Устройство для пылесоса
Предложено устройство к пылесосу, включающее насадку и щетку. В нижней части насадки выполнено всасывающее отверстие, проходящее от переднего края до заднего края насадки. Щетка установлена внутри насадки и выступает из всасывающего отверстия. Всасывающее отверстие ограничено передней и задней кромками, проходящими по длине всасывающего отверстия, причем, по меньшей мере, часть передней кромки поднята относительно переднего края и заднего края насадки. Таким образом, при перемещении устройства по очищаемой поверхности, когда передний и задний края находятся в контакте с очищаемой поверхностью, образуется зазор между очищаемой поверхностью и передней кромкой. 7 з.п. ф-лы, 14 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству для пылесоса.
На фиг. 1 и 2 показано пылесосное устройство известного типа. Устройство 1 содержит насадку 2 с удлиненным всасывающим отверстием 3 и щеткой 4, выходящей из всасывающего отверстия 3. Устройство 1 предназначено для перемещения из стороны в сторону в направлениях, перпендикулярных всасывающему отверстию 3. При перемещении устройства 1 вперед щетка 4 отгибается назад и контактирует с задней кромкой насадки 2. Таким образом, всасывающее отверстие 3 всегда располагается перед щеткой 4, независимо от направления перемещения насадки.
У устройства 1 имеется проблема, которая заключается в том, что при перемещении устройства вперед, передняя кромка насадки 2 часто вступает в контакт с очищаемой поверхностью. В результате, насадка 2 перемещает частицы грязи по очищаемой поверхности.
Настоящее изобретение предлагает устройство для пылесоса, содержащее насадку и щетку, всасывающее отверстие которого расположено в основании насадки, имеет удлиненную форму и проходит от передней части до задней части насадки, щетка закреплена внутри насадки и выходит наружу через всасывающее отверстие, всасывающее отверстие ограничено по длине передней кромкой и задней кромкой, и, по меньшей мере, часть передней кромки приподнята относительно переднего края и заднего края насадки таким образом, что когда указанное устройство перемещается по очищаемой поверхности, передний край и задний край насадки контактируют с очищаемой поверхностью и сохраняется зазор между очищаемой поверхностью и передней кромкой.
Данный зазор уменьшает количество частиц грязи, перемещаемых передней кромкой при движении данного устройства вперед по очищаемой поверхности. Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокими рабочими характеристиками по сбору и удалению грязи, чем устройство, изображенное на фиг. 1 и 2.
В процессе использования устройство может быть наклонено вперед, таким образом, чтобы передняя кромка приблизилась к очищаемой поверхности. Таким образом, переднюю кромку можно приподнять относительно переднего края и заднего края насадки на расстояние, обеспечивающее сохранение зазора между очищаемой поверхностью и передней кромкой в вероятном диапазоне углов наклона устройства.
По меньшей мере, часть задней кромки может быть приподнята относительно переднего края и заднего края насадки. Следовательно, при передвижении устройства вперед-назад по очищаемой поверхности обеспечивается зазор между очищаемой поверхностью и насадкой, независимо от направления движения.
Передний край и задний край насадки могут быть изогнутыми или закругленными. Применение изогнутых переднего и заднего краев насадки обеспечивает возможность более плавного изменения угла наклона устройства при перемещении устройства по очищаемой поверхности.
На передний и задний края насадки может быть нанесено защитное покрытие. Такое защитное покрытие выполняют из более мягкого материала или материала, имеющего более низкий коэффициент трения, чем материал насадки. Это уменьшает вероятность оставления устройством следов на очищаемой поверхности и/или возможность более плавного перемещения устройства по очищаемой поверхности.
Щетка может быть прикреплена по длине верхней части насадки. Таким образом, устраняется вероятность застревания пуха и других частиц грязи между щеткой и верхней частью насадки. И, наоборот, в устройстве, показанном на фиг. 1 и 2, пух и другие частицы грязи могут застревать между волосками и верхней частью насадки. Кроме того, щетка может крепиться к верхней части насадки. Этим обеспечивается устранение вероятности загибания вверх щетки во время использования, например, вследствие разрежения, возникающего в насадке, или при ее передвижении по неровной поверхности.
Щетка может содержать держатель, в котором закреплены волоски, а крепление самого держателя может обеспечивать его шарнирное поворачивание или отгибание относительно насадки. Волоски, закрепленные в держателе, который может поворачиваться или отгибаться, должны отгибаться на меньший угол. Таким образом, волоски подвергаются меньшему напряжению, что удлиняет их срок службы. Кроме того, это обеспечивает лучшее восстановление формы волосков. Держатель также может использоваться для закрепления волосков. Таким образом, это дает возможность использовать более тонкие волоски, которые, в противном случае, засасывались бы внутрь насадки в результате разрежения на всасывающем отверстии.
Крепление держателя может обеспечивать возможность его шарнирного поворачивания или отгибания относительно насадки, таким образом, что держатель входит в контакт с задней кромкой устройства при перемещении устройства по очищаемой поверхности в первом направлении входит в контакт с передней кромкой устройства при перемещении устройства по очищаемой поверхности во втором, противоположном направлении. Контакт держателя с кромкой обеспечивает лучшее уплотнение относительно кромки насадки, чем в случае, если бы в контакт с кромкой входили волоски. Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокими характеристиками по сбору грязи, чем устройство, изображенное на фиг.1 и 2.
Щетка может содержать волоски из углеродного волокна. Преимущество применения щетки с волосками заключается в том, что при ведении устройства по очищаемой поверхности за устройством не остаются полоски грязи. Применение углеродного волокна обеспечивает, по меньшей мере, два преимущества. Во-первых, углеродное волокно дает возможность использовать сравнительно тонкие и мягкие волоски, что помогает уменьшить количество следов, оставляемых устройством на очищаемой поверхности. Во-вторых, углеродное волокно обладает хорошими антистатическими свойствами, что обеспечивает возможность перемещения устройства по очищаемой поверхности без образования статического заряда данной поверхности. И, наоборот, при использовании нейлоновых волосков происходит заряжение очищаемой поверхности, в результате чего образовавшийся статический заряд притягивает частицы грязи к очищаемой поверхности.
С целью облегчения понимания настоящего изобретения ниже в качестве примеров приводятся различные варианты его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 показан вид сбоку устройства известного типа для пылесоса;
на фиг. 2 - вид в разрезе по плоскости А-А устройства, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 - перспективное изображение первого устройства для пылесоса согласно настоящему изобретению;
на фиг. 4 - вид сбоку устройства, изображенного на фиг. 3;
на фиг. 5 - вид снизу устройства, изображенного на фиг. 3;
на фиг. 6 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг. 3 (разрез по плоскости С-С на фиг. 5);
на фиг. 7 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг. 3 (разрез по плоскости В-В на фиг. 4);
на фиг. 8 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг. 3 (разрез по плоскости В-В), в процессе очистки поверхности;
на фиг. 9 - перспективное изображение второго устройства для пылесоса согласно настоящему изобретению;
на фиг. 10 - вид сбоку устройства, изображенного на фиг. 9;
на фиг. 11 - вид снизу устройства, изображенного на фиг. 9;
на фиг. 12 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг. 9 (разрез по плоскости Е-Е на фиг. 11);
на фиг. 13 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг. 9 (разрез по плоскости D-D на фиг. 10);
на фиг. 14 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг. 9 (разрез по плоскости D-D), в процессе очистки поверхности.
Устройство 10 для пылесоса, показанное на фиг. 3-8, содержит насадку 11, переходник 12 и щетку 13.
Насадка 11 представляет собой элемент сравнительно узкой формы; ширина насадки 11 намного меньше ее длины. По высоте форма насадки 11 является конусовидной, т.е. высота насадки уменьшается от задней части 16 к ее передней части 15; это создает определенные преимущества, которые будут подробнее объяснены ниже. Насадка 11 содержит всасывающее отверстие 20, которое соединяется с внутренней полостью 21 насадки 11. Всасывающее отверстие 20 расположено в основании насадки 11 и проходит по центру насадки от переднего края 15 до заднего края 16 насадки 11. По бокам (в направлении по длине) всасывающее отверстие 20 насадки 11 ограничено двумя кромками 22, 23. Каждая кромка 22, 23 приподнята относительно нижних кромок 17, 18 переднего 15 и заднего 16 краев насадки 11. Таким образом, когда основание насадки 11 входит в контакт с очищаемой поверхностью 40, образуется зазор 25 между каждой из кромок 22, 23 и очищаемой поверхностью 40. Преимущества этого также будут пояснены ниже.
Переходник 12 прикреплен к заднему краю 16 насадки 11 и сообщен по текучей среде с полостью 21 и, следовательно, с всасывающим отверстием 20 насадки 11. Переходник 12 присоединяется к шлангу, соединительной трубке или аналогичному элементу пылесоса (не показан). Во время работы пылесос создает пониженное давление в переходнике 12, в результате чего происходит всасывание воздуха внутрь через всасывающее отверстие 20.
Щетка 13 имеет, в целом, плоскую форму и включает в себя держатель 30, в котором закреплена полоска из волосков 31 и к которому прикреплен гребень 32.
Держатель 30 выполнен из гибкого материала, такого как резина. Нижняя кромка держателя 30 поднимается вверх в направлении от его задней кромки к передней кромке. В результате, держатель 30 имеет конусовидную форму, т.е. его высота постепенно уменьшается от задней кромки 37 к передней кромке 36 держателя 30.
Волоски 31 выполнены из углеродного волокна и выходят наружу в область под держателем 30. Волоски 31 закреплены в держателе 30 путем запрессовки верхних частей волосков в держателе 30. Однако волоски 31 могут быть закреплены в держателе 30 и другими способами. Длина волосков 31 постепенно уменьшается от переднего края держателя 30 к заднему краю держателя 30. Таким образом, длина волосков 31 в задней части держателя 30 меньше, чем длина волосков 31 в его передней части.
Гребень 32 выполнен из жесткого материала, такого как твердый пластик, и прикреплен по всей своей длине к верхней части держателя 30. Гребень 32 обеспечивает крепление держателя 30 к насадке, а также обеспечивает средство крепления щетки 13 к насадке 11.
Щетка 13 установлена в полости 21 насадки 11 таким образом, что держатель 30 и волоски 31 выступают из всасывающего отверстия 20. В частности, в переднем крае 15 и в заднем крае 16 насадки 11 выполнены углубления, в которых закреплены края гребня 32. Щетка 13 установлена в полости 21 насадки 11 таким образом, что более высокая часть держателя 30 и более короткие волоски 31 располагаются ближе к заднему краю всасывающего отверстия 20.
Устройство 10 предназначено для подметания очищаемой поверхности 40 путем перемещения в направлениях, перпендикулярных всасывающему отверстию 20. При перемещении устройства 10 вперед волоски щетки 13 отгибаются назад. При этом всасывающее отверстие 20 располагается полностью перед волосками 31. Волоски 31 создают частичное уплотнение с очищаемой поверхностью 40, что усиливает всасывание в результате разрежения, образующегося перед волосками 31. При движении устройства 10 по очищаемой поверхности 40 разрежение, образующееся перед волосками 31, приводит к засасыванию частиц грязи в полость 21 насадки 11 через всасывающее отверстие 20. Затем поступившие внутрь насадки частицы грязи и пыли поступают внутрь пылесоса по переходнику 12. Волоски 31 обеспечивают сбор большого количества частиц грязи и пыли, которые остались снаружи, т.е. не поступили внутрь насадки 11. Частицы грязи и пыли задерживаются на волосках 31 до тех пор, пока не будут засосаны внутрь насадки 11, например, до того момента, когда устройство 10 будет приподнято от очищаемой поверхности 40 или когда направление перемещения устройства 10 изменится на противоположное.
При перемещении устройства 10 по очищаемой поверхности 40 передний край 15 и задний край 16 насадки 11 контактируют с очищаемой поверхностью 40. Из двух боковых кромок 22, 23, проходящих по длине всасывающего отверстия 20, одна является передней кромкой 22 насадки 11, а другая - задней кромкой 23. Поскольку обе кромки 22, 23 расположены выше переднего края 15 и заднего края 16 насадки 11, образуется зазор 25 между передней кромкой 22 насадки 11 и очищаемой поверхностью 40. Благодаря этому зазору 25, при перемещении устройства 10 по очищаемой поверхности 40 частицы грязи могут проходить под передней кромкой 22. В результате, устройство 10 не толкает грязь перед собой по очищаемой поверхности 40. При эксплуатации пользователь, как правило, наклоняет устройство 10 в направлении перемещения, так что образуется острый угол между насадкой 11 и очищаемой поверхностью 40, как показано на фиг. 8. В результате наклона насадки 11 передняя кромка 22 приближается к очищаемой поверхности 40. Однако, несмотря на это, сохраняется зазор 25 между передней кромкой 22 и очищаемой поверхностью 40. При увеличении угла наклона устройства 10 зазор 25 между передней кромкой 22 и очищаемой поверхностью 40 уменьшается. В конце концов, при достаточном наклоне устройства, передняя кромка 22 может войти в контакт с очищаемой поверхностью 40. В этот момент насадка 11 начинает "развозить" грязь по очищаемой поверхности 40. Эту проблему можно решить путем дальнейшего поднятия кромок 22, 23 насадки 11 таким образом, чтобы обеспечивался больший номинальный зазор 25 между передней кромкой 22 и очищаемой поверхностью 40. Однако дальнейшее увеличение зазора 25 является неблагоприятным фактором, поскольку при этом происходит засасывание большего количества воздуха из области над очищаемой поверхностью 40, что отрицательно влияет на эффективность сбора и удаления грязи. Таким образом, кромки 22, 23 подняты на расстояние, которое является компромиссным между необходимостью сохранения относительного маленького зазора 25 и необходимостью сохранения зазора 25 в предположительном диапазоне углов наклона устройства 10 при его использовании.
Гребень 32 обеспечивает крепление по верхней части 35 держателя 30. Это крепление помогает избежать изгибания держателя 30 вверх при использовании устройства 10, например, вследствие разрежения, образующегося в насадке 11, или при ведении устройства 10 по неровной очищаемой поверхности.
Использование щетки с волосками 31 обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что при ведении устройства 10 по очищаемой поверхности 40 за ним не остаются полоски грязи. Выбор углеродного волокна обеспечивает по меньшей мере два преимущества. Во-первых, углеродное волокно дает возможность производить сравнительно тонкие и мягкие волоски 31, что помогает уменьшить количество следов, оставляемых устройством 10 на очищаемой поверхности 40. Во-вторых, углеродное волокно обладает хорошими антистатическими свойствами. Следовательно, при перемещении волосков 31 и их контакте с очищаемой поверхностью 40бразование статического заряда на очищаемой поверхности 40 не происходит. И, наоборот, при использовании нейлоновых волосков происходит заряжение очищаемой поверхности, в результате чего образовавшийся статический заряд притягивает частицы грязи к очищаемой поверхности.
Однако, несмотря на преимущества, использование мягких и тонких волосков влечет за собой и ряд недостатков. В частности, если такие волоски использовались в устройстве 1, изображенном на фиг. 1 и 2, разрежение, образующееся во всасывающем отверстии 3, скорее всего, приводило бы к засасыванию волосков 4 в насадку 2. Устройство 10, показанное на фиг. 3-8, обладает несколькими отличительными признаками, которые предотвращают возможность возникновения вышеуказанного явления.
Во-первых, длина волосков 31 уменьшается в направлении от переднего края к заднему краю всасывающего отверстия 20. Таким образом, длина волосков 31 в задней части всасывающего отверстия 20 меньше, чем длина волосков 31 в его передней части. Преимущество более длинных волосков 31 заключается в том, что они лучше гнутся, и, таким образом, оставляют меньше следов на очищаемой поверхности 40. Кроме того, более длинные волоски лучше входят в различные углубления неровной очищаемой поверхности, что улучшает характеристики по сбору и удалению грязи. Таким образом, казалось бы, целесообразно использовать волоски большей длины по всей длине всасывающего отверстия 20. Однако при использовании более длинных волосков по всей длине всасывающего отверстия 20 будет происходить засасывание в насадку 10 волосков 31, расположенных рядом с задним краем всасывающего отверстия 20. Это обусловлено тем, что, вследствие особенности расположения переходника 12, разрежение, образующееся во всасывающем отверстии 20, как правило, больше рядом с задним краем всасывающего отверстия 20. При использовании более коротких волосков 31 рядом с задним краем всасывающего отверстия 20, эти волоски являются более жесткими и, таким образом, вероятность их засасывания в насадку 11 меньше. И, наоборот, при использовании более длинных волосков 31 рядом с передним краем всасывающего отверстия 20 данные волоски лучше входят в неровности и углубления очищаемой поверхности, что улучшает собирание грязи. Разрежение на всасывающем отверстии 20, как правило, уменьшается по длине данного отверстия. Таким образом, имея волоски 31, длина которых уменьшается в направлении по длине всасывающего отверстия 20, можно достигнуть хорошего собирания грязи при условии, что волоски 31 являются не слишком длинными, чтобы избежать их засасывания в насадку 11.
Во-вторых, волоски 31 закреплены в держателе 30, который обеспечивает их фиксацию. Кроме того, держатель 30 выступает за пределы всасывающего отверстия 20. Разрежение на щетке 13 резко изменяется непосредственно за всасывающим отверстием 20 вследствие резкого увеличения доступного объема. Поскольку держатель 30 выступает из всасывающего отверстия 20, разрежение, возникающее в области волосков 31, намного уменьшается, и это дает возможность использовать относительно мягкие и тонкие волоски. И, наоборот, в устройстве 1, изображенном на фиг, 1 и 2, волоски 4 ничем не поддерживаются и проходят через всасывающее отверстие 3 и в полость насадки 2. В результате, разрежение, возникающее в области волосков 4, намного выше, и, соответственно, необходимо использовать намного более жесткие волоски 4, чтобы избежать их засасывания внутрь насадки 11. Высота держателя 30 не одинакова; наоборот, в задней части всасывающего отверстия 20 высота больше. Как уже упоминалось в предыдущем абзаце, разрежение, возникающее во всасывающем отверстии 20, в целом, больше в задней части всасывающего отверстия 20. Применение держателя 30 большей высоты в задней части всасывающего отверстия 20 обеспечивает дополнительную жесткость держателю 30 и поддержку волоскам 31 в той области, в которой она более всего необходима.
В-третьих, высота насадки 11 уменьшается в направлении от заднего края 16 к переднему краю 15 насадки 11. Если бы высота насадки 11 везде была одинаковой, разрежение, возникающее на всасывающем отверстии 20, было бы намного больше у заднего края всасывающего отверстия 20, чем у его переднего края. Это обусловлено тем, что переходник 12 расположен в задней части насадки 11. Таким образом, повышенное разрежение в задней части всасывающего отверстия 20 могло бы приводить к засасыванию волосков 31 внутрь насадки 11. Кроме того, разрежение в передней части всасывающего отверстия 20 было бы ниже и, следовательно, собирание грязи в данной области также было бы хуже. При конусовидной форме насадки 11 объем полости 21 внутри насадки 11 уменьшается от заднего края 16 к переднему краю 15 насадки 11. Таким образом, максимальный объем полости внутри насадки 11 располагается в области заднего края всасывающего отверстия 20, а наименьший объем - в области переднего края всасывающего отверстия 20. Это обеспечивает более равномерное распределение разрежения по длине всасывающего отверстия 20. В результате, в задней части всасывающего отверстия 20 могут быть использованы более мягкие и тонкие волоски и собирание грязи в передней части всасывающего отверстия 20 улучшается.
Держатель 30, выполненный из эластичного материала, изгибается относительно насадки 11 при наклоне устройства 10 относительно очищаемой поверхности 40. В результате, волоскам 31 нужно согнуться на меньший угол. Таким образом, волоски 31 подвергаются меньшему напряжению, что удлиняет их срок службы. Кроме того, это обеспечивает лучшее восстановление формы волосков 31. И, наоборот, волоски 4 устройства 1, показанного на фиг.1 и 2, подвергаются более высоким изгибным напряжениям. Вместо использования гибкого держателя 30 в щетке 13, по-видимому, может быть использован держатель, выполненный из жесткого материала. В этом случае щетка 13 может быть шарнирно прикреплена к насадке 11 и, при необходимости, может быть применен пружинный механизм для обеспечения возврата держателя в центральное положение при поднятии устройства 10 от очищаемой поверхности 40.
Держатель 30 выступает из всасывающего отверстия 20 на расстояние, величина которого обеспечивает вхождение держателя 30 в контакт с задней кромкой 23 при отклонении щетки 13 назад (например, при перемещении устройства 10 вперед). Более конкретно, контакт держателя 30 с задней кромкой 23 происходит по всей длине держателя 30. Контакт держателя 30 с задней кромкой 23 обеспечивает лучшее уплотнение относительно задней кромки 23 насадки 11, чем в случае, если бы в контакт с задней кромкой входили волоски 31. Таким образом, меньшее количество воздуха проходит по задней кромке устройства 10 и, следовательно, более высокое разрежение создается в области перед волосками, что улучшает собирание грязи.
На фиг. 9-14 показан альтернативный вариант исполнения устройства 50 для пылесоса, которое во многих отношениях является аналогичным устройству, представленному на фиг. 3-8. В частности, устройство 50 содержит насадку 51, переходник 52 и щетку 53.
Форма насадки 51 немного отличается от формы насадки, показанной на фиг. 3-8. Показанная на фиг. 3-8 насадка 11 имеет поперечное сечение, форма которого, в целом, является прямоугольной. И, наоборот, форма поперечного сечения показанной на фиг. 9-14 насадки 51 является, в целом, треугольной. Соответственно, форму насадки 51 можно считать удлиненно-призматической. Ширина насадки 11, показанной на фиг. 3-8, является постоянной по длине насадки, в то время как высота насадки 11 уменьшается в направлении от заднего края 16 к переднему краю 15. Напротив, высота насадки 51, изображенной на фиг. 9-14, является постоянной, а ширина насадки 51 сужается (т.е. постепенно уменьшается) в направлении от заднего края 56 к переднему краю 55.
Насадка 51, так же, как и насадка, показанная на фиг. 3-8, содержит всасывающее отверстие 60, которое переходит во внутреннюю полость 61 внутри насадки 51. Всасывающее отверстие 60, как и ранее, расположено в основании насадки 61 и проходит по центру насадки от переднего края 55 до заднего края 56 насадки 51. В отличие от насадки 11, показанной на фиг. 3-8, ширина всасывающего отверстия 60 данной насадки не постоянна. Ширина всасывающего отверстия 60 сужается, т.е. постепенно уменьшается, в направлении от заднего края к переднему краю всасывающего отверстия 60; преимущества такого решения будут объяснены ниже. По бокам всасывающего отверстия 60 насадки 51 по всей ее длине проходят две кромки 62, 63, которые расположены выше переднего края 55 и заднего края 56 насадки 51. Таким образом, когда основание насадки 51 входит в контакт с очищаемой поверхностью 40, образуется зазор 65 между передней кромкой 62 и очищаемой поверхностью 40. Нижние кромки 57, 58 переднего края 55 и заднего края 56 насадки 51 выполнены криволинейными. Кроме того, на обе нижние кромки 57, 58 нанесено защитное покрытие 68, выполненное из ворсовой ткани, преимущества чего будут пояснены ниже.
Переходник 52 выполнен практически таким же, как переходник насадки, показанной на фиг. 3-8. В частности, переходник 52 прикреплен к заднему краю 56 насадки 51 и предназначен для подсоединения к шлангу, трубке или аналогичному элементу пылесоса (как и ранее, не показан).
Щетка 53, как и ранее, имеет, в целом, плоскую форму и включает в себя держатель 70, в котором закреплены волоски 71.
Держатель 70 выполнен из эластичного материала, такого как резина, и нижняя кромка держателя 70 поднимается, приближаясь к его верхней части, в направлении от задней части к передней части держателя 70. В результате, держатель 70, как и ранее, имеет конусовидную форму, т.е. его высота постепенно уменьшается при перемещении от задней кромки к передней кромке держателя 70. В отличие от держателя 30, изображенного на фиг. 3-8, держатель 70 содержит два сквозных отверстия 78, 79, выполненных в задней части держателя 70. Сквозные отверстия 78, 79 имеют различные размеры, причем размер сквозного отверстия 78, расположенного ближе к задней кромке держателя 70, больше размера другого отверстия.
Волоски 71, как и ранее, выполнены из углеродного волокна и выходят наружу в область под держателем 70. Однако, в отличие от волосков 31, показанных на фиг. 3-8, длина волосков 71 не уменьшается. Наоборот, длина волосков 71 является постоянной по всей длине от задней до передней кромки держателя 70.
Щетка 53 установлена в полости 61 насадки 51, таким образом, что держатель 70 и волоски 71 выступают из всасывающего отверстия 60. В отличие от щетки 13, показанной на фиг. 3-8, которая прикреплена к передней кромке 15 и задней кромке 16 насадки 11, щетка 71, изображенная на фиг. 9-14, прикреплена к верхней части 59 насадки 51. В частности, верхняя часть держателя 70 может быть закреплена (например, с помощью клея) в пазе 69, выполненном по длине верхней части 59 насадки 51. Щетка 13, показанная на фиг. 3-8, содержит гребень 32, который обеспечивает крепление по длине верхней части 35 держателя 30. Поскольку щетка 53, показанная на фиг. 9-14, прикреплена вдоль по верхней части 59 насадки 51, гребень более не требуется, и необходимое крепление может обеспечиваться непосредственно верхней частью 59 насадки 51. С другой стороны, гребень может обеспечивать и определенные преимущества. Например, щетка 53 может содержать гребень, входящий в паз в верхней части 59 насадки 51. Это создает возможность упрощения конструкции устройства 50. В частности, станет возможным отказаться от использования клея при креплении щетки 53 к насадке 51.
В устройстве 10, представленном на фиг. 3-8, щетка 13 выступает из всасывающего отверстия 20 на расстояние, величина которого является постоянной по всей длине всасывающего отверстия 20. И, наоборот, в устройстве 50, показанном на фиг. 9-14, расстояние, на которое щетка 53 выступает за пределы всасывающего отверстия 60, постепенно уменьшается в направлении от заднего края к переднему краю всасывающего отверстия 60. Таким образом, расстояние, на которое щетка 53 выступает из всасывающего отверстия 60 на заднем крае всасывающего отверстия 60, больше, чем расстояние, на которое щетка 53 выступает из всасывающего отверстия 60 на переднем крае.
Показанное на фиг. 9-14 устройство 50 предназначено для использования абсолютно аналогичным способом, как и устройство 10, изображенное на фиг. 3-8. В частности, устройство 50 предназначено для подметания очищаемой поверхности 40 путем перемещения в направлениях, перпендикулярных всасывающему отверстию 60. При перемещении устройства 50 вперед щетка 53 отгибается назад, таким образом, что всасывающее отверстие 60 оказывается расположенным полностью перед волосками 71. Щетка 53 контактирует с очищаемой поверхностью 40 и задней кромкой 63 насадки 51, создавая уплотнение за всасывающим отверстием 60.
При перемещении устройства 50 по очищаемой поверхности 40 передний край 55 и задний край 56 насадки 51 контактируют с очищаемой поверхностью 40. Поскольку передняя и задняя кромки 62, 63 насадки 51 приподняты относительно переднего края 55 и заднего края 56, здесь так же, как и ранее, образуется зазор 65 между передней кромкой 62 и очищаемой поверхностью 40, что обеспечивает возможность свободного прохождения частиц грязи под передней кромкой 62.
Угол, образующийся между устройством 50 и очищаемой поверхностью 40, как правило, изменяется при перемещении устройства 50 по очищаемой поверхности 40. Например, потребитель может начать процесс, держа устройство 50 с наклоном под острым углом к очищаемой поверхности 40. При дальнейшем перемещении устройства 50 по очищаемой поверхности устройство 50 постепенно выпрямляется, возможно, заканчивая свое движение, находясь под тупым углом относительно очищаемой поверхности 40. Нижние кромки 57, 58 насадки 51, контактирующие с очищаемой поверхностью 40, выполнены изогнутыми. Преимущество такого решения заключается в том, что при изменении угла наклона устройства 50 относительно очищаемой поверхности 40 нижние кромки 57, 58 насадки 51 перекатываются по очищаемой поверхности 40, чем обеспечивается плавность перехода. Кроме того, обе нижние кромки 57, 58 насадки 51 закрыты защитным покрытием 68. Это обеспечивает два преимущества. Во-первых, покрытия 68 имеют более низкий коэффициент трения, чем насадки 51, и, следовательно, устройство 60 можно перемещать по очищаемой поверхности 40 более плавно и с меньшими усилиями. Во-вторых, покрытия 68 мягче, чем насадка 51, и, следовательно, меньше вероятность того, что устройство 60 будет оставлять следы на очищаемой поверхности 40. В рассматриваемом варианте исполнения оба покрытия 68 выполнены из ворсовой ткани. Однако покрытия 68 с таким же успехом могут быть выполнены и из других материалов, являющихся более мягкими и обладающих более низким коэффициентом трения, чем насадка 51. Лишь в качестве примера, покрытия 68 могут быть выполнены из войлочной ткани, пенорезины с покрытием с низким коэффициентом трения, возможно, из политетрафторэтилена, или с очень короткими и тонкими волосками.
Как и устройство 10, показанное на фиг. 3-8, устройство 50, изображенное на фиг.9-14, имеет несколько отличительных признаков, которые предотвращают возможность засасывания волосков 71 внутрь насадки 51.
Во-первых, волоски 71, как и в первом варианте, закреплены в держателе 70, который обеспечивает их фиксацию. Как и в устройстве 10, показанном на фиг. 3-8, переходник 52 прикреплен к задней части 56 насадки 51, и, таким образом, разрежение в задней части всасывающего отверстия 60, в целом, больше. Высота держателя 70, как и в первом варианте, больше в задней части всасывающего отверстия 60. В результате, держатель 70 обеспечивает дополнительную жесткость и поддержку волосков 71 там, где это требуется больше всего. Держатель 70 также выступает из всасывающего отверстия 60, и, таким образом, разрежение в области расположения волосков71 намного уменьшается.
Во-вторых, ширина всасывающего отверстия 60 уменьшается в направлении от заднего края к переднему краю всасывающего отверстия 60. Если бы ширина всасывающего отверстия 60 по его длине была одинаковой, разрежение в задней части всасывающего отверстия 60 было бы значительно больше разрежения в его передней части. Более высокое разрежение в задней части всасывающего отверстия 60 могло бы приводить к засасыванию волосков 71 внутрь насадки 51. Однако благодаря использованию всасывающего отверстия 60, более широкого в задней части и более узкого в передней части, разрежение по длине данного всасывающего отверстия 60 является более равномерным. В частности, разрежение в задней части всасывающего отверстия 60 уменьшается, чтобы предотвратить возможность засасывания волосков 71 внутрь насадки 51, в то время как разрежение в передней части всасывающего отверстия 60 увеличивается, чтобы улучшить собирание грязи.
В-третьих, ширина насадки 51 уменьшается в направлении от заднего края 56 к переднему краю 55 насадки 51. Это обеспечивает то же самое преимущество, что и уменьшение высоты насадки 11, показанной на фиг. 3-8, а именно, уменьшение объема полости 61 внутри насадки 51 в направлении от заднего края 56 к переднему краю 55 насадки 51. Таким образом, максимальный объем полости внутри насадки 51 располагается в задней части всасывающего отверстия 60, и наименьший объем - в передней части всасывающего отверстия 60. Это обеспечивает более равномерное распределение разрежения по длине всасывающего отверстия 60. В результате, в задней части всасывающего отверстия 60 могут быть использованы более мягкие и тонкие волоски 71, в то время как улучшается собирание грязи в передней части всасывающего отверстия 60. Уменьшение ширины насадки 51 по длине вместо уменьшения ее высоты обеспечивает дополнительное преимущество, которое заключается в возможность получения сравнительно низкого профиля устройства 50. В частности, можно задавать сравнительно малую высоту устройства, а необходимое изменение объема полости 61 по длине может обеспечиваться изменением ширины насадки 51. В результате, устройство 51 может применяться для очистки мест под различными предметами сравнительно малой высоты.
Как и в устройстве 10, показанном на фиг. 3-8, держатель 70 выступает из всасывающего отверстия 60 на расстояние, величина которого обеспечивает вхождение держателя 70 в контакт с задней кромкой 63 насадки 51 при отклонении щетки 53 назад (например, при перемещении устройства 50 вперед). Как уже упоминалось выше, этим обеспечивается лучшее уплотнение между щеткой 53 и задней кромкой 63 насадки 51. Ширина всасывающего отверстия 60 уменьшается в направлении от заднего края 56 к переднему краю 55 насадки 51. Соответственно, для того чтобы держатель 70 контактировал с задней кромкой 63 по всей своей длине, расстояние, на которое держатель 70 выступает из всасывающего отверстия 60, также уменьшается в направлении от его заднего края к переднему краю. Длина волосков 71, однако, не уменьшается по длине держателя, а является постоянной. Преимущество этого заключается в том, что в задней части всасывающего отверстия 60 могут быть использованы более длинные волоски. Кроме того, за счет применения волосков постоянной длины достигается, что при отклонении щетки 53 назад и ее контакте с задней кромкой 63, волоски 71 выходят за заднюю кромку 63 на расстояние, которое является постоянным по всей длине задней кромки 63. Преимущество этого заключается в обеспечении более равномерного сбора грязи по всей длине насадки 51. Поскольку высота держателя 70 уменьшается, а длина волосков 71 является постоянной, щетка 53 выступает из всасывающего отверстия 60 на расстояние, которое уменьшается в направлении от заднего края к переднему краю всасывающего отверстия 60. В этом заключается отличие от устройства 10, изображенного на фиг. 3-8, в котором щетка 13 выступает из всасывающего отверстия 20 на расстояние, которое является постоянным по всей длине всасывающего отверстия 20.
В устройстве 10, показанном на фиг. 3-8, имеется зазор непосредственно над щеткой 13, т.е. между щеткой 13 и верхней частью 19 насадки 11. Вероятно, это лучше всего видно на фиг. 6-8. Таким образом, пух, пыль и другие частицы грязи, засасываемые в насадку 11, могут застревать в данном зазоре. Что касается устройства 50, показанного на фиг. 9-14, в нем щетка 53 прикреплена непосредственно к верхней части 59 насадки 51. Следовательно, пух и другие частицы грязи не могут застревать между щеткой 53 и верхней частью 59 насадки 51.
При перемещении устройства 51 вперед по очищаемой поверхности 40 щетка 53 отклоняется назад и входит в контакт с задней кромкой 63 насадки 51. Этим обеспечивается создание уплотнения между щеткой 53 и задней кромкой 63. Разрежение, возникающее в полости 61, создает частичный вакуум на задней кромке щетки 53. Поскольку всасывающее отверстие 60, как правило, сообщается с окружающим пространством, давление на передней стороне щетки 53, в целом, выше. Если бы в держателе 70 не были выполнены сквозные отверстия 78, 79, перепад давлений на двух сторонах щетки 53 мог бы быть достаточно высоким, чтобы щетку присасывало к задней кромке 63. Таким образом, когда устройство 50 приподнимают от очищаемой поверхности 40, чтобы начать перемещение в противоположном направлении, щетка 53 не возвращалась бы обратно в центр всасывающего отверстия 60. Выполненные в держателе 70 сквозные отверстия 78, 79 не дают этому случиться. Сквозные отверстия 78, 79 создают канал, соединяющий переднюю сторону и заднюю сторону щетки 53. Таким образом, сквозные отверстия 78, 79 улучшают выравнивание давлений на разных сторонах щетки 53. Применение таких сквозных отверстий не обязательно обеспечивает идеальное выравнивание давлений. Однако наличие сквозных отверстий 78, 79 позволяет избежать возникновения чрезмерно высоких перепадов давлений на щетке. Таким образом, при поднятии устройства 50 от очищаемой поверхности 40 упругость держателя 70 оказывается достаточной для того, чтобы преодолеть действие перепада давлений на щетке 53 и обеспечить ее возвращение в центр всасывающего отверстия 60.
Любые сквозные отверстия в держателе 70 могут представлять собой ловушку для пуха или другой грязи. Если бы сквозные отверстия были слишком маленькими, они могли бы быть заблокированы полностью. Увеличение размера сквозных отверстий, естественно, уменьшает вероятность их забивания. Однако при увеличении размеров и количества сквозных отверстий их влияние на поведение держателя 70 также возрастает. В частности, чрезмерно большое количество отверстий или чрезмерно большой их размер могут приводить к нежелательному изгибанию держателя 70. Таким образом, расположение, количество и размеры сквозных отверстий 78, 79 выбирают таким образом, чтобы устранить вероятность присасывания щетки 53 к задней кромке 63 насадки 51 и, в то же самое время, сохранить правильную работу держателя 70.
Сквозные отверстия 78, 79 выполняются в области держателя 70, расположенной рядом с задним краем 56 насадки 51. Поскольку переходник 52 расположен рядом с задним краем 56 насадки 51, разрежение в насадке 51, в целом, больше рядом с ее задним краем 56. Любой перепад давлений между передней и задней сторонами щетки 53 насадки 51, таким образом, будет больше рядом с ее задним краем 56. Располагая сквозные отверстия 78, 79 в области держателя 70 рядом с задним краем 56 насадки 51, можно выполнять их минимальное количество для обеспечения необходимого выравнивания давлений.
Сквозные отверстия 78, 79, выполненные в держателе 70, имеют разные размеры. В частности, сквозное отверстие 78, расположенное ближе к заднему краю 56 насадки 51, больше. Размер обоих сквозных отверстий 78, 79 выбирается таким образом, чтобы обеспечить минимально возможную вероятность их забивания частицами грязи. Используя сквозные отверстия 78, 79 разных размеров, отверстие 78 большего размера можно располагать ближе к заднему краю держателя 70, где перепад давлений между передней и задней сторонами щетки 53, скорее всего, является наивысшим. Поскольку перепад давлений дальше по длине держателя 70, вероятно, ниже, там можно располагать отверстие 79 меньшего размера. В результате, это обеспечивает минимальное влияние сквозных отверстий 78, 79 на работу держателя 70, в то же самое время, обеспечивая требуемое выравнивание давлений.
1. Устройство для пылесоса, которое содержит насадку и щетку и в котором всасывающее отверстие расположено в основании насадки, причем всасывающее отверстие имеет удлиненную форму и проходит от передней части насадки до ее задней части, при этом щетка закреплена внутри насадки и выступает через всасывающее отверстие, причем всасывающее отверстие ограничено по длине передней кромкой и задней кромкой, при этом, по меньшей мере, часть передней кромки приподнята относительно переднего края и заднего края насадки таким образом, что при перемещении указанного устройства по очищаемой поверхности передний край и задний край насадки имеют возможность контакта с очищаемой поверхностью и между очищаемой поверхностью и передней кромкой имеется зазор.
2. Устройство по п. 1, в котором, по меньшей мере, часть задней кромки приподнята относительно переднего края и заднего края насадки.
3. Устройство по п. 1, в котором передний край и задний край насадки имеют изогнутую форму.
4. Устройство по п. 1, в котором на передний край и задний край насадки нанесено защитное покрытие.
5. Устройство по п. 1, в котором щетка прикреплена по верхней части насадки.
6. Устройство по любому из пп. 1-5, в которой щетка содержит держатель, к которому прикреплена полоска из волосков, причем держатель выполнен с возможностью поворота или отгибания относительно насадки.
7. Устройство по п. 6, в котором держатель выполнен с возможностью поворота или отгибания относительно насадки таким образом, что держатель имеет возможность контакта с задней кромкой при перемещении устройства по очищаемой поверхности в первом направлении и контакта с передней кромкой при перемещении устройства по очищаемой поверхности во втором, противоположном направлении.
8. Устройство по любому из пп. 1-5, в котором щетка содержит полоску из волосков, выполненных из углеродного волокна.
