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Die
Erfindung betrifft einen Staubsaugerbeutel mit einem aus luftdurchlässigem Filtermaterial
gebildeten Beutel mit einer von einer Halteplatte umgebenen Einlassöffnung für zu filternde
Saugluft aus dem Gebläse
eines Staubsaugers. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung eines Staubsaugerbeutels, bei welchem Mittel, welche
sein Aufnahmevolumen in einem Staubsammelraum des Staubsaugers entfalteten
Zustand bei Abschaltung der Saugluft komprimieren in Form von elastischen Bändern vorgesehen
sind. Die Erfindung betrifft außerdem
einen Staubsauger mit einem Gebläse
und mit einem Staubsammelraum, in welchen ein aus luftdurchlässigem Filtermaterial
gebildeter Beutel mit einer von einer Halteplatte umgebenen Einlassöffnung für zu filternde
Saugluft aus dem Gebläse
einlegbar ist.
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Die
Saugleistung bei Staubsaugern hat sich in den letzten Jahren ständig erhöht. So wurden
die Staubsaugerbeutel hinsichtlich ihrer Auslegung auch den Saugleistungen
angepasst. Neben den aus Papier gefertigten bekannten Staubsaugerbeuteln
ist aus der
EP 0 161 760 beispielsweise
ein Staubsaugerbeutel bekannt, dessen Filtermaterial aus einem dreilagigen
Fasermaterialverbund besteht, wobei zwischen zwei äußeren Stützlagen
hoher Festigkeit eine Innenlage aus Mikrofaser – aus Polypropylen – angeordnet
ist. Die beiden äußeren Schichten
bestehen aus einem Vlies – aus
Nylonfasern – die
miteinander verschweißt
sind. Diese äußeren Schichten weisen
eine relativ hohe Festigkeit sowohl in Maschinenrichtung, als auch
quer dazu, auf. Der Staubsaugerbeutel als solches ist von seiner
Beschaffenheit her fester ausgelegt, um insbesondere den Saugleistungen
gerecht zu werden.
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Bei
den nach dem Stand der Technik bekannten Staubsaugerbeuteln wird
es als nachteilig angesehen, dass der Beutel mit zunehmendem Füllgrad von
Staub die Saugwirkung des Staubsaugers beeinträchtigt wird, da sich insbesondere
an der Innenwandung des Beutels neben dem Aufbau eines Filterkuchens
auch die luftdurchlässigen
Foren in der Wand des Filtermaterials zusetzen.
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Der
Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Staubsaugerbeutel
bzw. einen Staubsauger bereit zu stellen, bei dem mit steigendem
Füllgrad des
Beutels insbesondere die Saugwirkung weniger beeinträchtigt wird.
Der Erfindung stellt sich außerdem
das Problem, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines solchen
Staubsaugerbeutels zu offenbaren.
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Erfindungsgemäß wird dieses
Problem durch Vorrichtungen bzw. Verfahren mit den Merkmalen der
unabhängigen
Ansprüche
1, 11 und 14 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den jeweils nachfolgenden Unteransprüchen.
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Durch
die Ausgestaltung eines Aktivbeutels, der sein Aufnahmevolumen bei
Abschaltung der Saugluft im Staubsammelraum selbsttätig oder
durch erfindungsgemäße Maßnahmen
am Staubsauger verkleinert, wird erreicht, dass der Beutel in der
abgeschalteten Phase des Saugers sich komprimiert oder komprimiert
wird. Dadurch bedingt unterliegt auch der Inhalt des Beutels einer
Kompression, wobei im eingeschalteten Zustand des Staubsaugers der
Beutel wieder seinen vergrößerten Füllgrad annimmt.
Bedingt durch den Kompressions-Expansionsvorgang aber
auch durch das wieder Aufstülpen
des Beutels im Staubsammelraum werden die in den Poren haftenden
Staubpartikel zusammengedrückt
bzw. das Filtermaterial wird von den Staubpartikeln wieder befreit,
so dass hierdurch ein höherer
Luftdurchsatz durch die Beutelwandung ermöglicht wird, was wiederum zu
einer höheren
Saugleistung führt.
Mit dem erfindungsgemäßen Beutel
lässt sich
somit eine höhere
Saugleistung bei steigendem Füllgrad
erreichen, da die Poren bei ausgeschaltetem Gerät durch die Kompression des
Beutels zum Teil wieder frei werden.
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Hierzu
wirkt der Beutel zur Verringerung des Aufnahmevolumens mit elastischen
Mitteln zusammen, deren Federkraft kleiner als die Saugkraft ist. Durch
die Wechselwirkung von der rückstellenden Elastizitätskraft
des Beutels einerseits und der auf ihn wirkenden Saugkraft andererseits
ergibt sich auch ein Flattern oder Schlagen des Filtermaterials
im Staubsammelraum, so dass das mehrlagige Vliesmaterial des Staubsaugerbeutels
quasi ausgeklopft wird. Nach einer ersten Ausführungsform können hierbei
die elastischen Mittel unmittelbar mit dem Filtermaterial in Wirkverbindung
stehen. So kann beispielsweise das Filtermaterial aus mehreren Lagen gebildet
werden und eine der Lagen elastisch sein.
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Eine
andere Ausführungsform
der unmittelbaren Einwirkung der elastischen Mittel kann auch sein,
dass elastische Bänder
am Filtermaterial angeordnet sind. Ein solcher Beutel ist sehr einfach
herzustellen.
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Es
besteht auch die Möglichkeit,
dass das elastische Mittel aus einem elastischen Gewebe oder Netz
gebildet ist, welches mit dem Filtermaterial zusammen wirkt. Das
elastische Gewebe, Netz oder die elastischen Bänder können auch auf der Innenseite des
Beutels befestigt sein.
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Es
ist allerdings vorzuziehen, wenn das elastische Gewebe oder Netz
den Beutel lose umhüllt und
hierdurch keine Hindernisse für
die Luftströmung bildet.
Bei dieser Ausführungsform
ist das elastische Gewebe oder Netz auch sehr einfach an der Halteplatte
zu befestigen.
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Elastisches
Material kann auch vorzugsweise von innen oder von außen auf
dem Beutel durch Aufspritzen aufgetragen werden. Dies sollte entweder
partiell oder mit einem luftdurchlässigen Material erfolgen.
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Bei
einem erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahren
zur Herstellung eines Staubsaugerbeutels, bei dem elastische Bänder am
Filtermaterial angeordnet sind, wird mindestens ein erster Abschnitt
des Staubsaugerbeutels auf die der Halteplatte gegenüberliegenden
Seite gefaltet und die elastischen Bänder werden im entspannten
oder nur gering gespannten Zustand einerseits an dem gefalteten
Abschnitt und anderseits an weiteren Abschnitten des Staubsaugerbeutels
befestigt. Durch das Falten des Beutels können die elastischen Bänder im
entspannten oder nur gering gespannten Zustand befestigt werden,
was die Fertigung vereinfacht. Außerdem besitzt der Beutel in
diesem Zustand nur einen geringen Platzbedarf, was seine Lagerung
vereinfacht. Auch das Einlegen des Beutels in den Staubsammelraum des
Staubsaugers wird so vereinfacht. Bei dem Herstellungsverfahren
ist es zweckmäßig, wenn
mindestens zwei weitere Abschnitte vor dem Falten des ersten Abschnittes
quer zu dessen Faltrichtung auf die der Halteplatte gegenüberliegende
Seite gefaltet werden. Außerdem
sollte mindestens ein elastisches Band an dem Mittelbereich des
ersten gefalteten Abschnitts und an einem ungefalteten Abschnitt
befestigt sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Beutel
im entfalteten Zustand allseitig von elastischen Bändern umgeben
ist. Außerdem
befinden sich die elastischen Bänder
in diesem Zustand auf der der Halteplatte abgekehrten Seite und
stören deshalb
das Einschieben in die Aufnahme des Staubsaugers nicht.
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Eine
andere Möglichkeit
um insbesondere die Saugwirkung bei steigenden Füllstand des Staubsaugerbeutel
zu erhalten, besteht darin, dass die Mittel auch mittelbar mit dem
Beutel in Wirkverbindung treten können. Hierbei können beispielsweise
im Staubsammelraum Mittel vorgesehen sein, die das Aufnahmevolumen
des Beutels in einem in dem Staubsammelraum entfalteten Zustand
bei Abschaltung der Saugluft komprimieren. Hierzu umfassen die mittelbaren
Mittel im Staubsammelraum elastische Mittel, deren rückstellende
Elastizitätskraft
geringer als die auf den Beutel wirkende Saugkraft ist. Es versteht
sich von selbst, dass Federelemente, beispielsweise gefederte Platten,
hierzu isoliert im Staubsammelraum angeordnet sein können, die
bei abgeschaltetem Gebläse
die Volumenverringerung vornehmen. Es ist auch denkbar, dass elastische
Bänder
oder ein elastisches Gewebe oder Netz verwendet werden, welche den
Beutel umhüllen.
Diese können
an einer im Staubsammelraum befindlichen Aufnahme für die Halteplatte
des Beutels befestigt sein. Der Vorteil wäre, dass auch herkömmliche
Staubsaugerbeutel verwendet werden können, bei denen noch nicht
eine direkt wirkende Elastizität
eingebunden ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt
und werden nachfolgend näher
beschrieben. Dabei werden für
gleiche gleiche identische Bezugszeichen verwendet. Es zeigen:
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1a eine
geschnittene Seitenansicht eines Staubsaugers mit einem Staubsammelraum,
in der der Staubsaugerbeutel bei abgeschaltetem Staubsaugers dargestellt
ist;
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1b eine
Ansicht gemäß 1a,
in der der Staubsauger eingeschaltet ist und der Staubsaugerbeutel
aufgeweitet ist;
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2a die
Vorderansicht eines gefalteten Staubsaugerbeutels;
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2b die
Rückansicht
des Staubsaugerbeutels;
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2c die
Rückansicht
des Staubsaugerbeutels mit elastischen Bändern;
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3 eine teilweise geschnittene Ansicht
eines Staubsaugers mit einem Staubsammelraum und einem am Beutel
angebrachten elastischen Netz in dem Zustand, in dem der Staubsauger
ausgeschaltet ist und der Beutel komprimiert ist (3a)
und in dem Zustand, in dem der Staubsauger eingeschaltet ist und
der Staubsaugerbeutel aufgeweitet ist (3b);
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4 eine weitere, teilweise geschnittene Ansicht
mit einem Staubsammelraum und einem oder mehreren am Gehäuse befestigten
Bändern
zur Kompression des Beutels in dem Zustand, in dem der Staubsauger
ausgeschaltet ist und der Beutel komprimiert ist (4a)
und in dem Zustand, in dem der Staubsauger eingeschaltet ist und
der Beutel aufgeweitet wird (4b);
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5 eine weitere Darstellung einer Ausführungsform
der Erfindung mit einer federunterstützten Platte zur Kompression
des Beutels in dem Zustand, in dem der Staubsauger ausgeschaltet
ist und der Beutel komprimiert ist (5a) und
in dem Zustand, in dem der Staubsauger eingeschaltet ist und der Staubsaugerbeutel
aufgeweitet ist (5b).
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Die
1a und
1b zeigen
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 (s.
2a) 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
1a durch die Pfeile
10 und
11 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
23 vorgesehen – strömt dann
die Saugluft über
den Ansaugstutzen durch den Staubsaugerbeutel
4 zum Gebläse
12 und von
dort über
einen Abluftfilter
24 in die Umgebung.
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Der
Staubsaugerbeutel 4 ist aus einem luftdurchlässigen Filtermaterial
gebildet und mit einer Einlassöffnung
für die
zu filternde Luft versehen, angedeutet in der 1a,
b mit dem Pfeil 10.
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Der
Beutel entspricht von seinem Aufnahmevolumen, wie es sich beispielsweise
in der 1 b darstellt, etwa dem Staubsammelraum 3 des
Staubsaugers 1. Wie nun deutlich wird aus der Zusammenschau
der 1a und der 1b, ist
der Beutel in der Lage, sein Auflagevolumen im Staubsammelraum 3 zu
verkleinern, wenn das Gebläse 12 abgeschaltet
ist, also keine Saugluft durch den Staubsammelraum 3 strömt. Dabei
wirkt der Beutel 4 zur Verringerung des Aufnahmevolumens,
wie er in der 1a zu erkennen ist, mit elastischen
Mitteln zusammen, deren rückstellende
Elastizitätskraft
kleiner ist als die Saugkraft des Gebläses 12 und die ihn
auf diese Weise bei Abschaltung der Saugluft komprimieren.
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Bei
der Ausführungsform
nach den 2a bis c und 3a und
b ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die elastischen Mittel unmittelbar mit dem Filtermaterial in
Wirkverbindung stehen. Da Staubsaugerbeutel 4 in der Regel
passend zu einer begrenzten Anzahl von Staubsaugertypen eines Herstellers
angeboten werden, kann die Elastizitätskraft des Beutels 4 an
die Gebläseleistung
des jeweiligen Staubsaugertypen angepasst werden. Die 2a und 2b zeigen
einen Staubsaugerbeutel 4 nach dem heutigen Stand der Technik
in einem Zustand, in dem er sich in seiner Verkaufsverpackung befindet. Zur
Herstellung dieses Zustands werden zwei seitliche Abschnitte 13 und 14 auf
die der Halteplatte 6 gegenüberliegende Rückseite 15 gefaltet,
anschließend
wird ein weiterer Abschnitt 16 quer zur Faltrichtung der
beiden Abschnitte 13 und 14 ebenfalls auf die
Rückseite 15 gefaltet,
so dass der Beutel 4 eine kompakte Größe erhält, in der er platzsparend
verpackt werden kann. Durch die Pfeile 17, 18 und 19 werden
die Faltungen beschrieben. In diesem Zustand werden nun elastische
Bänder 20 zwischen dem
gefalteten Abschnitt 16 und den gefalteten Abschnitten 13 und 14 und
zwischen dem gefalteten Abschnitt 16 und der ungefalteten
Rückseite 15 beispielsweise
durch Klebepunkte 21 befestigt. Wird der Beutel 4 in
diesem Zustand in den Staubsauger 1 eingelegt und das Gebläse 12 eingeschaltet,
so entfaltet sich der Beutel 4, da die Saugkraft größer als
die Elastizitätskraft
der Bänder 20 ist.
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Die 3a und 3b zeigen
eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der eine elastische Netzstruktur 22,
die den Beutel 4 lose anliegend umhüllt, seine Kompression bewirkt.
Dabei ist in 3a der ausgeschaltete Zustand
des Staubsaugergebläses 12 dargestellt,
so dass die Elastizitätskraft
des Netzes 22 eine Verkleinerung des Beutelvolumens bewirkt.
Die Elastizitätskraft
der Netzstruktur 22 ist so ausgelegt, dass sie im eingeschalteten
Zustand des Gerätes
kleiner ist als die Saugkraft, was bei einer Einschaltung des Gebläses 12 zu
der in 3b gezeigten Aufweitung des
Beutels 4 führt.
Für diese Ausgestaltung
sind Varianten denkbar. In einer ersten, in den 3a und 3b gezeigten
Variante ist die elastische Netzstruktur 22 fester Bestandteil
des Staubsaugerbeutels 4 und direkt an der Halteplatte 6 angebracht.
In einer zweiten, nicht in den Figuren dargestellten Variante kann
der Befestigungspunkt jedoch auch die Halteplattenaufnahme 5 des
Staubsaugers 1 sein, so dass die Netzstruktur 22 fester
Bestandteil des Staubsaugers 1 ist und der Beutel 4 in einem
solchen Falle beim Einlegen in die Netzstruktur 22 seitlich
eingeschoben wird.
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Bei
anderen, nicht anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
eines erfindungsgemäß aufgebauten
Staubsaugerbeutels 4 können
dessen elastische Eigenschaften auch dadurch herbeigeführt werden,
dass bei einem Filtermaterial, welches aus mehreren Lagen gebildet
ist, die elastischen Mittel zwischen den Lagen eingefunden sind.
Auch ist denkbar, dass in einem mehrlagigen Filtermaterial beispielsweise
als elastisches Mittel ein elastisches Gewebe eingebunden sein kann, welches
mit dem Filtermaterial zusammen wirkt. Ebenso ist eine Anordnung
von elastischen Bändern, elastischem
Gewebe oder einem elastischen Netz auf der Innenseite des Staubsaugerbeutels 4 denkbar.
Elastisches Material kann auch von innen oder von außen auf
dem Beutel 4 durch Aufspritzen aufgetragen werden. Dies
sollte entweder partiell oder mit einem luftdurchlässigen Material
erfolgen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht zur Erzielung
des Effektes der Füllgraderhöhung des
Staubsaugerbeutels 4 auch die Möglichkeit, dass die elastischen
Mittel mittelbar mit dem Beutel 4 in Wirkverbindung stehen.
So kann beispielsweise im Staubsammelraum 3 ein Mittel
angeordnet sein, dass ebenfalls das Aufnahmevolumen des Staubsaugerbeutels 4 bei
Abschaltung der Saugluft verringert. Die mittelbaren Mittel können dabei
Federelemente umfassen, deren Federkraft in gleicher Weise kleiner
ausgelegt ist als die Saugkraft, so dass eine Komprimierung des
Beutels 4 von außen
hervorgerufen werden kann.
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Die 4a und 4b zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
zu dieser Variante. Dabei sind elastische Bänder 25, von denen
hier beispielhaft eines dargestellt ist, derart angeordnet, dass
die Enden 26 der Bänder
fest an der Bodenplatte 27 angebracht sind, die elastischen
Bänder 25 den
Staubsaugerbeutel 4 umfassen und die losen Enden 28 durch
den Anwender kraftschlüssig
an der Aufnahme 5 befestigt werden. In der in 4a dargestellten
Ausführung
ist das Gebläse 12 ausgeschaltet
und durch die Einlassöffnung 8 wird
keine Luft angesaugt. Die Elastizitätskraft der Bänder 25 bewirkt
eine Verkleinerung des Volumens des Staubsaugerbeutels 4. 4b zeigt
diese Ausführungsform
im eingeschalteten Zustand des Gebläses 12. Die durch
die Einlassöffnung eintretende
Luft durchströmt
das luftdurchlässige Material
des Beutels 4. Die Elastizitätskraft der elastischen Bänder 25 ist
so bemessen, dass sich der Staubsaugerbeutel 4 durch die
Saugkraft so weit aufweitet, dass er den Staubsammelraum 3 des
Staubsaugers 1 nahezu vollständig ausfüllt.
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Die 5a und 5b zeigen
eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäß aufgebauten Staubsaugers 1,
bei dem die Verringerung des Beutelvolumens durch Einwirken einer
beweglichen Platte 29 erzeugt wird. Die Halteplatte 6 des
Staubsaugerbeutels 4 ist in die Halteplattenaufnahme 5 des Staubsaugers 1 eingelegt.
Die Wirkkraft der Platte 29 wird durch eine Feder 30 erreicht,
die sich an der Teilwand 31 zwischen Staubsammelraum 3 und Gebläseraum 32 abstützt und
deren Federkraft so ausgelegt ist, dass sie im ausgeschalteten Zustand
des Gebläses 12 das
Volumen des Staubsaugerbeutels 4 verkleinert (5a). 5b zeigt
diese Ausführungsform
im eingeschalteten Zustand des Gebläses 12. Luft wird
durch die Ansaugöffnung 8 angesaugt und
durchströmt
das Filtermaterial des Beutels 4. Die Federkraft der Feder 30 ist
dermaßen
ausgelegt, dass die Feder durch die auf die bewegliche Platte 29 wirkende
Saugkraft zusammengedrückt
wird und der Beutel 4 wie dargestellt den Staubsammelraum 3 ausfüllt.