TW201804947A - 具有可繞滾筒軸旋轉之清潔滾筒的濕式清潔設備 - Google Patents

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皮亞 哈恩
米克爾 百隆
約亨 耶特斯
薩賓 施韋普
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佛維爾克控股公司
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Abstract

本發明係有關於一種濕式清潔設備(1)，特別是濕擦設備，具有可繞滾筒軸(2)旋轉之清潔滾筒(3)，而該清潔滾筒具有清潔用覆蓋物(4)。為了實現一種尤其能以最少液體用量達到最佳再生效果之濕式清潔設備(1)，本發明提出：此濕式清潔設備(1)具有用於促進自清潔滾筒(3)上移除液體及/或污物之制動元件(5)，以滾筒軸(2)為參照，該制動元件具有徑向朝外的撞擊邊(7)，而且，在再生操作期間，設於清潔用覆蓋物(4)之纖維(6)之間，使得，未受機械負荷的諸多纖維(6)之自由端(8)沿著徑向而向外凸出於撞擊邊(7)。此外，本發明亦有關於一種操作濕式清潔設備(1)之方法。

Description

具有可繞滾筒軸旋轉之清潔滾筒的濕式清潔設備
本發明係有關於一種濕式清潔設備，特別是濕擦設備，具有可繞滾筒軸旋轉之清潔滾筒，而該清潔滾筒具有清潔用覆蓋物，該清潔用覆蓋物則包含具有自由端的纖維。
此外，本發明係有關於一種操作濕式清潔設備、特別是濕擦設備之方法，其中，在再生(regeneration)操作期間，自濕式清潔設備之繞滾筒軸旋轉的清潔滾筒上移除液體及/或污物。
在先前技術中，濕式清潔設備及操作濕式清潔設備之方法已為吾人所知。
DE 102 29 611 B3例如揭露一種濕式清潔設備，具有可受驅動而繞旋轉軸旋轉的擦拭體，其中，自儲罐獲取清潔液，並藉由沿著擦拭體之旋轉軸之方向佈置的噴嘴，將清潔液噴灑於擦拭體表面。以此方式被打濕之擦拭體在擦拭操作期間在待清潔表面上移行，其中，擦拭體收集了待清潔表面上之污物。
在擦拭操作期間，擦拭體所收集之污物逐漸增多，故而有必要對擦拭體實施再生。為此，擦拭體與待清潔表面分離、被殼體包圍、且被噴灑未經使用之清潔液。擦拭體旋轉，使清潔液及/或污物排出擦拭體並到達殼體內側，且被轉移至收容罐。
其缺點在於，再生操作期間須用大量清潔液來打濕或 沖洗擦拭體，以便能利用擦拭體旋轉時所產生之離心力，來離心分離積聚於擦拭體上之污物。
基於上述之先前技術，本發明之目的在於提供一種能以儘可能少的液體用量及較短的再生時間來使清潔滾筒獲得最佳再生效果之濕式清潔設備。
為了達成上述目的，首先提出一種濕式清潔設備，具有用於促進自清潔滾筒上移除液體及/或污物之制動元件，以清潔滾筒之滾筒軸為參照，該制動元件具有撞擊邊，而該撞擊邊在再生操作期間係以徑向覆蓋清潔用覆蓋物之纖維的方式佈置，使得，未受機械負荷的諸多纖維之自由端沿著徑向而向外凸出於撞擊邊。
根據本發明，清潔滾筒之清潔用覆蓋物之再生，不再僅藉由自清潔用覆蓋物之在清潔滾筒旋轉時徑向凸起的纖維上離心分離液體及/或污物而實現。確切而言，清潔滾筒、尤其是清潔用覆蓋物之纖維對應有制動元件，而該制動元件係被建構為將繞滾筒軸旋轉的清潔用覆蓋物之纖維予以制動，使得，纖維突然間被制動元件制動，且越過制動元件之撞擊邊而折向一邊。透過突然間被制動的纖維之質量慣性，產生甩鞭效應，而甩鞭效應能使附著於清潔用覆蓋物之纖維之間的液體及污物脫離出來。其中，被制動元件之撞擊邊彎折的纖維之自由端能夠因制動元件上之新的旋轉中心而達到加速度，其大小為僅基於繞滾筒軸旋轉而達到之加速度的七倍以上。
制動元件在以滾筒軸為起點之徑向上有益地具有一定延伸度，使得，一方面在制動元件與纖維之根部之間存在距離， 另一方面，在沿徑向延伸的纖維之自由端與制動元件之間存在距離。藉此，使纖維之自由端具有運動空間，以便一方面在撞擊制動元件之撞擊邊時越過撞擊邊而折向一邊，另一方面，在清潔滾筒進一步旋轉時，反向於彎折方向而脫離撞擊邊，並從清潔滾筒與制動元件之間穿過。
本發明提出：制動元件係以相對於清潔滾筒為可位移的方式保持在此濕式清潔設備上。通常僅在清潔滾筒之再生操作期間需要使用制動元件。因此，建議在實施擦拭操作之前自清潔滾筒之清潔用覆蓋物中移除制動元件，意即，使其背離於清潔滾筒位移。為達此目的，制動元件係有益地以可位移之方式設於濕式清潔設備上，故而，例如可面向清潔滾筒偏轉及背離於清潔滾筒偏轉。為此，可相應地設置偏轉臂。作為替代方案，制動元件當然亦能以其他方式相對於清潔滾筒位移，例如，透過制動元件之線性移動或類似者。
本發明提出：制動元件在再生操作期間係不可動地設於此濕式清潔設備上。如此，制動元件相對於濕式清潔設備為位置固定，清潔用覆蓋物之纖維則由於清潔滾筒之旋轉而迎向制動元件運動。作為替代方案，制動元件在再生操作期間亦可沿著與旋轉方向相反之方向運動。藉此，可進一步提高清潔用覆蓋物之纖維撞擊制動元件的速度。
本發明特別建議：制動元件實質上呈棒形，特別是一線絲(wire)。所謂「棒形」係指與寬度及直徑相比長度為極大的物體之形狀。其中，棒形形狀之橫截面可為圓形、角形、方形、橢圓形、多邊形或類似者。舉例而言，與直徑相比長度為極大的線絲係 極其有益於本發明之制動元件。透過棒形形狀，清潔用覆蓋物之纖維一方面能以其自由端繞著制動元件之撞擊邊而彎折，另一方面能夠在清潔滾筒進一步旋轉時脫離於撞擊邊，並從制動元件與清潔滾筒之間穿過。本發明在此特別建議：制動元件至少在撞擊邊之區域具有外凸彎曲的表面，使得，纖維能儘可能柔和地繞著制動元件或撞擊邊受到導引，進而亦延長清潔用覆蓋物之使用壽命。
本發明提出：制動元件以相對於滾筒軸之徑向為參照，具有0.3mm至5mm之高度，較佳地具有0.5mm至2mm之高度，且/或平行於滾筒軸而沿著清潔用覆蓋物之整個長度佈置。制動元件之高度與平行於滾筒軸的長度共同界定了接觸區，纖維係在此接觸區內撞擊制動元件，即，與旋轉著的纖維相對立的區域。根據本發明，制動元件之高度小於未受機械負荷的纖維之長度，故，纖維之自由端凸出於制動元件，意即，凸出於撞擊邊，且能越過撞擊邊而折向一邊。若制動元件被建構為線絲，則制動元件之高度等於線絲之直徑，此點不受制動元件(即線絲)與清潔用覆蓋物中之纖維之根部之間的距離影響。
本發明特別建議：制動元件之高度約等於諸多纖維之長度的四分之一至一半。因此，若纖維例如具有5mm之自由的長度(free length)，則制動元件之高度較佳地應大致介於1mm與2.5mm之間。若制動元件被建構為線絲，則此高度即為其直徑。制動元件與纖維之根部之間的距離應至少等於纖維之直徑，以便纖維能從制動元件下方穿過。至於制動元件之平行於滾筒軸之縱向延伸的長度，本發明建議：制動元件形成於清潔滾筒之清潔用覆蓋物之整個長度上，以便能對清潔用覆蓋物之整個周面實施再生。若有必 要，制動元件到清潔用覆蓋物之距離可沿著清潔滾筒之縱向延伸而有所變化，以便形成例如較大或較小之距離，從而在清潔用覆蓋物之單一長度區段內實現較強或較弱之再生效果。舉例而言，此處可將沿著清潔用覆蓋物之縱向延伸所形成的預料中的污物分佈及/或濕度分佈考慮在內。
本發明進一步提出，以指向徑向而未受機械負荷的諸多纖維為參照，制動元件之撞擊邊實質上設於該等纖維之四分之一至一半纖維長度的區域內。根據此項有益技術方案，纖維可於一半高度處彎折越過撞擊邊，使得，至少其一半長度繞著新的旋轉中心被加速，且以最佳效果離心分離所附著之液體及/或污物。以長度為5mm之纖維為例，撞擊邊、特別是撞擊邊之徑向外側，係位於自纖維之根部所在位置起算1.25mm至2.5mm之長度處，該等纖維之根部例如係錨定於清潔用覆蓋物之基質中。
清潔用覆蓋物有益地為紡織覆蓋物，尤其是能使纖維在離心力作用下沿徑向向外豎起的紡織覆蓋物。微細纖維紡織覆蓋物係特別合適，其單一纖維之細度能使纖維具有特殊的可撓性，故而極易繞著撞擊邊發生彎折。
本發明進一步提出：清潔滾筒具有40mm至50mm、特別是約45mm之滾筒直徑。具有上述滾筒直徑之清潔滾筒不僅可應用於例如手持式濕式清潔設備中，亦可有益地應用於設計儘可能輕巧且以儘可能少的用水量來實施清潔工作之清潔機器人中。
在本發明範圍內，濕式清潔設備原則上係指所有以濕式清潔為唯一或主要功能之設備。此類設備一方面包括手持式及自動移行式濕式清潔設備，尤其亦包括清潔機器人。除此之外，組合 式乾式與濕式清潔設備亦為本發明所稱之濕式清潔設備。另外，除了用於地板的普通地板清潔設備外，亦指用於清潔地板上方區域之濕式清潔設備，後者例如亦包括用於清潔窗面之濕式清潔設備。
除了本發明之濕式清潔設備外，本發明亦提出一種操作濕式清潔設備、特別是濕擦設備之方法，其中，在再生操作期間，自濕式清潔設備之繞滾筒軸旋轉的清潔滾筒上移除液體及/或污物，而其中，為了實施其再生操作，將制動元件以徑向覆蓋清潔滾筒之清潔用覆蓋物之纖維的方式佈置，以使制動元件之撞擊邊伸入諸多纖維之間，使得，該等纖維之自由端在清潔滾筒旋轉時彎折越過撞擊邊。
如前文聯繫本發明之濕式清潔設備所述，制動元件位移至清潔用覆蓋物之諸多纖維之間，使得纖維之自由的端區能彎折越過制動元件之撞擊邊。藉由撞擊制動元件，纖維突然間被制動，且利用隨後的甩鞭效應脫除附著於纖維自由端上之污物。總體而言，較之先前技術，藉此，可在液體量相同之情況下取得更佳清潔效果，或者，在再生過程中使用更少量的液體便能取得同樣良好之清潔效果，此點特別有益於自身未設大水箱之自動移行式濕式清潔設備。另外，還可降低清潔滾筒之轉速而不影響清潔效果。
本發明特別提出：清潔滾筒在再生操作期間係以每分鐘1500轉至每分鐘6000轉之轉速旋轉，特別是以每分鐘4000轉至每分鐘5000轉之轉速旋轉。在先前技術中，滾筒直徑例如為45mm之清潔滾筒需要最高達每分鐘10000轉之轉速，方能取得最佳清潔效果。藉由本發明之方法及本發明之濕式清潔設備之建構，如今能顯著減小轉速，具體係減小至最高每分鐘6000轉。
1‧‧‧濕式清潔設備
2‧‧‧滾筒軸
3‧‧‧清潔滾筒
4‧‧‧清潔用覆蓋物
5‧‧‧制動元件
6‧‧‧纖維
7‧‧‧撞擊邊
8‧‧‧(纖維)自由端
9‧‧‧基本裝置
10‧‧‧附加件
11‧‧‧柄部
12‧‧‧把手
13‧‧‧加注管
b‧‧‧運動方向
d‧‧‧滾筒直徑
L‧‧‧(纖維)長度
r‧‧‧旋轉方向
t0‧‧‧時間點
tx‧‧‧時間點
x‧‧‧(方位座標)軸
y‧‧‧(方位座標)軸
z‧‧‧(制動元件)高度
圖1為本發明之濕式清潔設備之示意圖；圖2為濕式清潔設備以略圖形式繪示的清潔滾筒之剖面圖；圖3為清潔滾筒之清潔用覆蓋物之放大的分區之示意圖；圖4為清潔滾筒在其相對於圖2及圖3繼續旋轉期間之剖面圖；圖5為清潔用覆蓋物之纖維之自由的端區之軌跡曲線圖。
下面結合實施例詳細闡述本發明。圖1示出濕式清潔設備1，在此係被建構為具有基本裝置9及附加件10的手持式濕式清潔設備1。附加件10可拆卸地保持在基本裝置9上。此外，基本裝置9具有柄部11，在此例如採用可伸縮設計，以便濕式清潔設備1之使用者能夠根據其身高來調整柄部11之長度。柄部11上進一步設有把手12，使用者在常規的擦拭操作期間，可利用該把手操控、即在待清潔表面上推移濕式清潔設備1。在擦拭操作期間，使用者通常操控濕式清潔設備1在待清潔表面上以相反之運動方向b移行。在此過程中，使用者交替地推開及拉近濕式清潔設備1。
附加件10具有殼體，清潔滾筒3以可繞滾筒軸2旋轉的方式保持在該殼體中。殼體上設有加注管13，液體可透過該加注管裝入液箱(未示出)。儲存於液箱中之液體用於打濕清潔滾筒3。
在擦拭操作期間，以可旋轉方式支承的清潔滾筒3繞著滾筒軸2旋轉，使清潔滾筒3之周面連續地在待清潔表面上滾動。清潔滾筒3上通常包裹有清潔用覆蓋物4(圖1中未示出)，二者間視情況夾設有附加性地起儲液作用之海綿體。清潔用覆蓋物4 在此例如為紡織清潔布，液體及/或污物可被容置於其纖維6之間。
在擦拭操作期間，污物不斷地積聚於清潔滾筒3上，即，積聚於清潔用覆蓋物4上。因此，工作一定時間後可能需要將清潔滾筒3再生，其中，在再生操作期間，自清潔滾筒3移除污物及帶有污物之液體。
圖2以略圖形式示出具有清潔用覆蓋物4的清潔滾筒3之橫截面。清潔用覆蓋物4建構有大量的纖維6，為了清楚起見，此處僅簡單示出其中個別的纖維6。纖維6之自由端8形成清潔用覆蓋物4之環周的側面。在圖示時間點上，圖3中以略圖形式示出之纖維6全部未受到機械負荷，意即，以滾筒軸2為參照，沿徑向筆直的且伸展地指向外部。在此未受機械負荷的狀態下，纖維6分別具有在此例如為8mm之長度L。清潔滾筒具有約33mm之直徑。但，上述尺寸僅為示例性。當然亦可採用其他的長度、直徑及尺寸比。
制動元件5嵌入清潔用覆蓋物4之諸多纖維6之間，該制動元件為一平行於滾筒軸2定向的線絲。在剖面圖中，此制動元件5係呈現為一個點。制動元件5實質上設於纖維6之纖維長度L的一半高度處。制動元件5之高度z本身在此等於線絲之直徑，約為1mm。線絲之表面曲率使得旋轉時與纖維6相對立的撞擊邊7呈外凸狀。圖2示例性地示出眾多纖維6中的一根纖維6，以清潔滾筒3之旋轉方向r(順時針旋轉)為參照，該纖維在圖中設於制動元件5左側。在此狀態下，纖維6尚未受到機械負荷且伸展著，因為其尚未接觸到制動元件5。
圖3基於圖2而示出清潔滾筒3之旋轉過程中之一稍 晚的時間點，在此時間點上，纖維6撞擊制動元件5之撞擊邊7，且其自由端8越過撞擊邊7而折向一邊，即，折向清潔滾筒3之旋轉方向r。藉由纖維6撞擊撞擊邊7，纖維6之自由端8如鞭子般繞著制動元件5而彎折，從而離心分離附著於纖維6上之液體及/或污物。甩鞭效應所產生之加速度的大小在此例如為纖維6之加速度的七倍，纖維之加速度係在未設制動元件5之情況下僅基於清潔滾筒3旋轉時作用於纖維6之離心力而產生。如圖3中的放大圖進一步所示，當清潔滾筒3進一步順時針旋轉時，纖維6從制動元件5與清潔滾筒3之安置有清潔用覆蓋物4的表面之間(即，在纖維6之根部區域)穿過，其中，纖維6以其自由端8脫離制動元件5，並以與其固有剛度相對應的伸展程度從制動元件5下方穿過。
圖4示出在清潔滾筒3進一步旋轉時晚於圖3之時間點。纖維6在此近乎於伸展，其中，纖維6之自由端8之最外側的端區實質上位於制動元件5所在位置。一旦自由端8經過制動元件5，纖維6遂基於其固有剛度而再度豎起。其中，視情況尚附著於纖維6上之殘液或殘留污物會因纖維6豎起而被離心分離。
最後，圖5示出纖維末端、即纖維6之自由端8之最外側的端區之軌跡曲線。座標原點(0,0\0,0)在此係指纖維6之根部之方位，即，纖維6在清潔滾筒3上之清潔用覆蓋物4內部所處之方位。圖示圖表(0,0至3,0)在x軸及y軸上之柵格間距在此係為任意選擇。此等柵格間距在此例如係針對纖維長度L為3.0mm之纖維6而選擇。在圖示時間點t0上，纖維6尚未接觸制動元件5。因此，纖維6處於完全伸展狀態，而且，自由端8(即，纖維6之最外側的端區)處於具有相對座標x\y=0\3之方位上。在一稍晚的時 間點上(在t0之後)，纖維6如圖3所示撞擊制動元件5，且越過撞擊邊7而折向一邊。如此一來，纖維6之自由端8便如鞭子般越過撞擊邊7而向右擺，但與此同時，自由端8與纖維6之根部(座標原點0,0)之間的距離變小。此點在圖5中由軌跡曲線之彎曲走向加以描述。在時間點tx上，纖維6之自由端8之當前的方位之x座標發生符號變換，此係對應於清潔滾筒3旋轉過程中之一時間點，在此時間點上，制動元件5結束對纖維6的減速。在此瞬間，纖維6之自由端8反向於清潔滾筒3之旋轉方向r繞過制動元件5，因為如圖4所示，纖維6從制動元件5與清潔滾筒3之間穿過。
3‧‧‧清潔滾筒
4‧‧‧清潔用覆蓋物
5‧‧‧制動元件
6‧‧‧纖維
7‧‧‧撞擊邊
8‧‧‧(纖維)自由端
L‧‧‧(纖維)長度
r‧‧‧旋轉方向
z‧‧‧(制動元件)高度

Claims (10)

  1. 一種濕式清潔設備，特別是濕擦設備，具有可繞滾筒軸(2)旋轉之清潔滾筒(3)，而該清潔滾筒具有清潔用覆蓋物(4)，該清潔用覆蓋物則包含具有自由端的纖維(6)，其特徵在於：此濕式清潔設備(1)具有用於促進自該清潔滾筒(3)上移除液體及/或污物之制動元件(5)，以該滾筒軸(2)為參照，該制動元件具有撞擊邊(7)，而且，在再生操作期間，以徑向覆蓋該清潔用覆蓋物(4)之纖維(6)的方式佈置，使得，未受機械負荷的諸多纖維(6)之自由端(8)沿著徑向而向外凸出於該撞擊邊(7)。
  2. 如請求項1之濕式清潔設備，其中，該制動元件(5)係以相對於該清潔滾筒(3)為可位移的方式保持在此濕式清潔設備(1)上。
  3. 如請求項1或2之濕式清潔設備，其中，該制動元件(5)在再生操作期間係不可動地設於此濕式清潔設備(1)上。
  4. 如前述請求項中任一項之濕式清潔設備，其中，該制動元件(5)實質上呈棒形，特別是一線絲。
  5. 如前述請求項中任一項之濕式清潔設備，其中，該制動元件(5)以相對於該滾筒軸(2)之徑向為參照，具有0.3mm至5mm之高度(z)，較佳地具有0.5mm至2mm之高度(z)，且/或平行於該滾筒軸(2)而沿著該清潔用覆蓋物(4)之整個長度佈置。
  6. 如前述請求項中任一項之濕式清潔設備，其中，以指向徑向而未受機械負荷的諸多纖維(6)為參照，該制動元件(5)之撞擊邊(7)實質上設於該等纖維(6)之四分之一至一半纖維長度(L)的區域內。
  7. 如前述請求項中任一項之濕式清潔設備，其中，該清潔用覆蓋物(4)為紡織覆蓋物，特別是微細纖維紡織覆蓋物。
  8. 如前述請求項中任一項之濕式清潔設備，其中，該清潔滾筒(3)具有40mm至50mm、特別是約45mm之滾筒直徑(d)。
  9. 一種操作濕式清潔設備之方法，特別是濕擦設備，其中，在再生操作期間，自該濕式清潔設備(1)之繞滾筒軸(2)旋轉的清潔滾筒(3)上移除液體及/或污物，其特徵在於：為了實施其再生操作，將制動元件(5)以徑向覆蓋該清潔滾筒(3)之清潔用覆蓋物(4)之纖維(6)的方式佈置，以使該制動元件(5)之撞擊邊(7)伸入諸多纖維(6)之間，使得，該等纖維(6)之自由端(8)在該清潔滾筒(3)旋轉時彎折越過該撞擊邊(7)。
  10. 如請求項9之方法，其中，該清潔滾筒(3)在再生操作期間係以1500轉/分鐘至6000轉/分鐘之轉速旋轉，特別是以4000轉/分鐘至5000轉/分鐘之轉速旋轉。
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