contrario a las agujas del reloj, de forma tal que los dos elementos de tratamiento realizan movimientos forzados de rotación opuestos.
3. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según la reivindicación 1, caracterizado porque dos elementos (7a, 7b) de tratamiento están dispuestos en forma de V con la abertura en la dirección de movimiento de la máquina (1), donde el elemento izquierdo (7a) de tratamiento, con relación a la dirección de movimiento de la máquina (1), es accionado para realizar una rotación forzada en el sentido de las agujas del reloj, y el elemento derecho (7b) de tratamiento es accionado para realizar una rotación forzada en sentido contrario a las agujas del reloj, de forma tal que los dos elementos de tratamiento realizan movimientos forzados de rotación opuestos.
4. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque los elementos (7a, 7b) de tratamiento están sincronizados con un desplazamiento de fase de 0º.
5. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque los elementos (7a, 7b) de tratamiento están sincronizados con un desplazamiento de fase de
180º.
6. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según una de las reivindicaciones 2-5, caracterizado porque los elementos (7a, 7b) de tratamiento son arqueados.
7. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según la reivindicación 1, caracterizado porque dos conjuntos consistentes, cada uno de ellos, en dos elementos (7a, 7a') y (7b, 7b') de tratamiento, respectivamente, están dispuestos en forma de V con la abertura en la dirección de movimiento de la máquina (1), donde los elementos de tratamiento de cada conjunto están interconectados a través de medios (9, 10) de sincronización, de forma tal que los elementos de tratamiento de cada conjunto realizan el mismo movimiento forzado de rotación, y donde los elementos (7a, 7a') de tratamiento del conjunto izquierdo, con relación a la dirección de movimiento de la máquina (1), son accionados para realizar una rotación forzada en sentido de las agujas del reloj, y los elementos de tratamiento de la derecha (7b, 7b') del conjunto derecho son accionados para realizar una rotación forzada en sentido contrario a las agujas del reloj, de forma tal que los dos conjuntos de elementos de tratamiento realizan movimientos forzados de rotación opuestos.
8. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según la reivindicación 7, caracterizado porque los elementos (7a, 7a'; 7b, 7b') de tratamiento de cada conjunto están sincronizados con un desplazamiento de fase de 180º, de forma tal que realizan movimientos opuestos con relación a la dirección del movimiento de la máquina (1) y a la dirección transversal a la misma.
9. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque los conjuntos izquierdo y derecho de elementos de tratamiento están sincronizados.
10. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada eje principal (13) está provisto de una masa equilibrante (14) para equilibrar las masas del motor.
11. Sistema de limpieza por tratamiento del suelo, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios (15) de accionamiento están equipados con medios de regulación de velocidad, con el fin de adaptar la velocidad de rotación de los elementos (7a, 7b) a necesidades individuales tales como velocidad de la máquina, tipo de máquina o grado de suciedad.
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