автоматическая машина для уборки пола

Формула изобретения

Автоматическая машина для уборки пола, содержащая раму-основание с приспособлением для перемещения, всасывающее устройство в виде скребка-захвата, рабочий орган, снабженный электроприводом и выполненный в виде цилиндрического барабана с винтообразно закрепленными на нем резиновыми скребками, увлажняющее устройство, устройство для регулирования подачи моющей жидкости, воздуховсасывающий агрегат, корпус, образованный емкостью для моющей жидкости и емкостью для сбора отработанной жидкости, закрепленными на раме-основании и снабженными разделительными устройствами в виде П-образного профиля с калиброванными отверстиями, одно из разделительных устройств соединено с выпускным патрубком воздуховсасывающего агрегата, а другое разделительное устройство соединено с выпускным патрубком всасывающего устройства, отличающаяся тем, что приспособление для перемещения рамы-основания выполнено самодвижущимся, а рабочий орган закреплен на дополнительной подвесной раме, соединенной шарнирно с рамой-основанием, и снабжен опорными колесами, регулируемыми по высоте.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к коммунальному машиностроению и, в частности, к устройствам для влажной и сухой уборки полов (с покрытием из мрамора, гранита, бетона, линолеума, дерева и др.) производственного и общественного назначения.

Известна автоматическая машина для уборки (очистки) пола, содержащая корпус на колесах, емкость для моющей жидкости, емкость для сбора отработанной жидкости, воздуховсасывающий агрегат, рабочий орган и его приводной механизм, моющее устройство в виде скребка-захвата, устройство для регулирования подачи моющей жидкости и увлажняющее устройство (см. патент США №4380844, кл. А 47 11/30, 1983).

Такая машина обладает достаточно высокой производительностью, однако из-за несовершенства конструкции рабочего органа уборка с ее помощью отличается низким качеством (на полу остаются следы грязи и разводы).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство по патенту РФ №2118114, кл. A 47 L 11/30, 1997.

Эта известная автоматическая машина для уборки пола содержит раму-основание с приспособлением для перемещения, корпус, емкость для моющей жидкости, емкость для сбора отработанной жидкости, воздуховсасывающий агрегат, рабочий орган в виде цилиндрического барабана с винтообразно закрепленными на нем резиновыми скребками, устройство для регулирования подачи моющей жидкости, всасывающее устройство в виде скребка-захвата и увлажняющее устройство.

Корпус этой машины образован емкостью для моющей жидкости и емкостью для сбора отработанной жидкости, закрепленными на раме-основании, а емкость для моющей жидкости и емкость для сбора отработанной жидкости содержат разделительные устройства, выполненные в виде П-образного корпуса с калиброванными отверстиями, причем одно разделительное устройство соединено с выпускным патрубком воздуховсасывающего агрегата, а другое - с выпускным патрубком всасывающего устройства. Кроме того, в машине по патенту РФ №2118114, кл. A 47 L 11/30, 1997 воздуховсасывающий агрегат и рабочий орган либо снабжены разделительными приводными механизмами, либо имеют один общий электропривод.

Такая машина обладает большой производительностью и маневренностью, однако так же, как и в машине по патенту США №4380844, в данном устройстве не предусмотрено быстрое освобождение емкости для сбора отработанной жидкости от крупных отложений, которые в течение цикла работы забивают сливное отверстие. Из-за этого недостатка действительная производительность машины снижается. Кроме того, всасывающее устройство машины по патенту РФ №2118114, содержащее уплотнительные резиновые "рубашки", характеризуется эффектом присасывания к полу, что ограничивает маневренность машины.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение рабочей производительности и маневренности устройства, а также расширение его функциональных возможностей (уборка наклонных полов).

Это достигается тем, что в автоматической машине для уборки пола, содержащей раму-основание с приспособлением для перемещения, всасывающее устройство в виде скребка-захвата, рабочий орган, снабженный электроприводом и выполненный в виде цилиндрического барабана с винтообразно закрепленными на нем резиновыми скребками, увлажняющее устройство, устройство для регулирования подачи моющей жидкости, воздуховсасывающий агрегат, корпус, образованный емкостью для моющей жидкости и емкостью для сбора отработанной жидкости, закрепленными на раме-основании и снабженными разделительными устройствами в виде П-образного профиля с калиброванными отверстиями, одно из которых (разделительных устройств) соединено с выпускным патрубком воздуховсасывающего агрегата, а другое разделительное устройство соединено с выпускным патрубком всасывающего устройства, всасывающее устройство установлено на опорные колеса, регулируемые по высоте, а емкость для сбора отработанной жидкости дополнительно снабжена соединенной с ней емкостью для сбора твердой взвеси.

Кроме того, в случае уборки наклонных полов приспособление для перемещения рамы-основания выполнено самодвижущимся, а рабочий орган закреплен на дополнительной подвесной раме, соединенной шарнирно с рамой-основанием, и снабжен опорными колесами, регулируемыми по высоте.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично показан общий вид машины; на фиг.2 и 3 - соответственно емкость для сбора отработанной жидкости, емкость для сбора твердой взвеси и емкость для моющей жидкости; на фиг.4, 5 и 6 - рабочий орган с приводом; на фиг.7 - кинематическая схема; на фиг.8 - всасывающее устройство; на фиг.9 - разделительное устройство; на фиг.10 - самодвижущаяся рама-основание.

Машина (фиг.1) содержит раму-основание 1 с приспособлением для перемещения (на фиг.1 показаны колеса 2) и ручкой управления 3. Всасывающее устройство 4 закреплено шарнирно к раме-основанию. В нижней части рамы-основания смонтирован рабочий орган 5. Увлажняющее устройство 6 выполнено (фиг.3) в виде трубки с калиброванными отверстиями. Емкость 7 для моющей жидкости (фиг.3) и емкость 8 для сбора отработанной жидкости (фиг.2) закреплены на основании-раме 1 (фиг.1) и вместе с декоративным кожухом 9 (фиг.1) составляют корпус машины. Емкость 8 посредством рукава 10 (фиг.2, 1, 8) соединена с патрубком 11 (фиг.8) всасывающего устройства 4 (фиг.1). В верхней части емкости 8 выполнен люк 12 (фиг.2) для заправки машины водой в режиме "Сухая уборка". Выполненное в емкости 8 отверстие закрыто синтетическим фильтром 13 (фиг.2). Емкость 8 через патрубок 14 соединена с воздуховсасывающим агрегатом 15 (фиг.5). Внутри емкости 8 установлено разделительное устройство 16 (фиг.2). Выпускной рукав 17 (фиг.2) служит для слива отработанной жидкости. В верхней части емкости 7 для моющей жидкости выполнен (фиг.3) люк 18 с отверстиями для прохода воздуха. В емкости 7 установлено второе разделительное устройство 19 (фиг.5), соединенное через гибкий рукав 20 с выпускным патрубком 21 воздуховсасывающего агрегата 15 (фиг.5). В емкости 7 также установлены (фиг.3) синтетический фильтр 22, устройство для регулирования подачи моющей жидкости - вентиль 23, соединенный с увлажняющим устройством 6, и выпускной гибкий рукав 24. Вращение от одного общего для рабочего органа и всасывающего агрегата электродвигателя (например, сериесного типа) передается (фиг.4) на рабочий орган 5 через фрикцион 25, диск 26, звездочку 27, цепь 28, звездочку 29. На фиг.4 показаны резиновые скребки 30, винтообразно закрепленные на рабочем органе 5.

При использовании в качестве привода рабочего органа электродвигателя постоянного тока 31 (фиг.5) последний снабжен редуктором 32, а его вращение передается на рабочий орган 5 через звездочку 27, цепь 28 и звездочку 29. При этом привод воздуховсасывающего агрегата 15 осуществляется от второго электродвигателя.

На кинематической схеме (фиг.7) показаны ручка управления 3 рычагами 33 и 34 (рычаг 34 связан с осью переднего опорного колеса), а также механизм управления всасывающим устройством: педаль 35, рычаг 36, пружина 37, электромеханический контакт 38. Всасывающее устройство 4 содержит (фиг.8) основание 39 в виде перевернутой буквы П, к которому прикреплены уплотнительные резиновые "рубашки" 40, 41. В передней "рубашке" 40 сделаны фигурные вырезы 42 для всасывания воздуха. Через люк 12 внутри емкости 8 для сбора отработанной жидкости установлена дополнительная легкосъемная емкость 43 для сбора твердой взвеси. Разделительные устройства 16, 19 включают в себя (фиг.9) П-образный корпус 44 с калиброванными отверстиями 45 и соединительный патрубок 46. Разделительное устройство 16, расположенное в емкости 43 (фиг.10), через гибкий рукав 10 соединено с всасывающим устройством 4, установленным на опорные колеса 47, регулируемые по высоте.

В случае, если рама-основание выполнена самодвижущейся (поз.1 на фиг.10; на фиг.10 показан автомобиль), то к раме-основанию 1 посредством шарниров 48 присоединена дополнительная подвесная рама 49, на которой закреплен рабочий орган 5, при этом рабочий орган 5 снабжен опорными колесами 50, регулируемыми по высоте.

Машина работает следующим образом.

Режим "Влажная уборка". Производится заправка водой емкости 7 (до полного ее заполнения). Машина подключается к электросети (подразумевается вариант применения электродвигателя переменного тока), открывается вентиль 23. При нажатии на педаль 35 (фиг.7) и перемещении ее вверх всасывающее устройство 4 с опорными колесами 47 опускается на убираемую поверхность. Одновременно срабатывает электромеханический контакт 38, включающий электросхему машины. Ручка 3 переводится в положение "ВКЛ". Тем самым рабочий орган 5 (фиг.7) входит в соприкосновение с полом. Начинают движение.

При движении оператора вода, проходя сквозь калиброванные отверстия 6 (фиг.3), смачивает поверхность пола перед рабочим органом. Рабочий орган своими вращающимися резиновыми скребками снимает грязь с промываемой поверхности. Далее грязь под действием разрежения, создаваемого работающим воздуховсасывающим агрегатом 15, через всасывающее устройство 4 и рукав 10 попадает (фиг.2) в дополнительную емкость 43, где разделяется на три компоненты. Первая компонента - твердая взвесь (песок, бетонная крошка и т.п.) оседает на дно емкости 43. Вторая компонента - отработанная жидкость (уже без твердых взвесей), заполнив емкость 43, переливается через ее края в емкость 8. Третья компонента - загрязненный воздух, проходя через калиброванные отверстия разделительного устройства 16 (фиг.2), дробится на мелкие пузырьки, что способствует очистке воздуха (эффективному отделению пыли). Затем воздух продувается через синтетический фильтр 13, вторично освобождаясь от мельчайших загрязнений (частиц пыли), и, следуя через турбину воздуховсасывающего агрегата 15 (фиг.5, фиг.6), выпускной патрубок 21, рукав 20, попадает во второе разделительное устройство 19. Здесь за счет дросселирования (дробления на пузырьки), обеспечиваемого калиброванными отверстиями в устройстве 19, воздух в третий раз освобождается от мельчайших остатков пыли и выходит в атмосферу очищенным. По окончании работы с помощью механизма 35-38 осуществляется подъем рабочего органа 5 и всасывающего устройства 4 с поверхности пола. Слив отработанной жидкости производится с помощью гибкого рукава 17 (фиг.2). Твердую взвесь (крупные отложения) извлекают из емкости 43 простым опрокидыванием емкости.

Режим "Сухая уборка". Производится заправка водой емкостей 7 и 8 до половины объема. Машину подключают к электросети. Нажатием на педаль 35 опускают всасывающее устройство 4 (фиг.7) на убираемую поверхность (последнее прижимается к полу под действием пружины 37). При этом за счет срабатывания электромеханического контакта 38 включается электрическая схема машины. Начинают движение. При движении оператора пыль, грязь под действием разрежения, создаваемого работающим воздуховсасывающим агрегатом 15, через вырезы 42 во всасывающем устройстве 4 и далее, следуя по рукаву 10, попадает в первое разделительное устройство 16 (фиг.2) и смешивается с водой. Твердая взвесь оседает на дно емкости 43, а воздух, частично очищенный, проходит через калиброванные отверстия в устройстве 16, дробится на мелкие пузырьки (фиг.2), что способствует эффективному отделению пыли. Затем воздух продувается через синтетический фильтр 13, вторично освобождаясь от мельчайших загрязнений (частиц пыли), и, следуя через турбину воздуховсасывающего агрегата 15 (фиг.5, фиг.6), выпускной патрубок 21, рукав 20, попадает во второе разделительное устройство 19. Здесь за счет дросселирования через калиброванные отверстия воздух в третий раз освобождается от мельчайших остатков пыли и выходит в атмосферу очищенным. При необходимости проведения работ в режиме "Сухая уборка с увлажнением" открывается вентиль 23 (фиг.10). В труднодоступных местах применяются насадки от бытового пылесоса, которые присоединяются к машине через рукав 10. По окончании работы слив отработанной жидкости из емкостей 8 и 7 производится через гибкие рукава 17 и 24.

В случае применения самодвижущейся рамы-основания (поз.1 на фиг.10) машина работает следующим образом.

Режим "Влажная уборка". Производится заправка водой емкости 7 (до полного ее заполнения). Открывается вентиль 23, с помощью троса из кабины водителя (на фиг.10 трос не показан) подвесная рама 49 опускается на опорные колеса 50. Тем самым осуществляется прижим резиновых скребков 30 рабочего органа 5 к полу на фиксированной (за счет возможности регулирования положения колес 50) высоте. Одновременно с началом движения подвесной рамы вниз через электромеханический контакт (на фиг. не показан) происходит подключение электрической схемы машины для уборки пола к источнику постоянного тока (аккумуляторной батарее). Самодвижущаяся рама-основание (автомобиль) приводится в движение. Далее порядок функционирования узлов и механизмов машины соответствует описанному выше, в том числе и в режиме "Сухая уборка".

Заявляемое техническое решение имеет ряд преимуществ по сравнению с прототипом (см. табл.1). Благодаря применению дополнительной легкосъемной емкости для сбора твердой взвеси значительно облегчается (ускоряется) операция удаления донных осадков (крупных отложений) из емкости для сбора отработанной жидкости. Тем самым действительная производительность машины повышается. Использование опорных колес на всасывающем устройстве значительно увеличивает срок службы установленных на нем быстро изнашивающихся от трения резиновых "рубашек". При этом за счет ослабления эффекта присасывания резиновых "рубашек" к полу повышается маневренность машины.

Использование самодвижущейся рамы-основания, во-первых, значительно увеличивает производительность машины (табл.2), а, во-вторых, расширяет ее функциональные возможности. Дополнительное преимущество - возможность уборки наклонных поверхностей (пандусы).

Опытные образцы успешно прошли испытания, выявившие достоинства конструкции машины, а также ее высокие технические и эксплуатационные характеристики (см. табл.2).

Таблица 1 Сравнительная таблица показателей
Показатель (характеристика)	Ед. изм.	Прототип (патент РФ №2118114) М. кл.: А 47 L 11/30	Заявляемое техническое решение
Ширина промываемой дорожки	см	60	90
Максимальная производительность	м2 /ч	4000	4500
Скорость движения машины	км/ч	0-5	0-5
Объем емкости для моющей жидкости	дм3	50	60
Объем емкости для отработанной жидкости	дм3	60	80
Периодичность чистки емкости для отработанной жидкости от тверд. взвесей		после кажд. слива отработ. жидкости	после 10 сливов

Таблица 2 Сравнительная таблица показателей
Показатель (характеристика)	Ед. изм.	Прототип (патент РФ №2118114) М. кл.: А 47 L 11/30	Заявляемое техническое решение
Ширина промываемой дорожки	см	60	180
Максимальная производительность	м2 /ч	4000	9000
Скорость движения машины	км/ч	0-5	0-5
Объем емкости для моющей жидкости	дм3	50	150
Объем емкости для отработанной жидкости	дм3	60	200
Характеристика убираемых полов		Горизонтальные	Горизонтальные и наклонные, в т.ч. пандусы
Привод		Ручной (с помощью оператора)	Двигатель автомобиля