DE102007029040B4

DE102007029040B4 - Staubbeutel und Vliesmaterial zur Herstellung eines Staubbeutels

Info

Publication number: DE102007029040B4
Application number: DE200710029040
Authority: DE
Inventors: Markus Drücker; Günther Dr. Ennen; Joerg Dr. Kinnius; Stefan Kreimeyer; Monika Dr. Seifert; Stefan Tiekötter; Cornelius Wolf
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2027-06-22
Also published as: DE102007029040A1

Abstract

Staubbeutel (4) mit einer aus luftdurchlässigem Filtermaterial gebildeten Beutelwand (15) und mit einer von einer Halteplatte (6) umgebenen Einlassöffnung (8), für zu filternde Saugluft (10) vor dem Gebläse (12) eines Staubsaugers (1), wobei der Staubbeutel (4) ein Flüssigkeit absorbierendes Material enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Material nach dem Aufsaugen des Wassers seine Eigenschaften dahingehend verändert, dass der Luftdurchsatz des Beutels (4) drastisch verringert wird und demzufolge ein Benutzer auf die Notwendigkeit eines Beutelwechsels hinweisbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Staubbeutel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Vliesmaterial zur Herstellung eines solchen Staubbeutels.
Staubbeutel werden in herkömmlichen Staubsaugern verwendet, siehe beispielsweise DE 195 44 790 A1 . Sie dienen zur Abscheidung von Partikeln, insbesondere Staub, aus der angesaugten Raumluft. Problematisch ist, dass solche Staubsauger häufig auch unsachgemäß eingesetzt werden und Wasser aufgesaugt wird. Das Wasser durchdringt den Staubbeutel und den evtl. nachgeordneten Motorschutzfilter und beschädigt dann den Gebläsemotor und/oder die Elektronik des Staubsaugers.
Es sind mittlerweile Staubsauger bekannt, mit denen sowohl fester Schmutz als auch Flüssigkeiten aufgesaugt werden können. Dabei geht man im ”Trockenbetrieb” so vor, dass man die vorbeschriebenen Staubbeutel einsetzt. Im ”Nassbetrieb” wird der Staubbeutel entnommen und die schmutzbeladene Flüssigkeit in eine hierfür vorgesehene Kammer geleitet.
Aus der DE 36 42 289 C1 geht die Verwendung eines Staubbeutels sowohl für den ”Trockenbetrieb” als auch für den ”Nassbetrieb” hervor, ansonsten ist die Beschaffenheit des Beutelmaterials nicht weiter beschrieben. Aus der DE 198 20 153 C1 ist ein Staubbeutel bekannt, welcher wasserfest ist und somit für Trocken- und Nassbetrieb geeignet ist. In beiden Fällen müssen die Staubsauger dafür ausgelegt sein, Flüssigkeiten aufsaugen zu können, ohne dass diese in Kontakt mit elektrischen oder elektronischen Bauteilen kommen.
Ein gattungsgemäßer Staubbeutel ist aus der DE 20 2005 009 452 U1 bekannt. Aus der DE 201 15 734 U1 und aus der WO 2007/068 444 A1 sind mehrlagige Staubbeutel bekannt.
Der Erfindung stellt sich das Problem, einen Staubbeutel bzw. das zu seiner Herstellung verwendete Vliesmaterial dahingehend zu verbessern, dass beim Aufsaugen von Flüssigkeit in einem dafür nicht vorgesehenen Staubsauger dessen Zerstörung verhindert wird.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Staubbeutel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Vliesmaterial mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen Staubbeutels ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8 und 10 bis 18.
Erfindungsgemäß enthält der Staubbeutel ein Flüssigkeit absorbierendes Material. Dadurch kann durch das Filtermaterial nicht nur Schmutz herausgefiltert werden, sondern es ist möglich, eingesaugtes Wasser in dem Staubbeutel schnell zu binden und somit eine Beschädigung des Gebläsemotors oder einer Elektronik zu vermeiden. Denn durch das Flüssigkeit absorbierende Material kann das fälschlicherweise aufgesaugte Wasser absorbiert werden, bevor es Schaden anrichtet. Außerdem verändert es nach dem Aufsaugen des Wassers seine Eigenschaften dahingehend, dass der Luftdurchsatz des Beutels drastisch verringert wird. In den meisten Staubsaugern ist eine Füllstandsanzeige vorhanden, die auf eine solche Verringerung – im Normalbetrieb durch einen gefüllten Beutel hervorgerufen – reagiert und den Benutzer auf die Notwendigkeit eines Beutelwechsels hinweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
1 einen Staubsauger mit einem Staubbeutel gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 einen Querschnitt durch das Vliesmaterial eines Staubbeutels gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Die 1 zeigt in der Seitenansicht rein schematisch einen Bodenstaubsauger 1. Dieser besitzt im vorderen Teil seines Gehäuses 2 einen Staubsammelraum 3 zur Einlage von Staubsaugerbeuteln 4. Hierzu ist innerhalb des Staubsammelraums in bekannter Weise (s. beispielsweise DE 103 34 894 B3 ) eine Aufnahme 5 für die Halteplatte 6 des Staubsaugerbeutels 4 angeordnet. Der Staubsaugerbeutel 4 liegt dann bei geschlossenem Deckel 7 mit seiner Einlassöffnung 8 hinter dem Ansaugstutzen 9 des Staubsaugers 1. Um Saugluft, in der 1 durch den Pfeil 10 symbolisiert, durch den Staubsaugerbeutel 4 leiten zu können, ist im hinteren Bereich ein Gebläse 12 angeordnet, welches mit seiner Saugseite zum Staubsammelraum 3 gerichtet ist. Bei eingeschaltetem Gebläse 12 – zum Einschalten ist eine Betätigungstaste 13 vorgesehen – strömt dann die Saugluft über den Ansaugstutzen durch den Staubsaugerbeutel 4 zum Gebläse 12 und von dort über einen Abluftfilter 14 in die Umgebung. Vor dem Gebläse kann in bekannter Weise ein Motorschutzfilter 11 angeordnet sein. Die Beutelwand 15 des Staubsaugerbeutels 4 ist aus einem luftdurchlässigen Filtermaterial gebildet, welches vorzugsweise aus einem Gefüge von mehreren Vlieslagen besteht. In dem Beutel sind Formkörper in Form von Schaumstoff-Pellets 16 angeordnet, welche als Trägermaterial für ein Flüssigkeit absorbierendes Material fungieren. Die Pellets 16 liegen im ausgeschalteten Zustand des Gebläses 12 zunächst im Innern des Beutels 4 aufgrund der Schwerkraft auf dem Beutelboden. 1 zeigt den Beutel kurz nach dem Einschalten des Gebläses 12. Die einströmende Luft 10 verwirbelt die Pellets 16. Hierdurch ist gewährleistet, dass eine hohe Kontaktwahrscheinlichkeit zwischen flüssigkeitsbeladener eingesaugter Luft 10 und dem Flüssigkeit absorbierenden Material auftritt. So wird die Flüssigkeit zum frühest möglichen Zeitpunkt fest an die Pellets 16 gebunden. Bei vollständig gefülltem Beutel kann dieser wie gewohnt gewechselt werden.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hier besteht die Beutelwand zwingend notwendig aus einem Gefüge von mindestens zwei Vlieslagen und das Flüssigkeit absorbierende Material ist in das Vlieslagengefüge eingebracht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Lagenaufbau eines Vliesmaterials gezeigt, welches zur Herstellung der Beutelwand eines solchen Staubbeutels verwendet wird. Beginnend mit einer Stützvlieslage 21, z. B. einem Spinnvlies, folgt ein Volumenvlies 22. Dies hat im Allgemeinen die Aufgabe, möglichst große Staubmengen an sich zu binden. In der hier beschriebenen Ausführungsform sind an die Vliesfasern durch thermisches oder chemisches Verkleben Flüssigkeit absorbierende Granulatteilchen 26 angebunden, die durch die Verklebung ihre Position im Faserverbund behalten. Es folgen eine weitere Stützvlieslage 23 sowie eine Meltblownlage 24. Den Abschluss des fünflagigen Aufbaus bildet eine letzte Stützvlieslage 25. Wird nun in Strömungsrichtung der Lagen beginnend von Lage 21 zur Lage 25 eine Flüssigkeit mit der eingesaugten Luft 10 transportiert, so bindet das Granulat 26 durch seine Flüssigkeit absorbierenden Eigenschaften die Flüssigkeit an sich. Die Granulatteilchen 26 vergrößern bei Flüssigkeitsaufnahme ihr Volumen um ein Vielfaches und verschließen den Strömungsweg für die Saugluft 10. In Strömungsrichtung hinter der Beutellage 25 erzeugt das Gebläse 12 einen sehr großen Unterdruck, wobei die Drehzahl des Gebläses 12 stark ansteigt. Hierdurch wird der Nutzer auf die Fehlfunktion aufmerksam und der Beutel kann getauscht werden, ohne dass das Gebläse 12 Schaden genommen hat.
Vorzugsweise wird als Flüssigkeit absorbierendes Material ein superabsorbierendes Polymer verwendet, insbesondere ein vernetztes Polymer aus Acrylsäure. Die Körnchen, im trockenen Zustand meist kleiner als 1 mm, schwillen auf das 300fache des Eigengewichtes an, wenn sie ein Fluid wie Leitungswasser absorbieren, wobei das Polymer entsprechend aufquillt. Wird z. B. Wasser auf das Polymer aus Acrylsäure gegeben, so lösen sich die Verknüpfungen der Polymerkette und das Polymernetz quillt auf, wobei Kapillarkräfte das Wasser in die entstehenden zwischenmolekularen Hohlräume ziehen. Zusätzlich entsteht ein osmotischer Druck, der das Wasser in den Superabsorber hineinsaugt, so dass die Absorption auch sehr schnell erfolgt und ein Durchtritt bis zu dem Gebläse verhindert wird.
Es ist auch möglich, dass eine Lage des Vliesmaterials selbst aus einem Flüssigkeit absorbierenden Polymer hergestellt ist oder dass das Material durch thermisches oder chemisches Verkleben auf einem Trägermaterial, z. B. einem Polypropylenvlies angebracht wird. Ebenso ist denkbar, Flüssigkeit absorbierendes Material zwischen zwei in Bezug auf das Flüssigkeit absorbierende Material undurchlässige Vlieslagen zu fixieren. Dabei kann es in Zellen oder Kammern auf dem oder im Vlieslagengefüge angeordnet sein, welche durch Verschweißen, Verprägen, Verkleben oder Vernähen von Vlieslagen gebildet werden. Das Material kann regelmäßig im Vlieslagengefüge angeordnet sein oder nur an Orten mit hoher Aufprallwahrscheinlichkeit angebracht werden.
Bei dem Flüssigkeit absorbierenden Material kann es sich auch um eine Zellulosefaser (nicht dargestellt) handeln, die durch spezielle Additive bestimmte gewünschte Eigenschaften erhält. Diese Eigenschaften sind in erster Linie eine Undurchlässigkeit für Luft sowie die dauerhafte Anbindung der Flüssigkeit an die Zellulosefasern. Auch die Verwendung eines Zeoliths (nicht dargestellt) mit hydrophilen Eigenschaften ist denkbar. Selbstverständlich kann als Flüssigkeit absorbierendes Material auch eine Kombination von zwei oder drei der vorgenannten Materialien eingesetzt werden.
Auch eine Kombination von Flüssigkeit absorbierenden Pellets 16 im Beutel und weiterem Material im Vlieslagengefüge 21 bis 25 ist denkbar.

Claims

Staubbeutel (4) mit einer aus luftdurchlässigem Filtermaterial gebildeten Beutelwand (15) und mit einer von einer Halteplatte (6) umgebenen Einlassöffnung (8), für zu filternde Saugluft (10) vor dem Gebläse (12) eines Staubsaugers (1), wobei der Staubbeutel (4) ein Flüssigkeit absorbierendes Material enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Material nach dem Aufsaugen des Wassers seine Eigenschaften dahingehend verändert, dass der Luftdurchsatz des Beutels (4) drastisch verringert wird und demzufolge ein Benutzer auf die Notwendigkeit eines Beutelwechsels hinweisbar ist.
Staubbeutel (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beutelwand (15) aus einem Gefüge von mindestens zwei Vlieslagen (21 bis 25) besteht und dass Flüssigkeit absorbierendes Material in das Vlieslagengefüge eingebracht ist.
Staubbeutel (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeit absorbierendes Material auf oder in einer Vlieslage (21 bis 25) angeordnet ist oder als Vlieslage (21 bis 25) ausgebildet ist.
Staubbeutel (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeit absorbierendes Material im Zwischenraum zwischen mindestens zwei Vlieslagen (21 bis 25) angeordnet ist.
Staubbeutel (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeit absorbierendes Material in Zellen oder Kammern auf dem oder im Vlieslagengefüge angeordnet ist.
Staubbeutel (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen oder Kammern durch Verschweißen, Verprägen, Verkleben oder Vernähen von Vlieslagen gebildet werden.
Staubbeutel (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeit absorbierendes Material an Orten mit hoher Aufprallwahrscheinlichkeit angebracht ist.
Staubbeutel (4) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeit absorbierendes Material regelmäßig im Vlieslagengefüge angeordnet ist.
Vliesmaterial zur Herstellung eines Staubbeutels (4) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8.
Staubbeutel (4) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeit absorbierendes Material lose im Staubbeutel (4) angeordnet ist.
Staubbeutel (4) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das lose im Staubbeutel (4) angeordnete Flüssigkeit absorbierende Material auf einem Trägermaterial aufgebracht ist.
Staubbeutel (4) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial als Formkörper (16) ausgebildet ist.
Staubbeutel (4) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (16) durch den Saugluftstrom verwirbelbar ist.
Staubbeutel (4) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (16) vorzugsweise aus Schaumstoff besteht.
Staubbeutel (4) oder Vliesmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Flüssigkeit absorbierenden Materials ein superabsorbierendes Polymer beinhaltet.
Staubbeutel (4) oder Vliesmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das superabsorbierende Polymer ein vernetztes Polymer aus Acrylsäure ist.
Staubbeutel (4) oder Vliesmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Flüssigkeit absorbierenden Materials Zellulose mit Additiven zur festen Anbindung von Flüssigkeiten beinhaltet.
Staubbeutel (4) oder Vliesmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Flüssigkeit absorbierenden Materials ein Zeolith mit hydrophilen Eigenschaften beinhaltet.