УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВСАСЫВАЮЩЕЙ ТРУБКИ ПЫЛЕСОСА
SEALING SYSTEM FOR VACUUM CLEANER SUCTION TUBE

Изобретение относится к уплотнительной системе для герметизации между внутренней трубкой и внешней трубкой телескопической всасывающей трубки пылесоса, содержащей по меньшей мере одну выполненную в форме кольца основную часть из первого материала.
Всасывающие трубки пылесоса, длина которых регулируется путем перемещения внутренней трубки относительно внешней трубки, известны из уровня техники в нескольких вариантах осуществления. Внутренняя трубка и внешняя трубка образуют всасывающий канал между, например, половой насадкой и всасывающим шлангом пылесоса. С помощью пылесоса создается разрежение, которое вызывает эффект всасывания на половой насадке. Для предотвращения попадания в рабочем режиме дополнительного воздуха во всасывающий канал и, тем самым, увеличения энергоэффективности пылесоса требуется герметизация переходного участка между внутренней трубкой и внешней трубкой. При этом внутренняя трубка проходит внутри внешней трубки.
Обычно внешний контур внутренней трубки приблизительно соответствует внутреннему контуру внешней трубки, так что остается небольшой кольцевой зазор, который нужно герметизировать. При этом всегда возникает требование, что перемещение внутренней трубки относительно внешней трубки должно происходить с максимально возможной герметизацией при малых затратах и простым способом, чтобы не ухудшить удобство управления всасывающей трубкой пылесоса. Известные из уровня техники уплотнительные системы для всасывающих трубок пылесосов имеют тот недостаток, что либо не достигаются требования к герметичности системы, либо в достаточной мере не обеспечивается простота управления всасывающей трубкой пылесоса.
В публикации DE 20114394 U1 раскрыта уплотнительная система для телескопической всасывающей трубки (штанги) пылесоса, состоящей из внешней трубки и внутренней трубки. На внутренней трубке расположена уплотнительная система, состоящая из основной части и уплотнительного элемента, выполненного в виде кольца круглого сечения. Основная часть имеет кольцевой паз, который образован двумя грязесъемными выступами и в который посажено кольцо круглого сечения. Недостатком известной системы является то, что уплотнительный элемент не заполняет полностью объем кольцевого паза, что может приводить, в частности, к накапливанию в пазу загрязнений.
Поэтому в основу настоящего изобретения положена задача создания уплотнительной системы, которая обеспечивает как можно более сплошное и надежное соединение между основной частью и уплотнительным элементом.
Эта задача решена в уплотнительной системе для герметизации между внутренней трубкой и внешней трубкой телескопической всасывающей трубки пылесоса, содержащей по меньшей мере одну выполненную в форме кольца основную часть из первого материала, на которой расположен выполненный в форме кольца уплотнительный элемент из второго материала, за счет того, что уплотнительный элемент приформован к основной части методом литья под давлением. Таким образом, уплотнительный элемент получают на уже имеющейся основной части путем первичного формообразования, вводя материал уплотнительного элемента в пастообразном или жидком состоянии в канавку или углубление, где он затвердевает, предпочтительно с использованием соответствующей формы.
В предлагаемой в изобретении системе уплотнительный элемент расположен на основной части, так что основная часть и уплотнительный элемент образуют конструктивный узел. Как основная часть, так и уплотнительный элемент выполнены в форме колец, это значит, что они относительно своей протяженности по длине, по меньшей мере, частично имеют кольцеобразно замкнутый контур. Наряду с круговыми контурами, для уплотнительного элемента и основной части предусмотрены любые замкнутые контуры, причем предпочтительными являются овальные контуры или круговые контуры с уплощенными участками.
Основная часть перпендикулярно своему контуру имеет длину, так что основная часть в смонтированном состоянии, по меньшей мере, частично простирается соосно с центральной осью внутренней трубки и внешней трубки. Основная часть на своем внутреннем контуре, предпочтительно, имеет выточку, так что уплотнительная система может быть насажена на внутреннюю трубку. Следовательно, в смонтированном состоянии уплотнительная система, прежде всего основная часть, по меньшей мере, частично простирается на внешнем контуре внутренней трубки и, тем самым, между внутренней трубкой и внешней трубкой. Предпочтительно, оставшийся между внутренней трубкой и внешней трубкой кольцевой зазор, по меньшей мере, частично заполнен материалом основной части. Основная часть служит при этом для стабилизации при перемещении внутренней трубки внутри внешней трубки. Далее посредством основной части задается минимальное расстояние между внутренней трубкой и внешней трубкой. Помимо этого, основная часть, предпочтительно, служит в качестве ограничителя выдвижения, чтобы внутреннюю трубку нельзя было случайно вынуть из внешней трубки.
Уплотнительный элемент служит для герметизации перехода - кольцевого зазора - между внутренней трубкой и внешней трубкой для того, чтобы дополнительный воздух не мог попадать через кольцевой зазор во всасывающий канал всасывающей трубки пылесоса. За счет уплотнительного элемента компенсируются допуски на размеры внешней трубки, в то время как уплотнительный элемент эластично прилегает к внутреннему контуру внешней трубки.
Основная часть и уплотнительный элемент изготовлены из разных материалов - первого материала для основной части и второго материала для уплотнительного элемента, так что соответствующие материалы могут быть в каждом конкретном случае согласованы с функцией конструктивного элемента - уплотнительного элемента или основной части. Выражение «разные материалы» означает лишь то, что материалы не идентичны, но могут происходить из одной и той же категории материалов или широкой группы материалов. Так, например, основная часть и уплотнительный элемент могут быть изготовлены из двух разных эластомеров. Достаточно незначительного различия в составе материалов, причем речь также идет о разных материалах в смысле изобретения, если, например, предусмотрен чистый материал для основной части и такой же материал, однако с диспергированным в нем гранулятом, для уплотнительного элемента.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении степени заполнения пазов основной части материалом уплотнительного элемента и в обеспечении возможности использования поднутрений для повышения прочности и долговечности соединения основной части и уплотнительного элемента.
Согласно первому варианту осуществления оказалось предпочтительно, если уплотнительный элемент, по меньшей мере, частично расположен на внешнем контуре основной части. Уплотнительный элемент размещен на внешней поверхности, а именно на внешнем контуре выполненной в форме кольца основной части, так что уплотнительный элемент, по меньшей мере, частично простирается на внешнем контуре основной части. В смонтированном виде протяженность уплотнительного элемента в осевом направлении всасывающей трубки пылесоса - ширина уплотнительного элемента - меньше, чем протяженность основной части в том же направлении - ширина основной части, причем ширина уплотнительного элемента соответствует примерно 1/3 ширины основной части. Предпочтительно, уплотнительный элемент расположен в крайней области основной части, предпочтительно в крайней области основной части, которая в надвинутом на внутреннюю трубку смонтированном состоянии обращена от внутренней трубки.
Согласно другому благоприятному варианту осуществления предусмотрено, что основная часть на внешнем контуре имеет по меньшей мере одну выточку, и что уплотнительный элемент расположен в выточке.
Выточка представляет собой уступ из внешней поверхности основной части, так что выточка имеет, по меньшей мере, меньший контур, чем непосредственно окружающий остаток основной части. Предпочтительно, выточка расположена в крайней области основной части, которая в надвинутом на внутреннюю трубку смонтированном состоянии обращена от внутренней трубки. Уплотнительный элемент расположен в этой выточке, это значит, что уплотнительный элемент в области выточки находится в контакте с основной частью. При полностью круглой основной части выточка предусмотрена, например, в виде области с уменьшенным диаметром в крайней области основной части. Предпочтительно, высота выточки соответствует примерно 1/5 ширины основной части.
Помимо этого, согласно следующему варианту осуществления оказалось благоприятно, если основная часть на внешнем контуре имеет по меньшей мере одну канавку, и что уплотнительный элемент расположен в канавке. Канавка предусмотрена на внешнем контуре выполненной в форме кольца основной части и находится, предпочтительно, в крайней области основной части, предпочтительно в крайней области, которая в надвинутом на внутреннюю трубку смонтированном виде обращена от внутренней трубки. Таким образом канавка образует проходящее в форме кольца вокруг основной части углубление во внешней поверхности основной части, которое с обеих сторон ограничено боковой стороной канавки. Предпочтительно, боковые стороны канавки имеют одинаковую высоту и служат для стабилизирующего крепления уплотнительного элемента. В зависимости от варианта осуществления толщина материала основной части выбрана таким образом, что канавка предусмотрена только в стенке основной части или альтернативно таким образом, что канавка является видимой в виде выпрессовки на внутренней поверхности основной части. В том случае, если канавка выпрессована на внутренней окружности основной части, она, предпочтительно, служит в качестве упора для вставленной в основную часть внутренней трубки. Следовательно, внутренняя трубка может быть введена в основную часть так далеко, пока она всей своей торцовой поверхностью (на внутренней окружности) не будет прилегать к канавке.
Для благоприятной герметизации всасывающей трубки пылесоса между внутренней трубкой и внешней трубкой оказалось предпочтительно, если уплотнительный элемент имеет уплотнительную поверхность, прежде всего уплотнительная поверхность имеет ширину от 0,5 мм до 3,0 мм. Уплотнительная поверхность образована уплотнительный элемент и кольцеобразно простирается вокруг основной части, так что кольцевой зазор между внутренней трубкой и внешней трубкой полностью загерметизирован уплотнительным элементом. Уплотнительный элемент своей уплотнительной поверхностью лежит на внутренней окружности внешней трубки и, тем самым, герметизирует систему. Уплотнительная поверхность имеет в ненагруженном состоянии ширину от 0,5 мм до 3,0 мм, причем имеется в виду ширина протяженности уплотнительной поверхности в направлении оси внутренней трубки и внешней трубки в смонтированном состоянии. В смонтированном состоянии ширина может увеличиться вследствие прилегания уплотнения к внутреннему контуру внешней трубки, поскольку в смонтированном состоянии уплотнение, предпочтительно, обжимается для того, чтобы обеспечить надежную герметизацию. Предпочтительно, ширина уплотнительной поверхности соответствует ширине уплотнительного элемента.
Дальнейший вариант осуществления предусматривает, что уплотнительный элемент имеет по существу прямоугольное поперечное сечение. За счет прямоугольного поперечного сечения уплотнительный элемент простым способом может быть помещен в выточке или в канавке, и на обращенном от канавки или выточки внешнем контуре он имеет уплотнительную поверхность, которая соответствует ширине основной части. Угловые области поперечного сечения, предпочтительно, закруглены или имеют фаску.
Помимо этого, для предпочтительной герметизации всасывающей трубки пылесоса между внутренней трубкой и внешней трубкой согласно еще одному варианту осуществления предусмотрено, что уплотнительный элемент имеет эластичную рабочую кромку уплотнения. Рабочая кромка уплотнения эластично прилегает к внутреннему контуру внешней трубки, так что даже при неровностях обеспечивается герметизация кольцевого зазора между внутренней трубкой и внешней трубкой посредством рабочей кромки уплотнения уплотнительного элемента. Например, рабочая кромка уплотнения ориентирована под углом 90° к внешнему контуру основной части. Предпочтительно, ширина рабочей кромки уплотнения существенно меньше, чем ширина уплотнительного элемента в целом.
Согласно усовершенствованному варианту предусмотрено, что рабочая кромка уплотнения имеет наклон, прежде всего рабочая кромка уплотнения в радиальном направлении имеет уменьшающуюся толщину материала. Особо предпочтительно, рабочая кромка уплотнения, исходя от крайней области основной части, наклонена в направлении основной части, так что рабочая кромка уплотнения в направлении своего наклона может эластично отклоняться и с незначительным предварительным напряжением прилегает к внутренней поверхности внешней трубки. Вследствие разрежения, которое создается пылесосом во время работы во всасывающей трубке пылесоса, рабочая кромка уплотнения уплотнительного элемента дополнительно притягивается к внутренней стенке внешней трубки, за счет чего создается дополнительное давление прижима и достигается герметизация. Например, если при перемещении внутренней трубки относительно внешней трубки кольцевой зазор между внутренней трубкой и внешней трубкой изменяется, эластичная рабочая кромка уплотнения приподымается и обеспечивает надежную герметизацию. Рабочая кромка уплотнения по мере увеличения расстояния в радиальном направлении от центральной оси основной части имеет уменьшающуюся толщину материала, так что рабочая кромка уплотнения в радиальном направлении заканчивается острием. Тем самым эластичность рабочей кромки уплотнения увеличивается, так что в крайней области очень тонкая рабочая кромка уплотнения надежно прижимается даже к небольшим неровностям.
Помимо этого, надежная герметизация достигается в следующем варианте осуществления за счет того, что наибольший внешний контур уплотнительного элемента больше, чем наибольший внешний контур основной части. Посредством этого варианта осуществления обеспечивается, что уплотнительный элемент всегда надежно прилегает к внутреннему контуру внешней трубки и создает уплотнительный эффект. Предпочтительно, наибольший внешний контур уплотнительного элемента больше, чем внутренний контур внешней трубки, предпочтительно на 0,1 мм - 0,3 мм, особо предпочтительно на 0,2 мм. Таким образом, при круговых контурах диаметр наибольшего внешнего контура уплотнительного элемента будет больше, чем внутренний диаметр внешней трубки. В смонтированном состоянии уплотнительный элемент сжат внешней трубкой, так что получается благоприятный уплотнительный эффект. Происходит или прижимание внутрь эластичной рабочей кромки уплотнения, или сжатие или прижимание к боковым поверхностям материала уплотнительного элемента. За чет прижимного давления уплотнительного элемента к внутренней поверхности внешней трубки система благоприятно герметизируется. Таким образом могут быть компенсированы допуски во внешней трубке.
Особенно благоприятным согласно последнему варианту осуществления оказалось, если материал уплотнительного элемента мягче, чем материал основной части, прежде всего основная часть изготовлена из полипропилена (РР) или полиэтилена (РЕ), а уплотнительный элемент - из поропласта, текстиля, натурального или синтетического каучука или силикона. Основная часть служит для стабилизации соединения между внутренней трубкой и внешней трубкой и в качестве ограничителя выдвижения и распорного кольца между внутренней и внешней трубкой. Для этого материал основной части является более прочным и потому служит опорой для уплотнительного элемента. Уплотнительный элемент, в первую очередь, служит для герметизации оставшегося кольцевого зазора между внутренней трубкой и внешней трубкой, так что более мягкий материал обеспечивает прилегание уплотнительного элемента и, тем самым, закрывание кольцевого зазора. В качестве благоприятных материалов для основной части пригодны все полимеры, прежде всего полипропилен и полиэтилен. Уплотнительный элемент благоприятным образом изготовлен из поропласта или текстиля. В качестве текстиля, предпочтительно, пригодными являются войлок и волокнистый материал. При использовании каучуков благоприятными оказались резина и известный под товарным знаком "неопрен" материал хлоропреновый каучук. Помимо этого, силиконы обладают достаточной эластичностью, чтобы обеспечить надежную герметизацию. В принципе, благоприятно пригодны все эластомеры, чтобы обеспечить функцию уплотнения между внутренней и внешней трубкой.
Прежде всего, существует множество возможностей для выполнения и усовершенствования уплотнительной системы для всасывающей трубки пылесоса. Для этого дается ссылка на зависимые от п. 1 пункты формулы изобретения и последующее описание предпочтительных примеров выполнения в связи с чертежом. На чертеже показаны:
Фиг. 1 - вид сбоку в разрезе одного примера выполнения уплотнительной системы,
Фиг. 2 - вид в перспективе одного примера выполнения согласно фиг. 1,
Фиг. 3 - вид сбоку в разрезе другого примера выполнения уплотнительной системы,
Фиг. 4 - вид в перспективе примера выполнения согласно фиг. 3,
Фиг. 5 - вид сбоку в разрезе другого примера выполнения уплотнительной системы, и
Фиг. 6 - вид в перспективе примера выполнения согласно фиг. 5.
На фиг. 1 показан пример выполнения уплотнительной системы 1 для герметизации между внутренней трубкой и внешней трубкой (не показанной) телескопической всасывающей трубки пылесоса. Уплотнительная система 1 включает в себя выполненную в форме кольца основную часть 2, причем основная часть 2 изготовлена из первого материала. Уплотнительная система 1 включает в себя также расположенный на основной части 2 выполненный в форме кольца уплотнительный элемент 3, причем уплотнительный элемент 3 изготовлен из второго материала. При первом материале и втором материале речь идет о разных материалах, которые, однако, могут происходить из одной широкой группы материалов.
Уплотнительный элемент 3 расположен на основной части 2, так что основная часть 2 и уплотнительный элемент 3 образуют конструктивный узел, а именно уплотнительную систему 1. Уплотнительный элемент 3 проходит частично по внешнему контуру основной части 2. Как основная часть 2, так и уплотнительный элемент 3 имеют выполненный в форме кольца замкнутый контур. Основная часть 2 имеет на своем внутреннем контуре выточку 4, так что уплотнительная система 1 может быть насажена на - согласно фиг. 1 вводимую слева - внутреннюю трубку. Внутреннюю трубку можно при этом вводить в уплотнительную систему 1 так далеко, пока она своим торцом не коснется обегающего упора 5. Упор 5 получается из выточки 6, которая выполнена на внешнем контуре основной части 2. Уплотнительный элемент 3 расположен в выточке 6, так что уплотнительный элемент 3 расположен на внешнем контуре основной части 2. Выточка 6 относительно остающегося внешнего контура основной части 2 представляет собой углубление на поверхности. Выточка 6 расположена при этом таким образом, что в смонтированном состоянии она расположена в обращенной от внутренней трубки крайней области основной части 2.
На фиг. 2 показан пример выполнения согласно фиг. 1 в перспективе. Уплотнительная система 1 со своей основной частью 2 с выточкой 4 может быть насажена на внутреннюю трубку - не показана - так далеко, пока она своим торцом не коснется упора 5. Для закрепления внутренней трубки 20 на выточке 4 предусмотрены фиксирующие выступы 7, которые в смонтированном состоянии фиксируются во внутренней трубке с помощью углубления.
На фиг. 3 показан другой пример выполнения уплотнительной системы 1 в разрезе. На внешнем контуре основной части 2 предусмотрена канавка 8, при этом уплотнительный элемент 3 расположен в канавке 8. Канавка 8 выполнена обегающей в форме кольца на внешнем контуре основной части 2. В этом примере выполнения уплотнительный элемент 3 расположен на основной части 2 в виде отдельного конструктивного элемента, а именно в виде отдельного (выполненного в виде уплотнительного кольца) уплотнительного элемента 3, вставленного в канавку 8 основной части 2 и удерживаемого с геометрическим замыканием боковыми сторонами канавки 8. Уплотнительный элемент 3 имеет уплотнительную поверхность 9. Уплотнительная поверхность 9 в смонтированном состоянии уплотнительной системы 1 прилегает с плоскостным уплотнением к внутреннему контуру внешней трубки и герметизирует возникающий между внутренней трубкой и внешней трубкой кольцевой зазор.
Уплотнительный элемент 3 согласно фиг. 3 имеет по существу прямоугольное поперечное сечение, вследствие чего уплотнительная поверхность 9 благоприятно образуется из ширины уплотнительного элемента 3. Ширина уплотнительного элемента 3 и ширина уплотнительной поверхности 9 соответствуют в этом примере выполнения примерно трети ширины основной части 2. Высота уплотнительного элемента 3 соответствует примерно половине его ширины.
На фиг. 4 показан пример выполнения согласно фиг. 3 в перспективе. В выточку 4 во внутреннем контуре основной части 2 уплотнительной системы 1 может быть вставлена (не показанная) внутренняя трубка, которая выполнена с возможностью фиксации с помощью фиксирующих выступов 7. Внешний контур уплотнительного элемента 3 с его уплотнительной поверхностью 9 примерно на 0,2 мм больше, чем внутренний контур внешней трубки, так что в смонтированном состоянии материал уплотнительного элемента 3, а именно, прежде всего, уплотнительная поверхность 9, вследствие прилегания внешней трубки раздается вправо и влево, за счет чего возникает надежная герметизация. Остающийся рядом с канавкой 8 внешний контур основной части 2 служит в качестве распорного элемента и для стабилизации между внутренней трубкой и внешней трубкой.
На фиг. 5 показан еще один пример выполнения уплотнительной системы 1 в разрезе. В выточке 6 основной части 2 расположен уплотнительный элемент 3, который имеет эластичную рабочую кромку 10 уплотнения. Эластичная рабочая кромка 10 уплотнения, исходя из (на фиг. 5 изображенной) справа крайней области, наклонена в направлении основной части 2 и в радиальном направлении имеет уменьшающуюся толщину материала. Внешний контур уплотнительного элемента 3, а именно, прежде всего, рабочая кромка 10 уплотнения, и в этом примере выполнения по окружности примерно на 0,2 мм больше, чем внутренний контур внешней трубки, так что рабочая кромка 10 уплотнения в смонтированном состоянии за счет внутреннего контура внешней трубки прижимается внутрь, вследствие чего рабочая кромка 10 уплотнения эластично прилегает к внутреннему контуру внешней трубки и реализуется надежная герметизация. Основная часть 2 в этом примере выполнения изготовлена из полиэтилена, тогда как рабочая кромка уплотнения изготовлена из резины.
На фиг. 6 показан пример выполнения согласно фиг. 5 в перспективе. Эта уплотнительная система 1 со своей выточкой 4 во внутреннем контуре основной части 2 также может быть надета на (не показанную) внутреннюю трубку, так что внутренняя трубка может быть введена до упора 5 в основную часть 2 и зафиксирована с помощью фиксирующих выступов 7. Рабочая кромка 10 уплотнения, исходя от крайней области, наклонена в направлении основной части 2. Основная часть 2 имеет по существу круглую форму.
В примере выполнения согласно фиг. 1 и фиг. 2 имеется эластичная рабочая кромка 10 уплотнения, которая расположена под углом 90° к дну выточки 6 и к внешней поверхности основной части. Рабочая кромка 10 в радиальном направлении заостряется - толщина материала непрерывно уменьшается, вследствие чего достигается благоприятная эластичность. На обращенной от основной части 2 стороне рабочая кромка 10 уплотнения имеет наклон, который вызывает уменьшение толщины материала. Внешний контур уплотнительного элемента 2, а именно, прежде всего, рабочая кромка 10 уплотнения, примерно на 0,2 мм больше, чем внутренний контур внешней трубки, так что рабочая кромка 10 уплотнения при введении в смонтированном состоянии во внешнюю эластично отклоняется, предпочтительно в направлении основной части 2.