УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОДОШВ ОБУВИ
FOOTWEAR SOLE CLEANING DEVICE

Изобретение относится к технике для очистки от грязи или пыли, в частности к устройствам для очистки подошв обуви людей, безостановочно проходящих внутри зданий.
Из уровня техники известно портативное чистящее устройство для ухода за обувью, см. патент RU 122007 U1, МПК A47L 23/00, публ. 20.11.2012 г., включающее корпус, в котором размещены электропривод, вращаемые валики и чистящий элемент в виде замкнутой в кольцо ленты. Устройство, в силу его конструктивного выполнения, обеспечивает малую производительность и не предназначено для очистки подошв обуви в местах входа большого количества людей.
Из уровня техники известно устройство для очистки подошв обуви, см. патент RU 2096017 C1, МПК A47L 23/22, публ. 20.11.1997 г., включающее:
- корытообразный корпус с моющей жидкостью;
- составной приводной барабан, выполненный из секций, установленных на протяженном валу и кинематически соединенных с ним фрикционными муфтами для ограничения момента передачи вращения;
- привод вращения;
- ведомый барабан;
- множество замкнутых в кольцо чистящих лент, одетых на барабаны; и
- устройство очистки лент, усилие прижатия которого к чистящей ленте меньше, чем усилие на указанных выше фрикционных муфтах секций приводного барабана.
Каждая чистящая лента упомянутого выше устройства для очистки подошв обуви представляет собой пластинчатую цепь, звенья которой снабжены съемными щетками.
Недостатками устройства являются повышенная сложность конструкции лент, неравномерность движения, вызванная тем, что в цепных передачах при постоянной скорости вращения ведущего барабана скорость цепи не является постоянной, а зависит от многих факторов, в частности от конструкции звена, формы поверхности приводного барабана и проч. Кроме того, есть опасность возникновения резонансных явлений и повышенного шума при работе. К недостаткам указанной конструкции также можно отнести высокую трудоемкость изготовления и неудобство эксплуатации. Следует также отметить наличие в конструкции двух протяженных валов, на один из которых устанавливаются приводные барабаны, а на другой - ведомые барабаны. При этом натяжение чистящих лент осуществляется путем приложения усилия к указанным валам, что приводит к их прогибу и неравномерности натяжения лент.
За ближайший аналог заявляемого изобретения принято устройство, см. патент Германии DE 4441637 C2, МПК A47L 23/26, публ. 30.05.1996 г., включающее:
- корпус устройства с корытообразным углублением для моющей жидкости;
- верхнюю решетку, закрывающую углубление корпуса;
- привод вращения;
- чистящие элементы в виде замкнутых в кольцо клиновых ремней, имеющих в верхней части щетки, которые в дальнейшем обозначены термином «щеточные ремни»;
- два сплошных ведущих вала;
- ведущие шкивы, закрепленные на ведущих валах;
- два ведомых вала;
- ведомые шкивы, свободно вращающиеся на ведомых валах;
- устройство очистки щеточных ремней;
- форсунки для подачи моющей или обеззараживающей жидкости.
Недостатками ближайшего аналога являются:
- повышенная сложность и низкая технологичность конструкции;
- наличие двух пар протяженных валов (ведущего и ведомого);
- неудобство эксплуатации, обусловленное сложностью замены щеточных ремней;
- различное и ненормированное натяжение щеточных ремней;
- неравномерный износ щеточных ремней.
Повышенная сложность конструкции обусловлена наличием двух ведущих валов, двух ведомых валов, удвоенного количества щеточных ремней с обеспечением их встречного вращения.
Наличие в конструкции двух пар протяженных валов (ведущих и ведомых) приводит к невозможности обеспечения равномерного натяжения ремней из-за прогиба указанных валов и, как следствие, ограничение протяженности чистящей поверхности устройства вдоль осей последних.
Неудобство эксплуатации объясняется наличием сплошных ведущих валов, на которых вращаются шкивы, как ведущие, приводящие в движение щеточные ремни, так и ведомые. Для замены одного вышедшего из строя щеточного ремня необходимо полностью разобрать всю конструкцию устройства, демонтировать все валы, щеточные ремни и шкивы.
Задача, на достижение которой направлено заявленное изобретение, заключается в создании устройства для очистки подошв обуви, характеризующегося повышенной технологичностью конструкции, повышенным удобством сборки, эксплуатации и ремонта, возможностью создания протяженных чистящих поверхностей, а также повышенным ресурсом эксплуатации щеточных ремней.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании значительных по длине чистящих поверхностей и обеспечении равномерности износа чистящих элементов, а также в повышении технологичности конструкции за счет модульного выполнения последней.
Указанный технический результат достигается в устройстве для очистки подошв обуви, включающем, по меньшей мере, корпус устройства с корытообразным углублением, закрытым верхней решеткой, привод вращения, замкнутые в кольцо щеточные ремни, ведущие шкивы и ведомые шкивы, устройство очистки щеточных ремней.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для очистки подошв обуви дополнительно включает в себя опорную раму с чистящими модулями, установленную в корпусе, при этом в состав каждого чистящего модуля входят корпус модуля, ведущие и ведомые шкивы, установленные на корпусе модуля с возможностью вращения, а также щеточные ремни, натянутые на упомянутые шкивы. При этом, в наилучшем варианте реализации изобретения, устройство для очистки подошв обуви включает в себя упругие элементы, на торцевых поверхностях ведущих шкивов выполнены выступы и впадины соответствующих размеров, а также выемки для размещения упругих элементов, упругие элементы расположены в выемках между шкивами соседних модулей, ведущие шкивы с упругими элементами образуют составной ведущий шкив, установленный в опорной раме с возможностью вращения и соединенный с валом привода вращения.
Изобретение поясняется следующими изображениями.
На Фиг.1 изображен чистящий модуль устройства.
На Фиг.2 изображен чистящий модуль в разрезе.
На Фиг.3 изображено устройство очистки подошв обуви в сборе.
На Фиг.4 изображено устройство очистки подошв обуви в разрезе.
На Фиг.5 изображено место соединения шкивов соседних чистящих модулей.
На Фиг.6 изображено устройство очистки подошв обуви в сборе, установленное в углублении пола здания.
Обозначения на изображениях:
1 - корпус чистящего модуля;
2 - ступица ведущих шкивов;
3 - ступица ведомых шкивов;
4 - штифт;
5 - пружинный элемент;
6, 7 - короткие валы;
8, 12 - шпонки;
9, 10 - ведущие шкивы;
11 - ведомые шкивы;
13 - щеточные ремни;
14 - П-образная рамка;
15 - опорная площадка;
16 - устройство очистки щеточных ремней;
17 - подшипники;
18 - нажимные пластины;
19 - опорная рама;
20 - упорные элементы;
21 - упругие элементы;
22 - привод вращения;
23 - верхняя решетка;
24 - корпус устройства очистки подошв обуви;
25 - корытообразное углубление в корпусе устройства;
26 - форсунки;
27 - щетки щеточных ремней;
Б - величина зазора;
В - величина углубления;
Г - величина выступа;
Д - величина углубления;
Е - величина выступания щеток;
И - величина заглубления валика очистки.
В состав устройства очистки подошв обуви входят несколько чистящих модулей.
Каждый чистящий модуль, см. Фиг.1, включает в себя корпус 1 чистящего модуля, в котором с противоположных концов расположены ступицы 2 и 3. Ступицы установлены в пазах корпуса 1 с возможностью продольного перемещения и зафиксированы от вращения штифтами 4. Между ступицами 2 и 3 в корпусе 1 размещен пружинный элемент 5, представляющий собой пружину сжатия (например, газовую). Пружинный элемент 5 обеспечивает создание усилия, раздвигающего ступицы 2 и 3 одну от другой посредством нажимных пластин 18.
В ступицах 2 и 3 установлены короткие валы 6 и 7, симметрично выступающие по обеим сторонам корпуса 1. При этом короткий вал 6 установлен с возможностью вращения относительно ступицы 2 в подшипниках 17, а короткий вал 7 зафиксирован в ступице 3, например, с помощью шпонки 8 или иного фиксирующего элемента.
На выступающие из ступицы 2 части вала 6 по обеим сторонам корпуса симметрично установлены ведущие шкивы 9, 10. На выступающие из ступицы 3 части вала 7 по обеим сторонам корпуса 1 симметрично установлены ведомые шкивы 11. Ведущие шкивы 9,10 установлены на вал 6 и зафиксированы на нем с помощью шпонки 12 (или иного фиксирующего элемента). Ведомые шкивы 11 установлены на вал 7.
В ручьях шкивов 9,10,11 размещены щеточные ремни 13, натяжение которых обеспечивается пружинным элементом 5. Чистящий модуль объединяет несколько щеточных ремней (по меньшей мере, два).
В средней части корпуса ячейки расположена П-образная рамка 14 с прикрепленной к ней сверху опорной площадкой 15, которая предотвращает при эксплуатации чрезмерный прогиб средней части щеточных ремней 13. Опорная площадка 15 установлена с зазором Б относительно нижней поверхности щеточного ремня таким образом, что при отсутствии нагрузки сверху на щеточный ремень, последний не входит с ней в соприкосновение. В опорной площадке 15 выполнены пазы для установки в них ребер решетки.
На внешнем торце ведущего шкива 10 выполнено (см. Фиг.2) углубление В, на внешнем торце ведущего шкива 9 выполнен (по размерам углубления В) выступ Г. На внешних торцах ведущих шкивов 9, 10 выполнены также, по меньшей мере, по два углубления Д, предназначенные для установки в них упругих элементов 21.
Ведомые шкивы 11 имеют гладкие торцы.
В корпусе 1 чистящего модуля выполнены отверстия для установки чистящих элементов 16.
Небольшая длина валов 6 и 7 ведущих 9, 10 и ведомых 11 шкивов обеспечивает незначительность их прогиба от усилия натяжения щеточных ремней 13. Кроме того, из-за небольшого количества щеточных ремней 13 в пределах одного чистящего модуля, не требуется применения значительного усилия натяжения.
Предлагаемая конструкция чистящих модулей позволяет объединять их в количестве, по меньшей мере, двух, на общей опорной раме 19.
При этом чистящие модули устанавливаются в опорную раму 19 так, что расстояние между корпусами модулей жестко зафиксировано за счет наличия упорных элементов 20 (см. Фиг.3, 4) в виде, например, металлических пластин, к торцам которых прижаты корпуса соседних модулей. Опорная рама 19 предназначена также для размещения в ней привода 22 вращения и для крепления верхней решетки 23.
При установке в опорную раму 19 ведомые шкивы соседних чистящих модулей не соприкасаются друг с другом, а выступы ведущего шкива одного чистящего модуля (см. Фиг.5) входят во впадины ведущего шкива другого чистящего модуля, обеспечивая центрирование ведущих шкивов двух рядом расположенных чистящих модулей, при этом в соответствующие углубления шкивов вставляются упругие элементы 21, изготавливаемые из полимерного материала, например из полиуретана или капролона, и передающие вращающий момент от электромеханического или иного привода вращения 22 на соединенные ведущие шкивы чистящих модулей.
Сверху на опорную раму 19 устанавливается верхняя решетка 23 таким образом, что в пазы последней входит щетина щеточных ремней 13, выступая над верхней плоскостью решетки на некоторое расстояние Е (см. Фиг.3), обеспечивающее очистку подошв обуви при проходе по ней людей.
Максимальное количество щеточных ремней 13 в чистящем модуле определяется величиной усилия натяжения последних, обеспечивающей допустимый нормами прогиб коротких валов, на которые установлены ведущие и ведомые шкивы.
Модульный подход в выполнении конструкции устройства позволяет:
- создать значительные по длине чистящие поверхности;
- повысить технологичность конструкции, удобство эксплуатации и ремонта устройства;
- обеспечить нормированное натяжение щеточных ремней в пределах каждого чистящего модуля;
- продлить срок службы щеточных ремней за счет простой перестановки чистящих модулей с неравномерно изношенными щетками.
В процессе эксплуатации устройства, особенно при значительной длине чистящей поверхности, возникают ситуации, когда износ щеточных ремней неравномерен, наблюдаются участки с повышенной и пониженной интенсивностью указанного износа.
За счет несложной технической операции, модули с участков с большей интенсивностью износа меняются местами с модулями с участков с меньшей интенсивностью износа, что в свою очередь приводит к увеличению межремонтного срока эксплуатации устройства.
Опорная рама 19 с чистящими модулями, приводом 22 вращения и с расположенной на ней верхней решеткой 23 устанавливается (см. Фиг.3, 4) в корпус 24 устройства с корытообразным углублением 25, предназначенным для сбора грязи.
Корпус 24 предназначен для восприятия внешних нагрузок, передаваемых рамой и верхней решеткой.
Опорная рама 19 может быть снабжена рычажным механизмом (механизм на Фиг. не показан), который обеспечивает подъем опорной рамы 19 с чистящими модулями и верхней решеткой 23 относительно корпуса 24 устройства.
В опорную раму 19 могут устанавливаться форсунки 26 (см. Фиг.3) для подачи моющего или дезинфицирующего раствора на щеточные ремни 13. Форсунки 26 гидравлически подключают к резервуарам моющей или обеззараживающей жидкости (резервуары на Фиг. не показаны).
Устройство 16 очистки щеточных ремней может представлять собой, например, валики, заглубленные на некоторое расстояние И (см. Фиг.3) в щетки щеточных ремней 13 с противоположной от верхней решетки 23 стороны чистящих модулей. При движении щеточных ремней 13 на валиках происходит стряхивание грязи со щеток.
Корпус 24 устройства с корытообразным углублением 25, верхнюю решетку 23 и опорную раму 19 выполняют штамповкой из листового металла.
Устройство используют следующим образом.
Устройство размещают в здании, преимущественно в углублении пола, см. Фиг.6. Подключают привод 22 вращения к источнику питающего напряжения, в случае электромеханического варианта привода, или к иному энергетическому источнику в случае применения, например, гидравлического привода.
Включают вращение привода 22. Составной ведущий шкив приходит во вращение. Щеточные ремни 13 начинают вращаться между шкивами в чистящих модулях. При этом щетки 27 щеточных ремней 13 движутся в щелях верхней решетки 23.
При появлении подошвы обуви на поверхности верхней решетки 23, щетки 27 очищают ее и переносят грязь с подошвы на сторону модуля, обращенную ко дну корытообразного углубления 25. Устройство 16 очистки щеточных ремней счищает грязь со щеток 27 щеточных ремней 13.
В случае наличия в конструкции устройства форсунок 26, через последние подают на щетки 27 щеточных ремней 13 моющую или обеззараживающую жидкость.
Периодически удаляют грязную воду и твердый осадок из корытообразного углубления 25 в корпусе 24 устройства.
В процессе эксплуатации определяют чистящие модули с повышенным износом щеточных ремней и заменяют их на новые.
В случае неравномерного износа щеток 27 в чистящих модулях может быть изменен порядок установки чистящих модулей в опорной раме.
Практическая реализация устройства для очистки подошв обуви подтвердила его промышленную применимость и соответствие заявленному техническому результату.