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Vorliegende
Erfindung betrifft eine Halteplatte aus Karton oder Pappe, die auf
einem Staubfilterbeutel angebracht ist, um diesen in einem Staubsauger
fixieren zu können. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Verbindung zwischen dem Filterbeutel und der Halteplatte
durch Verklebung hergestellt wird, wobei der Kleber in Aussparungen
auf der Halteplatte angebracht wird, wodurch die Belastbarkeit der
Verbindung zwischen Halteplatte und Filterbeutel nachhaltig verstärkt
wird. Weiterhin betrifft die Erfindung einen mit einer derartigen
Halteplatte versehenen Staubsauger-Filterbeutel.
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Halteplatten
aus Pappe oder Karton für Staubsaugerbeutel sind in zahlreichen
Ausführungen bekannt. Pappe und Karton bezeichnen Werkstoffe, die
aus mehreren Schichten Zellstoff oder Altpapier durch Zusammenkle ben
bzw. -pressen entstehen. Bei Flächengewichten bis etwa
600 g/m2 spricht man von Karton, ab etwa
600 g/m2 von Pappe.
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Mehrere
Publikationen beschreiben Verschlussmechanismen oder Dichtungskonfigurationen.
Der Vorteil von Halteplatten aus Pappe oder Karton gegenüber
aus Kunststoff gespritzten Halteplatten besteht hauptsächlich
darin, dass die zur Herstellung benötigten Stanzwerkzeuge
preiswert sind und sich die Halteplatten sehr einfach herstellen
lassen. So sind problemlos auch kleinere Serien von Halteplatten
möglich. Meistens wird die Halteplatte aus mehreren Lagen
Karton oder Pappe zusammengefaltet. Das Einkleben einer Gummidichtung
zwischen zwei Lagen ist üblich.
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Kunststoffhalteplatten
werden, seitdem sich Vliesbeutel aus Kunststoffmaterialien mehr
und mehr durchsetzen, verstärkt eingesetzt. Der große
Vorteil ist die Verschweißbarkeit mit der Vliestüte.
Es werden sehr hohe Festigkeiten für die Schweißverbindung
erreicht. Nachteilig sind die hohen Kosten für Spritzgusswerkzeuge,
durch die nur größere Serien wirtschaftlich darstellbar
sind. Das Einbringen einer Dichtung ist bei Kunststoffplatten nicht
einfach. Eine Möglichkeit besteht darin, eine Dichtung
aus einem TPE (thermoplastischem Elastomer) an die Hartkomponente
anzuspritzen. Zweikomponentenspritzgussteile sind komplex in der
Herstellung und entsprechend teuer. Die angespritzten Dichtungen
aus thermoplastischem Elastomer (TPE) sind Gummidichtungen hinsichtlich
der Rückstellelastizität unterlegen.
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Bei
aus dem Stand der Technik bekannten Halteplatten aus Pappe oder
Karton ergeben sich die folgenden Probleme: Jede Einzellage einer
Pappe besteht aus mehreren miteinander verpressten und/oder verklebten
Einzelschichten aus Zellstoff und weist somit einen schichtweisen
Aufbau auf. Die Haftung dieser Schichten aneinander ist beschränkt. Wenn
eine aufgeklebte Halteplatte aus Pappe oder Karton belastet wird,
ist meist die Klebeverbindung zwischen aufgeklebtem Gegenstand und
der Halteplatte aus Pappe oder Karton belastbarer als die Verbindung
der einzelnen Schichten der Pappe untereinander, so dass sich Schichten
der Pappe voneinander trennen (Delaminierung). Die Verbindung zwischen
Halteplatte und Filterbeutel ist ebenso unzureichend belastbar.
Dies lässt sich durch die Wahl des Klebers nicht wesentlich
beeinflussen. Werden Halteplatten aus Pappe auf Kunststoffvliestüten
geklebt, ist die Abreißkraft ebenso unbefriedigend. Es
besteht deshalb ein großes Bedürfnis, Halteplatten
aus Pappe bereitzustellen, die hohen Abreißkräften
standhalten.
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Somit
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halteplatte aus
Pappe oder Karton zur Verfügung zu stellen, mit der eine
Verbindung mit einer Filtertüte realisierbar ist, die bei
Belastung eine ausgezeichnete Belastbarkeit dahingehend aufweist, dass
weder eine Delaminierung der Pappe, noch eine Ablösung
der Halteplatte von dem Filterbeutel erfolgt. Ebenso ist es Aufgabe
der Erfindung, einen Filterbeutel mit einem mindestens eine Lage
aufweisenden Vliesmaterial mit einer dementsprechenden Halteplatte
zur Verfügung zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird bezüglich der Halteplatte mit den Merkmalen
des Anspruchs 1, bezüglich des Staubsauer-Filterbeutels
mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Die jeweiligen
abhängigen Ansprüche stellen dabei vorteilhafte
Ausbildungsformen dar.
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Erfindungsgemäß wird
somit eine Halteplatte für einen Staubsauger-Filterbeutel
aus einem mindestens zwei fest miteinander verbundene Lagen aufweisenden
Karton- und/oder Pappmaterial zur Verfügung gestellt, wobei
die mit dem Staubsauger-Filterbeutel zu verbindende Lage im Bereich
der Einströmöffnung mindestens eine, die Lage
mindestens teilweise durchtrennende Aussparung aufweist, die in
Richtung der mindestens einen weiteren Lage ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist
dabei die Aussparung ausgehend von der Oberfläche der ersten Lage
in Form einer Vertiefung eingebracht, die in Richtung der weiteren
Lage des Pappmaterials weist. Vorzugsweise ist die Aussparung dabei
eine die Lage vollständig durchtrennende Aussparung, die
vorteilhaft durch Ausstanzung gebildet sein kann. Die jeweilige
Lage selbst besteht dabei wiederum aus mehreren Schichten Zellstoff.
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Insbesondere
ist die Aussparung dabei als Spalt, Schlitz, Loch, Spaltmuster,
Schlitzmuster und/oder Lochmuster ausgebildet.
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Bevorzugt
ist dabei, wenn die Aussparung eine Spaltbreite und/oder einen Durchmesser
von mindestens 1 mm, bevorzugt von mindestens 2 mm aufweist.
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Die
Einströmöffnung ist dabei dem Stutzen des jeweiligen
Staubsaugertyps nachempfunden und kann somit alle Formen mit einschließen,
bevorzugt sind jedoch runde und/oder ovale Formen.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist dabei die mindestens
eine Aussparung konzentrisch beabstandet, z. B. 1 bis 20 mm, bevorzugt
1 bis 10 mm zur Einströmöffnung angeordnet. Im
Falle einer runden Einström öffnung und lediglich
einer spaltförmigen Aussparung ist die Aussparung dann
durch beispielsweise einen zumindest annähernd konzentrisch
um die Einströmöffnung angeordnete ringförmige
Aussparung, z. B. eine Ausstanzung, gebildet.
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Vorzugsweise
weist die Halteplatte 1 bis 10, weiter bevorzugt 2 bis 4 Aussparungen
auf, die im Bereich um die Einströmöffnung angeordnet
sind. Falls mehrere Aussparungen in der Lage vorhanden sind, können
diese bevorzugt in räumlicher Nähe zur Einströmöffnung,
beispielsweise in einem Abstand von ca. 1 bis 20 mm zur Einströmöffnung
angeordnet sein.
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Die
Erfindung umfasst dabei auch Ausführungsformen, bei denen
eine und/oder mehrere Aussparungen annähernd konzentrisch
in mehreren Ringen um die Einströmöffnung ausgebildet
sind.
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Es
kann auch eine alternierende Anordnung vorgesehen sein.
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Die
verwendeten Kartonmaterialien bzw. die Pappe weisen dabei bevorzugt
ein spezifisches Gewicht zwischen 300 und 2000 g/m2 auf.
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Die
Lagen, aus denen die Halteplatte gebildet ist, besitzen bevorzugt,
unabhängig voneinander, eine Dicke zwischen 0,3 und 10
mm.
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Besonders
effizient und ökonomisch ist es, wenn die Verbindung zwischen
den mindestens zwei Lagen durch Verkleben hergestellt wurde.
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Um
ein effizientes Zurückhalten des aufgesaugten Gutes im
Staubfilterbeutel zu gewährleisten, ist es vorteilhaft,
wenn zwischen mindestens zwei Lagen eine Dichtung eingebracht ist. Üblicherweise wird
hierbei eine elastische Dichtung verwendet, beispielsweise eine
Gummifolie, die beidseitig mit den Karton- oder Papplagen verklebt
wird. Die Dichtung weist dabei eine Durchtrittsöffnung
auf, die kleiner ausgestaltet ist als die Einströmöffnung
der Halteplatte, d. h. das Verhältnis des Durchmessers
der Durchtrittsöffnung der Dichtung zum Verhältnis
des Durchmessers der Einströmöffnung ist kleiner
1.
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Vorteilhaft
ist dabei ebenso, wenn die Dichtung aus einem elastomeren Material,
bevorzugt Gummi, gebildet ist.
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Die
erfindungsgemäße Halteplatte zeichnet sich nun
dadurch aus, dass die mit dem Filterbeutel zu verbindende Lage über
in die mindestens eine Aussparung einfüllbarem Klebstoff
mit einem Staubsauger-Filterbeutel verbindbar ist. Da sich die Aussparung
in die mindestens eine Lage hinein erstreckt, wird durch Einbringen
eines Klebers erreicht, dass der Kleber sich mit mehreren bzw. mit
allen Schichten einer Lage verbindet. Diese Verbindung findet zwar nur
an der senkrechten Wand der Aussparung statt, verhindert aber nachhaltig
ein Delaminieren der einzelnen Schichten der Pappe. Als Resultat
liegt eine wesentlich höher belastbare Verbindung zwischen Papphalteplatte
und Beutelmaterial vor. Es handelt sich somit um eine 3D-Klebeverbindung.
Das Einfüllen des Klebstoffes kann dabei so erfolgen, dass
der Klebstoff lediglich die Kanten der Aussparung bedeckt, oder
dass die komplette Aussparung mit Klebstoff befüllt wird.
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Überraschend
hat sich nun herausgestellt, dass sich mit dieser Lage eine sichere
und dauerhafte Anbindung der Halteplatte auch unter hoher mechanischer
Beanspruchung realisieren lässt. Für die Herstellung
der Klebeverbindung zwischen Halteplatte und Filterbeutel eigenen
sich prinzipiell alle bekannten Kleber, vorzugsweise wird die Klebeverbindung
jedoch durch Schmelzkleber hergestellt.
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Erfindungsgemäß wird
ebenso ein Staubsaugerfilterbeutel für einen Staubsauger
aus einem mindestens aus einer Lage aufweisendem Vliesmaterial mit
einer Halteplatte bereitgestellt, bei dem eine Halteplatte nach
einem der vorhergehenden Ansprüche, über in die
Aussparung eingebrachten Klebstoff mit dem Staubsauger-Filterbeutel
verbunden ist.
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Insbesondere
ist dabei vorgesehen, dass das Vliesmaterial mehrlagig ausgebildet
ist und mindestens zwei Lagen aufweist. Filterbeutel aus Vliesmaterial
sind im Stand der Technik bekannt, so z. B. aus der
WO 2007/068408 .
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungen
sowie den beigefügten Figuren näher erläutert,
ohne die Erfindung auf die im folgenden verwendeten speziellen Parameter
beschränken zu wollen.
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Dabei
zeigen
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1a–c
eine erfindungsgemäße Halteplatte in verschiedenen
Perspektiven,
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2 einen
Schnitt entlang der in 1b aufgezeigten Linie A-B,
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3 eine
alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Halteplatte.
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In 1a ist
eine Halteplatte 1 in diagonaler Perspektive, in 1b in
Aufsicht und in 1c in aufgeklappter Form (z.
B. während des Fertigungsprozesses, hierbei wird die Lage 3 gerade
auf die Lage 3' geklappt, die Gummidichtung 6 wurde
bereits auf die Lage 3' geklebt) dargestellt. Die Perspektive ist
dabei jeweils so gewählt, dass auf die mit dem Staubsauger-Filterbeutel 2 zu
verbindende Lage 3 der Halteplatte 1 geblickt
wird. In der in den 1a–c dargestellten
Ausführungsformen ist die Halteplatte 1 zweilagig
und aus den Lagen 3 und 3' gebildet. Konzentrisch
um die Einströmöffnung 4 sind dabei vier Aussparungen 5,
jeweils in Form eines gekrümmten Spaltes angeordnet. Die
Aussparungen sind dabei durch die Lage 3 durchgestanzt
und weisen somit senkrecht zur Abbildungsebene, der Dicke der Lage 3 entsprechende
Kanten 7 auf. Zwischen die Lagen 3 und 3' ist
eine eingepasste Gummidichtung 6 eingefügt, die
eine Durchtrittsöffnung 8 aufweist, die jedoch
kleiner als die Einströmöffnung 4 gewählt
ist. Somit ist ein effizientes Abdichten des einzuführenden
Ansaugstutzens des Staubsaugers gewährleistet. Die Gummidichtung
setzt sich dabei zwischen den Lagen 3 und 3' fort.
Je nach Breite des Gummistreifens und nach Position der Aussparungen
kann sich die jeweilige Gummidichtung auch wie z. B. aus 1b ersichtlich
ist über die Aussparungen 5 hinaus fortsetzen.
Die Dicke der jeweiligen Lagen liegt dabei in einer Größenordnung
von ca. 0,5 bis 2 mm, die Einströmöffnung 4 sowie
die Durchtrittsöffnung 8 sind dabei in Abhängigkeit
des jeweiligen Staubsaugermodells dimensioniert, beispielsweise
liegt der Durchmesser der beiden Öffnungen für
die Einströmöffnung 4 im Bereich zwischen
3 und 10 cm, die Durchtrittsöffnung 8 ist dabei
ca. 1 bis 3 cm kleiner dimensioniert.
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In 2 ist
ein Querschnitt der Halteplatte 1, die in Verbindung mit
dem Filterbeutel 2 steht, entlang der in 1 dargestellten
Linie A-B dargestellt. Als einziger Unterschied zur 2 ist
hier eine Halteplatte dargestellt, die dreilagig, also durch die
Lagen 3, 3' sowie 3'' gebildet ist. Hierbei
ist die Dichtung 6 nicht wie in 1 zwischen
die Lagen 3 und 3', sondern zwischen den Lagen 3' und 3'' eingebracht und
klemmt mittig zwischen diesen Lagen. Alle Lagen sind dabei fest
miteinander verklebt. Aus 2 wird auch
das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Halteplatte
sowie der verbesserten Haltekraft der Verbindung zwischen der Halteplatte 1 und
dem Filterbeutel 2 ersichtlich. Das Verkleben der Halteplatte 1 mit
dem Filterbeutel 2 erfolgt durch Aufbringen eines Klebers 9,
vorzugsweise eines Heiß- oder Schmelzklebers, zumindest
auf die die Aussparung 5 begrenzenden Kanten 7.
In 2 füllt der Kleber 9 die Aussparung 5 und
ragt etwas über die Oberfläche der Platte 3 heraus.
Somit haftet der Kleber 9 an allen Kanten aller Schichten,
die die Lage 3 bilden. Ebenso dringt der Kleber 9 auch
etwas in das Vliesmaterial des Filterbeutels 2 ein. Die
Abreißkraft des Filterbeutels wird nun nicht mehr von der
Kraft bestimmt, die zum Delaminieren zweier Schichten der Lage 3 aufgebracht
werden muss. Der an der Oberfläche der Kante 7 verbleibende
Kleber 9 verbindet sich beim Anpressen des Filterbeutels 2 mit
diesem. Durch das Anpressen ist auch gewährleistet, dass
der Filterbeutel 2 zumindest teilweise in die Aussparung 5 eingepresst
wird, wodurch die verbundene Fläche zwischen Filterbeutel 2 und
Halteplatte 1 vergrößert wird. In einer
alternativen Ausführungsform kann beim Klebevorgang auch
zusätzlich der Boden der Aussparung 5 oder die
komplette Aussparung 5 mit Klebstoff ausgefüllt
werden. Ebenso ist es möglich, dass zusätzlich
zumindest teilweise auf die Oberfläche der Lage 3 noch
Klebstoff aufgebracht wird, was zu einer Erhöhung der Klebekraft
zwischen dem Filterbeutel 2 und der Halteplatte 1 führt.
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3 zeigt
eine alternative Ausführungsform der Halteplatte 1.
Diese ist hierbei wiederum aus zwei Lagen 3 und 3' gebildet,
wobei die Fläche der Lage 3 geringer gewählt
ist als die Fläche der Lage 3'. Die Aussparung 5 ist
in dieser Ausführungsform somit das bezüglich
der Lage 3' fehlende Stück der Lage 3.
Der Kleber wird bei dieser Ausführungsform nur auf die
Kante 7 aufgetragen. Auch bei dieser Ausführungsform
kann die Lage 3 an einer Kante mit der Lage 3' verbunden
sein, so dass die Halteplatte durch Falten der Lage 3 auf
die Lage 3' aus einem Stanzzuschnitt gebildet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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