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Title:
VACUUM-CLEANER FILTER BAG FOR A HAND-HELD VACUUM CLEANER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/254235
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention comprises a vacuum-cleaner filter bag having a base element (1), having a cover element (2), wherein an inflow opening is provided in the cover element (2) and a retaining plate (3), which at least partially encloses the inflow opening, is connected to the cover element (2), and having at least four intermediate elements (4), which are arranged between the base element (1) and the cover element (2) and each comprise a through-passage opening (8), which is in alignment with the inflow opening of the cover element (2), wherein the intermediate elements (4) are designed in the form of filter elements and each comprise a nonwoven material and/or a fibre fleece, wherein the intermediate element (4) which directly adjoins the base element (1) is connected to the base element (1) along the outer periphery of the intermediate element (4) or along the periphery (9) of the through-passage opening (8), and wherein adjacent intermediate elements (4) are connected to one another in alternating fashion along the periphery (9) of the through-passage openings (8) and along their outer periphery (6).

Inventors:
SAUER RALF (BE)
SCHULTINK JAN (BE)
Application Number:
PCT/EP2020/066464
Publication Date:
December 24, 2020
Filing Date:
June 15, 2020
Export Citation:
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Assignee:
EUROFILTERS HOLDING NV (BE)
International Classes:
A47L9/14
Domestic Patent References:
WO2006025249A12006-03-09
Foreign References:
DE102017111837A12018-12-06
EP2452603A12012-05-16
DE202018102370U12018-05-04
JP2001204661A2001-07-31
EP2311360B12014-09-03
Other References:
W. ALBRECHTH. FUCHSW. KITTELMANN: "Vliesstoffe", 2000, WILEY-VCH
Attorney, Agent or Firm:
GRÜNECKER PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Staubsaugerfilterbeutel umfassend: ein Bodenelement (1); ein Deckelement (2), wobei im Deckelement eine Einströmöffnung vorgesehen und mit dem Deckelement (2) eine die Einströmöffnung wenigstens teilweise umgebende Hal teplatte (3) verbunden ist; und wenigstens vier Zwischenelemente (4), die zwischen dem Bodenelement (1) und dem Deckelement (2) angeordnet sind, und jeweils eine mit der Einströmöffnung des De ckelements (2) fluchtende Durchgangsöffnung (8) umfassen; wobei die Zwischenelemente (4) als Filterelemente ausgebildet sind und jeweils einen Vliesstoff und/oder ein Faservlies umfassen; wobei das unmittelbar an das Bodenelement (1) anschließende Zwischenelement (4) mit dem Bodenelement (1) entlang des äußeren Randes des Zwischenelements (4) oder entlang des Randes (9) der Durchgangsöffnung (8) verbunden ist; und wobei benachbarte Zwischenelemente (4) abwechselnd entlang des Randes (9) der Durchgangsöffnungen (8) und entlang deren äußeren Rand (6) miteinander verbunden sind.

2. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 1 , wobei die Zwischenelemente (4) deckungs gleich ausgebildet sind.

3. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Deckelement (3) de ckungsgleich zu den Zwischenelementen (4) ausgebildet ist.

4. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Au ßenkontur des Bodenelements (1) der des Deckelements (2) und der Zwischenele mente (4) entspricht.

5. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Bo denelement (1) luftundurchlässig ist und/oder an der dem Beutelinneren abgewandten Seite ein Oberflächenprofil, insbesondere ein oder mehrere Erhebungen, aufweist.

6. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ver hältnis der maximalen Ausdehnung der Zwischenelemente (4) zum Durchmesser der jeweiligen Durchgangsöffnung (8) maximal 4, insbesondere maximal 3, beträgt.

7. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zwi schenelemente (4) scheibenförmig ausgebildet sind, insbesondere mit einem kreisrun den, einem ovalen oder einem eckigen Querschnitt.

8. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Bo denelement (1) transparent ausgebildet ist.

9. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mit dem Bodenelement (1) ein luftdurchlässiges Element an der dem Beutelinhalt abgewandten Seite verbunden ist, wobei das luftdurchlässiges Element vollflächig oder unterbrochen ausgebildet ist.

10. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Hal teplatte (3) ein Verschlusselement zum Verschließen der Einströmöffnung umfasst.

11. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zwi schenelemente (4) unterschiedlich ausgebildet sind, insbesondere unterschiedliche Materialien und/oder unterschiedliche Materialparameter aufweisen.

12. Verfahren zum Herstellen eines Staubsaugerfilterbeutels, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend die Schritte:

Bereitstellen eines Bodenelements (1);

Bereitstellen von wenigstens vier Zwischenelementen (4), die jeweils eine Durchgangs öffnung (8) umfassen, wobei die Zwischenelemente (4) als Filterelemente ausgebildet sind und jeweils einen Vliesstoff und/oder ein Faservlies umfassen;

Verbinden eines ersten Zwischenelements (4) mit dem Bodenelement (1) entlang des äußeren Randes des Zwischenelements (4) oder entlang des Randes (9) der Durch gangsöffnung (8);

Verbinden der übrigen Zwischenelemente (4) untereinander und mit dem ersten Zwi schenelement derart, dass benachbarte Zwischenelemente (4) abwechselnd entlang des Randes (9) der Durchgangsöffnungen (8) und entlang deren äußeren Rand mitei nander verbunden sind, wobei die Durchgangsöffnungen (8) miteinander fluchten.

13. Verfahren nach Anspruch 12, außerdem umfassend Bereitstellen eines Deckelements (2), wobei im Deckelement eine Einströmöffnung vorgesehen ist, und Verbinden des Deckelements mit einem zweiten der Zwischenelemente (4), sodass die Einströmöff nung mit der Durchgangsöffnung (8) des Zwischenelements (4) fluchtet.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, außerdem umfassend ein Vorverdichten der Ver bindungsbereiche der Zwischenelemente (4), des Bodenelements (1) und/oder des De ckelements (2).

15. Verfahren nach einem der Ansprüchen bis 14, wobei die Zwischenelemente (4) ohne das erste und zweite Zwischenelement zunächst paarweise entlang ihres äußeren Randes miteinander verbunden werden und dann die paarweise verbundenen Zwi schenelemente entlang des Randes (9) der Durchgangsöffnungen (8) untereinander oder mit dem ersten oder zweiten Zwischenelement verbunden werden.

Description:
Staubsaugerfilterbeutel für einen Handstaubsauger

Die Erfindung betrifft einen Staubsaugerfilterbeutel, insbesondere einen Staubsaugerfilterbeu tel für einen Handstaubsauger und/oder einen sogenannten Stick-Staubsauger, insbesondere für kabellose Modelle.

Stick-Staubsauger sind meist, jedoch nicht immer, schnurlose Geräte (Akkusauger) bei denen eine Elektrobürste über ein Saugrohr ohne Saugschlauch mit dem eigentlichen Gehäuse des handgehaltenen Staubsaugers verbunden ist. Diese Geräte sind sehr leicht und handlich. Die Sticks weisen niedrige Aufnahmeleistungen im Bereich von etwa 150 bis 600 W auf. Die er zielten Volumenströme sind entsprechend niedrig und liegen in einer Größenordnung von 10 bis 30 l/s. Das Filtergehäuse ist typischerweise zylindrisch und hat ein geringes Volumen (ca. 1 bis 2 Liter). Meist wird als Filter ein Zyklonabscheider verwendet. Der Zyklonabscheider be schleunigt die Saugluft und die darin enthaltenen Partikel. Dadurch wird ein erheblicher Teil der zur Verfügung stehenden Leistung verbraucht und es bleibt nur wenig Leistung für die Erzeugung eines ausreichenden Volumenstroms übrig. Die Reinigungswirkung (Staubauf nahme) ist oft unbefriedigend.

Ein Filterbeutel aus modernen Vliesstofflaminaten erfüllt die Abscheidung von Staub wesent lich energieeffizienter. Es ist allerdings schwierig einen Filterbeutel zu produzieren, der optimal in den sehr kleinen zur Verfügung stehenden Bauraum passt und eine ausreichende Filter oberfläche zur Verfügung stellt.

Außerdem ist besonders bei solchen handgehaltenen Geräten eine einfache Handhabung be deutend, und zwar sowohl beim Einlegen der leeren Filterbeutel als auch beim Entnehmen der gefüllten Filterbeutel.

Ein wichtiger Punkt bei Filterbeuteln mit Falten, etwa Seitenfaltenbeuteln, ist die funktionssi chere Entfaltung des Beutels im Bauraum des Staubsaugers. Ein Seitenfaltenbeutel wird typi scherweise im gefalteten Zustand ausgeliefert. Der Beutel wird auch im gefalteten Zustand ins Gerät eingelegt. Die Entfaltung ist oft schwierig und es bleibt dann Beutelfläche wegen der unvollständigen Entfaltung für die Filtration ungenutzt.

Die Ausdehnung durch die Füllung eines Beutels führt oft dazu, dass der Beutel an der Ge häusewand anliegt und/oder sich zwischen Gehäuserippen verklemmt. Die Entnahme wird dann schwierig. Gewünscht ist eine möglichst einfache Entnahme. Optimal wäre es, wenn der Beutel nach dem Öffnen des Gehäuses - ohne ihn anfassen zu müssen - herausgeschüttet werden könnte.

Benötigt werden außerdem Filterbeutel, die für Bauräume unterschiedlichster Geometrie ge eignet sind. Dies können z. B. zylindrische, quaderförmige und Bauformen mit ovalen Quer schnitten sein.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen einfach zu handhabenden Staubsaugerfilterbeutel, insbesondere einen Staubsaugerfilterbeutel für einen Handstaubsauger und/oder einen Stick- Staubsauger, bereitzustellen, der den zur Verfügung stehenden Bauraum möglichst optimal nutzt und eine ausreichende Filteroberfläche zur Verfügung stellt.

Diese Aufgabe wird durch einen Staubsaugerfilterbeutel gemäß Anspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.

Die Erfindung stellt also einen Staubsaugerfilterbeutel bereit umfassend ein Bodenelement, ein Deckelement, wobei im Deckelement eine Einströmöffnung vorgesehen und mit dem De ckelement eine die Einströmöffnung wenigstens teilweise umgebende Halteplatte verbunden ist, und wenigstens vier Zwischenelemente, die zwischen dem Bodenelement und dem De ckelement angeordnet sind, und jeweils eine mit der Einströmöffnung des Deckelements fluch tende Durchgangsöffnung umfassen, wobei die Zwischenelemente als Filterelemente ausge bildet sind und jeweils einen Vliesstoff und/oder ein Faservlies umfassen, wobei das unmittel bar an das Bodenelement anschließende Zwischenelement mit dem Bodenelement entlang des äußeren Randes des Zwischenelements oder entlang des Randes der Durchgangsöff nung verbunden ist, und wobei benachbarte Zwischenelemente abwechselnd entlang des Randes der Durchgangsöffnungen und entlang deren äußeren Rand miteinander verbunden sind.

Die Zwischenelemente sind also abwechselnd an deren äußeren Rand und am Innenrand des Durchgangslochs verbunden, sodass eine Zick-Zack Faltung der Beutelwand entsteht. Dadurch ist eine Ausdehnung in axialer Richtung möglich, also längs der Achse, die durch die Mittelpunkte der Einströmöffnung und der Durchgangsöffnungen definiert wird. Die Ausdeh nung in axialer Richtung erfolgt durch das Auseinanderklappen der Faltenschenkel, also jenes Bereichs der Zwischenelemente 4, der zwischen der Verbindung am äußeren Rand der Zwi schenelemente und der Verbindung am Rand der Durchgangsöffnung liegt. In radialer Rich tung ist der Beutel jedoch fixiert, kann sich also in radialer Richtung nicht ausdehnen. In Folge dessen ist sowohl das Einlegen, wie auch die Entnahme des Beutels sehr einfach, da der Durchmesser des Beutels sich im Gebrauch nicht vergrößert. Der Beutel kann sehr platzspa rend zusammengefaltet werden, und er entfaltet sich automatisch und zwar nur in axialer Rich tung. Ein Entfalten vor dem Einlegen ist nicht notwendig. Durch die Faltung kann dennoch eine möglichst große Filterfläche zur Verfügung gestellt werden. Außerdem kann die Geometrie des Beutels durch die Geometrie der Zwischenelemente, des Bodenelements und des De ckelements bestimmt werden, sodass der zur Verfügung stehende Bauraum möglichst optimal genutzt werden kann.

Der Staubsaugerfilterbeutel kann insbesondere für Handstaubsauger und/oder einen soge nannten Stick-Staubsauger, insbesondere für kabellose Modelle, vorgesehen sein. Das Füll volumen kann daher im voll ausgefalteten Zustand zwischen 0,5 und 3 Litern, insbesondere zwischen 0,5 und 2 Litern liegen.

Die Zwischenelemente können deckungsgleich ausgebildet sein. Ebenso kann das Deckele ment deckungsgleich zu den Zwischenelementen ausgebildet sein. Schließlich kann auch die Außenkontur des Bodenelements der des Deckelements und der Zwischenelemente entspre chen. Dadurch können geometrisch einfache Beutel bereitgestellt werden.

Es ist aber auch denkbar, dass durch Kombination unterschiedlicher Durchmesser bzw. For men komplexere Beutelformen realisiert werden. Beispielsweise können konische Beutel oder asymmetrische Formen gebildet werden.

Das Bodenelement kann luftundurchlässig sein und/oder an der dem Beutelinneren abge wandten Seite ein Oberflächenprofil, insbesondere ein oder mehrere Erhebungen, aufweisen. Das Profil am Bodenelement kann helfen, die Luft zur Ansaugöffnung des Motors zu führen, oder um die Kunststoffscheibe vom Boden wenigstens teilweise zu beabstanden. Die Ansau göffnung befindet sich bei solchen Handstaubsaugern nämlich häufig am Boden des Bau raums, der zur Aufnahme des Filterbeutels vorgesehen ist. Durch ein luftundurchlässiges Bo denelement kann vermieden werden, dass der Hauptluftstrom durch das Bodenelement direkt zur Ansaugöffnung gelangt. Stattdessen kann die größere durch die Zwischenelemente gebil dete Seitenwandung des Beutels zur Filtration genutzt werden.

Das Bodenelement kann beispielsweise aus Kunststoff oder Karton gebildet sein.

Es ist aber auch möglich, das Bodenelement aus einem Filtermaterial zu bilden, insbesondere aus einem für ein oder mehrere Zwischenelemente verwendeten Material. Die Zwischenelemente umfassen ein luftdurchlässiges Material und sind insbesondere als Fil terelemente ausgebildet. Die Zwischenelemente können mehrlagig aufgebaut sein. Man spricht dann auch von einem Laminat. Mehrere Lagen des Laminats, insbesondere jede Lage des Laminats, können dabei einen Vliesstoff und/oder ein Faservlies umfassen oder daraus bestehen.

Die Zwischenelemente können grundsätzlich auch aus unterschiedlichen Laminaten aufge baut werden. Beispielsweise kann die Luftdurchlässigkeit im unteren Bereich des Beutels an ders eingestellt werden als im oberen Bereich. Dies ist z.B. bei konischen Beuteln interessant.

Auch die Entfaltung bzw. das Füllverhalten des Beutels lassen sich so beeinflussen.

Als Material für die Zwischenelemente können verschiedenste Kunststoffe verwendet werden, beispielsweise Polypropylen und/oder Polyester. Die Zwischenelemente können ebenfalls Kunststoff-Recyclat und/oder recycliertes Material aus der Herstellung von Textilien (Textil Left-Over - TLO) umfassen oder daraus bestehen.

Für viele Kunststoff-Recyclate bestehen einschlägige internationale Normen. Für PET-Kunst- stoff-Recyclate ist beispielsweise die DIN EN 15353:2007 einschlägig. PP-Recyclate werden in DIN EN 15345:2008 charakterisiert. Zum Zwecke der entsprechenden speziellen Kunststoff- recyclate macht sich die vorliegende Patentanmeldung die Definitionen dieser internationalen Normen zu Eigen. Die Kunststoff-Recyclate können dabei unmetallisiert sein. Ein Beispiel hier für sind aus PET-Getränkeflaschen zurückgewonnene Kunststoffflakes oder -Chips. Ebenso können die Kunststoff-Recyclate metallisiert sein, z.B. wenn die Recyclate aus metallischen Kunststofffolien erhalten wurden, insbesondere metallisierten PET-Folien (MPET).

Recycliertes Polyethylenterephthalat (rPET) kann beispielsweise aus Getränkeflaschen, ins besondere aus sog. Bottleflakes, also Stücke gemahlener Getränkeflaschen, erhalten werden.

Die recyclierten Kunststoffe, insbesondere recycliertes PET und/oder recycliertes PP, sowohl in der metallisierten, als auch in der nicht metallisierten Fassung, können zu den entsprechen den Fasern versponnen werden, aus denen die entsprechenden Stapelfasern bzw. Meltblown- oder Spunbond-Vliesstoffe für die Zwecke der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kön nen.

Recycliertes Material aus der Herstellung von Textilien (TLO) fällt insbesondere bei der Pro- zessierung von Textilmaterialien (insbesondere Textilfasern und -filamenten, sowie damit her gestellte linienförmige, flächenförmige und räumliche textile Gebilde), wie beispielsweise der Herstellung (umfassend Kardieren, Spinnen, Schneiden und Trocknen) oder dem Recyceln von Textilmaterialien an. Diese pulver- und/oder faserförmigen Materialien stellen Abfallmate rialien dar, die sich auf den zur Verarbeitung der Textilien verwendeten Maschinen oder Filter materialien absetzen können. Die Stäube (Pulver) bzw. Fasern werden normalerweise ent sorgt und thermisch verwertet.

Bei dem pulver- und/oder faserförmigen recyclierten Material handelt es sich also beispiels weise um Produktionsabfall; dies gilt insbesondere für Material, das beim Kardieren, Spinnen, Schneiden oder Trocknen von Textilmaterialien als Abfallprodukt anfällt. Man spricht in diesem Fall auch von„pre-consumer waste“.

Bei dem Recycling von Textilmaterialien, also der Verarbeitung (bspw. dem Zerkleinern) von gebrauchten Textilmaterialien oder Textilien (bspw. Altkleidern) entsteht ebenfalls pulver- und/oder faserförmiges recycliertes Material; hier spricht man von„post-consumer waste“.

Das recyclierte Material aus der Herstellung von Textilien, TLO, kann also insbesondere Fa sern und oder Filamente, die aus Abfallmaterialien aus der Textil- und Bekleidungsindustrie, aus Post-Consumer-Abfall (Textilien und ähnliches) und/oder aus Produkten, die für das Re cycling gesammelt wurden, gewonnen wurden, umfassen.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet ein Vliesstoff ein Wirrgelege, das einen Ver festigungsschritt durchlaufen hat, so dass es eine ausreichende Festigkeit aufweist, um zum Beispiel maschinell (also in industriellem Maßstab) zu Rollen auf- bzw. abgewickelt zu werden. Die für ein Aufwickeln minimal erforderliche Bahnspannung beträgt 0,044 N/mm. Die Bahn spannung sollte nicht höher als 10% bis 25% der Mindesthöchstzugkraft (gemäß DIN EN 29073-3:1992-08) des aufzuwickelnden Materials betragen. Daraus resultiert eine Mindest höchstzugkraft für ein aufzuwickelndes Material von 8,8 N pro 5 cm Streifenbreite.

Ein Faservlies oder kurz nur„Vlies“ genannt entspricht einem Wirrgelege, das jedoch keinen Verfestigungsschritt durchlaufen hat, so dass im Gegensatz zu einem Vliesstoff ein derartiges Wirrgelege keine ausreichende Festigkeit aufweist, um zum Beispiel maschinell zu Rollen auf- bzw. abgewickelt zu werden.

Der Begriff Vliesstoff („Nonwoven“) wird in anderen Worten gemäß der Definition nach ISO Standard ISO9092:1988 bzw. CEM Standard EN29092 verwendet. Details zur Verwendung der hierin beschriebenen Definitionen und/oder Verfahren lassen sich auch dem Standardwerk „Vliesstoffe“, W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, 2000, entnehmen. Für die Zwischenelemente kann sowohl ein Vliesstoff als auch ein Faservlies Verwendung finden.

Die Zwischenelemente können insbesondere einen Stapelfaservliesstoff und/oder einen Extrusionsvliesstoff umfassen. Insbesondere können Filamentspinnvliesstoffe (auch kurz „Spinnvliesstoff“ oder„Spunbond“) und/oder Meltblown-Vliesstoff Verwendung finden.

Die Zwischenelemente können ein kardiertes Material umfassen. Als Bindeschritt kommen da bei sowohl mechanische Verfahren (z.B. Vernadeln) als auch thermische Verfahren (z.B. Ka landrieren) in Frage. Ebenfalls möglich ist die Verwendung von Bindefasern oder Klebemitteln, etwa einem Latexkleber. Auch Airlaid Materialien sind möglich.

Der Vliesstoff der Zwischenlagen kann Bikomponentenfasern umfassen. Bikomponentenfa sern (BiCo-Fasern) können aus einem Kern sowie einem den Kern umhüllenden Mantel gebil det sein. Neben Kern/Mantel Bikomponentenfasern können auch die anderen gebräuchlichen Varianten von Bikomponentenfasern, z. B. side-by-side, verwendet werden.

Die Bikomponentenfasern können als Stapelfasern vorliegen oder als Filamente bei einem Extrusionsvliesstoff (beispielsweise Meltblownvliesstoff) ausgebildet sein.

Entsprechend unverfestigte Faservliese sind wie erwähnt auch denkbar.

Die Zwischenelemente können insbesondere jeweils eine Kapazitätslage umfassen. Eine Ka pazitätslage bietet einen hohen Widerstand gegenüber Stoßbelastung, und ermöglicht ein Fil tern von großen Schmutzpartikeln, ein Filtern eines signifikanten Anteils von kleinen Staub partikeln und ein Speichern bzw. Zurückhalten von großen Mengen an Partikeln, wobei der Luft ein einfaches Durchströmen erlaubt wird, und somit ein geringer Druckabfall bei hoher Partikelbeladung resultiert.

Die Zwischenelemente können auch jeweils eine Feinfilterlage umfassen. Eine Feinfilterlage dient der Erhöhung der Filtrationsleistung des mehrlagigen Filtermaterials durch Einfangen von Partikeln, die beispielsweise durch die Schutzlage und/oder die Kapazitätslage hindurch gelangen. Zur weiteren Erhöhung der Abscheideleistung kann die Feinfilterlage bevorzugt elektrostatisch (z.B. durch Coronaentladung oder Hydrocharging) aufgeladen werden, um ins besondere die Abscheidung von Feinstaubpartikeln zu erhöhen.

Die Feinfilterlage kann sich insbesondere zur Außenseite der Beutelwand hin an die Kapazi tätslage anschließen. An die Feinfilterlage kann noch eine Stützlage anschließen. Eine Stützlage (manchmal auch „Verstärkungslage“ genannt) ist dabei eine Lage, die dem mehrlagigen Verbund des Filterma terials die notwendige mechanische Festigkeit verleiht. Bei der Stützlage kann es sich insbe sondere um einen offenen, porösen Vliesstoff mit leichtem Flächengewicht handeln. Bei der Stützlage kann sich insbesondere um einen Spinnvliesstoff handeln.

Es ist aber auch möglich ein einlagiges Filtermaterial für die Zwischenelemente einzusetzen. In diesem Fall kann es sich insbesondere um einen Meltblown-Vliesstoff handeln. Ein geeig netes Material für eine solche einlagige Beutelwand ist beispielsweise aus der EP 2 31 1 360 B1 bekannt.

Das Deckelement und/oder das Bodenelement können ebenfalls als Filterelemente ausgebil det sein. Sie können dann eines oder mehrere der eben für die Zwischenelemente offenbarten Merkmale aufweisen. Gemäß einem einfachen Beispiel können die Zwischenelemente, das Bodenelement und das Deckelement aus dem gleichen Material gefertigt sein.

Das Verhältnis der maximalen Ausdehnung der Zwischenelemente zum Durchmesser der je weiligen Durchgangsöffnung kann maximal 4, insbesondere maximal 3, betragen. Der Beutel kann also recht kompakt ausgebildet sein. Die verhältnismäßig großen Durchgangsöffnungen ermöglichen es, den Staub gleichmäßig im Beutel zu verteilen.

Der Durchmesser der Durchgangsöffnungen der Zwischenelemente kann wenigstens 2 cm, insbesondere wenigstens 5 cm betragen. Der Durchmesser der Durchgangsöffnungen der Zwischenelemente kann insbesondere gleich dem Durchmesser der Einströmöffnung des De ckelements sein.

Die maximale Ausdehnung der Zwischenelemente kann weniger als 20 cm, insbesondere we niger als 15 cm betragen. Im Falle von Kreisscheiben als Zwischenelemente entspricht die maximale Ausdehnung der Zwischenelemente dem (konstanten) Durchmesser.

Alle Zwischenelemente können gleich aufgebaut sein. Es ist aber auch denkbar, dass wenigs tens zwei Zwischenelemente einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen.

Die Zwischenelemente können scheibenförmig ausgebildet sein, insbesondere mit einem kreisrunden, einem ovalen oder einem eckigen Querschnitt. Als Scheibe wird hierin ein geo metrischer Körper in Form eines Zylinders verstanden, dessen maximale radiale Erstreckung um ein Vielfaches höher ist als seine axiale Dicke. Die Zwischenelemente erstrecken sich dann überwiegend in einer Ebene. Die Zwischenelemente können aber auch eine dreidimensionale, 3-D, Form aufweisen. Damit ist gemeint, dass sich die Zwischenelemente nicht nur in einer Hauptebene erstrecken, mit einer gewissen Materialdicke senkrecht dazu, sondern, dass sie eine vorherbestimmte Form aufweisen, die sich auch außerhalb dieser Hauptebene erstreckt. Die Zwischenelemente kön nen beispielsweise konvex oder konkav gekrümmt sein. Der Rand der Zwischenelemente kann ungekrümmt, also eben ausgebildet sein. Anschaulich gesprochen können sie schüssel förmig oder tellerförmig sein, jeweils mit oder ohne Rand.

Dabei ist es auch möglich, dass ein innerer radialer Bereich der gekrümmten Zwischenele mente gewellt ausgebildet ist. Der Randbereich kann dabei flach, also ungekrümmt, ausgebil det sein. Dadurch wird eine definierte Kontaktfläche bereitgestellt. Es ist auch möglich, auf der Oberfläche der Kontaktfläche, also im Verbindungsbereich der Zwischenelemente, Erhebun gen und Vertiefungen einzubringen. Dadurch lässt sich die Verschweißung und/oder Verkle bung optimieren. Der Übergang vom Rand zum inneren Bereich kann unter verschiedensten Winkeln oder Radien erfolgen. So sind anschaulich gesprochen unterschiedliche Höhen der Schüsseln, Teller oder Becher realisierbar. Die Strukturierung der Zwischenelemente kann insbesondere durch Prägung realisiert werden.

Das Bodenelement kann transparent ausgebildet sein. Dadurch kann festgestellt werden, wie viel Sauggut bereits im Beutel angesammelt wurde.

Die Halteplatte des Staubsaugerfilterbeutels, welche die Einströmöffnung des Deckelements wenigstens teilweise umgibt, kann an eine Halteeinrichtung in einem Staubsaugergehäuse anbringbar sein. Dadurch kann die Halteplatte im Staubsaugergehäuse in einer vorbestimmten Position anordenbar, insbesondere fixierbar, sein. Die Halteplatte kann eine Durchgangsöff nung aufweisen, welche mit der Einströmöffnung des Deckelements fluchtet, so dass die zu reinigende Luft in das Innere des Staubsaugerfilterbeutels strömen kann.

Die Halteplatte kann einen Kunststoff umfassen oder aus einem oder mehreren Kunststoffen bestehen. Insbesondere können recyclierte Kunststoffe Verwendung finden, wie etwa recyc- liertes Polypropylen, rPP, und/oder recycliertes Polyethylenterephthalat, rPET.

Die Halteplatte kann ein Verschlusselement zum Verschließen der Einströmöffnung umfassen. Dadurch kann das Sauggut insbesondere beim Entnehmen des Beutels im Beutelinneren zu rückgehalten werden. Die Zwischenelemente können unterschiedlich ausgebildet sein, insbesondere unterschiedli che Materialien und/oder unterschiedliche Materialparameter aufweisen. Die daraus resultie renden unterschiedlichen Filtereigenschaften können vorteilhaft sein, um bestimmte Strö mungswege zu vereinfachen oder zu erschweren. Als Materialparameter können beispiels weise die Dicke, die Grammatur und/oder die Luftdurchlässigkeit herangezogen werden. Wie oben erwähnt, können sich die Zwischenelemente auch in ihrem Aufbau unterscheiden.

Die Verbindung der Zwischenelemente untereinander beziehungsweise zum Bodenelement und Deckelement kann über Kleben und/oder Verschweißen erfolgen. Die Elemente können also entsprechend verklebt und/oder verschweißt sein. Es ist auch denkbar, dass die Elemente entlang des äußeren Randes verschweißt und entlang des Randes der Durchgangsöffnungen verklebt sind, oder umgekehrt.

Es ist vorteilhaft, die Materialien im Bereich der Verschweißung und/oder Verklebung vorzu verdichten. Damit ist gemeint, dass die Materialien unter Einwirkung von Wärme oder Ultra schall gepresst werden und so eine verdichtete Struktur ausbilden.

Eine Verklebung kann mittels einem Schmelzklebstoff und ein Verschweißen über Ultraschall schweißen geschehen. Für manche Kunststoffe sind auch andere Schweißverfahren möglich. Beispielsweise können auch Hochfrequenzschweißen und/oder Rotationsreibschweißen ein gesetzt werden. Insbesondere bei Polyethylenterephthalat, PET, - auch in Verbindung mit TLO - kann das Hochfrequenzschweißen eine vorteilhafte Variante sein.

Die Erfindung stellt außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Staubsaugerfilterbeutels gemäß Anspruch 12 bereit, insbesondere zur Herstellung eines oben beschriebenen Staub saugerfilterbeutels.

Das Verfahren kann ein Bereitstellen eines Deckelements umfassen, wobei im Deckelement eine Einströmöffnung vorgesehen ist, und Verbinden des Deckelements mit einem zweiten der Zwischenelemente, sodass die Einströmöffnung mit der Durchgangsöffnung des Zwischenele ments fluchtet.

Das Verfahren kann außerdem ein Vorverdichten der Verbindungsbereiche der Zwischenele mente, des Bodenelements und/oder des Deckelements umfassen. Dadurch kann eine festere Verbindung erzielt werden. Das Vorverdichten kann durch Ultraschallschweißen, thermisches Schweißen oder durch Druckbeaufschlagung erfolgen. Die Zwischenelemente können ohne das erste und zweite Zwischenelement zunächst paar weise entlang ihres äußeren Randes miteinander verbunden werden und dann die paarweise verbundenen Zwischenelemente entlang des Randes der Durchgangsöffnungen untereinan der oder mit dem ersten oder zweiten Zwischenelement verbunden werden.

Das Verfahren kann außerdem ein Anordnen von zwei Filtermaterialelementen übereinander umfassen. Dies kann durch Faltung einer Filtermaterialbahn erfolgen. Alternativ können auch zwei Filtermaterialbahnen aufeinander abgewickelt werden.

Im Falle von Laminaten, die eine Kapazitätslage umfassen, können die Bahnen so überlagert werden, dass die Kapazitätslagen zueinander weisen.

Bei den zu bildenden Zwischenelementen ohne das erste und zweite Zwischenelement kann eine Durchgangsöffnung in beide Filtermaterialelemente gestanzt werden. Die beiden Filter materialelemente können durch die Schweißung der äußeren Kontur der späteren Zwischen elemente miteinander verbunden werden. Der Schweißbereich kann vorverdichtet werden.

Die verschweißten Filtermaterialelemente können dann entlang der geschweißten Konturen gestanzt werden, sodass paarweise verbundenen Zwischenelemente erhalten werden. Auch ist es denkbar, das Stanzen vor dem Verbinden durchzuführen und/oder statt einer Schwei ßung eine Verklebung zum Verbinden zu verwenden.

Die für die Beutelform benötigte Anzahl an miteinander verbundenen Zwischenelementpaare werden nacheinander verbunden. Dabei kann der Verbindungsbereich wiederum vorverdichtet werden.

Abschließend können das Bodenelement und das damit verbundene erste Zwischenelement sowie das Deckelement und das damit verbundene zweite Zwischenelement mit den mitei nander verbundenen Zwischenelementpaaren verbunden werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

Figur 1 einen Querschnitt durch einen beispielhaften Staubsaugerfilterbeutel im zusam mengefalteten Zustand;

Figur 2 einen Querschnitt durch einen beispielhaften Staubsaugerfilterbeutel im ausge falteten Zustand; Figur 3 ein Bodenelement eines beispielhaften Staubsaugerfilterbeutels; und

Figuren 4A und 4B eine Draufsicht auf und einen Querschnitt durch Zwischenelemente ei nes beispielhaften Staubsaugerfilterbeutels.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen beispielhaften Staubsaugerfilterbeutel im zusam mengefalteten Zustand. Der Staubsaugerfilterbeutel umfasst ein Bodenelement 1 , welches im einfachsten Beispiel ein Filterelement ist, aber auch luftundurchlässig ausgebildet sein kann. Das beispielhafte Bodenelement 1 weist die Form einer Kreisscheibe auf.

Der Beutel umfasst außerdem ein Deckelement 2, welches eine Einströmöffnung in Form ei nes zentralen Durchgangslochs aufweist und ebenfalls als Filterelement ausgebildet sein kann. Mit dem Deckelement verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt, ist eine Hal teplatte 3. Die Halteplatte 3 dient der Fixierung des Staubsaugerfilterbeutels in einer korres pondierenden Halterung in einem Gehäuse eines Staubsaugers. Die Halteplatte 3 weist ein mit der Einströmöffnung des Deckelements 2 fluchtendes Durchgangsloch auf.

Schließlich sind vier Zwischenelemente 4 vorgesehen, die zwischen dem Bodenelement 1 und dem Deckelement 2 angeordnet sind, und jeweils eine mit der Einströmöffnung des Deckele ments 2 fluchtende Durchgangsöffnung umfassen.

Die Zwischenelemente 4 sind als Filterelemente ausgebildet sind und umfassen jeweils einen Vliesstoff und/oder ein Faservlies.

Das unmittelbar an das Bodenelement 1 anschließende Zwischenelement 4 ist mit dem Bo denelement 1 entlang des äußeren Randes des Zwischenelements 4 verbunden. Die Verbin dung 6 kann durch eine Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung realisiert sein.

Das unmittelbar an das Deckelement 2 anschließende Zwischenelement 4 ist mit dem De ckelement 2 ebenfalls entlang des äußeren Randes des Zwischenelements 4 verbunden. Die Verbindung 6 kann wiederum durch eine Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung rea lisiert sein.

Dazwischen sind benachbarte Zwischenelemente 4 abwechselnd entlang des Randes der Durchgangsöffnungen und entlang deren äußeren Rand miteinander verbunden, sodass eine Zick-Zack Faltung gebildet wird. Die Verbindung 5 entlang des Randes der Durchgangsöff nungen kann wiederum durch eine Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung realisiert sein. Mit anderen Worten ist jedes Zwischenelement 4 mit einem benachbarten Zwischenele ment 4 entlang deren äußeren Rand und mit einem anderen Zwischenelement entlang des Randes der Durchgangsöffnungen verbunden. Es entsteht so ein Staubsaugerfilterbeutel, dessen Form einem Faltenbalg ähnelt.

Im zusammengefalteten Zustand sind die Zwischenlagen annähernd parallel angeordnet.

Wenn der Filterbeutel in den entsprechenden Bauraum eines Staubsaugers eingelegt wird, entfaltet er sich automatisch durch Wirkung der Schwerkraft und/oder durch den Saugluft strom, allerdings nur in axialer Richtung, also entlang der Längsachse des Beutels. Dies ist in Figur 2 dargestellt. Die Faltenschenkel klappen sich auf, sodass sich der Beutel in Längsrich tung streckt. Die Mittelpunkte der Durchgangsöffnungen der Zwischenelemente 4 und die Mit telpunkte der Einströmöffnungen des Deckelements 2 und der Halteplatte 3 liegen auf dieser Längsachse. In radialer Richtung, also senkrecht zur Längsachse, dehnt sich der Beutel nicht aus, da die Zick-Zack-Falten an den Verbindungen 5, 6 fixiert sind.

Der so erhaltene Staubsaugerfilterbeutel eignet sich besonders für Handstaubsauger und ins besondere sogenannte Stick-Staubsauger, insbesondere für kabellose Akkusauger. Dadurch, dass der Staubsaugerfilterbeutel sich im Betrieb in radialer Richtung nicht ausdehnt, kann er auf einfache Weise aus dem Staubsauger entfernt werden. Idealerweise muss der Behälter des Staubsaugers, in dem sich der Beutel befindet, nur soweit gekippt werden, dass der Beutel durch Schwerkraftwirkung herausfällt.

Die erreichbare Länge des Staubsaugerfilterbeutels hängt von der Anzahl der Falten und der Faltentiefe ab, kann also genau vorherbestimmt und an den Bauraum des Staubsaugers an gepasst werden. Im Beispiel der Figuren 1 und 2 sind zwei Falten zwischen dem Bodenele ment 1 und dem Deckelement 2 vorgesehen. Es ist aber auch denkbar mehr als diese zwei Falten auszubilden. Beispielsweise können 6 - 8 Falten ausgebildet werden. In diesem Fall sind entsprechend mehr als vier Zwischenelemente 4 erforderlich. Der Durchmesser der Durchgangsöffnungen der Zwischenelemente 4 bestimmt wiederum zusammen mit deren äu ßeren Durchmesser die Faltentiefe. Bei einer höheren Anzahl an Falten kann die Dicke der Zwischenlagen reduziert werden, um die Packgröße zu reduzieren.

Figur 3 zeigt ein beispielhaftes Bodenelement 1 , wie es für einen in den Figuren 1 und 2 ge zeigten Beutel Anwendung finden kann. Dieses Bodenelement 1 in Form einer Kreisscheibe kann aus einem Filtermaterial bestehen. Es kann aber auch als eine Kunststoff- oder Papp scheibe ausgebildet sein. Im Falle einer Kunststoffscheibe kann diese auch transparent sein. Das Bodenelement 1 kann ein Profil aufweisen, um die Luft zur Ansaugöffnung des Motors zu führen oder um das Bodenelement 1 vom Boden des Aufnahmebereichs des Staubsaugers wenigstens teilweise zu beabstanden.

Der äußere Rand 7 des Bodenelements 1 kann vorverdichtet werden, beispielsweise durch Ultraschallschweißen, thermisches Schweißen oder durch Druckbeaufschlagung.

Figur 4A zeigt ein beispielhaftes Zwischenelement 4 in Draufsicht. Es ist hier als Kreisring ausgebildet mit einer Durchgangsöffnung 8 im Zentrum. Der Rand 9 der Durchgangsöffnung 8 kann wiederum vorverdichtet werden.

Ein erstes solches Zwischenelement 4 kann beispielsweise entlang des äußeren Randes über eine Verbindung 6 mit dem Bodenelement 1 der Figur 3 verbunden werden. Daran anschlie ßend kann ein weiteres solches Zwischenelement 4 vorgesehen sein, wobei die Zwischenele mente 4 am inneren Rand 9 der Durchgangsöffnungen 8 verbunden sind. Darauf folgt wiede rum ein solches Zwischenelement 4, das mit dem äußeren Rand des vorherigen Zwischenele ments 4 verbunden wird. Dies setzt sich fort, bis beispielsweise ein Beutel wie in Figuren 1 und 2 gezeigt erhalten wird.

Grundsätzlich wäre es auch möglich, das erste Zwischenelement entlang des Randes 9 der Durchgangsöffnung 8 mit dem Bodenelement zu verbinden. In diesem Fall erfolgt die Verbin dung mit dem nächsten Zwischenelement 4 über den äußeren Rand der Zwischenelemente 4.

Statt einer oben beschriebenen sequentiellen Verbindung der Zwischenelemente 4, können die Zwischenelemente 4 auch erst paarweise verbunden werden. Ein Querschnitt für eine sol che Doppelring-Struktur ist in Figur 4B gezeigt.

Eine oder mehrere solche Doppelringe können dann nacheinander auf eine Struktur aus Bo denelement 1 und erstem Zwischenelement 4 geklebt werden. Die Verbindung erfolgt jeweils am Rand der Durchgangsöffnungen 8. Abschließend folgt eine Struktur aus Deckelement 2 und zweitem Zwischenelement 4.

Im einfachsten Fall ist das Deckelement 2 gleich ausgebildet wie die Zwischenelemente 4. In diesem Fall ist die Struktur aus Deckelement 2 und zweitem Zwischenelement 4 eine Doppel- ring-Struktur wie in Figur 4B gezeigt. Hier wird schließlich eine Halteplatte 3 mit dem Deckele ment 2 verbunden und so der entsprechende Filterbeutel erhalten. Durch die beschriebene Beutelform können zahlreiche Vorteile erzielt werden.

Der Beutel kann sehr platzsparend zusammengefaltet werden und ist dennoch einfach einzu legen. Ein Entfalten vor dem Einlegen ist nicht notwendig.

Der Beutel entfaltet sich automatisch und zwar nur in axialer Richtung. Durch die Art der Fal tung und Fixierung der Falten wird eine Ausdehnung in radialer Richtung verhindert.

Die Anzahl der Falten und die Tiefe der Falten bestimmt in Kombination mit der Länge des zur Verfügung stehenden Bauraumes die nutzbare Oberfläche des Beutels.

Die Entnahme ist sehr einfach, weil der Durchmesser des Beutels sich im Gebrauch nicht vergrößert.

Zur Anpassung an die Materialdicke kann die Anzahl der Faltungen geändert werden. Dünnere Materialien können mit mehr Falten verarbeitet werden als voluminösere Materialien.

Das nutzbare Volumen des Beutels wird auch über die Faltentiefe beeinflusst.

Die Halteplatte 3 kann einen halb- oder vollautomatischen Verschluss aufweisen.

Die Zwischenelemente 4 können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Die unter schiedlichen Filtereigenschaften können vorteilhaft sein, um bestimmte Strömungswege zu vereinfachen oder zu erschweren.

Das Bodenelement 1 des Beutels kann aus einem strukturierten und z. B. durch Lochung luft durchlässigen Kunststoff bestehen. Dadurch kann eine Blockierung der Absaugung verhindert werden. Die volle Filterfläche bleibt nutzbar.

Die Bodenfläche kann alternativ aus einem Material mit besonders hoher Speicherfähigkeit gefertigt werden.

Der Beutel kann verschiedene Formen haben. Die Querschnitte können rund, oval, eckig, sternförmig sein. Dies wird lediglich über die Stanzform definiert.

Durch Kombination unterschiedlicher Durchmesser bzw. Formen sind auch komplexere Beu telformen realisierbar. Beispielsweise können konische Beutel oder asymmetrische Formen gebildet werden. Ein beispielhaftes Herstellungsverfahren für einen oben beschriebenen Staubsaugerfilterbeu tel umfasst die Schritte:

Anordnen von zwei Filtermaterialelementen übereinander. Dies kann durch Faltung einer Fil termaterialbahn erfolgen. Alternativ können auch zwei Filtermaterialbahnen aufeinander ab gewickelt werden. Dabei weisen die Seiten der Materiallaminate, die eine Speicherlage ent halten, zueinander hin.

Für die Kombination aus Bodenelement und erstem Zwischenelement wird nur ein Loch in ein Filtermaterialelement eingebracht. Bei den Zwischenelementen und dem Deckelement wird das Mittelloch in beide Filtermaterialelemente gestanzt.

Die beiden Filtermaterialelemente werden durch die Schweißung der äußeren Kontur der spä teren Elemente miteinander verbunden. Der Kleberbereich oder Schweißbereich kann vorver dichtet werden.

Die Zwischenelemente, das Deckelement und das Bodenelement werden ausgestanzt.

Die für die Beutelform benötigte Anzahl an Elementpaaren werden nacheinander aufeinander geklebt oder geschweißt. Dabei kann die Verbindungsfläche wiederum vorverdichtet werden. Abschließend bzw. beginnend wird die Halteplatte aufgeklebt oder geschweißt.

Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt und auch in beliebigen anderen Kombi nationen möglich sind. Weiterhin versteht es sich, dass in den Figuren gezeigte Geometrien nur beispielhaft sind und auch in beliebigen anderen Ausgestaltungen möglich sind.




 
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