УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВКИ ГЛАДКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к области коммунального машиностроения, конкретно, к конструкциям автоматических устройств, перемещающихся по гладким поверхностям различного назначения (стекла окон, витрин реклам, защитных навесов и других сооружений; отделочных материалов фасадов зданий), произвольно ориентированным в пространстве, и может быть использовано для влажной очистки таких поверхностей при одновременной подаче моющей жидкости и отводе отработанной среды.
Известно устройство для очистки поверхностей, содержащее моющую головку с тарельчатым корпусом и установленной в нем щеткой, средство вакуумирования полости головки, включающее вихревой эжектор с системой подачи в него сжатого воздуха, трубопровод для подвода в головку моющей жидкости, сливной трубопровод, управляемые клапаны, установленные в трубопроводе для подвода моющей жидкости и в системе подачи сжатого воздуха, имеющие общее средство управления, и емкости для моющей и отработанной сред, при этом эжектор встроен в сливной трубопровод при помощи циклона, имеющего центральный патрубок, нижний конец которого размещен внутри эжектора, а основание щетки выполнено в виде лопаток турбины (SU 1279609, [1]).
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием между моющей головкой и эжектором вертикального циклона с центральным патрубком, установленного под сливным трубопроводом, и наличием клапанов с системой управления, что также существенно снижает эксплуатационные свойства известного устройства.
Известно устройство для очистки поверхностей, содержащее связанную с полой рукояткой моющую головку с тарельчатым корпусом, имеющим по периметру уплотнение из щетины или поролона, внутри которой на центральной оси установлена щетка, вихревой эжектор, наружная стенка радиально-щелевого диффузора которого совпадает с донной частью корпуса моющей головки, размещенные в рукоятке трубопроводы для подачи рабочей среды в вихревой эжектор и моющей среды на щетку, трубопровод для отвода отработанной среды и емкости для моющей и отработанной сред (SU. N 1433468 [2]). В данном устройстве тарельчатый корпус имеет на своей донной части тангенциальные сопла, сообщающиеся с его полостью, и центральное окно, сообщающееся с приосевой зоной вихревого эжектора, входные сопла которого подключены к трубопроводу подачи рабочей среды (выхлопных газов автомобиля), а выход диффузора соединен с трубопроводом для отвода отработанной среды.
При работе данного устройства выхлопные газы под избыточным давлением вводятся через сопла в полость вихревого эжектора, образуя закрученный поток, который, поступая в диффузор, тормозится к периферии его и затем поступает в трубопровод отвода отработанной среды. При этом часть закрученного потока через тангенциальные сопла поступает в полость тарельчатого корпуса моющей головки, создавая в ней круговой поток, который приводит во вращение щетку. Одновременно, за счет наддува выхлопными газами емкости с моющей жидкостью, последняя поступает в моющую головку на щетку и на обрабатываемую поверхность. В процессе очистки моющая жидкость под действием создаваемого градиента давления течет по обрабатываемой поверхности, а затем уносится вместе с газом через центральное окно в полость эжектора и далее через диффузор поступает в трубопровод отвода отработанной среды. Таким образом, из диффузора на отводящий трубопровод поступает смесь выхлопных газов и моющей жидкости, которая затем через тангенциальный патрубок вводится в емкость для отработанной среды. За счет тангенциального ввода смеси создается ее круговое движение в емкости, обеспечивающее отделение жидких продуктов мойки от газовой фазы, которая через отверстия в верхней части емкости выходит в окружающую среду.
Однако наличие на выходе из диффузора двухфазного газожидкостного потока отработанной среды, отводимого по трубопроводу в сливную емкостью, снижает эффективность работы данного устройства. Это связано с тем, что при течении газожидкостной смеси гидравлическое сопротивление трубопровода значительно больше, чем при раздельном течении компонентов. В то же время, повышение гидросопротивления на выходе из диффузора резко ухудшает работу вихревого эжектора вследствие снижения скорости закрученного потока газа в приосевой зоне и степени создаваемого разрежения. При этом снижаются интенсивность кругового потока газа в корпусе моющей головки и создаваемое в ней разрежение, а также скорость вращения щетки. Соответственно снижается интенсивность воздействия моющей жидкости на обрабатываемую поверхность, и, как следствие, снижается эффективность процесса очистки. Кроме того, наличие вращающейся щетки, механически воздействующей на обрабатываемую поверхность, не позволяет использовать данное устройство для очистки мягких поверхностей, например, в операционных, а также усложняет конструкцию устройства.
Известно устройство для очистки поверхностей, которое содержит моющую головку с тарельчатым корпусом, имеющим по периметру пористое эластичное уплотнение и сообщенным через центральное отверстие с пассивным соплом вихревого эжектора, активное сопло которого сообщено с атмосферой, а сам эжектор подключен к источнику вакуума через отверстия, выполненные в торцевой стенке его радиально-щелевого диффузора, периферийная часть которого соединена со сливной емкостью. В корпусе моющей головки размещен жиклер, соединенный с емкостью для моющей жидкости и установлены криволинейные лопатки, образующие сопловой аппарат с заданным направлением закрутки, при этом внутренняя полость емкости для моющей жидкости соединена с атмосферой, а полость сливной емкости подключена к источнику вакуума RU 2075962 [3].
Недостатком известного устройства является недостаточная мобильность и невозможность очистки поверхностей в труднодоступных для человека местах.
Наиболее близким к предлагаемому является самоходное устройство для обработки гладких, произвольно ориентированных, поверхностей, которое содержит гидровакуумные головки, связанные трубопроводом через вакуумраспределительный блок, регулируемый системой управления с источником вакуума и резервуаром для моющей жидкости и привод для перемещения гидровакуумных головок по обрабатываемой поверхности, выполненный в виде линейного вакуумного двигателя, шток которого связан с одной головкой, а цилиндр с другой. Устройство снабжено механизмом его поворота в плоскости обрабатываемой поверхности, содержащим муфту и кинематически связанное со штоком колесо, при этом цилиндр связан с головкой посредством муфты RU 2075962 [4].
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, очень низкая скорость перемещения, обусловленная использованием пошагового алгоритма перемещения с последовательным созданием и снятием вакуума в присосках ног.
Заявляемая полезная модель направлена на упрощение конструкции и повышение скорости перемещения устройства для промывки гладких произвольно ориентированных поверхностей.
Указанный результат достигается тем, что для промывки гладких поверхностей, содержит транспортное средство в виде в виде двух расположенных на одной оси вращения ведущих колес с независимыми приводами, вакуумного захвата, размещенного между ведущими колесами и пары подпружиненных ведомых колес, установленных в плоскости симметрии транспортного средства, и соединенного с транспортным средством моющего механизма в виде полого корпуса, обращенного открытой частью к обрабатываемой поверхности, при этом внутренний объем полого корпуса соединен со средствами подачи и удаления моющего раствора, кромки стенок корпуса снабжены упругими уплотнениями, а внутри корпуса установлены моющие элементы.
Указанный результат достигается также тем, что моющие элементы выполнены в виде пористой губки и/или резиновой щетки.
Указанный результат достигается также тем, что на транспортном средстве установлены емкость с моющим раствором и емкость для приема отработанного раствора, соединенные с внутренним объемом полого корпуса.
Указанный результат достигается также тем, что внутренний объем полого корпуса соединен шлангами со средствами подачи моющего раствора и удаления отработанного раствора, размещенными вне транспортного средства.
В результате использования предлагаемого устройства, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, обеспечивается упрощение конструкции и повышение скорости перемещения устройства.
Сущность заявляемого устройства поясняется примерами реализации и чертежами.
На фиг.1 схематично представлен общий вид (вид сбоку) устройства для промывания гладких поверхностей. На фиг.2 схематично представлен общий вид (вид сверху) устройства. На фиг.3 схематично представлен моющий механизм в разрезе (вид сбоку) в процессе перемещения по вертикальной поверхности. На фиг.4 схематично представлена часть моющего механизма (вид снизу), которая непосредственно и обеспечивает весь процесс промывки гладких поверхностей. На фиг.5 приведена схема промывки прямоугольной (в плане) гладкой поверхности. На фиг.6 приведена схема промывки гладкой поверхности с радиальным закруглением. На фиг.7 и 8 приведены схемы промывки гладких поверхностей, расположенных под различными углами по отношению к горизонту.
Устройство для промывки гладких поверхностей состоит из двух звеньев - транспортного средства (ТС) 1 и моющего механизма (ММ) 2. ТС для продвижения по поверхностям, расположенным под различными углами по отношению к горизонту, имеет вакуумный захват 3, соединенный с источником вакуума 4, выбранным из числа известных, например вентилятора или вакуумного насоса. Вакуумный захват 3 крепится в нижней части корпуса 5 ТС, между колес 6. Размер колес выбран таким, чтобы точка контакта беговой дорожки колеса с поверхностью перемещения ТС находилась в одной плоскости с краями эластичной юбки 7 вакуумного захвата. Эластичная юбка вакуумного захвата выполнена из антифрикционного материала.
К верхней части корпуса 5, кроме источника вакуума, крепится моющий механизм 2.
Для обеспечения во время работы устройства для промывки гладких поверхностей равномерной нагрузки на эластичную юбку 7, с целью устойчивого функционирования вакуумного захвата, по обе стороны вакуумного захвата (по оси ТС) устанавливаются два подрессоренных колеса 8, установленных в плоскости симметрии транспортного средства, плоскости которых параллельны плоскостям колес-движителей 6.
Устройство для промывки гладких поверхностей возможно изготовить автономным и неавтономным. Автономное устройство для промывки гладких поверхностей моющий раствор имеет при себе в ММ 2. В этом случае моющий раствор после промывки поверхности поступает в ММ, там фильтруется и после фильтрации (очистки) опять подается для промывки поверхности. При этом увеличивается вес и габариты устройства. Для промывки небольших по площади поверхностей (например окон жилых помещений) целесообразно использовать устройства неавтономные, такие, где моющий раствор сливается и подается через шланги в специальные контейнеры для очистки и очередной его подачи к месту мытья загрязненной поверхности. ММ неавтономного устройства в процессе перемещения по вертикальной поверхности представлен на фиг.3. Он состоит из трех узлов: узла 9 крепления ММ на корпусе 5 ТС, который обеспечивает с помощью плоской стальной пластины 10 через узел-держатель 11 прижим корпуса ММ 12 к промываемой поверхности. Моющий механизм 12 представлен в разрезе на фиг.3 (вид сбоку) и фиг.4 (вид снизу). На фиг.4(а) моющий узел представлен в виде прямоугольного полого корпуса, где все углы - прямые. Внутри ММ 12 по всей длине полого корпуса могут быть укреплены два моющих элемента: пористая губка 13 и резиновая щетка 14, аналогичная используемым при мытье передних стекол автомобилей. При этом возможны различные варианты их использования - только пористая губка или только резиновая щетка или одновременно пористая губка и резиновая щетка
По своей высоте эти два моющих элемента во время работы ММ должны обеспечивать плотное прижатие к промываемой поверхности при небольшой деформации упругих уплотнений (юбки) 15, обеспечивая тем самым герметичность ММ 12. Для подачи и слива из ММ 12 моющего раствора к нему крепится два шланга: шланг подающий 16 и шланг сливной 17. Моющий узел может быть оснащен несколькими шлангами 16, 17 в зависимости от условий выполнения работ.
Предлагаемое устройство при его реализации комплектуется некоторыми известными механизмами, системами, блоками и узлами, которые здесь не рассматриваются по причине их известности.
Устройство функционирует следующим образом. Поскольку предлагаемое устройство не может переходить с одной поверхности на другую, расположенные под разными углами по отношению к горизонту, то для начала его функционирования по назначению (фиг.5, 6, 7, 8) необходимо:
- подать напряжение на источник вакуума 4 (вентилятор);
- вакуумный захват 3 прижать к промываемой поверхности, которая может находиться под любым углом по отношению к горизонту;
- убедившись, что устройство с помощью вакуумного захвата присосалось к промываемой поверхности, подать напряжение на электродвигатели, приводящие в движение колеса 6.
- с пульта управления задается необходимая траектория движения устройства;
- в момент, когда устройство достигает положения для начала промывки (фиг.5, 6) в ММ 12 через шланг (шланги) 16 подается моющий раствор, а через шланг (шланги) 17 использованный моющий раствор откачивается.
- движение устройства до полного окончания промывки внутренней поверхности обеспечивает оператор с пульта управления.
Предлагаемое устройство для промывки гладких поверхностей различного назначения сочетает в себе простоту конструкции, высокую маневренность и быстроходность.