УДЕРЖИВАЮЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ ФИЛЬТРОВАЛЬНОГО МЕШКА ПЫЛЕСОСА
RETENTION PLATE FOR VACUUM CLEANER FILTERING BAG

Изобретение относится к удерживающей пластине для фильтровального мешка пылесоса, содержащего стенку мешка.
В пылесосах для фильтрования всасываемого воздуха зачастую применяют фильтровальные мешки пылесоса. Эти фильтровальные мешки пылесоса включают в себя стенку мешка из фильтрующего материала, который отфильтровывает частицы пыли и грязи, содержащиеся во всасываемом воздухе, а также закрепленную на стенке мешка удерживающую пластину для позиционирования фильтровального мешка в пылесосе. В пылесосе удерживающей пластине преимущественно соответствует захват, с которым удерживающая пластина может быть приведена в зацепление, благодаря чему осуществляется позиционирование фильтровального мешка в пылесосе. От присоединительного патрубка фильтруемый воздух обычно направляется через проходное отверстие в удерживающей пластине и в стенке мешка внутрь фильтровального мешка.
В качестве материала для удерживающей пластины преимущественно применяют полимеры. Известны также удерживающие пластины, которые состоят из двух различных полимеров и которые изготавливают двухкомпонентным способом литья под давлением. Так, например, в DE 102007040417 описана полимерная удерживающая пластина, содержащая закрывающую заслонку, причем край отверстия выполнен из более мягкого полимера, чем сама удерживающая пластина. Закрывающие заслонки зачастую применяют, чтобы закрывать проходное отверстие в стенке мешка и в удерживающей пластине, когда пылесос не работает.
Из DE 02005041811 известна удерживающая пластина с нанесенным литьем эластомерным уплотнением. Такие уплотнительные закраины обычно предусмотрены в области проходного отверстия удерживающей пластины и должны предотвращать выход пыли из фильтровального мешка пылесоса посредством того, что они уплотняют область между внутренним краем проходного отверстия и наружной стороной присоединительного патрубка пылесоса. Такие уплотнительные закраины известны также из DE 2116579, DE 102006029059 или DE 102005027078. Кроме того, из DE 102007057171 известно полимерное уплотнение с радиально проходящими усилениями.
Удерживающую пластину зачастую соединяют с использованием связующего со стенкой фильтровального мешка пылесоса при помощи ультразвуковой сварки. Например, из DE 10203436 известна удерживающая пластина из картона, которая покрыта полимером, обеспечивающим возможность сваривания удерживающей пластины со стенкой мешка. В DE 202004008971 описано ультразвуковое сварное соединение между полимерной удерживающей пластиной и стенкой мешка, которая по меньшей мере частично состоит из термопластичного полимерного фильтрующего материала, причем между удерживающей пластиной и стенкой мешка дополнительно расположена уплотнительная мембрана из полимерного материала. Аналогичное решение с обладающим эластичностью резины слоем известно из DE 102007062028. В обоих случаях соединение удерживающей пластины со стенкой мешка усложнено дополнительной уплотнительной мембраной или же обладающим эластичностью резины слоем.
Соединение известных удерживающих пластин, содержащих нанесенную литьем уплотнительную закраину, со стенкой мешка при помощи ультразвуковой сварки зачастую оказывается проблематичным, так как прикладываемая энергия ультразвука может привести к повреждениям удерживающей пластины, в частности уплотнительной закраины. Чтобы это предотвратить, прикладываемую энергию минимизируют, что, однако, имеет тот недостаток, что образованное таким способом соединение между удерживающей пластиной и стенкой мешка сравнительно легко может быть разъединено. Другими словами, удерживающая пластина после сваривания может быть снова отделена от стенки мешка со сравнительно малым усилием. В частности, если полный фильтровальный мешок пылесоса вынимают из пылесоса, существует опасность самопроизвольного разъединения соединения между удерживающей пластиной и стенкой мешка и, таким образом, высыпания пыли из фильтровального мешка пылесоса.
Поэтому задачей настоящего изобретения является предложить удерживающую пластину для фильтровального мешка пылесоса, содержащего стенку мешка, которая простым способом обеспечивает возможность более прочного соединения со стенкой мешка. Эта задача решена посредством удерживающей пластины по п.1 формулы изобретения.
В изобретении предложена удерживающая пластина для содержащего стенку мешка фильтровального мешка пылесоса, которая включает в себя основную пластину из первого полимерного материала, содержащую проходное отверстие, и соединенный с использованием связующего с основной пластиной соединительный элемент из второго полимерного материала с целью соединения с использованием связующего основной пластины со стенкой мешка, в частности, при помощи ультразвуковой сварки, в которой соединительный элемент расположен на соединяемой со стенкой мешка стороне основной пластины.
Такая удерживающая пластина позволяет выбирать второй полимерный материал таким образом, что основная пластина может быть соединена со стенкой мешка благоприятным способом. В частности, параметры второго полимерного материала могут быть выбраны такими, что основная пластина может быть прочно соединена со стенкой мешка при помощи ультразвуковой сварки, даже если подводится лишь относительно малая энергия ультразвука, и время сварки получается таким образом очень коротким. Благодаря этому может быть образовано более прочное соединение между основной пластиной и стенкой фильтровального мешка пылесоса.
Стенка фильтровального мешка пылесоса может включать в себя один или несколько слоев фильтрующего материала, в частности один или несколько слоев нетканого материала. Фильтровальные мешки пылесоса, содержащие такую стенку мешка, состоящую из нескольких слоев фильтрующего материала, известны, например, из ЕР 2011556 или ЕР 0960645. В качестве материала для слоев нетканого материала могут применяться самые различные полимеры, например полипропилен и/или сложный полиэфир. В частности, соединяемый с основной пластиной слой стенки мешка может быть слоем нетканого материала.
Стенка мешка может содержать проходное отверстие, при этом, в частности, проходное отверстие стенки мешка расположено на одной линии с проходным отверстием основной пластины. Посредством проходного отверстия в основной пластине и проходного отверстия в стенке мешка может быть образовано впускное отверстие, через которое очищаемый воздух может протекать внутрь фильтровального мешка пылесоса.
В частности, первый полимерный материал может обличаться от второго полимерного материала. В качестве первого и/или второго полимерного материала принципиально могут применяться самые различные полимеры. В частности, первый и/или второй полимерный материал могут включать в себя термопластичный материал. Благодаря термопластичному материалу возможно сваривание удерживающей пластины, в частности основной пластины, со стенкой мешка.
В частности, второй полимерный материал может быть термопластичным эластомером. Заявителем настоящего изобретения установлено, что в этом случае неожиданным образом может быть получено особенно прочное соединение удерживающей пластины и стенки мешка. Термопластичным эластомером может быть, например, термопластичный полиамидный эластомер (ТРА), термопластичный полиуретановый эластомер (TPU) или термопластичный стирольный эластомер (TPS).
Первый полимерный материал может включать в себя, например, полипропилен, полистирол, акрилонитрильный бутадиеновый стирол (ABS) и/или полиамид.
Альтернативно или дополнительно второй полимерный материал может иметь более высокий индекс расплава, чем первый полимерный материал, при этом, в частности, второй полимерный материал может иметь индекс расплава, превосходящий индекс расплава первого полимерного материала в 5-40 раз, в частности в 10-30 раз, в особенности в 10-20 раз. Это относится, в частности, к тому варианту, когда первый и второй полимерные материалы являются термопластичными материалами.
Индекс расплава, обозначаемый также как массовый коэффициент текучести расплава, служит для характеристики режима течения термопластичного материала при определенных давлении и температуре. Другими словами, индекс расплава является мерой режима течения полимерного расплава.
Первый полимерный материал может иметь индекс расплава от 50 г/10·мин до 200 г/10·мин, в частности от 50 г/10·мин до 150 г/10·мин. Второй полимерный материал может иметь индекс расплава от 1000 г/10·мин до 2000 г/10·мин, в частности от 1000 г/10·мин до 1500 г/10·мин. Благодаря этому второй полимерный материал имеет меньшую вязкость, чем первый полимерный материал, и может обеспечивать возможность более прочного соединения между основной пластиной и стенкой мешка.
Альтернативно или дополнительно второй полимерный материал может иметь более низкую температуру плавления или более низкую точку плавления, чем первый полимерный материал. Благодаря этому может быть уменьшена энергия, требующаяся для соединения основной пластины со стенкой мешка.
Соединительный элемент может быть выполнен сплошным или прерывистым, в частности в форме линии. Например, соединительный элемент может быть выполнен в виде возвышения на основной пластине.
Соединительный элемент может частично или полностью окружать проходное отверстие. Например, соединительный элемент может быть вращательно-симметрично расположен по отношению к перпендикулярной оси проходного отверстия основной пластины. Соединительный элемент может быть также расположен по отношению к проходному отверстию с симметрией относительно оси и/или относительно точки.
Основная пластина может содержать углубление, при этом соединительный элемент частично или полностью расположен в углублении. Углубление может быть выполнено в форме паза, в частности продольного, круглого или овального паза, или в форме глухого отверстия.
Соединительный элемент может быть расположен на поверхности основной пластины, предусмотренной для соединения со стенкой мешка. В частности, соединительный элемент может быть расположен в одной или нескольких областях предусмотренной для соединения со стенкой мешка поверхности основной пластины, которая при работе пылесоса и/или при извлечении заполненного фильтровального мешка из пылесоса подвергается наибольшим нагрузкам, в частности растягивающим усилиям.
Кроме того, основная пластина на соединяемой со стенкой мешка стороне может иметь один или несколько направляющих элементов для ультразвуковой сварки. Направляющими элементами или элементами направления энергии могут быть заостренные и/или содержащие острые края возвышения на поверхности основной пластины, предусмотренной для сваривания со стенкой мешка, посредством которых может концентрироваться энергия ультразвука. Сваривание таких направляющих элементов обычно получается при меньшей энергии ультразвука, чем гладких поверхностей.
В частности, соединительный элемент может быть выполнен в форме одного или нескольких направляющих элементов.
Область основной пластины, в которой расположен соединительный элемент, может быть полностью или частично ограничена или окружена направляющими элементами. Например, могут быть расположены два ряда направляющих элементов, окружающих проходное отверстие на различных расстояниях, при этом соединительный элемент полностью или частично расположен между обоими рядами направляющих элементов.
Кроме того, удерживающая пластина может включать в себя уплотнительную закраину для проходного отверстия в удерживающей пластине, в частности в основной пластине, при этом, в частности, уплотнительная закраина состоит из того же самого материала, что и соединительный элемент. Другими словами, уплотнительная закраина может состоять из второго полимерного материала или содержать второй полимерный материал.
Удерживающая пластина может быть литым изделием, в частности двухкомпонентным литым изделием. Удерживающая пластина может быть двухкомпонентным литым изделием, при этом соединительный элемент нанесен литьем на основную пластину. Предусмотренная при необходимости уплотнительная закраина может нанесена литьем на Основную пластину одновременно с соединительным элементом. В этом случае уплотнительная закраина и соединительный элемент могут состоять, в частности, из ТРЕ.
Кроме того, удерживающая пластина может включать в себя закрывающую заслонку. Таким образом, проходное отверстие в стенке мешка и в основной пластине может закрываться в нерабочем состоянии пылесоса, то есть когда пылесос отключен.
Кроме того, в изобретении предложен фильтровальный мешок пылесоса, содержащий удерживающую пластину, описанную выше. Другими словами, в изобретении предложен фильтровальный мешок пылесоса содержащий стенку мешка и удерживающую пластину, которая включает в себя основную пластину из первого полимерного материала, содержащую проходное отверстие, и соединенный с использованием связующего с основной пластиной соединительный элемент из второго полимерного материала с целью соединения с использованием связующего основной пластины со стенкой мешка, в частности, при помощи ультразвуковой сварки, при этом соединительный элемент расположен на соединяемой со стенкой мешка стороне основной пластины.
В частности, стенка мешка может быть соединена с использованием связующего с удерживающей пластиной, в частности с основной пластиной. Например, основная пластина может быть соединена с использованием связующего со стенкой мешка посредством соединительного элемента.
Соединением с использованием связующего является соединение, при котором соединяемые элементы совместно удерживаются посредством атомарных или молекулярных сил. Соединение с использованием связующего может быть неразъемным соединением, в частности соединением, не разъединяемым без разрушения.
Фильтровальным мешком пылесоса может быть плоский мешок. Альтернативно фильтровальным мешком пылесоса может быть мешок с прямоугольным днищем. В частности, фильтровальным мешком пылесоса может быть сменный фильтровальный мешок.
Фильтровальный мешок пылесоса, в частности стенка мешка, может содержать переднюю сторону и заднюю сторону, которые соединены друг с другом посредством периферийного сварного шва. Передняя сторона и задняя сторона могут быть выполнены прямоугольными, квадратными или круглыми. Передняя сторона и задняя сторона могут включать в себя по меньшей мере один слой нетканого материала, то есть слой, состоящий из нетканого материала.
Удерживающая пластина и/или стенка фильтровального мешка пылесоса могут обладать одним или несколькими описанными выше признаками.
Кроме того, в изобретении предложен способ соединения удерживающей пластины со стенкой мешка, включающий в себя этапы подготовки описанной выше удерживающей пластины, подготовки стенки мешка и соединения удерживающей пластины со стенкой мешка при помощи ультразвуковой сварки.
Стенка мешка и/или удерживающая пластина могут, в частности, обладать одним или несколькими признаками, описанными выше.
Соединение при помощи ультразвуковой сварки может включать в себя подвод энергии ультразвука в удерживающую пластину при помощи волновода-концентратора. При этом волновод-концентратор может быть приведен в контакт с удерживающей пластиной, в частности с основной пластиной удерживающей пластины. Обычно прикладывают энергию ультразвука от 50 до 40 Дж в течение от 0,1 до 0,5 с.
В случае ультразвуковой сварки соединительный элемент может быть сваривающимся элементом, при этом, в частности, основную пластину сваривают со стенкой мешка посредством сваривающегося элемента.
Благодаря соединительному элементу стенка мешка может быть прочно соединена с основной пластиной при помощи меньшей энергии ультразвука.
Кроме того, в изобретении предложен способ изготовления описанной выше удерживающей пластины, включающий в себя этапы подготовки формы для литья под давлением для отливания описанной выше удерживающей пластины, отливания основной пластины на первом этапе литья под давлением и нанесения литьем соединительного элемента на основную пластину на втором этапе литья под давлением.
Одновременно с соединительным элементом на основную пластину может быть также нанесена литьем уплотнительная закраина. Одновременно с основной пластиной может быть также образована закрывающая заслонка, в частности, соединенная с основной пластиной.
Ниже изобретение подробнее описано при помощи вариантов выполнения и чертежей. На них изображено:
фиг.1 - схематическое строение примерного фильтровального мешка пылесоса,
фиг.2 - схематическое строение примерной удерживающей пластины на виде сверху,
фиг.3 - вид сверху соединяемой со стенкой мешка стороны примерной удерживающей пластины,
фиг.4 - поперечное сечение примерной удерживающей пластины.
На фиг.1 показано схематическое строение примерного фильтровального мешка пылесоса. Фильтровальный мешок включает в себя стенку 101 мешка, удерживающую пластину с основной пластиной 102, а также впускное отверстие, через которое фильтруемый воздух протекает в фильтровальный мешок. Впускное отверстие здесь образовано проходным отверстием 103 в основной пластине 102 и расположенным на одной линии с ним проходным отверстием в стенке 101 мешка. Удерживающая пластина 102 служит для удержания фильтровального мешка в камере пылесоса.
Стенка 101 мешка включает в себя по меньшей мере один слой нетканого материала, например, из тонковолокнистого фильерного нетканого материала, полученного формованием из расплава (нетканый материал, полученный выдуванием расплава).
Удерживающая пластина включает в себя основную пластину 102 из первого полимерного материала и соединенный с использованием связующего с основной пластиной 102 соединительный элемент из второго полимерного материала, при этом соединительный элемент расположен на соединяемой со стенкой мешка стороне основной пластины 102. Основная пластина 102 соединена с использованием связующего со стенкой 101 мешка при помощи ультразвуковой сварки.
Первый полимерный материал примерной удерживающей пластины содержит полипропилен с индексом расплава 100 г/10·мин, а второй полимерный материал содержит полипропилен с индексом расплава 1000 г/10·мин.
Индекс расплава определяют согласно ISO 1133 и измеряют при помощи капиллярного реометра. Индекс расплава показывает массу расплава термопластичного материала, который за 10 минут продавливают при заранее определенном давлении через заранее определенное сопло.
В качестве второго полимерного материала может также применяться термопластичный эластомер (ТРЕ). Могут применяться как блоксополимеры, так и эластомерные композиции.
На фиг.2 показан вид сверху передней стороны примерной удерживающей пластины с основной пластиной 202. При этом передняя сторона соответствует не предусмотренной для соединения со стенкой мешка стороне удерживающей пластины или же основной пластины 202. Основная пластина 202 содержит проходное отверстие 203. Через проходное отверстие 203 присоединительный патрубок пылесоса может быть введен в фильтровальный мешок. Благодаря этому фильтруемый воздух может вводиться в фильтровальный мешок. Чтобы предотвратить возможность выхода пыли между присоединительным патрубком и стенкой фильтровального мешка пылесоса, предусмотрена уплотнительная закраина 204.
Передняя сторона основной пластины 202 может также включать в себя установочную поверхность для волновода-концентратора и/или позиционирующие элементы для позиционирования волновода-концентратора. Благодаря этому может быть обеспечено более точное позиционирование волновода-концентратора для ультразвуковой сварки.
Основная пластина 202 включает в себя первый полимерный материал, содержащий термопластичный материал, например полипропилен. Уплотнительная закраина 204 содержит термопластичный эластомер, например, на основе полипропилена. Уплотнительная закраина 204 здесь изготовлена из более мягкого полимерного материала, чем основная пластина 202.
Примерная основная пластина 202 выполнена здесь квадратной. Однако возможны самые различные геометрические формы основной пластины 202.
На фиг.3 показан вид сверху соединяемой со стенкой мешка стороны примерной удерживающей пластины. Примерная удерживающая пластина включает в себя основную пластину 302, содержащую проходное отверстие 303, и окружающую проходное отверстие 303 уплотнительную закраину 304. Кроме того, на фиг.3 показаны два ряда направляющих элементов 305 или же 306 для ультразвуковой сварки основной пластины 302 со стенкой мешка. Кроме того, на фиг.3 показан соединительный элемент 307, который расположен между двумя рядами направляющих элементов 305, 306.
Соединительный элемент 307 содержит тот же самый полимерный материал, что и уплотнительная закраина 304, и одновременно с ней нанесен литьем на основную пластину 302 в двухкомпонентном процессе литья под давлением.
В частности, примерную удерживающую пластину изготавливают двухкомпонентным способом литья под давлением, при этом на первом этапе литья под давлением отливают основную пластину 302, а на втором этапе литья под давлением на основную пластину 302 наносят литьем соединительный элемент 307 одновременно с уплотнительной закраиной 304 для проходного отверстия 303.
Основная пластина 302 содержит описанный выше первый полимерный материал, а соединительный элемент 307 - описанный выше второй полимерный материал.
Первый полимерный материал включает в себя полипропилен, а вторым полимерным материалом является термопластичный эластомер. Альтернативно или дополнительно второй полимерный материал может также иметь более низкую точку плавления, чем первый полимерный материал. Таким путем для основной пластины 302 может применяться материал, который обычно может соединяться с материалом стенки мешка лишь неудовлетворительно, например полиамид.
На фиг.4 показано поперечное сечение примерной удерживающей пластины с основной пластиной 402, содержащей проходное отверстие 403, окружающую проходное отверстие 403 уплотнительную закраину 404 и расположенный на основной пластине 402 соединительный элемент 407. Соединительный элемент 407 окружен направляющими элементами 405 или же 406. Кроме того, удерживающая пластина включает в себя закрывающую заслонку 409, которая соединена с основной пластиной 402 удерживающей пластины 402 посредством пленочного шарнира 410. Посредством закрывающей заслонки 409 проходное отверстие 403 может закрываться, когда пылесос не работает.
Закрывающая заслонка 409 может отливаться одновременно с основной пластиной 402 на первом этапе литья под давлением. В частности, закрывающая заслонка 409 и пленочный шарнир 410 могут быть выполнены в виде одного элемента. В частности, закрывающая заслонка 409 и пленочный шарнир 410 могут содержать описанный выше первый полимерный материал или состоять из него.
В примерном варианте выполнения согласно фиг.4 соединительный элемент 407 частично расположен в углублении 408 основной пластины 402 и выступает наружу над поверхностью основной пластины 402. Соединительный элемент может также выступать наружу за поверхность основной пластины 402 заподлицо с направляющими элементами 405, 406.
Соединительный элемент 407 может быть также полностью расположен в углублении 408 основной пластины 402. В этом случае соединительный элемент 407 может завершаться заподлицо с поверхностью основной пластины 402.
Соединительный элемент 407 полностью окружает проходное отверстие 403. Альтернативно соединительный элемент 407 может быть также расположен лишь в области пленочного шарнира 410.
На фиг.4 направляющие элементы 405, 406 и соединительный элемент 407 показаны отделенными друг от друга. Однако направляющие элементы 405, 406 могут также включать в себя соединительный элемент 407. В частности, соединительный элемент 407 может быть расположен в области вершин направляющих элементов 405, 406. Благодаря этому дополнительно может быть уменьшена энергия, требующаяся для соединения основной пластины 402 со стенкой мешка.
При помощи соединительного элемента 407 основная пластина 402 может быть соединена со стенкой мешка при помощи ультразвуковой сварки при меньшей энергии сварки. Благодаря этому уменьшается риск повреждений в чувствительных областях удерживающей пластины, например в областях закрывающей заслонки 409 и ее пленочного шарнира 410 или уплотнительной закраины 404. Одновременно усилие отрыва, то есть сила, которая требуется, чтобы отделить основную пластину 402 от соединенной с ней стенки мешка, существенно больше, примерно в 2 раза, чем без соединительного элемента 407.
Понятно, что признаки, упомянутые в вариантах выполнения, описанных выше, не ограничены этими специфическими комбинациями, а возможны в произвольных других комбинациях. Кроме того, понятно, что на чертежах не воспроизведены реальные размеры ни изображенного фильтровального мешка пылесоса, ни элементов удерживающей пластины. Кроме того, геометрические формы показанных элементов не ограничены изображенными вариантами выполнения.