DE10203436A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Filterbeutels und Filterbeutel - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Filterbeutels und Filterbeutel

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Abstract

Bei einem Verfahren und einer entsprechenden Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Filterbeutels (1) ist ein Filtermaterial (2) aus einem Vliesstoff und einer Halteplatte (3) aus Pappe vorgesehen, wobei die Halteplatte (3) zumindest bereichsweise mit einer Kunststoffschicht (4) beschichtet wird. Anschließend wird ein Teil des Vliesstoffes an die Kunststoffschicht (4) angelegt und der Vliesstoff, die Kunststoffschicht (4) und die Halteplatte (3) miteinander verschweißt. Erfindungsgemäß wird auch ein so gebildeter Filterbeutel (1) bereitgestellt, bei dem eine Halteplatte aus Pappe mit einem Filtermaterial aus Vliesstoff verbunden ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filterbeutels, insbesondere für Staubsauger, und einen Filterbeutel mit einem Filtermaterial aus einem Vliesstoff und einer Halteplatte aus Pappe.
  • Es sind aus der DE 39 19 256 A1 Staubfilterbeutel für Staubsauger bekannt, bei denen der Staubfilterbeutel durch Kleben mit einer Halteplatte aus Pappe verbunden ist. Der Staubfilterbeutel ist dabei aus einem Filterpapier gebildet, das mit der Halteplatte verklebt werden kann. Der Einsatz von Halteplatten aus Pappe hat sich bewährt, da diese kostengünstig herstellbar und umweltfreundlich zu entsorgen sind. Bei solchen Staubfilterbeuteln werden auch Filtermaterialien eingesetzt, die eine innere Schicht aus einem Vliesstoff und eine äußere Schicht aus einem Papiermaterial aufweisen, wobei dann die äußere Schicht aus Papiermaterial mit der Halteplatte aus Pappe verbindbar ist. Solche mehrlagigen Filtermaterialien sind jedoch relativ aufwendig in der Herstellung.
  • Ferner ist aus der DE 35 18 349 ein Filterbeutel für einen Staubsauger bekannt, bei dem eine Halteplatte aus Kunststoff mit dem Filterbeutel verbunden ist. Solche Halteplatten aus Kunststoff können mit einer Filterschicht aus einem Vliesstoff verschweißt werden, wobei dann das flauschige Vliesstoffmaterial an der Schweißnaht direkt an der Halteplatte aus Kunststoff festgelegt ist. Auf diese Weise lassen sich Filterbeutel mit hoher Filterleistung herstellen, die aus einer Vliesstofflage als Filtermaterial bestehen können. Nachteilig ist der Umstand, dass bei einem solchen Filtermaterial ein Verkleben mit Pappe nicht stattfinden kann, da dann der Vliesstoff nicht über seine gesamte Dicke an der Halteplatte festgelegt werden kann, was zu Undichtigkeiten und Materialbeschädigungen führen könnte. Die Halteplatten aus Kunststoff besitzen wiederum den Nachteil, dass sie sich nicht umweltfreundlich entsorgen lassen und aus wertvollen Rohstoffen hergestellt werden.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filterbeutels zu schaffen, bei dem ein einfacher Aufbau mit guten Filtereigenschaften realisiert werden kann und eine Halteplatte aus Pappe eingesetzt wird.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Herstellung eines Filterbeutels mit den Merkmalen des Anspruches 1, einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 6 sowie einem Filterbeutel mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Halteplatte zumindest bereichsweise mit einer Kunststoffschicht beschichtet, um dann einen Teil des Filtermaterials aus Vliesstoff an die Kunststoffschicht anzulegen und dann den Vliesstoff, die Kunststoffschicht und die Halteplatte miteinander zu verschweißen. Durch die Beschichtung der Halteplatte aus Pappe ist es möglich, dass das Filtermaterial aus Vliesstoff über seine gesamte Dicke mit der Halteplatte verbunden wird, so dass eine dauerhafte Abdichtung zwischen Filtermaterial und Halteplatte hergestellt wird. Dabei sorgt die Kunststoffschicht für eine sichere mechanische Anbindung, da diese teilweise in das Pappmaterial einziehen kann. Der Filterbeutel kann somit in wenigen Verfahrensschritten einfach hergestellt werden.
  • Vorzugsweise wird zum Beschichten der Halteplatte der Kunststoff erhitzt und flüssig auf die Halteplatte aufgetragen. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Kunststoffes sowie eine sichere Verbindung mit der Pappe hergestellt.
  • Um den Filterbeutel für einen Staubsauger zu nutzen, wird vorzugsweise der Vliesstoff, die Kunststoffschicht und die Halteplatte ringförmig miteinander verschweißt, wobei innerhalb des Ringes eine Öffnung gebildet wird. Durch diese Öffnung kann dann ein Stutzen eingefügt werden.
  • Wenn beim Verschweißen die Halteplatte in die zum Vliesstoff gegenüberliegende Seite hin verformt wird, ist der ringförmige Abschnitt zu dem Stutzen gewandt, so dass auch bei einer kurzen Ausbildung eines Stutzens eine sichere Abdichtung zwischen Stutzen und Filterbeutel gewährleistet wird. Da gerade bei Staubsaugern die Länge der Stutzen variieren kann, ist die Profilierung zu der Seite des Stutzens hin eine Sicherheit, dass Undichtigkeiten aufgrund eines zu kurzen Stutzens vermieden werden.
  • Vorzugsweise wird eine kreisförmige Öffnung in der Halteplatte und eine kreisförmige Öffnung mit geringerem Durchmesser im Vliesstoff vorgesehen, so dass ein Ring aus Vliesstoffmaterial in die Öffnung der Halteplatte hervorsteht. Der Ring aus Vliesstoffmaterial kann direkt an einem Stutzen anliegen, so dass keine gesonderte Dichtung, beispielsweise eine an einer Halteplatte festgeklebte Gummidichtung, vorgesehen werden muss. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Einrichtung zum Beschichten einer Halteplatte aus Pappe mit einer Kunststoffschicht, eine Einrichtung zum Anlegen eines Teils eines Filtermaterials aus einem Vliesstoff an die Kunststoffschicht und eine Schweißeinrichtung zum Verbinden des Vliesstoffes, der Kunststoffschicht und der Halteplatte miteinander vorgesehen.
  • Die Schweißeinrichtung kann dabei mit Ultraschall den Vliesstoff und das Kunststoffmaterial erhitzen, so dass der flüssige Kunststoff in das Vliesstoffmaterial einzieht und beim Abkühlen fest mit der Halteplatte verklebt wird.
  • Vorzugsweise ist eine Prägeeinrichtung mit der Schweißeinrichtung gekoppelt, so dass in einem Schritt eine Profilierung der Halteplatte im Bereich der Schweißnaht erzeugt werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird ferner ein Filterbeutel mit den Merkmalen des Anspruches 9 bereitgestellt. Der Filterbeutel kann aus wenigen Bauteilen hergestellt werden und besitzt durch den Einsatz eines Vliesstoffes eine besonders gute Filterwirkung. Durch die Halteplatte aus Pappe kann dieser umweltfreundlich entsorgt und kostengünstig hergestellt werden. Durch das Verschweißen des Vliesstoffes, der Kunststoffschicht und der Halteplatte ist eine sichere und dichte Verbindung zwischen Halteplatte und dem Filtermaterial hergestellt.
  • Vorzugsweise ist in der Halteplatte des Filterbeutels eine Öffnung ausgespart und die Halteplatte in einem ringförmigen Abschnitt um die Öffnung mit dem Vliesstoff und der Kunststoffschicht verschweißt. Dabei kann eine kreisförmige Öffnung in der Halteplatte und eine kreisförmige Öffnung mit geringerem Durchmesser im Vliesstoff vorgesehen sein, wobei ein ringförmiger Abschnitt aus Vliesstoff in die Öffnung der Halteplatte hervorsteht und als Dichtring eingesetzt werden kann, in den ein Stutzen einfügbar ist. Vorzugsweise ist die Halteplatte um die Öffnung profiliert und steht zu der dem Vliesstoff gegenüberliegenden Seite leicht hervor, so dass der Dichtring aus Vliesstoffmaterial etwas weiter nach außen zu einem Stutzen gewandt angeordnet ist, so dass bei einem kurzen Stutzen Undichtigkeiten zwischen Dichtring und Stutzen vermieden werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Filterbeutels, und
  • Fig. 2 eine geschnittene Detailansicht des Verbindungsbereichs zwischen Vliesstoff und Halteplatte in einem Filterbeutel gemäß der Fig. 1.
  • Ein erfindungsgemäßer Filterbeutel 1 umfaßt ein Filtermaterial 2 aus einem Vliesstoff, das zu einem Beutel verschweißt ist. An dem Filtermaterial 2 ist eine Halteplatte 3 aus Pappe angebracht, die aus einer unteren Halteplatte 30 und einer oberen Halteplatte 31 gebildet ist. Zwischen der oberen und unteren Halteplatte 31 und 30 ist eine Verschlußplatte 7 verschiebbar geführt, wobei an der Verschlußplatte 7 Vorsprünge 6 angeformt sind, die an Führungselementen der Halteplatte 3 anliegen.
  • Die untere Halteplatte 30 ist mit einer Kunststoffschicht 4 versehen, die sich zumindest über den mittleren Bereich der unteren Halteplatte 30 erstreckt.
  • Das Filtermaterial 2 aus Vliesstoff ist in einem ringförmigen Abschnitt mit der Halteplatte 3 verbunden, wobei in dem Verbindungsbereich eine Schweißnaht 8 ausgebildet ist. Durch die Schweißnaht 8 ist der Vliesstoff über seine gesamte Dicke mit dem Kunststoffmaterial durchtränkt und nach dem Abkühlen fest mit der Halteplatte 3 verbunden. Im Bereich der Schweißnaht 8 ist die untere Halteplatte 30 profiliert ausgebildet und steht mit einem ringförmigen Abschnitt 9 nach außen zu der gegenüberliegenden Seite des Filtermaterials ab. Dadurch ist ein ringförmiger Abschnitt 20 aus Filtermaterial, der sich an die Schweißnaht 8 anschließt ebenfalls etwas nach außen versetzt gegenüber der unteren Halteplatte 30 angeordnet. Durch den ringförmigen Abschnitt 20 aus Filtermaterial wird eine Abdichtung zu einem Stutzen 40 eines nicht näher dargestellten Staubsaugers bereitgestellt. Durch die Profilierung 9 wird erreicht, daß der ringförmige Abschnitt 20 etwas weiter nach außen angeordnet ist und somit auch eine sichere Abdichtung bei einem relativ kurzen Stutzen 40 gewährleistet wird. Der Stutzen 40 ist mit einem Gehäuse 41 eines Staubsaugers verbunden.
  • Zur Herstellung des Filterbeutels wird ein thermoplastischer Kunststoff, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid erhitzt und in dem dafür vorgesehenen Bereich auf die Halteplatte 3 aufgetragen. Anschließend kühlt die Kunststoffschicht ab und ein Filtermaterial aus Vliesstoff kann ohne Verkleben an die Halteplatte 3 angelegt werden. Danach wird das Filtermaterial in einem ringförmigen Abschnitt mit der Halteplatte 3 verschweißt, wobei gleichzeitig ein Prägestempel für die Profilierung 9 im Bereich der Schweißnaht 8 sorgt. Anschließend wird der Filterbeutel 1 über weitere Stanz- und Faltschritte fertiggestellt.
  • Nach dem Gebrauch des Filterbeutels kann die Verschlußplatte 7 über die Öffnung 5 gezogen werden, wobei durch die Profilierung 9 die obere Halteplatte 31 und die untere Halteplatte 30 aufspreizen, wobei durch die Elastizität der Halteplatten 30 und 31 ein gewisser Anpreßdruck gegen die Verschlußplatte 7 vorhanden ist und somit eine gute Abdichtung zum Innenraum des Filterbeutels 1 gegeben ist.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung eines Filterbeutels (1), insbesondere für Staubsauger, mit einem Filtermaterial (2) aus einem Vliesstoff und einer Halteplatte (3) aus Pappe, wobei die Halteplatte zumindest bereichsweise mit einer Kunststoffschicht (4) beschichtet wird, ein Teil des Vliesstoffes an die Kunststoffschicht (4) angelegt und der Vliesstoff, die Kunststoffschicht (4) und die Halteplatte (3) miteinander verschweißt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschweißen der Kunststoff erhitzt und flüssig auf die Halteplatte (3) aufgetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff, die Kunststoffschicht (4) und die Halteplatte (3) ringförmig miteinander verschweißt werden und innerhalb des Ringes eine Öffnung (5) gebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verschweißen die Halteplatte (3) in die zum Vliesstoff gegenüberliegende Seite hin verformt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine kreisförmige Öffnung in der Halteplatte (3) und eine kreisförmige Öffnung mit geringerem Durchmesser im Vliesstoff vorgesehen wird, so dass ein Ring (20) aus Vliesstoffmaterial in die Öffnung (5) der Halteplatte (3) hervorsteht.
6. Vorrichtung zur Herstellung eines Filterbeutels (1), insbesondere für Staubsauger, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zum Beschichten einer Halteplatte (3) aus Pappe mit einer Kunststoffschicht (4), einer Einrichtung zum Anlegen eines Teils eines Filtermaterials (2) aus einem Vliesstoff an die Kunststoffschicht (4), und einer Schweißeinrichtung zum Verbinden des Vliesstoffes, der Kunststoffschicht (4) und der Halteplatte (3) miteinander.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prägeeinrichtung mit der Schweißeinrichtung gekoppelt ist, mittels der eine Profilierung der Halteplatte (3) im Bereich der Schweißnaht (8) erzeugbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Beschichten der Halteplatte (3) eine Heizeinrichtung zum Auftrag von flüssigem Kunststoff aufweist.
9. Filterbeutel (1), insbesondere für Staubsauger mit einem Filtermaterial (2) aus einem Vliesstoff und einer Halteplatte (3) aus Pappe, wobei die Halteplatte (3) zumindest bereichsweise mit einer Kunststoffschicht (4) beschichtet ist und ein Teil des Vliesstoffes über seine gesamte Dicke mit der Kunststoffschicht (4) und der Halteplatte (3) verschweißt ist.
10. Filterbeutel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Halteplatte (3) eine Öffnung (5) ausgespart ist und die Halteplatte (3) in einem ringförmigen Abschnitt (8) um die Öffnung (5) mit dem Vliesstoff und der Kunststoffschicht (4) verschweißt ist.
11. Filterbeutel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine kreisförmige Öffnung (5) in der Halteplatte (3) und eine kreisförmige mit geringerem Durchmesser im Vliesstoff vorgesehen sind, wobei ein ringförmiger Abschnitt (20) aus Vliesstoff in die Öffnung (5) der Halteplatte (3) hervorsteht.
12. Filterbeutel nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (3) um die Öffnung (5) profiliert ist und zu der dem Vliesstoff gegenüberliegenden Seite hervorsteht.
13. Filterbeutel nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Halteplatte (3) eine Verschlussplatte (7) angeordnet ist und in eine Öffnung in der Verschlussplatte (7) der profilierte hervorstehende Bereich (9) der Halteplatte (3) aufgenommen ist.
14. Filterbeutel nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht (4) aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid gebildet ist.
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