КРЕПЕЖНАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ МЕШОЧНОГО ФИЛЬТРА ПЫЛЕСОСА И МЕШОЧНЫЙ ФИЛЬТР ПЫЛЕСОСА С ТАКОЙ ПЛАСТИНОЙ
MOUNTING PLATE FOR MOUNTING BAG FILTER OF VACUUM CLEANERS AND BAG FILTER OF VACUUM CLEANER WITH SUCH PLATE

Изобретение относится к крепежной пластине для крепления мешочного фильтра пылесоса, а также к мешочному фильтру пылесоса, содержащему такую пластину.
Мешочный фильтр расположен в корпусе пылесоса и предназначен для сбора всасываемой пыли. Для крепления мешочного фильтра в корпусе пылесоса этот фильтр включает соответствующую крепежную пластину, при помощи которой он может быть закреплен на крепежном устройстве в корпусе пылесоса.
Такие крепежные пластины имеют проходное отверстие, через которое воздушный поток с частицами пыли может поступать внутрь мешочного фильтра. По различным причинам желательно, чтобы такое проходное отверстие могло закрываться. Закрытое проходное отверстие при утилизации заполненного мешочного фильтра позволяет предотвратить выпадение пыли, собранной в мешочном фильтре. Кроме того, некоторые мешочные фильтры пылесоса содержат несвязанные частицы, например, для поглощения запахов. Таким образом, закрытие проходного отверстия также предотвращает выпадение таких частиц из мешочного фильтра.
Из WO 01/26526 известна крепежная пластина подобного типа с проходным отверстием, которое выполнено с возможностью закрытия крышкой. В этой крепежной пластине с крышкой взаимодействует пластинчатая пружина, характеристика которой выбрана таким образом, что изгибающее усилие при переходе из закрытого положения вначале сильно возрастает, затем резко падает до минимума, а затем снова возрастает. Недостаток такой крепежной пластины состоит в том, что изгибающее усилие при больших углах открытия возрастает относительно сильно. По этой причине затруднено полное открытие проходного отверстия, которое при эксплуатации должно осуществляться воздействием потока воздуха, всасываемого пылесосом.
Еще одна крепежная пластина описана в DE 10209718. В описанной крепежной пластине пружинный элемент закрывающей створки крышки выполнен в виде пружины растяжения, которая размещена на той стороне закрывающей створки, к которой при ее открытии прикладывается растягивающее усилие. Недостаток такой конструкции состоит в том, что указанный пружинный элемент при эксплуатации пылесоса всегда находится на пути протекания воздушного потока, вследствие чего на пружине откладываются загрязнения. Эти загрязнения, часто имеющие форму волокон, оказывают отрицательное влияние на работу пружины и на закрывающую функцию створки. Кроме того, пружина растяжения подвержена повышенному износу вследствие соударения с частицами грязи.
Еще одна крепежная пластина с закрывающей створкой и пружиной растяжения описана в DE 4415350.
Принимая во внимание рассмотренный уровень техники, задачей настоящего изобретения является разработка крепежной пластины с улучшенным открывающим и закрывающим механизмом. Эта задача решена благодаря использованию крепежной пластины согласно п.1 формулы изобретения.
Согласно настоящему изобретению предложена крепежная пластина для мешочного фильтра пылесоса, содержащая основную пластину с проходным отверстием, крышку, установленную на основной пластине с возможностью поворота для закрытия проходного отверстия, и пружинный элемент, который расположен таким образом, что угол его изгиба при повороте крышки в заданном диапазоне углов поворота в направлении открытия из первого положения, в котором проходное отверстие закрыто, во второе положение, в котором проходное отверстие открыто, меньше, чем соответствующий угол открытия крышки, причем крышка выполнена с возможностью перевода из второго положения в первое посредством возвратного усилия пружинного элемента, действующего навстречу направлению открытия, а пружинный элемент расположен за крышкой по направлению ее открытия.
Благодаря такому расположению пружинного элемента, при котором угол изгиба в заданном диапазоне углов поворота при открытии проходного отверстия посредством поворота крышки меньше, чем соответствующий угол открытия крышки, обеспечивается относительно слабое возрастание изгибающего усилия, требующегося для преодоления возвратного усилия пружины, при повороте крышки. Благодаря этому обеспечена возможность без сбоев широко открывать проходные отверстия даже при слабых потоках всасываемого воздуха.
Углом открытия является тот угол, на который крышка повернута из первого положения во второе. Углом изгиба является тот угол, на который пружинный элемент изогнут при повороте крышки из первого положения во второе. При закрытом проходном отверстии угол открытия равен нулю; начальный угол изгиба при этом также принимает фиксированное значение, которое, например, равно нулю или относительно невелико (в зависимости от смещения). Исходя из величины начального угла изгиба, определяют, на какой угол изогнут пружинный элемент при повороте крышки, т.е. углом изгиба является значение угла, которое получается из разности конечного угла изгиба во втором положении и начального угла изгиба.
Направлением открытия является то направление, в котором крышка поворачивается из первого положения, в котором проходное отверстие закрыто, во второе положение, в котором проходное отверстие открыто. Таким образом, в этом случае пружинный элемент расположен, по направлению воздушного потока, за крышкой.
Преимуществом пружинного элемента, расположенного за крышкой, является то, что при открытом проходном отверстии он не расположен на пути потока.
Угол изгиба может быть меньше, чем угол открытия, в частности во всем диапазоне углов открытия и во всем диапазоне углов поворота. Возможен также вариант, при котором угол изгиба меньше, чем угол открытия, если углы открытия больше 10°, в частности больше 20°. Возможен также вариант, при котором угол изгиба может быть меньше, чем угол открытия, если углы открытия меньше 90°, в частности меньше 80° и в особенности меньше 70°.
Угол изгиба пружинного элемента при повороте крышки в направлении открытия из первого положения во второе в заранее определенном диапазоне углов поворота может быть меньше, чем угол открытия крышки на 10%, в частности на 20%, предпочтительно на 30%, более предпочтительно на 40% и наиболее предпочтительно на 50%.
Пружинный элемент предпочтительно выполнен и/или расположен с обеспечением возможности его перемещения потоком воздуха из первого положения во второе и/или из второго положения в первое.
В крышке или в основной пластине может быть выполнено отверстие, а пружинный элемент может быть расположен таким образом, что один конец пружинного элемента при повороте крышки в направлении открытия входит в отверстие. При использовании в качестве пружинного элемента пластинчатой пружины указанным концом пружинного элемента, в частности, может быть продольный край этой пружины.
Благодаря указанному входу конца пружинного элемента в отверстие угол изгиба пружинного элемента при повороте крышки в направлении открытия меньше, чем угол открытия крышки.
Указанное отверстие может быть выполнено сквозным или глухим. Преимуществом глухого отверстия в крышке является то, что при открытом проходном отверстии создаются лишь незначительные препятствия протеканию воздушного потока. Глухое отверстие может образовываться путем выполнения углубления в основной пластине или в крышке, или путем закрытия сквозного отверстия.
В частности, днище глухого отверстия может быть выполнено с возможностью деформирования. Указанное днище, например, может быть выполнено из нетканого материала, который может быть, например, приклеен или приварен к крышке или к основной пластине. Таким образом, сквозное отверстие оказывается закрыто нетканым материалом. Для обеспечения возможности деформирования площадь нетканого материала может быть, в частности, больше, чем площадь основания отверстия, так что нетканый материал не натянут поперек отверстия.
Днище глухого отверстия может быть выполнено из эластичного материала и/или пленки, в частности из эластичной пленки. Если конец пружинного элемента при повороте крышки входит в отверстие и достигает днища, то эластичный материал обеспечивает возможность дальнейшего поворота крышки, после чего днище отверстия, а именно эластичный материал, деформируется под воздействием конца пружинного элемента. Таким образом может осуществляться дополнительное регулирование характеристики пружины. Указанная пленка может быть, в частности, выполнена непроницаемой для воздуха и/или содержать термопластичный эластомер. Днище может также быть выполнено из неэластичного материала.
Один конец пружинного элемента может быть жестко соединен с основной пластиной или с крышкой, а другой конец может упираться в крышку или в основную пластину с возможностью перемещения. Например, если крышка имеет отверстие, в частности глухое отверстие или углубление, пружинный элемент одним своим концом может быть жестко присоединен к основной пластине и может упираться в крышку с возможностью перемещения. В этом случае при повороте крышки из первого положения во второе опорная область крышки перемещается вдоль пружинного элемента, так что конец пружинного элемента входит в отверстие.
Пружинный элемент может быть присоединен к крышке или к основной пластине посредством разъемного или неразъемного соединения. В частности, может использоваться зажимное, сварное или клеевое соединение.
Пружинным элементом может быть изгибная пружина, плоская пружина, пластинчатая пружина, в частности выпуклая пластинчатая пружина, торсионная пружина или фасонная пружина. Например, выпуклая пластинчатая пружина, т.е. пластинчатая пружина с выпуклостью, проходящей поперечно продольной оси, обеспечивает высокое прижимное усилие даже при небольшой толщине пружины.
Пружинный элемент может быть расположен на крышке или на основной пластине с возможностью перемещения и взаимодействия с крышкой или пластиной так, чтобы характеристика пружины при повороте крышки в заданном диапазоне углов поворота была по существу линейной или нисходящей.
Под нисходящей характеристикой пружины понимают характеристику, которая иллюстрирует приложенное к крышке усилие пружины или усилие изгиба, в зависимости от угла открытия или угла поворота, и которая имеет производную, уменьшающуюся при увеличении угла открытия. При этом величина усилия пружины или усилия изгиба соответствует величине возвратного усилия, действующего на крышку при соответствующем угле открытия. При линейной характеристике пружины указанная производная является постоянной.
Крышка или основная пластина могут иметь опорную область, на которую с возможностью перемещения своей контактной областью опирается пружинный элемент.
В частности, опорная область и/или контактная область могут быть выполнены таким образом, чтобы характеристика пружины при повороте крышки в заданном диапазоне углов поворота являлась по существу линейной или нисходящей.
Таким образом, для упрощения открытия, в частности при больших углах открытия, может выбираться по существу линейная или нисходящая характеристика пружины. При больших углах открытия изгибающее усилие, требующееся для определенного угла поворота, может быть весьма малым, в то время как изгибающее усилие при малых углах открытия может быть достаточно большим для того, чтобы надежно закрывать проходное отверстие, если крышка в первом положении не находится под воздействием потока всасываемого воздуха.
В описанных выше крепежных пластинах крышка или основная пластина могут иметь опорную область, на которую с возможностью перемещения своей контактной областью опирается пружинный элемент, при этом опорная область при повороте крышки в направлении открытия может перемещаться вдоль контактной области таким образом, что угол изгиба в заданном диапазоне углов поворота меньше, чем соответствующий угол открытия. В частности, если пружинный элемент жестко соединен с основной пластиной, опорную область может иметь крышка.
В контактной области пружинного элемента может быть выполнена выемка или углубление. Таким образом, существует возможность простым способом задавать характеристику пружины, поскольку при повороте крышки в направлении открытия вдоль контактной области по достижении опорной областью выемки или углубления характеристика обретает нисходящую форму.
Описанные выше опорные области могут быть выполнены в форме выступа. Такой выступ позволяет однозначно задавать характер взаимодействия крышки или основной пластины, и пружинного элемента, в частности поддержания пружинного элемента. Кроме того, если такой выступ при повороте крышки входит в выемку или в углубление пружинного элемента, характеристика пружины обретает нисходящую форму.
Кроме того, соответствующее выполнение выступа может обеспечить выполнение требования, заключающегося в том, чтобы при отсутствии в крышке или в основной пластине отверстия, в которое входит конец пружинного элемента, в заданном диапазоне углов поворота угол изгиба был меньше, чем угол открытия.
Крышка может содержать поверхность, в частности плоскую поверхность, по меньшей мере на части передней по направлению открытия стороны которой сформирован выступ.
Указанный выступ, то есть выступ, по меньшей мере частично окружающий периметр поверхности крышки, увеличивает при работе крепежной пластины площадь воздействия воздушного потока, что облегчает открытие проходного отверстия посредством поворота крышки.
В описанных выше крепежных пластинах основная пластина и/или крышка могут быть выполнены из пластмассы или картона.
В частности, основная пластина и крышка могут быть выполнены за одно целое, причем крышка может быть соединена с основной пластиной посредством пленочного шарнира или по линии сгиба, при этом линия сгиба или пленочный шарнир образует ось поворота. Таким образом, одна из описанных выше крепежных пластин может изготавливаться особенно простым способом.
Пружинный элемент описанных выше крепежных пластин может быть выполнен из металла или пластмассы; в частности, он может быть выполнен из пружинной стали, термореактивной пластмассы или эластомера, в частности термопластичного эластомера. Например, в качестве пружинного элемента может быть использована изгибная пружина из пружинной стали, из термореактивной пластмассы или из эластомера.
Описанные выше крепежные пластины могут включать уплотнительный элемент для уплотнения проходного отверстия, когда при работе в него входит патрубок. В частности, уплотнительный элемент может быть расположен на основной пластине вокруг проходного отверстия. Уплотнительный элемент может быть выполнен, например, в форме кольца.
Уплотнительный элемент может быть расположен на основной пластине перед крышкой, по направлению ее открытия, и может выступать в проходное отверстие, так что уплотнительный элемент выступает за край проходного отверстия и входит в контакт с патрубком, вставленным в проходное отверстие, с созданием уплотнения. В частности, уплотнительный элемент может содержать термопластичный эластомер. Таким образом, уплотнительный элемент прост в изготовлении и может быть присоединен к основной пластине. Кроме того, в этом случае эластичный уплотнительный элемент может быть деформирован патрубком.
Ширина части уплотнительного элемента, выступающей в проходное отверстие, не может превышать 120% расстояния между уплотнительным элементом и крышкой. Указанное расстояние определяют при нахождении крышки в первом положении, в котором проходное отверстие закрыто. При этом под шириной выступающей в проходное отверстие части понимается расстояние между кромкой проходного отверстия, на которой расположен уплотнительный элемент, и внутренним краем уплотнительного элемента. В случае непостоянного расстояния между указанной кромкой и указанным внутренним краем определяющим считается максимальное из расстояний. В частности, при кольцевом уплотнительном элементе и круговом проходном отверстии часть, выступающая в проходное отверстие, может иметь, например, форму кругового кольца, при этом под указанной шириной подразумевается ширина кольца той части уплотнительного элемента, которая расположена в сквозном отверстии и которой придана форма кругового кольца. Кроме того, внутренний край уплотнительного элемента может иметь круговую или иную форму. В частности, уплотнительный элемент и/или крышка могут быть выполнены и/или расположены таким образом, что уплотнительный элемент находится на расстоянии от крышки так, что уплотнительный элемент не контактирует с крышкой, в частности, даже в его первом положении.
Кроме того, ширина части уплотнительного элемента, выступающей в проходное отверстие, может составлять до 110% расстояния между уплотнительным элементом и крышкой. Также предпочтительно, когда указанная ширина равна, несколько меньше или несколько больше расстояния между уплотнительным элементом и крышкой. Таким образом, даже при деформировании после введения патрубка уплотнительный элемент не доходит до крышки и не препятствует его закрытию. В зависимости от размеров (в частности, диаметра) патрубка и величины внедрения в проходное отверстие может быть достаточным, если ширина выступающей в проходное отверстие части уплотнительного элемента составляет 120% расстояния между уплотнительным элементом и крышкой.
Кроме того, в настоящей заявке предложен мешочный фильтр пылесоса, содержащий одну из описанных выше крепежных пластин.
Преимущества и отличительные признаки настоящего изобретения будут описаны ниже с использованием сопроводительных чертежей, на которых:
фиг.1 показывает вид сверху крепежной пластины согласно изобретению с закрытым проходным отверстием;
фиг.2 показывает поперечное сечение крепежной пластины, показанной на фиг.1;
фиг.3 показывает поперечное сечение крепежной пластины с открытым проходным отверстием;
фиг.4 показывает поперечное сечение еще одного варианта реализации крепежной пластины согласно изобретению;
фиг.5 показывает вид сверху варианта реализации пластинчатой пружины для крепежной пластины;
фиг.6 показывает поперечное сечение еще одного варианта реализации крепежной пластины согласно изобретению.
На фиг.1 схематично показан вид сверху (навстречу направлению открытия) крепежной пластины 1 согласно изобретению. Пластина 1 включает основную пластину 2, выполненную, например, литьем под давлением из пластмассы. В пластине 2 выполнено проходное отверстие 3, которое в показанном примере закрыто крышкой 4. Крышка 4 и пластина 2 выполнены литьем за одно целое, при этом крышка 4 соединена с пластиной 2 посредством пленочного шарнира 5, который образует ось поворота.
Кроме того, имеется пружинный элемент в форме пластинчатой пружины 6, для удержания крышки 4 в показанном первом закрытом положении. Один продольный конец 7 пружины 6 неподвижно закреплен в пластине 2, а именно заделан в пластмассе. Другой продольный конец 8 размещен на крышке 4 с возможностью перемещения. Пружина 6 расположена, по направлению открытия, за крышкой 4, а на показанном виде сверху по направлению, навстречу направлению открытия - перед крышкой 4.
Указанная пластинчатая пружина может быть выполнена, например, из пружинной стали, термореактивной пластмассы или термопластичного эластомера. Пластинчатая пружина может быть соединена с основной пластиной, например, при помощи зажимного соединения. Кроме того, пластинчатая пружина может быть соединена с основной пластиной, выполненной из пластмассы, например, посредством размещения конца пластинчатой пружины между двумя слоями пластмассы и последующего сваривания указанных слоев основной пластины друг с другом. Пластинчатая пружина может также быть приклеена к основной пластине или присоединена к ней при помощи сварки.
Кроме того, в крышке 4 выполнено отверстие 9, в которое при повороте крышки 4 в направлении открытия входит пружина 6. Пружина 6 является выпуклой, то есть имеет выпуклость, проходящую поперечно к продольной оси. Благодаря этой выпуклости пружина 6 контактирует с поверхностью крышки 4 только своими боковыми краями, проходящими в продольном направлении.
На фиг.2 схематично показано поперечное сечение крепежной пластины по линии А-А, показанной на фиг.1, которая проходит вдоль продольной оси пружины 6.
Как видно из этого поперечного сечения, один конец 7 пружины 6 неподвижно установлен в пластине 2 и таким образом зафиксирован. Другой конец 8 контактирует в области боковых краев пластинчатой пружины (в контактной области) с крышкой 4, так что при соответствующим образом выбранном предварительном отклонении пластинчатой пружины крышка удерживается посредством возвратного усилия пружины в показанном первом или закрытом положении.
Пластина 1 соединена со стенкой 10 мешочного фильтра пылесоса, например, путем приклеивания. Стенка мешочного фильтра может также иметь жестко соединенные с ней крепежные элементы, при помощи которых затем может быть присоединена крепежная пластина с предотвращением ее разрушения и с возможностью отсоединения. Таким образом, обеспечена возможность многократного использования крепежной пластины. Стенка мешочного фильтра может иметь фильтрующую структуру, как, например, описано в ЕР 0960645.
Отверстие 9 в показанном примере выполнено глухим. Днище 12 указанного отверстия сформировано из эластичной пленки. Такого рода эластичные средства закрытия отверстия 9 могут быть получены путем нанесения двухкомпонентным способом под давлением термопластичного полимера на соответствующую область крышки. Такое днище предотвращает выпадение грязи через отверстие из внутренней полости мешочного фильтра.
При работе мешочного фильтра в корпусе пылесоса на крышку 4 воздействует усилие потока всасываемого воздуха, которое действует навстречу возвратному усилию пружины 6. Если усилие потока всасываемого воздуха превышает возвратное усилие пластинчатой пружины, то крышка поворачивается в направлении 11 открытия, т.е. по направлению внутрь мешочного фильтра, вокруг оси поворота, образованной шарниром 5 (см. фиг.2).
Благодаря этому повороту область контакта крышки 4 перемещается вдоль боковых краев пружины 6 в направлении зажатого конца 7. В результате такого перемещения другой конец 8 входит в отверстие 9, выполненное в крышке, благодаря чему угол β изгиба пружины 6 меньше, чем угол α открытия крышки. Таким образом обеспечивают малое усилие изгиба, требующееся для поворота крышки 4, так что отверстие 3 может безопасно открываться даже при слабом потоке всасываемого воздуха.
При достаточно глубоком вхождении пружины 6 в отверстие 9 она достигает днища 12, выполненного из пленки, которое при дальнейшем повороте в направлении открытия деформируется. Таким образом, благодаря эластичному днищу характеристика пружины может изменяться.
Указанное глухое отверстие может быть также выполнено в виде углубления в крышке, так что, если крышка изготовлена из жесткой пластмассы, днище отверстия не является эластичным. Кроме того, отверстие 9 также может быть выполнено сквозным.
На фиг.4 схематически показано поперечное сечение еще одного варианта выполнения крепежной пластины. Поперечное сечение, показанное на фиг.4, выполнено вдоль продольной оси пружины 6. В данном варианте пружина 6 также является выпуклой и дополнительно имеет в продольном направлении углубление 13. Кроме того, в показанном примере пружина 6 не опирается непосредственно своими боковыми краями на плоскую поверхность крышки 4. Вместо этого на плоской поверхности крышки 4 выполнен выступ в форме штифта 14, образующего опорную область крышки 4, на которую опирается контактная область пружины 6.
При повороте крышки 4 в направлении открытия штифт 14 перемещается вдоль продольной оси указанной пластинчатой пружины в направлении зажатого конца 7. Взаимное расположение пластинчатой пружины и штифта позволяет по достижении штифтом 14 углубления 13 пластинчатой пружины изменять характеристику пружины на нисходящую, так что, начиная с этого угла открытия крышки 4 усилие, прилагаемое в дальнейшем для поворота крышки 4, становится меньше.
Очевидно, что в данном случае пружина не обязательно должна быть выпуклой и/или иметь выступ, и может быть также выполнена из пластмассы, например, из термореактивного полимера или термопластичного эластомера. Кроме того, эффект согласно изобретению, касающийся отношения угла изгиба и угла открытия, может быть также достигнут посредством выбора такой высоты выступа, при которой выполнение отверстия не требуется.
Вид сверху еще одного варианта выполнения пружины 6 для применения в крепежной пластине согласно изобретению схематично показан на фиг.5. Пластинчатая пружина имеет выпуклую форму, а с обеих ее продольных сторон выполнены выемки 15.
Такая пружина 6 может, например, применяться в крепежных пластинах, показанных на фиг.1-3. При этом в при нахождении проходного отверстия в закрытом состоянии боковые края подвижного продольного конца пластинчатой пружины расположены над крышкой. При повороте крышки вокруг оси вращения опорная область крышки перемещается вдоль контактной области пластинчатой пружины, образованной ее боковыми краями, в направлении зажатого продольного конца, при этом подвижный продольный конец входит в глухое отверстие, выполненное в крышке. Как только пластинчатая пружина войдет своими выемками 15 в глухое отверстие крышки, характеристика пружины также изменяется на нисходящую.
В отличие от вариантов выполнения, показанных на чертежах, пластинчатая пружина может также быть зафиксирована на крышке и быть расположена на основной пластине с возможностью перемещения. В этом случае, например, в основной пластине может быть предусмотрено отверстие, в которое входит незакрепленный продольный конец пластинчатой пружины при повороте крышки в направлении открытия. В качестве альтернативы или дополнения основная пластина может иметь выступ, на котором с возможностью перемещения расположен конец пластинчатой пружины.
Кроме того, вместо описанной в приведенных вариантах выполнения пластинчатой пружины могут применяться также другие пружины, например торсионные пружины, фасонные пружины или другие типы изгибных пружин.
На фиг.6 схематично показано поперечное сечение еще одного варианта выполнения крепежной пластины 1, в котором вся основная пластина 2 и крышка 4 вместе с днищем глухого отверстия 9 или углубления изготовлены из пластмассы. Кроме того, в данном варианте выполнения предусмотрен кольцевой уплотнительный элемент 16, окружающий отверстие 3. Указанный уплотнительный элемент может, например, состоять из термопластичного эластомера, и может быть нанесен под давлением на основную пластину. Ширина b выступающего в отверстие 3 элемента 16 меньше, чем расстояние h между элементом 16 (или соответствующей кромкой проходного отверстия, на котором расположен уплотнительный элемент) и крышкой 4. Таким образом, уплотнительный элемент, даже при его деформировании входящим в отверстие 3 патрубком, не контактирует с крышкой 4 и не препятствует его открытию и закрытию.
Очевидно, что описанные выше варианты выполнения приведены в качестве примера, а описанные признаки могут комбинироваться друг с другом различными способами.