TW201717835A

TW201717835A - 清潔滾筒

Info

Publication number: TW201717835A
Application number: TW105132067A
Authority: TW
Inventors: Mikel Blum; Sabine Schweppe
Original assignee: Vorwerk Co Interholding
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2017-06-01
Also published as: JP2018531057A; US10820771B2; WO2017060261A1; US20180249877A1; SG11201800962TA; DE102015117083A1; EP3359007B1; ES2796496T3; CN108135425A; EP3359007A1

Abstract

本發明係有關於一種用於清潔設備(2)之清潔滾筒(1)以及一種具有該清潔滾筒(1)之清潔設備(2)，該清潔設備用於加工待清潔之面，特別是用於濕式清潔設備之擦拭滾筒，其中該清潔滾筒(1)具有可繞縱軸(3)旋轉之滾筒芯部(4)，該滾筒芯部包含用於驅動軸之軸承(5)，以及沿周圍方向包圍該滾筒芯部(4)之滾筒外套(6)。為了改良清潔滾筒(1)或具有該清潔滾筒(1)之清潔設備(2)以取得最佳清潔效果，本發明提出，以一垂直於該縱軸(3)之剖面觀之，該滾筒芯部(4)具有數個沿該清潔滾筒(1)之周圍方向並排形成之彈性元件(7)，該等彈性元件分別自該軸承(5)延伸至該滾筒外套(6)。

Description

清潔滾筒

本發明係有關於一種用於清潔設備之清潔滾筒，該清潔設備用於加工待清潔之面，特別是用於濕式清潔設備之擦拭滾筒，其中該清潔滾筒具有可繞縱軸旋轉之滾筒芯部，該滾筒芯部包含用於驅動軸之軸承，以及沿周圍方向包圍該滾筒芯部之滾筒外套。

此外，本發明係有關於一種具有可旋轉之清潔滾筒的清潔設備，其中該清潔滾筒具有可繞縱軸旋轉之滾筒芯部，該滾筒芯部包含用於驅動軸之軸承，以及沿周圍方向包圍該滾筒芯部之滾筒外套。

在先前技術中，上述類型之清潔滾筒已為吾人所知。此類清潔滾筒用於對於面進行濕式或乾式清潔。

清潔滾筒通常具有由發泡材料構成之圓柱形滾筒芯部。滾筒芯部可繞縱軸旋轉，該縱軸居中容置在滾筒芯部中。為此，滾筒芯部具有用於清潔設備之驅動軸的軸承。滾筒芯部外側設有滾筒外套。此外套一般由微細纖維材料構成且較佳可自滾筒芯部上取下。

公開案DE 10 2007 052 982 A1揭露一種具有清潔滾筒之清潔設備以及一種用於該清潔設備之清潔滾筒，其中該清潔滾筒具有液筒軸，在該滾筒軸上以可拆卸之方式裝有軟管狀清潔元件，該清潔元件具有軟管狀軟質發泡材料空心體。清潔套設於發泡材料空心體外側且與之固定連接。

基於上述先前技術，本發明之目的在於改良清潔滾筒或具有該清潔滾筒之清潔設備以取得最佳清潔效果。

為達成上述目的，本發明提出，以一垂直於該縱軸之剖面觀之，該清潔滾筒之滾筒芯部具有數個沿該清潔滾筒之周圍方向並排形成之彈性元件，該等彈性元件分別自該軸承延伸至該滾筒外套。

據此，滾筒芯部具有數個圍繞軸承分佈之彈性元件。該等彈性元件一方面沿清潔滾筒之縱軸方向延伸，另一方面在軸承與滾筒外套之間延伸。其中，該等彈性元件有益地構建為扁平板片，該等板片設於軸承上且指向滾筒外套。與具有傳統的發泡材料的滾筒芯部之清潔滾筒相比，此項技術方案使得滾筒外套能以更大的彈力被壓抵待清潔之面且以更大的貼靠面積貼靠待清潔之面。由於彈性元件之彈力較先前技術有所增大，彈性元件使得滾筒外套在受到清潔滾筒之重力作用時張緊，從而避免滾筒外套在清潔過程中起褶，防止清潔效果受到影響。透過彈性元件之彈力可補償待清潔之面的不平整，儘可能確保滾筒外套整面接觸待清潔之面。彈性元件在接觸待清潔之面時發生位移或叉開，藉此使清潔滾筒之周邊保持恆定，從而防止滾筒外套起褶。與軟質發泡材料相比，彈性元件具有復位力更強且直接有效之優點。特定言之，重力亦被傳遞至清潔滾筒與待清潔之面間之貼靠區的邊緣區域。

當然，本發明亦可應用於並非在清潔滾筒之整個長度上皆形成有軸承、而是僅在清潔滾筒之端區上具有用於連接驅動軸之支承點的清潔滾筒。因此，就沿清潔滾筒之縱軸方向的不同剖面平面而言，可能存在其中未設軸承之剖面平面。在此情況下，就此剖面平面而言，本發明所述及之彈性元件係自縱軸延伸至滾筒外套。

本發明提出，該等彈性元件以可彈性變形之材料製成，尤其以塑膠製成。能夠以擠出或射出成型方式被加工的塑膠尤為合適，藉此可以擠出或射出成型方式量產彈性元件，而後將其衝壓成彈性元件。接著將彈性元件層疊到清潔滾筒之軸承上。作為替代方案，亦可用金屬特別是金屬片構建彈性元件。

本發明進一步提出，彈性元件之第一端區對應該軸承且該彈性元件之第二端區對應該滾筒外套，其中相鄰彈性元件之第一端區及第二端區在周圍方向上皆相互分開。彈性元件自軸承之周圍方向平面上的一線形區域(第一端區)延伸至滾筒外套。其中，彈性元件不必連接滾筒外套。反之，滾筒外套最好與滾筒芯部分離，以便能酌情自滾筒芯部上取下滾筒外套並清潔之。其中，彈性元件之第二端區有益地貼靠在滾筒芯部之周面上，該周面構建為包圍彈性元件之閉合面，或者按開放結構樣式進行構建，其中彈性元件之該等第二端區與軸承之間存在相同距離，因而以一垂直於清潔滾筒之縱軸的剖面觀之，該等第二端區同樣描述一個圓。本發明建議，第一端區及/或第二端區等距佈置在各自的圓周上，使得滾筒芯部具有均勻分佈之彈性元件。在不同實施方式中亦可替代性地設置如下：數個彈性元件之第一端區形成於軸承之同一周圍方向位置上且延伸至滾筒外套之不同周圍方向位置。由此形成彈性元件在滾筒芯部內部之不均勻分佈。

本發明進一步提出，相鄰彈性元件可因該等彈性元件受到該清潔滾筒之重力作用而相對位移，使得該等彈性元件間沿周圍方向所形成之該滾筒外套在該待清潔之面上的貼靠區變大。此項技術方案使得兩個或兩個以上之相鄰彈性元件在清潔滾筒被放置於待清潔之面上時因受到清潔滾筒之重力作用而發生位移並相互分開，致使其端區間距變大。如此一來，滾筒外套之對應相關彈性元件的區域在該等彈性元件之端區間張緊，使得彈性元件間所形成之滾筒外套在待清潔之面上的貼靠區變大。藉此，清潔滾筒以更大面積接觸待清潔之面，從而取得更佳之清潔效果。形成貼靠區能防止滾筒外套起褶。舉例而言，當有效重力為1公斤時，直徑為45毫米之清潔滾筒的貼靠區例如達到20至25毫米(沿周圍方向)。其中，例如假設清潔滾筒之轉速為每分鐘250至500轉，且清潔滾筒之長度約為250毫米。

本發明在以彈性元件構建滾筒芯部之基礎上進一步提出，滾筒外套具有織物(特別是彈性)清潔套，例如微細纖維套，該清潔套使清潔滾筒之周邊保持恆定，意即，有助於防止起褶，但仍能變形以在待清潔之面上形成儘可能寬的貼靠區。此外，透過滾筒外套亦可將清潔滾筒之重力傳遞至貼靠區之邊緣區域。

根據本發明之一可行實施方案，該等彈性元件大致呈U形，其中相鄰彈性元件特定言之沿周圍方向呈波浪形彼此相連。其中，U形彈性元件之側邊有益地在軸承區域彼此相連，其中該U形之位於該等側邊間的分區面向滾筒外套。彈性元件視情況可藉由連接片而設於滾筒芯部之供滾筒外套貼靠的周面上。由此在軸承與滾筒外套之間形成彈性元件之波浪形結構，其中該波浪形狀之相鄰迴環沿周邊等距分佈。當彈性元件受到清潔滾筒之重力作用時，該波浪形狀之位於待清潔之面區域的迴環被壓縮，致使清潔滾筒之貼靠區變大。其間，設於彈性元件與滾筒外套間之連接片視情況而叉開，即相互分開，使得清潔滾筒以儘可能大的面積接觸待清潔之面。與此同時，滾筒外套張緊以防止起褶。

本發明提出，該等彈性元件沿徑向形成於該軸承與該滾筒外套之間。根據一項特別簡單的技術方案，該等彈性元件為沿徑向自軸承指向滾筒外套之板片，以一垂直於該縱軸之剖面觀之，該等板片沿徑向自軸承指向外部。就上述設置U形彈性元件之實施方案而言，該等U形彈性元件亦可在軸承與滾筒外套之間沿徑向定向，使得例如該波浪形狀之迴環的對稱軸指向徑向。

根據另一實施方案，可設置如下：該等彈性元件為沿周圍方向及沿徑向並置之呈鐮刀狀彎曲的薄片，該等薄片之凹面面向該軸承。根據此項實施方式，彈性元件形成一種例如由可變光闌之薄片而呈已知的分佈。據此，彈性元件沿軸承周邊偏移疊置，其中彈性元件之第一端區及第二端區在軸承上或者在滾筒外套區域相對偏移設置，使得彈性元件沿徑向部分疊置。由於彈性元件呈鐮刀狀彎曲，彈性元件亦沿清潔滾筒之周圍方向延伸，從而一方面在貼靠區之滾動端區實現徑向拉伸，另一方面在貼靠區之中間區域實現程度儘可能大的壓縮。

本發明進一步提出，該等彈性元件可偏轉地保持在該軸承上。舉例而言，軸承之面向滾筒芯部的一側可具有用於彈性元件之槽形插口，彈性元件之第一端區嵌入該等插口且可在一明確的角度範圍內進行偏轉。藉此可為相鄰彈性元件之叉開提供支持，以便能一方面透過彈性元件之彈性，另一方面透過彈性元件在軸承上之可偏轉性來分開彈性元件。視情況亦可設置如下：根據一項實施方案，彈性元件採用剛性(即非彈性)設計，並且透過彈性元件連接軸承而產生彈性，例如藉由在軸承上為彈性元件使用彈性容置元件。

本發明提出，該等彈性元件沿該縱軸方向形成於該清潔滾筒之整個長度上。其中，該等彈性元件有益地為薄板片，該等板片一方面沿清潔滾筒之整個縱軸延伸，另一方面在軸承與滾筒外套之間延伸。作為替代方案，亦可設置如下：該等彈性元件僅形成於沿滾筒芯部之縱軸的特定子區段上。沿縱軸方向觀之，由此在滾筒芯部內部形成若干設有彈性元件之區域以及若干不具有彈性元件、而是例如以發泡材料填充之區域。

根據本發明，清潔滾筒亦可具有不同類型之前述彈性元件，特別是就沿清潔滾筒之縱軸的不同子區段而言。另外，前文提出的彈性元件可偏轉地支承於軸承上之方案亦可應用於彈性元件之不同技術方案，例如U形彈性元件、呈鐮刀狀彎曲之薄片或者沿徑向形成於軸承與滾筒外套間之彈性元件。

此外，本發明提出該清潔滾筒之滾筒芯部的一項替代性技術方案，其中該滾筒芯部具有至少一空氣室。根據此項實施方案，該清潔滾筒亦具有可繞縱軸旋轉之滾筒芯部，該滾筒芯部包含用於驅動軸之軸承，以及沿周圍方向包圍該滾筒芯部之滾筒外套。該空氣室圍繞軸承共軸佈置且同樣沿縱軸方向延伸。其中，該空氣室可形成於清潔滾筒之整個長度上，或者僅形成於沿縱軸之子區段內。不具有空氣室之子區段例如可用發泡材料加以填充。其中以一垂直於縱軸之剖面觀之，該空氣室可構建為單獨一個環繞一圈之體積區域。作為替代方案，滾筒芯部亦可具有數個沿滾筒芯部之周圍方向並置的空氣室。由此沿周圍方向形成數個分離的空氣體積。該空氣室或該等沿周邊並置之空氣室如同軟管那樣安裝在一連接軸承之輪輞上。該輪輞有益地以塑膠製成，因而具有儘可能輕的重量，此外其固有剛度足以用來承載並張緊空氣室。該空氣室或該等空氣室僅被施加如此一壓力，使得面向待清潔之面的空氣室在受到清潔滾筒或清潔設備之重力作用時變平，從而於滾筒芯部或滾筒外套在待清潔之面上的貼靠區內形成扁平區域而非部分圓形的區段，該扁平區域因相互作用面積增大而能使待清潔之面得到更佳之清潔。此外，待清潔之面的不平整亦得到補償，因為該清潔滾筒能適應不平整。其中，具有該空氣室或該等空氣室之清潔滾筒等同於一輪胎未充滿氣的輪子，當該輪胎被放置於一面上時，輪胎之接觸該面的周圍方向子區段被壓扁。

此外，為取得均勻的清潔效果，可設置如下：該滾筒外套在其外側具有包含長短纖維之區域，以便減少滾筒外套內部有可能分佈不均之水分在貼靠區上之積聚。此外，滾筒外套既可具有承載區域亦可具有非承載區域，該等區域一方面能使滾筒外套在待清潔之面上最大程度地展開，另一方面能完成移除污物及吸收污物之任務。

除前述清潔滾筒外，本發明亦提出一種具有可旋轉之清潔滾筒，尤其具有前述清潔滾筒之清潔設備，其中該清潔滾筒具有可繞縱軸旋轉之滾筒芯部，該滾筒芯部包含用於驅動軸之軸承，以及沿周圍方向包圍該滾筒芯部之滾筒外套，其中以一垂直於該縱軸之剖面觀之，該滾筒芯部具有數個沿該清潔滾筒之周圍方向並排形成之彈性元件，該等彈性元件分別自該軸承延伸至該滾筒外套。根據該清潔滾筒之特徵及優點亦可推導出本發明之清潔設備的優點。總體而言，本發明藉此提供一種能快速徹底清潔待清潔之面的清潔設備。

1‧‧‧清潔滾筒

2‧‧‧清潔設備

3‧‧‧縱軸

4‧‧‧滾筒芯部

5‧‧‧軸承

6‧‧‧滾筒外套

7‧‧‧彈性元件

8‧‧‧第一端區

9‧‧‧第二端區

10‧‧‧貼靠區

11‧‧‧附件

12‧‧‧本體

13‧‧‧柄部

14‧‧‧把手

15‧‧‧加注口

16‧‧‧連接片

17‧‧‧端區基座

18‧‧‧凸起

19‧‧‧凹槽

20‧‧‧空氣室

21‧‧‧輪輞

下面結合實施例詳細闡述本發明。其中：圖1為本發明之清潔設備；圖2為清潔滾筒第一實施方式立體圖；圖3為圖2所示清潔滾筒之剖面；圖4為清潔滾筒第二實施方式之未受力狀態；圖5為圖4所示清潔滾筒之受力狀態；圖6為清潔滾筒第三實施方式立體圖；圖7為圖6所示清潔滾筒之剖面；圖8為清潔滾筒第四實施方式立體圖；圖9為圖8所示清潔滾筒之剖面；圖10為清潔滾筒第五實施方式之未受力狀態；圖11為圖10所示清潔滾筒之受力狀態；圖12為清潔滾筒第六實施方式；圖13為清潔滾筒第七實施方式；圖14為清潔滾筒第八實施方式。

圖1示出清潔設備2，其在此構建為手持濕式清潔設備。清潔設備2具有本體12以及設於本體12上之附件11。附件11具有清潔滾筒1，該清潔滾筒之縱軸3垂直於清潔設備2之常規移行方向，具體而言，該常規移行方向與使用者將清潔設備2推來推去之清潔運動相關。此外，附件11配設儲液罐(未示出)且具有用於將清潔液注入該儲液罐之頂部加注口15。在本體12上進一步設有柄部13，該柄部特定言之可伸縮，因而能適應使用者身高。在柄部13之自由端區上設有把手14，該把手視情況具有開關或類似之物。

儘管圖中未示出，但本發明亦可應用於藉由清潔滾筒1來乾式清潔地板面之清潔設備2。清潔滾筒1之下述結構不受此影響。

圖1及圖2以立體圖示出清潔滾筒1之第一實施方式。清潔滾筒1基本構建為具有縱軸3之圓柱體。具體而言，清潔滾筒1由用於容置清潔設備2之驅動軸的中央軸承5、滾筒芯部4以及包圍滾筒芯部4之滾筒外套6組成，該驅動軸用於驅動清潔滾筒1旋轉。滾筒外套6在此為微細纖維套，該微細纖維套可移除地沿縱軸3方向套設在滾筒芯部4上。需要更換或清潔時可自清潔滾筒1移除滾筒外套6。滾筒芯部4具有數個彈性元件7，根據此項實施方式，該等彈性元件為呈鐮刀狀彎曲的薄片。彈性元件7不僅沿清潔滾筒1之縱軸3方向延伸，亦沿其周圍方向延伸。彈性元件7在此由可彈性變形之塑膠構成，使得該等彈性元件在受到清潔滾筒1或清潔設備2之重力作用時能夠變形，尤其可朝軸承5方向彎曲。彈性元件7分別具有第一端區8及第二端區9。第一端區8對應軸承5，第二端區9則對應滾筒芯部4之與滾筒外套6相鄰的周圍方向區域。滾筒外套6在此直接貼靠於彈性元件7之第二端區9上，該等第二端區形成滾筒芯部4之閉合圓柱周面。滾筒外套6採用彈性設計，使得該滾筒外套在張力作用下貼著滾筒芯部4並且在清潔滾筒1旋轉時不繞滾筒芯部4旋轉。彈性元件7之第一端區8具有一設有凹槽之共用端區基座17，軸承5之凸起18可嵌入該等凹槽。該等凹槽及凸起18平行於清潔滾筒1之縱軸3延伸，意即，沿一垂直於清潔滾筒1之旋轉方向的方向延伸，使得二者抗旋相連。圖3以剖面圖示出清潔滾筒1。從中能看到彈性元件7之鐮刀形狀，其凹面面向軸承5。

圖4及圖5示出清潔滾筒1之第二實施方式，其中示出未受力情形(圖4)及受力情形(圖5)以供對比。在圖4中，清潔滾筒1尚未被放置到待清潔之面上，使得彈性元件7尚未變形，而是，滾筒芯部4及滾筒外套6具有尚等距分佈之彈性元件7，該等彈性元件未在清潔滾筒1或清潔設備2之重力作用下變形。清潔滾筒1之技術方案與第一實施方式相似，其中此處將軸承5僅顯示成一個點。圖4及圖5所示之實施方式的另一不同之處在於，彈性元件7之第二端區9不形成滾筒芯部4之閉合圓柱周面，而是形成一供滾筒外套6貼靠之開放結構。圖5所示之清潔滾筒1處於被放置在待清潔之面上的狀態。從中可看到貼靠區10，該貼靠區形成滾筒外套6與待清潔之面間的接觸區。由於清潔滾筒1或清潔設備2之重力作用於彈性元件7，末端位於貼靠區10之彈性元件7被壓縮。對應貼靠區10之邊緣區域的彈性元件7被徑向拉伸，位於貼靠區10之中間區域的彈性元件7則基本被壓縮。彈性元件7因壓縮或拉伸而位移或叉開，致使貼靠區10沿周圍方向加寬，使得清潔滾筒1在待清潔之面上具有特別大的貼靠區10。與此同時，清潔滾筒1之周邊保持恆定，使得滾筒外套6不起褶，從而能取得最佳清潔效果。

圖6及圖7示出本發明之第三實施方式，其中清潔滾筒1具有沿徑向形成於軸承5與滾筒外套6間之彈性元件7。彈性元件7在此為沿縱軸3方向形成且徑向凸出於軸承5之塑膠片。彈性元件7可偏轉地設於軸承5上，其中彈性元件7之第一端區8分別嵌入軸承5之外側上的一相應凹槽19。凹槽19之開口寬度及彈性元件7之厚度決定了彈性元件7相對於軸承5之最大可能偏轉角。當清潔滾筒1處於受力狀態時，一方面利用最大偏轉角，另一方面使彈性元件7發生彈性變形，藉此將立在待清潔之面上的彈性元件7相互分開。藉此將滾筒外套6再度張緊，從而在待清潔之面上形成儘可能大的貼靠區10。

圖8及圖9示出本發明之第四實施方式，其中數個U形彈性元件7沿滾筒芯部4之周圍方向連接成一波紋形狀。其中沿周圍方向產生該波紋形狀之若干迴環，該等迴環之曲面頂點形成第一端區8及第二端區9，二者分別指向軸承5及滾筒外套6。第二端區9分別具有一連接片16，該連接片連接滾筒芯部4之圓柱周面。滾筒外套6貼在此周面上。當清潔滾筒1受到清潔滾筒1或清潔設備2之重力作用時，該波紋形狀之指向滾筒外套6的第二端區9被壓縮，待清潔之面上的貼靠區10變大，使得清潔滾筒1大面積接觸待清潔之面。與此同時，清潔液筒1之周邊保持恆定，使得滾筒外套6不起褶。

圖10及圖11所示之第五實施方式包含若干分別呈L 形之彈性元件7。在該L形之兩側邊的連接區，彈性元件7之材料逐漸變細，從而能如同薄膜鉸鏈那樣發生彈性變形。當此等彈性元件7受重力作用時，彈性元件7彎折，直至一或數個對應滾筒外套6之側邊有益地觸抵滾筒外套6。由此產生特別大的貼靠區10。

圖12示出清潔滾筒1之第六實施方式，其中彈性元件7分別呈Y形。其中，每個彈性元件7皆具有一個設於軸承5上之第一端區8以及兩個設於滾筒芯部4之外周上的第二端區9。當彈性元件7受力時，彈性元件7之兩個第二端區9被相互分開，使得該等第二端區9間所定義之面積形成清潔滾筒1之特別大的貼靠區10。

圖13及圖14示出清潔滾筒1之一替代性實施方式，該實施方式具有一包含空氣室20之滾筒芯部4。具體而言，圖13所示之清潔滾筒1具有一包含軸承5之輪輞21。輪輞21承載空氣室20，該空氣室外側又被滾筒外套6覆蓋。空氣室20在此具有單獨一個空氣體積。當空氣室20受到清潔滾筒1或清潔設備2之重力作用時，空氣室20之立在待清潔之面上的周圍方向子區段被壓縮，使得該處之空氣子體積逸向空氣室20之其餘周圍方向子區段。空氣室20在貼靠區10內改變其此前基本呈圓形的形狀並且扁平地觸抵待清潔之面。變平程度主要取決於空氣室20內部之空氣壓力以及環境壓力。此外，空氣室20之大小及材料以及清潔液筒1或清潔設備2之重力大小亦產生一定影響。根據圖14所示之實施方式，清潔滾筒1具有數個沿清潔滾筒1之周圍方向並置的空氣室20。每個空氣室20皆形成一封閉的空氣體積，該空氣體積沿清潔滾筒1之縱軸3方向延伸覆蓋一周圍方向子區段。當清潔滾筒1貼靠於待清潔之面上時，與待清潔之面相鄰的空氣室20被壓縮，其中被包含的空氣僅在此空氣室20內部發生位移。空氣室20之外圓形在此期間變平，其中變平程度小於圖13所示之實施方式。