具有一次性/可更換刷頭的清潔刷的制作方法

專利名稱：具有一次性/可更換刷頭的清潔刷的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于清潔的刷子，其特別適于用作馬桶刷。
背景技術：
馬桶刷通常用于圍繞抽水馬桶旋動清潔用化學制品，然后使用那 些化學制品或清水擦洗便盆的側壁，以便協助去除便盆側壁上的污漬。 通常這些刷子都帶有永久固定在刷子手柄上的刷毛。
雖然這些刷子確實能夠幫助清潔馬桶，但是關于其在兩次使用之 間的存放存在著問題。在使用過這種刷子之后，消費者通常會通過在 便盆的水中打旋來試圖清洗刷子。在一些情況下，這種清洗步驟會通 過多次沖洗而重復進行。雖然這樣能夠沖洗掉多數的清潔劑、糞便、 尿液和零散的紙片等馬桶中常見的物質，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產生令人 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。所以消費者會試圖在馬桶上方抖動刷子以試圖去除大部分 過多的水，然后迅速將刷子移開并放置在儲存桶等裝置中。然而，在 將濕的刷子從便盆上移動到桶或類似儲存容器中時，仍然會導致部分 液體滴落在地板上。無論如何，消費者都需要獲取并找到放置該桶或 儲存容器的儲存場所。
為了試圖克服這些問題，現有技術中設計了多種設置有永久性刷 柄、但具有一次性和可更換刷頭元件的裝置。參見如美國專利第 4,031,673， 5,471,697， 4,987,634禾Q 6,094,771號。同時參見PCT申請
5WO 01/15587號。
一些這種類型的裝置將一次性刷頭設計成小的可生物降解的刷 頭，在使用后可以通過馬桶沖走。 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)， 在清潔工作尚未完成之前，刷頭就可能會意外地和過早地脫落。
而且，某些類型的這種刷頭會導致敏感型馬桶產生阻塞的問題， 或不適用于敏感的化糞系統。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構所造成的。
為了試圖避免這一問題， 一些裝置的刷頭由極易水降解的材料制 成。遺憾地是因為這種材料是特別容易水降解的，所以有時在清潔過 程完成之前刷頭就已幵始分解了，特別是在試圖用力刷洗時。例如， Hygenihouse刷頭是如此可降解的，以至于其使用說明提示需要首先清 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分解。
現有技術的另一缺陷在于多數這種類型的裝置都依賴于相對較長 的手柄(以便提供與常規的馬桶刷尺寸相當的刷子)。這需要占據相當 大的空間，因此致使這種裝置不太受一些零售商的歡迎，而且無論怎 樣都增加了運輸和包裝的成本。
還有其它這種類型的裝置，其依賴于相對于刷頭突出的連接機構， 致使其棒的保持部可能會接觸便盆。這樣就產生了刮傷某些便盆表面 的危險。
一些現有技術中的可更換刷頭還存在其它何題，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間)，或者依賴于難以足 夠快速地潤濕的結構(因此增加了分配所浸潤的化學制劑所需的時 間)。
還有其它一些裝置，不能有效地利用自動化設備進行生產。其成 本使得這些裝置在市場中不具有競爭力。
在DE297 03 188中公開了一種馬桶刷，其具有手柄和由多層紙漿 層組成的一次性清潔頭。然而，這些層被折疊平坦處于包封狀態，并且在使用時必須展開成特定形狀。
在DE 202 16 059中公開了一種帶有一束刷毛的一次性使用的刷 頭，其中該刷毛束由單一的材料帶形成。使用時將該材料帶插入套管 中。
在US 2,666,223中公開了一種用于抽水馬桶的清潔拖把，其包括 手柄和具有多層一次性材料的初始平坦層的頭部。這些層具有多個聚 集成頸部的角，從而呈現出從上述頸部延伸的中空膨脹體。
在US 2,428,306中公開了一種用于撣掉理發店的顧客身上散落的 毛發等的除塵刷，其包括一次性材料的刷子和手柄，其中手柄包括用 于夾持刷子的彈性夾緊裝置并且其中刷子包括可以由釘固定在一起的 薄片疊層。然而，該刷子當與水產生接觸時并不降解。
如此可見，仍然存在對具有可更換的、 一次性刷頭的類型的改進 式馬桶刷的需求。

發明內容
本發明的一個實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。
在本發明中"可水降解"意指，根據住宅管道系統中通常的機械 作用的程度，材料在結構上趨向于在少于一個月內，優選地在少于一 天內，更優選地在少于半小時內在水中分解成碎片(優選地為大量的 小碎片)。"可水降解"并不意味著必須要求與結構降解性相區別的、 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 優選的。
雖然己開發出用作衛生紙的多種纖維素材料，并且衛生紙是可水 降解的，但是疊層的傳統衛生紙對于刷頭來說并不是最理想的，因為 當用于在水環境中擦洗便盆表面時刷頭會比預期更快地降解。因此， 優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。參 見美國專利4,755, 421中所公開的這種水刺法處理的材料。
最優選地是使用至少70%紙漿纖維與其它可選纖維經水刺處理而 成的非纖維網。適合的材料可選自Ahlstrom公司的商品Hydraspun 784
7Flushable Wipes, Hydraspun 8553 Flushable Wipes, Hydraspun 1280 Flushable 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始，通過形成該材料的雙層結 構，最終可獲得大約IOOO微米的厚度。
本發明的一些刷頭由本身已反復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。每種方法都會產生堆疊的刷頭，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成。
無論如何，在此疊層中優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生小刷頭，其需要更長的時間來清潔通常的抽水 馬桶。使用超過四十層的材料則會增加生產成本并且(取決于這些層 的厚度)可能增加馬桶或化糞系統的堵塞頻率。
為了達到特定層的厚度的任何預期水平，可以從已經具有該厚度 的一片開始，或者選取厚度較小的多片(通過擠壓)來產生具有多片 的層。
為了使刷頭更易于操作、夾緊和拆除，優選地將刷頭上與刷毛相 對反的端部的各層接合在一起。實現這種接合的一種方式是通過用于 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點。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Bostik Findley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，粘合劑在變干之后還會有些發粘， 因此優選地還可以使用設置在刷頭的已涂有粘合劑的部分上的、單獨 的可水溶解的蓋片。該蓋片可以由與疊層相同的材料制成，盡管優選
地其無需浸漬化學制劑。 '
另一技術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簽。此方法將省去涂布粘合劑的單獨步驟，并且能夠確保任 何粘合劑都可以由蓋覆蓋。
無論采用什么技術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會比相反端厚50。％至200 %。在此情況下，在擦洗操作期間當推壓在便盆側壁上時，刷毛端將 傾向于展開適當的量。
被接合部優選地構成不超過刷頭軸向長度的三分之一，這樣就允 許三分之二或更大的長度用于刷毛和對其伸展支撐。
本發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，當在水下擦洗抽水 馬桶內壁表面時仍然能夠基本上維持其結構完整性達至少一分鐘。按 照美國專利4,117,187中的分解測量協議，"可攪拌降解"意指從攪拌 開始到刷頭碎裂成直徑都小于2.54 cm的碎片所測量的刷頭的分解時 間小于三十分鐘。
在特別優選的方式中，刷頭至少部分浸漬有例如表面活性劑等清 潔用化學制劑。該化學制劑可以是一種或多種公知的對于抽水馬桶有 效的表面活性劑或者其它清潔劑的混合物(例如最優選地為陰離子和 非離子的結合，但也可以是陽離子或者兩性離子)。該化學組合物還可 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)。
最優選地，任何這種浸漬化學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，該化學組合物可以具有少于50% (或 更優選地少于30%)的水。通過在清潔化學制劑中使用較低用量的(或 者不使用)水，可以防止在儲存期間清潔劑從內層移動到外層，而且 可以保護刷子結構的完整性。
當采用此化學組合物時，優選地只浸漬內層而不浸漬外層。這樣 就可以使用刷子的外側擦洗馬桶外側和頂部邊緣而無需沖洗它們。這 也使得在更換刷頭期間手動操作刷頭時，消費者接觸清潔化學制劑的 可能性更小。這樣也便于包裝、夾緊和/或松開。
在一個實施方面中，將清潔化學制劑僅置于內層的中央部分，并
9使得在儲存期間其不會移動到該層的邊緣。這具有附加的優點，即刷 頭的整個外部因而可不帶有化學制劑，從而使消費者可以接觸刷頭的 六個(或至少五個)外側表面而不會接觸到化學制劑。
還應理解的是某些層可以浸漬有一種化學制劑(例如染料)，而其 它層浸漬有另一種化學制劑(例如漂白劑)，通常這兩種化學制劑在長 期儲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 便于此實現。
此外，通過在化學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 漬另一種化學配方(例如檸檬酸和表面活性劑)，從而使這些化學制劑 可在抽水馬桶中發生反應(例如產生泡沫)。
在其它優選方式中，許多層形成有鄰近刷頭相反端的刷毛部。這 可通過使用自動設備、以平行切割從一端切開疊層的大約一半，從而 在所有層中同時產生刷頭部而實現。每片刷毛可以是單層的，或者更 優選地為環形的雙層結構。
當使用優選的無紡材料時，已經發現通過使刷毛的切口平行于材
料的橫向(cross machine direction),可便于進行自動加工。然而，切 割的確切方向并不是關鍵的。
在其它優選方式中，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。最優選的方式是夾爪上的突起與刷頭上或刷頭內 形成的凹槽相互配合。
這種方式的一個實例是在刷頭的束縛端設置的軸向槽口，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。可以在此刷頭 所使用的棒上設置相應的舌片以使刷頭適于沿著夾持爪橫向對中。可 選的結構可以是穿過刷子的通孔，以及從夾爪伸出的具有互補橫截面 的相應的樁形突起。
在使用前，可以將多個刷頭一起存放在袋子或其它容器中。可選 地，可以將單個刷頭儲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。這樣為消費者提供了一種無需接觸刷 頭而能夠處理刷頭的方法。本發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，該手柄部具有內部軸向腔體、與腔體相互連通的下開口、和位 于下開口上方的與腔體相連通的徑向開口。存在有驅動器，其具有貫 穿徑向開口的突起、與安裝在手柄腔體內的突起相連接的連桿、和連 接到從手柄下開口伸出的連桿上的夾爪。
將棒構造并設置成使得，突起的第一運動(例如軸向向下)將使 夾爪移動到適于釋放刷頭的第一位置上，而突起的第二運動(例如軸 向向上)將使夾爪移動到適于夾緊刷頭的第二位置上。在優選方式中， 手柄具有徑向伸入腔體內的齒，而連桿具有徑向向外伸出的齒。
優選地，當夾爪夾緊在刷頭上時，其將占據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 的軸向相對運動(沒有在先的突起的徑向運動)。在這一點上，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軸向運動 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 相對軸向運動。
可沿著連桿設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。在夾爪上還可設有至少一個外接觸耳部件， 并且突起、連桿和夾爪可全部由一整片塑料材料制成。
在本發明的其它實施方面中，棒可以連接到單獨形成的延伸部上， 該延伸部具有懸掛孔。
在本發明的又一實施方面中，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。
在這一變型的優選方式中，可以通過移動徑向延伸的突起而打開 和關閉夾爪，其中該突起設置在手柄上遠離刷頭的位置上。"遠離"這
個術語意味著超過手柄長度的20%。
可選地，可以通過移動鄰近刷頭位置設置的控制桿而打開和關閉 夾爪。
從以上的描述和下面的公開以及附圖中可以清楚，本發明能夠實
11現許多優點。對于各種實施方式這些優點可以包括提供
(a) —種刷頭，其在整個正常的刷洗期間會保持完整性并且一旦 釋放在水中則易于降解；
(b) —種刷頭，其制造成本低廉(例如可以使用自動設備制造)；
(c) 一種刷頭，通過使用其上的多個分離的處理區域能夠實現清 潔的最優化；
(d) —種刷頭，其具有大的表面接觸區域；
(e) —種刷頭，其適于快速潤濕；
(f) 一種刷頭，其可以在刷頭處于正常位置時使棒意外刮傷馬桶表 面的趨勢最小化；
(g) —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) —種棒組件及相關的存儲系統，其可容易地釋放刷頭并隨后 容易且穩固地重新連接更換刷頭而無需消費者接觸刷頭；
(i) 一種棒組件，其減少了由于刷頭的過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 運輸和儲存在比裝配的刷子所需要的更小的包裝中；
(k) 一種棒組件及相關的刷頭，其確保刷頭恰當地對中，并限制 不恰當的刷頭與棒的使用；以及
(1) 一種清潔刷組件，消費者會易于感覺到其足夠剛硬，可用于有 力地刷洗抽水馬桶內壁的側邊。
通過對下面公開內容的查閱，本發明的這些和其它優點將會顯而 易見。在描述中參照了構成其一部分的附圖，其中以示例性而非限制 性的方式示出了本發明的優選實施方式。這些實施方式不代表本發明 的全部范圍。


圖1是根據本發明以馬桶刷形式的完全裝配的清潔刷的俯、前、 右透視圖2是從左側得到的清潔刷的分解透視圖；圖3是圖1中裝配的刷的左側視圖4是沿圖1中的線4-4得到的橫剖視圖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，但其中驅動器的移動使得夾爪松開從
而允許釋放刷頭；
圖7是由線7-7表示的圖5中的部分的進一步的放大圖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到達圖8中的
位置并且連接桿已經進一步移動時，彈簧如何可將連桿保持在特定的
軸向位置上；
圖IO示出了兩片可吸附并可降解的材料如何可沿著裝配線進給以
便產生雙層片；
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的結構的端部以便產生刷毛；
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繪出了封裝本發明的刷頭的袋部件的俯、右透視圖15與圖14類似，但是將袋部件的一部分拉開；
圖16與圖15類似，但示出了刷頭處于插入到本發明的夾爪中的
過程中；
圖17是本發明的第二實施方式的下部的左側視圖； 圖18是圖17中裝置部分的部分分段俯視圖19是本發明的第三實施方式的部分分解透視圖，其中在夾爪中 設有舌片而在刷頭中設有相應的接收槽；
圖20是適于與圖19中的刷頭使用的夾爪和相應的連桿部分的右 側視圖；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。
具體實施例方式
13本發明提供了一種具有本質上為永久部件(例如由一種或多種耐 久性硬質塑料制成)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。在這一點上，在圖l-9所示的實施方式 中，示出了一種具有一次性刷頭ll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另一端的位置上設有徑向延伸孔19和20，適于 接受殼體部件15和16上相應的彈壓部件21和22。殼體部件15的一 個表面上具有徑向狹槽24，并具有沿其另一表面的弓形內部通道。殼 體部件16具有沿其上表面的相應的弓形內部通道，其延伸到后部凹陷 區域26。當殼體部件15和16組裝在一起后，它們會形成有些類似于 蛤殼形的具有中空內腔的殼體，該中空內腔與狹槽24和下端的出口 25 相連通。
在將殼體部件15和16組裝之前，將驅動器(總體表示為29)設 置在二者之間。如圖2中所示，驅動器29具有徑向向外突起部34、下 撓性彈簧35、 一連串制動齒36、桿37 (其優選地具有十字形橫截面以 便減少重量和摩擦)，和具有一個或多個鄰接耳部件39的撓性夾爪38。
突起34延伸穿過狹槽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的內表面上形成有相應的齒 40。
一旦部件15和16將驅動器29夾在中間之后，通過部件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 形成了穩固且剛硬的棒結構。
當突起34處于圖5中的位置時，齒36與齒40相互配合以便阻止 連桿37的向下運動。在此位置上，上、下夾爪30已經由開口 25牢固 地推壓在本發明的刷子11的上部。如果需要，這些夾爪也可以設置齒 (例如比較圖20中的夾爪)，雖然對于多數應用來說這一點并不關鍵。
在此結構中，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。然而，當消費者徑向向內推壓突
起34 (比較圖7和圖8)抵抗相反的彈簧壓力時，齒36和40會彼此 分離(見圖8)以使消費者隨后可軸向朝向手柄開口容易地推動突起 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。
驅動器29優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中所示開口更大的靜止位置。當夾爪 被拉入棒口25中時，它們會趨于朝向彼此撓曲，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，夾爪也會撓曲張開，從而 釋放刷頭。
可以預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位置上，則可輕輕抖動刷頭以便 將其除去。
當需要再次閉合夾爪以便夾緊更換刷頭時，由于齒的特定斜度， 簡單地軸向移動突起34 (無需對其進行任何擠壓)即可實現。因而， 突起的單向移動就足以抓牢新的刷頭，而釋放則需要雙向運動來產生。 這樣有助于避免刷頭的意外釋放，同時使插入更換刷頭變得容易且直 觀。
現在轉到圖10-13，本發明的另一實施方面在于刷頭的結構。在刷 頭的優選方式中，雙層板的刷材料50由上述Hydraspun片材之一的兩 個輥子51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 香材料注入在多個內之字形折返55和56之間，但優選地不在外之字 形折返53和54之間。
這種浸潤清潔劑的一個優選實例包含大約63%的表面活性劑(大 約15y。的月桂酰胺DEA;大約28%的十二浣基硫酸鈉；大約20%的十 二垸基苯磺酸鈉)，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。
一旦已經形成緊密的褶狀結構，則可如圖12中所示將形成的塊狀 疊層長度的大約一半切開以便產生刷毛部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。
15可選地，可以在該部分上涂布水溶性膠。無論如何，其目的在于防止 部61在刷頭使用后被丟棄前散開。一些水溶性膠即使在"變干"或"固化"之后還會有些粘或膠粘， 這對于可能觸碰該材料的消費者會很重要，或者可能導致刷頭在需要 釋放時仍舊粘在原來的位置上。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。應該理解的是形成的刷毛結構會占據相當大的空間，尤其是刷毛部在使用中有些散開的時候。然而，每層都相當的窄，因而整個裝置在沖洗之后會很容易分解，尤其是在疊層散開之后。同時應該注意到在部件16的下部區域設置有徑向排水孔70(見圖4)。如果任何液體滲入到刷頭上面的棒腔中，其都將通過此排水孔迅速流出。下面轉到圖14-16，儲存刷頭的一種方式是將每個刷頭包封在袋65 中，袋65具有圍繞其橫向周邊的減弱的撕裂線66。當沿著該線將袋分 開時可將部分67去除，消費者則可將部分68留在刷頭上作為一種形 式的臨時手柄，用以操作刷頭進入夾爪30A中。一旦夾爪30A已經閉合在刷頭上時，即可去除剩余的袋部件68。 這使得消費者無需接觸到刷頭就能將其安裝。無論以何種方式儲存更換的刷頭，構思都是將刷頭放置在夾爪中 并將其夾緊在恰當位置上。這樣就產生了適于清潔常規馬桶和其它類 似表面的馬桶刷。應該注意首先可由外層無清潔劑的表面擦洗馬桶的外側。然后， 可以通常的方式擦洗和清潔馬桶的內部，只是清潔劑(至少在一定程 度上)來源于刷頭本身。這還可以向水中散發色彩美觀的染料(例如 藍色)或芳香氣味。在從抽水馬桶內部的側壁上去除絕大多數頑固水垢之后，可對馬 桶進行第一次沖洗。隨后可以通過進一步的擦洗將剩余的頑固水垢刷 除。然后，消費者可以徑向向內之后軸向推動突起34以使夾爪張開。 這將會導致刷頭ll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之后，其即會脫落至 水中。16本發明還可以進行許多其它的變化。例如，圖17和18示出了另 一種方法，其中夾爪不是由內部可動桿觸發的，而是，棒具有設置有鉸接孔76和一體式夾爪部件75的底端12A。同時還設有安裝在鉸接孔76上的曬衣夾式的第二夾爪78，其根據 控制桿77而運動并由彈簧81推動該運動。此夾爪夾緊在未設置類似 蓋56的蓋的刷頭11A上。類似地，刷頭11也可不設有這種蓋。然而，在此實施方式中，驅動系統靠近刷頭設置以使棒結構可以 更加簡單(例如在其上端簡單的棒)。在此實施方式中，控制桿77的 樞轉使夾爪部件78遠離夾爪部件75移動，從而使刷頭11A得以釋放。在如圖19-21所示的又一可選實施方式中，具有刷毛60B和蓋片 56B的刷頭11B上設置有軸向槽94，優選地呈三角形切口的形式。驅 動器結構與前面所示的類似，具有夾爪30B、連桿37B和鄰接耳部件 39B。然而，這里夾爪設有傾斜抓齒96并且夾爪具有與其連接的三角 形舌片95。此結構可用于更精確地將刷頭IIB相對于夾爪對中。而且還具有 禁止使用與設計不一致的更換刷頭的優點。例如，如果消費者試圖將 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固連接， 并且給予消費者更換頭不一致的警示。這一點特別重要，因為如果消 費者試圖沖洗不一致的更換頭，則可能會阻塞管道，從而導致對整個 產品的不滿意。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 生多個折疊片。然后可將各單獨的折疊片堆疊，并將形成的疊層如圖 12和圖13中所示進行處理。該可選方案可具有一定的優勢，從而值得相對于之字形折返結構 可能更高的制造成本。在此情況下， 一旦粘結劑或者縫線溶解，或者 機械接和松開，則短折疊結構將已分裂成多個分離片，從而使水降解 加速。而且，當需要使用不同化學制劑選擇性地涂布特定層時，該實 施方式可能多少更容易使用。又一可選實施方式(未示出)是通過在浸漬化學制劑中包括磨蝕 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，則將會使兒童立即將其吐 出。對于棒，可將圖1中的結構修改為使得連桿不僅與刷頭連接，還 與下夾爪連接。而且，還可設置各種其他機械裝置以產生內連桿的運 動。例如，可以在突起部的位置附近設置控制桿，以使控制桿的運動 軸向驅動連桿。可選地，手柄延伸部或者其他相關部分的各種形式的 扭轉或者旋轉運動可(通過適當的聯動裝置例如凸輪)來回地驅動連 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置彈 簧或者其他裝置，用以在夾爪部件不處于手柄開口中時將其打開。棒部件14-16優選地由塑料制成。特別優選地是驅動器29使用比 外部件14-16更具柔性的塑料制成。對于外部件14-16，優選地使用例 如ABS塑料(例如可由General Electric獲得的MG38)。還應該注意到，雖然示出部件14-16是通過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械裝置。例如，使用卡口式連接而不是簡單的軸 向彈壓連接，可以具有一些優勢。可選地，部件14-16可以重新設置成 兩部分的蛤殼結構，盡管由于其在消費者購買之前占用額外的架位和 運輸空間，從而使其很少會成為優選。而且，雖然齒36/40傾斜為使得刷頭的夾緊比釋放更容易實現，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 向的移動都同等困難，并且為了進行兩個方向的移動均需要徑向運動。如此，本領域中的技術人員將容易地理解本發明的更多其他可選 實施方式。因此，應該根據權利要求來理解本發明的完整范圍，并且 權利要求并不僅僅局限于所述的優選實施方式。工業實用性1公開了一種配置有一次性和可更換刷頭的改進型馬桶刷或類似刷。
權利要求
1. 一種可水降解的刷頭，所述刷頭適于由清潔裝置夾持，其中所述刷頭包括多層水降解材料，多層水降解材料彼此疊置以形成這些層的疊層，其中這些層中的至少兩層由本身已折疊起來的水降解材料片構成，其中所述刷頭配置成使得所述疊層的第一端由所述刷頭保持在一起，而所述疊層的另一端可在所述疊層的這些層中的至少一些層之間散開；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，同時仍然允許所述疊層另一端的至少一部分在各層之間散開；并且其中所述刷頭的第一端形成有軸向延伸的槽口。
2. 如權利要求l所述的刷頭，其中所述軸向延伸的槽口從所述刷 頭的外部朝向所述刷頭的刷毛部沿軸向逐漸變窄。
3. 如權利要求1所述的刷頭，其中所述刷頭儲存在密封的并且具 有周向袋撕裂線的所述袋中。
4. 如權利要求3所述的刷頭，其中所述袋至多容納一個這樣的刷頭。
5. —種用于夾持刷頭的棒，所述棒包括-手柄，其具有內部軸向空腔，與所述空腔連通的下開口，以及徑 向開口；驅動器，其具有貫穿所述徑向開口的突起部，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 柄下開口的夾爪；其中所述棒構造并設置成使得，如果刷頭已插入在所述夾爪中， 則所述突起部的第一運動將使夾爪移動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動將使夾爪移動到適于夾緊所述刷頭的第二位置上；其中所述手柄具有徑向延伸到所述空腔內的齒，而所述連桿具有 徑向向外延伸的齒。
6. 如權利要求5所述的棒，其中所述手柄的齒和連桿的齒可以相 互配合以防止二者之間至少一種形式的軸向相對運動。
7. 如權利要求6所述的棒，其中所述手柄的齒和連桿的齒是傾斜 的，使得與二者之間沿與第一方向相反的方向的相對軸向運動比較， 它們可更容易地防止二者之間沿第一方向的相對軸向運動。
8. 如權利要求7所述的棒，其中沿所述連桿設置有彈簧，以徑向 向外推壓所述突起部。
9. 如權利要求5所述的棒，其中所述連桿具有呈十字形橫截面外 形的部分。
10. 如權利要求5所述的棒，其中在所述夾爪上設有至少一個外接 觸耳部件。
11. 如權利要求5所述的棒，其中所述棒用于夾持馬桶刷頭，且所 述手柄上靠近所述夾爪的部分呈彎曲狀。
12. 如權利要求5所述的棒，其中刷頭已被插入到所述夾爪中。
13. 如權利要求5所述的棒，其中所述連桿的一部分貫穿彎曲部。
14. 如權利要求5所述的棒，其中所述手柄具有下排水孔。
15. —種用于夾持刷頭的棒，所述棒包括手柄，其具有內部軸向空腔，與所述空腔連通的下開口，以及徑 向開口；驅動器，其具有貫穿所述徑向開口的突起部，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 柄下開口的兩個夾爪；其中所述棒構造并設置成使得，如果刷頭已插入到所述夾爪之間， 則所述突起部的第一運動將使兩個夾爪移動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動將使兩個夾爪移動到適于夾緊所述刷頭的第二位置上；其中所述棒已連接到單獨形成的延伸部上，所述延伸部具有懸掛孔。
16. —種用于夾持刷頭的棒，所述棒包括手柄，其具有內部軸向空腔，與所述空腔連通的下開口，以及徑向開口；驅動器，其具有貫穿所述徑向開口的突起部，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 柄下開口的兩個夾爪；其中所述棒構造并設置成使得，如果刷頭已插入到所述夾爪之間， 則所述突起部的第一運動將使兩個夾爪移動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 運動將使兩個夾爪移動到適于夾緊所述刷頭的第二位置上；其中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。
17. 如權利要求16所述的棒，其中所述舌片突起部是三角形突起部。
全文摘要
本發明公開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)設有夾緊和松開刷頭(11)的搖控系統。
文檔編號A46B7/04GK101518427SQ200910001869
公開日2009年9月2日 申請日期2004年7月8日 優先權日2003年7月8日
發明者D·A·索萊爾, E·H·沙伊爾, J·S·馬沙勒克, K·W·邁克爾斯, M·J·班科, S·M·康韋, T·J·摩根 申請人:S.C.約翰松及索恩公司