EP1487315B1

EP1487315B1 - Filterbeutel für einen staubsauger

Info

Publication number: EP1487315B1
Application number: EP03714807A
Authority: EP
Inventors: Thomas Rodemann; Ralf Sauer
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: EP1487315A1; DE10212933A1; DE50303692D1; AU2003219041A1; ATE328527T1; WO2003079878A1; ES2265101T3

Description

Die Erfindung betrifft einen Filterbeutel für einen Staubsauger nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Aus dem Stand der Technik sind Filterbeutel für Staubsauger bekannt, die ganz oder teilweise aus Kunststoffvliesen gefertigt sind. Diese bestehen gewöhnlich aus mehreren Lagen Kunststoffvlies, eventuell in Kombination mit einer Papierlage. Zum Einsetzen des Filterbeutels in den Staubsauger dient eine Halteplatte, welche gewöhnlich aus einem Pappe-/ Papier-Werkstoff oder Kunststoff besteht. Weiter ist bekannt, den Filterbeutel durch Kleben oder Schweißen an der Halteplatte zu befestigen, wobei dem Ultraschallschweißen bei Kunststoffvliesen in Kombination mit einer Kunststoff-Halteplatte häufig der Vorzug gegeben wird. Die Schwierigkeit der Befestigung der Halteplatte liegt in dem Bestreben begründet, dass der aufgestellte Filterbeutel eine mehr oder weniger ausgeprägte räumliche Form annehmen soll, während für die bekannten Fertigungsmöglichkeiten ein möglichst flach gefalteter Beutel erforderlich ist. Eine mögliche Lösung liegt in der Fertigung einer blockbodenähnlichen Stirnfläche an dem Filterbeutel, auf der die Halteplatte in flach gefaltetem Zustand angebracht werden kann. Die Fertigung eines Blockbodens bei einem Filterbeutel aus Kunststoffvlies erweist sich jedoch komplex und kann nicht auf Standardanlagen durchgeführt werden.
Aus der GB 879108 A ist ein Filterbeutel bekannt, der aus einem Papierwerkstoff besteht. Er weist einen Kunststoffkragen auf. Der Kragen ist von außen an dem Papierhals, den der Filterbeutel ausbildet, angespritzt. Hierbei soll sich der Kunststoff in den Poren des Papiers flachseitig verankern.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, einen Filterbeutel der angegebenen Art anzugeben, der bei vereinfachter Fertigung eine ausgeprägte räumliche Form des Filterbeutels erreichen lässt.
Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 5 gelöst.
Hierbei ist zunächst darauf abgestellt, dass die aus einem Massivkunststoff bestehende Halteplatte im Kunststoff-Spritzverfahren unmittelbar mit einem zugeordneten Randbereich des Filterbeutels verbunden ist. Zufolge dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist zunächst in fertigungstechnisch einfacher Weise eine sichere Befestigung des Kunststoffbeutels an der Halteplatte erreicht. Der aus einem vorzugsweise mehrlagigen Vlieswerkstoff bestehende Filterbeutel kann in einfachster Weise auf einer Schlauchbeutel-Anlage gefertigt sein, wobei der Filterbeutel über eine Seitenfalte verfügen und am unteren Ende verschweißt oder verklebt sein kann. So kann der Filterbeutel in bekannter Weise durch das Ziehen eines Schlauches gefertigt sein, der aus einer Bahn, die sich aus mehreren Lagen zusammensetzen kann, gezogen wird und über eine geschweißte oder geklebte Längsnaht verbunden ist. Die einzelnen Beutel sind hiernach durch Ablängen und Verschweißen oder Verkleben einer unteren Randkante gebildet. Es ist darüber hinaus auch möglich, den erfindungsgemäßen Filterbeutel aus zwei Bahnen herzustellen, die an zwei Längsnähten durch Verschweißen oder Verkleben verbunden sind. Entscheidend hierbei ist, dass der obere, der Halteplatte zuzuordnende Randkantenbereich offen bleibt. So kann an dieser umlaufenden Randkante bspw. ein Handling-Automat eingreifen, der den Beutel aufzieht und in ein Spritzgusswerkzeug einlegt. In diesem Spritzgusswerkzeug wird nun die Halteplatte aus Kunststoff so gefertigt, dass sie direkt einen Verbund mit der oberen Randkante des Filterbeutels eingeht. Zufolge dessen ist der Filterbeutel fertigungstechnisch in einfacher Weise herstellbar, wobei dieser zugleich eine ausgeprägte räumliche Form annimmt. Für die Befestigung des Beutels an der Halteplatte wird wie auch zur Herstellung des Beutels eine übliche Standardanlage genutzt. Durch das Anspritzen der Halteplatte auf die Randkante des Filterbeutels ist eine sichere Verbindung geschaffen, wobei weiter durch das gewählte Verfahren exakte Maße, bspw. Überhangmaße der Halteplatte über den Filterbeutel hinaus eingehalten werden können. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass die Halteplatte als Anguss an dem Filterbeutel befestigt ist, wobei in diesem Fall die Halteplatte auch aus einem Hartschaum, wie bspw. Polyurethanschaum, bestehen kann. Des Weiteren ist bei einem Filterbeutel der in Rede stehenden Art, bei welchem der Randbereich eine Stirnfläche und eine innen- und außenseitige Flachseite aufweist, vorgesehen, dass der Filterbeutel mittels der inneren und/oder äußeren Flachseite mit der Halteplatte verbunden ist. Entsprechend liegt bevorzugt der Randbereich des Filterbeutels in dem Halteplattenkörper ein, wobei weiter durch entsprechenden Druck oder Temperatur ein Anschmelzen des in der Halteplatte aufgenommenen Randbereiches erreicht sein kann zur Erzielung einer innigen Verbindung. Hierbei kann die Anordnung weiter so gewählt sein, dass der Randbereich des Filterbeutels die Halteplatte zumindest abschnittsweise durchsetzt und die zugeordnete Randkante des Filterbeutels partiell mit der, dem Beutel abgewandten Oberfläche der Halteplatte fluchtet. Bevorzugt wird jedoch eine Ausgestaltung, bei welcher die Stirnfläche umspritzt ist. Demgemäß verläuft die, in der Halteplatte eingebundene Randkante des Filterbeutels mit Abstand zur dem Filterbeutel abgewandten Oberfläche der Halteplatte. Auch besteht die Möglichkeit, dass die Stirnfläche sich ohne Umspritzung auf eine der Flachseiten in die Halteplatte fortsetzt. So kann die Halteplatte im Kunststoff-Spritzverfahren unterseitig, d. h. dem Filterbeutel zugewandt, mit einem, den Randbereich des Filterbeutels grundrissmäßig angepassten umlaufenden Kragen versehen sein, an dessen freier Randkante die Stirnfläche des Filterbeutel-Randbereiches im Zuge des Spritzvorganges befestigt ist. Um das Filtermaterial beim Anspritzen oder Angießen der Halteplatte nicht zu beschädigen und/oder die Haftung zwischen Halteplatte und Filterbeutel weiter zu verbessern, wird weiter vorgeschlagen, dass der Randbereich des Filterbeutels zu einem geschweißten Saum, bspw. über Druck und/oder Temperatur, verdichtet ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Filterbeutel nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1, wobei hier zur vorteilhaften Weiterbildung vorgeschlagen wird, dass der, der Halteplatte zugeordnete Randbereich des Filterbeutels mit einem nachträglich ausgehärteten Kunststoff oder Hartschaum zur Bildung eines Adapters umgossen ist. In diesen rahmenartigen Adapter, welcher aus Kunststoff oder auch Hartschaum gespritzt oder gegossen bzw. geschäumt sein kann, ist die Halteplatte, welche aus einem anderen Material wie Pappe/Papier oder auch Kunststoff besteht, montiert. So kann bspw. die Halteplatte in dem Adapter verklebt oder verschweißt sein. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass die Halteplatte aus Kunststoff besteht und an den Adapter angespritzt ist. Die Ausgestaltung eines Rahmens zur Aufnahme einer Halteplatte erweist sich insbesondere bei Filterbeutelmaterialien von Vorteil, bei welchen ein direkter Spritzvorgang zu einer Beschädigung des fragilen Filtermaterials führen würde. Auch hierbei kann vorgesehen sein, dass der Filterbeutel mittels der inneren und/oder äußeren Flachseite mit dem Adapter verbunden ist, wobei weiter vorgeschlagen wird, dass die Stirnfläche umspritzt ist. Alternativ kann auch vorgesehen, dass die Stirnfläche sich ohne Umspritzung auf eine der Flachseiten in den Adapter fortsetzt. Schließlich kann vorgesehen sein, dass der Randbereich des Filterbeutels zu einem geschweißten Saum verdichtet ist.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: einen erfindungsgemäßen Filterbeutel in Perspektive, eine erste Ausführungsform betreffend;
Fig. 2: den vergrößerten Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig.1;
Fig. 3: einen Filterbeutel in perspektivischer Darstellung, jedoch ohne Halteplatte;
Fig. 4: den vergrößerten Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5: eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 4, jedoch eine alternative Ausführungsform mit einem verdichteten Saum betreffend;
Fig. 6: einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Anspritzen einer Halteplatte an den Randbereich des Filterbeutels;
Fig. 7: eine Schnitt-Detaildarstellung eines Randbereiches des Filterbeutels mit im Kunststoff-Spritzverfahren mit diesem Randbereich verbundener Halteplatte;
Fig. 8: eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, jedoch eine alternative Ausgestaltung betreffend;
Fig. 9: eine weitere der Fig. 7 entsprechende Schnittdarstellung, ebenfalls eine weitere Ausführungsform betreffend;
Fig. 10: eine weitere Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Fig. 7;
Fig. 11: eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 7 bei Anordnung eines angegossenen Adapters an den Randbereich des Filterbeutels und an den Adapter angespritzter Kunststoff-Halteplatte;
Fig. 12: eine Schnittdarstellung einer Anordnung gemäß Fig. 11, jedoch mit einem angeschäumten Adapter;
Fig. 13: eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 12, jedoch eine alternative Ausgestaltung betreffend;
Fig. 14: eine perspektivische Darstellung eines Filterbeutels mit einem angeordneten Rahmen;
Fig. 15: eine der Fig. 14 entsprechende perspektivische Darstellung, jedoch mit in den Rahmen eingesetzter und befestigter Halteplatte;
Fig.16: den schematisch dargestellten Schnitt gemäß der Linie XVI-XVI in Fig. 15;
Fig. 17: eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 7, jedoch die Ausführungsform gemäß der Darstellung in Fig. 15 betreffend mit einem an dem Randbereich des Filterbeutels angeschäumten Adapter und einer aus einem Pappe-/Papier-Werkstoff bestehenden Halteplatte;
Fig. 18: eine der Fig. 17 entsprechende Darstellung, jedoch mit einem angegossenen Adapter und einer an diesen angespritzten Halteplatte.

Der in Fig. 1 dargestellte Filterbeutel 1 setzt sich im Wesentlichen zusammen aus einem Staubbeutel 2 und einer an diesem angeordneten Halteplatte 3.
Der in der Fig. 3 in einer Einzeldarstellung dargestellte Staubbeutel 2 besteht aus einem mehrlagigen, bspw. vierlagigen Vlieswerkstoff, der sich zumindest zu einem Teil aus Kunststofffasern zusammensetzt. Diese Kunststoffvliese können bspw. aus Melt-Blown-, Splitfibre- oder Bicomponent-Fasern aufgebaut sein, die thermisch, chemisch oder mechanisch miteinander vernetzt sein können. Die unterschiedlichen Lagen können des Weiteren lose übereinander liegen oder miteinander laminiert sein.
Der Staubbeutel 2 ist in einer üblichen Schlauchbeutelanlage aus einer Bahn, die sich aus mehreren Lagen zusammensetzt, gezogen und weist eine geschweißte oder geklebte Längsnaht 4 auf.
Wie weiter aus Fig. 1 zu erkennen, ist die untere Randkante zu einer, den Staubbeutelboden definierenden Quernaht 5 verschweißt oder verklebt.
In Fig. 4 ist in einer Schnittdarstellung der, der Halteplatte 3 zuordbare Randbereich 6 des Staubbeutels 2 dargestellt, wobei die Vierlagigkeit zu erkennen ist. Um bei einem Anspritzen oder Angießen der Halteplatte 3 diesen Randbereich 6 nicht zu beschädigen und/oder die Haftung zwischen Halteplatte 3 und Staubbeutel 2 zu verbessern, kann, wie in Fig. 5 dargestellt, der Randbereich 6 über Druck und/ oder Temperatur zu einem geschweißten Saum 7 verdichtet sein.
In Fig. 6 ist schematisch eine Vorrichtung 8 dargestellt zum Anspritzen einer Kunststoff-Halteplatte 3 an den Randbereich 6 des Staubbeutels 2. Hierzu ist zunächst ein nicht dargestellter Handling-Automat vorgesehen, welcher mit einem Werkzeug 9 in den Randbereich 6 des Staubbeutels 2 eingreift, den Staubbeutel 2 aufzieht und in das Spritzgusswerkzeug einlegt. Außenseitig des innenwandig durch das Werkzeug 9 abgestützten Randbereiches 6 wird ein Oberwerkzeug 10 an den Randbereich 6 herangeführt, wonach der Beutelrandbereich 6 zwischen Werkzeug 9 und Oberwerkzeug 10 gefesselt ist. Hierbei kann auf den Randbereich 6 ein Druck ausgeübt werden, so dass die einzelnen Lagen des Staubbeutels 2 teilweise komprimiert werden. Denkbar ist hierbei auch, in diesem Zuge zugleich den zuvor angesprochenen Saum 7 durch Temperatureinwirkung zu schweißen.
Die Vorrichtung 8 ist so ausgelegt, dass der aufgenommene Randbereich 6 über das Werkzeug 9 und das Oberwerkzeug 10 hinaus in den Spritzraum 11 eines Unterwerkzeuges 12 hinein ragt, so dass nach Durchführung des Spritzvorganges der Filterbeutel 1 bzw. der Staubbeutel 2 mittels der inneren Flachseite 13 und der äußeren Flachseite 14 mit der Halteplatte 3 verbunden ist.
Wie aus den Darstellungen in den Fig. 6 und 7 zu erkennen, ist die Stirnfläche 15 des Randbereiches 6 zu einer, dem Staubbeutel 2 gegenüberliegenden Oberfläche 16 der Halteplatte 3 beabstandet, so dass auch die Stirnfläche 15 umspritzt ist.
Im Zuge des Spritzvorganges kann durch den, von dem Randbereich 6 des Staubbeutels 2 geschlossenen Spalt zwischen Werkzeug 9 und Oberwerkzeug 10 Luft entweichen, so dass eine Herstellung der Halteplatte 3 ohne Lufteinschlüsse gewährleistet ist.
Alternativ hierzu kann die Befestigung des Staubbeutels 2 an der Halteplatte 3 auch derart ausgeführt sein, dass der Randbereich 6 des Staubbeutels 2 die Halteplatte 3 - über die gesamte Randkantenlänge, zumindest partiell- durchsetzt, so dass der Staubbeutel 2 lediglich mit der inneren Flachseite 13 und der äußeren Flachseite 14 mit der Halteplatte 3 verbunden ist und die Stirnfläche 15 in der Ebene der Halteplatten-Oberfläche 16 freiliegt (vergl. Fig. 8).
Auch besteht die Möglichkeit, wie Fig. 9 zeigt, dass die Stirnfläche 15 des Randbereiches 6 sich ohne Umspritzung auf eine der Flachseiten - der Unterseite der Halteplatte 3 - fortsetzt. So kann im Zuge des Spritzgießens in einer entsprechenden Form an der Unterseite der Halteplatte 3 ein entsprechend dem Öffnungsmaß des Staubbeutels 2 im Bereich dessen Randbereiches 6 angeordneter Kragen 17 ausgeformt sein, an dessen Stirnfläche 18 die Stirnfläche 15 des Beutel-Randbereiches 6, insbesondere eines verdichteten Saumes 7 im Zuge des Spritzverfahrens befestigt ist.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Halteplatte 3 als Anguss an dem Staubbeutel 2 zu befestigen, wobei hier Hartschaum, wie bspw. Polyurethanschaum als Halteplattenmaterial Verwendung finden kann (vergl. Fig. 10).
Weitere Ausführungsformen zeigen die Fig. 11 und 12, bei welchen der der Halteplatte 3 zugeordnete Randbereich 6 des Staubbeutels 2 mit einem Adapter 19 umgossen ist. So zeigt Fig. 11 einen Adapter 19 aus einem ausgehärteten Kunststoffmaterial, wie bspw. Kunstharz, welcher zur Schonung des ansonsten fragilen Filtermaterials entlang der Stirnfläche 15 unter Einbeziehung der inneren und äußeren Flachseiten 13 und 14 angegossen ist. In Fig. 12 ist ein Adapter 19 dargestellt, welcher aus einem Schaummaterial, bspw. Polyurethanschaum, besteht. Dieser ist entlang der Stirnfläche 15 angeschäumt und ausgehärtet.
Unabhängig von der Ausgestaltung des Adapters 19 sind bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 11 und 12 die jeweilige Halteplatte 3 im Kunststoff-Spritzverfahren an den Adapter 19 angespritzt.
Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit gemäß Fig. 13, die Verbindung zwischen Halteplatte 3 und Randbereich 6 direkt durch Anschäumen eines Adapters 19 herzustellen, wozu die Halteplatte 3 entsprechende Durchbrechungen 20 aufweist, durch welche ein aufgetragener Polyurethanschaum oder dergleichen unter Umfassen des Randbereiches 6 des Staubbeutels 2 treten kann. Hierbei ist der Durchbrechungsrand sowohl ober- als auch unterseitig der Halteplatte 3 überfangen vom Adaptermaterial, so dass eine Verankerung des Staubbeutels 2 an der Halteplatte 3 gegeben ist.
Die Fig. 14 bis 16 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterbeutels 1, bei welchem zunächst entlang des Randbereiches 6 des Staubbeutels 2 ein rahmenartiger Adapter 19 aus einem Kunststoffmaterial angespritzt (vergl. Fig.17) oder ein Schaumstoffadapter 19 angeschäumt ist (vergl. Fig. 18). Wesentlich hierbei ist, dass der Adapter zur Beutelmitte gewandt, eine Stufe 21 besitzt, in welcher Stufe 21 die Halteplatte 3 eingelegt und befestigt ist. So kann gemäß der Darstellung in Fig. 17 eine aus einem Pappe-/ Papier-Werkstoff bestehende Halteplatte 3 eingelegt und im Bereich der Stufe 21 verklebt sein. Alternativ kann die Halteplatte 3 auch aus Kunststoff bestehen, wobei hier ein Anspritzen der Kunststoff-Halteplatte 3 an den Adapter 19 bevorzugt wird.

Claims

Filterbeutel (1) für einen Staubsauger, bestehend aus einem vorzugsweise mehrlagigen Vlieswerkstoff, der sich zumindest zu einem Teil aus Kunststofffasem zusammensetzt, und einer Halteplatte (3), dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem Massivkunststoff bestehende Halteplatte (3) im Kunststoff-Spritzverfahren unmittelbar mit einem zugeordneten Randbereich (6) des Filterbeutels (1) verbunden ist und dass der Randbereich (6) des Filterbeutels (1) zu einem geschweißten Saum (7) verdichtet ist.
Filterbeutel nach Anspruch 1, wobei der Randbereich (6) eine Stirnfläche (15) und eine innen- (13) und außenseitige Flachseite (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbeutel (1) mittels der inneren und / oder äußeren Flachseite (13, 14) mit der Halteplatte (3) verbunden ist.
Filterbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (15) umspritzt ist.
Filterbeutel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (15) sich ohne Umspritzung auf eine der Flachseiten in die Halteplatte (3) fortsetzt.
Filterbeutel für einen Staubsauger, bestehend aus einem vorzugsweise mehrlagigen Vlieswerkstoff, der sich zumindest zu einem Teil aus Kunststofffasem zusammensetzt, und einer Halteplatte (3), dadurch gekennzeichnet, dass der der Halteplatte (3) zugeordnete Randbereich (6) des Filterbeutels (1) mit einem nachträglich ausgehärteten Kunststoff oder Hartschaum zur Bildung eines Adapters (19) umgossen ist.
Filterbeutel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (3) aus Kunststoff besteht und an den Adapter (19) angespritzt ist.
Filterbeutel nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der Randbereich (6) eine Stirnfläche (15) und eine innen- (13) und außenseitige Flachseite (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbeutel (1) mittels der inneren und / oder äußeren Flachseite (13, 14) mit dem Adapter (19) verbunden ist.
Filterbeutel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (15) umspritzt ist.
Filterbeutel nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (15) sich ohne Umspritzung in den Adapter (19) fortsetzt.
Filterbeutel nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (6) des Filterbeutels (1) zu einem geschweißten Saum (7) verdichtet ist.