MX2011003913A - Montaje de cepillo distribuidor de fluidos y metodo para operar el mismo. - Google Patents

Abstract

Se describe un montaje de cepillo apropiado para usarse en un dispositivo de limpieza de piso húmedo. El montaje de cepillo comprende un cepillo que incluye un núcleo hueco. Una superficie interna del núcleo que es dividida en compartimientos en un número de compartimientos. Una superficie externa del núcleo es equipada con material de cepillo, y el núcleo es perforado con un número de aberturas de flujo de salida. El ensamble de cepillo además comprende un primer inyector de fluido para inyectar un fluido dentro del núcleo; y un mecanismo de accionamiento configurado para rotar el cepillo alrededor de un eje. También se describe un método para operar el ensamble de cepillo.

Description

MONTAJE DE CEPILLO DISTRIBUIDOR DE FLUIDOS Y METODO PARA OPERAR EL MISMO Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un montaje de cepillo distribuidor de fluidos apropiado para usarse en un aparato de limpieza, por ejemplo un aparato de limpieza de pisos .

Antecedentes de la Invención El aparato de limpieza puede comprender un cepillo rotatorio que, cuando es llevado en contacto con una superficie a ser limpiada y girada, realiza una acción de fregado. La superficie puede ser humectada, para mejorar el funcionamiento del aparato.

FR 2,797,895, por ejemplo, describe un montaje de cepillo rotatorio para usarse en un dispositivo de limpieza de calles. El montaje de cepillo tiene un eje de soporte hueco, formado por un cilindro hueco. Un extremo del cilindro está cerrado, mientras que otro extremo se puede conectar con una alimentación de agua. La pared cilindrica del eje se acondiciona con múltiples filas de cerdas, y tiene múltiples aberturas dispuestas dentro del mismo a través de las cuales el agua, la cual puede ser alimentada dentro del cilindro hueco mediante la alimentación de agua, puede fluir hacia fuera. La fuerza centrífuga asociada a la rotación del eje Ref.: 218447 proyecta el agua sobre una superficie que será limpiada. Ahí, el agua ablanda la suciedad, la cual se puede retirar posteriormente con las cerdas móviles.

Sumario de la Invención En el desarrollo de los limpiadores de cepillos húmedos modernos, puede ser deseable reducir al mínimo el consumo de~ agua. Un aparato de limpieza que gasta poca agua o solución de limpieza requiere solamente un depósito de solución de limpieza relativamente pequeño. Aparte de ser económico, tal dispositivo de limpieza permitiría un diseño compacto y práctico (en este caso ergonómico) , lo cual puede ser apreciado especialmente para un uso doméstico.

Sin embargo, entre menos solución de limpieza se utilice, es más difícil distribuir la solución de limpieza sobre la superficie del cepillo de acuerdo con un perfil de humedad deseado, por ejemplo, un perfil de humedad uniforme. La presente invención se dirige a acondicionar un montaje de cepillo distribuidor de fluidos económico y confiable capaz de efectuar un perfil de humedad deseado a través de la superficie de un cepillo rotatorio.

De acuerdo con un aspecto de la invención, se acondiciona un montaje de cepillo apropiado para usarse en un dispositivo de limpieza de piso húmedo. El montaje de cepillo comprende un cepillo que incluye un núcleo hueco. Una superficie interna del núcleo se divide en compartimientos en un determinado número de compartimientos. Una superficie externa del núcleo se equipa con material de cepillo, y el núcleo se perfora con un número de aberturas de salida. El montaje de cepillo además comprende un primer inyector de fluido para inyectar un líquido en el núcleo, y un mecanismo de accionamiento configurado para rotar el cepillo alrededor de un eje.

En breve, la operación del montaje de cepillo es como sigue. Debido a que el mecanismo de accionamiento hace rotar el cepillo alrededor del eje, el inyector de fluido puede inyectar un líquido, por ejemplo una solución de limpieza, dentro del núcleo hueco. El líquido inyectado entra en contacto con el núcleo, y se ubica en los compartimientos acondicionados en la superficie interna del mismo. La fuerza centrífuga que resulta del movimiento rotatorio del cepillo iguala de manera continua el nivel de fluido en cualquier compartimiento dado, y con ello se asegura que virtualmente todo el líquido alimentado a un compartimiento sea drenado rápidamente de ahí, desde una o más aberturas de salida, dentro del material de cepillo acondicionado sobre el exterior del núcleo. El perfil de humedad deseado del cepillo puede ser configurado fácilmente mediante la elección de la configuración apropiada de compartimientos y aberturas de salida. Por ejemplo, en una modalidad conveniente del montaje de cepillo, cada compartimiento se acondiciona con una abertura de salida, por lo que la posición de la abertura de flujo de salida determina de manera precisa en dónde el líquido se descargará dentro del material de cepillo, mientras que el tamaño de un compartimiento -particularmente el ángulo radial a través del cual se extiende- determina cuánto líquido es descargado por el compartimiento en relación con la cantidad total de líquido que se inyecta dentro del núcleo hueco.

De conformidad con otro aspecto de la invención se proporciona un método. El método comprende acondicionar un montaje de cepillo de acuerdo a lo previsto por la invención. El método además comprende rotar el cepillo alrededor de un eje longitudinal del mismo, e inyectar el fluido dentro del núcleo, de manera que el fluido inyectado es colectado por los compartimientos acondicionados en la superficie interna del núcleo rotatorio, y la fuerza centrífuga asociada con la rotación del núcleo drena el fluido desde los compartimientos, a través de las aberturas de flujo de salida, dentro del material de cepillo.

Mientras que la especificación concluye con las reivindicaciones que particularmente precisan y reivindican distintamente la presente invención, se considera que la presente invención será entendida más completamente a partir de la siguiente descripción de ciertas modalidades, tomada en conjunto con las Figuras anexas, las cuales se entienden como ilustrativas y no limitantes de la invención.

DE 16 30 527 Al describe un dispositivo de lavado para vehículos. El dispositivo tiene un eje estacionario alrededor del cual un rodillo hueco está arreglado rotatoriamente. El rodillo se acondiciona con cepillos. Ambos, el eje y el rodillo se acondicionan con aberturas 3 y 5 para que pase un fluido de lavado. El interior del rodillo se acondiciona con nervaduras guía.

WO 99/04669 A describe un cabezal de limpieza que tiene un miembro de cabezal con una superficie inferior la cual está adaptada para soportar un medio de limpieza para entrar en contacto con una superficie a ser limpiada. El miembro de cabezal tiene una superficie superior, una pluralidad de aberturas acondicionadas en el miembro de cabezal de manera que el fluido de limpieza aplicado a la superficie superior pueda pasar a través de las aberturas hacia la superficie inferior y entre en contacto con los medios de limpieza, y deflectores de fluido acondicionados adyacentes a las aberturas para forzar el fluido de limpieza a pasar a través de las aberturas conforme gira la cabeza de limpieza.

US-A-3 939 521 describe una construcción de cepillo rotatoria que incluye cerdas alargadas portadas sobre un núcleo cilindrico hueco perforado. Unidades de collarín aseguran el núcleo sobre un eje para una rotación con el mismo y están separadas a lo largo del interior del núcleo.

Las corrientes de lubricante líquido entran en los extremos opuestos de núcleo y pasan hacia adentro a través de los collarines. El fluido pasa hacia fuera a través de perforaciones de núcleo para lubricar las cerdas.

JP 2003 299602 A describe un cepillo de piso. El agua de lavado se suministra a una parte superior del cepillo durante la rotación del mismo. El dispositivo tiene una ranura para recibir agua. La ranura tiene una cara vertical. En la cara vertical se forman agujeros laterales. Los huecos laterales cada uno tienen una punta la cual se forma con una tubería que se comunica con la punta del cepillo.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de limpieza de piso húmedo ejemplar en el cual puede ser utilizado un montaje de cepillo de conformidad con la presente invención; La Figura 2 es una vista en perspectiva de un montaje de cepillo ejemplar de conformidad con la presente invención; La Figura 3 es una vista seccionada transversalmente del montaje de cepillo ejemplar mostrado en la Figura 2; Las Figuras 4A-4C muestra un número de perfiles de núcleo seccionados transversalmente ejemplares; Las Figuras 5A-5C muestran un número de vistas de planta de superficies de núcleo interiores, abiertas, que son consistentes con los perfiles de núcleo seccionados transversalmente mostrados en la Figura 4A-4C respectivamente ; La Figura 6 muestra una vista de planta de una superficie interna, abierta de un núcleo ejemplar que comprende un número de compartimientos que se puedan asociar exclusivamente con diferentes inyectores de fluido; y La Figura 7 muestra un perfil seccional transversal de un núcleo montado con un número de aristas tipo aleta de tiburón diseñadas para cortar de manera controlada piezas de un haz de fluido inyectado que es inyectado dentro del núcleo .

Descripción Detallada de la Invención En las Figuras, los números de referencia idénticos identifican a elementos o acciones iguales o similares. Las formas, tamaños, ángulos y posiciones relativas de los elementos en las Figuras pueden no ser dibujados a escala, y pueden ser ampliados y situados arbitrariamente para mejorar la legibilidad de la Figura.

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de limpieza de piso doméstico ejemplar 100 en el cual puede ser utilizado un montaje de cepillo distribuidor de fluido de acuerdo con la presente invención. El dispositivo 100 incluye una manija 102, la cual está conectada con un alojamiento 106 vía una barra de conexión 104. El alojamiento 106 recibe un montaje de cepillo el cual, en este ejemplo particular, comprende dos cepillos 210a, 210b. El alojamiento también incluye una salpicadera 108 que es un techo para los cepillos desde el piso. Un cable eléctrico 114 está conectado a la manija 102 para suministrar energía eléctrica desde red eléctrica hacia un mecanismo de accionamiento del montaje de cepillo. La solución de limpieza se puede suministrar al montaje de cepillo desde un depósito de solución de limpieza 110 que es acoplado a la barra de conexión 104. En operación, los cepillos 210a, 210b funcionan preferiblemente en direcciones opuestas. En la vista de la Figura 1, éste asciende a una rotación en contra del movimiento de las manecillas del reloj y en dirección de las manecillas del reloj para los cepillos 210a y 210b respectivamente. Los cepillos 210a, 210b, uno o ambos de los cuales es/son mojado (s) desde el interior hacia fuera, el fregado de la superficie de piso sobre la cual reposan. Además, efectuarán un flujo de aire dirigido ascendente entre los mismos portando partículas de suciedad fregadas del piso. El flujo de aire puede ser desviado por la salpicadera 108 hacia un depósito de suciedad 112, en el cual las partículas de suciedad pueden ser depositadas.

Se debe comprender que la Figura 1 simplemente pretende proporcionar al lector, un ejemplo de aparato de limpieza 100 en combinación con el cual puede ser utilizado el montaje de cepillo de conformidad con la invención. Adelante, el montaje de cepillo será descrito con mayor detalle sin referencia a algún dispositivo huésped específico.

La Figura 2 y Figura 3 ilustran un montaje de cepillo ejemplar 200 de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 muestra una vista en perspectiva del montaje de cepillo 200, mientras que la Figura 3 representa una vista de sección transversal del mismo. El montaje de cepillo 200 comprende un cepillo 210, un inyector de fluido 250 y un mecanismo de accionamiento 260.

El cepillo 210 incluye un núcleo en forma de chaqueta cilindrica hueca 212 que tiene un eje longitudinal 218. Una superficie interior 226 del núcleo se subdivide en compartimientos alargados 228, los cuales se 'extienden a lo largo del eje longitudinal 218, desde una primera pared extrema 214 hacia una segunda pared extrema 216 del núcleo. Entre la primera y segunda pared extrema, los compartimientos 228 son separados uno de otro por las aristas 230 que sobresalen de la superficie interna 226. La superficie interior 226 del núcleo 212 preferiblemente es lisa y uniforme, para permitir el flujo uniforme de fluido a través de la superficie interna, dentro de los límites de los compartimientos 228. Por consiguiente, las desigualdades en la superficie interna 226 del núcleo 212 debidas por ejemplo a una contracción de material durante el moldeado por inyección, y las rebabas internas alrededor de los bordes de las aberturas de flujo de salida 240 como una consecuencia de perforarlas, preferiblemente son evitadas. Aun cuando el núcleo 212 puede en principio tener cualquier forma deseada, los núcleos cilindricos y prismáticos son favorables puesto que pueden ser fabricados fácilmente y económicamente, por ejemplo a través de extrusión.

El núcleo 212 se acondiciona con un número de aberturas de salida 240 que perforan sus superficies internas y externas 226, 232. Cada compartimiento 228 se puede asociar con por lo menos a una abertura de flujo de salida 240, lo cual permite que el compartimiento sea drenado. Los compartimientos sin una sola abertura de flujo de salida 240 pueden llenarse con el fluido durante su operación, y desbordarse. Aun cuando el compartimiento 228 se puede asociar con las múltiples aberturas de la salida 240, una abertura de flujo de salida puede ser suficiente en muchas modalidades prácticas. Una sola abertura de flujo de salida 240 asegura que todo el líquido colectado por un compartimiento 228 sea drenado a través de las diferentes aberturas de flujo de salida. Con un compartimiento 228 teniendo múltiples aberturas de flujo de salida, 240 la cantidad de líquido forzado hacia fuera a través de las diferentes aberturas de flujo de salida pueden diferir ligeramente, debido a, entre otras cosas, la geometría del compartimiento. Aun cuando esto no es necesariamente un problema, esto puede ser un factor que se considerará cuando se busca un perfil específico de distribución/humectación de flujo de salida.

Para mayor claridad, la Figura 4A ilustra el perfil de sección transversal del' núcleo cilindrico 212 mostrado en la Figura 2 y Figura 3. Las Figuras 4B y 4C además muestran dos perfiles de sección transversal de modalidades de núcleo alternativas. Los tres perfiles de sección transversal todos exhiben una simetría rotacional de n-veces, n siendo el número de compartimientos 228 presentes sobre la superficie interna 226 del núcleo respectivo 212. Por ejemplo, la sección transversal octagonal mostrada en la Figura 4C, la cual corresponde a un núcleo prismático ejemplar 212, define ocho compartimientos 228 y tiene una simetría rotatoria de ocho veces. Es decir, al rotar la sección transversal alrededor de su centro por 360/8 = 45 grados produce el mismo un octágono. Los núcleos 212 con secciones transversales que tienen una simetría rotatoria, particularmente una simetría rotatoria de n-veces, son especialmente convenientes cuando se desea un cepillo 210 con un perfil de humedad uniforme. Esto es porque todos los compartimientos 228 son naturalmente idénticos, y el perfil de humedad uniforme se puede configurar fácilmente por las aberturas de flujo de salida axialmente equidistantes 240, una para cada compartimiento.

Incidentalmente , la Figura 4 también ilustra el hecho de que pueden ser utilizadas aristas 230 con perfiles de sección transversal que varían. Las aristas 230 mostradas en la Figura 4A, 4B y 4C tienen respectivamente un perfil de sección transversal rectangular simple, parecido a aleta de tiburón y triangular. En principio, el perfil de las aristas 230 se puede elegir de acuerdo según lo deseado. Deberá ser claro sin embargo, que un perfil de núcleo de sección transversal que tiene aristas 230 con formas mutuamente diferentes no poseen una simetría rotatoria de n-veces. Por consiguiente, la colección de fluido por los diferentes compartimientos 228 puede ser parcial, favoreciendo algunos compartimientos mientras que pone a los otros en desventaja.

Se deberá observar que en una modalidad alternativa los compartimientos se pueden formar sin las aristas que sobresalen desde una superficie interna del núcleo, sino por una forma interna específica del núcleo. Por ejemplo, un núcleo con un perfil de sección transversal triangular o rectangular puede tener compartimientos en las esquinas del perfil, mientras que las aberturas de flujo de salida se pueden colocar en estas esquinas también (en las intersecciones de las caras o lados) , espaciadas a lo largo de la longitud del núcleo.

Para una mayor claridad de la configuración de la Figura 2 y Figura 3, la Figura 5A ilustra una vista de planta de una superficie interna abierta 226 del núcleo representado 212.

Las aristas 230 y los compartimientos 228 se extienden claramente en paralelo, y de manera recta en la dirección axial 218. Cada compartimiento 228 se acondiciona además con precisamente una abertura de flujo de salida 240, y las aberturas de flujo de salida se disponen axialmente equidistantemente, cubriendo la longitud axial completa del núcleo 212. La Figura 5B y Figura 5C además muestran dos vistas de planta de superficies interiores abiertas de núcleos alternativos que pueden corresponder con los perfiles de núcleo de sección transversal mostrados en la Figura 4B y Figura 4C respectivamente. La Figura 4B ilustra particularmente la orientación de dos aristas 230 y dos compartimientos 228 que se extiendan a lo largo del eje longitudinal 218 en una manera que se tuerce en espiral. La Figura 5C ilustra un arreglo de aberturas de flujo de salida 240 que efectúa un perfil de humedad cargado centralmente, no uniforme (en este caso, un perfil de humedad en donde el cepillo 210 tiene una máxima humedad cerca de su centro axial, y en donde los grados de humedad caen hacia los lados 214, 216 del núcleo de cepillo).

Aun cuando las tres modalidades mostradas en la Figura 4 y Figura 5 todas tienen compartimientos idénticos 228, esto no es necesariamente cierto. De hecho, compartimientos dimensionados o formados de manera diferente se pueden utilizar sin problemas, por ejemplo para efectuar un perfil de humedad no uniforme. Por ejemplo, el núcleo 212 mostrado esquemáticamente en la Figura 4A y Figura 5A comprende ocho compartimientos 228, la totalidad de los cuales se extienden a través de un arco radial de 45 grados. Dando una velocidad rotatoria constante y un índice de inyección de fluido constante durante la operación, cada compartimiento 228 recolectará la misma cantidad de fluido. Sin embargo, si una arista 230a y una abertura de flujo de salida 240a fueran retirados, sería creado un compartimiento 228 que tiene una abertura 240b de flujo de salida y que se extiende a través de un arco radial de 90 grados. Este compartimiento colectaría aproximadamente dos veces la cantidad de fluido recolectado por los otros compartimientos, en tanto, esta cantidad doble de fluido todavía sería drenada con una sola abertura de flujo de salida 240. Se debe comprender que las modalidades mostradas en la Figura 4 y Figura 5 son ejemplares, y que las personas experimentadas en la técnica pueden realizar una variedad de modificaciones para crear un núcleo de cepillo 212 que se ajuste a una aplicación en particular. Los parámetros que pueden ser cambiados son, por ejemplo, el perfil de sección transversal del núcleo 212, incluyendo el perfil de las aristas 230, el número de aberturas de flujo de salida 240 por compartimiento 228 y sus posiciones relativas, y la forma geométrica de los compartimientos 228.

Con referencia nuevamente ahora hacia la Figura 2 y Figura 3. Una superficie exterior 232 del núcleo 212 se equipa con un material de cepillo 234. En la modalidad mostrada, el material de cepillo 234 comprende filamentos de microfibra suave, los cuales se acondicionan sobre un soporte de forro permeable a líquido 236 por medio del cual se acopla el material de cepillo 234, por ejemplo pegado, a la superficie exterior 232 del núcleo 212. En general, cualquier tipo de material de cepillo 234 puede ser utilizado, aunque el material preferiblemente debe satisfacer los requerimientos mínimos con respecto a la resistencia al desgaste y desempeño de limpieza. Además, el material de cepillo puede preferiblemente ser suave, de manera que los cepillos tengan la capacidad de adaptarse a las superficies irregulares, por ejemplo superficies que tienen costuras con niveles profundos o grietas pequeñas.

El inyector de fluido 250 puede ser insertado parcialmente dentro del núcleo 212 a través de una abertura 238 en la primera pared extrema 214 del núcleo 212. El inyector de fluido 250 puede comprender una pieza de tubería, una primera parte 252 de la cual se puede extender a lo largo del eje longitudinal 218 del núcleo 212, mientras que una segunda parte 254 puede extenderse en una dirección no paralela al eje 218, por ejemplo en una dirección que tiene un componente predominante en una dirección radial con respecto a ese eje. La segunda parte 254 puede comprender un orificio 256 a través del cual se pueda inyectar fluido dentro del núcleo hueco 212, por ejemplo en la forma de un haz de chorro de fluido desde el orificio 256 en una dirección que tiene un componente predominante en una dirección radial con respecto al eje 218. En la modalidad de la Figura 2 y Figura 3, la segunda parte 254 del inyector de fluido 250 por consiguiente se extiende en una dirección substancialmente perpendicular a la superficie interna 226 del núcleo 212. Una ventaja de un haz de fluido que tiene un componente predominantemente en una dirección radial con respecto al eje 218 es que éste puede ser cortado en piezas y ser distribuido sobre los diferentes compartimientos fácilmente y en una manera bastante controlada, sin una salpicadura irregular apreciable. Esto puede ser de relevancia particular en modalidades/situaciones en donde el núcleo 212 no posee una simetría rotatoria de n-dobleces, en donde el núcleo tiene una configuración particular de una inyección bien, dirigida (por ejemplo ver Figura 6, que se discutirá adelante) , en donde la velocidad de rotación es relativamente baja y/o en donde el índice de suministro de fluido es relativamente grande (por ejemplo ver abajo la discusión de la Figura 7) . En otras modalidades/circunstancias la orientación del haz de fluido, en este caso su ángulo en relación con el núcleo 212, puede no ser muy relevante. En operación, por ejemplo, el núcleo 212 se puede rotar a altas velocidades mientras que el inyector 250 permanece preferiblemente constante. Si la formación de compartimientos de la superficie interna 226 es simétrica rotatoriamente de manera que todas las aristas 230 y compartimientos 228 sean idénticos, los compartimientos recolectarán un igual suministro de fluido independientemente del ángulo en el cual el inyector de fluido 250 inyecte fluido dentro del núcleo 212.

El inyector de fluido 250 puede inyectar un fluido, por ejemplo una solución de limpieza, bajo la forma de un chorro de fluido. Para proveer un chorro de fluido, el inyector fluido 250 se puede acoplar a un depósito de fluido, posiblemente a través de la intermediación de una bomba para controlar la presión y/o el caudal de flujo en el cual se suministra el fluido. Las personas experimentadas en la técnica apreciarán que también es posible inyectar un gas dentro del núcleo hueco 212. La solución de la limpieza ya mencionada puede, por ejemplo ser calentada y vaporizada corriente arriba del orificio 256. Una vez inyectado, el vapor llenará el núcleo hueco 212 y se condensará sobre la superficie interna relativamente fría 226 del mismo, alimentando los compartimientos 228. Deberá ser mencionado que la vaporización no es necesaria, ni utilizada para alcanzar el perfil de humedad deseado del cepillo; es simplemente una opción que permite la fuente de fluido en temperaturas altas, con la cual la limpieza puede ser más eficaz. El inyector de fluido 250 puede ser un inyector de fluido de varios canales, que permite que diferentes fluidos sean inyectados en el núcleo, simultáneamente o consecutivamente. Tal inyector de fluido, por ejemplo, permitiría la> humectación del cepillo con un fluido de composición variable.

Aun cuando el caudal de flujo, en el cual el fluido se suministra en el núcleo 212 es preferiblemente aproximadamente constante, se observa que las fluctuaciones en el caudal de flujo que persisten por al menos una rotación del núcleo tendrán un efecto mínimo en el perfil de humectación del cepillo 210. Esto es porque todos los compartimientos 228 se afectan de forma proporcional aproximada. Y puesto que el núcleo 212 se rota preferiblemente en una velocidad, en este caso a 2500 rpm o superior, de modo que una sola rotación no toma más de 2.4 ms, la influencia de las variaciones del caudal de flujo en el perfil de humectación puede ser generalmente dejada sin cuidado. Por supuesto, el grado absoluto de humectación del cepillo sería afectado por fluctuaciones del caudal de flujo.

El mecanismo de accionamiento 260 puede comprender un motor, por ejemplo un motor eléctrico 262. Se entiende que un mecanismo de accionamiento puede accionar un solo cepillo (de acuerdo a lo mostrado en la Figura 3) o más de un cepillo, por ejemplo, a través de la intermediación de una transmisión de ramificación, si se desea, así. Generalmente, no es necesario que para cada cepillo de un montaje de cepillo tenga su propio mecanismo de accionamiento especializado, aunque en algunas modalidades puede ser favorable, siempre que se permita el control independiente de los diferentes cepillos. Un eje de accionamiento 264 del motor eléctrico 262 se puede conectar con la segunda pared extrema 216 del núcleo, de manera que un movimiento rotatorio del eje de accionamiento 264 sea transferido hacia el cepillo 210. El mecanismo de accionamiento 260 puede tener la capacidad de accionar el cepillo 120 a velocidades rotatorias de por lo menos de 2500 revoluciones por minuto (rpm) , preferiblemente por lo menos 5000 rpm, y más preferiblemente por lo menos 7000 rpm. Cuanto mayor es la velocidad rotatoria en la cual el cepillo 210 se acciona, mayor es la fuerza centrífuga experimentada por el fluido que reside en los compartimientos 228 en la superficie interna 226 del núcleo de cepillo 212. Como la fuerza centrífuga es la fuerza de accionamiento detrás del drenaje de los compartimientos 228, una mayor velocidad rotatoria corresponde a una mayor capacidad de drenar los compartimientos hasta la última gota, y así para una mayor capacidad de distribuir cantidades muy bajas de fluido. Debe ser enfatizado, sin embargo, que la fuerza centrífuga está presente a cualquier (solamente cero) velocidad rotatoria, de manera que un mecanismo de accionamiento solamente que es capaz de rotar un cepillo a velocidades rotatorias relativamente bajas puede ser suficiente para practicar la invención.

Obviamente, la fuerza centrífuga experimentada por el fluido que reside sobre la superficie interna 226 del núcleo de cepillo 212 es también dependiente del radio interno del núcleo. Dada una cierta velocidad angular, entre más grande sea el radio interno del núcleo 212, mayor es la fuerza experimentada. Por ejemplo, un núcleo de cepillo 212 puede tener un diámetro interno de 20 milímetros. Si éste se rota a 8000 rpm, el líquido que reside sobre la superficie interior del núcleo experimentará una aceleración hacia fuera de aproximadamente 14037 ms"2, que corresponde a 1431 veces la aceleración de la gravedad. El Líquido que reside sobre la superficie interna 226 de un núcleo de cepillo 212 que tiene un diámetro interno de 40 mm experimentaría el doble de esa aceleración, y con ello, el doble de fuerza centrífuga.

Ahora que el montaje de cepillo ejemplar 200 mostrado en la Figura 2 y Figura 3 se ha descrito con detalle, su operación será dilucidada. Asumiendo que un chorro continuo de solución de limpieza sale del orificio 256 del inyector de fluido 250, y que el cepillo 210 está siendo rotado a una velocidad de varios miles de revoluciones por minuto. La rotación del núcleo 212 provoca que los compartimientos 228 pasen por el orificio 256 sucesivamente. Durante el intervalo de tiempo en que un compartimiento 228 está situado debajo del orificio 256, la solución de limpieza es inyectada dentro del compartimiento. Aun cuando un compartimiento 228 recibe la solución de limpieza cerca de la primera pared extrema 214 (debido a la ubicación y orientación del inyector de fluido 250) , es casi esparcida inmediatamente hacia fuera a través de la superficie interna 226 del compartimiento 228 como resultado de la fuerza centrífuga. La fuerza centrífuga asociada con el movimiento rotatorio de alta velocidad del núcleo 212 puede fácilmente ascender a cientos de veces la fuerza de gravedad. Esto no sólo asegura que el nivel de fluido en cada compartimiento 228 sea igualado rápidamente, sino también que el fluido sea drenado rápidamente del compartimiento a través de una o más aberturas de flujo de salida 240. De esa manera, el líquido se conduce desde los compartimientos 228, a través de las aberturas de flujo de salida 240, dentro del forro soporte permeable 236 acondicionado en la superficie exterior 232 del núcleo 212. Desde éste avanza a través del material de cepillo 234 que entra en contacto con la superficie o piso que será limpiada.

Preferiblemente, el montaje de cepillo 200 se dimensiona de manera que el drenaje de un compartimiento 228 ocurra dentro de una rotación del núcleo 212, o por lo menos de manera que el establecimiento de una situación de equilibrio, en donde se asegura el índice de flujo de salida de fluido a través de las aberturas de salida 240 corresponde con el índice de inyección de fluido por el inyector 250. De hecho, si éste no fuera el caso, los compartimientos 228 eventualmente se llenarían ascendentemente y se desbordarían. Un dimensionamiento apropiado sugiere en particular que las aberturas de salida 240 no supongan una restricción para el flujo de salida del líquido. Es decir, sus dimensiones/diámetros preferiblemente no proporcionan ninguna función de dosificación. La dosificación se puede cuidar mediante el rol combinado de inyección de fluido y configuración de compartimiento. El caudal de flujo en el cual el inyector de fluido 250 suministra, puede determinar la cantidad absoluta de fluido distribuido por el cepillo 210 por unidad de tiempo, mientras que la configuración de compartimiento puede determinarse para que comparta la cantidad de fluido que será descarga en el material de cepillo 234, para obtener el perfil de humedad deseado del cepillo. Convenientemente, el uso de aberturas de flujo de salida relativamente grandes 240 también disminuye el riesgo de congestión del mismo, y de esa manera se incrementa la conflabilidad del montaje de cepillo 200.

Las modalidades descritas anteriormente del montaje de cepillo 200 se configuran para humectar un cepillo de acuerdo con un cierto perfil que se basa en un solo fluido, no obstante, una composición posiblemente es variable. Sin embargo, una modalidad de montaje de cepillo se puede utilizar para efectuar un perfil de humectación también con base en múltiples fluidos. Como ejemplo, la Figura 6 muestra una vista de planta de una superficie interior abierta de un núcleo que comprende ocho compartimientos en forma de "L" substancialmente idénticos, 248a-248a' ' ' , 248b-248b' ' ' . Los compartimientos 248a-248a' ' ' comparten una zona lateral 250a (con trama para mayor claridad) que se extiende a través de un ángulo de 360 grados. De igual forma, los compartimientos 248b-248b' ' ' comparten una zona lateral 250b (con trama para mayor claridad) que también se extiende a través de un ángulo de 360 grados. Cada uno de los compartimientos 248a-248a' ' ' , 248b-248b' ' ' , etc. se acondiciona con una abertura de flujo de salida 240. Deberá ser claro que cuando un montaje de cepillo es montado con dos inyectores de fluido, uno de los cuales es dirigido hacia un primer líquido en la zona 250a mientras que otros están dirigidos a un segundo líquido en la zona 250b, puede ser creado un perfil de humedad basado en dos líquidos diferentes.

De acuerdo a lo descrito anteriormente, la rotación de alta velocidad del cepillo y las aristas substancialmente idénticas que colindan son los compartimientos sobre la superficie interna del núcleo, aseguran casi automáticamente una distribución previsible del fluido inyectado sobre los diferentes compartimientos. Sin embargo, para mantener esta capacidad de predicción en velocidades rotatorias relativamente bajas una modalidad del montaje de cepillo puede tener que- cumplir ciertas condiciones. Tal modalidad ahora será descrita con referencia a la Figura 7.

La Figura 7 muestra un perfil de sección transversal de un núcleo 212, ensamblado con un número de aristas en forma de aleta de tiburón 230. También se muestra una parte extrema 254 de un inyector de fluido, inyectando un haz de fluido 258 dentro del núcleo 212. En la modalidad de la Figura 7, las aristas 230 no sólo funcionan para limitar los compartimientos 228, sino también para cortar de manera controlable el haz de fluido 258, inyectado en el núcleo 212 por una parte extrema 254 de un inyector fluido, en piezas bien definidas. Una pieza cortada de haz de fluido 258 se recibe posteriormente en el compartimiento 228 que precede a la arista respectiva 230. Idealmente, el haz 258 se corta en piezas sin generar salpicaduras o gotitas de fluido que broten lejos en diferentes direcciones, no controladas. Las salpicaduras pueden provocar efectos de interrupción, tales como una obstrucción del haz de fluido inyectado 258.

Se ha observado que el corte del haz de fluido 258 ocurre cuidadosamente sin formar salpicaduras o gotas cuando las siguientes condiciones son cumplidas: (a) el vértice 242 de una arista 230 es la primera parte de la arista que intersectará el haz de fluido 258, y (b) la superficie lateral, de arrastre 244 de la arista 230 se extiende en un ángulo con respecto a la superficie interna 226 del núcleo 212, que al final del haz de fluido 258 pierde contacto con esta superficie 244 conforme la arista continúa su movimiento rotatorio. La condición anterior - la cual puede ser cumplida mediante la conformación apropiada de las aristas 230 y/o dirigir apropiadamente el haz de fluido 258 - asegura un corte limpio a través del haz de fluido. La última condición la cual puede ser cumplida apropiadamente mediante la selección del ángulo de la superficie lateral, de arrastre 244, la velocidad rotatoria del núcleo 212 y el índice de inyección de fluido - previene la acumulación de agua sobre la superficie lateral, de arrastre 244 de la arista 230 y la dispersión incontrolable del mismo. Juntas, las condiciones aseguran una descomposición controlada del haz de fluido 258, con ello prevenir irregularidades en el suministro de fluido en el núcleo 212, especialmente en velocidades rotatorias bajas y/o condiciones de suministro de agua relativamente grandes .

Mientras que la invención se ha ilustrado y descrito con detalle en las Figuras y descripción anterior, tal ilustración y descripción deben ser consideradas como ilustrativas o ejemplares y no restrictivas; la invención no se limita a las modalidades descritas. Las variaciones de las modalidades descritas se pueden comprender y efectuar por las personas experimentadas en la técnica en practicar la invención reivindicada, a partir del estudio de las Figuras, la descripción, y reivindicaciones anexas. En las reivindicaciones, las palabras "que comprende" no excluyen a otros elementos o pasos, y el artículo indeterminado "un" o "uno" no excluye una pluralidad. El simple hecho de que ciertas medidas son mencionadas en las reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no se pueda utilizar para tomar ventaja. Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no se debe interpretar como una limitación del alcance.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (11)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un montaje de cepillo apropiado para usarse en un dispositivo de limpieza de piso húmedo, que comprende: un cepillo que comprende un núcleo hueco, una superficie interna del núcleo que es dividido en compartimientos en un número de compartimientos alargados, una superficie externa del núcleo que es equipada con material de cepillo, y el núcleo que es perforado con un número de aberturas de flujo de salida; - un primer inyector de fluido para inyectar un fluido dentro del núcleo; y - un mecanismo de accionamiento configurado para rotar el cepillo alrededor de un eje longitudinal del núcleo, en donde durante la rotación del núcleo, el fluido inyectado es colectado por los compartimientos acondicionados en la superficie interna, y la fuerza centrífuga asociada con la rotación del núcleo drena el fluido de los compartimientos, a través de las aberturas de flujo de salida, dentro del material de cepillo caracterizado porque los compartimientos alargados se extienden a lo largo del eje longitudinal desde una primera pared extrema del núcleo hacia una segunda pared extrema del núcleo.

2. Un montaje de cepillo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el núcleo es substancialmente cilindrico o prismático.

3. Un montaje de cepillo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los compartimientos son por lo menos parcialmente definidos por aristas que sobresalen de la superficie interna del núcleo.

4. Un montaje de cepillo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque una arista tiene un vértice, en donde se forma la arista y/o en donde el haz de fluido se dirige de manera que - en operación - el vértice sea la primera parte de la arista que intersecte al haz de fluido .

5. Un montaje de cepillo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque una arista tiene una superficie lateral, de arrastre, en donde la superficie lateral, de arrastre se extiende en un ángulo con respecto a la superficie interna del núcleo, que - en operación - el extremo del haz de fluido pierde contacto con esta superficie conforme la arista continúa su movimiento rotatorio, cuya condición puede ser conseguida al seleccionar el ángulo de la superficie lateral, de arrastre, la velocidad rotatoria del núcleo y el índice de inyección de fluido.

6. Un montaje de cepillo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, caracterizado porque un perfil de sección transversal del núcleo posee una simetría rotatoria de n-veces con respecto al eje longitudinal del núcleo, n que denota el número de compartimientos .

7. Un montaje de cepillo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6, caracterizado porque cada compartimiento se asocia con por lo menos a una abertura de salida de flujo.

8. Un montaje de cepillo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, caracterizado porque el cepillo se puede accionar a una velocidad rotatoria de por lo menos 2500 revoluciones por minuto (rpm) , mediante lo cual la influencia de las variaciones de caudal de flujo en el perfil de humectación no es de cuidado.

9. Un montaje de cepillo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, caracterizado porque cada uno de los compartimientos se extienden a lo largo del eje longitudinal desde una primera pared extrema del núcleo hacia una segunda pared extrema del núcleo.

10. Un montaje de cepillo apropiado para usarse en un dispositivo de limpieza de piso húmedo, caracterizado porque comprende : un cepillo que comprende un núcleo hueco, una superficie interna del núcleo que es dividida en compartimientos en un número de compartimientos alargados, una superficie externa del núcleo que es equipada con un material de cepillo, y el núcleo es perforado con un número de aberturas de flujo de salida; - un primer inyector de fluido para inyectar un fluido dentro del núcleo; y - un mecanismo de accionamiento configurado para rotar el cepillo alrededor de un eje longitudinal del núcleo, en donde, durante la rotación del núcleo, el fluido inyectado es colectado por los compartimientos acondicionados sobre la superficie interna, y la fuerza centrífuga asociada con la rotación del núcleo drena el fluido de los compartimientos, a través de las aberturas de flujo de salida, dentro del material de cepillo, en donde el primer inyector de fluido y un segundo inyector fluido del montaje de cepillo son cada uno asociados exclusivamente con uno o más compartimientos, en donde los compartimientos asociados con el primer inyector de fluido comparten una zona lateral, en donde los compartimientos asociados con el segundo inyector de fluido comparten una zona lateral adicional, en donde los compartimientos alargados se extienden a lo largo del eje longitudinal entre las zonas laterales.

11. Un dispositivo de limpieza de piso húmedo, caracterizado porque comprende un montaje de cepillo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10.