СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДРЕЙФОВОЙ ОЧИСТИТЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ЕЕ ЕДИНИЦА И СБОРКА ДРЕЙФОВОЙ ОЧИСТИТЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ С ЕЕ ЕДИНИЦЕЙ Российский патент 2016 года по МПК A47L23/22 

Настоящее изобретение касается способа уборки площадей внутри помещений и снаружи путем применения поверхности, останавливающей проникновение грязи, а также элемента поверхности, останавливающей проникновение грязи, и смонтированной из этих элементов поверхности, останавливающей проникновение грязи и способной воплотить этот способ.

Содержание площадей в чистоте обычно достигается путем уборки, состоящей в непрерывном или периодическом удалении загрязняющих веществ и грязи. Однако при отсутствии загрязнений уборка становится неэкономичной, а экономичная уборка может привести к недопустимо высоким уровням загрязнений, поэтому необходимо находить компромисс между частотой уборки и уровнем загрязнения, который может варьироваться по времени и пространству, но не может быть снижен до нуля.

Более дешевым и легким, чем уборка, путем достижения этой цели является предотвращение попадания грязи на площадь, которую надлежит содержать в чистоте, обычно осуществляемое на входах для прохождения людей и грузов.

70-80 процентов загрязнений в здания заносят на своей обуви люди, входящие туда. Грязь сначала накапливается на полу, но, в конце концов, пыль и другие виды грязи могут накапливаться везде, в результате чего уборка становится сложной и дорогостоящей процедурой (см. "Tiszta Ter Technologia" Epulettisztitasi Szakmagazin, http://tisztatertechnologia/hu).

Поэтому, особенно на входах в здания с оживленным движением, размещают системы ковриков, останавливающих проникновение грязи, например таких, как изделия из семейства продуктов торговой марки NOMAD™, изготовляемые компанией 3М. Известны также решения, предотвращающие загрязнения площадей с движением транспорта, в которых применяются щеточные устройства. Одно из таких решений раскрыто, например, в документе ЕР 2240066 (А2). Однако самим этим механическим устройствам требуется периодическая чистка, поскольку, в зависимости от интенсивности движения транспорта, они раньше или позже забиваются грязью, которая снижает их чистящую способность, если не удалять эту грязь или пыль. Известные решения для чистки колес или шин транспортных средств включают, например, описанное в документе US 6561201 устройство, содержащее продолговатый резервуар и распылители, направляющие воду на колеса (подобно устройствам для мойки автомобилей). Возможность применения таких решений может быть ограничена из-за большой требуемой площади и значительного количества воды, уносимой транспортным средством, выходящим из такого устройства. Другим известным средством предотвращения проникновения грязи к площадям, которые следует содержать в чистоте, является одноразовый коврик, который располагают, среди прочего, у дверей чистых комнат (см. напр., www.stickystep.com). Для обеспечения постоянной чистящей способности верхний лист этого многослойного коврика следует снимать после его насыщения грязью.

Цель настоящего изобретения состоит в предоставлении способа и устройств для предотвращения проникновения грязи в место, которое следует содержать чистым, способных быстро и эффективно очищать загрязненные поверхности (колеса, подошвы обуви) людей и транспортных средств, проходящих через линию раздела между чистым и загрязненным местами, не препятствуя при этом движению таких пешеходов или транспорта. Еще одна задача настоящего изобретения состоит в предоставлении высокоэффективного способа и устройства для чистки, руководствующихся принципом превентивного действия, которые можно применять во многих разнообразных сферах таким образом, чтобы предотвращать загрязнение и уменьшать потребность в дальнейшей уборке, и способных работать постоянно и экономично без вмешательства людей в случае значительной или переменной интенсивности движения. Устройства по настоящему изобретению должны быть простыми в обслуживании, быть способными к самоочищению, иметь привлекательный внешний вид и длительный срок службы. Они должны быть способными работать как внутри помещений, так и снаружи при меняющихся условиях погоды и окружающей среды (в сухую, влажную, морозную погоду, под дождем или снегом, а также в условиях значительного количества пыли, грязи, наличия жирных, липких веществ и химикатов). Способ и устройство по настоящему изобретению должны быть способными работать в широком диапазоне температур, а также допускать применение химических веществ, детергентов, дезинфицирующих средств и ароматизирующих веществ.

Настоящее изобретение основывается на понимании того, что создание поверхности, активно останавливающей грязь, в частности, направляя чистящую текучую среду только там и тогда, когда эта чистящая поверхность соприкасается с поверхностью, требующей очистки, позволяет создать систему уборки, осуществляющую чистку превентивным способом прежде, чем загрязнение произойдет.

Объем настоящего изобретения определяется независимыми пунктами формулы изобретения, а оптимальные варианты воплощения изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Далее настоящее изобретение будет раскрыто со ссылками на прилагающиеся чертежи, где

На Фиг.1 показаны наиболее часто встречающиеся типы контактных поверхностей, в частности, поверхности автомобильных колес и подошвы обуви, соприкасающиеся с землей или полом.

На Фиг.2 схематично показаны поверхности, которые требуется очистить, и их расположение по отношению к чистящей поверхности, разделенной на поверхностные элементы.

На Фиг.3 показан трехмерный вид сверху нижнего блока элемента чистящей поверхности.

На Фиг.4 показан трехмерный вид снизу нижнего блока по Фиг.3.

На Фиг.5 представлен подробно вид нижнего блока по Фиг.3 с показанными клапанами.

На Фиг.6 представлен частичный вид сбоку нижнего блока по Фиг.5.

На Фиг.7 показан трехмерный вид сверху клапанного элемента в сборе с частичным разрезом.

На Фиг.8 показан трехмерный вид сверху промежуточного блока поверхностного элемента.

На Фиг.9 показан трехмерный вид снизу промежуточного блока поверхностного элемента.

На Фиг.10 показан трехмерный вид снизу верхнего блока поверхностного элемента.

На Фиг.11 показан трехмерный вид снизу верхнего блока поверхностного элемента, показанного на Фиг.8.

На Фиг.12 показан подробный трехмерный вид сверху чистящей поверхности в сборе, и

На Фиг.13 показан сборочный чертеж альтернативного варианта поверхностного элемента.

Согласно настоящему изобретению чистящая поверхность 1 разделена на поверхностные элементы 4, способные ощущать близость поверхности, требующей чистки, например поверхности качения автомобильного колеса 2 или подошвы обуви 3, при этом чистящая поверхность 1 выполняет функцию чистки путем направления потока чистящей текучей среды на поверхность, требующую чистки, из поверхностных элементов, практически полностью накрытых поверхностью, требующей чистки. Чем меньше будет размер отдельных поверхностных элементов, тем точнее можно отслеживать контуры поверхности, требующей чистки, а, следовательно, тем лучше будет «разрешающая способность» или «четкость изображения». Для ясности иллюстрации на Фиг.2 «активированные» поверхностные элементы 4 (обозначенные точками), выполняющие функцию очистки поверхности колес и подошв обуви, показаны с увеличением. Поскольку чистящая поверхность 1 по настоящему изобретению наделена однородной чистящей способностью по всей своей площади, путь прохождения колес 6 или пешеходов может иметь любое направление. В принципе, для получения способности ощущать присутствие поверхности, требующей чистки, можно применить любое известное решение, также множество разных решений можно применить для избирательного направления потока чистящей текучей среды. Для демонстрации конкретных преимуществ настоящего изобретения его детали раскрываются здесь на примере оптимальных вариантов воплощения изобретения, в которых для распознавания близости применяются механические сенсорные средства.

На Фиг.6 показан в сборе клапанный блок, верхнюю поверхность которого образует поверхностный элемент 4. Клапанный блок приспособлен для направления потока чистящей текучей среды, которой по сущности изобретения должна быть жидкость, а в оптимальном варианте - вода, на поверхность, требующую чистки, тогда, когда будет обнаружено присутствие этой поверхности над этим блоком. Присутствие поверхности, требующей чистки, выявляют сенсорные элементы - ниппели 15 - выступающие из поверхностного элемента 4 и способные прижиматься под воздействием усилия. Когда все ниппели - в данном случае все четыре ниппеля - будут прижаты, то из части поверхности, соединенной ниппелями с поверхностью, требующей чистки и находящейся прямо над данным поверхностным элементом, будет направлена чистящая текучая среда, например вода. Клапанный блок состоит из нижнего блока 10, промежуточного блока 21 и верхнего блока 22, расположенных друг над другом. Вода поступает в нижний блок 10, показанный сверху на Фиг.3, через впускное отверстие 11 и может доходить до середины нижнего блока 10 в проточный канал 13 по проходу 28, показанному на чертеже пунктирной линией, а выходить из нижнего блока может вверх. В проточном канале 13 расположены клапанные каналы 14, в которых установлены цилиндрические ниппели 15. Работая как клапаны, эти ниппели 15 могут закрывать или открывать проточный канал 13. На Фиг.5 левый ниппель 15 показан в закрытом положении, а правый ниппель 15 - в открытом положении, поскольку, если паз 17 ниппеля 15 находится в проточном канале 13 (который в противном случае заблокирован промежуточным блоком 21), то он открывает путь для прохождения потока. На Фиг.6 показано это расположение в разрезе, причем здесь также показаны стопорные поверхности 19, предназначенные ограничивать смещение ниппелей 15. Ниппели 15 специально удерживаются поджатыми в свое крайнее верхнее положение упругим компонентом, который в представленном на чертежах варианте воплощения изобретения имеет вид пневматической пружины 40. Под воздействием силы давления на внешний край 18 ниппеля со стороны подошвы обуви или колеса, требующих чистки, ниппель может опускаться вплоть до уровня контактной поверхности 7. Клапаны с конфигурацией по Фиг.5-6, в которых применяются ниппели 15, последовательно соединены друг с другом, а это означает, что сформированный этими клапанами клапанный блок может быть открыт только тогда, когда все клапаны находятся в открытом положении. Нижняя сторона промежуточного блока 21 герметично прижата к нижнему блоку 10. Путь потока 28, показанный на Фиг.9 пунктирными линиями, проходит по нижней стороне промежуточного блока 21. Поток поднимается до нижней стороны верхнего блока 22, герметично прижатой к верхней стороне промежуточного блока (Фиг.9) по восходящему каналу 24. На Фиг.10 показана нижняя сторона верхнего блока 22, в которой видны отверстия 25, предназначенные для направленного выпуска потока чистящей текучей среды. Отверстия 25 открываются на рифленую контактную поверхность 7, образующую верхнюю сторону верхнего блока 22. Описанные выше компоненты клапанного блока скреплены друг с другом с помощью винтов 23, проходящих сквозь отверстия 27, причем винт, вставленный в отверстие посредине нижнего блока 10, выполняет лишь функцию фиксации нижнего блока, а поэтому остается на своем месте при разборке клапанного блока. Базовые блоки 32 обеспечивают наличие впускных отверстий для текучей среды и механическую опору, необходимые для работы клапанного блока. Отработанную текучую среду, стекающую между поверхностными элементами 4 (то есть между клапанными блоками), можно сливать с помощью базовых блоков 32, располагая их с промежутками друг возле друга (Фиг.12). Требуемую жесткость смонтированной чистящей поверхности 1 обеспечивают плита основания 31 и опорная пластина 33, между которыми в виде сэндвича расположены базовые блоки 32. Клапанные блоки, из которых состоят поверхностные элементы 4, монтируются на опорной пластине 33 таким образом, что вдоль сторон чистящей поверхности 1 их соединяют связующие детали 35. Аналогичным образом базовые блоки 32, соединенные по бокам нижними связующими деталями 34, также обеспечивают впуск и выпуск текучей среды и накрыты пластинами покрытия 36.

В дополнение к описанным выше элементам, необходимым для выполнения основной функции устройства для предотвращения прохождения грязи, то есть выявления присутствия поверхности, требующей чистки, и направления на нее потока чистящей текучей среды, настоящее изобретение позволяет выполнять другие дополнительные функции:

- Чистка и/или сушка поверхностей, требующих чистки, может выполняться путем обдува сжатым воздухом. Для выполнения этой функции сжатый воздух, подведенный под ниппель 15, играющий вначале роль пневматической пружины 40, пропускается по каналам 41, 42 в буферное пространство 43 между нижним блоком 10 и промежуточным блоком 21, откуда он выходит на поверхность через отверстия 44. Длительность обдува сжатым воздухом можно устанавливать, регулируя положение канала 42 по отношению к буферному пространству 43.

- Самоочищение может осуществляться путем пропускания чистящей жидкости через одно или несколько впускных отверстий 45 в нижний блок 10. Чистящая жидкость протекает через распределительные каналы 46, расположенные между нижним блоком 10 и промежуточным блоком 21, и пропускается через выпускные каналы 47 в сливной канал, расположенный между клапанными блоками, образующими поверхностные элементы 4, откуда она может вымывать загрязнения. В системе, содержащей пневматические пружины, контактную поверхность 26 можно очищать при сниженном давлении текучей среды путем уменьшения давления воздуха на контактных пружинах.

- В условиях существования опасности обмерзания устройство можно защищать, например, путем пропускания защитной жидкости вдоль одного из угловых винтов 23. Проходя по пути 50, показанному на Фиг.4 пунктирной линией, защитная жидкость протекает через проточное пространство 48 вдоль винтов 23, сквозь отверстия 27 и в проточное пространство 49 вниз к нижнему блоку, откуда она может сливаться.

На Фиг.13 показан другой возможный вариант исполнения клапанных блоков, из которых состоят поверхностные элементы 4, причем отверстия 25 могут покрывать большую часть площади поверхности, поскольку ниппели 15 расположены в углах поверхностного элемента 4. Во всех остальных отношениях расположение деталей подобно описанному выше первому варианту воплощения изобретения. На этом чертеже также отчетливо показан фиксирующий винт, расположенный посредине нижнего блока 10.

Идеи настоящего изобретения, оптимальные варианты воплощения которого определены в прилагающейся формуле изобретения, позволяют достичь цели настоящего изобретения.

Добавляя базовые конструктивные блоки (группы клапанов, клапанные блоки, переходные элементы и т.п.), систему очистки можно расширять, получая автоматизированную чистящую поверхность любого размера и формы.

Надежность работы устройства и выполнение всего процесса чистки координированным и эффективным способом обеспечиваются системой инженерного обеспечения (подача текучей среды для чистки и полоскания, подача сжатого воздуха, подача жидкости против обмерзания, средства слива отработавшей текучей среды) и системой автоматического контроля и управления (управляемые клапаны, активные и пассивные элементы управления потоком, датчики давления и потока, нагревательные элементы, смесители текучей среды, насосы и др.), а также программированным центральным блоком (микроконтроллер, ПЛК), совместно осуществляющими наблюдение за системой.

Высокоточная система выявления чистящей поверхности функционально выполняет «зондирование» формы поверхности, проходящей над ней и требующей чистки. Выявляя форму и положение подошв обуви и шин, эта система способна контролировать весь процесс чистки, начинающийся сразу же после выявления присутствия поверхности, требующей чистки, и длится несколько секунд в виде нанесения чистящего вещества глубокого проникновения на водной основе. Вся поверхность автоматического устройства для предотвращения загрязнений всегда находится в состоянии ожидания, в режиме готовности к выполнению функции чистки. Чистка может осуществляться в любой точке поверхности устройства с одинаковой эффективностью и скоростью, но инициируется только в тех поверхностных элементах, которые в данный момент накрыты поверхностями, требующими чистки, и эти поверхностные элементы находятся в активном состоянии только на протяжении того времени, когда поверхности, требующие чистки, находятся в непосредственной близости. В процессе чистки увлажняются только контактные поверхности.

Схема автоматизации устройства дает возможность его применения в широком диапазоне. Преимуществами устройства по настоящему изобретению являются возможность программированного нанесения растворителей, дезинфицирующих и ароматизирующих средств, способность осуществлять чистку холодной, теплой и горячей водой, полностью автоматизированный процесс, активированный событием, эффективное многоступенчатое самоочищение (программированные циклы) и эффективное использование воды.

Дополнительными преимуществами является соблюдение природоохранного законодательства, благодаря применению по выбору очистки воды и системы рециркуляции, а также энергосбережение и безопасная работа, привлекательный внешний вид, простота работы и исключительно длительный срок эксплуатации. Устройство имеет высокую способность приспосабливаться к широкому диапазону требований заказчика при условии, что его устойчивость к механическим усилиям и химическим веществам позволяет удовлетворять этим требованиям. Ему можно легко придавать нужную форму, он способен высушивать очищенные поверхности. Его можно делать переносным или стационарным, расходы на его обслуживание незначительны, а устранить любые нарушения в его работе можно просто и быстро.

Настоящее изобретение касается способа уборки площадей внутри помещений и снаружи путем применения поверхности, останавливающей проникновение грязи, причем этапы этого применения состоят из деления чистящей поверхности (1) на поверхностные элементы (4), подачи потока текучей среды на поверхность, требующую чистки, причем каждый отдельный поверхностный элемент (4) ощущает присутствие вблизи него поверхности, требующей чистки, а поток текучей среды направляется из поверхностных элементов (4) чистящей поверхности избирательным способом, благодаря чему поток текучей среды направляют только те поверхностные элементы (4), вблизи которых выявлено присутствие поверхности, требующей чистки. Кроме того, настоящее изобретение касается элемента поверхности, останавливающей проникновение грязи, а также чистящей поверхности, смонтированной из таких элементов и способной выполнять функции по указанному способу. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ обработки чистящей поверхности, включающий этапы разделения чистящей поверхности на поверхностные элементы и направления потока чистящей текучей среды на очищаемую поверхность, при этом чистящая текучая среда способна снимать загрязнение с очищаемой поверхности, и слив отработавшей текучей среды, отличающийся тем, что
- каждый отдельный поверхностный элемент чистящей поверхности выявляет присутствие поверхности, требующей чистки, и
- текучую среду наносят из поверхностных элементов чистящей поверхности таким образом, что
- нанесение текучей среды осуществляют только те поверхностные элементы, вблизи которых выявлено присутствие поверхности, требующей чистки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
- каждый поверхностный элемент оснащен, по меньшей мере, тремя датчиками,
- на поверхностном элементе в области, ограниченной прямыми линиями, соединяющими соседние датчики, расположенные наиболее близко к краю поверхностного элемента, располагается одно отверстие или несколько таких отверстий, и
- текучая среда направляется из выпускного отверстия тогда, когда все датчики данного поверхностного элемента сигнализируют о присутствии поверхности, требующей чистки, вблизи этого элемента.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что
- датчики выполнены в виде механических сенсоров, и
- потоком текучей среды управляют клапаны, соединенные друг с другом последовательно.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что
- один и тот же элемент выполняет и функцию датчика, и функцию клапана для управления потоком текучей среды, и
- указанный датчик и клапанный элемент имеет вид цилиндрического ниппеля, способного утапливаться в направлении, перпендикулярном к поверхности элемента чистящей поверхности в том случае, когда на этот поверхностный элемент нажимает поверхность, требующая чистки.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что
- для удержания ниппелей в нормальном положении применяют упругий компонент, причем в нормальном положении ниппели выступают из поверхности элемента чистящей поверхности, и
- упругий компонент возвращает ниппели из обусловленного нажатием утопленного положения в нормальное положение.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что
- в качестве упругого компонента используют сжатый воздух.

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что
- синхронно с нанесением текучей среды на поверхность, требующую чистки, направляют поток сжатого воздуха, в результате чего
- осуществляют чистку и высушивание поверхности, требующей чистки.

8. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что
- в качестве чистящей текучей среды для удаления загрязнений с поверхности, требующей чистки, используют жидкость, в оптимальном варианте - воду,
- очистку чистящей поверхности осуществляют с помощью встроенной системы, способной работать отдельно, причем эта очистка в оптимальном варианте выполняется путем полоскания водой, и
- для регулировки температуры чистящей поверхности используется подогревающая жидкость, в оптимальном варианте - вода, циркулирующая в элементах чистящей поверхности.

9. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что слитая отработавшая текучая среда проходит обработку в замкнутом контуре.

10. Поверхностный элемент, содержащий лицевую поверхность, являющуюся контактной поверхностью, с сенсорными средствами, расположенными по отношению к указанному элементу поверхности, отличающийся тем, что
поверхностный элемент имеет, по меньшей мере, одно выпускное отверстие, предназначенное для направления потока чистящей текучей среды,
с поверхностным элементом связан отключающий орган, предназначенный для управления подачей текучей среды,
поверхностный элемент содержит, по меньшей мере, три датчика, и
отключающий орган, предназначенный для управления выделением чистящей текучей среды, оперативно связанный с датчиком.

11. Поверхностный элемент по п.10, отличающийся тем, что отверстие или отверстия расположены в поверхностном элементе в области, ограниченной прямыми линиями, соединяющими соседние датчики, расположенные ближе всех к краю поверхностного элемента.

12. Поверхностный элемент по п.10 или 11, отличающийся тем, что
механические сенсорные средства расположены в контактной поверхности поверхностного элемента,
причем в оптимальном варианте эти сенсоры имеют вид цилиндрических ниппелей, способных утапливаться в направлении, практически перпендикулярном к контактной поверхности,
а под цилиндрическими ниппелями располагается упругий компонент, в оптимальном варианте - пневматическая пружина - для удержания ниппелей в нормальном положении или возврата их в нормальное положение.

13. Поверхностный элемент по п.12, отличающийся тем, что
под контактной поверхностью в плоскости, практически ей параллельной, находится проточный канал, причем ниппели расположены таким образом, чтобы выступать в проточный канал, благодаря чему при нормальном положении ниппеля проточный канал перекрыт ниппелем, при прижатии которого к контактной поверхности проточный канал открывается, при этом в нормальном положении ниппель выступает из контактной поверхности.

14. Поверхностный элемент по п.12, отличающийся тем, что
ниппели выполняют одновременно функцию и датчика, и отключающего органа.

15. Поверхностный элемент по п.13, отличающийся тем, что ниппели, выступающие в проточный канал, соединены последовательно.

16. Поверхностный элемент по п. 13 или 15, отличающийся тем, что
ниппели выполняют одновременно функцию и датчика, и отключающего органа.

17. Поверхностный элемент по п. 10, или 11, или 13, или 14, или 15, отличающийся тем, что
он также содержит, по меньшей мере, одно отверстие, предназначенное для пропускания чистящего газа и/или текучей среды для обдува, в оптимальном варианте - сжатого воздуха.

18. Чистящая поверхность, смонтированная из поверхностных элементов, определенных любым из пп. 10-17, отличающаяся тем, что
она содержит базовые блоки, предназначенные для того, чтобы удерживать поверхностные элементы, подавать текучую среду к поверхностным элементам и собирать отработавшую текучую среду, причем эти базовые блоки имеют конфигурацию, позволяющую им соединяться друг с другом вдоль контактных поверхностей, образуя чистящую поверхность произвольных размеров.