WO2017003320A1 - Пневматический очиститель обуви - Google Patents

Пневматический очиститель обуви Download PDF

Info

Publication number
WO2017003320A1
WO2017003320A1 PCT/RU2016/000397 RU2016000397W WO2017003320A1 WO 2017003320 A1 WO2017003320 A1 WO 2017003320A1 RU 2016000397 W RU2016000397 W RU 2016000397W WO 2017003320 A1 WO2017003320 A1 WO 2017003320A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rod
pressure chamber
cleaner according
pneumatic
sole
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000397
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Алексей Олегович ЛЕВЧЕНКО
Михаил Олегович ЛЕВЧЕНКО
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ДжетФилд" (ООО "ДжетФилд")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ДжетФилд" (ООО "ДжетФилд") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ДжетФилд" (ООО "ДжетФилд")
Publication of WO2017003320A1 publication Critical patent/WO2017003320A1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00Cleaning by methods involving the use of tools
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L23/00Cleaning footwear
    • A47L23/22Devices or implements resting on the floor for removing mud, dirt, or dust from footwear
    • A47L23/26Mats or gratings combined with brushes ; Mats
    • A47L23/263Mats or gratings combined with brushes ; Mats with moving or driven parts, also combined with suction cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B11/00Cleaning flexible or delicate articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities

Definitions

  • the invention relates to the field of cleaning the soles of shoes, more specifically, to devices for cleaning the soles of shoes from pollution, including 5 chemical, radioactive and biological using air jets (or other substances) under pressure with the possible addition of detergents, disinfectants, and bringing to the cleaned rarefaction area.
  • a distinctive feature is the use of an additional membrane in the housing of the device, which divides the inside of the device into a low-pressure chamber and a high-pressure chamber. Compressed air is supplied to the high-pressure chamber at a pressure of about 1.5 bar.
  • the membrane is made of an elastic material and, due to the pressure difference in the chambers, presses the ball-valves to the upper surface of the device.
  • the Air Vacuum Mat uses springs located under the valve balls for this purpose. No information was found on the manufacture of this device.
  • the closest analogue is the device described in patent CN101972132, publ. 01/11/2012, A47L23 / 22, FAN TIEGANG. It is a panel located on the floor and designed for man to step on it.
  • the key disadvantages of the described device are in its 20 design.
  • the main drawback is the danger to human health and life, since the rods protruding above the panel surface when a person falls can damage the skin and cause compressed air to enter the bloodstream, which can lead to death.
  • the sole When stepping on the stem, the sole will block the air outlet from it, which will not allow cleaning to occur, i.e. in fact, in the described form, the device is not operational.
  • contaminants from the edge of the sole can be sprayed upward at a speed that can be close to the speed of sound, which, in addition to contaminating objects, structures, clothing and parts of the human body surrounding the device, can be harmful to human health.
  • the rods In the process of operation of the device, the rods will experience severe loads directed perpendicular to the axis of the rods when hitting soles, shuffling their legs, etc. From the figure shown in the patent, it follows that such loads will fall on the sealing kinematic pairs. Therefore, during normal operation of the device, the kinematic pairs shown in the diagram in the patent may fail within one use and the device will cease to function.
  • the problem to which the invention is directed is to create a new device, inexpensive to maintain, which allows for high-quality cleaning of the soles of shoes from contamination during a man’s step on the working surface of the device placed on a specific section of the flow of people (including background »), applicable, in particular, to remove a large amount of wet dirt, water, snow, especially from a deep tread and with large flows of people with increased Wear resistance and safety for human health and life.
  • the technical result achieved by using the present invention is to simplify the design of the device and increase its reliability, i.e. increasing the life of the device, its durability and safety for human health, while improving the quality of cleaning shoes from pollution.
  • a new pneumatic shoe sole cleaner containing a high-pressure chamber designed to connect with a cleaner flow supply means with a plurality of holes, each of which is equipped with a rod that can move downward when pressed on and return to the initial position and having an upper part with an upper cut and a lower part with a lower cut, and a low-pressure chamber, designed to be connected to a means for pumping out sweat a contaminant cleaner containing a support grid in which, according to the invention, the upper part of the stem is provided with means for providing a clearance between the sole of the shoe and the upper cut of the stem when pressed, and the support grill in the upper part is provided with a plurality of wells, wherein the lower cut of the stem is closed by a sealing member high pressure chambers.
  • the means for providing a gap between the sole and the upper cut of the rod contains holes for drawing in the purifier stream with contaminants, the total area of which is at least 1/3 of the borehole cross-sectional area, and is made in the form of a cup-shaped element or in the form of 5 ribs.
  • the lower part of the rod is provided with at least one hole for the entrance of the stream of the cleaner, communicating with the internal channel in the rod.
  • the element for sealing the high-pressure chamber is a plate, plate, ball, cone and other elements having a shape similar to a cone or sphere.
  • the upper section of the stem is made with the possibility of profiling the flow of the cleaner and has at least one element for the formation of optimal air flows acting on the entire surface of the sole within a particular well and capable of efficiently blowing even 15 deep treads.
  • Elements for forming air flows are, for example, notches, slots, and / or other elements providing narrowing and / or expansion of the channel in the rod and / or changing the shape of the passage section of the channel.
  • the upper part of the rod may have several openings connected to the channel in the 20 rod to create several separate streams of the cleaner.
  • the support grid is provided in the lower part with bypass channels, which ensure that the wells communicate with each other.
  • the high-pressure chamber comprises a pan with a flange and a cover in which the above-mentioned openings for the rods are formed and 25 is further provided with at least one sealing element located under the cover, with a plurality of openings having a diameter smaller than the openings in the cover.
  • the sealing element is a sealing sheet or a combination of individual gaskets, o-rings or seals, membranes.
  • the lid and the drain pan are additionally equipped with tightening screws passing through the high-pressure chamber and / or stiffeners.
  • the stem is additionally equipped with an elastic sleeve or plunger, for example, of metal, plastic, rubber, ceramics, for sealing the chamber low pressure of the idle device.
  • an elastic sleeve or plunger for example, of metal, plastic, rubber, ceramics, for sealing the chamber low pressure of the idle device.
  • the well may additionally be equipped with at least one sealing element mounted on its inner wall with the possibility of contact with the plunger.
  • FIG. 1 - shows a diagram of the device in section.
  • FIG. 2 - shows a tool for providing a gap between the sole of the shoe and the upper section of the rod in the form of ribs (top view).
  • FIG. 3 illustrates an alternative low-pressure chamber seal.
  • FIG. 4 - shows a variant of the final performance of the device.
  • FIG. 5 - shows a General view of the cleaning panel.
  • FIG. 6 - shows the design options of the device: (a) a variant with a cup according to FIG. 1 without springs; (b, c) variants with plumage according to FIG. 2 without springs and with springs, respectively.
  • FIG. one The principle of operation and the circuit diagram of an embodiment of the device’s operating panel are shown in FIG. one.
  • the working panel of the cleaner is a kind of “sandwich” (layered structure), consisting of elements sequentially located one above the other and described below.
  • the high-pressure chamber consists of a pan (1) with a flange (2) and a cover (3).
  • At least one sealing element is located directly in the high-pressure chamber, which is a sealing sheet (4) of rubber, for example, about 5 mm thick, located over the entire area of the cover (3), or a combination of sealing elements, for example, in the form of individual gaskets, o-rings, gaskets, membranes (not shown in the drawings) located at least in part of the area of the lid (3), where at least one of specified sealing elements.
  • a sealing sheet (4) of rubber for example, about 5 mm thick
  • a combination of sealing elements for example, in the form of individual gaskets, o-rings, gaskets, membranes (not shown in the drawings) located at least in part of the area of the lid (3), where at least one of specified sealing elements.
  • the sheet (4) over the entire area (except for the edges) there are holes (5) with a diameter of, for example, about 2-6 mm, located, for example, uniformly in the nodes of the triangular lattice with a step, for example, about 10 -20
  • the triangular lattice will provide the most dense arrangement of holes on the surface, however, the holes can be located in nodes of a square or other lattice structure, including irregular ones.
  • the cover (3) is a sheet of sufficient thickness, for example, of metal, stainless steel, composite materials, plastic or other materials of sufficient strength to withstand the load from the overpressure Pr, and has mating holes (6) with a diameter larger than the holes (5) in the sealing sheet (4), also, respectively, located in the nodes of a triangular or other shape (square, hexagonal, other irregular, etc.) of the lattice (not shown in the drawings). From the high-pressure chamber, a rod (7) is inserted into each hole (5, 6).
  • a stem is a tube made of stainless steel, or, for example, metal, plastic, composite and other materials with sufficient strength and wear resistance, a few centimeters long, an outer diameter, for example, about 4 mm, and with a wall thickness, for example, 1-2 mm, the lower end of which is fixed an element for sealing a high-pressure chamber in the form, for example, of a plate / plate (8), a part of a ball, cone or other element having a surface similar to a cone or sphere (not shown in the drawings).
  • a hole (9) is located in the stem wall (7), which connects to the internal channel (10) in the rod.
  • an elastic sleeve (11) is attached, FIG. 1, or plunger (22), FIG. 3, for example, of metal, plastic, rubber, ceramics, for sealing a low-pressure chamber of a resting device.
  • the distance mentioned above from the upper edge of the stem (7) may be different, but it is necessary within the optimal range for the effective operation of the device, taking into account its specific design.
  • one or more o-rings can be placed on the plunger, for example, from rubber or other elastic materials
  • the upper part of the device is the support grill (12), which performs the 5th function of supporting the person’s legs, in the area above the cover (3) of the high-pressure chamber, forms a low-pressure chamber Pi, which is responsible for “retraction”, and from which through the means for pumping out the cleaner flow with contaminants, made, for example, in the form of a special pumping device or an industrial vacuum cleaner, the waste stream of the purifier is diverted.
  • the pressure Pi is lower than atmospheric and, for example, is about 0.75 atm. - This value is typical for industrial vacuum cleaners.
  • the support lattice (12) is located on the cover (3) of the high-pressure chamber and, in a simplified manner, is a panel in which wells (17) are uniformly arranged, which are mating cylindrical openings for
  • each of the cylindrical wells (17), respectively, of the holes (5) and (6) is located in nodes of a triangular or other shape (square, hexagonal, other irregular, etc.) of the lattice (not shown in the drawings).
  • the entire working surface is a lot of repeating cells, identical cells (hereinafter referred to as cells).
  • cells identical cells
  • bypass channels (13) connecting the wells (17) to each other.
  • the wells (17) of the outermost rows can be connected to a groove (not shown in the drawings) that extends around the entire perimeter of the support grid (12), to which a vacuum is applied from the outside to evacuate the processed contaminants.
  • vacuum can be created in the low-pressure chamber without using a contour groove, from the place of applying the vacuum in series from one well (17) to another and so on.
  • the lid of the high-pressure chamber (3) and the pallet (1) experience severe loads.
  • screws (not shown in the drawings) passing through the high-pressure chamber and tightening the bottom and lid of the chamber.
  • stiffening ribs (not shown in the drawings) can be placed on the lid of the high-pressure chamber and the pallet.
  • one or more elements may be located in the pallet, for example, from plastic, rubber and other materials that fill the volume of the pallet and allow the rods to move freely throughout the entire stroke. Similar items reduce
  • the holes (6) may have a cylindrical, conical and so on. forms.
  • the upper part of the stem (7) is provided with a means for providing clearance
  • the means for providing a gap between the sole of the shoe can be made in a cup shape, in which case, for example, special cups (15) can be fixed on the upper part of the stem (7), FIG. 1, or in the form of ribs (16), FIG. 2, (plumage), for example, from 3 to 15 ribs.
  • special cups (15) can be fixed on the upper part of the stem (7), FIG. 1, or in the form of ribs (16), FIG. 2, (plumage), for example, from 3 to 15 ribs.
  • the clearance is made of steel or other materials with sufficient strength characteristics and wear resistance and serve, in particular, to limit excessive radial and vertical movements and distortions of the rods (7) in the wells (17) of the support grid (12).
  • the cups (15) or ribs (16) can have a slightly smaller radial size, allowing the stem (7) to play restrictedly in the well (17) on an elastic cuff (11) or plunger (22).
  • the means for providing a gap between the sole and the upper section of the stem contains holes (18, Figs. 1 and 20, Fig. 2) for drawing in a cleaner stream with contaminants, the total area of which is at least 1/3 of the borehole cross section (17). This ratio of 5 areas provides sufficient throughput for high-quality removal of contaminants and purifier flow into the low-pressure chamber and further into the collection device.
  • these holes (18, Fig. 1) are located on the bottom surface of the cup (15). It is also possible to place holes or slots in the side surfaces of the cup (15) (not shown in the drawings).
  • these holes are formed by the space between the ribs. These openings allow contaminated air to enter the unit during cleaning.
  • Means for providing a gap between the sole and the upper cut of the stem can either be fixed on the stem (7), or run along with the stem (7).
  • the means for providing a gap between the sole and the upper section of the stem performs simultaneously
  • a) ensures the safety of operation — prevents the possible contact of the rods with the human body, for example, in the event of a fall. Such contact can be extremely dangerous if the skin is damaged.
  • d) has a sufficiently small cross-sectional area and allows you to effectively pump the purifier stream from the contaminated area into the low-pressure chamber during the cleaning process.
  • the upper section of the rod is made with the possibility of profiling the flow of the cleaner.
  • the upper ends of the rods (7), acting as nozzles can have a special profile provided by at least one element (19, Fig. 1) for the formation of optimal air flows acting on the entire surface of the sole within a given cell, and capable of effectively blowing even a deep tread.
  • Such an element can be, for example, a notch, a slot, and / or other elements providing narrowing and / or expansion of the channel (10) in the rod (7) and / or changing the shape of the passage section of the channel (10).
  • the upper section of the stem must be suitably processed to form the necessary air flows so that:
  • the upper part of the rod (7) itself can, for example, have several holes (not shown in the drawings) connected to the channel (10) in the rod (7) to create several separate streams of the cleaner.
  • springs can be located (in the drawings not shown), which also, along with the overpressure, press the high pressure valve against the sealing element. Spring data for simplicity is not shown in figure 1, because do not change the principle of operation of the device. Schematically (without position) these springs are shown in FIG. 6 (c).
  • the support lattice (12) can be made of plastic, hard rubber mixtures, or from aluminum and so on. alloys, for example, 15 by casting.
  • the support grid (12) can be made in the form of a welded honeycomb panel of high-strength stainless steel, and then rubberized. In this case, the rubber surfaces of the wells (17) will protect the rods (7) from damage when they are warped.
  • Cell sizes can vary from a few millimeters to several centimeters depending on the intended field of application of the device, while the sizes of the cell's constituent elements can vary accordingly.
  • the nature of the periodicity of the lattice for the location of the cells in the cleaning panel is not a fundamental point. According to
  • the radial section of a single cell can have a hexagonal, triangular shape, parallelogram shape, etc.
  • the use of a non-periodic structure can also provide a technical result.
  • grids can be used in the device (not shown in the drawings) that block too large fragments from entering the cells, which can interfere with normal functioning. Such grids can be placed either in each cell separately, or cover the entire panel completely. Additionally, the upper part of the stem (7) can be equipped with a nozzle to create one or more jets with certain parameters.
  • the upper part of the stem (7) may have notches, splines, protrusions, as well as various vortex generators.
  • the upper part of the stem (7) can be equipped with a valve
  • the compressed stream of the cleaner for example, air (other gases, etc.) can be heated to dry the soles of the shoes, or contain a water suspension, including with detergents or disinfectants. It is also possible combined (sequential) application of these methods, both in one panel, and in several sequentially located, which will further increase the cleaning efficiency.
  • the proposed technology allows us to produce cleaning panels of arbitrary shape with dimensions from a few centimeters to several meters (with a modular approach) depending on the application. It is possible to create compact devices, for example for domestic use.
  • the principle of operation of the device does not impose strict restrictions on the tightness of the kinematic pairs “cuff / plunger-well” and “rod-sealing element”.
  • the device may not always be in standby mode, but only when a person approaches the cleaner panel. For example, by a signal from a motion sensor, which can be additionally equipped with the device, activate the means for pumping and pumping the cleaner, which quickly create excessive and reduced pressure in the respective chambers of the device.
  • the design of the means for supplying the purifier, pumping and collecting contaminants is not important. These tools can be combined into a single module, which can be combined with the working panel of the cleaner, located both in the immediate vicinity of the working panel of the cleaner and remotely in a separate room at some distance from the panel of the cleaner.
  • the device operates as follows. In the idle state of the device, the plate (8) of each rod (7) is pressed against the sealing sheet (4) due to excessive pressure in the lower chamber and the action of the springs on the springs (not shown in the drawings), if any.
  • the cuff (11) of the rod (7) is adjacent to the inner surface of the well (17) and 5 seals the upper low-pressure chamber.
  • the ribs of the rods (16) (plumage) or cup (15) protrude above the upper plane of the support grid (12), for example, 5-20 mm.
  • the high-pressure valve opens and the high-pressure chamber begins to communicate through the supervisedGHz réelle! Weg 1 through the stem wall (7) with the external atmosphere, and in the area above the stem (7) a stream (s) of the compressed stream of the cleaner is created, which remove dirt from the sole in the area of this cell.
  • the stem (7) also opens the low pressure valve, for example, moves the cuff (11), thus opening the low pressure chamber.
  • the cleaning products are sucked together with the purifier streams into a low-pressure chamber, and then into a pumping means, for example, into an industrial vacuum cleaner.
  • a pumping means for example, into an industrial vacuum cleaner.
  • the remaining cells of the panel remain closed. Due to leaks in them, small suction and small leaks of the compressed stream of the purifier are possible, however, this does not affect the operation
  • the device is designed to clean the soles of shoes from a variety of contaminants during the onset of a person on the working panel of the device.
  • Contaminants are understood as foreign substances, materials and objects (including chemical, biological, radioactive contaminants, liquids, soil,
  • the first - “purge” - consists in exposing the sole area, which is located in close proximity to the surface of the device, with directed purifier flows (gases, air, suspended solids, including water, cleaning products).
  • the second - “retraction”, consists in bringing to the area of the sole the rarefaction that creates inward devices flows of the purifier, which entrain pollution and cleaning products in the first way.
  • a key element of the device is a cleaning panel, which is designed to clean the soles of shoes during a man’s stepping on a work surface.
  • the entire working (upper) surface of the panel is divided into independent sections — cells that function according to the principles common to all cells.
  • a single cell is an area, the volume of the device, in which using two valves:
  • a high-pressure valve formed by an element for sealing the high-pressure chamber, for example, by a plate (8) and a cover (3) (or a sealing element, for example, by a sheet (4)),
  • the external atmosphere (specifically the area above the cell) can communicate with the low and high pressure areas inside the panel.
  • the sole of the shoe interacts with a set of cells.
  • a pair of valves opens in each cell in the set.
  • air or another cleaning agent
  • the channel (10) enters from the inside of the device, forming a directional jet that removes (blows off, flushes) pollution from the sole in the area of this cell.
  • the second valve that opens air, together with the contaminants, enters the device and then through the pumping device to the pollution collection unit. After the contact between the sole and the cell disappears, the valves again go into a closed state.
  • valves were mirrored, on the contrary, relative to the prototype.
  • the "spool valve" low pressure formed by the cuff 11 and the surface of the well 17 seals the low pressure chamber, while in the prototype the spool valve seals the high pressure chamber.
  • a poppet valve is used to seal the low-pressure chamber (for this purpose, this type of valve is used in all given in the section "prior art” patents)
  • the "poppet valve” formed by the plate 8 and the sealing sheet 4 is used to seal the high-pressure chamber.
  • the "reverse arrangement" of the valves provides an additional 5 mobility to the stem (7) and prevents damage to the device during operation.
  • the stem (7) can “play” in the seat and take loads without damaging the valves.
  • a specially designed valve is also used to seal the low-pressure chamber (Fig. 3).
  • the sealing element 21 of this valve is, for example, a ring fixed in the wall of the well 17 having an elastic lip, which, when in contact with the plunger 22, creates a seal. Since the plunger 22 together with the rod 7 in the absence of external influences moves to its extreme upper position and is held in it due to the pressure P 2 and the action of the springs (in the drawings
  • the lip is additionally pressed against the upper surface of the plunger 22 due to the difference in atmospheric pressure and pressure Pi, which provides a good seal.
  • the seal design ensures valve closure in the range of vertical movement
  • valves can be driven both mechanically, by moving the pushers directly with the sole, and with the help of more complex mechanisms, including
  • the advantage of the proposed solution is that cleaning is performed by powerful jets of a compressed stream of the purifier (for example, air, including with additives - water suspension, with detergents, disinfectants, etc.), and not brushes.
  • the jets of the compressed cleaning agent are able to penetrate into the deep tread and blow out any dirt from it, while the bristles of the brushes are not able to penetrate the entire depth of the tread and remove dirt from there.
  • the problems of pollution of the brushes themselves with sticky dirt and brush wear are removed, because tube for purifier flow can be made of high strength steel and so on. materials with wear resistance are orders of magnitude higher than that of polymer bristles.
  • the user does not need to “shuffle” the surface of the cleaner so that the brushes clean the soles, but simply step on it. This reduces cleaning time, which is very important for serving large flows of people, for example, in the subway.
  • the purifier stream may contain an antiseptic, a water suspension for more effective cleaning, and / or heated to dry the soles.
  • the processed contaminants are constantly removed from the purification area by means of local vacuum, which increases the overall efficiency of the process.
  • Cleaning takes place regardless of the interest in a particular person at the moment when she steps on the device.
  • the cleaning technology allows cleaning on the fly, without requiring a person to slow down their movement and to make any additional manipulations with shoes.
  • contaminants are removed from the cleaning zone and collected in a special container, and then disposed of.
  • a significant, most of the contaminants are removed from the soles of the shoes, due to which a higher level of cleanliness is achieved in the area of movement of people after the device. It also leads to a reduction in the cost of cleaning the premises, repairing and replacing equipment that is out of order due to pollution.
  • the device allows you to handle a variety of contaminants - including solid, liquid, chemical, radioactive, etc., both individually and in any combination. In this case, the contaminants do not spread around and do not remain in the cleaning zone, but are automatically collected and can be disposed of.
  • the device allows you to use disinfectants and so on in the cleaning process. auxiliary liquids and substances, as well as carry out heating used in air cleaning to dry the soles.
  • the device is capable of high-quality cleaning of the soles, even with a deep tread.
  • the proposed device due to the simplicity of design and strength characteristics of the materials used, has high anti-vandal characteristics and a higher Compared to wear resistance analogues, stainless steel parts can be used instead of polymer brushes. Variants of the final device are shown in FIG. 4-6.

Landscapes

  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области очистки подошв обуви, более конкретно, к устройствам для очистки подошв обуви от загрязнений, в том числе химических, радиоактивных и биологических с помощью струй воздуха (или иного вещества) под давлением с возможным добавлением моющих, дезинфицирующих средств, а также подведения к очищаемой области разрежения. Пневматический очиститель подошв обуви, содержит камеру высокого давления, предназначенную для соединения со средством подачи потока очистителя, содержащую множество отверстий, каждое из которых снабжено штоком, способным перемещаться вниз при надавливании на него и возвращаться в исходное положение и имеющим верхнюю часть с верхним срезом и нижнюю часть с нижним срезом, и камеру низкого давления, предназначенную для соединения со средством для откачки потока очистителя с загрязнениями, содержащую опорную решетку. Верхняя часть штока снабжена средством для обеспечения зазора между подошвой обуви и верхним срезом штока при надавливании, а опорная решетка в верхней части снабжена множеством колодцев, при этом нижний срез штока закрыт элементом для уплотнения камеры высокого давления. Технический результат: упрощение конструкции устройства и повышение его надежности, т.е. повышение срока эксплуатации устройства, его износостойкости и безопасности для здоровья человека, при одновременном повышении качества очистки обуви от загрязнений.

Description

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ОБУВИ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области очистки подошв обуви, более конкретно, к устройствам для очистки подошв обуви от загрязнений, в том 5 числе химических, радиоактивных и биологических с помощью струй воздуха (или иного вещества) под давлением с возможным добавлением моющих, дезинфицирующих средств, а также подведения к очищаемой области разрежения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
ю В области очистки подошв обуви существует множество устройств, как технически простых, так и достаточно сложных. Простые устройства— коврики, щетки и решетки для очистки подошв не способны качественно выполнять возложенную функцию, особенно при большом потоке людей, сильных загрязнениях подошв. В детских учреждениях для решения этой проблемы
15 вводят обязательную сменную обувь, а в медицинских и некоторых других— бахилы. Однако и это не решает проблему полностью, т.к. есть промежуточная зона для переобувания, из которой грязь разносится далее по чистой территории, а при надевании бахил люди пачкают руки. В более сложных— механизированных устройствах для очистки подошв применяются комбинации
20 вращающихся щеток, в некоторых в область очистки предусмотрена дополнительная подача воды и чистящих веществ. Тем не менее, такие щетки не способны удалить вязкие загрязнения из глубокого протектора в подошве, а их использование не предусматривает больших потоков людей и требует значительного времени для очистки и заинтересованности в ней
25 обслуживаемых людей.
Почти все известные в данной области устройства и способы требуют непосредственного участия человека в процессе очистки и защиты от загрязнений. Т.е. человеку необходимо замедлиться, потопать ногами, выполнить определенные действия по размещению подошвы в область зо очистки, подождать и т.д. Основные недостатки существующих решений — низкая скорость очистки и нежелание людей тратить на нее время, низкое качество очистки, низкая надежность и дорогое обслуживание механизированных устройств. Известно устройство Air Vacuum Mat от компании Paionia Furyokuki Co. Ltd., Япония (http://www.paionia.co.ip/en/product/006.html, DUST CLEANER, Japanese Patent JP3452859, applicant PAIONIA FURYOKUKI KK.), представляющее собой плоскую панель, располагающуюся на полу, на которую 5 может встать и по которой может двигаться человек. На верхней поверхности панели располагается множество отверстий, каждое из которых изнутри закрыто клапаном— подпружиненным шариком. С помощью шланга панель соединена с внешним блоком, посредством которого внутри панели создается разрежение. Шарики-клапаны позволяют поддерживать внутри панели ю разрежение. Каждый шарик снабжен небольшой щеткой, которая в области контакта очищает подошву. При вдавливании шарика подошвой в панель, счищенные щеткой загрязнения вместе с потоком воздуха всасываются внутрь, через шланг поступают во внешний блок и скапливаются в специальном контейнере.
15 Производитель указывает, что устройство предназначено для удаления пыли и частиц почвы с подошв. Однако данное решение неприменимо для удаления большого количества влажной грязи, воды, снега, т.к. их невозможно удалить небольшими щетками, особенно из глубокого протектора. Кроме того, при больших потоках людей, и при высокой загрязненности обуви, как,
20 например, в зимний период, щетинки маленьких щеток будут изнашиваться в течение одного-нескольких дней, что неприемлемо.
Из патента UA58118 (U), опубл. 25.03.2011 , A47L 23/00, КАРАМАН О.Е., известен коврик (трап) для очистки обуви, который конструктивно представляет собой прямой аналог Air Vacuum Mat от компании Paionia Furyokuki Co. Ltd.
25 Отличительной чертой является использование дополнительной мембраны в корпусе устройства, которая подразделяет внутреннюю часть устройства на камеру низкого давления и камеру высокого давления. К камере высокого давления подводится сжатый воздух под давлением около 1.5 бар. Мембрана выполняется из эластичного материала и за счет разности давлений в камерах зо прижимает шарики-клапаны к верхней поверхности устройства. В Air Vacuum Mat для этой цели использованы пружины, расположенные под шариками- клапанами. Сведения о производстве данного устройства обнаружены не были. Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство, описанное в патента CN101972132, опубл. 11.01.2012, A47L23/22, FAN TIEGANG. Оно представляет собой панель, располагающуюся на полу и предназначенную для наступания на нее человека. Внутри панель разделяется 5 на две камеры, расположенные друг над другом, — высокого и низкого давлений, которые соединяются с системами подачи и откачки воздуха соответственно. Над верхней поверхностью панели выступает множество элементов — штоков, способных перемещаться вниз (утапливаться) при надавливании на них и возвращаться в исходное положение. Каждый ю подвижный элемент одновременно выполняет роль двух клапанов, отсекающих камеры высокого и низкого давлений от внешней атмосферы в состоянии покоя и позволяющих камерам сообщаться с внешней атмосферой в утопленном состоянии. При наступании человека на панель подошва его обуви вдавливает некоторое количество штоков. Описанные клапаны открываются, сжатый
15 воздух из камеры высокого давления через отверстие в штоке поступает на подошву, в результате чего сдувает с нее загрязнения, которые за счет разрежения откачиваются в камеру низкого давления и далее в устройство сбора.
Ключевые недостатки описанного устройства заключены в его 20 конструкции. Главным недостатком является опасность для здоровья и жизни человека, поскольку выступающие над поверхностью панели штоки при падении человека могут повредить кожные покровы и вызвать попадание сжатого воздуха в кровоток, что может привести к летальному исходу. При наступании на шток подошва будет блокировать выход воздуха из него, что не 25 позволит производить очистку, т.е. фактически, в описанном виде устройство не работоспособно. В случае частичного наступания на шток загрязнения с края подошвы могут распыляться вверх со скоростью, которая может быть близка к скорости звука, что, помимо загрязнения окружающих устройство предметов, конструкций, одежды и частей тела человека, может нанести вред здоровью зо человека. В процессе работы устройства штоки будут испытывать серьезные нагрузки, направленные перпендикулярно осям штоков при ударах подошвами, шарканьи ногами и пр. Из рисунка, приведенного в патенте, следует, что подобные нагрузки будут ложиться на уплотняющие кинематические пары. Следовательно, при обычной эксплуатации устройства кинематические пары, показанные на схеме в патенте, уже в течение одного использования могут выйти из строя и устройство перестанет функционировать.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании нового устройства, недорогого в обслуживании, позволяющего осуществлять высокого качества очистку подошв обуви от загрязнений в процессе наступания человеком на рабочую поверхность устройства, размещаемого на конкретном участке движения потока людей (в том числе «в фоновом режиме»), применимого, в частности, для удаления большого количества влажной грязи, воды, снега, особенно из глубокого протектора и при больших потоках людей, обладающего повышенной износостойкостью и безопасностью для здоровья и жизни человека.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого изобретения, является упрощение конструкции устройства и повышение его надежности, т.е. повышение срока эксплуатации устройства, его износостойкости и безопасности для здоровья человека, при одновременном повышении качества очистки обуви от загрязнений.
Поставленная задача и требуемый технический результат, достигаются за счет нового пневматического очистителя подошв обуви, содержащего камеру высокого давления, предназначенную для соединения со средством подачи потока очистителя, с множеством отверстий, каждое из которых снабжено штоком, способным перемещаться вниз при надавливании на него и возвращаться в исходное положение и имеющим верхнюю часть с верхним срезом и нижнюю часть с нижним срезом, и камеру низкого давления, предназначенную для соединения со средством для откачки потока очистителя с загрязнениями, содержащую опорную решетку, в котором согласно изобретению верхняя часть штока снабжена средством для обеспечения зазора между подошвой обуви и верхним срезом штока при надавливании, а опорная решетка в верхней части снабжена множеством колодцев, при этом нижний срез штока закрыт элементом для уплотнения камеры высокого давления. Средство для обеспечения зазора между подошвой и верхним срезом штока содержит отверстия для втягивания потока очистителя с загрязнениями, суммарная площадь которых, составляет не менее 1/3 площади проходного сечения колодца, и выполнено в виде элемента чашеобразной формы или в 5 виде ребер. Нижняя часть штока снабжена, по меньшей мере, одним отверстием для входа потока очистителя, сообщающимся с внутренним каналом в штоке.
Элемент для уплотнения камеры высокого давления представляет собой пластинку, тарелку, шарик, конус и иные элементы, имеющие подобную конусу ю или сфере форму.
Верхний срез штока выполнен с возможностью профилирования потока очистителя и имеет, по меньшей мере, один элемент для формирования оптимальных потоков воздуха, действующих на всю поверхность подошвы в пределах конкретного колодца, и способных эффективно продувать даже 15 глубокий протектор. Элементы для формирования потоков воздуха представляют собой, например, насечки, шлицы и/или другие элементы, обеспечивающие сужения и/или расширения канала в штоке и/или изменения формы проходного сечения канала.
Верхняя часть штока может иметь несколько соединенных с каналом в 20 штоке отверстий для создания нескольких раздельных потоков очистителя.
Опорная решетка снабжена в нижней части перепускными каналами, обеспечивающими сообщение колодцев друг с другом.
Камера высокого давления содержит поддон с фланцем и крышку, в которой сформированы указанные выше отверстия для штоков и 25 дополнительно снабжена, по меньшей мере, одним уплотнительным элементом, расположенным под крышкой, с множеством отверстий, имеющих диаметр меньший, чем отверстия в крышке. Уплотнительный элемент представляет собой уплотнительный лист или совокупность отдельных прокладок, уплотнительных колец или сальников, мембран. А крышка и поддон зо дополнительно снабжены стягивающими винтами, проходящими сквозь камеру высокого давления, и/или ребрами жесткости.
Шток дополнительно снабжен эластичной манжетой или плунжером, например, из металла, пластика, резины, керамики, для уплотнения камеры низкого давления находящегося в состоянии покоя устройства. При этом при наличие плунжера, колодец дополнительно может быть снабжен, по меньшей мере, одним уплотнительным элементом, закрепленным на его внутренней стенке с возможностью соприкосновения с плунжером.
КРАТКОЕ ОПСИАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 - изображена схема устройства в разрезе.
На Фиг. 2 - изображено средство для обеспечения зазора между подошвой обуви и верхним срезом штока в виде ребер (вид сверху).
На Фиг. 3 - изображен альтернативный вариант уплотнения камеры низкого давления.
На Фиг. 4 - изображен вариант итогового исполнения устройства.
На Фиг. 5 - изображен общий вид очистительной панели.
На Фиг. 6 - изображены варианты конструкции устройства: (а) вариант с чашкой согласно Фиг. 1 без пружин; (б, в) варианты с оперением согласно Фиг.2 без пружин и с пружинами, соответственно.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБЕРЕТНИЯ
Принцип действия и принципиальная схема варианта исполнения рабочей панели устройства представлена на Фиг. 1.
Рабочая панель очистителя представляет собой своеобразный «сэндвич» (слоистая структура), состоящий из элементов, последовательно расположенных один над другим и описанных ниже. Нижняя часть устройства отвечает за «продувку» и представляет собой камеру высокого (Р2 -= 10 атм.) давления, в которую через средство подачи потока очистителя, например, подводящую магистраль, компрессор или иным способом нагнетается поток очистителя, например, воздух. Камера высокого давления состоит из поддона (1) с фланцем (2) и крышки (3). Непосредственно в камере высокого давления располагается, по меньшей мере, один уплотнительный элемент, представляющий собой уплотнительный лист (4) из резины, толщиной, например, около 5 мм, расположенный по всей площади крышки (3), или совокупность уплотнительных элементов, например, в виде отдельных прокладок, уплотнительных колец, сальников, мембран (на чертежах не показано), расположенных, по меньшей мере, на части площади крышки (3), где каждому отверстию (6) крышки соответствует, по меньшей мере, один из указанных уплотнительных элементов. В уплотнительном элементе, в частности, листе (4) по всей площади (за исключением краев) располагаются отверстия (5) диаметром, например, около 2-6 мм, расположенные, например, равномерно в узлах треугольной решетки с шагом, например, около 10-20 мм (на чертежах не показано). Треугольная решетка обеспечит наиболее плотное расположение отверстий по поверхности, однако, отверстия могут быть расположены в узлах и квадратной, и иной структуры решетки, в том числе нерегулярной. Крышка (3) представляет собой лист достаточной толщины, например, из металла, нержавеющей стали, композитных материалов, пластика или иных материалов достаточной прочности, чтобы выдерживать нагрузку от избыточного давления Рг, и имеет ответные отверстия (6) с диаметром, большим, чем отверстия (5) в уплотнительном листе (4), также, соответственно, расположенные в узлах треугольной или иной формы (квадратной, шестигранной, иной нерегулярной и проч. формы) решетки (на чертежах не показано). Из камеры высокого давления в каждое отверстие (5, 6) вставлен шток (7). Шток— трубка из нержавеющей стали, или, например, металла, пластика, композитных и иных материалов с достаточной прочностью и износостойкостью, длиной несколько сантиметров, наружным диаметром, например, около 4 мм и с толщиной стенки, например, 1-2 мм, на нижнем торце которой закреплен элемент для уплотнения камеры высокого давления в виде, например, пластинки/тарелки (8), части шарика, конуса или иного элемента, имеющего подобную конусу или сфере прилегающую к уплотнительному листу (4) поверхность (на чертежах не показано). На расстоянии, например, около 1-3 мм от верхнего края пластины (8) в стенке штока (7) располагается отверстие (9), соединяющееся с внутренним каналом (10) в штоке. На расстоянии, например, около 20 мм от верхнего края штока (7) закреплена эластичная манжета (11), Фиг. 1 , или плунжер (22), Фиг. 3, например, из металла, пластика, резины, керамики, для уплотнения камеры низкого давления находящегося в состоянии покоя устройства. Упомянутое выше расстояние от верхнего края штока (7) может быть и иным, но обязательно в пределах оптимального диапазона для эффективной работы устройства, с учетом его конкретного исполнения. С учетом специфики применения конкретного устройства, а именно потока людей, количества и характера загрязнений, на плунжере могут размещаться одно или несколько уплотнительных колец (на чертежах не показано), например, из резины или других эластичных материалов
Верхняя часть устройства — опорная решетка (12), выполняющая 5 функцию опоры для ног человека, образует в области над крышкой (3) камеры высокого давления камеру низкого давления Pi, которая отвечает за «втягивание», и из которой через средство для откачки потока очистителя с загрязнениями, выполненного, например, в виде специального устройства откачки или промышленного пылесоса, отводится отработанный поток ю очистителя. Давление Pi ниже атмосферного и составляет, например, около 0,75 атм. — такая величина характерна для промышленных пылесосов. Опорная решетка (12) располагается на крышке (3) камеры высокого давления и упрощенно представляет собой панель, в которой равномерно располагаются колодцы (17), представляющие собой ответные цилиндрические отверстия под
15 манжеты (1 1) или плунжеры (22) штоков (7), диаметром, например, около 10 мм. Центральная ось каждого из цилиндрических колодцев (17), соответственно отверстиям (5) и (6), располагается в узлах треугольной или иной формы (квадратной, шестигранной, иной нерегулярной и проч. формы) решетки (на чертежах не показано). Таким образом, устройство по всей рабочей площади
20 можно условно разделить, например, на шестигранные (квадратные в случае квадратной решетки или иной формы в случае нерегулярной решетки расположения штоков (7)) соты или ячейки (на чертежах не показано). Под сотами или ячейками в контексте данного описания следует понимать совокупность всех повторяющихся элементов, т.е. шток (7), ребра (16), манжета
25 (1 1), колодец (17), отверстия (5, 6) и т.д. Вся рабочая поверхность представляет из себя множество повторяющихся ячеек, одинаковых сот (далее - ячейки). В нижней части опорной решетки (12) располагаются перепускные каналы (13), соединяющие колодцы (17) между собой. Колодцы (17) крайних рядов могут быть соединены с проходящим по всему периметру опорной решетки (12) зо пазом (на чертежах не показано), к которому с внешней стороны подводится разрежение для эвакуирования обрабатываемых загрязнений. Также разрежение может создаваться в камере низкого давления и без использования контурного паза, от места подведения разрежения последовательно от одного колодца (17) к другому и так далее.
За счет большой площади крышка камеры высокого давления (3) и поддон (1) испытывают серьезные нагрузки. Для снижения нагрузок на 5 поверхности крышки возможно размещение винтов (на чертежах не показано), проходящих сквозь камеру высокого давления, и стягивающих дно и крышку камеры. Подобное решение снимает жесткие требования к материалам и толщинам крышки и корпуса камеры, предотвращает нежелательные деформации и многократно повышает надежность устройства. Дополнительно ю на крышке камеры высокого давления и поддоне возможно размещение ребер жесткости (на чертежах не показано). Дополнительно в поддоне может располагаться один или несколько элементов, например из пластика, резины и др. материалов, заполняющих объем поддона и позволяющих штокам свободно перемещаться на весь рабочий ход. Подобные элементы уменьшают
15 количество сжатого газа в камере высокого давления и снижают негативные последствия при разгерметизации или частичном разрушении устройства, а также ускоряют наполняемость камеры высокого давления.
Отверстия (6) могут иметь цилиндрическую, коническую и проч. формы. Верхняя часть штока (7) снабжена средством для обеспечения зазора
20 между подошвой обуви и верхним срезом штока при надавливании.
Средство для обеспечения зазора между подошвой обуви может быть выполнено чашеобразной формы, в таком случае, на верхней части штока (7) возможно закрепление, например, специальных чашек (15), Фиг. 1 , или же в виде ребер (16), Фиг. 2, (оперения), например, от 3 до 15 ребер. Средства для
25 обеспечения зазора выполнены из стали или других материалов с достаточными прочностными характеристиками и износоустойчивостью и служат, в частности для ограничения излишних радиальных и вертикальных перемещений и перекосов штоков (7) в колодцах (17) опорной решетки (12).
Имея наружную форму, схожую с формой внутренней поверхности зо колодцев (17) опорной решетки (12) чашки (15) или ребра (16) могут иметь чуть меньший радиальный размер, позволяя штоку (7) ограниченно играть в колодце (17) на эластичной манжете (11) или плунжере (22). Средство для обеспечения зазора между подошвой и верхним срезом штока содержит отверстия (18, Фиг. 1 и 20, Фиг. 2) для втягивания потока очистителя с загрязнениями, суммарная площадь которых, составляет не менее 1/3 площади проходного сечения колодца (17). Такое соотношение 5 площадей обеспечивает достаточную пропускную способность для качественного отведения загрязнений и потока очистителя в камеру низкого давления и далее в устройство сбора.
Например, в случае чашек (15) эти отверстия (18, Фиг. 1) располагаются на нижней поверхности чашки (15). Также возможно размещение отверстий или ю прорезей в боковых поверхностях чашки (15) (на чертежах не показано).
Например, в случае ребер (16) эти отверстия (20, Фиг. 2) образованы пространством между ребрами. Данные отверстия позволяют воздуху с загрязнениями во время очистки проникать внутрь устройства. Помимо описанных функций средство для обеспечения зазора между подошвой и
15 верхним срезом штока также не позволяет достаточно крупному мусору попасть внутрь устройства, предотвращает возможные повреждения обуви или частей тела человека, предотвращает попадание в ячейки каблуков и проч. предметов. Средство для обеспечения зазора между подошвой и верхним срезом штока может как закрепляться на штоке (7), так и выполняться заодно со штоком (7).
20 Следует особо отметить, что средство для обеспечения зазора между подошвой и верхним срезом штока, помимо, собственно, обеспечения зазора между подошвой и верхним срезом штока при наступании (что необходимо для свободного выхода очистителя из штока и достаточно равномерного распределения его потока по очищаемой области) выполняет одновременно
25 несколько дополнительных функций:
а) обеспечивает безопасность эксплуатации— препятствует возможному контакту штоков с телом человека, например, при падении. Подобный контакт может быть крайне опасен при повреждении кожных покровов.
в) ограничивает избыточные перемещения штока в вертикальной и зо горизонтальной плоскостях, препятствует повреждению штоков и других частей устройства. Указанное средство (чашка или ребра) с небольшим зазором посажено в колодце, таким образом, возникающие при эксплуатации нагрузки ложатся не на достаточно тонкие и длинные штоки, а на само упомянутое средство. Иными словами, колодцы в паре с указанным средством препятствуют избыточному движению и повреждению штоков из-за возникающих нагрузок и перекосов.
г) имеет достаточно малую площадь сечения и позволяет эффективно откачивать поток очистителя из загрязняемой области в камеру низкого давления в процессе очистки.
Верхний срез штока выполнен с возможностью профилирования потока очистителя. Иными словами, верхние торцы штоков (7), выполняющие роль сопел, могут иметь специальный профиль, обеспечиваемый, по меньшей мере, одним элементом (19, Фиг. 1) для формирования оптимальных потоков воздуха, действующих на всю поверхность подошвы в пределах данной ячейки, и способных эффективно «продувать» даже глубокий протектор. Таким элементом может являться, например, насечка, шлиц и/или другие элементы, обеспечивающие сужения и/или расширения канала (10) в штоке (7) и/или изменения формы проходного сечения канала (10). Иными словами, верхний срез штока должен быть соответствующим образом обработан для формирования необходимых воздушных потоков, чтобы:
а) распределять воздушный поток по возможности по всей площади очистки;
б) препятствовать чрезмерному распространению вверх потока
очистителя в том случае, когда область над штоком не закрыта подошвой, но шток, тем не менее, вдавлен.
Помимо всего прочего сама верхняя часть штока (7) может, например, иметь несколько соединенных с каналом (10) в штоке (7) отверстий (на чертежах не показано) для создания нескольких раздельных потоков очистителя.
Дополнительно для обеспечения возвратного движения штоков в верхнее положение (соответствующее состоянию покоя устройства) между тарелкой (8) штока и дном поддона (1) или между манжетой (11) (плунжером) и крышкой (3) камеры высокого давления могут располагаться пружины (на чертежах не показано), которые также, наряду с избыточным давлением, прижимают клапан высокого давления к уплотнительному элементу. Данные пружины для простоты не показаны на Фиг.1 , т.к. не меняют принцип работы устройства. Схематично (без позиции) данные пружины изображены ны Фиг. 6 (в).
Для увеличения проходного сечения возможно размещение в стенке штока нескольких отверстий (9).
5 Вместо манжеты (11) возможно применение жесткого плунжера (22), Фиг.
3, например, из металла, пластика, резины, керамики и пр. Также возможны альтернативные варианты формы манжеты (11) и ответной поверхности колодца (17) в опорной решетке (12), в т.ч. сочетания сферических, конических поверхностей, плоскостей и др. Возможен альтернативный вариант уплотнения ю камеры низкого давления, когда уплотнительный элемент из резины или другого эластичного материала закрепляется в средней по высоте части колодца (Фиг. 3).
Опорная решетка (12) может изготавливаться из пластика, жестких резинотехнических смесей, или из алюминиевых и проч. сплавов, например, 15 методом литья. Для особо жестких условий эксплуатации опорная решетка (12) может быть изготовлена в виде сварной сотовой панели из высокопрочной нержавеющей стали, а затем обрезинена. При этом резиновые поверхности колодцев (17) будут предохранять штоки (7) от повреждений при их перекашивании.
20 Размеры ячеек могут варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в зависимости от предполагаемой области применения устройства, при этом соответственно могут изменяться и размеры составных элементов ячейки. Характер периодичности решетки для расположения ячеек в очистительной панели не является принципиальным моментом. В зависимости
25 от типа периодичности расположения радиальное сечение единичной ячейки может иметь шестигранную, треугольную формы, форму параллелограмма и пр. Применение непериодической структуры также способно обеспечить технический результат.
Дополнительно в устройстве могут применяться сетки (на чертежах не зо показано), блокирующие попадание в ячейки слишком крупных фрагментов, которые могут мешать нормальному функционированию. Такие сетки могут размещаться либо в каждой ячейке отдельно, либо накрывать всю панель полностью. Дополнительно верхняя часть штока (7) может быть снабжена форсункой для создания одной или нескольких струй с определенными параметрами.
Дополнительно верхняя часть штока (7) может иметь насечки, шлицы, выступы, а так же различные генераторы вихрей.
Дополнительно верхняя часть штока (7) может быть снабжена клапаном
(на чертежах не показано), открывающимся при контакте с подошвой и вдавливании внутрь штока (7). Например, шарик, гильза и пр.
Сжатый поток очистителя, например, воздух (др. газы и пр.) может подогреваться для просушки подошв обуви, или содержать водяную взвесь, в т.ч. с моющими или дезинфицирующими средствами. Возможно также комбинированное (последовательное) применение этих способов, как в одной панели, так и в нескольких последовательно расположенных, что позволит дополнительно увеличить эффективность очистки.
Предлагаемая технология позволяет изготавливать очистительные панели произвольной формы с размерами от нескольких сантиметров до нескольких метров (при модульном подходе) в зависимости от области применения. Возможно создание компактных устройств, например для бытового использования.
Следует отметить, что принцип действия устройства не накладывает жестких ограничений на герметичности кинематических пар «манжета/плунжер- колодец» и «шток-уплотнительный элемент». Устройство может не постоянно находиться в режиме готовности, а лишь при приближении человека к панели очистителя. Например, по сигналу с датчика движения, которым может быть дополнительно снабжено устройство, активизировать работу средств для нагнетания и откачки очистителя, которые быстро создают избыточное и пониженное давления в соответствующих камерах устройства.
Конструкции средств для подачи очистителя, откачки и сбора загрязнений не принципиальны. Данные средства могут быть объединены в единый модуль, который может быть объединен с рабочей панелью очистителя, расположен как в непосредственной близости от рабочей панели очистителя, так и удаленно— в отдельном помещении на некотором удалении от панели очистителя.
Устройство функционирует следующим образом. В состоянии покоя устройства тарелка (8) каждого штока (7) прижата к уплотнительному листу (4) за счет избыточного давления в нижней камере и действия на штоки пружин (на чертежах не показано), при наличии последних. Манжета (11) штока (7) прилегает к внутренней поверхности колодца (17) и 5 уплотняет верхнюю камеру низкого давления. Ребра штоков (16) (оперение) или чашка (15) выступают над верхней плоскостью опорной решетки (12) на расстояние, например, 5-20 мм. Когда человек наступает на панель, штоки (7) под подошвой перемещаются вниз. В результате чего открывается клапан высокого давления и камера высокого давления начинает сообщаться через ю отверстие (9) в стенке штока (7) с внешней атмосферой, и в области над штоком (7) создается струя (струи) сжатого потока очистителя, удаляющие загрязнения с подошвы в области данной ячейки. Двигаясь вниз, шток (7) также открывает и клапан низкого давления, например, перемещает манжету (11), открывая таким образом камеру низкого давления. При этом в данных ячейках
15 происходит всасывание продуктов очистки вместе с потоками очистителя в камеру низкого давления, и затем в средство для откачки, например в промышленный пылесос. Остальные ячейки панели при этом остаются закрытыми. За счет негерметичности в них возможны небольшое всасывание и небольшие утечки сжатого потока очистителя, однако это не влияет на работу
20 устройства в целом.
Устройство предназначено для очистки подошв обуви от разнообразных загрязнений во время наступания человека на рабочую панель устройства. Под загрязнениями понимаются посторонние вещества, материалы и предметы (в т.ч. химические, биологические, радиоактивные загрязнения, жидкости, грунт,
25 пыль, стружка, снег и др., а также комбинации данных и проч. загрязнений), находящиеся на всей поверхности подошвы пользователя устройства. Очистка осуществляется путем воздействия на весь участок подошвы (и только на него) двумя независимыми, но взаимодополняющими способами одновременно. Первый — «продувка», заключается в воздействии на область подошвы, зо находящуюся в непосредственной близости от поверхности устройства, направленными потоками очистителя (газы, воздух, взвеси жидкостей, в т.ч. вода, чистящие средства). Второй— «втягивание», заключается в подведении к данной области подошвы разрежения, создающего направленные внутрь устройства потоки очистителя, увлекающие за собой загрязнения и продукты очистки первым способом.
Наиболее обще принцип работы и конструкцию устройства можно описать следующим образом. Ключевой элемент устройства— очистительная панель, которая предназначена для очистки подошв обуви во время наступания человеком на рабочую поверхность. Вся рабочая (верхняя) поверхность панели разделена на независимые участки— ячейки, функционирующие по общим для всех ячеек принципам. Единичная ячейка представляет собой область, объем устройства, в которой с помощью двух клапанов:
1) клапана низкого давления, образуемого манжетой 11 (или плунжером
(22)) и поверхностью колодца 17, уплотняющего камеру низкого давления; и
2) клапана высокого давления, образуемого элементом для уплотнения камеры высокого давления, например, пластинкой (8) и крышкой (3) (или уплотнительным элементом, например, листом (4)),
внешняя атмосфера (конкретно область над ячейкой) может сообщаться с областями низкого и высокого давлений внутри панели. При наступании человека на устройство подошва обуви взаимодействует с набором ячеек. В результате в каждой ячейке из набора происходит открытие пары клапанов. Через один открывшийся клапан воздух (или др. очищающее вещество) через канал (10) поступает изнутри устройства, образуя направленную струю, удаляющую (сдувающую, смывающую) в области данной ячейки загрязнения с подошвы. Через второй открывшийся клапан воздух, вместе с загрязнениями, поступает внутрь устройства и далее через средство откачки в блок сбора загрязнений. После исчезновения контакта подошвы и ячейки клапаны вновь переходят в закрытое состояние.
При конструировании типы клапанов были расположены зеркально, наоборот, относительно прототипа. В предлагаемом устройстве «золотниковый клапан» низкого давления, образуемый манжетой 11 и поверхностью колодца 17, уплотняет камеру низкого давления, в то время как в прототипе золотниковый клапан уплотняет камеру высокого давления . С другой стороны в прототипе для уплотнения камеры низкого давления используется тарельчатый клапан (для этой цели данный тип клапана используется во всех приведенных в разделе «уровень техники» патентах), в предлагаемом же устройстве «тарельчатый клапан», образуемый пластинкой 8 и уплотнительным листом 4, используется для уплотнения камеры высокого давления . Такое т.н. «обратное расположение» клапанов обеспечивает дополнительную 5 подвижность штоку (7) и предотвращает повреждение устройства при эксплуатации. Шток (7) может «играть» в посадочном месте и воспринимать нагрузки не повреждая клапаны. Однако, возможен вариант, когда для уплотнения камеры низкого давления также используется клапан особой конструкции (Фиг. 3). Уплотнительный элемент 21 данного клапана ю представляет собой, например, кольцо, закрепляемое в стенке колодца 17, имеющее эластичную губу, которая при соприкосновении с плунжером 22 создает уплотнение. Так как плунжер 22 вместе со штоком 7 при отсутствии внешнего воздействия перемещается в свое крайнее верхнее положение и удерживается в нем за счет давления Р2 и действия пружин (на чертежах не
15 показано), то губа дополнительно прижимается к верхней поверхности плунжера 22 за счет разности атмосферного давления и давления Pi, что обеспечивает хорошее уплотнение. При этом из-за работы устройства с загрязнениями, возможной выработки и износа конструкция уплотнения обеспечивает закрытие клапана в диапазоне вертикального перемещения
20 штока несколько миллиметров, что критически важно для работы устройства.
Конкретная реализация клапанов не принципиальна и не влияет на ключевые принципы функционирования устройства. Клапаны могут приводиться как механически, путем перемещения толкателей непосредственно подошвой, так и с помощью более сложных механизмов, в т.ч.
25 иметь электро-, пневмо- и прочие приводы.
Преимущество предлагаемого решения заключается в том, что очистка производится мощными струями сжатого потока очистителя (например, воздуха, в т.ч. с добавками - водяной взвесью, с моющими, дезинфицирующими веществами и пр.), а не щетками. Струи сжатого зо очистителя способны проникать в глубокий протектор и выдувать из него любые загрязнения, в то время как щетинки щеток не способны проникнуть на всю глубину протектора и удалить оттуда загрязнения. При этом снимаются проблемы загрязнения самих щеток липкой грязью и износа щеток, т.к. трубки для потока очистителя могут быть изготовлены из высокопрочной стали и проч. материалов с износостойкостью на порядки выше, чем у полимерных щетинок щеток.
Пользователю не нужно «шаркать» по поверхности очистителя, чтобы щетки очистили подошвы, а достаточно просто наступить на него. Это сокращает время очистки, что очень важно для обслуживания больших потоков людей, например, в метро. Поток очистителя может содержать антисептик, водяную взвесь для более эффективной очистки, и/или подогреваться для просушки подошв. При этом обработанные загрязнения с помощью локального разрежения постоянно отводятся из области очистки, что повышает общую эффективность процесса.
Очистка происходит независимо от заинтересованности в ней конкретного человека в момент, когда она наступает на устройство. Технология очистки позволяет производить очистку «на лету», не требуя от человека замедлять свое движение и производить какие-либо дополнительные манипуляции с обувью. При этом загрязнения удаляются из зоны очистки и собираются в специальном контейнере, после чего утилизируются. В результате с подошв обуви удаляется значительная, большая часть загрязнений, за счет чего достигается более высокий уровень чистоты в зоне движения людей после устройства. Это также приводит к сокращению затрат на уборку помещений, ремонт и замену выходящего из строя из-за загрязнений оборудования.
Устройство позволяет обрабатывать разнообразные загрязнения— в том числе твердые, жидкие, химические, радиоактивные и проч., как по отдельности, так и в любых комбинациях. При этом загрязнения не распространяются вокруг и не остаются в зоне очистки, а автоматически собираются и могут быть утилизированы. Устройство позволяет задействовать в процессе очистки дезинфицирующие и проч. вспомогательные жидкости и вещества, а так же осуществлять подогрев используемого в очистке воздуха для просушки подошв. Устройство способно производить качественную очистку подошв даже с глубоким протектором. Предлагаемое устройство— за счет простоты конструкции и прочностных характеристик используемых материалов, обладает высокими антивандальными характеристиками и более высокой в сравнении с аналогами износостойкостью, поскольку вместо полимерных щеток могут применяться детали из нержавеющей стали. Варианты итогового исполнения устройства приведены на Фиг. 4-6.
Хотя настоящее изобретение было подробно описано на примерах вариантов, которые представляются предпочтительными, необходимо помнить, что эти примеры осуществления изобретения приведены только в целях иллюстрации изобретения. Данное описание не должно рассматриваться как ограничивающее объем изобретения, поскольку в этапы описанных способов и устройств специалистами в области физики, конструирования механизмов и др. могут быть внесены изменения, направленные на то, чтобы адаптировать их к конкретным устройствам или ситуациям, и не выходящие за рамки прилагаемой формулы изобретения. Специалисту в данной области понятно, что в пределах сферы действия изобретения, которая определяется пунктами формулы изобретения, возможны различные варианты и модификации, включая эквивалентные решения.

Claims

ФОРМУЛА
1. Пневматический очиститель подошв обуви, содержащий камеру высокого давления, предназначенную для соединения со средством подачи потока очистителя, содержащую множество отверстий, каждое из которых снабжено штоком, способным перемещаться вниз при надавливании на него и возвращаться в исходное положение и имеющим верхнюю часть с верхним срезом и нижнюю часть с нижним срезом, и камеру низкого давления, предназначенную для соединения со средством для откачки потока очистителя с загрязнениями, содержащую опорную решетку, отличающийся тем, что верхняя часть штока снабжена средством для обеспечения зазора между подошвой обуви и верхним срезом штока при надавливании, а опорная решетка в верхней части снабжена множеством колодцев, при этом нижний срез штока закрыт элементом для уплотнения камеры высокого давления.
2. Пневматический очиститель по п. 1 , отличающийся тем, что средство для обеспечения зазора между подошвой и верхним срезом штока содержит отверстия для втягивания потока очистителя с загрязнениями, суммарная площадь которых, составляет не менее 1/3 площади проходного сечения колодца.
3. Пневматический очиститель по п. 2, отличающийся тем, что средство для обеспечения зазора между подошвой и верхним срезом штока выполнено в виде элемента чашеобразной формы.
4. Пневматический очиститель по п. 2, отличающийся тем, что средство для обеспечения зазора между подошвой и верхним срезом штока выполнено в виде ребер.
5. Пневматический очиститель по п. 1 , отличающийся тем, что нижняя часть штока снабжена, по меньшей мере, одним отверстием для входа потока очистителя, сообщающимся с внутренним каналом в штоке.
6. Пневматический очиститель по п. 1 , отличающийся тем, что элемент для уплотнения камеры высокого давления представляет собой пластинку, тарелку, шарик, конус и иные элементы, имеющие подобную конусу или сфере форму.
7. Пневматический очиститель по п. 1 , отличающийся тем, что верхний срез штока выполнен с возможностью профилирования потока очистителя.
8. Пневматический очиститель по п. 7, отличающийся тем, что верхний срез штока имеет, по меньшей мере, один элемент для формирования
5 оптимальных потоков воздуха, действующих на всю поверхность подошвы в пределах конкретного колодца, и способных эффективно продувать даже глубокий протектор.
9. Пневматический очиститель по п. 8, отличающийся тем, что элементы для формирования потоков воздуха представляют собой, например, насечки, ю шлицы и/или другие элементы, обеспечивающие сужения и/или расширения канала в штоке и/или изменения формы проходного сечения канала.
10. Пневматический очиститель по п. 1 , отличающийся тем, что верхняя часть штока может иметь несколько соединенных с каналом в штоке отверстий
15 для создания нескольких раздельных потоков очистителя.
11. Пневматический очиститель по п. 1 , отличающийся тем, что опорная решетка снабжена в нижней части перепускными каналами, обеспечивающими сообщение колодцев друг с другом.
12. Пневматический очиститель по п. 1 , отличающийся тем, что камера 20 высокого давления содержит поддон с фланцем и крышку, в которой сформированы указанные выше отверстия для штоков.
13. Пневматический очиститель по п. 1 и п. 12, отличающийся тем, что камера высокого давления дополнительно снабжена, по меньшей мере, одним уплотнительным элементом, расположенным под крышкой, с
25 множеством отверстий, имеющих диаметр меньший, чем отверстия в крышке.
14. Пневматический очиститель по п. 13, отличающийся тем, что уплотнительный элемент представляет собой уплотнительный лист или совокупность отдельных прокладок, уплотнительных колец или сальников, зо мембран.
15. Пневматический очиститель по п. 12, отличающийся тем, что крышка и поддон дополнительно снабжены стягивающими винтами, проходящими сквозь камеру высокого давления, и/или ребрами жесткости.
16. Пневматический очиститель по п. 1 , отличающийся тем, что шток дополнительно снабжен эластичной манжетой для уплотнения камеры низкого давления находящегося в состоянии покоя устройства.
17. Пневматически очиститель, по п. 1 , отличающийся тем, что шток 5 дополнительно снабжен плунжером для уплотнения камеры низкого давления находящегося в состоянии покоя устройства.
18. Пневматический очиститель по п. 16 ил п. 17, отличающийся тем, что манжета или плунжер выполнены, например, из металла, пластика, резины, керамики.
ю 19. Пневматический очиститель по п. 1 и п. 17, отличающийся тем, что колодец дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним уплотнительным элементом, закрепленным на его внутренней стенке с возможностью соприкосновения с плунжером.
PCT/RU2016/000397 2015-06-29 2016-06-28 Пневматический очиститель обуви WO2017003320A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015125641 2015-06-29
RU2015125641/12A RU2603120C1 (ru) 2015-06-29 2015-06-29 Пневматический очиститель обуви

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017003320A1 true WO2017003320A1 (ru) 2017-01-05

Family

ID=57608539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000397 WO2017003320A1 (ru) 2015-06-29 2016-06-28 Пневматический очиститель обуви

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2603120C1 (ru)
WO (1) WO2017003320A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109733337A (zh) * 2019-03-14 2019-05-10 成都森川科技股份有限公司 一种冬季结冰列车的清洗线
CN113751424A (zh) * 2021-09-07 2021-12-07 无锡工源自动化技术有限公司 一种智能管控消杀一体机及其使用方法
CN114405879A (zh) * 2021-12-30 2022-04-29 凯盛信息显示材料(黄山)有限公司 一种导电玻璃清洗装置及导电玻璃清洗方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112493967A (zh) * 2018-08-08 2021-03-16 梅永辉 一种用于去除鞋底泥土的清洁装置及清洁方法
RU2718855C1 (ru) * 2019-10-22 2020-04-15 Юрий Юрьевич Шишков Аппарат для автоматической сухой ионной мойки и дезинфекции подошвы обуви
RU2750411C1 (ru) * 2021-01-19 2021-06-28 Общество с ограниченной ответственностью «Современные транспортные технологии» Система осуществления неспецифической профилактики дезинфекции подошв обуви, устройство участка обработки подошв обуви для этой системы и способ неспецифической профилактики дезинфекции подошв обуви
RU2770010C1 (ru) * 2021-05-31 2022-04-14 Вячеслав Алексеевич Минеев Устройство для очиски подошвы обуви

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA742839A (en) * 1966-09-20 George Attle Method and apparatus for combined pressure and vacuum shoe drying and cleaning
SU539577A1 (ru) * 1975-05-28 1976-12-25 Устройство дл очистки обуви
US4027355A (en) * 1973-12-17 1977-06-07 Mead George N J Pneumatic cleaning mat and method of making same
EP2014217A1 (en) * 2006-04-14 2009-01-14 Sun Engineering Co.Ltd. Dust suction apparatus
CN101972132A (zh) * 2010-09-13 2011-02-16 范铁钢 真空除尘脚垫

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5991967A (en) * 1998-06-30 1999-11-30 Williams; Bennie E. Cleaning device for shoe soles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA742839A (en) * 1966-09-20 George Attle Method and apparatus for combined pressure and vacuum shoe drying and cleaning
US4027355A (en) * 1973-12-17 1977-06-07 Mead George N J Pneumatic cleaning mat and method of making same
SU539577A1 (ru) * 1975-05-28 1976-12-25 Устройство дл очистки обуви
EP2014217A1 (en) * 2006-04-14 2009-01-14 Sun Engineering Co.Ltd. Dust suction apparatus
CN101972132A (zh) * 2010-09-13 2011-02-16 范铁钢 真空除尘脚垫

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109733337A (zh) * 2019-03-14 2019-05-10 成都森川科技股份有限公司 一种冬季结冰列车的清洗线
CN109733337B (zh) * 2019-03-14 2024-01-16 成都森川科技股份有限公司 一种冬季结冰列车的清洗线
CN113751424A (zh) * 2021-09-07 2021-12-07 无锡工源自动化技术有限公司 一种智能管控消杀一体机及其使用方法
CN113751424B (zh) * 2021-09-07 2022-08-12 无锡工源自动化技术有限公司 一种智能管控消杀一体机及其使用方法
CN114405879A (zh) * 2021-12-30 2022-04-29 凯盛信息显示材料(黄山)有限公司 一种导电玻璃清洗装置及导电玻璃清洗方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2603120C1 (ru) 2016-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2603120C1 (ru) Пневматический очиститель обуви
US6997395B2 (en) Fluid injection and recovery device
JP7203437B2 (ja) ビーズを用いた塵埃吸引装置
US20120167338A1 (en) Self-Contained Cleaning Device for Shoe Soles
CN111794328A (zh) 一种具备自动投放清洁剂功能的马桶
KR100702232B1 (ko) 안전화 세척기
KR100496038B1 (ko) 진공 신발 털이기
KR100821510B1 (ko) 출입구용 진공청소장치
KR20110112735A (ko) 신발세척장치
KR20100011431U (ko) 신발 먼지 제거기
CN111685707B (zh) 一种用于计算机方面的计算机实验室清洁装置
CN108338771A (zh) 一种压踩式鞋底除污方法及装置
CN101133933A (zh) 抽吸式清洁鞋底装置
JP2018094221A (ja) 靴底洗浄装置とその装置を用いた靴底洗浄方法
JP4277742B2 (ja) 吸引式清浄装置
KR200393029Y1 (ko) 안전화 세척기
CN108937820B (zh) 一种具有独立消毒单元的斜坡水幕式鞋底搓洗机
CN213129282U (zh) 足下净装置
CN105725952A (zh) 一种鞋底除尘器
KR200229987Y1 (ko) 신발 털이용 발판
CN214302036U (zh) 一种马桶快速清洗消毒设备
KR102345136B1 (ko) 신발 세정 장치
CN221133415U (zh) 一种除尘风淋室
CN112690743B (zh) 一种地铁站卫生间用吸水除尘地垫结构
KR200307578Y1 (ko) 진공 신발 털이기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16818322

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16818322

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1