DE60314006T2

DE60314006T2 - Bodenreinigungsgerät mit motorisiert vibrierendem kopf

Info

Publication number: DE60314006T2
Application number: DE60314006T
Authority: DE
Inventors: Edward L. Los Altos PAAS
Original assignee: SC Johnson and Son Inc
Current assignee: SC Johnson and Son Inc
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2023-12-03
Also published as: ES2285237T3; ATE362726T1; CA2507258A1; US20040107522A1; EP1567041B1; DE60314006D1; EP1567041A1; WO2004049893A1; US7210185B2; AU2003293265A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Reinigungsgeräte und insbesondere motorisch angetriebene Geräte zum Reinigen harter Oberflächen wie Holz- und Vinylfußböden, wie sie sich häufig in Wohnungen oder Wohnräumen finden.
Haushaltsreinigungsmaterialien sind bekannt wie auch ihr Einsatz mit Reinigungskissen. Um das Auftragen solcher Materialien zu erleichtern und die Reinigungswirkung auf stark verschmutzten Oberflächen zu verbessern, hat man motorisch angetriebene Geräte entwickelt. Mehrere derartige Vorrichtungen werden elektrisch angetrieben und sind in der Hand zu halten. Bei einigen wird eine gradlinige Hin- und Herbewegung und/oder eine Umlaufbewegung von Reinigungskissen oder Schwämmen erzeugt. Alle diese angetriebenen Vorrichtungen weisen im allgemeinen ein Gehäuse auf, das einen Antriebsmotor mit einer Welle enthält, die einen Reinigungskopf entweder dreht oder (auf einer geradlinig horizontalen Bahn oder einer Umlaufbahn) hin- und herführt, wobei zwischen der drehenden vertikalen Antriebswelle und dem Reinigungskopf eine geeignete Kupplung vorliegt.
Einige Vorrichtungen arbeiten mit einem an den Reinigungskopf bspw. mit Klettbändern (bspw. der Handelsbezeichnung "Velcro") angesetzten austauschbaren Reinigungskissen (bspw. US-PS 6 253 405 ).
Andere Vorrichtungen arbeiten mit einem in einem separaten Behälter enthaltenen Reinigungs-/Poliermittel, das auf den Reinigungskopf oder direkt auf die zu reinigende Fläche aufgetragen wird. Bei noch anderen sind solche Mittel innerhalb der Vorrichtung selbst oder in dem Kissen enthalten – bspw. als vorimprägniertes Kissen, das an den Kopf angesetzt wird. Die US-A-3 657 759 zeigt eine Reinigungsvorrichtung für harte Oberflächen mit einer Schwingungen erzeugenden Einrichtung, mit der dem Reinigungskopf vertikal gerichtete Schwingungen erteilbar sind.
Ein verbessertes, motorisch angetriebenes Reinigungsgerät wäre insbesondere zum Reinigen von Fußböden mit harter Oberfläche nützlich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein angetriebenes Reinigungsgerät nach dem unabhängigen Patentanspruch bereit. Dabei ist die Motorwelle an einer drehenden angetriebenen Welle befestigt, die Exzentergewichte aufweist, die dem Kopfgehäuse im wesentlichen vertikale Schwingungen erteilen. Dadurch führt das Gehäuse bei eingeschaltetem Motor Auf- und Abschwingungen bezüglich des Fußbodens aus, über den das Gerät geführt wird. Als Teil des Aufbaus des Reinigungsgeräts insgesamt wird eine flüssiges Reinigungsmittel auf den Fußboden über einen Kanister ausgegeben, der mit einer am Griff gelagerten Sprühmechanik mit Abzugsbügel betätigt wird.
In einer beschriebenen Form befindet das flüssige Reinigungsmittel sich in einer Aerosoldose und wird der Sprühvorgang mittels des Moppgriffs von diesem aus ausgelöst. Alternativ kann das flüssige Reinigungsmittel sich in einer Flasche befinden, der eine ähnlich betätigte Spühmechanik zugeordnet ist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung stellt ein motorisch angetriebenes Reinigungsgerät mit einem Moppgriff bereit, bei dem zwei Motoren gegenläufig wirkende schwingende Reinigungsbewegungen erzeugen, wobei die seitlich beabstandeten Schwingeinheiten jeweils ungleichphasig bzw. asynchron zueinander arbeiten. Hierzu ist jede Schwingeinheit mit ihrer Motorantriebswelle exzentrisch gekoppelt, so dass, wenn eine horizontal angetriebene Welle (der Schwingeinheit) angetrieben wird, der Moppkopf in einer allgemein vertikalen bzw. Auf- und Abwärtsbewegung bezüglich des Fußbdens schwingt. Das Ergebnis ist eine asynchrone Arbeitsweise, bei der jeder Seitenteil bzw. jede Seite des Kopfes um das Joch des Moppkopfes vor- und zurück schwingt, so dass dem Moppkopf auf dem Fußboden eine seitliche Schlagbewegung erteilt wird.
In einer ins Auge gefassten Ausführungsform sind die Schwingeinheiten sowie die Motore separat angeordnet und jeweils vom Gehäusekopf abnehmbar. Zusätzlich liegen die Schwingeinheiten und Motore auf dem Kopf und vom abnehmbaren Reinigungskissen, das auf der Unterseite des Kopfes befestigt ist, separat und getrennt.
In den beschriebenen Ausführungsformen wird die Vorrichtung von Batterien angetrieben, die auch aufladbar sein können und sich in oder auf dem Kopfgehäuse befinden. Mindestens ein Stromschalter ist elektrisch zwischen die Batterien und Motoren eingefügt, wobei – auch für Systeme mit zwei Motoren – normalerweise nur ein Schalter bevorzugt ist. Der einzelne Ein/Aus-Schalter ist zur Vereinfachung der Fertigung als Fußschalter ausgebildet. Weiterhin sind die Motore jeweils so ausgeführt, dass sie den Gehäusekopf innerhalb eines Geschwindigkeitsbereichs antreiben, der von 500 bis 8500 Zyklen pro Minute reicht.
Das Kopfgehäuse weist idealerweise einen im wesentlichen starren Hauptteil auf. Folglich lassen sich Schwingungsstärken kontrollieren und auch dämpfen, die ansonsten auf sowohl das Reinigungsgerät selbst als auch auf seinen Stiel übergehen würden. Hierzu lassen sich eine oder mehr Schichten aus Schaummaterial zwischen den (die Schwingmechanik enthaltenden) Kopf und dem Stiel anordnen.
Das hier ins Auge gefasste Reinigungskissen kann aus Gewebe oder Vliesmaterial bestehen, einschl. Tuch, Mikrofasern, Gummi und Polymerisat. Reinigungskissenmaterialien mit Borsten oder schaumartigen Eigenschaften sind potenziell ebenfalls anwendbar. Verschiedene Oberflächenbehandlungsmittel können jeden bei Raumtemperatur einsatzfähigen Zustand aufweisen – bspw. flüssig, gelförmig, pastös, fest und körnig. Derartige Oberflächenbehandlungsmittel sind vorzugsweise Reinigungsmittel oder Polituren oder bspw. grenzflächenaktive Mittel, Lösungsmittel, Chelatbildner, Biozide, die Reinigungswirkung verstärkende Stoffe, Schleifmittel, Polymerisate, pH-Einsteller, Bleichen, Wachse, Silicone, Fluorkohlenwasserstoffe, Parfüme und Farbstoffe jeweils einzeln oder in Kombination. Abhängig von einer bestimmten Ausführungsform lässt sich das Oberflächenbehandlungsmittel direkt auf das Reinigungsgerät oder alternativ direkt auf den Fußboden auftragen.
Diese und andere Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die repräsentativ für mehrere derzeit ins Auge gefassten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt als Perspektive ein erfindungsgemäßes, motorisch angetriebenes Reinigungs-/Polier-Gerät mit Moppstiel, wobei einige der Innenbauteile teilweise gestrichelt dargestellt sind.
2 ist eine vergrößert Perspektive des Moppkopfes des Geräts der 1.
3 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform der Schwingeinheit und den zugehörigen Elektromotor, der Einzelheiten der Antriebs- und der Abtriebswellen und die an ihnen befestigten Exzentergewichte darstellt.
4 zeigt an einem Seitenriss eine alternative Ausführungsform, bei der die Schwingeinheiten, Motore und Batterien extern, d.h. außen auf der Oberseite des Moppkopfgehäuses befestigt sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung stellt ein mit einem Handgriff betätigtes, motorisch angetriebenes Gerät zum Reinigen und/oder Scheuern harten Fußböden bereit, wie sie sich in Küchen und Badezimmern finden, wo die Fußböden öfter mit verhärteten Speisen, Schmutz, Schimmel oder anderen hartnäckigen Ablagerungen verschmutzt sind, die sich nur schwer beseitigen lassen. Es sei darauf hingewiesen, dass das beschriebene Gerät nicht unbedingt auf die Reinigung beschränkt ist, sondern sich auch zum Schwabbeln oder Polieren oder andere Behandlungen harter Fußböden einsetzen lässt. So ist das erfindungsgemäße Gerät auch zur Ausübung zahlreicher anderer, nicht das Reinigen betreffender Funktionen in der Lage, obgleich seine verschiedenen Merkmale und Bauteile hier nur im Kontext des Reinigens beschrieben sind. Es ist hier nicht beabsichtigt, eine Eignung oder Wünschbarkeit des beschriebenen erfindungsgemäßen Geräts zu nicht die Reinigung betreffenden Anwendungen auszuschließen.
Weiterhin sind die Begriffe "schwingen" und "hin- und hergehen" hier austauschbar verwendet und sollen eine Hin- und Rück-, Schwing- bzw. Pendelbewegung entweder entlang einer verhältnismäßig geraden Linie oder auf einer im wesentlichen geradlinigen Bahn bezeichnen.
Zunächst zeigt die 1 ein erfindungsgemäß aufgebautes, motorisch angetriebenes Reinigungsgerät 10. Das Gerät 10 hat einen Kopf 12 vorzugsweise aus einem starren Kunststoff (anstatt Metall), um die Wirksamkeit und die Wirtschaftlichkeit der Reinigung zu optimieren. Der Kopf 12 hat ein Kopfgehäuse 14, das über ein Ansetzjoch 18 und einen handbetätigten Stiel 16 (ebenfalls aus Kunststoff) befestigt ist. Wahlweise kann zwischen das Ansetzjoch 18 und das Gehäuse 14 eine Schaum- oder Pufferschicht (nicht gezeigt) eingefügt sein, um eine Schwingungsisolierung bzw. -dämpfung zwischen Gehäuse und Stiel zu gewährleisten.
Ein ergonomisch konstruierter Abzugteil 20 befindet sich am dem Kopf 12 entgegengesetzten Ende des Stiels. Ein konturierter Handgriff 22 des Abzugteils 20 ebenfalls aus Kunststoff erleichtert das Ergreifen des Geräts mit der einen oder anderen Hand zum Einsatz. Der Handgriff 22 enthält eine federvorgespannte Abzugmechanik 24 als Teil eines Systems zum Betätigen eines Aerosol-Kanisters 26. Der Kanister 26 enthält eine Reinigungslösung, die aus einer Düse (nicht gezeigt) im Kanisterende 19 versprühbar ist. Der Kanister 26 kann in einem Halter 28 verriegelt oder anders in der Solllage fixiert sein.
Der Kopf 12 ist länglich geformt mit einer seitlichen Ausdehnung, die größer ist als seine Vorn/Hinten-Abmessung. Es ergeben sich rechts und links deutlich ausgebildete Seitenbereiche 9 bzw. 11 des Kopfes 12 beiderseits des Ansetzjochs 18.
Das Kopfgehäuse 12 enthält die Stromversorgungs- und Antriebsbauteile (unten diskutiert) und haltert diese in bzw. an seinem Inneren. Das Gehäuse 14 enthält eine Öffnung (nicht gezeigt) für einen Stromanschluss zum Laden der Akkumulatoren, einen fußbetätigten Stromschalter 36 und Öffnungen (nicht gezeigt) zum Entfernen und Auswechseln fehlerhafter Bauteile.
Die 2 stellt die im Kopf 12 enthaltenen internen Bauteile ausführlicher dar. Die linke und die rechte Hälfte 9, 11 sind spiegelbildlich zueinander ausgebildet und tragen gleich nummerierte Bauteile, die sich nur durch Hochstriche unterscheiden. So ist jede Schwingeinheit 30 direkt mit einem Elektromotor 32 gekoppelt, der sie antreibt. Die Elektromotoren werden von Batterien 34 (bzw. Akkumulatoren) gespeist und werden vom Fußschalter 36 betätigt. Die elektrische Verdrahtung (nicht gezeigt) verbindet die beschriebenen Bauteile miteinander. Für den Fachmann sollte klar sein, dass der Schalter 36 zwischen den Motoren und Batterien 34 eingefügt ist und betrieblich einen elektrischen Stromkreis zwischen diesen schaltet, d.h. öffnet und schließt.
In einer ersten Betriebsart werden die Motoren 34 mit praktisch der gleichen Drehzahl gedreht. Ziel ist schließlich, den Reinigungswirkungsgrad des Reinigungskissens 40 zu verbessern. In einer zweiten Betriebsart bewirkt ein Asynchronschalter 38 (1), der auf dem Abzugteil 20 des Moppgriffs 16 sitzt, dass die Motoren mit unterschiedlicher Drehzahl laufen und eine Schwebung entsteht. In Folge dieses Phänomens wird eine Hin- und Her-Schwing- bzw. Pendelbewegung des Kopfes 12 um das Ansetzjoch 18 des Moppkopfes und damit eine seitliche Schlagbewegung des Moppkopfes 12 gegen einen Fußboden erzeugt, um den Wirkungsgrad der Reinigung in besonders schwierigen Einsatzfällen weiter zu verbessern.
Die 3 bietet eine ausführlichere Ansicht der Schwingeinheit 30 und des Elektromotors 32. Einzusehen ist, dass sowohl die Schwingeinheit 30 als auch der Elektromotor 32 an einem Boden 42 des Kopfgehäuses 14 befestigt sind. Ebenfalls klar ist, dass, wie die 2 zeigt, das Reinigungskissen 40 abnehmbar an die Unterseite des Kopfes dem Fußboden 42 zugewandt angesetzt ist. Ein im Motor enthaltener Satz Wicklungen 33 umgibt eine Motorantriebswelle 44', die mit einer angetrieben Welle 44 gekoppelt ist. Bei Erregung der Wicklungen entsteht eine Drehung der Motorwelle 44'; da die Wellen durch komplementäre Flansche 46, 46' miteinander gekoppelt sind, drehen die Wellen um eine gemeinsame Mittellinie a-a, die parallel zum Fußboden 42 verläuft. In der beschriebenen Ausführungsform sind die Wellen mit einer Vielzahl von Befestigern 47 aneinander befestigt und mit Lager 48, 50 gelagert, wie gezeigt. Weiterhin bilden in der beschriebenen Umgebung die beiden komplementären Flansche 46 der treibenden und der angetriebenen Welle 44 zusammen ein Exzentergewicht 46, das mit den Wellen 44 drehbar ist, um die gewünschten Schwingungen zu erzeugen.
Schließlich zeigt die 4 eine zusätzliche Ausführungsform des Kopfes 12'. Die Schwingeinheiten 30, Elektromotoren 32 und Batterien 34 befinden sich allesamt auf der Oberseite eines modifizierten Gehäuses 14'. Für den Fachmann ist klar, dass diese im Verhältnis zu den beschriebenen Versionen einen im wesentlichen wirtschaftlichen Ansatz darstellt. Da alle Bauteile frei liegen, sollten sie mit einer – ggf. auch durchsichtigen – Art Vinyl- oder einer dünnen Formkunststoffabdeckung gekapselt sein, um die elektrischen Bauteile vor der sonst unvermeidbar eindringenden feuchten Reinigungslösung zu schützen. Auch verlaufen ersichtlich in dieser Version die Drähte 31 außen bzw. unabgedeckt und sollten daher ebenfalls gegen eindringende Feuchtigkeit isoliert oder abgeschlossen werden.
Es ist einzusehen, dass die verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung nur beispielhaft für derzeit ins Auge gefasste Konstruktionen gelten. Zahlreiche Modifikationen und/oder Variationen der beschriebenen Ausführungsformen liegen für den Fachmann auf der Hand und können in den Umfang der beanspruchten Erfindung fallen. Daher ist sie nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern durch den Umfang der beigefügten Ansprüche.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die Erfindung schafft ein verbessertes angetriebenes Reinigungsgerät.

Claims

Reinigungsgerät (10) für harte Fußböden mit: a. einem Kopf (12) mit einem Gehäuse (14); b. einem handbetätigten Griff (16), der beweglich mit dem Kopf gekoppelt ist und relativ zu ihm schwingen kann; c. mindestens einer angetriebenen Schwingeinheit (30), die in oder auf dem Gehäuse angeordnet und von einem Elektromotor (32) angetrieben wird; d. wobei die genannte Einheit dem Kopf eine im wesentlichen vertikal gerichtete Schwingung erteilt, um die Reinigungswirkung auf eine Fußbodenfläche zu verbessern; dadurch gekennzeichnet, dass der Motor eine Antriebswelle (44') und die Schwingeinheit eine angetriebene Welle (44) aufweist, die mit der Antriebswelle gekoppelt ist, und dass die angetriebene Welle ein an ihr befestigtes Exzentergewicht (46) aufweist, wobei die Wellen horizontal so gelagert sind, dass sie im wesentlichen parallel zu einem oberen, seitlich sich erstreckenden Gehäuseteil verlaufen, um die Schwingung mit einer im wesentlichen vertikalen Komponente zu erzeugen.
Gerät nach Anspruch 1, weiterhin mit einer aufladbaren Batterie, die im Gehäuse angeordnet ist, um den Motor zu speisen.
Gerät nach Anspruch 2, weiterhin mit einem Stromschalter, der elektrisch zwischen die Batterie und den Motor eingefügt ist.
Gerät nach Anspruch 1, weiterhin mit zwei separaten Motoren, die jeweils auf einer Seite des Kopfes angeordnet sind, wobei zwischen jedem Motor und jeder Einheit ein Joch eingefügt ist.
Gerät nach Anspruch 4, weiterhin mit einer Betriebsart, in der zwischen den beiden Motoren eine deutliche Drehzahldifferenz erzeugbar ist, in Folge der eine Schwebungsfrequenz entsteht, wobei eine seitliche Wippbewegung des Kopfes um das Joch erzeugt wird, um den Wirkungsgrad der Reinigung zu verbessern.
Gerät nach Anspruch 3, weiterhin mit einer Schaumschicht zwischen dem Kopf und dem Griff, um zu gewährleisten, dass die Schwingungen nicht vom Kopf auf den Griff übertragen werden.
Gerät nach Anspruch 1, bei dem der Träger zwischen etwa 2500 und 8500 Zyklen pro Minute hin- und hergehen kann.