УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВСАСЫВАНИЯ ПЫЛИ, СОДЕРЖАЩЕЕ ПЫЛЕСОС И ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ МЕШОК
DUST SUCTION DEVICE CONTAINING VACUUM CLEANER AND FILTRATION BAG

Область техники изобретения
Изобретение относится к устройствам для всасывания пыли, содержащим пылесос и фильтровальный мешок, который выполнен в виде фильтровального мешка из нетканого материала, в виде сменного фильтровального мешка и в виде плоского мешка с поверхностными складками.
Уровень техники
Фильтровальные мешки в форме сменных плоских мешков из нетканого материала являются теми фильтровальными мешками, которые в настоящее время применяют чаще всего. Преимуществом мешков из нетканого материала (по сравнению с фильтровальными мешками из бумаги) является значительно большая емкость накапливания пыли фильтровального мешка при более высокой производительности сепарации и более длительном сроке службы. Форма плоского мешка является наиболее распространенной формой мешков из нетканого материала, так как мешок с такой формой может быть изготовлен очень простым способом. Поскольку в отличие от бумажного фильтрующего материала, применяемого в фильтровальных мешках из бумаги, нетканый фильтрующий материал вследствие высокой упругости восстанавливания может подвергаться складыванию на длительное время лишь с очень большим трудом, то изготовление более комплексных форм мешков, например мешков с прямоугольным дном или других форм мешка, содержащих дно, является очень трудоемким и дорогостоящим.
Под плоским мешком в смысле настоящего изобретения понимают фильтровальный мешок, стенки которого образованы из двух отдельных слоев фильтрующего материала с одинаковыми поверхностями, таким образом, что оба отдельных слоя соединены друг с другом только на своих периферийных краях (разумеется, понятие одинаковых поверхностей не исключает того, что оба отдельных слоя отличаются друг от друга тем, что один из слоев имеет впускное отверстие).
Соединение отдельных слоев может быть реализовано посредством сварного или клеевого шва вдоль всей периферии обоих отдельных слоев. Оно может быть также выполнено посредством того, что один отдельный слой из фильтрующего материала сгибают вокруг одной из его осей симметрии, и остающиеся открытые периферийные края обоих возникающих таким образом отдельных слоев сваривают или склеивают (так называемый рукавный мешок). В соответствии с этим при таком изготовлении требуются три сварных или клеевых шва. При этом два из этих швов образуют край фильтровального мешка, а третий сварной шов может также образовывать край фильтровального мешка или же находиться на одной из стенок фильтровального мешка.
При этом один отдельный слой из фильтрующего материала, взятый сам по себе, может состоять из одного или нескольких слоев, которые, например, могут наслаиваться друг на друга.
Плоские мешки в смысле настоящего изобретения могут также иметь так называемые боковые складки. При этом данные боковые складки могут быть выполнены с возможностью полного расправления. Плоский мешок с такими боковыми складками описан, например, в DE 202005000917 U1 (см. там фиг.1 со сложенными боковыми складками и фиг.3 с расправленными боковыми складками). Альтернативно боковые складки могут быть сварены с частями периферийного края. Такой плоский мешок описан в DE 102008006769 А1 (см. там, в частности, фиг.1).
Из приведенного выше определения понятия плоского мешка неизбежно следует, что непосредственно после изготовления плоские мешки являются двухмерными изделиями, то есть перед эксплуатацией имеют внутренний объем, который, по существу, равен нулю.
Разумеется, фильтровальный мешок с внутренним объемом, который (перед эксплуатацией), по существу, равен нулю, не обязательно является плоским мешком в смысле настоящего изобретения. Формы мешка, содержащие дно и описанные, например, в DE 202005016309 U1 или в DE 202009004433 U1, не являются плоскими мешками, так как они не состоят из двух отдельных слоев с одинаковыми поверхностями, которые соединены друг с другом только на своих периферийных краях.
Принимая во внимание приведенные выше определения, само собой понятно, что формы мешков, которые после изготовления уже являются трехмерными изделиями и, таким образом, имеют внутренний объем, отличающийся от нуля, и которые описаны, например, в WO 00/00269 (см. там фиг.27 и 28) и в DE 102007060748 (см. там, в частности, фиг.9), не являются плоскими мешками в смысле настоящего изобретения.
Фильтровальный мешок из нетканого материала в смысле настоящего изобретения содержит фильтрующий материал из нетканого материала. В качестве нетканого материала может применяться нетканый материал, уложенный сухим или мокрым способом, или экструзионный нетканый материал, в частности микроволокнистый нетканый материал, полученный формованием из расплава (нетканый материал, полученный выдуванием расплава), или фильерный нетканый материал (Spunbond). Дополнительно могут также присутствовать слои нановолокон. Разграничение между уложенными мокрым способом неткаными материалами (Nonwovens) и традиционной уложенной мокрым способом бумагой осуществляют согласно упомянутому ниже определению, которое также применяют в EDANA (Международная ассоциация обслуживания нетканых материалов и смежных отраслей). Таким образом, традиционная (фильтровальная) бумага не является нетканым материалом.
Нетканый материал может включать в себя штапельные волокна или элементарные волокна. Технологически может быть также предусмотрено несколько слоев штапельных волокон или элементарных волокон, которые упрочнены с образованием ровно одного слоя нетканого материала.
Фильтрующим материалом может быть также слоистый материал, состоящий из нескольких слоев нетканых материалов, например филаментного фильерного нетканого материала и нетканого материала, полученного выдуванием расплава (SMS, SMMS или Sn×MS). Такой слоистый материал может быть подвергнут наслаиванию при помощи термоклея или каландрированию. Слой из нетканого материала, полученного выдуванием расплава, может быть крепированным.
Понятие “нетканый материал” (“Nonwoven”) применяют согласно определению стандарта ISO 9092:1988 или же стандарта EN 29092. В частности, как следует оттуда, понятия ваточный холст или прочес и нетканый материал разграничены в области изготовления нетканых материалов описанным ниже образом, и их следует так понимать также и в смысле настоящего изобретения. Для изготовления нетканого материала применяют волокна и/или элементарные волокна. Рыхлые или свободные и еще не связанные волокна и/или элементарные волокна обозначают как прочес или ваточный холст (Web). Посредством так называемого этапа связывания прочеса из такого ваточного холста в конечном итоге образуется нетканый материал, который обладает достаточной прочностью, чтобы, например, подвергаться наматыванию в рулоны. Другими словами, посредством упрочнения нетканый материал становится самонесущим (Подробности применения описанных здесь определений и/или способов можно также найти в стандартном учебнике “Vliesstoffe”, W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, 2000).
Стенка фильтровального мешка имеет по меньшей мере одну поверхностную складку. Как могут быть образованы такие поверхностные складки описано, например, в европейской патентной заявке 10163463.2 (см. там, в частности, фиг.10а и фиг.10b, или же фиг.11а и фиг.11b). Если стенка фильтровального мешка включает в себя несколько поверхностных складок, то этот материал обозначают также как плиссированный фильтрующий материал. Такие плиссированные стенки фильтровального мешка описаны в европейской патентной заявке 10002964.4.
На фиг.1 и фиг.2 в поперечном сечении показан фильтровальный мешок со стенкой, которая соответственно имеет две поверхностные складки. Благодаря таким поверхностным складкам фильтрующая поверхность фильтровального мешка увеличивается, вследствие чего образуется большая емкость накапливания пыли фильтровального мешка при более высокой производительности сепарации и более длительном сроке службы (соответственно по сравнению с фильтровальным мешком с такими же наружными размерами и без поверхностных складок).
На фиг.1 показан фильтровальный мешок 1, содержащий стенку 10 фильтровального мешка, которая имеет две поверхностные складки 11 в виде так называемых складок в форме ласточкина хвоста. Фильтровальный мешок показан здесь в поперечном сечении через свою середину. В соответствии с этим продольные оси поверхностных складок проходят в плоскости, которая, в свою очередь, проходит перпендикулярно к плоскости чертежа, и поверхностные складки переходят на своих продольных концах в сварные швы фильтровального мешка, проходящие параллельно плоскости чертежа и расположенные перед плоскостью чертежа и позади нее. Таким образом, поверхностные складки могут наиболее сильно расправляться в своей середине. Фильтровальный мешок показан здесь в том состоянии, в котором поверхностные складки уже слегка расправлены. Каждая складка 11 в форме ласточкина хвоста имеет области 11а, которые лежат в плоскости стенки 12 фильтровального мешка, и области 11b, которые выступают над плоскостью стенки 12 фильтровального мешка. Эти области 11b при первичном вкладывании фильтровального мешка в пылесос еще не расправлены.
На фиг.2 показан фильтровальный мешок 2, содержащий стенку 20 фильтровального мешка, которая имеет две поверхностные складки 21 в форме так называемых треугольных складок. Фильтровальный мешок также показан здесь в поперечном сечении через свою середину. В соответствии с этим продольные оси поверхностных складок проходят в плоскости, которая, в свою очередь, проходит перпендикулярно к плоскости чертежа, и поверхностные складки переходят на своих продольных концах в сварные швы фильтровального мешка, проходящие параллельно плоскости чертежа и расположенные перед плоскостью чертежа и позади нее. Таким образом, поверхностные складки могут наиболее сильно расправляться в своей середине. Фильтровальный мешок также показан здесь в том состоянии, в котором поверхностные складки уже слегка расправлены. Каждая треугольная складка 21 имеет области 21а, которые лежат в плоскости стенки 22 фильтровального мешка, и области 21b, которые выступают над плоскостью стенки 22 фильтровального мешка. Эти области 21b при первичном вкладывании фильтровального мешка в пылесос еще не расправлены.
Вторая стенка фильтровального мешка, показанного на фиг.1 и фиг.2, не имеет поверхностных складок. Разумеется, эта вторая стенка фильтровального мешка также может иметь одну или несколько поверхностных складок.
Наряду с поверхностными складками, показанными на фиг.1 и фиг.2, возможны также поверхностные складки с другими формами. То, что в вариантах выполнения согласно фиг.1 и фиг.2 поверхностные складки проходят перпендикулярно к кромке мешка, не следует понимать как ограничение. Разумеется, поверхностные складки могут также проходить под углом к кромкам мешка.
Пылесосы, известные по состоянию техники, имеют полости для размещения фильтровального мешка с жесткими стенками. Для того, чтобы фильтровальный мешок мог проявлять свое фильтрующее действие, эти стенки имеют удерживающие на расстоянии устройства в форме ребер или же участков в форме ребер, которые предотвращают то, что фильтровальный мешок прилегает своей фильтрующей поверхностью к стенке полости для размещения фильтровального мешка, и эффективная фильтрующая поверхность вследствие этого уменьшается.
Описание изобретения
Ввиду этого состояния техники в основе изобретения лежит задача улучшить известное по состоянию техники устройство для всасывания пыли, содержащее пылесос и фильтровальный мешок, таким образом, что дополнительно увеличивается емкость накапливания пыли фильтровального мешка при более высокой производительности сепарации и более длительном сроке службы.
Эта задача решена посредством устройства для всасывания пыли, содержащего пылесос и фильтровальный мешок, по п.1 формулы изобретения, то есть посредством устройства, в котором фильтровальный мешок выполнен в виде фильтровального мешка из нетканого материала, в виде сменного фильтровального мешка и в виде плоского мешка, содержащего первую и вторую стенки фильтровального мешка, и в котором фильтровальный мешок имеет по меньшей мере одну поверхностную складку, при этом каждая поверхностная складка имеет области, которые лежат в плоскости стенки фильтровального мешка, и области, которые выступают над плоскостью стенки фильтровального мешка и выполнены с возможностью расправления при работе пылесоса, и в котором пылесос имеет полость для размещения фильтровального мешка с жесткими стенками, при этом на стенках полости для размещения фильтровального мешка предусмотрены по меньшей мере одно первое удерживающее на расстоянии устройство, таким образом, что оно удерживает лежащие в плоскости стенки фильтровального мешка области по меньшей мере одной поверхностной складки на расстоянии от стенки полости для размещения фильтровального мешка, и по меньшей мере одно второе удерживающее на расстоянии устройство, таким образом, что оно удерживает расправленные области по меньшей мере одной поверхностной складки на расстоянии от стенки полости для размещения фильтровального мешка.
Благодаря наличию этих специальных удерживающих на расстоянии устройств для областей поверхностных складок, которые лежат в плоскости стенки фильтровального мешка, и специальных удерживающих на расстоянии устройств для областей поверхностных складок, которые выступают над этой плоскостью, поверхностные складки могут расправляться таким образом, что может подвергаться обтеканию большая часть поверхности фильтрующего материала, образующего поверхностные складки. Благодаря этому увеличивается эффективная фильтрующая поверхность фильтровального мешка (по сравнению с применением в традиционном пылесосе), так что по сравнению с этим традиционным устройством может дополнительно увеличиваться емкость накапливания пыли фильтровального мешка при более высокой производительности сепарации и более длительном сроке службы.
Согласно одному предпочтительному усовершенствованию изобретения высота первых и/или вторых удерживающих на расстоянии устройств по отношению к стенке полости для размещения фильтровального мешка может находиться в диапазоне от 5 мм до 60 мм, предпочтительно от 10 мм до 30 мм. Благодаря этим размерам может быть достигнута оптимальная адаптация полости для размещения фильтровального мешка к фильтровальному мешку с поверхностными складками.
В соответствии с другим усовершенствованием описанного выше изобретения каждое первое и каждое второе удерживающие на расстоянии устройства могут быть выполнены в виде перемычки, имеющего форму перемычки участка, скобы, имеющего форму скобы участка, ребра, имеющего форму ребра участка и/или выступа. Благодаря этому усовершенствованию в полости для размещения фильтровального мешка пылесоса может быть достигнуто сравнительно равномерное оптимальное обтекание фильтрующей поверхности всего фильтровального мешка.
Согласно другому усовершенствованию описанного выше изобретения каждое первое и каждое второе удерживающие на расстоянии устройства могут быть выполнены как одно целое со стенкой полости для размещения фильтровального мешка. Так например, полость для размещения фильтровального мешка пылесоса может быть изготовлена посредством способа литья под давлением. Это обеспечивает простое и экономичное изготовление полости для размещения фильтровального мешка.
Альтернативно этому все первые и все вторые удерживающие на расстоянии устройства могут быть выполнены в виде имеющей форму клетки вставки, которая предусмотрена в полости для размещения фильтровального мешка. Благодаря этому усовершенствованию могут дополнительно оснащаться уже имеющиеся пылесосы. При этом имеющая форму клетки вставка может быть выполнена с возможностью извлечения из полости для размещения фильтровального мешка и повторной установки в нее.
Согласно одному усовершенствованию описанного выше изобретения фильтровальный мешок может иметь несколько, предпочтительно от трех до семи, поверхностных складок в первом слое стенки фильтровального мешка и/или несколько, предпочтительно от трех до семи, поверхностных складок во втором слое стенки фильтровального мешка. Неожиданным образом оказалось, что при помощи этой конфигурации может быть достигнуто оптимальное соотношение между емкостью накапливания пыли фильтровального мешка при высокой производительности сепарации и длительном сроке службы и экономичным изготовлением фильтровального мешка
Краткое описание чертежей
Последующие чертежи служат для пояснения состояния техники и изобретения. На них изображено:
фиг.1 - фильтровальный мешок, известный по состоянию техники, содержащий две поверхностные складки в форме ласточкина хвоста;
фиг.2 - фильтровальный мешок, известный по состоянию техники, содержащий две поверхностные складки в форме треугольных складок;
фиг.3 - первый вариант выполнения настоящего изобретения; и
фиг.4 - второй вариант выполнения настоящего изобретения.
Описание предпочтительных вариантов выполнения
На фиг.3 показан первый вариант выполнения настоящего изобретения. Этот вариант выполнения особенно пригоден для фильтровального мешка со складками в форме ласточкина хвоста, который показан на фиг.1.
На фиг.3 показан фильтровальный мешок с полностью расправленными поверхностными складками 31. Области 31а, которые лежат в плоскости стенки 32 фильтровального мешка, удерживаются на расстоянии от стенки полости 33 для размещения фильтровального мешка первым удерживающим на расстоянии устройством 35. Области 31b, которые выступают над плоскостью стенки 32 фильтровального мешка, удерживаются на расстоянии от стенки полости 33 для размещения фильтровального мешка вторым удерживающим на расстоянии устройством 36.
Как очевидно из фиг.3, высота первого и второго удерживающих на расстоянии устройств зависит как от размера поверхностной складки, так и от формы полости для размещения фильтровального мешка. Если полость для размещения фильтровального мешка имеет, как в варианте выполнения согласно фиг.3, форму, которая аналогична форме фильтровального мешка при эксплуатации, то удерживающее на расстоянии устройство может быть выполнено меньшим, чем в том случае, когда полость для размещения фильтровального мешка, как это является обычным по состоянию техники, имеет, по существу, форму прямоугольного параллелепипеда. В последнем случае, в частности, если фильтровальный мешок имеет несколько поверхностных складок, первые удерживающие на расстоянии устройства для различных поверхностных складок имеют различные размеры. То же самое относится ко вторым удерживающим на расстоянии устройствам (см. в этом отношении вариант выполнения, описанный со ссылкой на фиг.4).
Первые и вторые удерживающие на расстоянии устройства выполнены в настоящем варианте в виде выполненных в форме перемычек участков, которые частично проходят вдоль поверхностных складок.
Согласно этому варианту выполнения первые и вторые удерживающие на расстоянии устройства выполнены как одно целое со стенкой полости 33 для размещения фильтровального мешка. Это обеспечивает возможность простого изготовления полости для размещения фильтровального мешка, например, посредством способа литья под давлением.
Альтернативно первые и вторые удерживающие на расстоянии устройства могут быть также выполнены в виде ребер, имеющего форму ребра участка и/или выступа.
На фиг.4 показан второй вариант выполнения настоящего изобретения. Этот вариант выполнения особенно пригоден для фильтровального мешка с треугольными складками, который показан на фиг.2.
На фиг.4 показан фильтровальный мешок с полностью расправленными поверхностными складками 41. Области 41а, которые лежат в плоскости стенки 42 фильтровального мешка, удерживаются на расстоянии от стенки полости для размещения фильтровального мешка первым удерживающим на расстоянии устройством 45. Области 41b, которые выступают над плоскостью стенки 42 фильтровального мешка, удерживаются на расстоянии от стенки полости для размещения фильтровального мешка вторым удерживающим на расстоянии устройством 46.
В отношении формы и размеров первого и второго удерживающих на расстоянии устройств имеет силу то же самое, что и для первого варианта выполнения.
Согласно третьему варианту выполнения изобретения (не показан) первое и второе удерживающие на расстоянии устройства предусмотрены в форме клетки. При этом наружная форма этой клетки задана вторыми удерживающими на расстоянии устройствами, которые удерживают области поверхностных складок, выступающие наружу над плоскостью стенки фильтровального мешка. Рациональным образом все стержни, которые образуют вторые удерживающие на расстоянии устройства, проходят, по существу, параллельно друг другу и, по существу, параллельно поверхностным складкам фильтровального мешка, когда он надлежащим образом вставлен в клетку. Также, по существу, параллельно этим стержням проходят стержни, которые образуют первые удерживающие на расстоянии устройства. Эти стержни отображают форму плоскостей фильтровального мешка и в соответствии с этим выступают внутрь клетки, образованной вторыми удерживающими на расстоянии устройствами.
Если требуется, то могут быть также предусмотрены стержни клетки, которые проходят под углом, в частности перпендикулярно, к тем стержням, которые образуют первые и вторые удерживающие на расстоянии устройства. Такие проходящие под углом стержни служат для того, чтобы стабилизировать определенные области фильтровального мешка, например область впускного отверстия.