УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОДОШВ
DEVICE FOR CLEANING THE SOLES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области чистящей техники, и описывает устройство для очистки подошв обуви перед входом в помещение во избежание занесения пыли на подошвах в помещение.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В области очистки подошв обуви идеальным является вариант, при котором человек становится на устройство приблизительно на десять секунд для очистки подошв, при этом желательно обеспечить высокую совместимость с подошвами, безопасность, удобство, скорость, эффективность, долговечность и экономичность. Поиск способов и режимов очистки подошв обуви по общедоступным патентам и документам не позволил найти такое решение. В некоторых патентах описываются технологии саморегулирующегося уплотнения – например, CN203059630U, CN101133933A, CN2925390Y, TWM324491U, CN2274934Y, CN202505308U, CN102488487A, CN102334970A, CN101972132B и CN2048403U. В них рассматривается платформа с выполненным в ней рядом отверстий, под которой предусмотрена камера. Уплотнительные элементы в форме шара, цилиндра и т.п. выступают из отверстий и прижимаются к отверстиям с помощью эластичных элементов – например, пружин. В камере создается разрежение или вакуум. Когда на платформу наступают подошвой, вокруг уплотнительных элементов образуются зазоры, через которые пыль уносится вместе с потоком воздуха. Когда нога снимается с платформы, эластичные элементы (такие, как пружины) автоматически герметизируют камеру. Поскольку поток воздуха возникает только вокруг уплотнительных элементов, на которые наступили подошвой, вышеописанный способ обеспечивает экономию воздуха и энергии, и позволяет быстро очистить подошв обуви (в том числе высокие), наступив на платформу. Также обеспечивается удобство и долговечность. Тем не менее, с учетом различных материалов, из которых изготавливаются подошвы, условий, в которых они эксплуатируются, и состава пыли, а в особенности – влажной пыли, прочно прилипающей к подошвам, эффективность очистки с помощью таких устройств оказывается невысокой. В патентах CN101133933A и TWM324491U описаны щетки или стержневые щетки; в патенте CN2274934Y – скребки, а в патенте CN2048403U – щеточный коврик; все они повышают эффективность очистки, но представляют собой быстроизнашивающиеся расходные материалы, требующие периодического обслуживания и замены, что в свою очередь отрицательно влияет на долговечность.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача:
Изобретение направлено на решение проблемы низкой эффективности всасывания пыли и повышение эффективности всасывания пыли с сохранением удобства, скорости, надежности и долговечности, характерных для существующих технологий саморегулирующегося уплотнения, путем реализации устройства для очистки подошв обуви.
Решение:
Устройство для очистки подошв обуви содержит узел управления и сбора пыли, включающий в себя источник питания, управляющую плату, всасывающий вентилятор, камеру пылевого фильтра и воздухонагревательную камеру, выполненные по общеизвестным технологиям и не описанные в настоящем изобретении. Кроме того, устройство для очистки подошв обуви содержит узел очистки подошв обуви.
Узел очистки подошв обуви представляет собой корпус, верхняя часть которого представляет собой педаль, т.е. платформу, на которую становится человек; в педали предусмотрен ряд отверстий для вибрационных уплотнительных стержней, при этом из отверстий для вибрационных уплотнительных стержней выступают подвижные вибрационные уплотнительные стержни. На педали вокруг каждого из отверстий для вибрационных уплотнительных стержней устроены выпуклые выступы педали. Вибрационные уплотнительные стержни выступают над выступами педали, когда на вибрационные уплотнительные стержни не наступает нога человека; выступы представляют собой выпуклости на педали с плавным переходом от обоих концов выступа к педали и от верхней части выступа к педали. Под каждым из отверстий для вибрационных уплотнительных стержней, выполненных в педали, организована вибрационная уплотнительная камера, при этом между педалью и вибрационной уплотнительной камерой проложена износостойкая подушка, выполняющая функцию уплотнительной подушки. Вибрационная уплотнительная камера имеет уплотнительный элемент в верхней части, уступ в средней части, и пружинный участок в нижней части. В нижней части пружинного участка выполнено сквозное отверстие; пружинный участок вибрационной уплотнительной камеры снабжен пружиной; вибрационная уплотнительная камера окружена ограждениями или сплошными стенками. Если вибрационная уплотнительная камера окружена сплошными стенками, предусматривается воздушное отверстие, ведущее к камере пылевого фильтра. Вибрационный уплотнительный стержень представляет собой цилиндр с диском по центру и скошенной верхней кромкой; вибрационный уплотнительный стержень установлена в вибрационной уплотнительной камере с помощью пружины и сквозного отверстия в пружинном участке. Диск вибрационного уплотнительного стержня находится над уступом вибрационной уплотнительной камеры, и в него упирается пружина. Из каждого отверстия для вибрационных уплотнительных стержней выступает верхняя часть вибрационного уплотнительного стержня, при этом перемещение вибрационного уплотнительного стержня вверх-вниз ограничивается высотой уплотнительного элемента. Под вибрационной уплотнительной камерой расположена вибрационная пластина, при этом вибрационная пластина снабжена вибратором и гасителем вибрации. Вибратор создает вибрацию, а вибрационный уплотнительный стержень передает вибрацию на подошву обуви, когда на вибрационный уплотнительный стержень наступают, прижимая ее к вибрационной пластине; гаситель вибрации представляет собой амортизирующий элемент (например, пружину), прикрепленный к нижней стороне устройства для очистки подошв. Когда на вибрационный уплотнительный стержень наступают, движение вибрационного уплотнительного стержня ограничивается уступом вибрационной уплотнительной камеры; вибрационная уплотнительная камера соединена с камерой пылевого фильтра; всасывающий вентилятор создает разрежение в камере пылевого фильтра.
В верхней части вибрационного уплотнительного стержня может быть опционально предусмотрен вибрационный уплотнительный колпачок, выступающий из отверстия для вибрационного уплотнительного стержня. Вибрационный уплотнительный колпачок может быть выполнен заодно с вибрационным уплотнительным стержнем, или узел может быть собран из двух отдельных деталей.
Когда на вибрационный уплотнительный стержень не давит нога человека, диск вибрационного уплотнительного стержня прижимается к уплотнительной подушке, расположенной под педалью, под действием пружины, установленной в вибрационной уплотнительной камере, обеспечивая герметичное уплотнение. Когда человек наступает на педаль, всасывающий вентилятор включается и создает разрежение. Подошва обуви нажимает на вибрационный уплотнительный стержень, упираясь в выступы педали, при этом вибрационный уплотнительный стержень опускается под давлением подошвы, а отверстие для вибрационного уплотнительного стержня открывается. Благодаря разрежению, создаваемому всасывающим вентилятором, формируется поток воздуха в районе выступов педали вокруг отверстия для вибрационного уплотнительного стержня. Область вокруг выступов педали не загерметизирована, и воздух проходит через нее свободно, позволяя всасывающему вентилятору формировать устойчивый поток воздуха. Воздух вместе с пылью проходит через зазор между краями отверстия для вибрационного уплотнительного стержня и вибрационным уплотнительным стержнем, поступает в вибрационную уплотнительную камеру, и далее – в камеру пылевого фильтра, в которой улавливается пыль. Вибрационный уплотнительный стержень опускается, входя в контакт с вибрационной пластиной, при этом создаваемая вибратором вибрация передается через вибрационную пластину на вибрационный уплотнительный стержень, а от него – на подошву обуви. Подошва обуви вибрирует под действием вибратора, при этом пыль высушивается и отсасывается потоком воздуха, и затем удаляется. Подошва перемещается, по меньшей мере, один раз по устройству для очистки подошв обуви, после чего область выступов на педали очищается устройством для очистки подошв обуви, за счет чего обеспечивается очистка подошвы.
Предпочтительные результаты:
Вибрационное устройство и воздушный канал под подошвой обуви устроены по принципу саморегулирующегося уплотнения, при этом, когда человек становится на устройство, подошва обуви эффективно очищается от пыли за счет непрерывной вибрации и стабильного потока воздуха, высушивающего и отсасывающего пыль. Конструкция выступов педали, а также конструкция вибрационных уплотнительных стержней, находящихся вровень с педалью в нижнем положении (когда на них наступает нога), повышает безопасность пользователя. Устройство отличается удобством, скоростью работы, надежностью и долговечностью, при этом пользователь может свободно наступать на педали.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 представлен трехмерный стереоскопический вид устройства для очистки подошв обуви.
На фиг. 2 представлен частичный вид в разрезе по линии A-A с фиг. 1.
На фиг. 3 представлен частичный вид в разрезе по линии B-B с фиг. 1.
На фиг. 4 представлен вид спереди вибрационной уплотнительной камеры.
На фиг. 5 представлен вид сверху вибрационной уплотнительной камеры, окруженной сплошными стенками.
На фиг. 6 представлен вид сверху вибрационной уплотнительной камеры, окруженной ограждениями.
На фиг. 7 представлен вид спереди и вид сверху вибрационного уплотнительного стержня.
На фиг. 8 представлен вид спереди и вид сверху вибрационного уплотнительного колпачка.
На чертежах:
10 – устройство для очистки подошв обуви, 20 – вибрационный уплотнительный стержень, 30 – вентиляционное отверстие, 40 – выступ педали, 50 – узел управления и сбора пыли, 60 – педаль, 70 – отверстие для вибрационного уплотнительного стержня, 80 – вибрационная уплотнительная камера, 90 – пружина, 100 – воздушное отверстие, 110 – уплотнительная подушка, 120 – вибрационная пластина, 130 – вибратор, 140 – гаситель вибрации, 150 – воздушное соединение, 201 – вибрационный уплотнительный колпачок, 801 – уплотнительный элемент, 802 – уступ, 803 – пружинный участок.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение подробно описано ниже на примере вариантов осуществления со ссылкой на фигуры.
Первый вариант осуществления:
Устройство 10 для очистки подошв обуви содержит узел 50 управления и сбора пыли, включающий в себя источник питания, управляющую плату, всасывающий вентилятор, камеру пылевого фильтра и воздухонагревательную камеру, выполненные по общеизвестным технологиям и не описанные в настоящем изобретении. Кроме того, устройство для очистки подошв обуви содержит узел очистки подошв обуви.
Узел очистки подошв обуви состоит из корпуса, верхняя часть которого представляет собой педаль, т.е. платформу 60, на которую становится человек; в педали предусмотрен ряд отверстий для вибрационных уплотнительных стержней 70, при этом из отверстий для вибрационных уплотнительных стержней 70 выступают подвижные вибрационные уплотнительные стержни 20. На педали вокруг каждого из отверстий для вибрационных уплотнительных стержней 70 устроены выпуклые выступы 40 педали. Вибрационные уплотнительные стержни 20 выступают над выступами педали, когда на вибрационные уплотнительные стержни 20 не наступает нога человека; выступы 40 представляют собой выпуклости на педали 60 с плавным переходом от обоих концов выступа к педали и от верхней части выступа к педали. В поперечном сечении выступы педали 40 имеют треугольную, круглую, полукруглую, трапециевидную, квадратную или прямоугольную форму; острые края выступов педали 40 плавно скошены. Под каждым из отверстий для вибрационных уплотнительных стержней 70, выполненных в педали 60, организована вибрационная уплотнительная камера 80, при этом между педалью 60 и вибрационной уплотнительной камерой 80 проложена износостойкая подушка, выполняющая функцию уплотнительной подушки 110. Вибрационная уплотнительная камера 80 имеет уплотнительный элемент 801 в верхней части, уступ 802 в средней части, и пружинный участок 803 в нижней части. В нижней части пружинного участка 803 выполнено сквозное отверстие; пружинный участок 803 вибрационной уплотнительной камеры 80 снабжен пружиной 90; вибрационная уплотнительная камера 80 окружена ограждениями или сплошными стенками. Если вибрационная уплотнительная камера 80 окружена сплошными стенками, предусматривается воздушное отверстие 100, ведущее к камере пылевого фильтра. Вибрационный уплотнительный стержень 20 представляет собой цилиндр с диском по центру и скошенной верхней кромкой; вибрационный уплотнительный стержень 20 установлена в вибрационной уплотнительной камере 80 с помощью пружины 90 и сквозного отверстия в пружинном участке 803. Диск вибрационного уплотнительного стержня 20 находится над уступом 802 вибрационной уплотнительной камеры 80, и в него упирается пружина 90. Из каждого отверстия для вибрационных уплотнительных стержней 70 выступает верхняя часть вибрационного уплотнительного стержня 20, при этом перемещение вибрационного уплотнительного стержня 20 вверх-вниз ограничивается высотой уплотнительного элемента 801. Под вибрационной уплотнительной камерой 80 расположена вибрационная пластина 120, при этом вибрационная пластина 120 снабжена вибратором 130 и гасителем 140 вибрации. Вибратор 130 представляет собой эксцентрический вибратор с приводом от электродвигателя или генератор вибраций на базе полуволнового трансформатора. Вибратор 130 создает вибрацию, а вибрационный уплотнительный стержень передает вибрацию на подошву обуви, когда на вибрационный уплотнительный стержень 20 наступают, прижимая ее к вибрационной пластине 120; гаситель 140 вибрации представляет собой амортизирующий элемент (например, пружину), прикрепленный к нижней стороне устройства 10 для очистки подошв. Когда на вибрационный уплотнительный стержень 20 наступают, движение вибрационного уплотнительного стержня 20 ограничивается уступом 802 вибрационной уплотнительной камеры 80; вибрационная уплотнительная камера 80 соединена с камерой пылевого фильтра; всасывающий вентилятор создает разрежение в камере пылевого фильтра.
Когда на вибрационный уплотнительный стержень не давит нога человека, диск вибрационного уплотнительного стержня 20 прижимается к уплотнительной подушке, расположенной под педалью 60, под действием пружины 90, установленной в вибрационной уплотнительной камере 80, обеспечивая герметичное уплотнение. Когда человек наступает на педаль 60, всасывающий вентилятор включается и создает разрежение. Подошва обуви нажимает на вибрационный уплотнительный стержень 20, упираясь в выступы педали 40, при этом вибрационный уплотнительный стержень опускается под давлением подошвы, а отверстие 70 для вибрационного уплотнительного стержня открывается. Благодаря разрежению, создаваемому всасывающим вентилятором, формируется поток воздуха в районе выступов педали 40 вокруг отверстия 70 для вибрационного уплотнительного стержня. Область вокруг выступов педали 40 не загерметизирована, и воздух проходит через нее свободно, позволяя всасывающему вентилятору формировать устойчивый поток воздуха. Воздух вместе с пылью проходит через зазор между краями отверстия 70 для вибрационного уплотнительного стержня и вибрационным уплотнительным стержнем 20, поступает в вибрационную уплотнительную камеру 80, и далее – в камеру пылевого фильтра, в которой улавливается пыль. Вибрационный уплотнительный стержень опускается, входя в контакт с вибрационной пластиной 120, при этом создаваемая вибратором вибрация передается через вибрационную пластину 120 на вибрационный уплотнительный стержень 20, а от него – на подошву обуви. Подошва обуви вибрирует под действием вибратора, при этом пыль высушивается и отсасывается потоком воздуха, и затем удаляется. T Подошва перемещается, по меньшей мере, один раз по устройству 10 для очистки подошв обуви, после чего область выступов 40 на педали очищается устройством 10 для очистки подошв обуви, за счет чего обеспечивается очистка подошвы.
Второй вариант осуществления:
Вокруг выступов 40 на педали 60 устроены вентиляционные отверстия 30. Вибрационная уплотнительная камера 80 окружена сплошными стенками, в которых предусмотрено воздушное отверстие 100. Воздух проходит через выступы педали 40 и поступает на периферию вибрационного уплотнительного стержня 20 через вентиляционные отверстия 30. Другие элементы аналогичны первому варианту осуществления изобретения. Вентиляционные отверстия 30 предусмотрены для усиления потока воздуха, поскольку интенсивный поток воздуха по центру подошвы обеспечивает эффективное удаление пыли с подошвы. К воздушному отверстию 100 подсоединен воздуховод, ведущий к камере пылевого фильтра, благодаря чему обеспечивается равномерный поток и давление воздуха у педали 60 устройства для очистки подошв обуви, и повышается эффективности очистки.
Третий вариант осуществления:
Вокруг выступов 40 на педали 60 устроены вентиляционные отверстия 30; вентиляционные отверстия 30 снабжены воздушными соединениями 150, а воздушные соединения 150 подсоединены к воздухонагревательной камере с помощью воздуховода; вибрационная уплотнительная камера 80 окружена ограждениями, при этом воздушный поток направляется в камеру пылевого фильтра; либо вибрационная уплотнительная камера 80 окружена сплошными стенками, при этом предусмотрено воздушное отверстие 100, ведущее к камере пылевого фильтра; воздушное отверстие 100 соединено с камерой пылевого фильтра с помощью воздуховода. Этот вариант осуществления подходит для влажных условий эксплуатации. Воздухонагревательная камера осушает и нагревает поток воздуха, что способствует эффективной очистке подошв обуви.
Четвертый вариант осуществления:
В верхней части вибрационного уплотнительного стержня 20 предусмотрен вибрационный уплотнительный колпачок 201, выступающий из отверстия 70 для вибрационного уплотнительного стержня; вибрационный уплотнительный колпачок 201 может быть выполнен заодно с вибрационным уплотнительным стержнем 20, или узел может быть собран из двух отдельных деталей. Размер вибрационного уплотнительного колпачка 201 может подгоняться под вибрационный уплотнительный стержень 20 и отверстие 70 для вибрационного уплотнительного стержня.
Пятый вариант осуществления:
Вибрационный уплотнительный стержень 20, отверстие 70 для вибрационного уплотнительного стержня и вибрационная уплотнительная камера 80 подгоняются друг под друга по форме, и могут иметь различную форму; при этом количество ограждений, ширина ограждений и зазоры между ограждениями уплотнительного элемента 801 и нижнего пружинного участка (803) не ограничиваются, и выполняются в соответствии с техническими требованиями.
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
Устройство, описанное в изобретении, может быть легко изготовлено в соответствии с вышеприведенными вариантами осуществления и практическими потребностями.