EP2345358B1 - Staubsaugerbeutel und Verfahren zur Herstellung eines Staubsaugerbeutels - Google Patents

Staubsaugerbeutel und Verfahren zur Herstellung eines Staubsaugerbeutels Download PDF

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EP2345358B1
EP2345358B1 EP10192362.1A EP10192362A EP2345358B1 EP 2345358 B1 EP2345358 B1 EP 2345358B1 EP 10192362 A EP10192362 A EP 10192362A EP 2345358 B1 EP2345358 B1 EP 2345358B1
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EP
European Patent Office
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vacuum cleaner
cleaner bag
filter material
bag
bag according
Prior art date
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Not-in-force
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EP10192362.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2345358A1 (de
Inventor
Dr. Wolfgang Czado
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Wolf PVG GmbH and Co KG
Original Assignee
Wolf PVG GmbH and Co KG
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/14—Bags or the like; Rigid filtering receptacles; Attachment of, or closures for, bags or receptacles
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/102—Dust separators

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum cleaner bag with a bag formed of air-permeable filter material, in which at least one element is arranged, which is fixed to at least two connection points on the filter material, and a method for producing a vacuum cleaner bag.
  • a vacuum cleaner bag according to the preamble of claim 1 is ZB from DE-A-202008005050 known.
  • the EP 1 915 939 discloses a filter bag in which a dividing wall is provided for dividing the interior into two chambers, which is fixed on one side to a side seam and on the opposite side in a region adjacent to a holding plate on the filter material. This allows a portion of the dust to accumulate in the first chamber before the pre-cleaned air stream flows into the second chamber.
  • a predetermined breaking point can be provided in the dividing wall, which allows a separation of the dividing wall at a predetermined filling. It is problematic that the tensile force can vary to separate the partition and also the breaking point changes the flow conditions in the interior of the bag.
  • the element arranged in the bag is fixed via at least one connection point, which is releasable at a predetermined tensile force on the element.
  • the element arranged in the bag is fixed via at least one connection point, which is releasable at a predetermined tensile force on the element.
  • the tensile forces on the element increase, so that after exceeding a predetermined tensile force, the at least one connection point is releasable, so that the bag can continue to develop, which reduces the tendency to clog and reduces the drop in suction power.
  • a flow resistance in the vacuum cleaner bag can be reduced and / or the internal volume can be increased, so that it has been found in experiments that the suction power is increased.
  • the internal volume of the bag or a chamber in the bag or a flow resistance through the element is reduced by releasing the at least one connection point.
  • the vacuum cleaner bag can be held at the beginning of the filling in a predetermined position by the element, which is then changed upon release of the at least one connection point.
  • several connection points can be successively successively solved to successively increase the inner volume of the bag.
  • the element is designed as a deflection device, by means of which an air flow entering through an inflow opening can be deflected.
  • a tensile force can be applied to the element by the incoming air flow, which provides for increasing the filling for a release of the connection point.
  • the element may additionally be formed as a partition, which divides the interior of the bag into two chambers.
  • the first chamber can be connected to the second chamber via at least one overflow, so that by loosening at least one connection point, the overflow is increased and thereby the flow resistance is reduced in the vacuum cleaner bag.
  • the dividing wall can be fixed to at least one side seam of the vacuum cleaner bag and on the opposite side, the dividing wall can be connected adjacent to an inflow opening via the connection point with the filter material. This ensures that the partition hanging and spaced from an upper and a lower layer of filter material is arranged in operation, so that the filter performance is particularly effective.
  • the partition can be used as a dust storage, which stores a portion of the dust without the layers of filter material are clogged.
  • the tensile force for releasing the connection point is less than 20 N, preferably less than 15 N, in particular less than 10 N.
  • the force for releasing the connection point can be set in a range between 5 N and 10 N, for example. so that with increasing filling of the vacuum cleaner bag a secure release of the joint takes place.
  • the pulling force for releasing the connection point can be chosen so that a release occurs when the bag is filled by about 50%, for example in a range between 35% to 65%, in particular 40% to 60%. As a result, the effect of increasing the internal volume or decreasing a flow resistance at a time when the suction power of the vacuum cleaner bag is remarkably decreased.
  • the element inside the vacuum cleaner bag may be formed by a single or multi-ply web.
  • the joint is preferably formed as a seam, in particular by gluing or welding.
  • the size of the seam can be used to adjust a release at a predetermined tensile force. It is of course also possible to adjust the strength of the connection by adjusting the welding parameters in ultrasonic welding, such as welding surface, welding energy, welding time. Even when gluing the peel force can be adjusted by using the adhesive, geometry of the adhesive seam or other parameters.
  • the seam may be formed by one or more points, stripes, triangles or other geometric surfaces.
  • the seam is formed so that the solidified portions are aligned in the direction of the force and the seam surface increases, so that the force for detaching the seam increases. As a result, a successive detachment at the connection point can be achieved, in which firstly easily detachable seams and then the more difficultly detachable seams with a larger surface are detached.
  • a release agent between the element and the filter material is provided at the connection point.
  • the release agent consists in particular of a film, such as polyethylene film, a nonwoven, foam, powder, PUR, rubber, paper or crepe.
  • the selection of the material of the release agent can be matched to the filter material and the material of the element. If the filter material on the side facing the element or the element comprises a nonwoven made of a polypropylene, a polyethylene film or a polyester-based nonwoven may be used as the release agent, for example, in order to limit the holding forces at the seam.
  • connection point can also be formed by a hook-and-loop fastener.
  • a layer of filter material is fed to a connection station and then an element is arranged on the filter material.
  • the element is fixed to the filter material by means of at least one detachable connection point before the bag of filter material with the element in the interior of the bag is completed.
  • the element is fixed by an at least one releasable connection point on an inner side of the filter material, so that the above-mentioned advantages are obtained.
  • a sheet-shaped release agent is preferably disposed between the element and the filter material during manufacture of the releasable joint.
  • a vacuum cleaner bag 1 comprises a lower layer of filter material 2 and an upper layer of filter material 3, which consist of a multilayer nonwoven fabric and are welded together at the edges.
  • the vacuum cleaner bag 1 is formed as a flat bag and has inside an element 4, which divides the interior of the vacuum cleaner bag into a first chamber 30 and a second chamber 31.
  • the upper layer 3 and the lower layer 2 are welded together, while at the opposite end side, the lower layer 2, an edge portion of the element 4 and the upper layer 3 are welded together.
  • the element 4 is welded over a part of the entire length with the lower layer 2 and the upper layer 3, wherein the layers 2 and 3 are formed longer than the element 4th
  • connection point 10 is formed in the embodiment shown as a strip which extends over less than 50%, preferably less than 40%, of the width of the vacuum cleaner bag 1 extends.
  • connection point 10 is detachably formed, wherein at a predetermined tensile force at the connection point 10, a complete or partial detachment of the element 4 from the upper layer 3 takes place at the connection point 10.
  • the detachment at the connection point 10 is preferably carried out at a filling of the bag of more than 20%, in particular more than 40%, so that the vacuum cleaner bag 1 can change its geometry after detachment at the connection point 10.
  • the two overflow openings 9 are enlarged adjacent to the connection point 10 or even together connected, so that the flow resistance is reduced by the subdivision of the vacuum cleaner bag through the partition wall 4.
  • the upper layer 3 of filter material may continue to expand, so that the inner volume of the vacuum cleaner bag 2 is increased.
  • the connection point 10 may be formed by a weld or an adhesive seam, wherein the surface of the seam is preferably ⁇ 1 cm 2 , in particular ⁇ 0.5 cm 2 , for example 0.01 to 0.3 cm 2 .
  • the seam instead of being formed by a continuous strip or a continuous surface, the seam can be formed by a multiplicity of spaced seams, which also enable a successive detachment of the element 4 from the layer 3.
  • the detachment of the element 4 at the connection point 10 can also take place in stages, for example, a first detachment when filling the vacuum cleaner bag 1 by 40% and a complete detachment at the connection point 10 at a filling at about 70%.
  • the tensile force for detachment at the connection point 10 may be, for example, 3 to 10 N, in particular 5 to 9 N, but is preferably below 20 N.
  • the element 4 may consist of a single or multi-ply web, but other materials such as plastic, metal, paper, paperboard, foam or a combination of these materials may be used.
  • the shape of the element 4 may be formed instead of a partition as a thin strip which is narrower than the vacuum cleaner bag 1 and is connected only at the junction 10 and the side seam 6 with the upper layer 3, while on the longitudinal sides and 8 the element 4 is arranged at a distance.
  • the element 4 instead of being a flat element, the element 4 may also be arranged in a loop shape, balloon shape or with other geometries in the vacuum cleaner bag 1. It is possible that instead of a single connection point 10, a plurality of connection points 10 are used for fixing the element 4, which are provided on the upper layer 3 or lower layer 2. It is possible that peeling occurs at any of the junctions 10 so that the exact location of the peeling is random.
  • FIGS. 2A and 2B shows a further embodiment of a vacuum cleaner bag 1 ', in which the same components are provided with the same reference numerals.
  • a modified connection point 10 ' is formed on the upper layer 3 of filter material adjacent to the inflow opening 11.
  • a separating element 23 is arranged between the junction 10 'shown schematically and the upper layer 3 of filter material .
  • the separating element 23 ensures that a seam for fixing the element 4 to the upper layer 3 has a predetermined geometry which ensures release at a predetermined tensile force on the element 4.
  • the release agent may be sheet-shaped and consist of a film, such as polyethylene film, a non-woven, foam, powder, PUR, rubber, paper or crepe. Also, powdery release agents can be used to limit the strength at the junction 10 '.
  • FIG. 3A a joint 10 is shown which is formed as a seam 13 by welding or gluing.
  • the seam 13 is formed by a plurality of circular seams 14.
  • the seams 14 are arranged so that more seams 14 are provided with increasing distance from the inflow opening 11, so that a successive detachment of the element 4 takes place when first the seams 14 adjacent to the inflow opening 11 are released.
  • FIG. 3B a modified seam 15 is shown in which seams 16 are formed in the form of triangles. The triangles preferably extend pointedly in the direction of the force.
  • FIG. 3C a seam 17 is shown in which a plurality of strips are provided as seams 18.
  • FIG. 3D a seam 19 with a rhombic seam 20 is shown while in FIG. 3E a seam 21 with an elliptical seam 22 is shown.
  • the shape and number of seams 14, 16, 18, 20 and 22 can be varied as desired in order to achieve a desired detachment of the element 4 from the filter material 2 or 3.
  • the individual seams are preferably produced by ultrasound with sonotrode and anvil. Due to its weld surface gradient, the seam can start to rupture more easily and with increasing weld area or number of weld points at the edge of the tear-off edge. It is additionally possible to adjust the strength of the connection by adjusting the welding parameters in ultrasonic welding, such as welding surface, welding energy, welding time. Even when gluing the peel force can be adjusted by using the adhesive, geometry of the adhesive seam or other parameters.
  • connection points 10 and 10 ' are made by welding or gluing.
  • gluing hot glue, a double-sided adhesive tape or other adhesives can be used.
  • connection point 10 is formed as Velcro or other releasable connection element.
  • connection point 10 or 10 also depends on the filter material 2 and 3 used, which may be formed as a nonwoven, but also paper, mixtures of nonwoven and paper, foil, mesh, nets, foam or other materials may be formed .
  • a corresponding element 4 can also be used in a block bottom bag or a differently shaped vacuum cleaner bag.
  • FIG. 4 is a diagram for the volume flow drop of a vacuum cleaner bag 1 according to the invention shown with increasing filling.
  • the experiment involved working in a Miele S 749, 2300 W vacuum cleaner with a motor protection filter, but without an exhaust filter, in which a Swirl M50 vacuum cleaner bag is inserted (flat bag).
  • the device was operated at maximum power and the suction volume flow was measured.
  • dust was sucked in in steps of 50 g of DMT type 8 and the suction volume flow was measured until a total of 400 g of dust had been sucked in.
  • the results are labeled "bag” in the diagram.
  • the vacuum cleaner bag consists of 5-ply fleece material. From the inside to the outside, the filter layers consist of spunbond, fleece, spunbond, meltblown and spunbond as the outer layer.
  • a vacuum cleaner bag 1 was additionally provided with a partition wall element 4, as shown in the Figures 1A and 1B is shown.
  • the partition element was made as a rectangular nonwoven, a 60 g / m 2 polyester carded web and had a width x length of 200 x 275 mm.
  • the partition element was welded on three sides (reference numerals 6, 7 and 8) to the layers 2 and 3 of filter material. Further, the partition wall member adjacent to the inflow port 11 on the upper filter sheet 2 was connected by a seam by ultrasonic welding.
  • This vacuum bag was accordingly filled with DMT house dust type 8 in 50 g increments and the results are shown in the graph. As can be seen, the volume flow drop is significantly low with increasing filling of the vacuum cleaner bag.
  • a vacuum cleaner bag was then provided with a dividing wall 4, but instead of a solid seam by means of ultrasonic welding, a connection point 10 according to the invention was provided, which was dimensioned in its geometry such that detachment occurs at a tensile force of approximately 5 to 8 N, which is the case with a dust filling of approx. 100 to 300 g.
  • This vacuum cleaner bag is in FIG. 4 as "bag + self-releasing chamber in the bag".
  • the values between the bag with the fixedly fixed partition wall 4 and the partition fixed to the connection point 10 are initially the same. From a filling of 150 g, however, the separation process begins, so that with increasing filling a significantly lower volume flow drop can be seen, which is achieved by the effect of detachment of the partition wall.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsaugerbeutel mit einem aus luftdurchlässigem Filtermaterial gebildeten Beutel, in dem mindestens ein Element angeordnet ist, das an mindestens zwei Verbindungsstellen an dem Filtermaterial fixiert ist, und ein Verfahren zur Herstellung eines Staubsaugerbeutels.
  • Ein Staubsaugerbeutel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist Z.B. aus DE-A-202008005050 bekannt.
  • Die EP 1 915 939 offenbart einen Filterbeutel, bei dem zur Unterteilung des Innenraumes in zwei Kammern eine Trennwand vorgesehen ist, die an einer Seite an einer Seitennaht und an der gegenüberliegenden Seite in einem Bereich benachbart zu einer Halteplatte an dem Filtermaterial fixiert ist. Dadurch kann sich ein Teil des Staubes in der ersten Kammer ansammeln, bevor der vorgereinigte Luftstrom in die zweite Kammer strömt. In der Trennwand kann dabei eine Sollbruchstelle vorgesehen sein, die ein Auftrennen der Trennwand bei einer vorbestimmten Befüllung ermöglicht. Dabei ist problematisch, dass die Zugkraft zum Auftrennen der Trennwand variieren kann und zudem die Sollbruchstelle die Strömungsverhältnisse im Innenraum des Beutels verändert.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Staubsaugerbeutel und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, der auch mit zunehmender Befüllung eine hohe Saugleistung besitzt und die Verstopfung verringert wird.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Staubsaugerbeutel mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 16 gelöst. Erfindungsgemäß ist das in dem Beutel angeordnete Element über mindestens eine Verbindungsstelle fixiert, die bei einer vorbestimmten Zugkraft auf das Element lösbar ist. Dadurch ist es möglich, den Staubsaugerbeutel durch das Element zu Beginn der Befüllung in einer vorbestimmten Form zu halten, wobei auf das Element Zugkräfte wirken. Mit zunehmender Befüllung erhöhen sich die Zugkräfte auf das Element, so dass nach Überschreiten einer vorbestimmten Zugkraft die mindestens eine Verbindungsstelle lösbar ist, so dass sich der Beutel weiter entfalten kann, was die Verstopfungsneigung reduziert und den Abfall der Saugleistung vermindert. Durch das Lösen der Verbindungsstelle kann ein Strömungswiderstand im Staubsaugerbeutel verringert werden und/oder das Innenvolumen vergrößert werden, so dass sich bei Versuchen erwiesen hat, dass die Saugleistung vergrößert wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird durch das Lösen der mindestens einen Verbindungsstelle das Innenvolumen des Beutels oder einer Kammer im Beutel bzw. ein Strömungswiderstand durch das Element verringert. Durch das Element kann der Staubsaugerbeutel zu Beginn der Befüllung in einer vorbestimmten Position durch das Element gehalten werden, die dann beim Lösen der mindestens einen Verbindungsstelle verändert wird. Dabei können auch mehrere Verbindungsstellen sukzessive nacheinander gelöst werden, um das Innenvolumen des Beutels sukzessive zu vergrößern.
  • Vorzugsweise ist das Element als Ablenkeinrichtung ausgebildet, mittels der ein durch eine Einströmöffnung eintretender Luftstrom ablenkbar ist. Dadurch kann durch den eintretenden Luftstrom eine Zugkraft auf das Element aufgebracht werden, was nach zunehmender Befüllung für ein Lösen der Verbindungsstelle sorgt. Das Element kann dabei zusätzlich als Trennwand ausgebildet sein, die den Innenraum des Beutels in zwei Kammern unterteilt. Dadurch kann der Effekt der Vorfilterung in der ersten Kammer genutzt werden, um eine besonders gute Filterung zu erhalten. Die erste Kammer kann dabei mit der zweiten Kammer über mindestens eine Überströmöffnung verbunden sein, so dass durch Lösen mindestens einer Verbindungsstelle die Überströmöffnung vergrößert wird und dadurch der Strömungswiderstand im Staubsaugerbeutel reduziert wird. Die Trennwand kann dabei an mindestens einer Seitennaht des Staubsaugerbeutels fixiert sein und an der gegenüberliegenden Seite kann die Trennwand benachbart zu einer Einströmöffnung über die Verbindungsstelle mit dem Filtermaterial verbunden sein. Dadurch ist gewährleistet, dass die Trennwand hängend und beabstandet von einer oberen und einer unteren Lage Filtermaterial im Betrieb angeordnet ist, so dass die Filterleistung besonders effektiv ist. Zudem kann die Trennwand als Staubspeicher genutzt werden, der einen Teil des Staubes speichert, ohne dass die Lagen aus Filtermaterial verstopft werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Zugkraft zum Lösen der Verbindungsstelle weniger als 20 N, vorzugsweise weniger als 15 N, insbesondere weniger als 10 N. Die Kraft zum Lösen der Verbindungsstelle kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 5 N und 10 N eingestellt werden, damit bei zunehmender Befüllung des Staubsaugerbeutels ein sicheres Lösen der Verbindungsstelle erfolgt. Die Zugkraft zum Lösen der Verbindungsstelle kann so gewählt sein, dass ein Lösen bei einer Befüllung des Beutels von etwa 50 % erfolgt, beispielsweise in einem Bereich zwischen 35 % bis 65 %, insbesondere 40 % bis 60 %. Dadurch wird der Effekt der Vergrößerung des Innenvolumens bzw. Verringerung eines Strömungswiderstandes zu einem Zeitpunkt genutzt, wenn die Saugleistung des Staubsaugerbeutels merklich abnimmt.
  • Das Element im Inneren des Staubsaugerbeutels kann durch ein ein- oder mehrlagiges Vlies gebildet sein. Es ist natürlich auch möglich, das Element aus Papier, Pappe, Folie, Holz, Metall, Kunststoff, Vlies oder einer Kombination dieser Materialien auszubilden.
  • Die Verbindungsstelle ist vorzugsweise als Naht ausgebildet, insbesondere durch Kleben oder Schweißen. Dabei kann die Größe der Naht genutzt werden, um ein Lösen bei einer vorbestimmten Zugkraft einzustellen. Es ist natürlich auch möglich, durch Einstellen der Schweißparameter beim Ultraschallschweißen, wie Schweißfläche, Schweißenergie, Schweißzeit, die Festigkeit der Verbindung einzustellen. Auch beim Kleben kann die Ablösekraft durch Einsatz des Klebemittels, Geometrie der Klebenaht oder andere Parameter eingestellt werden. Die Naht kann durch ein oder mehrere Punkte, Streifen, Dreiecke oder andere geometrische Flächen gebildet sein. Vorzugsweise ist die Naht so ausgebildet, dass die verfestigten Bereiche in Richtung der Krafteinwirkung ausgerichtet sind und die Nahtfläche zunimmt, so dass auch die Kraft zum Ablösen der Naht zunimmt. Dadurch kann ein sukzessives Ablösen an der Verbindungsstelle erreicht werden, in dem zunächst leichter lösbare Nahtstellen und dann die schwerer lösbaren Nahtstellen mit größerer Fläche abgelöst werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist an der Verbindungsstelle ein Trennmittel zwischen dem Element und dem Filtermaterial vorgesehen. Das Trennmittel insbesondere aus einer Folie, wie Polyethylenfolie, einem Vlies, Schaum, Pulver, PUR, Gummi, Papier oder Krepp besteht. Die Auswahl des Materials des Trennmittels kann dabei auf das Filtermaterial und das Material des Elementes abgestimmt sein. Wenn das Filtermaterial auf der zu dem Element gewandten Seite oder das Element ein Vlies aus einen Polypropylen aufweist, kann als Trennmittel beispielsweise eine Polyethylenfolie oder ein Vlies auf Polyesterbasis eingesetzt werden, um die Haltekräfte an der Nahtstelle zu begrenzen.
  • Alternativ kann die Verbindungsstelle auch durch einen Klettverschluss gebildet sein.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Staubsaugerbeutels wird zunächst eine Lage aus Filtermaterial zu einer Verbindungsstation zugeführt und dann ein Element an dem Filtermaterial angeordnet. Anschließend wird das Element mittels mindestens einer lösbaren Verbindungsstelle an dem Filtermaterial fixiert, bevor der Beutel aus Filtermaterial mit dem Element im Innenraum des Beutels fertiggestellt wird. Dadurch ist an einer Innenseite des Filtermaterials das Element durch mindestens eine lösbare Verbindungsstelle fixiert, so dass die oben genannten Vorteile erhalten werden. Beim Herstellungsverfahren wird vorzugsweise bei der Herstellung der lösbaren Verbindungsstelle ein blattförmiges Trennmittel zwischen dem Element und dem Filtermaterial angeordnet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • Figuren 1A und 1 B
    zwei Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Staubsaugerbeutels;
    Figuren 2A und 2B
    zwei Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Staubsaugerbeutels;
    Figuren 3A bis 3E
    mehrere schematische Ansichten von Verbindungsstellen für einen erfindungsgemäßen Staubsaugerbeutel, und
    Figur 4
    ein Diagramm zur Saugleistung des erfindungsgemäßen Staubsaugerbeutels.
  • Ein Staubsaugerbeutel 1 umfasst eine untere Lage aus Filtermaterial 2 und eine obere Lage aus Filtermaterial 3, die aus einem mehrlagigen Vliesstoff bestehen und randseitig miteinander verschweißt sind. Der Staubsaugerbeutel 1 ist als Flachbeutel ausgebildet und besitzt im Inneren ein Element 4, das den Innenraum des Staubsaugerbeutels in eine erste Kammer 30 und eine zweite Kammer 31 unterteilt.
  • An einer ersten Stirnseite 5 sind die obere Lage 3 und die untere Lage 2 miteinander verschweißt, während an der gegenüberliegenden Stirnseite die untere Lage 2, ein Randabschnitt des Elements 4 und die obere Lage 3 miteinander verschweißt sind. An den Längsseiten 7 und 8 ist das Element 4 über einen Teil der gesamten Länge mit der unteren Lage 2 und der oberen Lage 3 verschweißt, wobei die Lagen 2 und 3 länger ausgebildet sind als das Element 4.
  • An der oberen Lage 3 ist eine Einströmöffnung 11 vorgesehen, die an der Außenseite von einer Halteplatte 12 umgeben ist. Benachbart zu der Einströmöffnung 11 ist eine Verbindungsstelle 10 vorgesehen, mittels der das Element 4 an der oberen Lage 3 aus Filtermaterial fixiert ist. Dadurch ist gewährleistet, dass der eintretende Luftstrom durch die Einströmöffnung 11 in die erste Kammer 30 strömt und vorgefiltert wird. Durch eine Umlenkung gelangt ein Teil des Luftstromes über Überströmöffnungen 9 benachbart zu der Verbindungsstelle 10 in die zweite Kammer 31, die vom Volumen her größer ausgebildet ist als die erste Kammer 30. Die Verbindungsstelle 10 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Streifen ausgebildet, der sich über weniger als 50 %, vorzugsweise weniger als 40%, der Breite des Staubsaugerbeutels 1 erstreckt.
  • Die Verbindungsstelle 10 ist lösbar ausgebildet, wobei bei einer vorbestimmten Zugkraft an der Verbindungsstelle 10 ein vollständiges oder teilweises Ablösen des Elements 4 von der oberen Lage 3 an der Verbindungsstelle 10 erfolgt. Das Ablösen an der Verbindungsstelle 10 erfolgt vorzugsweise bei einer Befüllung des Beutels von mehr als 20 %, insbesondere mehr als 40 %, so dass der Staubsaugerbeutel 1 sich nach dem Ablösen an der Verbindungsstelle 10 in seiner Geometrie verändern kann. Insbesondere werden die beiden Überströmöffnungen 9 benachbart zu der Verbindungsstelle 10 vergrößert oder sogar miteinander verbunden, so dass der Strömungswiderstand durch die Unterteilung des Staubsaugerbeutels durch die Trennwand 4 verringert wird. Gleichzeitig kann sich die obere Lage 3 aus Filtermaterial noch weiter ausdehnen, so dass das Innenvolumen des Staubsaugerbeutels 2 vergrößert wird. Die Verbindungsstelle 10 kann durch eine Schweißnaht oder eine Klebenaht gebildet sein, wobei die Fläche der Naht vorzugsweise < 1 cm2, insbesondere < 0,5 cm2, beispielsweise 0,01 bis 0,3 cm2 beträgt. Dabei kann die Naht statt durch einen durchgängigen Streifen bzw. eine durchgehende Fläche durch eine Vielzahl von beabstandeten Nahtstellen gebildet sein, die auch ein sukzessives Ablösen des Elementes 4 von der Lage 3 ermöglichen. Das Ablösen des Elements 4 an der Verbindungsstelle 10 kann auch stufenweise erfolgen, beispielsweise ein erstes Ablösen bei einer Befüllung des Staubsaugerbeutels 1 um 40 % und ein vollständiges Ablösen an der Verbindungsstelle 10 bei einer Befüllung bei etwa 70 %. Die Zugkraft zum Ablösen an der Verbindungsstelle 10 kann beispielsweise 3 bis 10 N, insbesondere 5 bis 9 N betragen, ist vorzugsweise aber unter 20 N.
  • Das Element 4 kann aus einen ein- oder mehrlagigen Vlies bestehen, aber auch andere Materialien, wie Kunststoff, Metall, Papier, Pappe, Schaumstoff oder eine Kombination dieser Materialien können eingesetzt werden. Zudem kann die Form des Elementes 4 statt als Trennwand auch nur als dünner Streifen ausgebildet sein, der schmaler ausgebildet ist als der Staubsaugerbeutel 1 und dabei nur an der Verbindungsstelle 10 und der Seitennaht 6 mit der oberen Lage 3 verbunden ist, während an den Längsseiten 7 und 8 das Element 4 beabstandet angeordnet ist. Zudem kann das Element 4 statt als flächiges Element auch schlaufenförmig, ballonförmig oder mit anderen Geometrien in dem Staubsaugerbeutel 1 angeordnet sein. Dabei ist es möglich, dass statt einer einzigen Verbindungsstelle 10 auch mehrere Verbindungsstellen 10 zur Fixierung des Elements 4 eingesetzt werden, die an der oberen Lage 3 oder unteren Lage 2 vorgesehen sind. Es ist dabei möglich, dass ein Ablösen an irgendeiner der Verbindungsstellen 10 erfolgt, so dass der genaue Ort der Ablösung zufällig ist.
  • In den Figuren 2A und 2B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Staubsaugerbeutels 1' gezeigt, bei dem dieselben Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist an der oberen Lage 3 aus Filtermaterial benachbart zu der Einströmöffnung 11 eine modifizierte Verbindungsstelle 10' ausgebildet. Wie in Figur 2B zu sehen ist, ist zwischen der schematisch dargestellten Verbindungsstelle 10' und der oberen Lage 3 aus Filtermaterial ein Trennelement 23 angeordnet. Das Trennelement 23 sorgt dafür, dass eine Naht zur Fixierung des Elementes 4 an der oberen Lage 3 eine vorbestimmte Geometrie besitzt, die ein Lösen bei einer vorbestimmten Zugkraft an dem Element 4 gewährleistet. Das Trennmittel kann blattförmig ausgebildet sein und aus einer Folie, wie Polyethylenfolie, einem Vlies, Schaum, Pulver, PUR, Gummi, Papier oder Krepp bestehen. Auch pulverförmige Trennmittel können eingesetzt werden, um die Festigkeit an der Verbindungsstelle 10' zu begrenzen.
  • In Figur 3A ist eine Verbindungsstelle 10 gezeigt, die als Naht 13 durch Schweißen oder Kleben ausgebildet ist. Die Naht 13 ist durch eine Vielzahl von kreisförmigen Nahtstellen 14 gebildet. Die Nahtstellen 14 sind dabei so angeordnet, dass mit zunehmender Entfernung von der Einströmöffnung 11 mehr Nahtstellen 14 vorgesehen sind, so dass ein sukzessives Ablösen des Elements 4 erfolgt, wenn zunächst die zur Einströmöffnung 11 benachbarten Nahtstellen 14 gelöst werden.
  • In Figur 3B ist eine modifizierte Naht 15 gezeigt, bei dem Nahtstellen 16 in Form von Dreiecken ausgebildet sind. Die Dreiecke verlaufen vorzugsweise spitz in Richtung der Krafteinwirkung zu. In Figur 3C ist eine Naht 17 gezeigt, bei der mehrere Streifen als Nahtstellen 18 vorgesehen sind. In Figur 3D ist eine Naht 19 mit einer rautenförmigen Nahtstelle 20 gezeigt, während in Figur 3E eine Naht 21 mit einer ellipsenförmigen Nahtstelle 22 gezeigt ist. Die Form und Anzahl der Nahtstellen 14, 16, 18, 20 und 22 kann beliebig variiert werden, um ein gewünschtes Ablösen des Elementes 4 von dem Filtermaterial 2 bzw. 3 zu erreichen.
  • Die einzelnen Nahtstellen, werden vorzugsweise durch Ultraschall mit Sonotrode und Amboß hergestellt. Die Naht kann dabei aufgrund ihres Schweißflächengradienten anfangs leicht und mit zunehmender Schweißfläche oder Schweißpunktanzahl an der Abrißkannte immer schwerer weiterreißen. Es ist zusätzlich möglich, durch Einstellen der Schweißparameter beim Ultraschallschweißen, wie Schweißfläche, Schweißenergie, Schweißzeit, die Festigkeit der Verbindung einzustellen. Auch beim Kleben kann die Ablösekraft durch Einsatz des Klebemittels, Geometrie der Klebenaht oder andere Parameter eingestellt werden.
  • In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Verbindungsstellen 10 bzw. 10' durch Schweißen oder Kleben hergestellt. Beim Verkleben können Heißleim, ein doppelseitiges Klebeband oder andere Klebemittel eingesetzt werden. Alternativ ist es möglich, die Verbindungsstelle 10 als Klettverschluss oder anderes lösbares Verbindungselement auszubilden.
  • Die Art der Verbindungsstelle 10 bzw. 10' hängt auch von dem eingesetzten Filtermaterial 2 und 3 ab, das als Vlies ausgebildet sein kann, aber auch Papier, Mischungen aus Vlies und Papier, Folie, Gitter, Netze, Schaumstoff oder anderen Materialien gebildet sein kann. Statt der gezeigten Ausbildung des Staubsaugerbeutels 1 bzw. 1' als Flachbeutel kann ein entsprechendes Element 4 auch bei einem Klotzbodenbeutel oder einem anders geformten Staubsaugerbeutel eingesetzt werden.
  • In Figur 4 ist ein Diagram zu dem Volumenstromabfall eines erfindungsgemäßen Staubsaugerbeutels 1 bei zunehmender Befüllung dargestellt. Bei dem Versuch wurde in einem Staubsauger vom Typ Miele S 749, 2300 W, mit Motorschutzfilter, aber ohne Ausblasfilter, gearbeitet, in dem ein Staubsaugerbeutel des Typs Swirl M50 eingelegt wird (Flachbeutel). Das Gerät wurde mit maximaler Leistung betrieben und der Saugvolumenstrom gemessen. Anschließend wurde in Schritten von 50 g DMT-Typ 8 Staub eingesaugt und der Saugvolumenstrom gemessen, bis insgesamt 400 g Staub eingesaugt wurden. Die Ergebnisse sind in dem Diagramm mit "Beutel" bezeichnet. Der Staubsaugerbeutel besteht dabei aus 5-lagigem Vliesmaterial. Von innen nach außen bestehen die Filterlagen aus Spunbond, Volumenvlies, Spunbond, Meltblown und Spunbond als Außenlage.
  • In einem ersten Vergleichsversuch wurde ein Staubsaugerbeutel 1 zusätzlich mit einem Trennwandelement 4 versehen, wie dies in den Figuren 1A und 1B dargestellt ist. Das Trennwandelement wurde als rechteckförmiger Vlies, einem 60 g/m2 Polyester-Krempelvlies, hergestellt und besaß eine Breite x Länge von 200 x 275 mm. Das Trennwandelement wurde an drei Seiten (Bezugszeichen 6, 7 und 8) mit den Lagen 2 und 3 aus Filtermaterial verschweißt. Ferner wurde das Trennwandelement benachbart zu der Einströmöffnung 11 an der oberen Filterlage 2 durch eine Naht mittels Ultraschallverschweißung verbunden. Dieser Staubsaugerbeutel wurde entsprechend mit DMT-Hausstaub Typ 8 in 50 g-Schritten befüllt und die Ergebnisse sind in dem Graphen dargestellt. Wie erkennbar ist, ist der Volumenstromabfall bei zunehmender Befüllung des Staubsaugerbeutels deutlich gering.
  • In einem weiteren Versuch wurde dann ein Staubsaugerbeutel mit einer Trennwand 4 versehen, allerdings wurde statt einer festen Naht mittels Ultraschallverschweißung eine erfindungsgemäße Verbindungsstelle 10 vorgesehen, die in ihrer Geometrie so bemessen wurde, dass ein Ablösen bei einer Zugkraft von etwa 5 bis 8 N erfolgt, was bei einer Staubbefüllung von ca. 100 bis 300 g der Fall ist. Dieser Staubsaugerbeutel ist in Figur 4 als "Beutel + selbstlösende Kammer im Beutel" bezeichnet. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, sind die Werte zwischen dem Beutel mit der fest fixierten Trennwand 4 und der mit der Verbindungsstelle 10 fixierten Trennwand zunächst gleich. Ab einer Befüllung von 150 g beginnt allerdings der Ablöseprozess, so dass bei zunehmender Befüllung ein deutlich geringerer Volumenstromabfall zu sehen ist, was durch den Effekt des Ablösens der Trennwand erreicht wird.

Claims (17)

  1. Staubsaugerbeutel (1, 1'), mit einem aus luftdurchlässigem Filtermaterial (2, 3) gebildeten Beutel, in dem mindestens ein Element (4) angeordnet ist, das an mindestens zwei Verbindungsstellen (6, 10, 10') an dem Filtermaterial (2, 3) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Verbindungsstelle (10, 10') bei einer vorbestimmten Zugkraft auf das Element (4) lösbar ist.
  2. Staubsaugerbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Lösen der mindestens einen Verbindungsstelle (10, 10') das Innenvolumen des Beutels oder einer Kammer (30) im Beutel vergrößerbar ist.
  3. Staubsaugerbeutel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) als Ablenkeinrichtung ausgebildet ist, mittels der ein durch eine Einströmöffnung (11) eintretender Luftstrom ablenkbar ist.
  4. Staubsaugerbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) als Trennwand ausgebildet ist, das den Innenraum des Beutels in zwei Kammern (30, 31) unterteilt.
  5. Staubsaugerbeutel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand an mindestens einer Seitennaht (6) fixiert ist und an der gegenüberliegenden Seite der Trennwand benachbart zu einer Einströmöffnung (11) über die Verbindungsstelle (10, 10') mit dem Filtermaterial (2, 3) verbunden ist.
  6. Staubsaugerbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft zum Lösen der Verbindungsstelle (10, 10') weniger als 20 N, vorzugsweise weniger als 15N, insbesondere 10 N, beträgt.
  7. Staubsaugerbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft zum Lösen der Verbindungsstelle (10, 10') so gewählt ist, dass ein Lösen bei einer Befüllung des Beutels von etwa 50 % erfolgt.
  8. Staubsaugerbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) durch einen ein- oder mehrlagigen Vlies gebildet ist.
  9. Staubsaugerbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) durch Papier, Pappe, Folie, Holz, Metall, Kunststoff, Vlies oder eine Kombination dieser Materialien gebildet ist.
  10. Staubsaugerbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle (10, 10') als Naht (13, 15, 17, 19, 21) durch Kleben oder Schweißen, vorzugsweise durch Ultraschall, gebildet ist.
  11. Staubsaugerbeutel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (13, 15, 17, 19, 21) durch ein oder mehrere Punkte, Streifen, Dreiecke oder andere geometrische Flächen gebildet ist.
  12. Staubsaugerbeutel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (13, 15, 17, 19, 21) so ausgebildet ist, dass die verfestigten Bereiche in Richtung der Krafteinwirkung ausgerichtet sind und die Nahtfläche zunimmt, so dass die Kraft zum Ablösen der Naht (13, 15,17, 19, 21) zunimmt.
  13. Staubsaugerbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verbindungsstelle (10') ein Trennmittel (23) zwischen dem Element (4) und dem Filtermaterial (2, 3) eingebracht ist.
  14. Staubsaugerbeutel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel blattförmig ausgebildet ist.
  15. Staubsaugerbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle (10, 10') durch einen Klettverschluss gebildet ist.
  16. Verfahren zur Herstellung eines Staubsaugerbeutels (1, 1'), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
    - Zuführen einer Lage aus Filtermaterial (2, 3) zu einer Verbindungsstation;
    - Anordnen eines Elements (4) an dem Filtermaterial (2, 3) und Fixieren des Elements (4) mittels mindestens einer bei einer vorbestimmten Zugkraft auf das Element (4) lösbaren Verbindungsstelle (10, 10') an dem Filtermaterial (2, 3), und
    - Ausbilden eines Beutels aus Filtermaterial (2, 3) mit dem Element (4) im Innenraum des Beutels.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung der lösbaren Verbindungsstelle (10, 10') ein Trennmittel (23) zwischen das Filtermaterial (2, 3) und das Element (4) gelegt wird und das Trennmittel insbesondere aus einer Folie, wie Polyethylenfolie, einem Vlies, Schaum, Pulver, PUR, Gummi, Papier oder Krepp besteht.
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