專利名稱：具有一次性/可更換刷頭的清潔刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于清潔的刷子，其特別適于用作馬桶刷。
背景技術(shù)：
馬桶刷通常用于圍繞抽水馬桶旋動(dòng)清潔用化學(xué)制品，然后使用那些化學(xué)制品或清水擦洗便盆的側(cè)壁，以便協(xié)助去除便盆側(cè)壁上的污漬。通常這些刷子都帶有永久固定在刷子手柄上的刷毛。
雖然這些刷子確實(shí)能夠幫助清潔馬桶，但是關(guān)于其在兩次使用之間的存放存在著問(wèn)題。在使用過(guò)這種刷子之后，消費(fèi)者通常會(huì)通過(guò)在便盆的水中打旋來(lái)試圖清洗刷子。在一些情況下，這種清洗步驟會(huì)通過(guò)多次沖洗而重復(fù)進(jìn)行。雖然這樣能夠沖洗掉多數(shù)的清潔劑、糞便、尿液和零散的紙片等馬桶中常見(jiàn)的物質(zhì)，但是即使在大量沖洗后通常刷子上仍然保留有一些污物。因此，在存放期間刷子可能會(huì)產(chǎn)生令人不舒服的氣味或外觀。
而且不論存放的刷子上面是否存有污物，在剛使用之后刷子都是濕淋淋的。所以消費(fèi)者會(huì)試圖在馬桶上方抖動(dòng)刷子以試圖去除大部分過(guò)多的水，然后迅速將刷子移開(kāi)并放置在儲(chǔ)存桶等裝置中。然而，在將濕的刷子從便盆上移動(dòng)到桶或類似儲(chǔ)存容器中時(shí)，仍然會(huì)導(dǎo)致部分液體滴落在地板上。無(wú)論如何，消費(fèi)者都需要獲取并找到放置該桶或儲(chǔ)存容器的儲(chǔ)存場(chǎng)所。
為了試圖克服這些問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計(jì)了多種設(shè)置有永久性刷柄、但具有一次性和可更換刷頭元件的裝置。參見(jiàn)如美國(guó)專利第4,031,673，5,471,697，4,987,634和6,094,771號(hào)。同時(shí)參見(jiàn)PCT申請(qǐng)WO 01/15587號(hào)。
一些這種類型的裝置將一次性刷頭設(shè)計(jì)成小的可生物降解的刷頭，在使用后可以通過(guò)馬桶沖走。一些裝置還使用清潔合劑浸透可更換刷頭，從而省去另外添加清潔劑的需要。
然而，一些這種類型的裝置依靠相對(duì)較弱的摩擦固定將可更換刷頭連接到棒或手柄上。因而在使用中(例如在用力刷洗頑固污漬時(shí))，在清潔工作尚未完成之前，刷頭就可能會(huì)意外地和過(guò)早地脫落。
而且，某些類型的這種刷頭會(huì)導(dǎo)致敏感型馬桶產(chǎn)生阻塞的問(wèn)題，或不適用于敏感的化糞系統(tǒng)。這可能是由于刷頭的尺寸，或者是由于例如帶子等用以將刷頭部件固定在一起的附加結(jié)構(gòu)所造成的。
為了試圖避免這一問(wèn)題，一些裝置的刷頭由極易水降解的材料制成。遺憾地是因?yàn)檫@種材料是特別容易水降解的，所以有時(shí)在清潔過(guò)程完成之前刷頭就已開(kāi)始分解了，特別是在試圖用力刷洗時(shí)。例如，Hygenihouse刷頭是如此可降解的，以至于其使用說(shuō)明提示需要首先清潔便盆的水面之上的部分，并指出如果使用者首先清洗便盆的水位線之下的部分，那么在刷洗水位線以上的工作完成前刷頭就可能會(huì)分解。
現(xiàn)有技術(shù)的另一缺陷在于多數(shù)這種類型的裝置都依賴于相對(duì)較長(zhǎng)的手柄(以便提供與常規(guī)的馬桶刷尺寸相當(dāng)?shù)乃⒆?。這需要占據(jù)相當(dāng)大的空間，因此致使這種裝置不太受一些零售商的歡迎，而且無(wú)論怎樣都增加了運(yùn)輸和包裝的成本。
還有其它這種類型的裝置，其依賴于相對(duì)于刷頭突出的連接機(jī)構(gòu)，致使其棒的保持部可能會(huì)接觸便盆。這樣就產(chǎn)生了刮傷某些便盆表面的危險(xiǎn)。
一些現(xiàn)有技術(shù)中的可更換刷頭還存在其它問(wèn)題，其中包括依賴于非常小的刷頭(因此增加了清潔便盆所需的時(shí)間)，或者依賴于難以足夠快速地潤(rùn)濕的結(jié)構(gòu)(因此增加了分配所浸潤(rùn)的化學(xué)制劑所需的時(shí)間)。
還有其它一些裝置，不能有效地利用自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。其成本使得這些裝置在市場(chǎng)中不具有競(jìng)爭(zhēng)力。
如此可見(jiàn)，仍然存在對(duì)具有可更換的、一次性刷頭的類型的改進(jìn)式馬桶刷的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方面提供了一種適于由清潔裝置(例如馬桶刷)夾持的刷頭。該刷頭具有多層水降解材料，其彼此疊置從而形成這種材料層的疊層。
在本發(fā)明中“可水降解”意指，根據(jù)住宅管道系統(tǒng)中通常的機(jī)械作用的程度，材料在結(jié)構(gòu)上趨向于在少于一個(gè)月內(nèi)，優(yōu)選地在少于一天內(nèi)，更優(yōu)選地在少于半小時(shí)內(nèi)在水中分解成碎片(優(yōu)選地為大量的小碎片)?！翱伤到狻辈⒉灰馕吨仨氁笈c結(jié)構(gòu)降解性相區(qū)別的、任何特殊程度的生物降解性，盡管由于多種原因生物降解性也是特別優(yōu)選的。
雖然已開(kāi)發(fā)出用作衛(wèi)生紙的多種纖維素材料，并且衛(wèi)生紙是可水降解的，但是疊層的傳統(tǒng)衛(wèi)生紙對(duì)于刷頭來(lái)說(shuō)并不是最理想的，因?yàn)楫?dāng)用于在水環(huán)境中擦洗便盆表面時(shí)刷頭會(huì)比預(yù)期更快地降解。因此，優(yōu)選地使用由水刺法處理的纖維素纖維混合制成的非織造纖維網(wǎng)。參見(jiàn)美國(guó)專利4,755,421中所公開(kāi)的這種水刺法處理的材料。
最優(yōu)選地是使用至少70％紙漿纖維與其它可選纖維經(jīng)水刺處理而成的非纖維網(wǎng)。適合的材料可選自Ahlstrom公司的商品Hydraspun 784Flushable Wipes，Hydraspun 8553 Flushable Wipes，Hydraspun 1280Flushable Wipes，以及Hydraspun 1280 Flushable Wipes Apertured Grade。最后一種材料是比其它三種材料更具磨蝕性的材料。在一種形式中，從具有大約500微米的干厚度的材料開(kāi)始，通過(guò)形成該材料的雙層結(jié)構(gòu)，最終可獲得大約1000微米的厚度。
本發(fā)明的一些刷頭由本身已反復(fù)折疊成褶狀的單片水降解材料制成。這是一種形式的材料“疊層”。
另一種方法是選取該材料的一些小段，將其折疊一次，然后將折疊后的小段堆疊成疊層。每種方法都會(huì)產(chǎn)生堆疊的刷頭，其所具有的疊層中的至少兩層由本身已折疊的單片可水降解的材料構(gòu)成。
無(wú)論如何，在此疊層中優(yōu)選地具有四至四十層的這種材料。使用少于四層的材料將產(chǎn)生小刷頭，其需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)清潔通常的抽水馬桶。使用超過(guò)四十層的材料則會(huì)增加生產(chǎn)成本并且(取決于這些層的厚度)可能增加馬桶或化糞系統(tǒng)的堵塞頻率。
為了達(dá)到特定層的厚度的任何預(yù)期水平，可以從已經(jīng)具有該厚度的一片開(kāi)始，或者選取厚度較小的多片(通過(guò)擠壓)來(lái)產(chǎn)生具有多片的層。
為了使刷頭更易于操作、夾緊和拆除，優(yōu)選地將刷頭上與刷毛相對(duì)反的端部的各層接合在一起。實(shí)現(xiàn)這種接合的一種方式是通過(guò)用于將多層紙巾接合在一起的典型的一類壓力接合(也公知為機(jī)械絎縫)。這種方式具有可避免粘合、裝定或者縫合等步驟的優(yōu)點(diǎn)。然而需要小心控制接合壓力以便使這些層在沖洗或者化糞條件下能夠迅速分離。
一種可選的方法是在靠近與刷毛相反的疊層端部的刷頭上使用可水溶解的連接裝置。該連接裝置可以是例如粘合劑H9397(由BostikFindley銷售的熱熔性粘合劑)等的水溶性粘合劑。該連接裝置也可以是由例如聚乙烯醇等材料制成的可水溶解的線或釘。
在為此目的而選用粘合劑時(shí)，粘合劑在變干之后還會(huì)有些發(fā)粘，因此優(yōu)選地還可以使用設(shè)置在刷頭的已涂有粘合劑的部分上的、單獨(dú)的可水溶解的蓋片。該蓋片可以由與疊層相同的材料制成，盡管優(yōu)選地其無(wú)需浸漬化學(xué)制劑。
另一技術(shù)是將蓋做成既可以起到蓋的作用又可以涂布粘合劑的粘合劑型標(biāo)簽。此方法將省去涂布粘合劑的單獨(dú)步驟，并且能夠確保任何粘合劑都可以由蓋覆蓋。
無(wú)論采用什么技術(shù)將與刷毛相反的刷頭端部的疊層接合在一起，都希望將刷頭端壓縮成使得刷毛端在靜止時(shí)會(huì)比相反端厚50％至200％。在此情況下，在擦洗操作期間當(dāng)推壓在便盆側(cè)壁上時(shí)，刷毛端將傾向于展開(kāi)適當(dāng)?shù)牧俊?br> 被接合部?jī)?yōu)選地構(gòu)成不超過(guò)刷頭軸向長(zhǎng)度的三分之一，這樣就允許三分之二或更大的長(zhǎng)度用于刷毛和對(duì)其伸展支撐。
本發(fā)明還提供了另一種形式的適于由馬桶刷手柄夾持的馬桶刷頭。該刷頭由可攪拌降解的材料制成，盡管如此，當(dāng)在水下擦洗抽水馬桶內(nèi)壁表面時(shí)仍然能夠基本上維持其結(jié)構(gòu)完整性達(dá)至少一分鐘。按照美國(guó)專利4,117,187中的分解測(cè)量協(xié)議，“可攪拌降解”意指從攪拌開(kāi)始到刷頭碎裂成直徑都小于2.54cm的碎片所測(cè)量的刷頭的分解時(shí)間小于三十分鐘。
在特別優(yōu)選的方式中，刷頭至少部分浸漬有例如表面活性劑等清潔用化學(xué)制劑。該化學(xué)制劑可以是一種或多種公知的對(duì)于抽水馬桶有效的表面活性劑或者其它清潔劑的混合物(例如最優(yōu)選地為陰離子和非離子的結(jié)合，但也可以是陽(yáng)離子或者兩性離子)。該化學(xué)組合物還可包括芳香劑、染料(例如將刷頭本身染色或者將馬桶水變成期望的顏色如藍(lán)色等)、防腐劑、漂白劑和/或抽水馬桶清潔劑中常用的其它添加劑(例如磨蝕劑)。
最優(yōu)選地，任何這種浸漬化學(xué)制劑都僅具有很低百分比的水，或者不含水。例如，如所采用的，該化學(xué)組合物可以具有少于50％(或更優(yōu)選地少于30％)的水。通過(guò)在清潔化學(xué)制劑中使用較低用量的(或者不使用)水，可以防止在儲(chǔ)存期間清潔劑從內(nèi)層移動(dòng)到外層，而且可以保護(hù)刷子結(jié)構(gòu)的完整性。
當(dāng)采用此化學(xué)組合物時(shí)，優(yōu)選地只浸漬內(nèi)層而不浸漬外層。這樣就可以使用刷子的外側(cè)擦洗馬桶外側(cè)和頂部邊緣而無(wú)需沖洗它們。這也使得在更換刷頭期間手動(dòng)操作刷頭時(shí)，消費(fèi)者接觸清潔化學(xué)制劑的可能性更小。這樣也便于包裝、夾緊和/或松開(kāi)。
在一個(gè)實(shí)施方面中，將清潔化學(xué)制劑僅置于內(nèi)層的中央部分，并使得在儲(chǔ)存期間其不會(huì)移動(dòng)到該層的邊緣。這具有附加的優(yōu)點(diǎn)，即刷頭的整個(gè)外部因而可不帶有化學(xué)制劑，從而使消費(fèi)者可以接觸刷頭的六個(gè)(或至少五個(gè))外側(cè)表面而不會(huì)接觸到化學(xué)制劑。
還應(yīng)理解的是某些層可以浸漬有一種化學(xué)制劑(例如染料)，而其它層浸漬有另一種化學(xué)制劑(例如漂白劑)，通常這兩種化學(xué)制劑在長(zhǎng)期儲(chǔ)存期間在某種程度上不相容。使用低用量的水或者不使用水也可便于此實(shí)現(xiàn)。
此外，通過(guò)在化學(xué)制劑中包含極少量的水或不包含水，層可以浸漬有一種化學(xué)配方(例如重碳酸鹽和表面活性劑)，而另一些層可以浸漬另一種化學(xué)配方(例如檸檬酸和表面活性劑)，從而使這些化學(xué)制劑可在抽水馬桶中發(fā)生反應(yīng)(例如產(chǎn)生泡沫)。
在其它優(yōu)選方式中，許多層形成有鄰近刷頭相反端的刷毛部。這可通過(guò)使用自動(dòng)設(shè)備、以平行切割從一端切開(kāi)疊層的大約一半，從而在所有層中同時(shí)產(chǎn)生刷頭部而實(shí)現(xiàn)。每片刷毛可以是單層的，或者更優(yōu)選地為環(huán)形的雙層結(jié)構(gòu)。
當(dāng)使用優(yōu)選的無(wú)紡材料時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)使刷毛的切口平行于材料的橫向(cross machine direction)，可便于進(jìn)行自動(dòng)加工。然而，切割的確切方向并不是關(guān)鍵的。
在其它優(yōu)選方式中，希望提供在夾爪和刷頭之間相互配合的某種形式的凹槽和突起。最優(yōu)選的方式是夾爪上的突起與刷頭上或刷頭內(nèi)形成的凹槽相互配合。
這種方式的一個(gè)實(shí)例是在刷頭的束縛端設(shè)置的軸向槽口，例如沿軸向從刷頭的外部朝向刷頭的刷毛部逐漸變窄的槽口?？梢栽诖怂㈩^所使用的棒上設(shè)置相應(yīng)的舌片以使刷頭適于沿著夾持爪橫向?qū)χ??？蛇x的結(jié)構(gòu)可以是穿過(guò)刷子的通孔，以及從夾爪伸出的具有互補(bǔ)橫截面的相應(yīng)的樁形突起。
在使用前，可以將多個(gè)刷頭一起存放在袋子或其它容器中?？蛇x地，可以將單個(gè)刷頭儲(chǔ)存在不容納任何其它刷頭的袋中。該袋部件可以具有沿其中部的橫向撕裂線，以便可去除位于刷毛以上的袋的部分而保留圍繞刷毛部的其它部分。這樣為消費(fèi)者提供了一種無(wú)需接觸刷頭而能夠處理刷頭的方法。
本發(fā)明的另一種方式提供了一種用于夾持刷頭的棒。該棒具有手柄部，該手柄部具有內(nèi)部軸向腔體、與腔體相互連通的下開(kāi)口、和位于下開(kāi)口上方的與腔體相連通的徑向開(kāi)口。存在有驅(qū)動(dòng)器，其具有貫穿徑向開(kāi)口的突起、與安裝在手柄腔體內(nèi)的突起相連接的連桿、和連接到從手柄下開(kāi)口伸出的連桿上的夾爪。
將棒構(gòu)造并設(shè)置成使得，突起的第一運(yùn)動(dòng)(例如軸向向下)將使夾爪移動(dòng)到適于釋放刷頭的第一位置上，而突起的第二運(yùn)動(dòng)(例如軸向向上)將使夾爪移動(dòng)到適于夾緊刷頭的第二位置上。在優(yōu)選方式中，手柄具有徑向伸入腔體內(nèi)的齒，而連桿具有徑向向外伸出的齒。
優(yōu)選地，當(dāng)夾爪夾緊在刷頭上時(shí)，其將占據(jù)刷頭橫向表面的小于三分之一。盡管覆蓋的面積能夠更大，但那將會(huì)減小刷毛部的有效面積。
手柄齒和連桿齒可以相互配合，以防止二者之間的至少一種形式的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)(沒(méi)有在先的突起的徑向運(yùn)動(dòng))。在這一點(diǎn)上，手柄齒和連桿齒可以是傾斜的，使得與彼此之間沿第二方向的相對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)相比，它們可更容易地防止彼此之間沿與第二方向相反的第一方向的相對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)。
可沿著連桿設(shè)置彈簧以便沿徑向向外推壓突起，連桿具有帶有十字形橫截面外形的部分。在夾爪上還可設(shè)有至少一個(gè)外接觸耳部件，并且突起、連桿和夾爪可全部由一整片塑料材料制成。
在本發(fā)明的其它實(shí)施方面中，棒可以連接到單獨(dú)形成的延伸部上，該延伸部具有懸掛孔。
在本發(fā)明的又一實(shí)施方面中，提供了一種馬桶刷，其具有與下夾爪相連接的手柄和適于夾持在夾爪中的刷頭。該刷頭具有多層水降解材料，其彼此疊置以形成這些層的疊層。
在這一變型的優(yōu)選方式中，可以通過(guò)移動(dòng)徑向延伸的突起而打開(kāi)和關(guān)閉夾爪，其中該突起設(shè)置在手柄上遠(yuǎn)離刷頭的位置上?！斑h(yuǎn)離”這個(gè)術(shù)語(yǔ)意味著超過(guò)手柄長(zhǎng)度的20％。
可選地，可以通過(guò)移動(dòng)鄰近刷頭位置設(shè)置的控制桿而打開(kāi)和關(guān)閉夾爪。
從以上的描述和下面的公開(kāi)以及附圖中可以清楚，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)許多優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于各種實(shí)施方式這些優(yōu)點(diǎn)可以包括提供(a)一種刷頭，其在整個(gè)正常的刷洗期間會(huì)保持完整性并且一旦釋放在水中則易于降解；(b)一種刷頭，其制造成本低廉(例如可以使用自動(dòng)設(shè)備制造)；(c)一種刷頭，通過(guò)使用其上的多個(gè)分離的處理區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)清潔的最優(yōu)化；(d)一種刷頭，其具有大的表面接觸區(qū)域；(e)一種刷頭，其適于快速潤(rùn)濕；(f)一種刷頭，其可以在刷頭處于正常位置時(shí)使棒意外刮傷馬桶表面的趨勢(shì)最小化；(g)一種棒組件，其具有較少的組件，并可以易于理解的方式操作；(h)一種棒組件及相關(guān)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其可容易地釋放刷頭并隨后容易且穩(wěn)固地重新連接更換刷頭而無(wú)需消費(fèi)者接觸刷頭；(i)一種棒組件，其減少了由于刷頭的過(guò)早釋放而使刷頭從棒中意外脫落的可能性；(j)一種棒組件，其可由較短段裝配而成，使得在銷售中棒部件可運(yùn)輸和儲(chǔ)存在比裝配的刷子所需要的更小的包裝中；(k)一種棒組件及相關(guān)的刷頭，其確保刷頭恰當(dāng)?shù)貙?duì)中，并限制不恰當(dāng)?shù)乃㈩^與棒的使用；以及(l)一種清潔刷組件，消費(fèi)者會(huì)易于感覺(jué)到其足夠剛硬，可用于有力地刷洗抽水馬桶內(nèi)壁的側(cè)邊。
通過(guò)對(duì)下面公開(kāi)內(nèi)容的查閱，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)將會(huì)顯而易見(jiàn)。在描述中參照了構(gòu)成其一部分的附圖，其中以示例性而非限制性的方式示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。這些實(shí)施方式不代表本發(fā)明的全部范圍。因而應(yīng)該參照在此的權(quán)利要求來(lái)理解本發(fā)明的范圍。


圖1是根據(jù)本發(fā)明以馬桶刷形式的完全裝配的清潔刷的俯、前、右透視圖；圖2是從左側(cè)得到的清潔刷的分解透視圖；圖3是圖1中裝配的刷的左側(cè)視圖；圖4是沿圖1中的線4-4得到的橫剖視圖；圖5是圖4的部分放大圖，示出了處于夾緊位置的刷頭；圖6是與圖5類似的視圖，但其中驅(qū)動(dòng)器的移動(dòng)使得夾爪松開(kāi)從而允許釋放刷頭；圖7是由線7-7表示的圖5中的部分的進(jìn)一步的放大圖；圖8是與圖7類似的視圖，但示出了圖7中組件的突起部如何可以向下按壓，從而使本發(fā)明的連桿從其與手柄的互鎖連接中釋放；圖9是與圖8類似的視圖，但示出了一旦部件已經(jīng)到達(dá)圖8中的位置并且連接桿已經(jīng)進(jìn)一步移動(dòng)時(shí)，彈簧如何可將連桿保持在特定的軸向位置上；
圖10示出了兩片可吸附并可降解的材料如何可沿著裝配線進(jìn)給以便產(chǎn)生雙層片；圖11繪出了如何可將大片這樣的雙層片折疊成褶狀；圖12繪出了如何可切割圖11的結(jié)構(gòu)的端部以便產(chǎn)生刷毛；圖13繪出了如何可將噴嘴插入褶狀疊層之間以便注入清潔劑，以及如何可在刷頭的另一端上施加蓋片；圖14繪出了封裝本發(fā)明的刷頭的袋部件的俯、右透視圖；圖15與圖14類似，但是將袋部件的一部分拉開(kāi)；圖16與圖15類似，但示出了刷頭處于插入到本發(fā)明的夾爪中的過(guò)程中；圖17是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的下部的左側(cè)視圖；圖18是圖17中裝置部分的部分分段俯視圖；圖19是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的部分分解透視圖，其中在夾爪中設(shè)有舌片而在刷頭中設(shè)有相應(yīng)的接收槽；圖20是適于與圖19中的刷頭使用的夾爪和相應(yīng)的連桿部分的右側(cè)視圖；以及圖21是繪出圖19中的刷頭與圖19中的夾爪舌片如何互鎖連接的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種具有本質(zhì)上為永久部件(例如由一種或多種耐久性硬質(zhì)塑料制成)的棒/手柄的馬桶刷(或其它清潔刷)。這種馬桶刷還具有一次性和可更換的刷頭。在這一點(diǎn)上，在圖1-9所示的實(shí)施方式中，示出了一種具有一次性刷頭11和多部件棒/手柄(總體表示為12)的馬桶刷(總體表示為10)。
如從圖2和圖4中可最佳示出的，棒12可以由延伸部14和上、下蛤殼殼體部件15和16組裝而成。延伸部14優(yōu)選地為大部分中空以便減輕重量，并形成有孔17，用于在兩次使用之間將棒12(或者帶有連接于其上的尚未使用的刷頭11的棒12)懸掛(例如在釘子或鉤子上)。
在靠近延伸部14另一端的位置上設(shè)有徑向延伸孔19和20，適于接受殼體部件15和16上相應(yīng)的彈壓部件21和22。殼體部件15的一個(gè)表面上具有徑向狹槽24，并具有沿其另一表面的弓形內(nèi)部通道。殼體部件16具有沿其上表面的相應(yīng)的弓形內(nèi)部通道，其延伸到后部凹陷區(qū)域26。當(dāng)殼體部件15和16組裝在一起后，它們會(huì)形成有些類似于蛤殼形的具有中空內(nèi)腔的殼體，該中空內(nèi)腔與狹槽24和下端的出口25相連通。
在將殼體部件15和16組裝之前，將驅(qū)動(dòng)器(總體表示為29)設(shè)置在二者之間。如圖2中所示，驅(qū)動(dòng)器29具有徑向向外突起部34、下?lián)闲詮椈?5、一連串制動(dòng)齒36、桿37(其優(yōu)選地具有十字形橫截面以便減少重量和摩擦)，和具有一個(gè)或多個(gè)鄰接耳部件39的撓性?shī)A爪38。
突起34延伸穿過(guò)狹槽24，彈簧35于是鄰接殼體部件16。還可理解的是(例如圖5中所示)在殼體部件15的內(nèi)表面上形成有相應(yīng)的齒40。
一旦部件15和16將驅(qū)動(dòng)器29夾在中間之后，通過(guò)部件19、20、21和22之間的相互作用可將分組件彈壓配合在延伸部14中。這樣就形成了穩(wěn)固且剛硬的棒結(jié)構(gòu)。
當(dāng)突起34處于圖5中的位置時(shí)，齒36與齒40相互配合以便阻止連桿37的向下運(yùn)動(dòng)。在此位置上，上、下夾爪30已經(jīng)由開(kāi)口25牢固地推壓在本發(fā)明的刷子11的上部。如果需要，這些夾爪也可以設(shè)置齒(例如比較圖20中的夾爪)，雖然對(duì)于多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)這一點(diǎn)并不關(guān)鍵。
在此結(jié)構(gòu)中，夾爪牢固地夾持住刷頭11，并防止了控制桿37以可使得刷頭被釋放的方式意外地移動(dòng)。然而，當(dāng)消費(fèi)者徑向向內(nèi)推壓突起34(比較圖7和圖8)抵抗相反的彈簧壓力時(shí)，齒36和40會(huì)彼此分離(見(jiàn)圖8)以使消費(fèi)者隨后可軸向朝向手柄開(kāi)口容易地推動(dòng)突起34。隨后釋放突起可使齒如圖9中所示再次嚙合，從而將夾爪保持在圖6中的位置上。
驅(qū)動(dòng)器29優(yōu)選地由例如聚丙烯等的塑料模制而成，其保持位置偏移。夾爪可以模制成具有比圖6中所示開(kāi)口更大的靜止位置。當(dāng)夾爪被拉入棒口25中時(shí)，它們會(huì)趨于朝向彼此撓曲，如圖5中所示。然而如圖6中所示即使輕微地釋放棒的夾持力，夾爪也會(huì)撓曲張開(kāi)，從而釋放刷頭。
可以預(yù)期刷頭隨后將能夠輕易地從夾爪中脫落到抽水馬桶中以便沖掉。然而如果刷頭仍舊保持在原來(lái)位置上，則可輕輕抖動(dòng)刷頭以便將其除去。
當(dāng)需要再次閉合夾爪以便夾緊更換刷頭時(shí)，由于齒的特定斜度，簡(jiǎn)單地軸向移動(dòng)突起34(無(wú)需對(duì)其進(jìn)行任何擠壓)即可實(shí)現(xiàn)。因而，突起的單向移動(dòng)就足以抓牢新的刷頭，而釋放則需要雙向運(yùn)動(dòng)來(lái)產(chǎn)生。這樣有助于避免刷頭的意外釋放，同時(shí)使插入更換刷頭變得容易且直觀。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖10-13，本發(fā)明的另一實(shí)施方面在于刷頭的結(jié)構(gòu)。在刷頭的優(yōu)選方式中，雙層板的刷材料50由上述Hydraspun片材之一的兩個(gè)輥?zhàn)?1和52形成。
如圖11-13中所示，板可以褶狀方式折疊，其中將高濃縮清潔/芳香材料注入在多個(gè)內(nèi)之字形折返55和56之間，但優(yōu)選地不在外之字形折返53和54之間。
這種浸潤(rùn)清潔劑的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例包含大約63％的表面活性劑(大約15％的月桂酰胺DEA；大約28％的十二烷基硫酸鈉；大約20％的十二烷基苯磺酸鈉)，大約25％的水，大約10％的香料，和大約2％的各種其它成分，例如染料和防腐劑等。
一旦已經(jīng)形成緊密的褶狀結(jié)構(gòu)，則可如圖12中所示將形成的塊狀疊層長(zhǎng)度的大約一半切開(kāi)以便產(chǎn)生刷毛部60和夾緊/粘貼部61。然后可將部61壓力接合，或可選地使用水降解材料(未示出)縫合或釘合?？蛇x地，可以在該部分上涂布水溶性膠。無(wú)論如何，其目的在于防止部61在刷頭使用后被丟棄前散開(kāi)。
一些水溶性膠即使在“變干”或“固化”之后還會(huì)有些粘或膠粘，這對(duì)于可能觸碰該材料的消費(fèi)者會(huì)很重要，或者可能導(dǎo)致刷頭在需要釋放時(shí)仍舊粘在原來(lái)的位置上。因而，在圖13中示出了可以取用一短片與用于刷層相同的材料圍繞粘合端58形成三面的蓋56。
應(yīng)該理解的是形成的刷毛結(jié)構(gòu)會(huì)占據(jù)相當(dāng)大的空間，尤其是刷毛部在使用中有些散開(kāi)的時(shí)候。然而，每層都相當(dāng)?shù)恼?，因而整個(gè)裝置在沖洗之后會(huì)很容易分解，尤其是在疊層散開(kāi)之后。
同時(shí)應(yīng)該注意到在部件16的下部區(qū)域設(shè)置有徑向排水孔70(見(jiàn)圖4)。如果任何液體滲入到刷頭上面的棒腔中，其都將通過(guò)此排水孔迅速流出。
下面轉(zhuǎn)到圖14-16，儲(chǔ)存刷頭的一種方式是將每個(gè)刷頭包封在袋65中，袋65具有圍繞其橫向周邊的減弱的撕裂線66。當(dāng)沿著該線將袋分開(kāi)時(shí)可將部分67去除，消費(fèi)者則可將部分68留在刷頭上作為一種形式的臨時(shí)手柄，用以操作刷頭進(jìn)入夾爪30A中。
一旦夾爪30A已經(jīng)閉合在刷頭上時(shí)，即可去除剩余的袋部件68。這使得消費(fèi)者無(wú)需接觸到刷頭就能將其安裝。
無(wú)論以何種方式儲(chǔ)存更換的刷頭，構(gòu)思都是將刷頭放置在夾爪中并將其夾緊在恰當(dāng)位置上。這樣就產(chǎn)生了適于清潔常規(guī)馬桶和其它類似表面的馬桶刷。
應(yīng)該注意首先可由外層無(wú)清潔劑的表面61擦洗馬桶的外側(cè)。然后，可以通常的方式擦洗和清潔馬桶的內(nèi)部，只是清潔劑(至少在一定程度上)來(lái)源于刷頭本身。這還可以向水中散發(fā)色彩美觀的染料(例如藍(lán)色)或芳香氣味。
在從抽水馬桶內(nèi)部的側(cè)壁上去除絕大多數(shù)頑固水垢之后，可對(duì)馬桶進(jìn)行第一次沖洗。隨后可以通過(guò)進(jìn)一步的擦洗將剩余的頑固水垢刷除。然后，消費(fèi)者可以徑向向內(nèi)之后軸向推動(dòng)突起34以使夾爪張開(kāi)。這將會(huì)導(dǎo)致刷頭11被釋放。在此情況下，要么刷頭將容易地脫落到馬桶的水中，要么在將刷頭輕敲一下馬桶邊緣下側(cè)之后，其即會(huì)脫落至水中。
在不脫離權(quán)利要求的精神或范圍的條件之下，還可以進(jìn)行許多其它的變化。例如，圖17和18示出了另一種方法，其中夾爪不是由內(nèi)部可動(dòng)桿觸發(fā)的，而是，棒具有設(shè)置有鉸接孔76和一體式夾爪部件75的底端12A。
同時(shí)還設(shè)有安裝在鉸接孔76上的曬衣夾式的第二夾爪78，其根據(jù)控制桿77而運(yùn)動(dòng)并由彈簧81推動(dòng)該運(yùn)動(dòng)。此夾爪夾緊在未設(shè)置類似蓋56的蓋的刷頭11A上。類似地，刷頭11也可不設(shè)有這種蓋。
然而，在此實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)靠近刷頭設(shè)置以使棒結(jié)構(gòu)可以更加簡(jiǎn)單(例如在其上端簡(jiǎn)單的棒)。在此實(shí)施方式中，控制桿77的樞轉(zhuǎn)使夾爪部件78遠(yuǎn)離夾爪部件75移動(dòng)，從而使刷頭11A得以釋放。
在如圖19-21所示的又一可選實(shí)施方式中，具有刷毛60B和蓋片56B的刷頭11B上設(shè)置有軸向槽94，優(yōu)選地呈三角形切口的形式。驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)與前面所示的類似，具有夾爪30B、連桿37B和鄰接耳部件39B。然而，這里夾爪設(shè)有傾斜抓齒96并且?jiàn)A爪具有與其連接的三角形舌片95。
此結(jié)構(gòu)可用于更精確地將刷頭11B相對(duì)于夾爪對(duì)中。而且還具有禁止使用與設(shè)計(jì)不一致的更換刷頭的優(yōu)點(diǎn)。例如，如果消費(fèi)者試圖將矩形塊狀海綿插入此裝置中，該突出部將阻止部件之間的堅(jiān)固連接，并且給予消費(fèi)者更換頭不一致的警示。這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)槿绻M(fèi)者試圖沖洗不一致的更換頭，則可能會(huì)阻塞管道，從而導(dǎo)致對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的不滿意。
另一種未具體示出的可選方法，是采用更短片的水降解材料以產(chǎn)生多個(gè)折疊片。然后可將各單獨(dú)的折疊片堆疊，并將形成的疊層如圖12和圖13中所示進(jìn)行處理。
該可選方案可具有一定的優(yōu)勢(shì)，從而值得相對(duì)于之字形折返結(jié)構(gòu)可能更高的制造成本。在此情況下，一旦粘結(jié)劑或者縫線溶解，或者機(jī)械接和松開(kāi)，則短折疊結(jié)構(gòu)將已分裂成多個(gè)分離片，從而使水降解加速。而且，當(dāng)需要使用不同化學(xué)制劑選擇性地涂布特定層時(shí)，該實(shí)施方式可能多少更容易使用。
又一可選實(shí)施方式(未示出)是通過(guò)在浸漬化學(xué)制劑中包括磨蝕劑，或者使用更具磨蝕特性的不同材料作為部分外層，而促進(jìn)擦洗的。在此情況下，可以將Hydraspun Apertured Grade置于外層，而將Hydraspun的其它抹布置于內(nèi)層。
此外，可以其他方式改變刷頭。例如，可以在形成刷子之前，為了美觀，將可降解材料分別進(jìn)行染色；或者可以使其浸漬Bitrix或者其他公知的苦味劑，如果兒童試圖咀嚼刷頭，則將會(huì)使兒童立即將其吐出。
對(duì)于棒，可將圖1中的結(jié)構(gòu)修改為使得連桿不僅與刷頭連接，還與下夾爪連接。而且，還可設(shè)置各種其他機(jī)械裝置以產(chǎn)生內(nèi)連桿的運(yùn)動(dòng)。例如，可以在突起部的位置附近設(shè)置控制桿，以使控制桿的運(yùn)動(dòng)軸向驅(qū)動(dòng)連桿?？蛇x地，手柄延伸部或者其他相關(guān)部分的各種形式的扭轉(zhuǎn)或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可(通過(guò)適當(dāng)?shù)穆?lián)動(dòng)裝置例如凸輪)來(lái)回地驅(qū)動(dòng)連桿。
此外，雖然在附圖中將桿突起部和夾爪示為整體，但夾爪可以形成為鉸接到桿上的分離部件。另外，靠近鉸接的夾爪部件可以設(shè)置彈簧或者其他裝置，用以在夾爪部件不處于手柄開(kāi)口中時(shí)將其打開(kāi)。
棒部件14-16優(yōu)選地由塑料制成。特別優(yōu)選地是驅(qū)動(dòng)器29使用比外部件14-16更具柔性的塑料制成。對(duì)于外部件14-16，優(yōu)選地使用例如ABS塑料(例如可由General Electric獲得的MG38)。
還應(yīng)該注意到，雖然示出部件14-16是通過(guò)常用于真空吸塵器軟管部件的一類彈壓配合連接方式連接在一起的，但可以使用將部件固定在一起的許多其它機(jī)械裝置。例如，使用卡口式連接而不是簡(jiǎn)單的軸向彈壓連接，可以具有一些優(yōu)勢(shì)?？蛇x地，部件14-16可以重新設(shè)置成兩部分的蛤殼結(jié)構(gòu)，盡管由于其在消費(fèi)者購(gòu)買之前占用額外的架位和運(yùn)輸空間，從而使其很少會(huì)成為優(yōu)選。
而且，雖然齒36/40傾斜為使得刷頭的夾緊比釋放更容易實(shí)現(xiàn)，但是齒也可以其它角度傾斜。例如，使其與棒垂直將使連桿33沿任一方向的移動(dòng)都同等困難，并且為了進(jìn)行兩個(gè)方向的移動(dòng)均需要徑向運(yùn)動(dòng)。
如此，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將容易地理解，還有其他可選實(shí)施方式也處于本發(fā)明的范圍和寬度內(nèi)。因此，應(yīng)該根據(jù)權(quán)利要求來(lái)理解本發(fā)明的完整范圍，并且權(quán)利要求并不僅僅局限于所述的優(yōu)選實(shí)施方式。
工業(yè)實(shí)用性公開(kāi)了一種配置有一次性和可更換刷頭的改進(jìn)型馬桶刷或類似刷。
權(quán)利要求
1.一種適于由清潔裝置夾持的刷頭，其中所述刷頭包括多層水降解材料，其彼此疊置以形成這些層的疊層，其中所述層中的至少一層由本身已折疊起來(lái)的水降解材料片構(gòu)成。
2.一種適于由清潔裝置夾持的刷頭，其中所述刷頭包括多層水降解材料，其彼此疊置以形成這些層的疊層，其中所述疊層的底層和頂層沒(méi)有浸漬表面活性劑，而位于疊層的頂層與底層之間的多層浸漬有表面活性劑。
3.一種適于由清潔裝置夾持的刷頭，其中所述刷頭包括多層水降解材料，其彼此疊置以形成這些層的疊層，其中所述水降解材料為水刺處理的纖維素材料構(gòu)成的非織造纖維質(zhì)網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的刷頭，其中在所述刷頭上靠近所述疊層的第一端采用水溶性連接裝置，以便將疊層的該端保持在一起，同時(shí)仍然允許所述疊層另一端的至少一部分在各層之間散開(kāi)。
5.如權(quán)利要求4所述的刷頭，其中所述水溶性連接裝置為粘合劑。
6.如權(quán)利要求4所述的刷頭，其中所述水溶性連接裝置選自包括線和釘?shù)慕M。
7.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的刷頭，其中至少一些所述層在所述刷頭的至少一部分上通過(guò)壓力接合保持在一起。
8.如權(quán)利要求1或3所述的刷頭，其中所述刷頭已至少部分地浸漬有化學(xué)組合物。
9.如權(quán)利要求8所述的刷頭，其中所述化學(xué)組合物包括表面活性劑。
10.如權(quán)利要求9所述的刷頭，其中所述化學(xué)制劑包括0％至50％的水。
11.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的刷頭，其中多層所述層形成有靠近所述另一端的刷毛段。
12.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的刷頭，其中所述刷頭由本身已反復(fù)折疊成褶狀的單片水降解材料構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的刷頭，其中所述刷頭的疊層中包括四至四十層這樣的水降解材料。
14.如權(quán)利要求2所述的刷頭，其中所述刷子的至少五個(gè)外側(cè)面無(wú)表面活性劑。
15.如權(quán)利要求1所述的刷頭，其中所述刷頭層中的至少一層包括至少兩層水降解材料。
16.如權(quán)利要求1或2所述的刷頭，其中所述水降解材料為水刺法處理的纖維素材料構(gòu)成的非織造纖維質(zhì)網(wǎng)。
17.如權(quán)利要求4所述的刷頭，其中所述刷頭的第一端形成有軸向延伸的槽口。
18.如權(quán)利要求17所述的刷頭，其中所述軸向延伸槽口從所述刷頭的外部朝向所述刷頭的刷毛部沿軸向逐漸變窄。
19.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的刷頭，其儲(chǔ)存在具有周向袋撕裂線的密封袋中。
20.如權(quán)利要求1所述的刷頭，其中所述水降解材料層形成包括呈環(huán)形的雙層結(jié)構(gòu)的刷毛。
21.如權(quán)利要求4所述的刷頭，其中所述水溶性裝置為粘合劑并且分離的水溶性蓋置于刷頭上涂有粘合劑的部分上。
22.如權(quán)利要求1-21中的任一項(xiàng)所述的刷頭，其中所述刷頭為馬桶刷頭。
23.如權(quán)利要求1或2所述的刷頭，其中至少一層水降解材料為磨蝕性的。
24.如權(quán)利要求23所述的刷頭，其中所述水降解材料的磨蝕性層是帶有孔眼的。
25.如權(quán)利要求3所述的刷頭，其中所述連接裝置構(gòu)成所述刷頭軸向長(zhǎng)度的不超過(guò)三分之一。
26.一種適于由馬桶刷手柄夾持的馬桶刷頭，其中所述刷頭由可攪拌降解材料構(gòu)成，然而當(dāng)在水下擦洗抽水馬桶內(nèi)壁表面時(shí)其仍然能夠基本保持結(jié)構(gòu)的完整性達(dá)至少一分鐘。
27.一種適于由馬桶刷手柄夾持的馬桶刷頭，其中所述刷頭包括多層可攪拌降解材料，其彼此疊置以形成這些層的疊層。
28.一種用于夾持刷頭的棒，所述棒包括手柄，其具有內(nèi)部軸向空腔，與所述空腔連通的下開(kāi)口，以及徑向開(kāi)口；驅(qū)動(dòng)器，其具有貫穿所述徑向開(kāi)口的突起部，安裝在所述手柄空腔中且與所述突起部連接的連桿，以及與所述連桿連接且伸出所述手柄下開(kāi)口的夾爪；其中所述棒構(gòu)造并設(shè)置成使得，如果刷頭已插入在所述夾爪中，則所述突起部的第一運(yùn)動(dòng)將使夾爪移動(dòng)到適于釋放所述刷頭的第一位置上，并且如果刷頭已插入在所述夾爪中，則所述突起部的第二運(yùn)動(dòng)將使夾爪移動(dòng)到適于夾緊所述刷頭的第二位置上。
29.如權(quán)利要求28所述的棒，其中所述手柄具有徑向延伸到所述空腔內(nèi)的齒，而所述連桿具有徑向向外延伸的齒。
30.如權(quán)利要求29所述的棒，其中所述手柄齒和連桿齒可以相互配合以防止二者之間至少一種形式的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
31.如權(quán)利要求30所述的棒，其中所述手柄齒和連桿齒是傾斜的，使得與二者之間沿與第一方向相反的方向的相對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)比較，它們可更容易地防止二者之間沿第一方向的相對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)。
32.如權(quán)利要求31所述的棒，其中沿所述連桿設(shè)置有彈簧，以徑向向外推壓所述突起部。
33.如權(quán)利要求28所述的棒，其中所述連桿具有呈十字形橫截面外形的部分。
34.如權(quán)利要求28所述的棒，其中在所述夾爪上設(shè)有至少一個(gè)外接觸耳部件。
35.如權(quán)利要求28所述的棒，其中所述棒已連接到單獨(dú)形成的延伸部上，所述延伸部具有懸掛孔。
36.如權(quán)利要求28所述的棒，其中所述夾爪具有軸向延伸的舌片突起部，其適于與具有軸向槽口的刷頭相互配合，如果這樣的刷頭被夾爪夾緊的話。
37.如權(quán)利要求28所述的棒，其中所述棒用于夾持馬桶刷頭。
38.如權(quán)利要求28所述的棒，其中刷頭已被插入到所述夾爪中。
39.如權(quán)利要求28所述的棒，其中所述手柄上靠近所述夾爪的部分呈彎曲狀，并且所述連桿的一部分貫穿所述彎曲部。
40.如權(quán)利要求28所述的棒，其中所述手柄具有下排水孔。
41.一種馬桶刷，包括具有下夾爪的手柄；和適于夾持在所述夾爪中的刷頭，其中所述刷頭包括多層水降解材料，其彼此疊置以形成這些層的疊層。
42.如權(quán)利要求41所述的馬桶刷，其中所述夾爪可以通過(guò)遠(yuǎn)離所述刷頭位置的徑向延伸的突起部的運(yùn)動(dòng)而打開(kāi)和關(guān)閉。
43.如權(quán)利要求41所述的馬桶刷，其中所述夾爪可以通過(guò)靠近所述刷頭位置設(shè)置的控制桿的運(yùn)動(dòng)而打開(kāi)和關(guān)閉。
44.如權(quán)利要求41所述的馬桶刷，其中所述刷子和夾爪通過(guò)凹陷和凸起連接而相互配合。
45.如權(quán)利要求41所述的馬桶刷，其中所述刷子還是可攪拌降解的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于清潔抽水馬桶等的清潔刷。該清潔刷具有永久性手柄(12)和可在每次清潔后沖掉的可更換/一次性刷頭(11)。該刷頭(11)是可水溶解和/或可攪拌溶解材料的薄片的疊層。這些片的一端可以通過(guò)壓力接合或水溶性膠連接在一起，而另一端形成有刷毛。手柄(12)設(shè)有夾緊和松開(kāi)刷頭(11)的搖控系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A47K11/10GK1838906SQ200480023852
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者D·A·索萊爾, S·M·康韋, K·W·邁克爾斯, M·J·班科, T·J·摩根, J·S·馬沙勒克, E·H·沙伊爾 申請(qǐng)人:S·C·約翰松及索恩公司