CN102686139A - 真空清洁器过滤袋用的保持板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空清洁器过滤袋用的保持板，该真空清洁器过滤袋具有袋壁，该保持板包括：由第一塑料材料制成的基板，其中基板具有通道开口；以及由第二塑料材料制成的连接元件，该连接元件通过材料接合被连接到基板，连接元件用于通过材料接合、特别是借助于超声熔接而使基板连接到袋壁，保持板的特征在于，连接元件被配置在基板的待连接到袋壁的一侧。

Description

真空清洁器过滤袋用的保持板

技术领域

本发明涉及一种具有袋壁的真空清洁器过滤袋用的保持板。

背景技术

在真空清洁器中，真空清洁器过滤袋通常用于过滤所吸入的空气。这些真空清洁器过滤袋包括袋壁和保持板，袋壁由过滤材料制成并且将包含在所吸入的空气中的灰尘和污物粒子过滤出，保持板被固定于袋壁以将真空清洁器过滤袋定位于真空清洁器中。在设备处，能够与保持板接合的底座（mounting）通常与真空清洁器中的保持板关联，进而实现真空清洁器过滤袋在真空清洁器中的定位。经由连接件，待过滤的空气通常经由保持板中和袋壁中的通道开口被导入到过滤袋的内部。

作为保持板用的材料，通常使用塑料。另外，由两种不同塑料构成并且以两步注射成型工艺制造的保持板是已知的。例如，DE 10 2007 040 417描述了具有闭合活板（closure flap）的塑料保持板，其中开口周边由比保持板自身软的塑料制成。闭合活板通常用于在真空清洁器不工作时闭合袋壁中和保持板中的通道开口。

根据DE 02 005 041 811，注射有弹性体密封件的保持板是已知的。这种密封唇通常设置在保持板的通道开口的区域中并且用于通过对通道开口的内周与真空清洁器的连接件的外表面之间的区域进行密封来防止灰尘从真空清洁器过滤袋泄漏。根据DE 21 16 579、DE 10 2006 029059或DE 10 2005 027 078，这种密封唇也是已知的。根据DE 10 2007 057 171，具有径向延伸的增强部的塑料密封件也是已知的。

通常借助于超声熔接通过材料接合来使保持板与真空清洁器过滤袋的袋壁连接。例如，根据DE 102 03 436，由卡片（cardboard）制成的并且涂布有允许保持板焊接到袋壁的塑料的保持板是已知的。DE 20 2004 008 971描述了塑料保持板和袋壁之间的超声熔接连接，其中该袋壁至少部分地由热塑性过滤材料构成，其中在保持板和袋壁之间还配置由塑料材料制成的密封膜。根据DE 10 2007 062 028已知具有橡胶状弹性层的类似方案。在两种情况中，由于附加的密封膜或橡胶状弹性层，保持板与袋壁的连接均被复杂化。

具有注射到保持板的密封唇的保持板与袋壁借助于超声熔接的已知的连接通常存在如下问题：所导入的超声能量会导致保持板（例如密封唇）的损坏。为了避免该问题，使所导入的能量最小化，然而，这涉及如下的缺点：会使保持板和袋壁之间如此形成的连接较容易地解除。换言之，在熔接后能够利用较小的力使保持板与袋壁再次分离。特别地，当将充满的真空清洁器过滤袋从真空清洁器移除时，存在如下的风险：会无意地将保持板和袋壁之间的连接解除，导致灰尘从真空清洁器过滤袋逸出。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有袋壁的真空清洁器过滤袋用的保持板，该保持板可以以简单的方式与袋壁较牢固地连接。通过权利要求1所述的保持板来实现该目的。

本发明提供具有袋壁的真空清洁器过滤袋用的保持板，该保持板包括：由第一塑料材料制成的基板，其中基板包括通道开口；以及由第二塑料材料制成的连接元件，连接元件通过材料接合被连接到基板，连接元件用于通过材料接合、特别是借助于超声熔接而使基板与袋壁连接，其中，连接元件被配置在基板的待连接到袋壁的一侧。

这种保持板允许选择第二塑料材料，使得基板能够被有利地连接到袋壁。特别地，可以选择第二塑料材料的参数，使得即使仅导入较低的超声能量并且由此熔接时间非常短，基板也能够借助于超声熔接被牢固地连接到袋壁。由此，能建立保持板与真空清洁器过滤袋的袋壁之间的较牢固的连接。

真空清洁器过滤袋的袋壁可以包括一层或多层过滤材料层、特别是一层或多层无纺布层。例如从EP 2 011 556或EP 0 960645，已知具有这种由多层过滤材料层制成的袋壁的真空清洁器过滤袋。作为无纺布层用的材料，可以使用很多种塑料，例如聚丙烯和/或聚酯。特别地，袋壁的待连接到保持板的层可以是无纺布层。

袋壁可以具有通道开口，其中，特别地，袋壁的通道开口被配置成与基板的通道开口对准。通过基板中的通道开口和袋壁中的通道开口，可以形成进气口，经由该进气口，待清洁的空气能够流入到真空清洁器过滤袋的内部。

特别地，第一塑料材料可以与第二塑料材料不同。作为第一塑料材料和/或第二塑料材料，基本上，很多种塑料成为被考虑的材料。特别地，第一塑料材料和/或第二塑料材料可以包括热塑性塑料。通过热塑性塑料，保持板、特别是基板与袋壁的熔接是可行的。

特别地，第二塑料材料可以是热塑性弹性体。本发明的申请人已经发现，在该情况中，能够意外地获得保持板和袋壁之间的特别牢固的连接。热塑性弹性体例如可以是热塑性聚酰胺弹性体（TPA）、热塑性聚氨酯弹性体（TPU）或热塑性苯乙烯弹性体（TPS）。

第一塑料材料例如可以包括聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）和/或聚酰胺。

作为可替代的或者另外的方案，第二塑料材料可以具有比第一塑料材料高的熔体流动指数，特别地，第二塑料材料的熔体流动指数为第一塑料材料的熔体流动指数的5倍-40倍、特别地为10倍-30倍、特别地为10倍-20倍。如果第一塑料材料和第二塑料材料是热塑性塑料，则上述关系是特别可靠的。

熔体流动指数也被称为熔体质量流率，其用于表征热塑性塑料在预定压力条件和预定温度条件下的流动性。换言之，熔体流动指数是用于塑料熔体的流动性的量度。

第一塑料材料可以具有50g/10分钟至200g/10分钟、特别是50g/10分钟至150g/10分钟的熔体流动指数。第二塑料材料可以具有1000g/10分钟至2000g/10分钟、特别是1000g/10分钟至1500g/10分钟的熔体流动指数。由此，第二塑料材料的粘度比第一塑料材料的粘度低，能够允许基板和袋壁之间的较牢固的连接。

作为替换的或另外的方案，第二塑料材料可以具有比第一塑料材料低的熔融温度或者低的熔点。由此，能够减小基板和袋壁之间的连接所需的能量。

连接元件可以被实施为连续的或中断的、特别是线状的。连接元件特别地可以被实施为基板上的隆起。

连接元件可以被配置成部分地或全部地包围通道开口。例如，可以关于基板的通道开口的垂直轴线以转动地对称的方式配置连接元件。还可以将连接元件配置成关于通道开口轴向对称和/或中心对称。

基板可以包括凹部，其中，连接元件被部分地或全部地配置于凹部。凹部可以被实施为槽状或盲孔形状，槽状特别为长方形槽、圆形槽或椭圆形槽。

连接元件可以被配置于基板的被设置为用于与袋壁连接的表面。特别地，连接元件可以被配置于基板的被设置为用于与袋壁连接的表面的如下的一个或多个区域：在真空清洁器运转时或在从真空清洁器移除已填充的真空清洁器过滤袋期间，所述区域特别地由于拉伸载荷而受到最大的应力。

另外，在基板待连接到袋壁的一侧可以包括用于超声熔接的一个或多个能量导向器（director）。导向器或能量导向器可以是基板的被设置用于与袋壁熔接的表面上的尖的和/或锋锐边缘状的隆起，利用该隆起能够使超声能量集中。相比于具有平滑表面的熔接，具有这种能量导向器的熔接通常以较低的超声能量成功实施。

特别地，连接元件可以被实施为一个或多个能量导向器的形式。

基板的配置有连接元件的区域可以被配置成能够被能量导向器部分地或全部地限制或者部分地或全部地包围。例如，两列能量导向器可以被配置成以不同的距离包围通道开口，其中，连接元件被部分地或全部地配置在两列能量导向器之间。

保持板还可包括保持板中的、特别是基板中的通道开口用的密封唇，其中特别地，密封唇由与连接元件的材料相同的材料构成。换言之，密封唇可以由第二塑料材料构成或者可以包括第二塑料材料。

特别地，保持板可以是注射成型部件，特别是通过两步注射成型而制成的成型部件。保持板可以是通过两步注射而制成的成型部件，其中，连接元件被注射到基板。任选现存的密封唇可以与连接元件同时注射到基板。在该情况中，密封唇和连接元件可以特别地由TPE构成。

另外，保持板可以包括闭合活板。由此，当真空清洁器不运转时，即当真空清洁器被关掉时，袋壁中的和基板中的通道开口能够被闭合。

此外，本发明提供一种具有上述保持板的真空清洁器过滤袋。换言之，本发明提供如下一种真空清洁器过滤袋，该真空清洁器过滤袋具有袋壁和保持板，该保持板包括：由第一塑料材料制成的基板，其中基板包括通道开口；以及由第二塑料材料制成的连接元件，连接元件通过材料接合被连接到基板，连接元件用于通过材料接合、特别是借助于超声熔接而使基板与袋壁连接，其中，连接元件被配置在基板的待连接到袋壁的一侧。

特别地，袋壁可以通过材料接合而连接到保持板，特别连接到基板。通过材料接合、特别是经由连接元件，基板能够连接到袋壁。

通过材料接合的连接是将要连接的元件通过原子力或分子力而保持在一起的连接。通过材料接合的连接特别地可以是不可解除连接，特别是以非破坏性的方式不能解除的连接。

真空清洁器过滤袋可以是扁平的袋。作为可替代的方案，真空清洁器过滤袋也可以是方底袋（block bottom bag）。真空清洁器过滤袋特别地可以是一次性真空清洁器袋。

真空清洁器过滤袋、特别是袋壁可以包括前侧和后侧，前侧和后侧通过周围的焊缝而彼此连接。前侧和后侧可以长方形的、正方形的或圆形的。前侧和后侧可包括至少一层无纺布层，即由无纺布材料制成的层。

真空清洁器过滤袋的保持板和/或袋壁可以包括一个或多个上述特征。

此外，本发明提供用于使保持板和袋壁连接的方法，该方法包括以下步骤：设置上述保持板；设置袋壁；以及借助于超声熔接使保持板与袋壁连接。

袋壁和/保持板可以特别地包括一个或多个上述特征。

借助于超声熔接的连接可以包括借助于超声焊极（sonotrode）将超声能量导入到保持板中。在该工艺中，超声焊极可以与保持板、特别是保持板的基板接触。典型地，在0.1秒至0.5秒内导入50焦耳至400焦耳的超声能量。

在超声熔接的情况中，连接元件可以是熔接元件，特别是其中，基板与袋壁特别地经由熔接元件而熔接。

通过连接元件，能够仅利用少量的超声能量将袋壁牢固地连接到基板。

此外，本发明还提供用于制造上述保持板的方法，该方法包括如下步骤：设置用于注射成型上述保持板的模具；在第一注射成型步骤中，注射成型基板，以及在第二注射成型步骤中，将连接元件注射到基板。

密封唇也可以与连接元件同时被注射到基板。特别地连接到基板的闭合活板也可以与基板同时形成。

附图说明

下面，将参考示例和附图更加详细地说明本发明。在图中：

图1示意性地示出示例性真空清洁器过滤袋的设计；

图2以平面图的方式示出示例性保持板的示意性设计；

图3示出示例性保持板的与袋壁连接的一侧的平面图；

图4示出示例性保持板的截面图。

具体实施方式

图1示出示例性真空清洁器过滤袋的示意性设计。过滤袋包括袋壁101、具有基板102的保持板以及进气口，待过滤的空气经由该进气口流入到过滤袋中。这里，由基板102中的通道开口103以及袋壁101中的与通道开口103对准的通道开口来形成进气口。保持板102用于将真空清洁器过滤袋固定于真空清洁器的室中。

袋壁101包括至少一层无纺布层，该无纺布层例如是由熔纺细纤维无纺布（熔喷（meltblown）无纺布）制成的。

保持板包括由第一塑料材料制成的基板102以及由第二塑料材料制成的连接元件，连接元件通过材料接合而连接到基板102，其中，连接元件被配置于基板102的连接到袋壁的一侧。基板102借助于超声熔接通过材料接合连接到袋壁101。

示例性保持板102的第一塑料材料包括熔体流动指数为100g/10分钟的聚丙烯，而第二塑料材料包括熔体流动指数为1000g/10分钟的聚丙烯。

根据ISO 1133定义熔体流动指数，并且借助于毛细管流变仪测量熔体流动指数。熔体流动指数表示在施加预定压力下在10分钟内被压过预定喷嘴的热塑性熔体的质量。

作为第二塑料材料，还可以使用热塑性弹性体（TPE）。可以使用嵌段共聚物以及弹性体合金。

在图2中，示出了具有基板202的示例性保持板的正面侧的平面图。这里正面侧与保持板或基板202的不与袋壁连接的一侧对应。基板202包括通道开口203。经由通道开口203，可以将真空清洁器的连接件引导到过滤袋中或引导到过滤袋。由此，待过滤的空气能够被导入到过滤袋中。设置密封唇204以防止灰尘从连接件和真空清洁器过滤袋的袋壁之间逸出。

基板202的正面侧还可以包括超声焊极用安装面和/或用于定位超声焊极的定位元件。由此，能够实现超声熔接用超声焊极的较精确定位。

基板202包括第一塑料材料，第一塑料材料包括例如聚丙烯等热塑性塑料。密封唇204包括热塑性弹性体、例如基于聚丙烯的热塑性弹性体。这里，密封唇204由比基板202软的塑料材料制成。

这里示例性基板202被设计成正方形板。然而，对于基板202而言，很多种几何图形或形状都是能想到的。

图3示出示例性保持板的与袋壁连接的一侧的平面图。示例性保持板包括具有通道开口303的基板302以及包围通道开口303的密封唇304。另外，图3示出用于通过超声熔接将基板302熔接至袋壁的两列能量导向器305和306。另外，图3示出了被配置在两列能量导向器305、306之间的连接元件307。

连接元件307包括与密封唇304相同的塑料材料，并且利用两步注射成型工艺将连接元件307和密封唇304同时注射到基板302。

特别地，利用两步注射成型工艺形成示例性保持板，其中，在第一注射成型步骤中，基板302被注射成型，在第二注射成型步骤中，连接元件307与密封唇304被同时注射到基板302，用于形成通道开口303。

基板302包括上述第一塑料材料，而连接元件307上述第二塑料材料。

第一塑料材料包括聚丙烯，而第二塑料材料对应于热塑性弹性体。作为替代的或者另外的方案，第二塑料材料还可以具有比第一塑料材料低的熔融温度。以该方式，通常不能良好地连接到诸如聚酰胺等袋壁材料的塑料材料可以用于基板302。

图4示出具有基板402的示例性保持板的截面图，保持板包括通道开口403、密封唇404和连接元件407，密封唇404包围通道开口403，连接元件407配置于基板402。连接元件407被配置成被能量导向器405和406包围。保持板还包括闭合活板409，闭合活板409经由一体式铰链410连接到保持板的基板402。通过闭合活板409，能够在真空清洁器不工作时闭合通道开口403。

能够在第一注射成型步骤中将闭合活板409与基板402同时注射成型。特别地，闭合活板409和一体式铰链410能够被实施为一个元件。特别地，闭合活板409和一体式铰链410可以包括上述第一塑料材料或可以由上述第一塑料材料构成。

在图4的示例性实施方式中，连接元件407被部分地配置在基板402的凹部408中并且突出超过基板402的表面。连接元件还可以以与能量导向器405和406平齐的方式突出超过基板402的表面。

连接元件407还可以被完全配置在基板402的凹部408中。在该情况中，连接元件407可以与基板402的表面平齐。

连接元件407被配置成完全包围通道开口403。作为可替代的方案，连接元件407还可以仅被配置于一体式铰链410的区域中。

在图4中，能量导向器405和406以及连接元件407被示为彼此分离。然而，能量导向器405和406还可以包括连接元件407。特别地，连接元件407可以被配置在能量导向器405和406的顶端的区域中。由此，能够进一步减少基板402与袋壁连接所需的能量。

通过连接元件407，能够借助于仅利用少量熔接能量的超声熔接将基板402连接到袋壁。由此，减小了对例如闭合活板409及其一体式铰链410或密封唇404等保持板的敏感区域损坏的风险。同时，扯下强度（pull-off strength）明显高于不具有连接元件407的情况，例如大约为2倍，其中扯下强度是指使基板402与连接到基板402的袋壁脱离所必需的力。

应当理解，上述实施方式中所述的特征不限于这些特定的组合，并且在其他任意组合中也是可行的。还应当理解，在图中，所示的真空清洁器过滤袋以及保护板的元件均未以实际尺寸示出。此外，所示元件的几何图形或形状不限于所示示例。

Claims (15)

1.一种真空清洁器过滤袋用的保持板，所述真空清洁器过滤袋具有袋壁，所述保持板包括：

由第一塑料材料制成的基板，其中所述基板包括通道开口；以及

由第二塑料材料制成的连接元件，所述连接元件通过材料接合被连接到所述基板，所述连接元件用于通过材料接合、特别是借助于超声熔接将所述基板连接到所述袋壁，

其中，所述连接元件被配置在所述基板的待连接到所述袋壁的一侧。

2.根据权利要求1所述的保持板，其特征在于，所述第一塑料材料和/或所述第二塑料材料包括热塑性塑料。

3.根据权利要求1或2所述的保持板，其特征在于，所述第二塑料材料具有比所述第一塑料材料的熔体流动指数高的熔体流动指数，特别地，所述第一塑料材料的熔体流动指数是所述第一塑料材料的熔体流动指数的10倍-20倍。

4.根据前述权利要求中的一项所述的保持板，其特征在于，所述第二塑料材料具有比所述第一塑料材料的熔融温度低的熔融温度。

5.根据前述权利要求中的一项所述的保持板，其特征在于，所述连接元件被实施为连续的或中断的、特别是线状的。

6.根据前述权利要求中的一项所述的保持板，其特征在于，所述连接元件被配置成部分地或全部地包围所述通道开口。

7.根据前述权利要求中的一项所述的保持板，其特征在于，所述基板包括凹部，并且所述连接元件被部分地或全部地配置于所述凹部。

8.根据前述权利要求中的一项所述的保持板，其特征在于，所述基板在待连接到所述袋壁的一侧包括用于超声熔接的一个或多个能量导向器。

9.根据权利要求8所述的保持板，其特征在于，所述连接元件被配置在所述基板的被所述能量导向器至少部分地或全部地限制或者至少部分地或全部地包围的区域。

10.根据前述权利要求中的一项所述的保持板，其特征在于，所述保持板还包括所述保持板的所述通道开口用的密封唇，其中特别地，所述密封唇由与所述连接元件的材料相同的材料构成。

11.根据前述权利要求中的一项所述的保持板，其特征在于，所述保持板是注射成型部件，特别是通过两步注射成型而制成的成型部件。

12.一种具有前述权利要求中的一项所述的保持板的真空清洁器过滤袋。

13.根据权利要求12所述的真空清洁器过滤袋，其特征在于，所述袋壁通过材料接合与所述保持板连接，特别地与所述保持板的所述基板连接。

14.一种使保持板和袋壁连接的方法，该方法包括以下步骤：

设置权利要求1至11中的一项所述的保持板；

设置袋壁；以及

借助于超声熔接使所述保持板与所述袋壁连接。

15.一种制造权利要求1至11中的一项所述的保持板的方法，该方法包括如下步骤：

设置用于使权利要求1至11中的一项所述的保持板注射成型的模具；

在第一注射成型步骤中，使所述基板注射成型；以及

在第二注射成型步骤中，将所述连接元件注射到所述基板。

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