ПЫЛЕСОС

Настоящая полезная модель относится к пылесосу, имеющему всасывающий шланг для обеспечения соединения между всасывающим устройством и трубкой пылесоса и/или насадкой.
Настоящая полезная модель создана в связи с пылесосами так называемого "цилиндрического типа". Такой тип пылесоса характеризуется наличием всасывающего устройства, содержащего источник всасывания (электродвигатель и крыльчатка) и устройство сепаратора/сборника для отделения и удержания грязи из потока воздуха, созданного источником всасывания и для сбора и удержания этой сепарированной грязи для соответствующего удаления. Устройство сепаратора/сборника может использовать один фильтр или более для удаления захваченной грязи из потока воздуха и/или один "циклонный" сепаратор или более, в котором происходит сепарация под воздействием центробежной силы. Во время эксплуатации всасывающее устройство расположено рядом с местом, где проводится операция очистки и гибкий всасывающий шланг соединяет всасывающее устройство с насадкой, с которой работает лицо, осуществляющее очистку. Для очистки пола или для очистки некоторых поверхностей насадку обычно присоединяют к концу удлиненной жесткой трубки пылесоса, второй конец которой соединен с всасывающим шлангом.
Обычно всасывающий шланг выполнен с возможностью отсоединения от всасывающего устройства и когда пылесос не используется шланг можно хранить там, где это удобно. Он может
скручиваться в спираль и храниться в таком положении, а также известно, что всасывающее устройство может быть оснащено внешними приспособлениями, на которых можно укладывать шланг для хранения. Предлагалось также оснащать всасывающее устройство пылесоса внутренним хранилищем, например, в форме барабана, на который можно наматывать шланг для хранения, когда он не нужен, но такие конструкции, предлагавшиеся до настоящего времени, были громоздки и, значит, неудобны и обладали другими недостатками, включая необходимость создания сложных механизмов для управления наматыванием шланга на барабан.
Из патента US 5199996, публ. 06.04.1993, известен пылесос, содержащий всасывающее устройство, имеющее источник всасывания и средство для сепарирования и сбора грязи из потока воздуха, создаваемого источником всасывания, всасывающий шланг для крепления насадки пылесоса, средство для хранения всасывающего шланга, имеющее выполненный с возможностью вращения элемент, приспособленный для размещения шланга в форме витка, выполненного с возможностью извлечения из средства для хранения для использования и с возможностью втягивания в средство для хранения, средство для хранения электроэнергии, и запитываемое от средства для хранения энергии средство для осуществления втягивания шланга в средство для его хранения, представляющее собой электродвигатель, выполненный с возможностью осуществления втягивания шланга в средство для его хранения.
Однако такой известный пылесос не позволяет осуществлять автоматическое управление наматыванием шланга на средство для его хранения, поскольку он не содержит средство для определения
момента, когда шланг полностью втянут на средство хранения, по заданной величине поворота элемента для хранения из его исходного положения, и не предусмотрена возможность механического и/или электрического отсоединения электродвигателя пылесоса при определении такого момента.
Кроме того, известные пылесосы содержат средство хранения шланга с приводом от электродвигателя, который запитываетя от сети электропитания, для работы от которой предназначен пылесос, возможно, создавая при необходимости, соединение от электродвигателя источника всасывания. В таких пылесосах убирание шланга для хранения могло выполняться только тогда, когда пылесос оставался подключенным к источнику электроэнергии.
В широком смысле целью настоящего полезной модели является создание пылесоса, который может относиться к цилиндрическому типу, с усовершенствованным средством для хранения всасывающего шланга.
Другим основным типом пылесоса, помимо цилиндрического, является "вертикальный" пылесос, в котором чистящая головка выполнена как часть в целом вертикального (при эксплуатации) всасывающего устройства и весь пылесос выполнен с возможностью перемещения по полу оператором, удерживающим рукоятку всасывающего устройства. Известно, что такой пылесос может иметь всасывающий шланг, либо прикрепленный к всасывающему устройству, и приспособленный к использованию с другими насадками, либо, возможно, выполненный как отдельная деталь, прикрепляемая к всасывающему устройству для использования с другими насадками, а не с чистящей головкой для пола. Несмотря на то, что настоящая
полезная модель предназначена в первую очередь для использования в пылесосах цилиндрического типа, оно также применимо к пылесосам вертикального типа для хранения всасывающего шланга на пылесосе.
Техническим результатом настоящего изобретения стало создание пылесоса, у которого шланг убирается в средство для хранения всасывающего шланга, в которое шланг втягивается механически просто и надежно с использованием электродвигателя, имеющего автономный источник энергии.
Данный технический результат достигается за счет того, что пылесос согласно настоящей полезной модели содержит всасывающее устройство, включающее в себя источник всасывания и средство сепаратора/сборника для отделения и сбора грязи из потока воздуха, создаваемого указанным источником всасывания, и всасывающий шланг для крепления насадки и/или трубки пылесоса, в котором указанное всасывающее устройство имеет средство для хранения всасывающего шланга, содержащее выполненный с возможностью вращения элемент, приспособленный для размещения шланга в свернутой форме, при этом шланг выполнен с возможностью извлечения из средства для хранения для использования и с возможностью втягивания в него для хранения, средство для хранения энергии, являющееся средством для хранения электроэнергии, и средство, снабжаемое энергией от средства для хранения энергии и представляющее собой электродвигатель, выполненный с возможностью осуществления втягивания шланга в средство для его хранения, при этом пылесос дополнительно содержит средство для определения того момента, когда шланг
полностью втянут в средство хранения, причем указанное определение осуществляется по заданной величине поворота элемента для хранения из его исходного положения, и выполнен с возможностью механически и/или электрически отсоединять указанный электродвигатель при определении такого момента.
Предпочтительно, средство для хранения электроэнергии представляет собой, по меньшей мере, одну электрическую батарею, которая может быть как перезаряжаемой батареей, так и неперезаряжаемой батареей.
Предпочтительно, пылесос дополнительно содержит средство зарядки, осуществляющее зарядку указанного средства для хранения электроэнергии, по меньшей мере, когда пылесос подключен к находящемуся под напряжением источнику электропитания.
Предпочтительно, элемент для хранения шланга содержит бобину, выполненную с возможностью размещения на ней всасывающего шланга в форме спирали, при этом центральная линия спирали лежит по существу в одной плоскости, т.е. спираль является по существу плоской.
Шланг может размещаться средством для хранения шланга в нерегулируемой конфигурации или в змеевидной конфигурации.
Предпочтительно, средство для хранения шланга расположено в корпусе всасывающего устройства и шланг выходит из корпуса всасывающего устройство через выполненное в нем отверстие.
Предпочтительно, электродвигатель соединен с возможностью вращения с элементом для хранения шланга через редуктор.
Предпочтительно, пылесос дополнительно содержит соединительное средство, которое обеспечивает приводное
соединение между двигателем и элементом для хранения шланга, когда последний подлежит вращению для приведения шланга в положение хранения на нем, но которое устраняет такое приводное соединение в остальных случаях.
Предпочтительно, пылесос дополнительно содержит орган управления для приведения в действие соединительного средства и подачи питания на указанный двигатель.
Предпочтительно, определение осуществляется датчиком по длине шланга, хранящегося в средстве для хранения.
Предпочтительно, один конец всасывающего шланга соединен с элементом для хранения на его центральном участке, образуя канал для потока воздуха, ведущий к средству сепаратора/сборника.
Предпочтительно, канал содержит участок воздуховода, проходящий в осевом направлении относительно оси, вокруг которой вращается элемент для хранения, на торце элемента для хранения.
Предпочтительно, пылесос дополнительно содержит уплотнение, установленное между неподвижным элементом, образующим указанный участок воздуховода, и ответной деталью элемента для хранения шланга, обеспечивающее возможность вращения последнего.
Предпочтительно, указанное средство, выполненное с возможностью осуществления втягивания шланга в средство для хранения, также выполнено с возможностью при необходимости осуществлять вытягивание шланга с него.
В то время как настоящая полезная модель в первую очередь направлена на создание силового втягивания шланга на средство для его хранения, можно также осуществить силовое вытягивание шланга со средства для его хранения вместо того, чтобы
вытягивать шланг вручную.
Хотя, как указано выше, предпочтительно, чтобы средство хранения энергии для запитывания средства для хранения шланга для втягивания шланга хранило электрическую энергию для электродвигателя, в самом широком объеме настоящей полезной модели можно использовать другие формы средства для хранения энергии. Так, например, можно установить пружину во вращающемся приводном соединении с элементом для хранения, которая нагружается при работе пылесоса, т.е., устройством, работающим от разрежения при всасывании, которое создает пылесос, или даже, возможно, через механическое соединение с электродвигателем всасывающего устройства, при этом пружина срабатывает когда необходимо убрать шланг для хранения.
Ниже следует описание примера варианта настоящей полезной модели со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - схематическое изображение в перспективе, показывающее некоторые из основных компонентов пылесоса по настоящей полезной модели.
Фиг.2 и 3 - соответственно вид в перспективе и частичное сечение детали элемента для хранения шланга пылесоса.
Фиг.3а и 3b - показывают хранение шланга согласно одному варианту элемента для хранения шланга.
Фиг.4а и 4b - хранение шланга согласно другому варианту элемента для хранения шланга.
Фиг.5а и 5b - показывают в перспективе и сверху пример средства для определения углового положения элемента для хранения шланга.
Фиг.6 - схематический вид в перспективе части механизма привода элемента для хранения шланга в первом рабочем положении.
Фиг.7 - вид в профиль детали с фиг.6.
Фиг.8 и 9 - виды, соответствующие фиг.6 и 7, но в другом рабочем положении.
Фиг.10а и 10b - иллюстрация принципа другого варианта воплощения настоящей полезной модели.
Фиг.11, 12а и 12b - иллюстрация принципа еще одного варианта воплощения настоящей полезной модели.
Фиг.13 - иллюстрация принципа еще одного варианта воплощения настоящей полезной модели.
На фиг.1 показан схематический вид в перспективе одной возможной конструкции всасывающего устройства пылесоса цилиндрического типа согласно настоящей полезной модели. Оно содержит корпус 10, на одном конце которого имеются колеса, одно из которых показано позицией 11. На конце корпуса между колесами размещены источник всасывания, включающий в себя крыльчатку и электродвигатель, схематически показанные позицией 12, и барабан 12 для хранения/намотки электрического кабеля для подключения пылесоса к розетке электрической сети. Электрический кабель может вытягиваться с барабана 13 по мере необходимости и после использования наматываться на него: такие конструкции барабана для хранения/намотки кабеля в пылесосах хорошо известны. Всасывающее устройство дополнительно содержит средство сепаратора/сборника для засасываемой грязи, которое может относиться к любому типу но, как показано, оно содержит две ступени 14, 15 сепаратора, через которые последовательно
проходит содержащий грязь воздух и между ними проходит канал 16. Канал 17 ведет из второй ступени 15 сепаратора к фильтру 18, расположенному рядом с вентилятором всасывающего устройства. Имеется не показанное соответствующее средство для сбора и удержания, для последующего удаления, грязи, сепарированной ступенями сепаратора из воздуха.
Одна или обе ступени 14, 15 сепаратора могут быть так называемого "циклонного" типа, в котором сепарация грязи и воздуха осуществляется под воздействием центробежной силы, когда воздух в сепараторе движется по кругу или в форме вихря.
В корпусе 10 для вращения вокруг оси 20, проходящей по существу вертикально когда всасывающее устройство пылесоса находится в показанном положении, установлен элемент 21 для хранения всасывающего шланга 22. Шланг 22 может храниться в форме по существу плоской спирали на элементе 21 для хранения и отходить от него по существу по касательной и выходить из корпуса 10 всасывающего устройства сквозь отверстие 23, выполненное в нем. Элемент 24, контактирующий с центром элемента 21 для хранения шланга обеспечивает протекание воздуха из всасывающего шланга к первой ступени 14 сепаратора.
На фиг.2 и 3 показаны дополнительные детали элемента 21 для хранения шланга. Как лучше всего видно на фиг.2, он имеет форму бобины, имеющей две по существу параллельные стенки 28, 29, отстоящие друг от друга на расстоянии, немного превышающем наружный диаметр шланга 22. Таким образом, шланг при размещении на элементе 21 ограничен формой спирали и его центральная линия по существу проходит в одной плоскости. Один конец шланга
соединен с элементом 21 для хранения, как будет описано ниже, при этом внутренняя полость шланга сообщается с камерой 30, образованной в центре элемента. Камера 30 открыта сверху и обращена к элементу 24, который образует канал для потока воздуха к первой ступени 14 сепаратора. Элемент 24 опирается на корпус всасывающего устройства так, чтобы быть обращенным к камере 30 и снабжен периферийным уплотнением 32, взаимодействующим с обращенной к нему поверхностью стенки 28 элемента 21 для создания приемлемого уплотнения для потока воздуха.
Элемент 21 установлен в корпусе 10 с возможностью вращения вокруг оси 20 с опорой на любые пригодные средства, например, на узлы разнесенных по окружности подшипников, показанных позицией 33, взаимодействующих со стенкой 29 элемента.
На фиг.3а и 3b показана одна конструкция, посредством которой всасывающий шланг 22 соединен с элементом 21. На этих фигурах центральная камера 30 элемента 21 определена спиральной стенкой 35 так, что образуется участок 36, торец которого направлен тангенциально и к которому присоединен шланг. Для того, чтобы шланг при вытягивании из всасывающего устройства на максимальную длину не перегибался или не сплющивался слишком резко, должны иметься средства для остановки вращения элемента для хранения в показанном положении так, чтобы шланг лежал на более или менее прямой линии между его выходом из всасывающего устройства и местом соединения с участком 36.
В альтернативном варианте, показанном на фиг.4а и 4b, в месте соединения шланга с элементом для хранения может быть
установлено вертлюжное соединение 40, например, такое, которое имеет взаимодействующие частично цилиндрические и частично сферические поверхности. В этом случае нет необходимости в каких-либо средствах для остановки вращения элемента для хранения шланга когда шланг полностью вытянут, поскольку шланг имеет возможность проходить радиально относительно элемента для хранения непосредственно к выходу из всасывающего устройства.
На фиг.5-9 показана конструкция элемента 21 для хранения шланга и связанные с ним компоненты, позволяющие элементу для хранения вращаться электродвигателем, когда шланг необходимо втянуть для хранения на этом элементе. На фиг.6-9 показан элемент 21 для хранения шланга, установленный в корпусе 10 пылесоса для вращения вокруг оси 20, например, на подшипниковых узлах 33 (не показанных на этих последних чертежах). Стенка 28 элемента 21 для хранения оснащена расположенными по окружности зубьями 50, которые зацепляются с ответными зубьями на шестерне 51, установленной с возможностью вращения на валу 52, ось вращения которого параллельна оси вращения элемента 21 для хранения. Шестерня 51 имеет замыкающие зубья 53, выполненные с возможностью взаимодействия с ответными зубьями 54 на приводном элементе 55, который жестко закреплен с возможностью вращения на валу 52 и выполнен с возможностью осевого перемещения по нему. Осевое перемещение приводного элемента 55 к шестерне 51 для введения зубьев 53, 54 в зацепление друг с другом, таким образом, имеет эффект сцепления шестерни 51 с валом 52. Пружина 56 смещает приводной элемент 55 от шестерни 51 так, что шестерня 51 нормально не сцеплена с валом 52; приводной элемент 55
необходимо прижать к шестерне 51 противодействуя усилию пружины 56, чтобы создать кинематическую связь между шестерней 51 и валом 52.
Вал 52 соединен через многоступенчатый редуктор 57 с электродвигателем 58, которым является низковольтный электродвигатель постоянного тока, источником питания которого является пакет батарей 59, состоящий из электрической батареи или батарей. Хотя неперезаряжаемые батареи могут иметь емкость, достаточную для втягивания шланга в течение разумного срока домашнего использования, предпочтительно используется несколько перезаряжаемых аккумуляторов, например, никель-кадмиевого или другого соответствующего типа. Эти аккумуляторы установлены с возможностью зарядки соответствующей зарядной цепью (например, цепью непрерывной подзарядки малым током или цепью, обеспечивающей более быструю зарядку, которая отключается, когда зарядка завершается) от сети электропитания, которая запитывает электродвигатель источника всасывания пылесоса: зарядка аккумуляторов может происходить когда пылесос подключен к находящейся под напряжением сети электроснабжения или, возможно, только когда источник всасывания пылесоса реально работает. В любом случае целью пакета батарей 59 является хранение достаточного количества энергии для работы электродвигателя 58 для намотки и хранения шланга, как будет описано ниже.
Пылесос оснащен органом управления намоткой/хранением шланга, который приводится в действие вручную и расположен в любом удобном положении на корпусе 10 пылесоса. Например, на фиг.1 такой орган управления показан позицией 60 и он
расположен рядом с местом выхода шланга 22 из корпуса пылесоса. Как показано на фиг.9, срабатывание органа управления 60 приводит в движение элемент 61 (например, как показано, заставляет его поворачиваться), заставляя приводной элемент 55 смещаться в осевом направлении по валу 52, чтобы зубцы 53 и 54 вошли в зацепление друг с другом, сцепляя шестерню 51 с валом 52. Электрический выключатель 62 (например, микропереключатель) также предназначен для подачи питания на электродвигатель 58, который приводит во вращение элемент 21 для хранения шланга через редуктор 57 и шестерню 51. Он вращает элемент 21 в направлении наматывания шланга на элемент для хранения. Отпускание органа управления 60 приводит к прекращению воздействия привода на элемент 21 и когда шестерня 51 более не сцеплена с валом 52 элемент 21 может свободно вращаться, позволяя вытянуть шланг с элемента 21 и из корпуса 10 пылесоса через отверстие 23.
Когда элемент для хранения шланга приводится во вращение электродвигателем 28 для намотки на него шланга 22 для хранения в пылесосе, необходимо иметь какое-то средство обнаружения полной намотки шланга, после чего подача питания на электродвигатель 28 прерывается. На фиг.5А и 5В схематически показано одно средство, посредством которого эта задача может быть решена. В этой конструкции элемент 70, относящийся к типу мальтийского механизма, установлен рядом с одной из стенок 28 или 29 элемента 21. Элемент 70 имеет три радиальных паза 72, выполненных с возможностью последовательного зацепления с пальцем 73 на элементе 21, и кулачковую поверхность 74,
выполненную с возможностью воздействия на микропереключатель 75, расположенный рядом с элементом 70. Микропереключатель включен между пакетом батарей 59 и электродвигателем 58.
Расположение элемента 70 и связанных с ним компонентов таково, что микропереключатель срабатывает для прерывания подачи питания на электродвигатель 58 когда шланг полностью намотан на элемент 21, например, как показано на фиг.3В. Полное вытягивание всей длины шланга с элемента 21 может занять порядка 2,5 оборотов элемента 21 из первого положения.
Разумеется, следует понимать, что для обнаружения полного втягивания шланга и укладки его на элемент 21 могут использоваться и другие средства. К таким средствам могут относиться механический переключатель или переключатели, которые могут, например, срабатывать под воздействием шланга, когда он полностью намотан на элемент 21, оптический датчик для такого состояния или любое другое пригодное устройство.
Для вращения элемента 21 могут применяться ручные средства, например, вращающаяся наматывающая рукоятка, которые применяются в случае отказа описанного выше механизма силового втягивания. Следует понимать, что описанные детали механизма приведены лишь для иллюстрации и можно внести различные изменения как в конкретную конструкцию в целом, так и в ее компоненты, не выходя за рамки самого широкого объема настоящей полезной модели.
Размещение шланга средством для хранения шланга в форме спирали, предпочтительно плоской спирали, является удобным, поскольку в общем позволяет разместить максимальную длину шланга в минимальном объеме. Однако, возможны и другие конфигурации
средства для хранения шланга.
Одна из таких конфигураций показана на фиг.10а и 10b. В этом варианте часть корпуса пылесоса показана позицией 70 и средство для хранения шланга включает полезный объем, обозначенный штриховой линией 71 и расположенный внутри корпуса. Шланг 73 одним концом 74 закреплен внутри корпуса и соединен с каналом, ведущим к средству сборника/сепаратора пылесоса, тогда как другой конец шланга выходит из корпуса пылесоса через отверстие 72. Внутри объема для хранения шланга имеются два элемента для втягивания шланга в форме роликов 75, 76, выполненных с возможностью перемещения по соответствующим направляющим, показанным штрихпунктирными линиями 77, 78 между положением, показанным на фиг.10а и положением, показанным на фиг.10b, в которых соответственно шланг полностью вытянут из пылесоса и полностью убран в него. Имеется средство двигателя для привода роликов 75, 76 в движение из первого показанного положения во второе показанное положение, когда необходимо произвести втягивание шланга.
На фиг.11 и 12 показан вариант, где шланг может храниться в змеевидной конфигурации в корпусе пылесоса. Схематически только на фиг.11 показан шланг 80, на одном конце которого имеется фитинг 81, выполненный с возможностью перемещения по направляющей 82, имеющей близкую к S-образной форму и сечение в форме желоба и расположенной внутри корпуса пылесоса. Фитинг 81 соединен с элементом тяги, например, с гибким шнуром или проволокой 83, проходящим вдоль направляющей до наматывающего элемента 84, который выполнен с возможностью работы от
электродвигателя для втягивания элемента 83 и, тем самым, фитинга 18 по направляющей 82 и, за счет этого, втягивания шланга 80 в направляющую для достижения положения, в котором он показан на фиг.12b. Шланг можно высвобождать, вытягивая его из направляющей 82 в положение, показанное на фиг.12а, при этом элемент 83 при этой операции сматывается с катушки 84. Когда фитинг 81 достигает положения, показанного на фиг.11 и 12а, он вступает во взаимодействие с каналом, ведущим в сепаратор/сборник пылесоса.
Наконец, на фиг.13 показана часть 90 корпуса пылесоса, которая определяет объем 91 для хранения шланга, в котором один конец 92 шланга 93 закреплен и соединен с каналом, ведущим в сепаратор/сборник пылесоса. Другой конец шланга выступает из корпуса пылесоса в отверстие 94, рядом с которым расположена пара роликов 95, 96, взаимодействующих со шлангом 93 с противоположных его сторон. Окружность роликов сконфигурирована так, чтобы захватывать шланг, например, взаимодействуя с его гофрированной поверхностью так, что вращение роликов приводит к продольному перемещению шланга между ними (и наоборот). Когда шланг необходимо втянуть в положение, в котором он показан сплошными линиями на фиг.13, вращение роликов 95, 96 в соответствующем направлении втягивает шланг сквозь отверстие 94 и приводит к его размещению в объеме 91 в нерегулируемой конфигурации. Когда шланг нужно вытянуть, его можно вытягивать между роликами, при условии, что они выполнены с возможностью свободного вращения, или, возможно, ролики могут приводиться в движение для облегчения такого вытягивания.
Предпочтительно, средством двигателя в каждом из последних описанных вариантах является электродвигатель или двигатели, питающиеся энергией, хранящейся в (предпочтительно перезаряжаемых) батареях. Следует установить соответствующее средство трансмиссии между средством двигателя и средством хранения шланга и по мере необходимости в средстве трансмиссии следует применять средство для разъединения. Другие детали, такие как цепь зарядки, соответствующий переключатель (переключатели) и органы управления могут устанавливаться аналогично тем, которые описаны со ссылками на фиг.1-9 или иным образом.
Хотя приведенное выше описание относится только к силовому втягиванию шланга в средство для хранения в пылесосе при том, что вытягивание шланга осуществляется вручную, вытягивание шланга так же может быть дополнительно выполнено силовым, например, с помощью средства двигателя средства для хранения шланга, которое вращается в обратном направлении относительно направления, применяемого для втягивания шланга.
В настоящем описании термин "содержит" означает "включает" или "состоит из", а "содержащий" означает "включающий" или "состоящий из".
Признаки, описанные в вышеприведенном описании или в последующей формуле полезной модели или в приложенных чертежах, выраженные в их конкретных формах или в терминах средств для выполнения раскрытой функции или способа или процесса для достижения раскрытого результата могут по отдельности или в любой комбинации использоваться для реализации настоящей полезной в его различных формах.