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Die Erfindung betrifft einen Staubsaugerfilterbeutel umfassend eine Beutelwand und eine mit der Beutelwand verbundene Halteplatte, wobei die Beutelwand einen Folienbereich aufweist, in dem eine Kunststofffolie angeordnet ist.
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Derartige Staubsaugerfilterbeutel sind bekannt, beispielsweise aus der
EP 3 066 968 . Häufig handelt es sich bei der Kunststofffolie um eine transparente Folie. Der Folienbereich ist dann transparent und ermöglicht es damit, den Füllgrad des Staubsaugerfilterbeutels visuell zu bestimmen. Es ist auch bekannt, Sichtfenster in Form von transparenten Folien in anderen Bereichen der Beutelwand anzuordnen, beispielsweise aus der
DE 20 2005 007 503 oder der
DE 102 24 561 . Sichtfenster im Bereich der Halteplatte haben jedoch bei vielen Staubsaugermodellen den Vorteil, dass diese am besten einsehbar sind.
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Außer zum Ausbilden von transparenten Bereichen finden Folien auch noch anderweitige Verwendung, beispielsweise um das Ansetzen eines Filterkuchens zu vermeiden bzw. um die Abrasion des Filtermaterials in besonders beanspruchten Bereichen innerhalb des Beutels zu verringern. Folien im Bereich der Beutelwand sind noch aus der
EP 2 025 278 und der
DE 20 2008 004 025 bekannt.
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Die
EP 3 066 968 beschreibt ebenfalls nicht-transparente Folien im Bereich der Halteplatte, um das Einschieben der Halteplatte in die entsprechende Aufnahme im Staubsaugergehäuse zu erleichtern. Dafür bildet die Kunststofffolie die äußerste Lage der Beutelwand in diesem Bereich.
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In letzterem Fall und im Fall einer transparenten Folie im Bereich der Halteplatte zur Ausbildung eines Sichtfensters, findet die Verbindung der Halteplatte mit der Kunststofffolie statt.
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Die Verschweißung einer Halteplatte mit einer Folie stellt sich jedoch als problematisch heraus. Die erreichbare Höchstzugkraft ist üblicherweise nicht ausreichend, sodass sich die Halteplatte zu leicht von der Beutelwand, insbesondere der Folie, lösen lässt. Oft entstehen in der Folie durch das Verbindungsschweißen Löcher oder Schwachstellen, die bei Belastung weiter aufreißen.
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Um die Verbindung zwischen Halteplatte und Folie zu verbessern, ist aus der
WO 2017/098035 bekannt, ein textiles Material zwischen der Halteplatte und der Folie anzuordnen. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass mehrere Elemente gegeneinander ausgerichtet werden müssen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Staubsaugerfilterbeutel bereitzustellen, der effizienter in der Herstellung ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Staubsaugerfilterbeutel gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß der Erfindung ist es also vorgesehen, die Halteplatte nicht nur mit der Kunststofffolie, sondern auch mit einem Vliesstoffelement zu verbinden, welches die Kunststofffolie teilweise überlappt. Das Vliesstoffelement weist dabei wenigstens einen Teil auf, der mit dem den Folienbereich umgebenden Teil der Beutelwand verbunden ist, insbesondere unmittelbar. Dadurch kann die Positionierung des Vliesstoffelements in Bezug auf die Kunststofffolie und auf die Halteplatte verbessert werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, das Vliesstoffelement als separates Teil gegenüber der Folie und der Halteplatte auszurichten. Dies ermöglicht eine höhere Effizienz des Staubsaugerfilterbeutels in der Herstellung.
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Als „Bereich“ wird hierin ein dreidimensionaler Teil eines Elements bezeichnet, der sich durch eine oder mehrere bestimmte Eigenschaften auszeichnet. Beispielsweise ist der Folienbereich der Beutelwand der dreidimensionale Teil der Beutelwand in dem die Kunststofffolie angeordnet ist.
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Die Kunststofffolie kann transparent oder intransparent ausgebildet sein. Als transparent oder durchsichtig kann die Kunststofffolie insbesondere bezeichnet werden, wenn der Anteil an sichtbarem Licht, der durch die Kunststofffolie durchtreten kann, wenigstens 25%, insbesondere wenigstens 50 % beträgt. Insbesondere kann dieser Anteil derart die Kunststofffolie passieren, dass eine Abbildung eines dahinterliegenden Objekts möglich ist. Mit anderen Worten ist das durchgelassene Licht kein diffuses Licht.
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Im Falle einer transparenten Kunststofffolie bildet der erste Teilbereich des Folienbereichs somit einen transparenten Bereich der Beutelwand, der einen visuellen Einblick in das Innere des Staubsaugerfilterbeutels ermöglicht. Der transparente Bereich bildet also gewissermaßen ein Sichtfenster in der Beutelwand. Insbesondere in diesem Fall kann die Beutelwand im ersten Teilbereich ausschließlich durch die Kunststofffolie gebildet werden. Allenfalls kann noch ein Netz oder ein weiteres transparentes Element mit der Beutelwand verbunden sein und mit dem ersten Teilbereich überlappen, wobei das Netz oder das weitere transparente Element jedoch so ausgebildet sind, dass sie den visuellen Einblick in das Innere des Staubsaugerfilterbeutels durch den transparenten Bereich nicht verhindern.
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Der erste Teilbereich des Folienbereichs muss nicht zusammenhängend ausgebildet sein. Beispielsweise kann der erste Teilbereich wenigstens zwei Teile umfassen, die durch den zweiten Teilbereich des Folienbereichs voneinander getrennt sind.
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Der den Folienbereich umgebende Teil der Beutelwand bezeichnet hierin den Teil der Beutelwand, der an den Bereich, in dem die Kunststofffolie angeordnet ist, insbesondere unmittelbar, angrenzt.
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Die Halteplatte kann an einer Halteeinrichtung in einem Staubsaugergehäuse anbringbar sein. Dadurch kann die Halteplatte im Staubsaugergehäuse in einer vorbestimmten Position anordenbar, insbesondere fixierbar, sein. Alternativ kann der Staubsaugerfilterbeutel mithilfe der Halteplatte über einen staubsaugerseitigen Anschlussstutzen schiebbar sein.
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Insbesondere im Fall einer intransparenten Kunststofffolie kann die Beutelwand im ersten Teilbereich die äußerste Lage der Beutelwand bilden. Dadurch ist es möglich, das Einschieben der Halteplatte in die entsprechende Aufnahme im Staubsaugergehäuse zu erleichtern. Auch eine transparente Kunststofffolie kann die äußerste Lage der Beutelwand bilden. Wenn diese nicht mit intransparenten Teilen der Beutelwand überlappt, kann diese dann als Sichtfenster und zum leichteren Einschieben des Beutels in die Halterung des Staubsaugers genutzt werden.
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Als intransparent oder undurchsichtig kann hier die Kunststofffolie insbesondere bezeichnet werden, wenn der Anteil an sichtbarem Licht, der durch die Kunststofffolie durchtreten kann, weniger als 25 %, insbesondere weniger als 10% beträgt. Als intransparent oder undurchsichtig kann die Kunststofffolie auch bezeichnet werden, wenn der Anteil an sichtbarem Licht, der durch die Kunststofffolie durchtreten kann, zwar mehr als 25 % beträgt, dieser Anteil aber die Kunststofffolie derart passiert, dass eine Abbildung eines dahinterliegenden Objekts nicht möglich ist. Mit anderen Worten ist das durchgelassene Licht dann diffuses Licht.
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Das Vliesstoffelement kann insbesondere aus demselben Material gefertigt sein wie die den Folienbereich umgebende Beutelwand. Das Vliesstoffelement kann insbesondere einstückig mit der den Folienbereich umgebenden Beutelwand ausgebildet sein. Mit anderen Worten handelt es sich gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bei dem Vliesstoffelement nicht um ein separates, mit der den Folienbereich umgebenden Beutelwand verbundenes Element, sondern um einen damit integralen Teil. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der den Folienbereich umgebende Teil der Beutelwand eine oder mehrere Lagen Vliesstoff umfasst und das Vliesstoffelement als verbleibender Teil dieser Vliesstofflagen in einer oder zwischen mehreren Ausstanzungen ausgebildet ist.
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Das Vliesstoffelement kann eine Durchtrittsöffnung aufweisen, die konzentrisch zu einer Durchtrittsöffnung in der Kunststofffolie und einer Durchtrittsöffnung in der Halteplatte angeordnet ist. Dadurch kann eine Einströmöffnung gebildet werden, durch die staubbeladene Luft in das Beutelinnere gelangen kann. Insbesondere kann ein Stutzen eines Staubsaugers über die Durchtrittsöffnung in der Halteplatte und die Durchtrittsöffnungen in der Kunststofffolie und dem Vliesstoffelement wenigstens teilweise in den Staubsaugerfilterbeutel eingebracht werden.
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Das Vliesstoffelement kann einen die Durchtrittsöffnung umgebenden, ringförmigen Bereich aufweisen, der über wenigstens einen Steg mit dem den Folienbereich umgebenden Teil der Beutelwand verbunden ist, und wobei die Halteplatte im ringförmigen Bereich mit dem Vliesstoffelement verbunden ist. Der ringförmige Bereich kann so dimensioniert sein, dass er vollständig mit der Halteplatte verbunden, insbesondere verschweißt, ist. Dadurch entsteht durch den ringförmigen Bereich keine unterschiedliche Optik zur direkten Verbindung der Halteplatte mit der transparenten Kunststofffolie, wie etwa aus der
EP 3 066 968 bekannt.
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Gegenüber einer direkten Verbindung mit der Folie verbleibt als wesentlicher optischer Unterschied damit in diesem Beispiel der wenigstens eine Steg, über den der ringförmige Bereich mit dem den Folienbereich umgebenden Teil der Beutelwand verbunden ist. Der Steg kann aber deutlich kleiner dimensioniert sein als der erste Teilbereich. In Draufsicht auf den Teil der Beutelwand in welcher der Folienbereich und die Halteplatte angeordnet sind, ist die Fläche des Überlappungsbereichs des Stegs mit der Kunststofffolie also geringer als die Fläche des ersten Teilbereichs.
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Es können auch zwei oder mehr Stege vorhanden sein, um den ringförmigen Bereich mit dem den Folienbereich umgebenden Teil der Beutelwand zu verbinden, insbesondere zwei, drei oder vier Stege. Bei zwei Stegen können diese den ringförmigen Bereich insbesondere mit gegenüberliegenden Seiten des den Folienbereich umgebenden Teils der Beutelwand verbinden. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Stabilisierung und Lokalisierung des Vliesstoffes der Beutelwand und des Vliesstoffelements bei der Herstellung möglich. Bei vier Stegen können die Stege paarweise an gegenüberliegenden Seiten des Folienbereichs den ringförmigen Bereich mit dem den Folienbereich umgebenden Teil der Beutelwand verbinden.
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Es sei angemerkt, dass der Begriff „ringförmig“ hierin nicht auf die Form eines Kreisrings beschränkt ist. Die tatsächliche Form des ringförmigen Bereichs kann an die Form des zur Verbindung mit der Beutelwand vorgesehenen Bereichs der Halteplatte angepasst sein. Im Allgemeinen kann der ringförmige Bereich einen geschlossenen, die Durchtrittsöffnung in der Kunststofffolie und im Vliesstoffelement umgebenden Bereich darstellen. Der ringförmige Bereich kann sich dabei zwischen einer geschlossenen inneren und einer geschlossenen äußeren Begrenzungslinie erstrecken. Die Begrenzungslinien können kreisförmig, ellipsenförmig oder beliebig anders geformt sein. Die Begrenzungslinien können den wenigstens einen Steg kreuzen. Die Aufteilung in „ringförmiger Bereich“ und „Steg“ dient dabei nur zur Beschreibung der Geometrie des Vliesstoffelements. Der ringförmige Bereich und der wenigstens eine Steg sind integrale Bestandteile des hier beschriebenen Vliesstoffelements und gehen ineinander über.
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Die äußere Begrenzung des Folienbereichs, kann rechteckig oder quadratisch ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Kunststofffolie rechteckig oder quadratisch ausgebildet sein. Die Kunststofffolie kann aber auch andere Formen aufweisen, beispielsweise rund oder oval. Die äußere Begrenzung kann durch eine Schweißnaht, welche die Kunststofffolie mit dem Vliesstoff der Beutelwand verbindet, gebildet werden. Diese Schweißnaht kann gleichzeitig Teil des den Folienbereich umgebenden oder begrenzenden Teils der Beutelwand sein, oder diesem entsprechen.
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Als „Steg“ wird hierin ein Element verstanden, welches von einer Kante der äußeren Begrenzung ausgeht und diese Kante mit einem anderen Element des Vliesstoffelements, beispielsweise mit dem ringförmigen Bereich, verbindet. In einfachster Form ist der Steg in Draufsicht auf den Teil der Beutelwand, der Folienbereich umfasst, rechteckig oder quadratisch ausgebildet. Es sind jedoch auch andere Geometrien denkbar.
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Wie oben erwähnt können zwei Stege zwei gegenüberliegende Seiten oder Kanten der äußeren Begrenzung mit dem ringförmigen Bereich verbinden.
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Die Halteplatte und die Kunststofffolie können so angeordnet sein, dass sich das Vliesstoffelement zwischen Halteplatte und Kunststofffolie befindet.
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Alternativ können die Halteplatte und die Kunststofffolie so angeordnet sein, dass sich die Kunststofffolie zwischen Halteplatte und Vliesstoffelement befindet.
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Die Beutelwand des Staubsaugerfilterbeutels, insbesondere der den Folienbereich umgebende Teil der Beutelwand und das Vliesstoffelement, kann eine oder mehrere Filtermateriallagen, insbesondere eine oder mehrere Vliesstofflagen umfassen. Staubsaugerfilterbeutel mit mehreren Filtermateriallagen sind beispielsweise aus der
EP 2 011 556 oder der
EP 0 960 645 bekannt. Als Material für die Vliesstofflagen können verschiedenste Kunststoffe verwendet werden, beispielsweise Polypropylen und/oder Polyester. Die Beutelwand des Staubsaugerfilterbeutels kann ebenfalls Kunststoff-Recyclat umfassen. Beispielsweise kann die Beutelwand wie in der
EP 3 219 376 A1 beschrieben ausgebildet sein.
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Der Begriff Vliesstoff („Nonwoven“) wird gemäß der Definition nach ISO Standard ISO9092:1988 bzw. CEM Standard EN29092 verwendet. Insbesondere sind die Begriffe Faservlies oder Vlies und Vliesstoff auf dem Gebiet der Herstellung von Vliesstoffen wie folgt gegeneinander abgegrenzt und auch im Sinne der vorliegenden Erfindung so zu verstehen. Zur Herstellung eines Vliesstoffes werden Fasern und/oder Filamente verwendet. Die lockeren oder losen und noch ungebundenen Fasern und/oder Filamente werden als Vlies oder Faservlies (Web) bezeichnet. Durch einen sog. Vliesbindeschritt entsteht aus einem derartigen Faservlies schließlich ein Vliesstoff, der eine ausreichende Festigkeit aufweist, um z.B. zu Rollen aufgewickelt zu werden. Mit anderen Worten wird ein Vliesstoff durch die Verfestigung selbsttragend ausgebildet. (Details zur Verwendung der hierin beschriebenen Definitionen und/oder Verfahren lassen sich auch dem Standardwerk „Vliesstoffe“, W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, 2000, entnehmen.).
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Die Kunststofffolie kann mit der einen oder den mehreren Vliesstofflagen der Beutelwand unmittelbar verbunden, insbesondere verschweißt, sein. Zusätzlich kann die Kunststofffolie mit dem wenigstens einen Steg des Vliesstoffelements unmittelbar verbunden, insbesondere verschweißt, sein. Dadurch kann auch der wenigstens eine Steg zur Verbindung der Halteplatte mit der Beutelwand genutzt werden, was die Stabilität der Verbindung zwischen Halteplatte und Beutelwand weiter erhöht.
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Wenn hierin von „Schweißen“ oder „Verschweißen“ die Rede ist, wird eine Verbindung durch Ultraschallschweißen gemeint.
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Die Kunststofffolie kann eine Blasfolie oder eine Gießfolie sein. Als Folie wird ein Element bezeichnet, dessen Dicke wesentlich geringer ist als dessen Ausdehnung senkrecht dazu (Länge und Breite). Beispielsweise kann die Folie eine, insbesondere konstante, Dicke von weniger als 300 µm, beispielsweise 100 µm aufweisen. Die Kunststofffolie kann aus Polypropylen, PP, Polyethylen, PE, Polyethylenterephthalat, PET, Polyamid, PA, oder Polycarbonat, PC, gefertigt sein.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines Staubsaugerfilterbeutels, insbesondere eines oben beschriebenen Staubsaugerfilterbeutels, wird offenbart. Gemäß diesem Verfahren wird wenigstens eine Durchgangsöffnung in eine Vliesstoffbahn gestanzt, sodass ein vliesstofffreier Bereich in der Vliesstoffbahn gebildet wird. Der vliesstofffreie Bereich wird so ausgebildet, dass ein Vliesstoffelement nach dem Stanzen verbleibt, welches zwischen zwei gegenüberliegenden Randabschnitten des vliesstofffreien Bereichs angeordnet und von den gegenüberliegenden Randabschnitten durch jeweils einen Teilbereich des vliesstofffreien Bereichs beabstandet ist.
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Gemäß Stand der Technik wäre hier eine rechteckige oder quadratische Durchgangsöffnung gestanzt worden, in welcher danach die Kunststofffolie angeordnet wird. Zur Verbindung der Halteplatte mit der Folie musste ein separates textiles Element hergestellt und mit der Halteplatte in Bezug auf die Folie ausgerichtet werden. Gemäß dem hier offenbarten Verfahren verbleibt das Vliesstoffelement als Teil der Vliesstoffbahn nach dem Stanzen der wenigstens einen Durchgangsöffnung, was Herstellung und Ausrichtung deutlich vereinfacht.
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Wenn eine Durchgangsöffnung gestanzt wird, bildet die Durchgangsöffnung den vliesstofffreien Bereich. Wenn mehr als eine Durchgangsöffnung gestanzt wird, wird der vliesstofffreie Bereich durch eine Kombination der gestanzten Durchgangsöffnungen gebildet. Der vliesstofffreie Bereich kann dabei mehrere nicht zusammenhängende Teilbereiche und/oder mehrere zusammenhängende Teilbereiche umfassen. Die Teilbereiche können jeweils durch eine der Durchgangsöffnungen gebildet werden.
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Das Vliesstoffelement ist zwischen zwei gegenüberliegenden Randabschnitten angeordnet. Das bedeutet, es gibt zwei Randabschnitte des Randes des vliesstofffreien Bereichs, die einander gegenüberliegen und zwischen denen das Vliesstoffelement angeordnet ist. Es kann auch mehrere Paare von gegenüberliegenden Randabschnitten des Randes des vliesstofffreien Bereichs geben, zwischen denen das Vliesstoffelement angeordnet ist.
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Das Vliesstoffelement kann vollständig oder teilweise zwischen zwei gegenüberliegenden Randabschnitten angeordnet sein. Es können auch weitere Randabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Randabschnitten angeordnet sein.
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Der Rand des vliesstofffreien Bereichs wird durch die Kombination der Ränder der Durchgangsöffnungen gebildet. Der Rand des vliesstofffreien Bereichs kann daher auch mehrere nicht zusammenhängende Randabschnitte umfassen. Beispielsweise kann der vliesstofffreie Bereich durch zwei getrennte, also nicht zusammenhängende Durchgangsöffnungen gebildet werden. In diesem Fall besteht der Rand des vliesstofffreien Bereichs aus den nicht zusammenhängenden Rändern der beiden Durchgangsöffnungen.
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Das Ausbilden der Durchtrittsöffnung in der Kunststofffolie kann gleichzeitig mit dem Ausbilden der Durchtrittsöffnung im Vliesstoffelement erfolgen. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Durchtrittsöffnung im Vliesstoffelement vor der Durchtrittsöffnung in der Kunststofffolie gebildet wird.
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Nach dem Verschweißen der Halteplatte mit der Kunststofffolie und dem Vliesstoffelement kann die Vliesstoffbahn entsprechend zugeschnitten und der Staubsaugerfilterbeutel konfektioniert werden. Insbesondere kann der Staubsaugerfilterbeutel als Flachbeutel hergestellt werden. In diesem Fall kann eine obere Lage mit einer unteren Lage umlaufend verschweißt werden, wobei der Folienbereich mit der Halteplatte beispielsweise in der oberen Lage angeordnet ist.
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Es können insbesondere zwei Durchgangsöffnungen gestanzt werden, die symmetrisch zu einer in Maschinenrichtung verlaufenden Symmetrieachse ausgebildet werden, insbesondere wobei die Durchgangsöffnungen so gestanzt werden, dass das Vliesstoffelement zwischen den Durchgangsöffnungen verbleibt.
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Es ist auch denkbar mehr als zwei Durchgangsöffnungen zu stanzen, beispielsweise drei oder vier. Auch in diesem Fall ist eine Symmetrie zu einer in Maschinenrichtung verlaufenden Symmetrieachse vorteilhaft und möglich. Das Vliesstoffelement kann teilweise zwischen jeweils zwei der mehr als zwei Durchgangsöffnungen angeordnet sein. Der Bereich der Vliesstoffbahn, in dem der vliesstofffreie Bereich und das Vliesstoffelement angeordnet werden, kann eine rechteckige, insbesondere quadratische, Begrenzung aufweisen.
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Das Vliesstoffelement kann vor dem Ausbilden der Durchtrittsöffnung einen Bereich in Form einer Scheibe und wenigstens einen Steg umfassen, welcher den Bereich in Form einer Scheibe mit der übrigen Vliesstoffbahn verbindet.
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Der Bereich in Form einer Scheibe bildet gewissermaßen eine quer zur Maschinenrichtung verlaufende Verbreiterung des Vliesstoffelements. Dort soll danach die Durchtrittsöffnung ausgebildet und die Halteplatte angebracht werden. Der Bereich in Form einer Scheibe kann durch das Stanzen ringförmig ausgebildet werden, wobei die Halteplatte mit dem ringförmigen Bereich des Vliesstoffelements verbunden, insbesondere verschweißt, wird.
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Ein einzelner Steg ist weniger stabil als mehrere. Insbesondere wenn an der Vliesstoffbahn gezogen wird, kann sich die wenigstens eine gestanzte Durchgangsöffnung verformen und sich die Vliesstoffbahn im Bereich der Durchgangsöffnung verziehen und/oder wellen. Durch wenigstens zwei Stege kann eine Stabilisierung der Vliesstoffbahn erreicht werden, sodass es nicht oder weniger zu den unerwünschten Effekten kommt. Entsprechend kann auch die Bahngeschwindigkeit zwischen den Takten und damit die Herstellungsgeschwindigkeit erhöht werden.
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Die Stege können insbesondere an in Maschinenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Bereichs in Form einer Scheibe angeordnet sein. Zusätzlich können noch an zwei quer zur Maschinenrichtung gegenüberliegenden Seiten des Bereichs in Form einer Scheibe Stege angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass einer oder mehrere der Stege in einem Winkel von 20° bis 60°, insbesondere von 45°, zur Maschinenrichtung verlaufen.
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Die Halteplatte kann Richtungsgeber aufweisen, die in einem eine Durchtrittsöffnung der Halteplatte umgebenden Bereich der Halteplatte angeordnet sind, dessen radiale Erstreckung der des ringförmigen Bereichs des Vliesstoffelements entspricht. Mit anderen Worten kann der ringförmige Bereich an den Bereich der Halteplatte angepasst sein, in dem die Richtungsgeber angeordnet sind, und der somit zur Verbindung der Halteplatte mit dem Vliesstoffelement und der Kunststofffolie vorgesehen ist.
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Die Halteplatte und die Kunststofffolie können so angeordnet werden, dass sich nach dem Verbinden der Halteplatte das Vliesstoffelement zwischen Halteplatte und Kunststofffolie befindet.
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Alternativ können die Halteplatte und die Kunststofffolie so angeordnet werden, dass sich nach dem Verbinden der Halteplatte die Kunststofffolie zwischen Halteplatte und Vliesstoffelement befindet.
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Die beiden Alternativen können erreicht werden, indem die Kunststofffolie in Draufsicht auf die Vliesstoffbahn entweder von oben oder von unten mit der Vliesstoffbahn verschweißt wird. Vor dem Stanzen der wenigstens einen Durchgangsöffnung kann der Bereich der Vliesstoffbahn, in dem die wenigstens eine Durchgangsöffnung ausgebildet werden soll, wenigstens teilweise thermisch verdichtet werden. Dadurch können die Durchgangsöffnungen exakter ausgestanzt werden. Beispielsweise können die entsprechenden Bereiche der Vliesstoffbahn mit Ultraschall verdichtet oder mit einem Kalander vorgeprägt werden.
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Die Kunststofffolie kann mit der Vliesstoffbahn und mit dem Vliesstoffelement verbunden werden. Insbesondere kann die Kunststofffolie mit einem den vliesstofffreien Bereich umgebenden Bereich der Vliesstoffbahn, mit dem ringförmigen Bereich und dem wenigstens einen Steg des Vliesstoffelements verbunden, insbesondere verschweißt, werden.
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Die Halteplatte kann zusätzlich auch mit dem wenigstens einen Steg des Vliesstoffelements verbunden, insbesondere verschweißt, werden. Dadurch kann die Verbindung zwischen Halteplatte und Beutelwand noch stabiler ausgebildet werden.
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Die Vliesstoffbahn kann eine oder mehrere Filtermateriallagen, insbesondere eine oder mehrere Vliesstofflagen umfassen. Derartige Filtermateriallagen sind beispielsweise aus der
EP 2 011 556 oder der
EP 0 960 645 bekannt. Als Material für die Vliesstofflagen können verschiedenste Kunststoffe verwendet werden, beispielsweise Polypropylen und/oder Polyester. Die Beutelwand des Staubsaugerfilterbeutels kann ebenfalls Kunststoff-Recyclat umfassen. Beispielsweise kann die Beutelwand wie in der
EP 3 219 376 A1 beschrieben ausgebildet sein.
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Die Kunststofffolie kann eines oder mehrere der oben genannten Merkmale aufweisen.
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Der so hergestellte Staubsaugerfilterbeutel kann eines oder mehrere der oben genannten Merkmale aufweisen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
- 1 eine Illustration eines ersten Schritts eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen eines Staubsaugerfilterbeutels;
- 2 einen weiteren Schritt eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen eines Staubsaugerfilterbeutels;
- 3 einen weiteren Schritt eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen eines Staubsaugerfilterbeutels;
- 4 einen weiteren Schritt eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen eines Staubsaugerfilterbeutels;
- 5 einen weiteren Aspekt eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen eines Staubsaugerfilterbeutels;
- 6 einen beispielhaften Staubsaugerfilterbeutel;
- 7 eine alternative Ausführung des Vliesstoffelements;
- 8 eine weitere alternative Ausführung des Vliesstoffelements; und
- 9 eine weitere alternative Ausführung des Vliesstoffelements.
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1 zeigt einen ersten Schritt eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen eines Staubsaugerfilterbeutels. In diesem Schritt werden beispielhaft zwei Durchgangsöffnungen 1, 2 in eine Vliesstoffbahn gestanzt, welche während des Verfahrens schrittweise in Maschinenrichtung (durch einen Pfeil in 1 gekennzeichnet) bewegt wird. Wie man der 1 entnehmen kann, verbleibt zwischen den beiden Durchgangsöffnungen 1, 2 ein sich in Maschinenrichtung erstreckendes Vliesstoffelement 3. Durch die beiden Durchgangsöffnungen 1, 2 wird hier ein vliesstofffreier Bereich gebildet, der die beiden Durchgangsöffnungen 1, 2 als nicht zusammenhängende Teilbereiche umfasst. Der Rand des vliesstofffreien Bereichs wird durch die beiden Ränder der Durchgangsöffnungen 1, 2 gebildet. Das Vliesstoffelement 3 ist zwischen zwei gegenüberliegenden Randabschnitten A, B des Randes des vliesstofffreien Bereichs angeordnet. Das Vliesstoffelement 3 ist von den Randabschnitten A, B jeweils durch einen Teilbereich des vliesstofffreien Bereichs beabstandet, nämlich durch die Durchgangsöffnung 1 bzw. 2.
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Wenn die Vliesstoffbahn nach dem Stanzen der Durchgangsöffnungen 1, 2 weiterbewegt wird, wird sie in Maschinenrichtung gezogen. Im Stand der Technik, in denen das Vliesstoffelement 3 nicht vorgesehen war, führte dieses Ziehen in Maschinenrichtung zu einer Verformung der dann einzigen Durchgangsöffnung, was in der weiteren Verarbeitung zu Nachteilen führte. Daher konnte im Stand der Technik nur eine langsame und vorsichtige Bewegung der Vliesstoffbahn realisiert werden. Durch das Vliesstoffelement 3 wird der Bereich der Durchgangsöffnungen 1, 2 bei einem Zug in Maschinenrichtung stabilisiert, sodass höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten möglich sind.
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Wie man der 1 außerdem entnehmen kann, sind die beiden Durchgangsöffnungen 1, 2 symmetrisch zu einer in Maschinenrichtung verlaufenden Symmetrieachse 4 ausgebildet. Der das Vliesstoffelement 3 und die Durchgangsöffnungen 1, 2 umfassende Bereich weist in Draufsicht eine rechteckige, insbesondere quadratische, Begrenzung auf.
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Das Vliesstoffelement 3 umfasst hier einen mittleren Bereich in Form einer Scheibe und zwei in Maschinenrichtung gegenüberliegende Stege, welche den Bereich in Form einer Scheibe mit Teilen der genannten Begrenzung verbindet.
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Die Vliesstoffbahn ist hier nur schematisch dargestellt, insbesondere deren quer zur Maschinenrichtung verlaufenden Grenzen 5, 6.
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In einem weiteren in 2 illustrierten Verfahrensschritt wird eine Kunststofffolie von der Unterseite der Vliesstoffbahn mit der Vliesstoffbahn verbunden, sodass die Kunststofffolie in der Draufsicht auf die Vliesstoffbahn (wie in 2 dargestellt) mit dem vliesstofffreien Bereich und dem Vliesstoffelement 3 vollständig überlappt. Durch gestrichelte Linien dargestellt sind in 2 die Stellen, an denen eine Verschweißung der Kunststofffolie mit der Vliesstoffbahn stattfindet. Insbesondere kann die Kunststofffolie mit einem Teil der Vliesstoffbahn verschweißt werden, der den vliesstofffreien Bereich vollständig umgibt, also mit der oben beschriebenen Begrenzung des Bereichs, der die Durchgangsöffnungen 1, 2 und das Vliesstoffelement 3 umfasst. Dadurch wird die in 2 gezeigte umlaufende Schweißnaht 7 gebildet. Optional kann die Kunststofffolie auch mit dem Vliesstoffelement 3 verbunden werden, beispielsweise durch eine in Maschinenrichtung verlaufende Schweißnaht 8.
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Die nicht vom Vliesstoffelement 3 überlappten Bereiche der Kunststofffolie bilden im fertigkonfektionierten Staubsaugerfilterbeutel einen ersten Teilbereich eines Folienbereichs, der im Falle einer transparenten Folie gewissermaßen als Sichtfenster dient, um den Füllstand des Staubsaugerfilterbeutels visuell bestimmen zu können, und im Fall einer intransparenten Folie zum leichteren Einsetzen des Staubsaugerfilterbeutels in eine entsprechende Aufnahme im Staubsauger beiträgt.
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In 3 ist ein weiterer Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens zum Herstellen eines Staubsaugerfilterbeutels dargestellt, in dem insbesondere das spätere Füllloch in der Beutelwand ausgebildet wird. Dafür werden das Vliesstoffelement 3 und die Kunststofffolie gleichzeitig gestanzt, sodass eine Durchtrittsöffnung 9 gebildet wird. Das gleichzeitige Stanzen des Vliesstoffelements 3 und der Kunststofffolie ist verfahrenstechnisch vorteilhaft. Das Verfahren ist jedoch nicht auf das gleichzeitige Stanzen beschränkt.
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Durch das Stanzen der Durchtrittsöffnung 9 wird das zuvor scheibenförmige mittlere Teil des Vliesstoffelements 3 zu einem ringförmigen Bereich 10 geformt, der über zwei Stege 11, 12 mit der übrigen Vliesstoffbahn, insbesondere mit der Schweißnaht 7, verbunden ist.
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Der ringförmige Bereich 10 ist von Form und radialer Ausdehnung her an den Bereich der Halteplatte angepasst, der zur Verbindung mit der Beutelwand vorgesehen ist. Dieser Bereich der Halteplatte weist üblicherweise Richtungsgeber auf, um das Verschweißen der Halteplatte mit der Beutelwand zu verbessern.
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4 illustriert schließlich den Schritt des Verbindens der Halteplatte 13 mit dem ringförmigen Bereich 10 und der Kunststofffolie (Schweißbereich gestrichelt dargestellt). Dadurch, dass die Halteplatte nicht nur mit der Kunststofffolie, sondern auch mit dem Vliesstoffelement 3 verbunden wird, ist eine sichere Verbindung zwischen Halteplatte 13 und Kunststofffolie möglich.
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Die Halteplatte 13 weist in an sich bekannter Art eine Dichtlippe 14 und eine Verschlussklappe auf (Verschlussklappe in 4 nicht zu erkennen). Durch die Verschlussklappe kann ein Austreten von Sauggut verhindert werden, wenn der gefüllte Beutel aus dem Staubsaugergehäuse entnommen wird.
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Wie man der
4 entnehmen kann, überlappt die Halteplatte
13 weitestgehend das Vliesstoffelement
3, den ersten Teilbereich des Folienbereichs jedoch nur teilweise. Folglich kann der erste Teilbereich des Folienbereichs als Sichtfenster benutzt werden, um den Füllstand des Staubsaugerfilterbeutels zu kontrollieren, wenn eine transparente Kunststofffolie eingesetzt wird. Lediglich von den Stegen
11,
12 sind noch kleine Teile sichtbar, diese stören jedoch die Funktion des Sichtfensters nicht. Im Endeffekt ergibt sich also ein zum Stand der Technik vergleichbares Ergebnis (beispielsweise vergleichbar zu
EP 3 066 968 ), jedoch mit festerer Verbindung zwischen Halteplatte
13 und Beutelwand.
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In 5 sind noch mögliche weitere Schweißbereiche dargestellt, in denen die Kunststofffolie mit dem Vliesstoffelement 3 verbunden werden kann. Beispielsweise findet hier auch eine Verschweißung entlang des ringförmigen Elements 10 sowie entlang der Stege 11, 12 statt. Außerdem ist erneut die umlaufende Schweißnaht 7 dargestellt. Auch die Halteplatte 13 kann je nach konkreter Ausgestaltung gegebenenfalls zusätzlich mit Stegen 11, 12 verbunden werden (zusätzlich zur Verbindung im Bereich des ringförmigen Elements 10).
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Schließlich kann ein Staubsaugerfilterbeutel konfektioniert werden, indem die Vliesstoffbahn entsprechend zugeschnitten wird und beispielsweise zwei Vliesstofflagen mit einer umlaufenden Schweißnaht miteinander verbunden werden. Eine der beiden Vliesstofflagen umfasst dabei den Folienbereich und die Halteplatte. 6 zeigt eine Draufsicht auf einen solchen einfachen Staubsaugerfilterbeutel. In an sich bekannter Weise kann der Staubsaugerfilterbeutel jedoch auch andere Geometrien aufweisen. Beispielseite können Seitenfalten an den beiden Längsseiten und/oder Querseiten vorgesehen sein, um bei gleicher Filterfläche ein geringeres Packmaß zu erzielen.
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Anstelle der Verbindung der Kunststofffolie von der Unterseite der Vliesstoffbahn her, wie in 2 dargestellt, könnte die Kunststofffolie auch in Draufsicht auf die Vliesstoffbahn von oben her mit der Vliesstoffbahn verbunden werden. Dies führt im Endeffekt dazu, dass beim hergestellten Staubsaugerfilterbeutel die Kunststofffolie zwischen dem Vliesstoffelement und der Halteplatte angeordnet ist. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben erkannt, dass sich auch bei dieser Konfiguration eine festere Verbindung zwischen Halteplatte und Beutelwand herstellen lässt, da das Vliesstoffelement in diesem Fall eine weichere, flexiblere Unterlage für das Schweißen bildet, als der Förderer, auf dem die Vliesstoffbahn sonst aufliegt.
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Weiterhin ist es möglich, die Bereiche der Vliesstoffbahn, in denen die Durchgangsöffnungen 1, 2 gestanzt werden sollen (vergleiche 1) vor dem Stanzen teilweise oder vollständig thermisch zu verdichten, beispielsweise durch Ultraschall oder Vorprägen. Dadurch können die Stanzlöcher mit definierteren Grenzen gebildet werden.
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Die Geometrie des in 1 gezeigten Vliesstoffelements 3 ist nur beispielhaft. Weitere Beispiele finden sich in den 7 bis 9.
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In 7 ist der scheibenförmige Bereich des Vliesstoffelements 3 über vier Stege, die paarweise an gegenüberliegenden Seiten des scheibenförmigen Bereichs angeordnet sind, mit der übrigen Vliesstoffbahn verbunden. Diese Geometrie wird erreicht, indem vier Durchgangsöffnungen 14, 15, 16, 17 gestanzt werden und den vliesstofffreien Bereich bilden. Das Vliesstoffelement 3 ist zwischen den Randabschnitten A-B, C-D, E-F, und G-H angeordnet.
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In 8 ist der scheibenförmige Bereich des Vliesstoffelements 3 über drei Stege mit der übrigen Vliesstoffbahn verbunden. Zwei der Stege schließen mit der Maschinenrichtung einen Winkel von 45° ein. Diese Geometrie wird erreicht, indem drei Durchgangsöffnungen 18, 19, 20 gestanzt werden und den vliesstofffreien Bereich bilden. Das Vliesstoffelement 3 ist zwischen den Randabschnitten A-B, C-D, und C-E angeordnet.
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Es ist aber auch möglich, dass der scheibenförmige Bereich über nur einen Steg mit der übrigen Vliesstoffbahn verbunden ist, wie in 9 dargestellt. In diesem Fall ist auch nur eine Durchgangsöffnung 21 vorgesehen, die den vliesstofffreien Bereich bildet. Das Vliesstoffelement 3 ist zwischen den Randabschnitten A und B angeordnet und von jedem dieser Randabschnitte A, B durch jeweils einen unterschiedlichen Teilbereich des vliesstofffreien Bereichs beabstandet. Auch durch nur einen Steg wird die Positionierung des Vliesstoffelements 3 vereinfacht und die Montage der Halteplatte damit verbessert.
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Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind. Insbesondere versteht es sich, dass in den Figuren gezeigte Geometrien, beispielsweise der Halteplatte, nur beispielhaft sind und auch in beliebigen anderen Ausgestaltungen möglich sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3066968 [0002, 0004, 0021, 0071]
- DE 202005007503 [0002]
- DE 10224561 [0002]
- EP 2025278 [0003]
- DE 202008004025 [0003]
- WO 2017/098035 [0007]
- EP 2011556 [0030, 0055]
- EP 0960645 [0030, 0055]
- EP 3219376 A1 [0030, 0055]
