EP1804635B2 - Staubsaugerfilterbeutel und verwendung eines staubsaugefilterbeutels - Google Patents

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EP1804635B2
EP1804635B2 EP06818737A EP06818737A EP1804635B2 EP 1804635 B2 EP1804635 B2 EP 1804635B2 EP 06818737 A EP06818737 A EP 06818737A EP 06818737 A EP06818737 A EP 06818737A EP 1804635 B2 EP1804635 B2 EP 1804635B2
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EP
European Patent Office
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vacuum cleaner
filter bag
cleaner filter
material layer
bag according
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EP1804635B1 (de
EP1804635A1 (de
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Ralf Sauer
Jan Schultink
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Eurofilters Holding NV
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Eurofilters Holding NV
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Publication date
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    • A47L9/1436—Connecting plates, e.g. collars, end closures
    • A47L9/1445—Connecting plates, e.g. collars, end closures with closure means
    • A47L9/1454—Self-sealing closures, e.g. valves

Definitions

  • the invention relates to a vacuum cleaner filter bag.
  • the EP 0 960 645 shows the EP 0 960 645 a multi-layer vacuum cleaner filter bag assembly, wherein in the air flow direction, a coarse filter layer is disposed in front of a fine filter layer.
  • the coarse filter layer should have a relatively high thickness and a high pore volume. This can delay a clogging of the bag over a longer period of time.
  • the EP 1 123 724 shows a multi-layer vacuum cleaner bag, which comprises a support layer of paper, the raw gas side is covered by a pre-filter made of microfibers, which performs the function of a release layer and is temporarily lifted from the support layer. This separating layer completely covers the base layer to ensure that the filter bag is sufficiently stable and filter-effective even when the paper layer is completely destroyed.
  • a protective layer in the form of a strip is provided inside the vacuum cleaner filter bag, which is also intended to prevent damage to the vacuum cleaner filter bag.
  • This protective layer is arranged such that particles entering the filter bag through an inlet opening impinge directly on the strip, so that the subsequent layer remains protected.
  • a filter bag is known in which a layer of abrasion resistant material is arranged on the inside.
  • the dust cleaner also has a deflection screen.
  • a deflector and a sheet of material having an unconnected portion enclosing a portion of the edge of the sheet of material provides a substantial improvement in the life of the vacuum cleaner filter bag.
  • the deflection device ensures that an airflow entering through an inlet opening of the vacuum cleaner filter bag does not strike directly against the inside of the bag opposite the inlet opening. An incoming air stream may thus flow under the at least partially unconnected with the vacuum cleaner filter bag material layer, so that it is at least partially spaced from the inside of the vacuum cleaner filter bag.
  • This air flow can continue to pass through the material layer away from the bag wall in the direction of the bag interior, resulting in a highly advantageous distribution of the filter cake inside the bag, whereby the service life of the vacuum cleaner filter bag is significantly increased.
  • the special feature is therefore that the material layer at least partially flows under an air flow can then pass through the material layer into the interior of the bag again.
  • connection of the material layer to the at least one point can be provided on the side facing the inlet opening and / or the side of the material layer facing away from the inlet opening, in FIG.
  • the unconnected part is not connected to the vacuum cleaner filter bag either on the side facing the inlet opening or on the side remote from the inlet opening.
  • the at least one part forms a coherent piece of the material layer.
  • the edge of the material layer comprises the side edges of the material layer; For example, if the material layer continues to have a slot, the edge also includes the edges of the material layer at the slot.
  • the material layer may have a smaller area than the area of the inside of the material layer. This advantageously enables an underflow of the material layer.
  • the area of the at least one part can make up at least 20% of the area of the material layer.
  • a convex amount can be formed on a surface of the material layer.
  • convex has the following meaning.
  • a lot M ⁇ R 2 is called convex if with every two points P and Q from this set also all points of the connection path between P and Q belong to M.
  • the term convex is thus used in the conventional sense, as it is for example in IN Bronstein, KA Semendjajew, Taschenbuch der Mathematik, 25th edition 1991, BG Teubner Verlagsgesellschaft and Verlag Nauka, chapter 3.1.2 , is mentioned.
  • the convex sets in the plane include triangles, rectangles, or slices. This meaning is decisive for a flat material layer.
  • a set M on a two-dimensional, possibly curved surface in three-dimensional space is called convex, if with two points P and Q from this set also all points of the connection path on the surface between P and Q belong to M. This meaning is decisive for a curved material layer.
  • the vacuum cleaner filter bag may be formed as a flat bag. In this case, it is preferable to judge the convexity in the flat state of the vacuum cleaner filter bag.
  • the at least one part may include the projection point resulting from a perpendicular projection of the geometrical center of gravity of the material layer onto the surface on one side of the material layer.
  • the unconnected part extends from one edge of the material layer to its middle.
  • a relatively large part of the material layer is unconnected, which increases the effect of the material layer in combination with the deflection device and results in an additional increase in service life.
  • the at least one part may include a path leading through the projection point on the surface whose end points each form the edge of the material layer.
  • the part extends from one part of the edge to another part of the edge. This makes it possible for an air stream to flow through under the material layer.
  • the at least one part may include at least 10% of the edge of the sheet of material.
  • the at least one part may include at least 30%, in particular at least 50%, in particular at least 70%, in particular at least 90% and / or in particular at most 95%, in particular at most 70%, of the edge of the material layer.
  • the at least one part, in particular the convex amount formed thereby, can make up an area of at least 40%, in particular at least 60%, in particular at least 80%, of the surface of the material layer.
  • the material layer may have a polygonal, in particular quadrilateral, shape, and the at least one part may include a part of at least two, in particular opposite, side edges of the material layer.
  • the material layer may be connected to the vacuum cleaner filter bag at a predetermined amount of points, preferably at exactly two points, and / or at two seams of the vacuum cleaner filter bag.
  • the material layer may have a rectangular shape and be connected to the vacuum cleaner filter bag only along two, in particular opposite, side edges, in particular the short sides.
  • the material layer may be connected to the vacuum cleaner filter bag, in particular the inside of the bag, for example glued or welded.
  • the material layer may comprise a nonwoven, for example comprising a fine-fiber fleece (meltblown), a spunbond, a wet-laid fleece and / or a dried fleece, a paper or an air-permeable film, for example a perforated or slotted foil.
  • a nonwoven for example comprising a fine-fiber fleece (meltblown), a spunbond, a wet-laid fleece and / or a dried fleece, a paper or an air-permeable film, for example a perforated or slotted foil.
  • the strip of material may have an air permeability of 100-10000 l / (m 2 s), more preferably of 1000-8000 l / (m 2 s), most preferably 1500-5000 l / (m 2 s).
  • the material layer may have an area of 10 - 80%, preferably 15 - 30% of the area of the inside of the bag.
  • the material layer may be connected to the inlet opening of the vacuum cleaner filter bag opposite to the vacuum cleaner filter bag of the vacuum cleaner filter bag.
  • the material layer may be arranged on a side wall which does not face the inlet opening.
  • the at least one part may have at least one slot. Through such a slot, an underflow of the material layer is further promoted. If the material layer has at least one slot, in particular with a large length, the material layer can, for example, cover the entire surface of the inside of the vacuum cleaner filter bag. Nevertheless, an underflow is ensured by the at least one slot.
  • the material layer may have a plurality of slots. In a flat bag, the material layer, if it has at least one slot, cover a bag wall, in particular the bag wall opposite the inlet opening over the entire surface.
  • the vacuum cleaner filter bag can be designed as a flat bag with two rectangular filter material layers connected to one another along the edge.
  • the air-permeable material layer may be connected to the filter material layer opposite the inlet opening of the vacuum cleaner filter bag, in particular in the center.
  • the material layer may have a rectangular shape with a width of 10-80%, preferably 25-45%, the width of the associated filter material layer and / or a length of 60-100%, preferably 100%, of the length of the associated filter material layer.
  • the material layer may comprise at least one laminate, in particular an SMS.
  • a laminate several layers of material are bonded together. For example, a spunbond, a meltblown and a spunbond are linked together in an SMS.
  • the material layer may comprise a film fiber net.
  • film fiber nets are produced, for example, in the fibrillation of extruded films and are a precursor of nonwoven nonwoven fabrics (see, for example, " Nonwovens ", W. Albrecht, F. Fuchs and W. Kittelmann, Wiley VCH, Weinheim, 2000 ).
  • the material layer may include netting.
  • Such a fiber network can be obtained by extrusion and deposition of the fibers.
  • the material layer may comprise, in the vacuum cleaner filter bags described above, individual interconnected fibers or may consist of individual interconnected fibers.
  • the directions of the longitudinal axes of the individual non-bonded fibers may include an angle of less than 45 ° to each other.
  • the fibers can therefore be arranged parallel to one another.
  • unconnected and unconnected single fiber is meant here that the fibers are not interconnected substantially along their longitudinal direction. However, this should not be ruled out that they can have a local connection to one another via the at least one connection point with the vacuum cleaner filter bag.
  • the fibers cited in this application have relatively large fiber lengths of a few centimeters up to the length or width of the vacuum cleaner filter bag.
  • the non-interconnected fibers may be staple fibers, in particular polypropylene.
  • the fibers may be oriented substantially parallel to the direction of air flow at the inlet opening prior to deflection by the deflector or perpendicular to that direction, or may include an angle substantially between 0 ° and 90 ° to this direction substantially parallel to one another.
  • the fibers may thus be arranged in particular parallel to one of the edges.
  • Each of the fibers has first and second ends in the fiber longitudinal direction and may be connected to the vacuum cleaner filter bag at both the first end and the second end.
  • the connection may be formed by a transverse connection over the ends, such as a transverse welding or adhesive seam.
  • all or some of the fibers perpendicular to the fiber longitudinal direction may be connected to the vacuum cleaner filter bag by one or more line or sheet connections.
  • the line or area connections may be at an angle of less than 90 ° to the fiber's longitudinal direction.
  • Individual fibers are an advantageous embodiment of the air-permeable material layer in that they are easy and inexpensive to manufacture, have high air permeability and easily allow the airflow entering through the inlet opening and deflected by the deflector to flow under them and thus to a spacing of the airflow from the fibers existing or this comprehensive material situation. By aligning the fibers and spacing between them, the air flow can be finely regulated.
  • the above-described vacuum cleaner filter bags may include an additional air-permeable sheet of material disposed inside the vacuum cleaner filter bag connected at least at one location to the vacuum cleaner filter bag and / or the other air-permeable sheet of material and having at least a portion connected to the vacuum cleaner filter bag and / or the other air-permeable material layer is unconnected and includes part of the edge of the material layer.
  • the above-described effect of the other or first material layer can be further enhanced.
  • a part of an air flow can also flow between the two material layers.
  • the two layers of material can be connected, for example, to two hems of the vacuum cleaner filter bag.
  • one of the material layers or the two material layers may have at least one slot.
  • both layers of material may have at least one slot at a different position.
  • the material layers can be arranged at different positions or one above the other in the vacuum cleaner filter bag.
  • the deflector may at least partially surround the inlet opening of the vacuum cleaner filter bag and be secured to the bag inner side.
  • a stable arrangement of the deflection device is obtained which can reliably fulfill its task even at high flow velocities.
  • the deflection device is designed to split the air flow into at least two partial flows.
  • the deflecting device can be designed to divide the air stream into at least two partial streams with opposite directions of flow.
  • air enters the flow direction (inlet flow direction) through an inlet opening of the deflection device and is deflected therein, so that a change in the flow direction in the deflection device with respect to the flow direction at the inlet opening occurs.
  • flow direction of the air flow or air flow direction is meant the main flow direction of the air, which runs generally parallel to a wall, for example a vacuum cleaner pipe or nozzle. During operation of the vacuum cleaner, such a main flow direction results at every point through the vacuum cleaner tube into the bag, even if turbulence may possibly occur at individual points.
  • Opposite directions of flow means that both directions of flow have a component in the plane perpendicular to the flow direction with which an air flow enters the deflector, i. that is, a component perpendicular to the inlet flow direction, wherein the two components enclose an angle of about 180 ° and wherein the components in this plane are each larger than the corresponding component parallel to the inlet flow direction.
  • the deflecting device may comprise at least one, preferably plane, deflecting surface opposite the inlet opening.
  • deflecting or baffle surface By means of such a deflecting or baffle surface, in particular the velocity of the particles can be reduced in a suitable manner.
  • a deflection surface opposite the inlet opening of the deflection device may in particular have a distance therefrom or a mean distance of between 1 cm and 15 cm, in particular 2 cm to 5 cm.
  • the at least one deflection surface may have a larger area than the area of the inlet opening. This largely avoids that an air flow is deflected only around the deflection surface around and then but with substantially unchanged flow velocity to the inlet opening opposite Bag wall hits. Instead, it is achieved by the same or larger area that the air flow is deflected so that it can flow in a suitable manner under the material layer.
  • Each deflection surface may have an area of 15 cm 2 to 100 cm 2 , in particular 40 cm 2 to 60 cm 2 .
  • the at least one deflection surface may be arranged at a predetermined angle relative to the plane of the inlet opening.
  • the deflection of the air flow under different parameters such as vacuum cleaner motor power, arrangement of the vacuum cleaner filter bag, or, whose geometry and dimensions, Einströmwinkel, arrangement and dimensioning of the material layer, etc. are adjusted and optimized.
  • deflecting a perpendicular to the plane of the inlet opening incoming air flow is deflected or deflected by up to about 90 °, which favors an underflow of the material layer in an advantageous manner.
  • the deflection surface can be arranged perpendicular to the inlet flow direction or parallel to the plane of the inlet opening of the deflection device.
  • the deflection device may be designed such that an air flow passing into the deflection device can be deflected in the deflection device by at least 45 °, preferably at least 60 °, more preferably at least 80 °.
  • the air flow direction when exiting the deflector with the flow direction when entering the deflector includes an angle of at least 45 °. This results in an advantageous direction of air flow into the vacuum cleaner filter bag.
  • the deflection device may comprise the shape of a cylinder, truncated cone, cuboid or truncated pyramid, which has an inlet opening in the top surface and at least one outlet opening in the side wall.
  • the deflection direction of the previously described vacuum-cleaner filter bags can be designed such that, in a first position, they have a reduced extent, compared to a second position, perpendicular to the plane of the inlet opening.
  • the deflection is collapsible. Due to the smaller extent in the second position, the vacuum cleaner filter bag can be brought into a very compact form, in particular before use. This is of particular advantage in the case of flat bags, which can be folded up in particular for packaging to specific formats. By means of such collapsible deflection devices, it is possible to avoid that the thickness of the folded-up bags is substantially increased.
  • the deflecting device may be formed substantially flat in the second position.
  • the deflection device described above can be designed such that it can be brought by a suction air flow from the first position to the second position.
  • the vacuum cleaner filter bag during transport may have a deflector in the second position with a smaller extension, which then passes into operation of the filter bag in the vacuum cleaner, for example, by the resulting due to the suction of air in the bag negative pressure in their operating position in which they then fulfills its deflection function.
  • the deflection device may comprise a spring element which exerts a restoring force on a part of the deflection device in such a way that the deflection device can be brought from the second position into the first position as a function of a suction air flow.
  • Such a spring element makes it possible for the deflecting device to change from the first position to the second position with reduced expansion perpendicular to the plane of the inlet opening when the suction air flow decreases, for example when the vacuum cleaner is switched off.
  • the deflection device may have fold lines, so that the deflection device can be brought from the first or second position into the second or first position. Such fold lines allow the desired folding or folding in a simple and reliable manner.
  • the baffles may be in the shape of a parallelepiped having an inflow opening in the cover surface surrounding the inlet opening and an outflow opening in a side surface, the outflow opening occupying the entire side surface and providing the fold lines at the side edges perpendicular to the side surface of the outflow opening the vacuum cleaner filter bag are formed as a flat bag, the material layer have a quadrangular shape, and the inlet opening opposite to the vacuum cleaner filter bag, and the deflector be arranged so that one of the fold lines in the flat state of the vacuum cleaner filter bag with a rim, which from the unconnected Part included, an angle of at least 15 °.
  • an angle of at least 30 °, in particular at least 45 °, in particular at least 60 °, in particular 90 °, are included.
  • the edge with which the angle is included includes a side edge the material situation.
  • the deflecting device can furthermore be designed to close the inlet opening and / or inlet opening.
  • the deflecting device can also be rigid, so that collapsing is not possible.
  • the deflector of the previously described vacuum cleaner filter bags may comprise a substantially air-impermeable material, in particular a plastic, a dry or wet-laid nonwoven, a paper, in particular a cardboard, or a film.
  • the deflecting device may in particular be glued or welded to the filter material of the vacuum cleaner filter bag.
  • FIG. 1 is a very schematic representation of a Staubsaugerftter milks 1 with a deflector 2 which is arranged in the interior of the vacuum cleaner filter bag 1 in the region of the inlet opening 3 of the filter bag 1.
  • the vacuum cleaner filter bag comprises an air-permeable material layer 4 in the form of a material strip, which is connected to the inlet opening 3 opposite to the vacuum cleaner filter bag on the inside 5 thereof.
  • the vacuum cleaner filter bag 1 is formed in the form of a flat bag.
  • a flat bag is obtained if, for example, two rectangular filter material layers 6 are joined together along their side edges, for example glued or welded, so that a seam 7 is formed along each side edge.
  • Non-woven fabrics and / or conventional filter papers can be used as filter materials, for example.
  • it may be a multilayer structure, as it is for example in the EP 0 960 645 is described.
  • the material layer 4 is centrally connected to the filter material layer 6 opposite the inlet opening.
  • the deflection device 2 has the shape of a cuboid, in which two side surfaces each have an outlet opening which occupies the entire side surface in each case.
  • the outlet openings are arranged parallel to the plane of the drawing, so that an air stream entering the deflection device 2 through the inlet opening is split into two partial streams with opposite flow directions, these partial streams emerging from the drawing plane or into the drawing plane from the deflection device escape.
  • the material strip 4 can be connected to the vacuum cleaner filter bag in various ways, as long as it is possible for an air flow to flow between the material layer and the inner side of the bag. Examples of different ways to connect the material layer with the vacuum cleaner filter bag, in particular the inside of the bag, are on hand of FIGS. 6A to 6F explained.
  • the material layer can be, for example, a spunbond or an SMS. However, other materials are also possible, such as with reference to FIGS FIGS. 8 to 10 is explained below.
  • FIG. 2 shows schematically in cross-sectional view an example of a deflector in cuboid shape.
  • FIG. 3 is a perspective view of such a deflector, with some details of the FIG. 2 omitted here.
  • the base 8 of the cuboid deflection device 2 is arranged parallel to the plane of the inlet opening 3 or parallel to the plane of the inlet opening 9 of the deflection device and fulfills the function of a deflection surface or baffle plate.
  • Two of the side surfaces perpendicular to the baffle plate each have an outflow opening, each occupy the entire side surface of the cuboid.
  • the two other side surfaces (left and right in the view shown) are closed.
  • the dimensions of the cuboid deflection device can be 8 cm ⁇ 8 cm ⁇ 3 cm (width ⁇ depth ⁇ height) in the example shown.
  • the material may be cardboard, for example.
  • the deflector 2 is designed such that it can be brought from a first to a second position.
  • the deflector 2 is designed such that it can be brought from a first to a second position.
  • at the edges between the base 8 and the two side surfaces or between the side surfaces and the top surface creasing lines 10 are provided which allow a folding of the deflector to reduce the expansion of the deflector perpendicular to the plane of the inlet opening.
  • appropriately equipped vacuum cleaner filter bag can be folded into this position in a compact manner and transport.
  • an (optional) spring element 11 is furthermore provided, which is designed here in the form of a bending spring. If a suction air flow is present, for example, by sucking air and thus a negative pressure is generated inside the bag, the deflector 2 is unfolded against the restoring force of the bending spring 11 and assumes its cuboid shape. With a weak or vanishing suction air flow, the bending spring 11 acts so that the side surfaces and the base 8 to the side (in the view shown to the left) are folded, so that the deflector is folded flat. In flat folded state lies then the right side surface substantially in a plane with the base 8.
  • the bending spring 11 may be glued, for example, with the base and the right side surface. Alternatively, the bending spring between two layers of material (for example, cardboard), through which the base 8 and the side surface are formed, be clamped.
  • Such a collapsible deflection device can in particular also serve to securely close the inlet opening and the inlet opening. This eliminates the need for another closure element.
  • a holding plate 12 is connected, with which the filter bag can be fixed in a vacuum cleaner housing.
  • This holding plate can be glued or welded, for example, with the filter material 6.
  • a permanent magnet in or on the holding plate 4 and a ferromagnetic element in or on one of the side surfaces or the base 8 of the deflector may be provided.
  • a return device is also formed, which allows a folding of the deflection device with decreasing suction air flow.
  • a seal member 13 may be provided, which is disposed here between the deflector and the bag inner side.
  • the sealing element can also be arranged within the deflecting device on the upper surface in which the inlet opening 9 is located.
  • the sealing member 13 is provided around the entire inlet opening 3 around.
  • a suitable seal is achieved after insertion of a connecting piece 14, which establishes a connection to a vacuum cleaner tube.
  • the sealing element may comprise, for example, an elastomer, a rubber or a closed-cell foam.
  • the deflection device can be connected in different ways to the inside of the bag.
  • the deflector is glued to the bag inner wall.
  • the top of a deflection device which is made of cardboard, for example, be coated with PP (polypropylene), so that at a welding of a PP-holding plate by means of ultrasound at the same time the deflector is welded to the bag wall.
  • the deflection device can also assume a different shape. Possible shapes are for example a truncated cone, truncated pyramid or cylindrical shape.
  • the deflector is provided on the bag side, ie, the vacuum cleaner filter bag itself comprises the deflector.
  • FIGS. 4 and 5 illustrated in which a nozzle for a vacuum cleaner is schematically illustrated, with which a vacuum cleaner filter bag can be used with a correspondingly arranged material layer.
  • FIG. 4 schematically shows a cylindrical nozzle 14 for a vacuum cleaner with a deflector 15 and a connecting device 16.
  • the nozzle shown can be provided for example as a retrofit element for conventional vacuum cleaners.
  • an air flow with a flow direction which is schematically indicated by the arrow 17, enters the connecting device 16.
  • the connecting device 16 serves to establish a connection of the nozzle 14 with a (not shown) connecting piece of a vacuum cleaner.
  • the deflection device 14 has an inlet opening 18, into which an air flow from the connection device 16 of the connection piece enters the deflection device 15.
  • two opposite outlet openings 21 are provided in the side wall 20 of the cylindrical deflector 15.
  • the nozzle 14 is integrally formed, for example as an injection molded part.
  • the connecting device 16 ends directly above the upper edge of the outlet openings 21.
  • the side wall 20 of the deflecting device 15 thus only comprises a narrow edge area above the outlet openings 21.
  • two outlet openings are provided in the cylindrical neck.
  • a different number of outlet openings for example only one outlet opening or more than two outlet openings, may be provided.
  • the neck can for example also be cuboid, truncated pyramidal or truncated cone-shaped.
  • FIG. 5 is the arrangement of a nozzle 14, as in FIG. 4 is shown schematically in a vacuum cleaner housing in cross-sectional view.
  • a vacuum cleaner housing In the wall 22 of a vacuum cleaner housing, an opening 23 for receiving a fitting 24 of a suction pipe or a vacuum cleaner hose is provided.
  • a connector 24 can be inserted into the opening 23 and fixed there, for example with a snap closure. This puts the connector 24 then also in the vacuum cleaner side provided connecting piece 25 of the vacuum cleaner.
  • the connecting piece 25 is connected to the wall 22 of the vacuum cleaner housing, for example glued.
  • the connecting piece 25 may also be formed integrally with the wall 22.
  • the connecting piece 25 can also be arranged non-destructively releasably on the wall 22, for example by is screwed with this.
  • the connecting piece 25 engages in the inlet opening 3 of a vacuum cleaner filter bag 1. This corresponds to the connecting piece 25 FIG. 5 the nozzle 14 in FIG. 2 ,
  • the nozzle 14 may be connected in various ways with the connecting piece 25.
  • the nozzle 14 may be plugged or screwed on the outside of the connecting piece 25.
  • the deflector can also be inserted into the connecting piece 25 (as shown in the figure) or screwed.
  • glue or weld the connecting piece and the nozzle with each other.
  • Another alternative is to integrally form the connecting piece and the neck, for example as an injection molded part.
  • the connecting piece 14 comprises a connecting device 16 and a deflecting device 15.
  • the connecting device 16 opens in the flow direction 17 into the inlet opening 18 of the deflecting device 15.
  • a stream of air is sucked through a vacuum cleaner tube or vacuum cleaner hose.
  • the flow direction of this air flow runs in particular within the vacuum cleaner hose or pipe parallel to the wall.
  • the flow direction is also when entering the vacuum cleaner housing and the connecting piece parallel to the wall of both the connector 24 and the connecting piece 25, as shown schematically by the arrow 17, even if locally at individual points of the air flow Verwirbe-, lungs can occur ,
  • deflecting or baffle 19 of the deflector 15 of the air flow is divided into two partial streams whose flow directions at the outlet openings 21, as indicated by corresponding arrows, is rotated by about 90 ° with respect to the flow direction when entering the connecting device 16. Furthermore, the flow directions at the outlet openings are opposite to each other.
  • FIGS. 6A to 6F are various ways to connect a material layer with a vacuum cleaner filter bag, illustrated schematically. Shown is in each case the plan view of an inner side of the bag 5. It is the inside of the bag facing a rectangular filter material layer for a flat bag, said filter material layer is opposite to the inlet opening of the bag in prefabricated vacuum cleaner filter bag. By way of example, this filter material layer is welded to the opposite filter material layer in which the inlet opening is located along the side edges, so that a seam 7 is formed on each edge.
  • a material layer 4 in the form of a rectangular strip is arranged centrally on the inside of the bag 5.
  • the material layer has an area of about one third of the area of the associated filter material layer (bag wall) and thus an area of about one sixth of the inside of the entire vacuum cleaner filter bag.
  • the material layer is connected to only two seams of the filter bag, in the view shown above and below, with the vacuum cleaner filter bag. This can be achieved, for example, by placing the material layer 4 in the manufacture of the vacuum cleaner filter bag between the two filter material layers and, during welding of the two filter material layers along the side edges, likewise being welded thereto. The material layer is thus connected in this way via two continuous welds with the vacuum cleaner filter bag.
  • the two other side edges are unconnected to the filter material layer, so that an air stream entering the vacuum cleaner filter bag can flow between the material layer 4 and the bag inner side 5 of the filter material layer opposite the inlet opening.
  • the material layer is raised during operation of the vacuum cleaner or removed from the filter material layer and set in motion.
  • the air flow can flow from below through the material layer in the direction of the interior of the vacuum cleaner filter bag. It has surprisingly been found that this leads to a significantly better service life and dust storage capacity of the bag over a longer period of time, as described below with reference to the FIGS. 8 to 13 is explained in more detail.
  • connection of the material layer with the vacuum cleaner filter bag By the in FIG. 6A shown connection of the material layer with the vacuum cleaner filter bag, the surface of the material layer on the associated filter material layer side facing an unconnected part, which is shown by dashed lines.
  • This part includes the left and right side edges of the material layer except for their corners and forms a convex amount in the form of a rectangle. This convex amount makes up almost the entire area (except for the weld at the top and bottom edges) of the surface of the material layer.
  • the material layer 4 connected only at two points 26 with the bag inner side 5. These points may, for example, be spot welds or glue dots.
  • the material strip is also arranged centrally, but does not extend in the longitudinal direction up to the hems 7 of the vacuum cleaner bag.
  • a convex amount which is formed by an unconnected part of the surface of the material layer and lies between the two connection points, is also drawn in a dashed line.
  • the unconnected part closes both the vertical projection of the center point (geometric center of gravity) of the material layer on its surface facing away from the inlet opening and a route leading through this projection point, which extends from the left to the right edge of the material layer. In this way, an air flow can flow under the material layer.
  • the material strip 4 in FIG. 6C has rounded corners and is connected at four points 26 to the bag inner side 5 of the vacuum cleaner filter bag.
  • the material layer 4 is given in the form of a rectangular strip. This strip of material is connected via a single weld 27 with the inside 5 of the vacuum cleaner filter bag. This weld 27 runs parallel to the left and right side edge and through the center of the material layer. Two convex sets, each formed by an unconnected part, are indicated by dashed lines.
  • FIG. 6E is the strip of material 4 as in FIG. 6A connected at two seams with the vacuum cleaner filter bag. Furthermore, an additional weld 27 is provided on the right side edge of the material layer 4. Thus, an air flow can flow only from the left side under the material layer.
  • FIG. 6F shows a circular layer of material, which is arranged centrally on the filter material layer of the Staubaugerfilter milks. This material layer is connected to the inner side of the bag at a single point 26, which is arranged in the middle of the material layer 4.
  • two unconnected parts each form a convex amount in the form of a circle segment.
  • the material layer 4 completely covers the filter material layer opposite the inlet opening and is connected to the seams 7 with the latter.
  • the material layer has three slots 28 through which an air flow can flow under the material layer.
  • a convex surface between two slits is indicated by dashed lines
  • the material layer again has a smaller area than the area of the bag wall connected therewith to the hems.
  • four slots 28 are provided perpendicular to the open side edges of the material layer, in order to further promote an underflow of the material layer.
  • the shape, the extent and the arrangement of the material layer can be modified.
  • the material layer can also be otherwise connected, for example via a plurality of welding points, with the filter material layer on the inside of the bag.
  • two or more layers of material may be provided, for example, two superimposed rectangular strips, as shown in FIG. 6A connected to the hem with the vacuum cleaner filter bag.
  • FIGS. 6A to 6H shown material layer of individual substantially (except via connections with the vacuum cleaner filter bag) with each other unconnected fibers. These can be z. B. parallel or perpendicular to the longitudinal direction of the in the FIGS. 6a to 6e be aligned strip and connected at each end of the fibers in the fiber longitudinal direction with the bag inner side 5.
  • the fibers may pass through a weld or adhesive seam along or oblique to the width of the in the FIGS. 6a to 6e strip shown with each other and be connected to the bag inside 5. That is, in an example where the strip shown is made up of fibers arranged parallel to the strip direction, the fibers may be attached to the bag inner side 5 after parallel alignment by welding or gluing perpendicular to the fiber longitudinal direction. All fibers can be attached to the in Fig. 6a shown upper seam 7 of the vacuum cleaner filter bag are attached simultaneously in one operation and fastened to the lower seam 7 at the same time in another operation. Except for these attachments to the hems, the fibers are not interconnected.
  • FIG. 7 shows the top view of the inside 5 of a vacuum cleaner filter bag with a material layer 4 arranged thereon.
  • the outlines of a collapsible deflector 2 are projected onto the surface of the material layer and the filter material layer.
  • the deflection device comprises two outlet openings, each occupying an entire side surface of the parallelepiped shape as soon as the vacuum cleaner filter bag is in operation.
  • the outflow directions are indicated by two arrows.
  • the deflecting device shown thus corresponds to the in FIG. 2 shown embodiment.
  • each fold line 10 with a (in the view shown perpendicular) edge or a side edge of the material layer, which is enclosed by the unconnected part and thus not connected to the bag inner side, an angle ⁇ .
  • This angle ⁇ is preferably at least 15 °. This makes it possible for a stream of air flowing out of the deflection device during operation of the vacuum cleaner filter bag to flow into the vacuum cleaner filter bag in such a way that it can advantageously flow below the material layer 4.
  • An angle ⁇ 90 ° is particularly preferred in which the outflow directions are in the case of the deflection device shown stand perpendicular to the side edges of the material layer.
  • FIGS. 8 to 10 illustrate the surprising improvement of conventional vacuum cleaner filter bags through the use of a deflector and a sheet of material as previously described.
  • dust dusting tests were carried out with various vacuum cleaner filter bags, in which defined amounts of dust were sucked into the dust filter bag and the remaining volume flow was measured.
  • the vacuum cleaner used was a Miele S 5220, whose performance was set to maximum.
  • the size of the flat bag was 317 x 330 mm.
  • the material layer in the form of a rectangular strip connected to the inside of the bag of the filter material layer of a filter bag had a width of 130 mm.
  • the deflector had the shape of a cuboid as in FIG. 3 shown and was analogous to FIG. 2 connected to the filter material of the vacuum cleaner filter bag.
  • the material of the deflector was cardboard; the dimensions were 80 mm x 80 mm x 30 mm (length x width x height).
  • the vacuum cleaner filter bag to be tested was installed in the apparatus after the vacuum cleaner had warmed up for 10 minutes.
  • the volume flow without dust load was read after 1 minute of running time of the device. Subsequently, the first 50 g portion of dust was sucked in within 30 seconds. After 1 minute, the self-adjusting volume flow (in m 3 / h) was read. This step was repeated for the following dust additions until 400 grams of dust had been added.
  • vacuum cleaner filter bags were compared to neither a deflection device nor a material layer which has a deflection device or a material layer, as well as a deflection device and a material layer.
  • volumetric flow readings (in l / s) are plotted against the amount of dust sucked in. Furthermore, below each graph is a table with the exact values of the respective measurement results at 0g, 50g, 100g, ..., 400g amount of dust.
  • the filter media used were obtained from Airflo Europe N.V., Overpelt, Belgium.
  • the terms in the graphics have the following meaning.
  • the first abbreviation designates the filter material of the vacuum cleaner filter bag, ie the filter material layers from which the flat bag was made.
  • SMS refers to a composite nonwoven fabric (composite) in the air flow direction, ie from the inside of the bag to the outside - a spunbond (17 g / m 2 basis weight), a fine fiber fleece (meltblown) (24 g / m 2 ) and a spunbonded nonwoven ( 25 g / m 2 ).
  • 75CS is a composite nonwoven fabric consisting of - in the air flow direction - a spunbonded nonwoven (17 g / m 2 ), a drained nonwoven of electrostatically charged split fibers (75 g / m 2 ), a fine fiber nonwoven (24 g / m 2 ) and a spunbonded nonwoven (25 g / m 2 ).
  • the abbreviation "30K” indicates the presence of a deflector; if additionally an angle is indicated, then this is the angle ⁇ in FIG. 7 between the side edge of the deflector (perpendicular to the plane of the exit opening) and the unconnected side edge of the sheet of material.
  • “St” indicates that a material layer was connected to the inside of the filter material layer.
  • the following abbreviation (“130CS” or 60SB ”) explains what the material layer consisted of.”
  • 130CS refers to a composite nonwoven fabric of a spunbonded fabric (17 g / m 2 ), a drained nonwoven fabric of electrostatically charged split fibers (130 g / m 2 ), a fine fiber fleece (24 g / m 2 ) and a spunbonded nonwoven (25 g / m 2 ).
  • “60SB” is a spunbond with a basis weight of 60 g / m 2.
  • SMS + 30K 90 ° + St 130CS a filter bag made of SMS material (as described above) comprising a deflector, whose fold lines are oriented perpendicular to the unconnected side edge of the material layer, and a material layer of 130CS material examined.
  • FIG. 8 one recognizes first that a filter bag only with a material layer but without deflection device ("SMS + 130CS ''and” SMS + 60SB ”) has a deterioration in performance compared to a bag without material layer and without deflector (“ SMS ”) has the consequence
  • SMS deflector
  • the combination of a deflector with a layer of material leads to a significant improvement with both a 60SB strip and a 130CS strip FIG. 6B with two points again an increase in performance.
  • FIG. 9 It can be seen that even with a filter material of the bag with a high dust holding capacity ("75CS", especially due to the drained nonwoven fabric), the combination of a deflector and a loose strip of material according to FIG. 6A a significant improvement in performance.
  • 75CS high dust holding capacity
  • FIG. 10 the influence of the arrangement of the deflector with respect to the loose strip of material is shown.
  • the specified angle corresponds to the angle ⁇ in FIG. 7 ,

Landscapes

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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Staubsaugerfilterbeutel.
  • Ein wichtiges Ziel bei der Entwicklung von Staubsaugerfilterbeuteln besteht darin, die Standzeit der Filterbeutel zu erhöhen. Die Betriebsdauer, über die ein Staubsaugerfilterbeutel verwendet werden kann bis er mit Staub gefüllt und/oder die Poren, des Filtermaterials verstopft sind, soll möglichst lange sein, wobei gleichzeitig eine möglichst hohe Saugleistung des Staubsaugers über diese Zeit angestrebt wird. Um die damit verbundenen Probleme zu lösen, sind aus dem Stand der Technik verschiedenste Ansätze bekannt.
  • So zeigt beispielsweise die EP 0 960 645 einen mehrlagigen Staubsaugerfilterbeutelaufbau, bei dem in Luftströmungsrichtung eine Grobfilterlage vor einer Feinfilterlage angeordnet ist. In den Staubsaugerfilterbeutel gesaugte Partikel treffen somit zuerst auf die Grobfilterlage, in der insbesondere größere Partikel eingelagert werden sollen. Zu diesem Zweck soll die Grobfilterlage eine verhältnismäßig hohe Dicke und ein hohes Porenvolumen aufweisen. Damit lässt sich ein Verstopfen des Beutels über einen längeren Zeitraum hinauszögern.
  • Die EP 1 123 724 zeigt einen mehrlagigen Staubsaugerbeutel, welcher eine Tragschicht aus Papier umfasst, die rohgasseitig von einem Vorfilter aus Mikrofasern überdeckt ist, die die Funktion einer Trennschicht erfüllt und zeitweilig von der Tragschicht abhebbar ist. Diese Trennschicht überdeckt die Tragschicht vollständig, um sicherzustellen, dass der Filterbeutel auch bei völliger Zerstörung der Papierschicht ausreichend stabil und filterwirksam ist.
  • Aus der US 5,647,881 ist ein Staubsaugerfilterbeutel bekannt, der an seiner Innenseite eine lose, die gesamte Innenseite des Beutels überdeckende Diffusionsschicht aufweist. Diese Diffusionsschicht dient dazu, die in Strömungsrichtung nachfolgende Filterschicht vor Zerstörung durch mit hoher Geschwindigkeit auftreffende Partikel zu schützen.
  • Ein ähnlicher Zweck wird in der WO 93/21812 verfolgt. Hier ist im Innern des Staubsaugerfilterbeutels eine Schutzschicht in Form eines Streifens vorgesehen, die ebenfalls eine Beschädigung des Staubsaugerfilterbeutels vermeiden soll. Diese Schutzschicht ist derart angeordnet, dass durch eine Einlassöffnung in den Filterbeutel eintretende Partikel direkt auf den Streifen prallen, so dass die nachfolgende Schicht geschützt bleibt.
  • Aus der US 2,848,062 ist ein Filterbeutel bekannt, bei dem an der Innenseite eine Lage aus einem abrasionsbeständigem Material angeordnet ist. Der Staubsauber weist weiterhin einen Ablenkschirm auf.
  • Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Staubsaugerfilterbeutel bereitzustellen, die eine weiter verbesserte Standzeit aufweisen, so dass ein Staubsauger über einen längeren Zeitraum mit hoher Saugleistung betrieben werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Staubsaugerfilterbeutel gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass eine derartige Kombination einer Ablenkeinrichtung und einer Materiallage, die einen unverbundenen bzw. losen Teil aufweist, der einen Teil des Randes der Materiallage einschließt, eine wesentliche Verbesserung der Standzeit des Staubsaugerfilterbeutels ergibt. Durch die Ablenkeinrichtung wird erreicht, dass ein durch eine Einlassöffnung des Staubsaugerfilterbeutels eintretender Luftstrom nicht direkt auf die der Einlassöffnung gegenüberliegende Innenseite des Beutels trifft. Ein eintretender Luftstrom kann somit unter die wenigstens teilweise mit dem Staubsaugerfilterbeutel unverbundene Materiallage strömen, so dass diese von der Innenseite des Staubsaugerfilterbeutels wenigstens teilweise beabstandet ist. Dieser Luftstrom kann weiterhin durch die Materiallage weg von der Beutelwand in Richtung Beutelinneres treten, was eine höchst vorteilhafte Verteilung des Filterkuchens im Innern des Beutels zur Folge hat, wodurch die Standzeit des Staubsaugerfilterbeutels signifikant erhöht wird. Das Besondere besteht somit darin, dass die Materiallage wenigstens zum Teil von einem Luftstrom unterströmt werden kann, der dann wieder durch die Materiallage in das Innere des Beutels gelangen kann.
  • Die Verbindung der Materiallage an der wenigstens einen Stelle kann auf der der Einlassöffnung zugewandten Seite und/oder der der Einlassöffnung abgewandten Seite der Materiallage vorgesehen se,in. Der unverbundene Teil dagegen ist weder auf der der Einlassöffnung zugewandten noch auf der der Einlassöffnung abgewandten Seite mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden. Der wenigstens eine Teil bildet dabei ein zusammenhängendes Stück der Materiallage. Der Rand der Materiallage umfasst die Seitenkanten der Materiallage; weist die Materiallage beispielsweise weiterhin einen Schlitz auf, so umfasst der Rand auch die Kanten der Materiallage an dem Schlitz.
  • Die Materiallage kann eine geringere Fläche als die Fläche der Innenseite der Materiallage aufweisen. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise ein Unterströmen der Materiallage.
  • Die Fläche des wenigstens einen Teils kann wenigstens 20% der Fläche der Materiallage ausmachen. Durch einen ausreichend großen unverbundenen Teil wird der zuvor beschriebene Effekt noch verstärkt.
  • Durch den wenigstens einen Teil kann auf einer Oberfläche der Materiallage eine konvexe Menge gebildet werden.
  • Der Begriff konvex hat die folgende Bedeutung. Eine Menge M ⊆ ℜ 2
    Figure imgb0001
     heißt konvex, wenn mit je zwei Punkten P und Q aus dieser Menge auch alle Punkte der Verbindungsstrecke zwischen P und Q zu M gehören. Der Begriff konvex wird somit in der herkömmlichen Bedeutung verwendet, wie er beispielsweise in I. N. Bronstein, K. A. Semendjajew, Taschenbuch der Mathematik, 25. Auflage 1991, B. G. Teubner Verlagsgesellschaft und Verlag Nauka, Kapitel 3.1.2. erwähnt ist. Zu den konvexen Mengen in der Ebene gehören beispielsweise Dreiecke, Rechtecke oder Kreisscheiben. Diese Bedeutung ist bei einer ebenen Materiallage maßgeblich.
  • Eine Menge M auf einer zweidimensionalen, ggf. gekrümmten, Oberfläche- im dreidimensionalen Raum
    Figure imgb0002
    heißt konvex, wenn mit je zwei Punkten P und Q aus dieser Menge auch alle Punkte der Verbindungsstrecke auf der Oberfläche zwischen P und Q zu M gehören. Diese Bedeutung ist bei einer gekrümmten Materiallage maßgeblich.
  • Durch einen derartigen unverbundenen Teil der Materiallage, der einen Teil des Randes der Materiallage einschließt und eine konvexe Menge auf der Oberfläche der Materiallage bildet, wird in besonders geeigneter Weise sichergestellt, dass ein Luftstrom die Materiallage ausreichend von der Beutelinnenseite entfernen und unter die Materiallage strömen kann.
  • Der Staubsaugerfilterbeutel kann als Flachbeutel ausgebildet sein. In diesem Fall wird vorzugsweise die Konvexität im flachen Zustand des Staubsaugerfilterbeutels beurteilt.
  • Der wenigstens eine Teil kann den Projektionspunkt einschließen, der sich aus einer senkrechten Projektion des geometrischen Schwerpunkts der Materiallage auf die Oberfläche auf einer Seite der Materiallage ergibt.
  • Dies bedeutet, dass der unverbundene Teil von einem Rand der Materiallage bis zu ihrer Mitte reicht. Dies hat zur Folge, dass ein verhältnismäßig großer Teil -der Materiallage unverbunden ist, was die Wirkung der Materiallage in Kombination mit der Ablenkeinrichtung verstärkt und eine zusätzliche Erhöhung der Standzeit zur folge hat.
  • Der wenigstens eine Teil kann eine durch den Projektionspunkt führende Strecke auf der Oberfläche einschließen, deren Endpunkte jeweils den Rand der Materiallage bilden.
  • Unter Strecke wird die kürzeste Verbindung der beiden Endpunkte verstanden. Somit reicht der Teil in diesem Fall von einem Teil des Randes zu einem anderen Teil des Randes. Dies ermöglicht es, dass ein Luftstrom unter der Materiallage durchströmen kann.
  • Der wenigstens eine Teil kann wenigstens 10% des Randes der Materiallage einschließen.
  • Eine solche untere Grenze ermöglicht es, dass ein ausreichender Anteil eines Luftstroms unter die Materiallage strömen kann, um somit den gewünschten Effekt zu erzielen.
  • Insbesondere kann der wenigstens eine Teil wenigstens 30%, insbesondere wenigstens 50%, insbesondere wenigstens 70%, insbesondere wenigstens 90% und/oder insbesondere höchstens 95%, insbesondere höchstens 70%, des Randes der Materiallage einschließen.
  • Der wenigstens eine Teil, insbesondere die dadurch gebildete konvexe Menge, kann eine Fläche von wenigstens 40%, insbesondere wenigstens 60%, insbesondere wenigstens 80%, der Fläche der Materiallage ausmachen.
  • Bei den zuvor beschriebenen Staubsaugerfilterbeutein kann die Materiallage eine polygonale, insbesondere viereckige, Form aufweisen, und der wenigstens eine Teil einen Teil von wenigstens zwei, insbesondere gegenüberliegenden, Seitenkanten der Materiallage einschließen.
  • Die Materiallage kann an einer vorherbestimmten Menge von Punkten, vorzugsweise an genau zwei Punkten, und/oder an zwei Säumen des Staubsaugerfilterbeutels mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden sein.
  • Diese Varianten erlauben eine einfache Herstellung des Staubsaugerfilterbeutels bei gleichzeitiger vorteilhafter Unterströmung der Materiallage durch einen Luftstrom.
  • Insbesondere kann die Materiallage eine Rechteckform aufweisen und nur entlang zweier, insbesondere gegenüberliegender, Seitenkanten, insbesondere der kurzen Seiten, mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden sein.
  • Bei den zuvor beschriebenen Staubsaugerfilterbeuteln kann die Materiallage mit der dem Staubsaugerfilterbeutel, insbesondere der Beutelinnenseite, beispielsweise verklebt oder verschweißt sein.
  • Weiterhin kann die Materiallage einen Vliesstoff, beispielsweise umfassend ein Feinfaservlies (Meltblown), ein Spinnvlies (Spunbond), ein nassgelegtes Vlies und/oder ein trockengelegtes Vlies, ein Papier oder eine luftdurchlässige Folie, beispielsweise eine gelochte oder geschlitzte Folie, umfassen.
  • Der Materialstreifen kann eine Luftdurchlässigkeit von 100-10000 l/(m2 s), weiter bevor zugt von 1000-8000 l/(m2 s), am meisten bevorzugt von 1500-5000 l/(m2 s), aufweisen.
  • Bei den Staubsaugerfilterbeuteln kann die Materiallage eine Fläche von 10 - 80 %, vorzugsweise 15 - 30 %, der Fläche der Beutelinnenseite haben.
  • Damit wird einerseits erreicht, dass nicht übermäßig viel von der Innenseite des Staubsaugerfilterbeutels durch die Materiallage abgedeckt wird, so dass die Filterfunktion der Beutelwand möglichst erhalten bleibt, und andererseits eine ausreichend große Materiallage vorhanden ist, die von einem Luftstrom unterströmt und dadurch in Bewegung versetzt werden kann.
  • Bei den zuvor beschriebenen Staubsaugerfilterbeuteln kann die Materiallage der Einlassöffnung des Staubsaugerfilterbeutels gegenüberliegend mit dem Staubsaugerfilterbeutel des Staubsaugerfilterbeutels verbunden sein.
  • Damit wird, in Kombination mit der im Teil der Einlassöffnung angeordneten Ablenkeinrichtung, in besonders vorteilhafter Weise erreicht, dass ein durch die Einlassöffnung eintretender und aus einer Austrittsöffnung der Ablenkeinrichtung austretender Luftstrom nicht direkt auf die dem Innern des Staubsaugerfilterbeutels und der Einlassöffnung zugewandte Oberfläche des Materialstreifens trifft. Je nach Ausgestaltung des Staubsaugerfilterbeutels können jedoch auch andere Anordnungen der Materiallage gewählt werden, durch die ein derartiger Effekt erzielt wird. So kann beispielsweise bei Klotzbodenbeuteln die Materiallage an einer Seitenwand angeordnet sein, die nicht der Einlassöffnung gegenüberliegt.
  • Bei den zuvor beschriebenen Staubsaugerfilterbeuteln kann der wenigstens eine Teil wenigstens einen Schlitz aufweisen. Durch einen derartigen Schlitz wird ein Unterströmen der Materiallage weiter begünstigt. Weist die Materiallage wenigstens einen Schlitz, insbesondere mit einer großen Länge, auf, kann die Materiallage beispielsweise die Innenseite des Staubsaugerfilterbeutels vollflächig überdecken. Durch den wenigstens einen Schlitz wird dann trotzdem ein Unterströmen sichergestellt. Insbesondere kann die Materiallage eine Mehrzahl von Schlitzen aufweisen. Bei einem Flachbeutel kann die Materiallage, wenn sie wenigstens einen Schlitz aufweist, eine Beutelwand, insbesondere die der Einlassöffnung gegenüberliegende Beutelwand vollflächig überdecken.
  • Der Staubsaugerfilterbeutel kann als Flachbeutel mit zwei rechteckigen, entlang des Randes miteinander verbundenen Filtermateriallagen ausgebildet sein. In diesem Fall kann die luftdurchlässige Materiallage mit der der Einlassöffnung des Staubsaugerfilterbeutels gegenüberliegenden Filtermateriallage, insbesondere mittig, verbunden sein. Insbesondere kann die Materiallage eine Rechteckform mit einer Breite von 10 - 80%, vorzugsweise 25 - 45%, der Breite der damit verbundenen Filtermateriallage und/oder eine Länge von 60 - 100%, vorzugsweise 100%, der Länge der damit verbundenen Filtermateriallage aufweisen.
  • In den zuvor beschriebenen Staubsaugerfilterbeuteln kann die Materiallage wenigstens ein Laminat, insbesondere ein SMS, umfassen. Bei einem Laminat sind mehrere Materialschichten miteinander verbunden. So sind bei einem SMS ein Spunbond, ein Meltblown und ein Spunbond miteinander verbunden.
  • Die Materiallage kann ein Folienfasernetz umfassen. Derartige Folienfasernetze entstehen beispielsweise bei der Fibrillierung von extrudierten Folien und stellen eine Vorstufe von Folienfaservliesstoffen dar (siehe z.B. "Vliesstoffe", W. Albrecht, F. Fuchs und W. Kittelmann, Wiley VCH, Weinheim, 2000).
  • Die Materiallage kann ein Netting umfassen. Ein derartiges Fasernetz kann durch Extrusion und entsprechendes Ablegen der Fasern erhalten werden.
  • Alternativ kann die Materiallage kann in den oben beschriebenen Staubsaugerfilterbeuteln einzelne untereinander unverbundene Fasern umfassen oder aus einzelnen untereinander unverbundenen Fasern bestehen. Die Richtungen der Längsachsen der einzelnen nicht miteinander verbundenen Fasern können einen Winkel von weniger als 45° zueinander einschließen. Insbesondere können die Fasern also parallel zueinander angeordnet sein.
  • Unter unverbundenen und nicht miteinander verbundenen einzelnen Faser wird hier verstanden, dass die Fasern im wesentlichen entlang ihrer Längsrichtung nicht miteinander verbunden sind. Hierbei soll jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass sie über die wenigstens eine Verbindungsstelle mit dem Staubsaugerfilterbeutel lokal eine Verbindung miteinander aufweisen können.
  • Die in dieser Anmeldung angeführten Fasern weisen relativ große Faserlängen von einigen Zentimetern bis hin zu der Länge oder Breite des Staubsaugerfilterbeutels auf. Die nicht miteinander verbundenen Fasern können Stapelfasern, insbesondere aus Polypropylen, sein.
  • Insbesondere können die Fasern im wesentlichen parallel zu der Richtung des Luftstroms an der Einlassöffnung vor der Ablenkung durch die Ablenkeinrichtung oder senkrecht zu dieser Richtung ausgerichtet sein oder auch im wesentlichen parallel zueinander einen Winkel zwischen 0° und 90° zu dieser Richtung einschließen. Im Fall eines rechteckigen Staubsaugerfilterbeutels können die Fasern somit insbesondere parallel zu einer der Kanten angeordnet sein. Diese Einzelfasern können nebeneinander mit oder ohne Beabstandung zueinander oder auch einander überlappend angeordnet sein.
  • Jede der Fasern weist ein erstes und ein zweites Ende in Faserlängsrichtung auf und kann an sowohl dem ersten Ende als auch dem zweiten Ende mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden sein. Insbesondere kann die Verbindung durch eine quer über die Enden verlaufende Verbindung, wie eine querverlaufenden Schweiß- oder Klebenaht, ausgebildet sein. Allgemein können sämtliche oder einige der Fasern senkrecht zu der Faserlängsrichtung durch eine oder mehrere linien- oder flächenartige Verbindungen mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden sein. Die linien- oder flächenartigen Verbindungen können alternativ in einem Winkel von weniger als 90° zu der Faserlängsrichtung verlaufen. Über diese linien- oder flächenartige Verbindungen, die der Verbindung der Fasern mit dem Staubsaugerfilterbeutel dienen, können die einzelnen ansonsten untereinander unverbundenen Fasern miteinander verbunden sein.
  • Einzelne Fasern stellen dahingehend eine vorteilhafte Ausbildung der luftdurchlässigen Materiallage dar, dass sie leicht und kostengünstig herzustellen sind, eine hohe Luftdurchlässigkeit aufweisen und es dem durch die Einlassöffnung eintretenden und durch die Ablenkeinrichtung abgelenkten Luftstrom leicht ermöglichen, unter diese zu strömen und somit zu einer Beabstandung der aus den Fasern bestehenden bzw. diese umfassenden Materiallage zu führen. Durch Ausrichtung der Fasern und Beabstandung untereinander kann der Luftstrom fein reguliert werden.
  • Weiterhin können die zuvor beschriebenen Staubsaugerfilterbeutel eine zusätzliche luftdurchlässige Materiallage umfassen, die im Innem des Staubsaugerfilterbeutels angeordnet ist, die an wenigstens einer Stelle mit dem Staubsaugerfilterbeutel und/oder der anderen luftdurchlässigen Materiallage verbunden ist, und die wenigstens einen Teil aufweist, der mit dem Staubsaugerfilterbeutel und/oder der anderen luftdurchlässigen Materiallage unverbunden ist und einen Teil des Randes der Materiallage einschließt.
  • Durch eine solche weitere Materiallage kann die oben beschriebene Wirkung der anderen bzw. ersten Materiallage weiter verstärkt werden. Insbesondere kann auch ein Teil eines Luftstroms zwischen die beiden Materiallagen strömen. Die beiden Materiallagen können beispielsweise an zwei Säumen des Staubsaugerfilterbeutels mit diesem verbunden sein. Weiterhin kann eine der Materiallagen oder die beiden Materiallagen wenigstens einen Schlitz aufweisen. Beispielsweise können beide Materiallagen wenigstens einen Schlitz an jeweils einer anderen Position aufweisen. Die Materiallagen können an verschiedenen Positionen oder übereinander in dem Staubsaugerfilterbeutel angeordnet sein.
  • In den Staubsaugerfilterbeuteln kann die Ablenkeinrichtung die Einlassöffnung des Staubsaugerfilterbeutels wenigstens teilweise umgeben und an der Beutelinnenseite befestigt sein. Damit wird insbesondere eine stabile Anordnung der Ablenkeinrichtung erhalten, die auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten ihre Aufgabe zuverlässig erfüllen kann.
  • Erfindungsgemäß ist die Ablenkeinrichtung zum Aufteilen des Luftstroms in wenigstens zwei Teilströme ausgebildet.
  • Durch eine derartige Aufteilung in zwei oder mehr Teilströme wird eine gleichmäßigere Verteilung des Filterkuchens im Staubsaugerfilterbeutel erreicht. Außerdem ist die Zahl der Partikel pro Teilstrom im Vergleich mit dem eintretenden Luftstrom verringert, was die Belastung der Beutelwände durch die einzelnen Teilströme reduziert.
  • Die Ablenkeinrichtung kann zum Aufteilen des Luftstroms in wenigstens zwei Teilströme mit einander entgegengesetzten Strömungsrichtungen ausgebildet sein.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ablenkeinrichtung tritt Luft mit einer Strömungsrichtung (Eintrittsströmungsrichtung) durch eine Eintrittsöffnung der Ablenkeinrichtung in diese ein und wird darin abgelenkt, so dass eine Änderung der Strömungsrichtung in der Ablenkeinrichtung bezüglich der Strömungsrichtung an der Eintrittsöffnung, eintritt. Unter der Strömungsrichtung des Luftstroms oder Luftströmungsrichtung ist die Hauptströmungsrichtung der Luft gemeint, die im Allgemeinen parallel einer Wandung, beispielsweise eines Staubsaugerrohrs oder Stutzens, verläuft. Im Betrieb des Staubsaugers ergibt sich eine derartige Hauptströmungsrichtung an jedem Punkt durch das Staubsaugerrohr bis in den Beutel, auch wenn an einzelnen Stellen ggf. Verwirbelungen auftreten können.
  • Einander entgegengesetzte Strömungsrichtungen bedeutet, dass beide Strömungsrichtungen eine Komponente in der Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung aufweisen, mit der ein Luftstrom in die Ablenkeinrichtung eintritt, d.h. also eine Komponente senkrecht zur Eintrittsströmungsrichtung, wobei die beiden Komponenten einen Winkel von etwa 180° einschließen und wobei die Komponenten in dieser Ebene jeweils größer sind als die entsprechende Komponente parallel zur Eintrittsströmungsrichtung. Dies bedeutet, dass (in vektorieller Betrachtung der Strömungsrichtung) die zwei Teilströmungsrichtungen in der senkrechten Projektion in die Ebene senkrecht zur Eintrittsströmungsrichtung antiparallel angeordnet sind.
  • Die Ablenkeinrichtung kann wenigstens eine, vorzugsweise plane, der Eintrittsöffnung gegenüberliegende Ablenkfläche umfassen. Durch eine derartige Ablenk- oder Prallfläche lässt sich insbesondere die Geschwindigkeit der Partikel in geeigneter Weise reduzieren. Eine der Eintrittsöffnung der Ablenkeinrichtung gegenüberliegende Ablenkfläche kann insbesondere von dieser einen Abstand bzw. einen mittleren Abstand von zwischen 1 cm und 15 cm, insbesondere 2 cm bis 5 cm, aufweisen.
  • Die wenigstens eine Ablenkfläche kann eine größere Fläche als die Fläche der Eintrittsöffnung aufweisen. Damit wird weitgehend vermieden, dass ein Luftstrom lediglich um die Ablenkfläche herum gelenkt wird und danach aber mit im Wesentlichen unveränderter Strömungsgeschwindigkeit auf die der Eintrittsöffnung gegenüberliegende Beutelwand trifft. Statt dessen wird durch die gleich große oder größere Fläche erreicht, dass der Luftstrom derart abgelenkt wird, dass er in geeigneter Weise unter die Materiallage strömen kann. Jede Ablenkfläche kann eine Fläche von 15 cm2 bis 100 cm2, insbesondere 40 cm2 bis 60 cm2, aufweisen.
  • Die wenigstens eine Ablenkfläche kann in einem vorherbestimmten Winkel relativ zur Ebene der Eintrittsöffnung angeordnet sein.
  • Durch eine geeignete Wahl des Winkels kann die Ablenkung des Luftstroms an unter schiedliche Parameter, wie Staubsaugermotorleistung, Anordnung des Staubsaugerfilterbeutels, bzw, dessen Geometrie und Dimensionierung, Einströmwinkel, Anordnung und Dimensionierung der Materiallage, etc. angepasst und optimiert werden.
  • Bei einer parallel zur Ebene der Eintrittsöffnung angeordneten Ablenkfläche wird eine senkrecht zur Ebene der Eintrittsöffnung einströmende Luftströmung um bis zu etwa 90° umgelenkt oder abgelenkt, was eine Unterströmung der Materiallage in vorteilhafter Weise begünstigt. Insbesondere kann die Ablenkfläche senkrecht zur Eintrittsströmungsrichtung oder parallel zur Ebene der Eintrittsöffnung der Ablenkeinrichtung angeordnet sein.
  • Die Ablenkeinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass ein in die Ablenkeinrichtung tretender Luftstrom in der Ablenkeinrichtung um wenigstens 45°, vorzugsweise wenigstens 60°, weiter bevorzugt wenigstens 80°, ablenkbar ist.
  • Dies bedeutet, dass die Luftströmungsrichtung beim Austreten aus der Ablenkeinrichtung mit der Strömungsrichtung beim Eintreten in die Ablenkeinrichtung einen Winkel von wenigstens 45° einschließt. Damit ergibt sich eine vorteilhafte Luftströmungsrichtung in den Staubsaugerfilterbeutel.
  • Die Ablenkeinrichtung kann die Form eines Zylinders, Kegelstumpfs, Quaders oder Pyramidenstumpfs umfassen, der in der Deckfläche eine Eintrittsöffnung und in der Seitenwandung wenigstens einer Austrittsöffnung aufweist.
  • Durch derartige Formen wird ein stabiler Aufbau der Ablenkeinrichtung erzielt, wobei gleichzeitig durch die der Eintrittsöffnung gegenüberliegenden Grundfläche eine geeignete Ablenk- oder Prallfläche zur Umlenkung des Luftstroms gebildet wird.
  • Die Ablenkrichtung der zuvor beschriebenen Staubsaugefilterbeutel kann derart ausgebildet sein, dass sie in einer ersten Stellung eine im Vergleich zu einer zweiten Stellung verringerte Ausdehnung senkrecht zur Ebene der Einlassöffnung aufweist.
  • Damit ist die Ablenkeinrichtung zusammenlegbar. Durch die kleinere Ausdehnung in der zweiten Stellung lässt sich der Staubsaugerfilterbeutel, insbesondere vor einem Gebrauch, in eine sehr kompakte Form bringen. Dies ist bei Flachbeuteln von besonderem Vorteil, die sich insbesondere zum Verpacken auf bestimmte Formate zusammenfalten lassen. Durch derartige zusammenlegbare Ablenkeinrichtungen- lässt sich vermeiden, dass die Dicke der zusammengefalteten Beutel wesentlich erhöht wird. Vorzugsweise kann die Ablenkeinrichtung in der zweiten Stellung im Wesentlichen flach ausgebildet sein.
  • Die zuvor beschriebene Ablenkeinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie durch einen Saugluftstrom von der ersten Stellung in die zweite Stellung bringbar ist.
  • Damit kann der Staubsaugerfilterbeutel während des Transports eine Ablenkeinrichtung in der zweiten Stellung mit kleinerer Ausdehnung aufweisen, die dann in Betrieb des Filterbeutels im Staubsauger beispielsweise durch den auf Grund des durch das Ansaugen von Luft im Beutel entstehenden Unterdrucks in ihre Betriebsstellung übergeht, in der sie dann ihre Ablenkfunktion erfüllt.
  • Die Ablenkeinrichtung kann ein Federelement umfassen, das auf einen Teil der Ablenkeinrichtung eine Rückstellkraft derart ausübt, dass die Ablenkeinrichtung in Abhängigkeit von einem Saugluftstrom von der zweiten Stellung in die erste Stellung bringbar ist.
  • Ein solches Federelement ermöglicht, dass die Ablenkeinrichtung bei Nachlassen des Saugluftstroms, beispielsweise wenn der Staubsauger ausgeschaltet wird, aus der ersten Stellung wieder in die zweite Stellung mit verringerter Ausdehnung senkrecht zur Ebene der Einlassöffnung übergeht.
  • Die Ablenkeinrichtung kann Falzlinien aufweisen, so dass die Ablenkeinrichtung von der ersten oder zweiten Stellung in die zweite bzw. erste Stellung bringbar ist. Derartige Falzlinien erlauben das gewünschte Zusammenlegen bzw. -falten in einfacher und zuverlässiger Weise.
  • Bei dem zuvor beschriebenen Staubsaugerfilterbeutel können die Ablenkeinrichtung die Form eines Quaders aufweisen, der in der die Einlassöffnung umgebenden Deckfläche eine Einströmöffnung und in einer Seitenfläche eine Ausströmöffnung aufweist, wobei die Ausströmöffnung die gesamte Seitenfläche einnimmt und die Falzlinien an den Seitenkanten senkrecht zur Seitenfläche der Ausströmöffnung vorgesehen sind, der Staubsaugerfilterbeutel als Flachbeutel ausgebildet sein, die Materiallage eine viereckige Form aufweisen, und der Einlassöffnung gegenüberliegend mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden sein, und die Ablenkeinrichtung derart angeordnet sein, dass eine der Falzlinien im flachen Zustand des Staubsaugerfilterbeutels mit einem Rand, der von dem unverbundenen Teil eingeschlossen ist, einen Winkel von wenigstens 15° einschließt.
  • Insbesondere kann ein Winkel von wenigstens 30°, insbesondere wenigstens 45°, insbesondere wenigstens 60°, insbesondere 90°, eingeschlossen werden. Durch eine derartige Anordnung der Ablenkeinrichtung bezüglich der Materiallage wird gewährleistet, dass ein wesentlicher Teil eines in der Ablenkeinrichtung abgelenkten Luftstroms unter die Materiallage strömen kann. Vorzugsweise umfasst der Rand, mit dem der Winkel eingeschlossen wird, eine Seitenkante der Materiallage.
  • Bei den zuvor beschriebenen Staubsaugerfilterbeuteln kann die Ablenkeinrichtung weiterhin zum Verschließen der Eintrittsöffnung und/oder Einlassöffnung ausgebildet sein.
  • Damit wird ein zusätzliches Verschlusselement, das häufig an einer an der Außenseite des Staubsaugerfilterbeutels befestigten Halteplatte vorgesehen ist, vermieden, was den Aufbau und die Herstellung des Staubsaugerfilterbeutels wesentlich vereinfacht.
  • Alternativ zu den beschriebenen Weiterbildungen kann die Ablenkeinrichtung allerdings auch starr ausgebildet sein, so dass ein Zusammenlegen nicht möglich ist.
  • Die Ablenkeinrichtung der zuvor beschriebenen Staubsaugerfilterbeutel kann ein im wesentlichen luftundurchlässiges Material, insbesondere einen Kunststoff, einen trocken- oder nassgelegten Vliesstoff, ein Papier, insbesondere eine Pappe, oder eine Folie, umfassen.
  • Dies hat den Vorteil, dass ein Luftstrom und die mitgeführten Partikel im wesentlichen vollständig abgelenkt werden, so dass sich insbesondere auf der Ablenkeinrichtung keine Partikelablagerungen bilden. Andere Materialien als die zuvor genannten sind ebenfalls möglich; dabei ist insbesondere eine ausreichende Steifigkeit des Materials von Vorteil, damit die Ablenkeinrichtung durch den Luftstrom nicht übermäßig bewegt wird.
  • Die Ablenkeinrichtung kann mit dem Filtermaterial des Staubsaugerfilterbeutels insbesondere verklebt oder verschweißt sein.
  • Die zuvor beschriebenen Merkmale des Staubsaugerfilterbeutels können auch in anderer Weise als explizit beschrieben unabhängig voneinander kombiniert werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt
    • Figur 1
    eine Querschnittsansicht eines Staubsaugerfilterbeutels mit einer Ablenkeinrichtung und einer Materiallage;
    Figur 2
    eine vergrößerte Ansicht einer Ablenkeinrichtung in Querschnittsansicht;
    Figur 3
    eine perspektivische Ansicht einer Ablenkeinrichtung;
    Figur 4
    eine perspektivische Ansicht eines Stutzens für einen Staubsauger; (nicht erfindungsgemäß)
    Figur 5
    eine Querschnittsansicht eines Stutzens in einem Staubsaugergehause; (nicht erfindungsgemäß)
    Figuren 6A bis 6H
    Draufsichten auf die Innenseite eines Staubsaugerfilterbeutels mit einer darauf angeordneten Materiallage;
    Figur 7
    eine Draufsicht auf die Innenseite eines Staubsaugerfilterbeutels mit einer Materiallage mit einer Projektion einer Ablenkeinrichtung;
    Figuren 8 bis 10
    Grafiken mit Messungen des Volumenstroms für verschiedene Staubsaugerfilterbeutel.
  • Figur 1 ist eine sehr schematische Darstellung eines Staubsaugerftterbeutels 1 mit einer Ablenkeinrichtung 2 die im Innem des Staubsaugerfilterbeutels 1 im Bereich der Einlassöffnung 3 des Filterbeutels 1 angeordnet ist. Weiterhin umfasst der Staubsaugerfilterbeutel eine luftdurchlässige Materiallage 4 in Form eines Materialstreifens, die der Einlassöffnung 3 gegenüberliegend mit dem Staubsaugerfilterbeutel an dessen Innenseite 5 verbunden ist.
  • Bei dem gezeigten Beispiel ist der Staubsaugerfilterbeutel 1 in Form eines Flachbeutels ausgebildet. Ein derartiger Flachbeutel wird erhalten, wenn beispielsweise zwei rechteckige Filtermateriallagen 6 entlang ihrer Seitenkanten miteinander verbunden, beispielsweise verklebt oder verschweißt werden, so dass entlang jeder Seitenkante ein Saum 7 entsteht. Als Filtermaterialien können beispielsweise Vliesstoffe und/oder herkömmliche Filterpapiere verwendet werden. Insbesondere kann es sich um einen mehrlagigen Aufbau handeln, wie er beispielsweise in der EP 0 960 645 beschrieben wird. In dem gezeigten Beispiel ist die Materiallage 4 mit der der Einlassöffnung gegenüberliegenden Filtermateriallage 6 mittig verbunden.
  • Die Ablenkeinrichtung 2 hat in dem gezeigten Beispiel die Form eines Quaders, bei dem zwei Seitenflächen jeweils eine Austrittsöffnung aufweisen, die jeweils die gesamte Seitenfläche einnimmt. In dem gezeigten Fall sind die Austrittsöffnungen parallel zur Zeichenebene angeordnet, so dass ein durch die Einlassöffnung in die Ablenkeinrichtung 2 eintretender Luftstrom in zwei Teilströme mit einander entgegengesetzten Strömungsrichtungen aufgeteilt wird, wobei diese Teilströme aus der Zeichnungsebene heraus bzw. in die Zeichnungsebene hinein aus der Ablenkeinrichtung austreten. Eine detaillierte Beschreibung einer derartigen Ablenkeinrichtung wird unten an Hand der Figuren 2 und 3 vorgenommen.
  • Der Materialstreifen 4 kann in unterschiedlichster Weise mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden sein, so lange es einem Luftstrom ermöglicht wird, zwischen die Materiallage und die Beutelinnenseite zu strömen. Beispiele für verschiedene Möglichkeiten, die Materiallage mit dem Staubsaugerfilterbeutel, insbesondere der Beutelinnenseite, zu verbinden, werden an Hand der Figuren 6A bis 6F erläutert. Die Materiallage kann beispielsweise ein Spunbond oder ein SMS sein. Andere Materialien sind jedoch auch möglich, wie beispielsweise mit Bezugnahme auf die Figuren 8 bis 10 unten erläutert wird.
  • Figur 2 zeigt schematisch in Querschnittsansicht ein Beispiel einer Ablenkeinrichtung in Quaderform. Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht einer derartigen Ablenkeinrichtung, wobei einige Einzelheiten aus der Figur 2 hier weggelassen wurden.
  • Die Grundfläche 8 der quaderförmigen Ablenkeinrichtung 2 ist parallel zur Ebene der Einlassöffnung 3 bzw. parallel zur Ebene der Eintrittsöffnung 9 der Ablenkeinrichtung angeordnet und erfüllt die Funktion einer Ablenkfläche oder Prallplatte. Zwei der Seitenflächen senkrecht zur Prallplatte weisen jeweils eine Ausströmöffnung auf, die jeweils die gesamte Seitenfläche des Quaders einnehmen. Die beiden anderen Seitenflächen (links und rechts in der gezeigten Ansicht) sind geschlossen. Somit wird ein durch die Einlassöffnung 3 und die Eintrittsöffnung 9 eintretender Luftstrom in zwei Teilströme aufgeteilt, die relativ zur Einströmöffnung um 90° abgelenkt sind und nach hinten bzw. vome (in der gezeigten Ansicht) in den Beutel strömen.
  • Die Abmessungen der quaderförmigen Ablenkeinrichtung können in dem gezeigten Beispiel 8 cm x 8 cm x 3 cm (Breite x Tiefe x Höhe) betragen. Das Material kann beispielsweise Pappe sein.
  • In dem gezeigten Beispiel ist die Ablenkeinrichtung 2 derart ausgebildet, dass sie von einer ersten in eine zweite Stellung gebracht werden kann. Hierfür sind an den Kanten zwischen der Grundfläche 8 und den beiden Seitenflächen bzw. zwischen den Seitenflächen und der Deckfläche Falzlinien 10 vorgesehen, die ein Zusammenlegen der Ablenkeinrichtung ermöglichen, um die Ausdehnung der Ablenkeinrichtung senkrecht zur Ebene der Eintrittsöffnung zu verkleinern. Damit lassen sich entsprechend ausgerüstete Staubsaugerfilterbeutel in diese Stellung in kompakter Weise zusammenlegen und transportieren.
  • In dem gezeigten Beispiel ist weiterhin ein (optionales) Federelement 11 vorgesehen, das hier in Form einer Biegefeder ausgebildet ist. Falls ein Saugluftstrom vorhanden ist, indem beispielsweise Luft angesaugt und somit im Beutelinnern ein Unterdruck erzeugt wird, wird die Ablenkeinrichtung 2 entgegen der Rückstellkraft der Biegefeder 11 auseinandergeklappt und nimmt ihre quaderförmige Gestalt an. Bei schwachem oder verschwindendem Saugluftstrom wirkt die Biegefeder 11 so, dass die Seitenflächen und die Grundfläche 8 zur Seite (in der gezeigten Ansicht nach links) geklappt werden, so dass die Ablenkeinrichtung flach zusammengelegt wird. Im flach zusammengelegten Zustand liegt dann die rechte Seitenfläche im Wesentlichen in einer Ebene mit der Grundfläche 8. Die Biegefeder 11 kann beispielsweise mit der Grundfläche und der rechten Seitenfläche verklebt sein. Alternativ kann die Biegefeder zwischen zwei Materiallagen (beispielsweise Pappe), durch die die Grundfläche 8 und die Seitenfläche gebildet werden, geklemmt sein.
  • Eine derart zusammenlegbare Ablenkeinrichtung kann insbesondere auch dazu dienen, die Eintrittsöffnung und die Einlassöffnung sicher zu verschließen. Damit erübrigt sich ein weiteres Verschlusselement.
  • Mit der Außenseite des Staubsaugerfilterbeutels 1 ist eine Halteplatte 12 verbunden, mit der der Filterbeutel in einem Staubsaugergehäuse fixiert- werden kann. Diese Halteplatte kann beispielsweise mit dem Filtermaterial 6 verklebt oder verschweißt sein.
  • Alternativ zu der Biegefeder 11 kann beispielsweise auch ein Permanentmagnet in oder an der Halteplatte 4 und ein ferromagnetisches Element in oder an einer der Seitenflächen oder der Grundfläche 8 der Ablenkeinrichtung vorgesehen sein. Damit wird ebenfalls eine Rückstelleinrichtung gebildet, die ein Zusammenlegen der Ablenkeinrichtung bei nachlassendem Saugluftstrom ermöglicht.
  • Zusätzlich kann, wie in dem Beispiel gezeigt ist, ein Dichtungselement 13 vorgesehen sein, das hier zwischen der Ablenkeinrichtung und der Beutelinnenseite angeordnet ist. Alternativ kann das Dichtungselement auch innerhalb der Ablenkeinrichtung an der oberen Fläche, in der sich die Eintrittsöffnung 9 befindet, angeordnet sein. Das Dichtungselement 13 ist um die gesamte Einlassöffnung 3 herum vorgesehen. Durch dieses Dichtungselement 13 wird insbesondere eine geeignete Abdichtung nach Einführen eines Stutzens 14, der eine Verbindung zu einem Staubsaugerrohr herstellt, erzielt. Das Dichtungselement kann beispielsweise ein Elastomer, ein Gummi oder einen geschlossenzelligen Schaum umfassen.
  • Die Ablenkeinrichtung kann in unterschiedlicher Weise mit der Beutelinnenseite verbunden sein. Gemäß einer Möglichkeit wird die Ablenkeinrichtung mit der Beutelinnenwand verklebt. Alternativ kann die Oberseite einer Ablenkeinrichtung, die beispielsweise aus Pappe ist, mit PP (Polypropylen) beschichtet sein, so dass bei einem Anschweißen einer PP-Halteplatte mittels Ultraschall auch gleichzeitig die Ablenkeinrichtung mit der Beutelwand verschweißt wird.
  • Alternativ zu der beschriebenen Quadergestalt kann die Ablenkeinrichtung auch eine andere Form annehmen. Mögliche Gestalten sind beispielsweise eine Kegelstumpf-, Pyramidenstumpf- oder Zylinderform.
  • In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist die Ablenkeinrichtung beutelseitig vorgesehen, d.h., der Staubsaugerfilterbeutel selbst umfasst die Ablenkeinrichtung. Eine nicht erfindungsgemäße Alternative hierzu wird in den Figuren 4 und 5 illustriert, in denen ein Stutzen für einen Staubsauger schematisch illustriert ist, mit dem ein Staubsaugerfilterbeutel mit einer entsprechend angeordneten Materiallage verwendet werden kann.
  • Figur 4 zeigt schematisch einen zylinderförmigen Stutzen 14 für einen Staubsauger mit einer Ablenkeinrichtung 15 und einer Verbindungseinrichtung 16. Der gezeigte Stutzen kann beispielsweise als Nachrüstelement für herkömmliche Staubsauger bereitgestellt werden.
  • Im Betrieb des Staubsaugers mit einem solchen Stutzen tritt ein Luftstrom mit einer Strömungsrichtung, die schematisch mit dem Pfeil 17 angedeutet ist, in die Verbindungseinrichtung 16 ein. Die Verbindungseinrichtung 16 dient dazu, eine Verbindung des Stutzens 14 mit einem (nicht gezeigten) Anschlussstutzen eines Staubsaugers herzustellen. Die Ablenkeinrichtung 14 weist eine Eintrittsöffnung 18 auf, in die ein Luftstrom aus der Verbindungseinrichtung 16 des Stutzens in die Ablenkeinrichtung 15 eintritt.
  • Analog zu dem in Figur 2 gezeigten Fall ist gegenüber der Eintrittsöffnung 17 und parallel zur Ebene der Eintrittsöffnung 18 eine plane Ablenkfläche 19 angeordnet, die durch die Grundfläche des Zylinders gebildet wird. In der Seitenwandung 20 der zylinderförmigen Ablenkeinrichtung 15 sind zwei gegenüberliegende Austrittsöffnungen 21 vorgesehen.
  • In dem gezeigten Beispiel ist der Stutzen 14 einstückig ausgebildet, beispielsweise als Spritzgussteil. In Luftströmungsrichtung 17 endet die Verbindungseinrichtung 16 direkt über der Oberkante der Austrittsöffnungen 21. Die Seitenwandung 20 der Ablenkeinrichtung 15 umfasst somit oberhalb der Austrittsöffnungen 21 lediglich noch einen schmalen Randbereich.
  • In dem gezeigten Beispiel sind zwei Austrittsöffnungen in dem zylinderförmigen Stutzen vorgesehen. Alternativ hierzu kann jedoch auch eine andere Anzahl von Austrittsöffnungen, beispielsweise nur eine Austrittsöffnung oder mehr als zwei Austrittsöffnungen, vorgesehen sein. Weiterhin kann der Stutzen beispielsweise auch quaderförmig, pyramidenstumpfförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein.
  • In Figur 5 ist die Anordnung eines Stutzens 14, wie er in Figur 4 gezeigt ist, in einem Staubsaugergehäuse in Querschnittsansicht schematisch gezeigt. In der Wandung 22 eines Staubsaugergehäuses ist eine Öffnung 23 zur Aufnahme eines Anschlussstücks 24 eines Saugrohrs oder eines Staubsaugerschlauchs vorgesehen. Ein solches Anschlussstück 24 kann in die Öffnung 23 gesteckt werden und dort beispielsweise mit einem Schnappverschluss fixiert werden. Damit steckt das Anschlussstück 24 dann auch in dem staubsaugerseitig vorgesehenen Anschlussstutzen 25 des Staubsaugers.
  • Der Anschlussstutzen 25 ist mit der Wandung 22 des Staubsaugergehäuses verbunden, beispielsweise verklebt. Alternativ kann der Anschlussstutzen 25 auch einstückig mit der Wandung 22 ausgebildet sein. Als weitere Alternative kann der Anschlussstutzen 25 auch zerstörungsfrei lösbar an der Wandung 22 angeordnet sein, indem er beispielsweise mit dieser verschraubt ist. Der Anschlussstutzen 25 greift in die Einlassöffnung 3 eines Staubsaugerfilterbeutels 1 ein. Damit entspricht der Anschlussstutzen 25 aus Figur 5 dem Stutzen 14 in Figur 2.
  • In dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Halteplatte, mit der der Staubsaugerfilterbeutel in dem Staubsauger fixiert wird, nicht gezeigt.
  • Der Stutzen 14 kann in verschiedenster Weise mit dem Anschlussstutzen 25 verbunden sein. So kann der Stutzen 14 beispielsweise außen auf den Anschlussstutzen 25 gesteckt oder geschraubt sein. Alternativ kann die Ablenkeinrichtung auch in den Anschlussstutzen 25 gesteckt (wie in der Figur dargestellt) oder geschraubt sein. Weiterhin ist es möglich, den Anschlussstutzen und den Stutzen miteinander zu verkleben oder zu verschweißen. Eine weitere Alternative besteht darin, den Anschlussstutzen und den Stutzen einstückig, beispielsweise als ein Spritzgussteil, auszubilden.
  • Der Stutzen 14 umfasst eine Verbindungseinrichtung 16 und eine Ablenkeinrichtung 15. Die Verbindungseinrichtung 16 mündet in Strömungsrichtung 17 in die Eintrittsöffnung 18 der Ablenkeinrichtung 15.
  • Im Betrieb des Staubsaugers wird durch ein Staubsaugerrohr oder Staubsaugerschlauch ein Luftstrom angesaugt. Die Strömungsrichtung dieses Luftstroms verläuft insbesondere innerhalb des Staubsaugerschlauchs oder -rohrs parallel zur Wandung. Bei dem in Figur 5 gezeigten Beispiel ist die Strömungsrichtung auch beim Eintreten in das Staubsaugergehäuse und den Anschlussstutzen parallel zur Wandung sowohl des Anschlussstücks 24 als auch des Anschlussstutzens 25, wie durch den Pfeil 17 schematisch abgezeigt wird, auch wenn lokal an einzelnen Stellen des Luftstroms Verwirbe-, lungen auftreten können.
  • Durch die Ablenkfläche oder Prallfläche 19 der Ablenkeinrichtung 15 wird der Luftstrom in zwei Teilströme aufgeteilt, deren Strömungsrichtungen an den Austrittsöffnungen 21, wie durch entsprechende Pfeile angedeutet, um etwa 90° bezüglich der Strömungsrichtung beim Eintritt in die Verbindungseinrichtung 16 gedreht ist. Weiterhin sind die Strömungsrichtungen an den Austrittsöffnungen einander entgegengesetzt.
  • In den Figuren 6A bis 6F sind verschiedene Möglichkeiten, eine Materiallage mit einem Staubsaugerfilterbeutel zu verbinden, schematisch illustriert. Gezeigt ist jeweils die Draufsicht auf eine Beutelinnenseite 5. Es handelt sich um die dem Beutelinnern zugewandte Seite einer rechteckigen Filtermateriallage für einen Flachbeutel, wobei diese Filtermateriallage im fertig konfektionierten Staubsaugerfilterbeutel der Einlassöffnung des Beutels gegenüberliegt. Diese Filtermateriallage ist mit der gegenüberliegenden Filtermateriallage, in der sich die Einlassöffnung befindet, entlang der Seitenkanten beispielsweise verschweißt, so dass an jeder Kante ein Saum 7 entsteht.
  • In Figur 6A ist eine Materiallage 4 in Form eines rechteckigen Streifens mittig an der Beutelinnenseite 5 angeordnet. Die Materiallage hat eine Fläche von etwa einem Drittel der Fläche der damit verbundenen Filtermateriallage (Beutelwand) und damit eine Fläche von etwa einem Sechstel der Innenseite des gesamten Staubsaugerfilterbeutels. In diesem Beispiel ist die Materiallage lediglich an zwei Säumen des Filterbeutels, in der gezeigten Ansicht oben und unten, mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem die Materiallage 4 bei der Herstellung des Staubsaugerfilterbeutels zwischen die beiden Filtermateriallagen gelegt wird und beim Verschweißen der beiden Filtermateriallagen entlang der Seitenkanten ebenfalls mit diesen verschweißt wird. Die Materiallage ist auf diese Weise somit über zwei kontinuierliche Schweißnähte mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden.
  • Die beiden anderen Seitenkanten (links und rechts in der gezeigten Ansicht) sind jedoch mit der Filtermateriallage unverbunden, so dass ein in den Staubsaugerfilterbeutel eintretender Luftstrom zwischen die Materiallage 4 und die der Einlassöffnung gegenüberliegende Beutelinnenseite 5 der Filtermateriallage strömen kann. Auf diese Weise wird die Materiallage im Betrieb des Staubsaugers angehoben bzw. von der Filtermateriallage entfernt und in Bewegung versetzt. Der Luftstrom kann dabei von unten durch die Materiallage in Richtung des Innern des Staubsaugerfilterbeutels strömen. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass dies zu einer wesentlich besseren Standzeit und Staubspeicherfähigkeit des Beutels über einen längeren Zeitraum führt, wie nachfolgend an Hand der Figuren 8 bis 13 näher erläutert wird.
  • Durch die in Figur 6A gezeigte Verbindung der Materiallage mit dem Staubsaugerfilterbeutel weist die Oberfläche der Materiallage auf der der damit verbundenen Filtermateriallage zugewandten Seite einen unverbundenen Teil auf, der strichliert dargestellt ist. Dieser Teil schließt die linke und rechte Seitenkante der Materiallage bis auf deren Ecken ein und bildet eine konvexe Menge in Form eines Rechtecks. Diese konvexe Menge macht fast die gesamte Fläche (bis auf die Schweißnaht an den oberen und unteren Kanten) der Fläche der Materiallage aus.
  • In dem Beispiel von Figur 6B ist die Materiallage 4 lediglich an zwei Punkten 26 mit der Beutelinnenseite 5 verbunden. Bei diesen Punkten kann es sich beispielsweise um Schweißpunkte oder Klebepunkte handeln. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Materialstreifen ebenfalls mittig angeordnet, reicht jedoch in Längsrichtung nicht bis zu den Säumen 7 des Staubsaugertlterbeutels. In dem gezeigten Beispiel ist ebenfalls eine konvexe Menge, die durch einen unverbundenen Teil der Oberfläche der Materiallage gebildet wird und zwischen den beiden Verbindungspunkten liegt, strichliert eingezeichnet. Wie auch in dem Beispiel von Figur 6A schließt der unverbundene Teil sowohl die senkrechte Projektion des Mittelpunkts (geometrischen Schwerpunkts) der Materiallage auf ihre der Einlassöffnung abgewandte Oberfläche als auch eine durch diesen Projektionspunkt führende Strecke, die vom linken zum rechten Rand der Materiallage reicht, ein. Auf diese Weise kann ein Luftstrom unter der Materiallage hindurchströmen.
  • Der Materialstreifen 4 in Figur 6C weist abgerundete Ecken auf und ist an vier Punkten 26 mit der Beutelinnenseite 5 des Staubsaugerfilterbeutels verbunden. In Figur 6D ist die Materiallage 4 in Form eines rechteckigen Streifens gegeben. Dieser Materialstreifen ist über eine einzelne Schweißnaht 27 mit der Innenseite 5 des Staubsaugerfilterbeutels verbunden. Diese Schweißnaht 27 verläuft parallel zu der linken und rechten Seitenkante und durch den Mittelpunkt der Materiallage. Zwei konvexe Mengen, die jeweils durch einen unverbundenen Teil gebildet werden, sind strichliert angedeutet.
  • In Figur 6E ist der Materialstreifen 4 wie in Figur 6A an zwei Säumen mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden. Weiterhin ist an der rechten Seitenkante der Materiallage 4 eine zusätzliche Schweißnaht 27 vorgesehen. Damit kann ein Luftstrom lediglich von der linken Seite unter die Materiallage strömen.
  • Figur 6F zeigt eine kreisförmige Materiallage, die mittig an der Filtermateriallage des Staubaugerfilterbeutels angeordnet ist. Diese Materiallage ist an einem einzelnen Punkt 26, der in der Mitte der Materiallage 4 angeordnet ist, mit der Beutelinnenseite verbunden. Hier bilden zwei unverbundene Teile jeweils eine konvexe Menge in Form eines Kreissegments.
  • In Figur 6G überdeckt die Materiallage 4 die der Einlassöffnung gegenüberliegende Filtermateriallage vollständig und ist an den Säumen 7 mit dieser verbunden. Die Materiallage weist drei Schlitze 28 auf, durch die ein Luftstrom unter die Materiallage strömen kann. In dem gezeigten Beispiel ist eine konvexe Fläche zwischen zwei Schlitzen strichliert angedeutet
  • In Figur 6H hat die Materiallage wieder eine geringere Fläche als die Fläche der damit an den Säumen verbundenen Beutelwand. Hier sind vier Schlitze 28 senkrecht zu den offenen Seitenkanten der Materiallage vorgesehen, um ein Unterströmen der Materiallage weiter zu begünstigen.
  • Neben den in Figuren 6A bis 6H gezeigten Ausführungsformen sind noch weitere Alternativen möglich. Insbesondere können die Form, die Ausdehnung und die Anordnung der Materiallage modifiziert werden. Weiterhin kann die Materiallage auch anderweitig, beispielsweise über eine Mehrzahl von Schweißpunkten, mit der Filtermateriallage an deren Beutelinnenseite verbunden sein. Außerdem können auch zwei oder mehr Materiallagen vorgesehen sein, beispielsweise zwei übereinander angeordnete rechteckige Streifen, die wie in Figur 6A am Saum mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden sind.
  • Insbesondere kann die in den Figuren 6A bis 6H gezeigte Materiallage aus einzelnen im wesentlichen (außer über Verbindungen mit dem Staubsaugerfilterbeutel) untereinander unverbundenen Fasern bestehen. Diese können z. B. parallel oder senkrecht zu der Längsrichtung des in den Figuren 6a bis 6e gezeigten Streifens ausgerichtet sein und an jedem Ende der Fasern in der Faserlängsrichtung mit der Beutelinnenseite 5 verbunden sein.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Fasern durch eine Schweiß- oder Klebenaht entlang oder schräg zu der Breite des in den Figuren 6a bis 6e gezeigten Streifens miteinander und mit der Beutelinnenseite 5 verbunden sein. Das heißt in einem Beispiel, in dem der gezeigte Streifen aus Fasern, die parallel zur Streifenrichtung angeordnet sind, besteht, können die Fasern nach parallelem Ausrichten durch Schweißen oder Kleben senkrecht zu der Faserlängsrichtung an der Beutelinnenseite 5 befestigt werden. Sämtliche Fasern können an dem in Fig. 6a gezeigten oberen Saum 7 des Staubsaugerfilterbeutels gleichzeitig in einem Arbeitsvorgang befestigt werden und an dem unteren Saum 7 gleichzeitig in einem anderen Arbeitsvorgang befestig werden. Außer über diese Befestigungen an den Säumen sind die Fasern nicht miteinander verbunden.
  • Figur 7 zeigt die Draufsicht auf die Innenseite 5 eines Staubsaugerfilterbeutels mit einer daran angeordneten Materiallage 4. Zusätzlich sind die Umrisse einer zusammenklappbaren Ablenkeinrichtung 2 auf die Oberfläche der Materiallage und der Filtermateriallage projiziert. Dargestellt sind insbesondere Falzlinien 10 an den Seitenkanten sowie die Eintrittsöffnung 9. In dem gezeigten Beispiel umfasst die Ablenkeinrichtung zwei Austrittsöffnungen, die jeweils eine gesamte Seitenfläche der Quaderform einnehmen, sobald der Staubsaugerfilterbeutel in Betreib ist. Die Ausströmrichtungen sind mit zwei Pfeilen angedeutet. Die gezeigte Ablenkeinrichtung entspricht somit der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform.
  • Wie Figur 7 entnommen werden kann, schließt jede Falzlinie 10 mit einem (in der gezeigten Ansicht senkrecht verlaufenden) Rand oder einer Seitenkante der Materiallage, der/die von dem unverbundenen Teil eingeschlossen und somit nicht mit der Beutelinnenseite verbunden ist, einen Winkel α ein. Dieser Winkel α beträgt vorzugsweise wenigstens 15°. Dies ermöglicht einem im Betrieb des Staubsaugerfilterbeutels aus der Ablenkeinrichtung ausströmenden Luftstrom derart in den Staubsaugerfilterbeutel zu strömen, dass er in vorteilhafter Weise unter die Materiallage 4 strömen kann, Besonders bevorzugt ist ein Winkel α = 90°, bei dem die Ausströmrichtungen im Falle der gezeigten Ablenkeinrichtung senkrecht zu den Seitenkanten der Materiallage stehen.
  • Dir Figuren 8 bis 10 illustrieren die überraschende Verbesserung herkömmlicher Staubsaugerfilterbeutel durch den Einsatz einer Ablenkeinrichtung und einer Materiallage, wie zuvor beschrieben. Insbesondere wurde mit verschiedenen Staubsaugerfilterbeuteln Staubbeladungstests durchgeführt, bei denen definierte Staubmengen in den Staubfilterbeutel gesaugt wurden und der verbleibende Volumenstrom gemessen wurde.
  • Die Untersuchungen wurden gemäß DIN EN 60312:2005-02 und E DIN IEC 60312/A100:2005-06 erhältlich beim Beuth Verlag, Berlin, durchgeführt. Die Tests entsprechen konkret dem Norm-Entwurf E DIN IEC 60312/A100:2005-06 mit den darin beschriebenen Änderungen des Abschnitts 2.9 von DIN EN 60312:2005-02. Der Versuchsaufbau erfolgte wie in 2.9.1.1 bis 2.9.1.3 beschrieben.
  • Zur Messung des Volumenstroms (Bestimmung aus dem Differenzdruck in einer Messkammer vor/hinter der Messblende mit einem Durchmesser von 40 mm) wurde die in der DIN EN 60312:2005-02 unter Punkt 5.2.8.2 bis 5.2.8.4 (Ausführung B) beschriebene Messeinrichtung verwendet. Als Prüfstaub kam der vorgemischte DMT Typ 8 der Deutschen Montan Technologie GmbH zum Einsatz.
  • Der verwendete Staubsauger war ein Miele S 5220, dessen Leistung auf Maximum gestellt war. Die Größe der Flachbeutel betrug 317 x 330 mm. Die mit der Beutelinnenseite der Filtermateriallage eines Filterbeutels verbundene Materiallage in Form eines rechteckigen Streifens hatte eine Breite von 130 mm. Die Ablenkeinrichtung hatte die Form eines Quaders wie in Figur 3 gezeigt und war analog zu Figur 2 mit dem Filtermaterial des Staubsaugerfilterbeutels verbunden. Das Material der Ablenkeinrichtung war Pappe; die Abmessungen betrugen 80 mm x 80 mm x 30 mm (Länge x Breite x Höhe).
  • Bei der Untersuchung wurde der zu prüfende Staubsaugerfilterbeutel, nachdem der Staubsauger 10 Minuten warmgelaufen ist, in das Gerät eingebaut. Der Volumenstrom ohne Staubbeladung wurde nach 1 Minute Laufzeit des Gerätes abgelesen. Anschließend wurde die erste Staubportion von 50 g innerhalb von 30 Sekunden eingesaugt. Nach 1 Minute wurde der sich einstellende Volumenstrom (in m3/h) abgelesen. Dieser Schritt wurde für die folgenden Staubzugaben entsprechend wiederholt, bis 400 g Staub zugegeben worden waren.
  • Verglichen wurden dabei Staubsaugerfilterbeutel die weder eine Ablenkeinrichtung noch eine Materiallage, die eine Ablenkeinrichtung oder eine Materiallage, sowie die eine Ablenkeinrichtung und eine Materiallage aufweisen.
  • In den Figuren sind die Volumenstrommesswerte (in l/s) gegen die eingesaugte Staubmenge aufgetragen. Weiterhin befindet sich unter jeder Grafik eine Tabelle mit den genauen Werten der jeweiligen Messergebnisse bei 0g, 50g, 100g, ..., 400g Staubmenge.
  • Die verwendeten Filtermedien wurden von Airflo Europe N.V., Overpelt, Belgien, bezogen. Die Bezeichnungen in den Grafiken haben die folgende Bedeutung.
  • Das erste Kürzel ("SMS" oder "75CS") bezeichnet das Filtermaterial des Staubsaugerfilterbeutels, d.h. die Filtermateriallagen, aus denen der Flachbeutel gefertigt wurde. "SMS" bezeichnet einen Verbundvliesstoff (Composite) aus - in Luftströmungsrichtung, d.h. vom Beutelinnern nach außen - einem Spinnvlies (Spunbond) (17 g/m2 Flächengewicht), einem Feinfaservlies (Meltblown) (24 g/m2) und einem Spinnvlies (25 g/m2). "75CS" ist ein Verbundvliesstoff aus - in Luftströmungsrichtung - einem Spinnvlies (17 g/m2), einem trockengelegten Vlies aus elektrostatisch geladenen Spaltfasern (75 g/m2), einem Feinfaservlies (24 g/m2) und einem Spinnvlies (25 g/m2).
  • Das Kürzel "30K" bezeichnet das Vorhandensein einer Ablenkeinrichtung; falls zusätzlich ein Winkel angegeben ist, so handelt es sich dabei um den Winkel α in Figur 7 zwischen der Seitenkante der Ablenkeinrichtung (senkrecht zur Ebene der Austrittsöffnung) und der unverbundenen Seitenkante der Materiallage.
  • "St" gibt an, dass eine Materiallage mit der Innenseite der Filtermateriallage verbunden war. Das nachfolgende Kürzel ("130CS" oder 60SB") erläutert, woraus die Materiallage bestand. "130CS" bezeichnet einen Verbundvliesstoff aus einem Spinnvlies (17 g/m2), einem trockengelegten Vlies aus elektrostatisch geladenen Spaltfasern (130 g/m2), einem Feinfaservlies (24 g/m2) und einem Spinnvlies (25 g/m2). "60SB" ist ein Spunbond mit einem Flächengewicht von 60 g/m2. Ohne weitere Angabe ist die Materiallage an den Filterbeutelsäumen mit der Innenseite verbunden (Figur 6A); bei der Angabe "2 Punkte" ist eine Verbindung gemäß Figur 6B vorhanden.
  • Somit wurde also beispielsweise bei "SMS + 30K 90° + St 130CS" ein Filterbeutel aus SMS-Material (wie oben beschrieben) umfassend eine Ablenkeinrichtung, deren Falzlinien senkrecht zur unverbundenen Seitenkante der Materiallage ausgerichtet sind, und eine Materiallage aus 130CS-Material untersucht.
  • Aus Figur 8 erkennt man zunächst, dass ein Filterbeutel nur mit einer Materiallage aber ohne Ablenkeinrichtung ("SMS + 130CS'' und "SMS + 60SB") eine Verschlechterung der Performance im Vergleich zu einem Beutel ohne Materiallage und ohne Ablenkeinrichtung ("SMS") zur Folge hat. Die Kombination einer Ablenkeinrichtung mit einer Materiallage führt dagegen sowohl mit einem 60SB-Streifen als auch einem 130CS-Streifen zu einer signifikanten Verbesserung. Dabei zeigt eine Befestigung gemäß Figur 6B mit zwei Punkten nochmals eine Steigerung der Performance.
  • Aus Figur 9 lässt sich ersehen, dass auch bei einem Filtermaterial des Beutels mit einer hohen Staubspeicherfähigkeit ("75CS", insbesondere aufgrund des trockengelegten Vlieses) die Kombination einer Ablenkeinrichtung und eines losen Materialstreifens gemäß Figur 6A eine deutliche Verbesserung der Performance ergibt.
  • In Figur 10 wird der Einfluss der Anordnung der Ablenkeinrichtung bezüglich des losen Materialstreifens dargestellt. Der angegebene Winkel entspricht dem Winkel α in Figur 7.
  • Selbst bei einem Winkel von 0°, d.h. einer parallelen Ausrichtung der Falzlinien der Ablenkeinrichtung bezüglich der unverbundenen Seitenkanten der Materiallage, ergibt sich langfristig (bei höheren Staubmengen) eine Verbesserung. Das beste Ergebnis wird jedoch bei einem Winkel α = 90° erreicht.

Claims (35)

  1. Staubsaugerfilterbeutel (1) mit einer Einlassöffnung (3), mit einer luftdurchlässigen Materiallage (4), die im Innern des Staubsaugerfilterbeutels angeordnet ist und an wenigstens einer Stelle mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die luftdurchlässige Materiallage wenigstens einen Teil aufweist, der mit dem Staubsaugerfilterbeutel unverbunden ist und einen Teil des Randes der Materiallage einschließt, und
    der Staubsaugerfilterbeutel eine Ablenkeinrichtung (2) umfasst, die im Innern des Staubsaugerfilterbeutels im Bereich der Einlassöffnung angeordnet ist und derart ausgebildet ist, dass ein durch die Einlassöffnung eintretender Luftstrom durch die Ablenkeinrichtung ablenkbar ist und die Ablenkeinrichtung zum Aufteilen des Luftstroms in wenigstens zwei Teilströme ausgebildet ist.
  2. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 1, wobei die Materiallage eine geringere Fläche als die Fläche der Innenseite des Staubsaugerfilterbeutels aufweist.
  3. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fläche des wenigstens einen Teils wenigstens 20% der Fläche der Materiallage ausmacht.
  4. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei durch den wenigstens einen Teil auf einer Oberfläche der Materiallage eine konvexe Menge gebildet wird.
  5. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der wenigstens eine Teil den Projektionspunkt einschließt, der sich aus einer senkrechten Projektion des geometrischen Schwerpunkts der Materiallage auf die Oberfläche auf einer Seite der Materiallage ergibt.
  6. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 4, wobei der wenigstens eine Teil eine durch den Projektionspunkt führende Strecke auf der Oberfläche einschließt, deren Endpunkte jeweils den Rand der Materiallage berühren.
  7. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der wenigstens eine Teil wenigstens 10 % des Randes der Materiallage einschließt.
  8. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Materiallage eine polygonale, insbesondere viereckige, Form aufweist, und der wenigstens eine Teil einen Teil von wenigstens zwei, insbesondere gegenüberliegenden, Seitenkanten der Materiallage einschließt.
  9. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Materiallage an einer vorherbestimmten Menge von Punkten, vorzugsweise an genau zwei Punkten, und/oder an zwei Säumen des Staubsaugerfilterbeutels mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden ist.
  10. Staubsaugefilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Materiallage eine Rechteckform aufweist und nur entlang zweier, insbesondere gegenüberliegender, Seitenkanten, insbesondere der kurzen Seiten, mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden ist.
  11. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Materiallage ein einen Vliesstoff, insbesondere umfassend ein Meltblown, ein Spunbond, ein nassgelegtes Vlies und/oder ein trockengelegtes Vlies, ein Papier oder eine luftdurchlässige Folie umfasst.
  12. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Materiallage eine Fläche von 10 - 80 %, vorzugsweise 15 - 30 %, der Fläche der Innenseite des Staubsaugerfilterbeutels hat.
  13. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Materiallage der Einlassöffnung des Staubsaugerfilterbeutels gegenüberliegend mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden ist.
  14. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei der wenigstens eine Teil wenigstens einen Schlitz aufweist.
  15. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Staubsaugerfilterbeutel als Flachbeutel mit zwei rechteckigen, entlang des Randes miteinander verbundenen Filtermateriallagen ausgebildet ist und die Materiallage mit der der Einlassöffnung des Staubsaugerfilterbeutels gegenüberliegenden Filtermateriallage, insbesondere mittig, verbunden ist und eine Rechteckform mit einer Breite von 10 - 80 %, vorzugsweise 25 - 45 %, der Breite der damit verbundenen Filtermateriallage und/oder einer Länge von 60 - 100 %, vorzugsweise 100 %, der Länge der damit verbundenen Filtermateriallage des Staubsaugerfilterbeutels aufweist.
  16. Staubsaugerflterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Materiallage ein Laminat, insbesondere ein SMS, umfasst.
  17. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Materiallage einzelne nicht untereinander verbundene Fasern oder ein Folienfasernetz umfasst.
  18. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 17, wobei die Richtungen der Längsachsen der einzelnen untereinander unverbundenen Fasern einen Winkel von weniger als 45° zueinander einschließen.
  19. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 17 oder 18, wobei zumindest ein Teil der einzelnen Fasern nebeneinander mit oder ohne Beabstandung zueinander oder einander überlappend angeordnet ist.
  20. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der Ansprüche 17 - 19, wobei zumindest ein Teil der Fasern an den beiden Enden der Fasern in Faserlängsrichtung mit dem Staubsaugerfifterbeutel verbunden ist.
  21. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der Ansprüche 17 - 20, wobei zumindest ein Teil der Fasern durch eine oder mehrere linien- oder flächenartige Verbindungen mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden sind.
  22. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der Ansprüche 17 - 21, wobei die Materiallage aus einzelnen untereinander unverbundenen Fasern besteht.
  23. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend eine zusätzliche luftdurchlässige Materiallage, die im Innern des Staubsaugerfilterbeutels angeordnet ist, die an wenigstens einer Stelle mit dem Staubsaugerfilterbeutel und/oder der anderen luftdurchlässigen. Materiallage verbunden ist, und die wenigstens einen Teil aufweist, der mit dem Staubsaugerfilterbeutel und/oder der anderen luftdurchlässigen Materiallage unverbunden ist und einen Teil des Randes der Materiallage einschließt.
  24. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ablenkeinrichtung die Einlassöffnung des Staubsaugerfilterbeutels wenigstens teilweise umgibt und an der Beutelinnenseite befestigt ist
  25. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ablenkeinrichtung zum Aufteilen des Luftstroms in wenigstens zwei Teilströme mit einander entgegengesetzten Strömungsrichtungen ausgebildet ist.
  26. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ablenkeinrichtung wenigstens eine, vorzugsweise plane, der Eintrittsöffnung gegenüberliegende Ablenkfläche umfasst.
  27. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 26, wobei die wenigstens eine Ablenkfläche eine gleich große oder größere Fläche als die Fläche der Eintrittsöffnung aufweist.
  28. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 26 oder 27; wobei die wenigstens eine Ablenkfläche in einem vorherbestimmten Winkel relativ zur Ebene der Eintrittsöffnung angeordnet ist.
  29. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ablenkeinrichtung die Form eines Zylinders, Kegelstumpfs, Quaders oder Pyramidenstumpfs umfasst, der in der Deckfläche eine Eintrittsöffnung und in der Seitenwandung wenigstens eine Austrittsöffnung aufweist.
  30. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ablenkeinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie in einer ersten Stellung eine im Vergleich zu einer zweiten Stellung verringerte Ausdehnung senkrecht zur Ebene der Einlassöffnung aufweist.
  31. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 30, wobei die Ablenkeinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie durch einen Saugluftstrom von der ersten Stellung in die zweite Stellung bringbar ist.
  32. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 30 oder 31, wobei die Ablenkeinrichtung ein Federelement umfasst, das auf einen Teil der Ablenkeinrichtung eine Rückstellkraft derart ausübt, dass die Ablenkeinrichtung in Abhängigkeit von einem Saugluftstrom von der zweiten Stellung in die erste Stellung bringbar ist.
  33. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der Ansprüche 30 - 32, wobei die Ablenkeinrichtung Falzlinien aufweist, so dass die Ablenkeinrichtung von der ersten oder zweiten Stellung in die zweite bzw. erste Stellung bringbar ist.
  34. Staubsaugerfilterbeutel nach Anspruch 33, wobei
    die Ablenkeinrichtung die Form eines Quaders aufweist, der in der die Einlassöffnung umgebenden Deckfläche eine Einströmöffnung und in einer Seitenfläche eine Ausströmöffnung aufweist, wobei die Ausströmöffnung die gesamte Seitenfläche einnimmt und die Falzlinien an den Seitenkanten senkrecht zur Seitenfläche der Ausströmöffnung vorgesehen sind,
    der Staubsaugerfilterbeutel als Flachbeutel ausgebildet ist,
    die Materiallage eine viereckige Form aufweist und der Einlassöffnung gegenüberliegend mit dem Staubsaugerfilterbeutel verbunden ist, und
    die Ablenkeinrichtung derart angeordnet ist, dass eine der Falzlinien im flachen Zustand des Staubsaugerfilterbeutels mit einem Rand, der von dem unverbundenen Teil eingeschlossen ist, einen Winkel von wenigstens 15° einschließt.
  35. Staubsaugerfilterbeutel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ablenkeinrichtung ein im wesentlichen luftundurchlässiges Material, insbesondere einen Kunststoff, einen trocken- oder nassgelegten Vliesstoff oder Papier, insbesondere Pappe, oder eine Folie, umfasst.
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