EP2442702B2 - Flachbeutel für staubsauger - Google Patents

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EP2442702B2
EP2442702B2 EP10721327.4A EP10721327A EP2442702B2 EP 2442702 B2 EP2442702 B2 EP 2442702B2 EP 10721327 A EP10721327 A EP 10721327A EP 2442702 B2 EP2442702 B2 EP 2442702B2
Authority
EP
European Patent Office
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bag
flat bag
diffuser
bag according
flat
Prior art date
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Active
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EP10721327.4A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2442702B1 (de
EP2442702A1 (de
Inventor
Jan Schultink
Ralf Sauer
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Eurofilters NV
Original Assignee
Eurofilters NV
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application filed by Eurofilters NV filed Critical Eurofilters NV
Priority to EP10721327.4A priority Critical patent/EP2442702B2/de
Publication of EP2442702A1 publication Critical patent/EP2442702A1/de
Publication of EP2442702B1 publication Critical patent/EP2442702B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2442702B2 publication Critical patent/EP2442702B2/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/102—Dust separators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/14—Bags or the like; Rigid filtering receptacles; Attachment of, or closures for, bags or receptacles

Definitions

  • the present invention relates to a flat bag for vacuum cleaners, which has in its interior at least one diffuser, which forms an intermediate level and is made of flat structures with elongated flow openings.
  • Such flat bags are characterized by an excellent dust storage capacity and an extension of the service life.
  • EP 1 787 560 shows flow distributors in the form of boxes or material strips attached in the area of the inlet opening of the filter bag, which are able to divide and deflect the incoming air flow into partial flows.
  • the idea is expanded to the effect that a second flow distributor complements the function of the first flow distributor. From the DE 20 2008 008 989 and the DE 20 2008 003 248 combinations of two flow distributors with a spacer are known.
  • a filter bag which comprises a bag with an interior which is divided into at least two chambers.
  • the division is accomplished by a partition defined on three side edges, with a transition between the first and second chambers being formed on the fourth side edge.
  • the partition is welded to the filter layers only on one side edge for the entire length and is welded on the opposite side to a strip on the top layer of filter material.
  • the DE 20 2008 007 717 describes a filter bag in which a flat, multi-layer filter insert is arranged in the interior, which is at least partially connected to the filter bag walls. Dust should be stored between the at least two layers of the filter insert.
  • the upper of the two layers can be perforated or slotted.
  • the filter insert can be formed as a continuous strip which is attached to two opposite edges of the bag.
  • the DE 20 2007 010 692 relates to a filter bag in which a filling layer of fiber or yarn material extends between the two filter walls, which is connected to both filter walls and is pulled apart when the bag is unfolded in such a way that a net-like structure is formed in the bag.
  • a dust filter bag with a baffle piece fitted inside is known.
  • This baffle piece is attached in front of the inlet opening of the bag in such a way that it bulges out during operation and forms two outlet openings through which the air flow is deflected. It is essential to the invention that the baffle wall piece is attached at a distance from the bag seam and does not come into contact with the rear bag wall under the pressure of the air flow.
  • Another air distributor is from the DE 10 2006 051 117 known. At least two layers of material are arranged one above the other between the bag walls, the layers having a smaller extent than the two bag walls in a first surface direction and having the same extent as the bag walls in the surface direction orthogonal to the first surface direction. Microfiber fleece or paper are mentioned as materials.
  • the DE 2006 016 304 discloses a bag with at least one guide element, by means of which the incoming air flow can be deflected.
  • the guide element is fixed adjacent to the inflow opening.
  • a Miele bag already on the market has a deflector arrangement mounted immediately below the inlet opening.
  • This deflection device consists of a sheet which is attached directly to the top of the bag on both sides of the inlet opening. The purpose of this deflection device is to deflect the air flow sucked in through the inlet opening directly in the area of the inlet opening.
  • This deflection device is designed in such a way that, due to a predetermined length or area, it is welded directly to the bag wall at a distance from the inlet opening. The area of this deflection device is therefore below approx. 10% of the bag surface.
  • This filter bag is in 3 sketched.
  • this vacuum cleaner bag has a second level of flow straighteners.
  • the U.S. 6,063171 relates to a bactericidal block bottom filter bag having several fingers 30 each arranged on a strip 31 of material.
  • a flat bag is thus provided with a bag top and a bag bottom, the bag walls of which are formed from an air-permeable filter material and with an inlet opening for the air to be filtered being made in the bag top, in which inside the flat bag between the bag top and the bag bottom in at least one diffuser is arranged exclusively in an intermediate plane, which diffuser consists of flat material structures which have elongated flow openings, the at least one diffuser being connected to the bag wall on at least one side.
  • the diffusers which are formed from sheetlike structures provided with flow openings, cause the inflowing air laden with dirt and/or dust particles to be swirled. Surprisingly, the service life of the bag can thus be significantly extended.
  • the flat bags according to the present invention contain at least one diffuser in an intermediate level for turbulence of the sucked-in dust particles.
  • this intermediate plane is understood to mean a curved or uncurved surface which is arranged between the top and bottom of the bag forming the bag wall.
  • the intermediate level within the meaning of the invention is thus defined by the arrangement of the diffuser inside the filter bag by connecting the diffuser to at least one point on the bag wall.
  • the diffuser made of a pliable material consists of flat structures that have flow openings in the form of slots within these flat structures.
  • Such fabrics thus have at least one slit or a severance, which, however, is not pronounced continuously over the entire fabric, so that at the ends of the fabric, i.e. where there is no slit, the fabric is held together.
  • the geometric shape of the geometric shapes formed by the flow openings on the fabric is essentially irrelevant; the fabrics can be structured by straight slits, but all other possible geometric shapes are also possible for fabrics, for example S-shaped slits, but also perforations, etc.
  • the diffuser is arranged in the form of flat structures with elongated flow openings in the first plane directly below the top of the filter bag in the area of the inlet opening, with this diffuser being attached on both sides to the top of the bag and its area being less than 10% on the entire surface of the bag, the width of the material strips defined by the slits being defined as ⁇ 50% in relation to the diameter of the inflow opening, except.
  • the diffuser is shorter than the overall length or width of the flat bag. Both ends of the diffuser, which is designed as a slotted surface structure, are fixed directly to the top of the bag. The diffuser completely covers the inlet opening.
  • the filter bags have an excellent dust storage capacity and thus have a longer service life. It can also be observed that blockages in the area of the air inlet of the bag - as is the case with the bags known from the prior art according to FIG 3 can often be the case - could be avoided.
  • the elongate flow openings of the fabric are linear.
  • the flow openings can be designed in parallel or in a meandering or zigzag shape, and spiral lines are also conceivable.
  • the linear, elongate flow openings have different lengths within the fabric.
  • This embodiment of the invention comes into play when there are at least two flow openings on the fabric.
  • This flow openings can have different lengths, which leads to improved stability of the diffuser.
  • the at least one diffuser is attached to the bag wall on both sides.
  • the diffuser is thus fixed to the upper side of the bag or the lower side of the bag. It is preferably fixed in the end area of the diffuser so that it is only connected to the bag wall at certain points and is flexible in the area in between due to the limp material and can be moved by the inflowing air.
  • the diffuser has approximately the same length and/or width as the top or bottom of the bag.
  • the diffuser can then be fixed in place by inserting the ends of the diffuser between the top and bottom of the filter bag and fixing them together with the top and bottom to form the finished bag.
  • the fixation of the diffuser thus takes place at the same time as the gluing or welding step for producing the filter bag itself. In this respect, this fixation option enables the filter bag to be produced in an extremely cost-effective and simple manner.
  • the diffuser it is also possible for the diffuser to be narrower and/or shorter than the top or bottom of the bag. It is also possible here that the diffuser has a greater length and/or width than the top or bottom of the bag and is folded.
  • the diffusor is expediently folded when the length of the diffusor is greater than the dimension of the length and/or width of the filter bag.
  • the folding is then expediently carried out in a zigzag form, with the strips of the diffuser partially overlapping one another, for example in the case of a diffuser in the form of strips. In this respect, an increase in the contact surface for the inflowing air is made possible, which leads to a further improvement in the properties of the filter bag.
  • At least two diffusers can also be arranged in the intermediate plane in such a way that the elongated flow openings are not parallel, e.g. orthogonal, but are also arranged in different arrangements.
  • the air streams entering the filter bag can be swirled in a targeted manner.
  • the flexible materials of the diffuser preferably consist of air-permeable materials and/or air-impermeable materials.
  • Foils for example plastic foils (e.g. PE or PP), are particularly suitable as air-impermeable materials.
  • Laminates of air-permeable materials and/or air-impermeable materials provided with flow openings are preferably used as air-permeable materials.
  • the diffuser is connected to the bag wall via an adhesive point and/or weld points.
  • the flat bag is formed by two strips of the filter material welded to one another in the edge area.
  • the flat bag can be designed in any geometric shape, in particular square, hexagonal or octagonal shapes are possible.
  • the diffuser is connected to the edge area of the flat bag.
  • the present flat bag according to the invention is a gusseted bag.
  • the diffuser is preferably connected to the gusset of the flat bag.
  • the inside of the top of the filter bag has a film (e.g. a PE film) in the area of the air inlet opening.
  • a film e.g. a PE film
  • This foil can, for example, be glued or welded. As a result, dust deposits can be almost completely avoided during operation in the area of the inlet opening, so that the closing function of the flap closing the inlet opening is not impaired.
  • the filter bags used in the examples are shown in the figures below to illustrate the internal arrangement of the diffusers.
  • the bags are viewed in projection with a view of the top of the bag from the bottom of the bag.
  • all diffusers are formed from strips of a three-ply non-woven material.
  • an arrangement of the diffusers "along” means a vertical arrangement of the diffusers shown in the figures, while “transverse” means a horizontal arrangement of the diffusers within the filter bag. A distinction in this regard is necessary since the inlet opening is arranged asymmetrically with respect to the center of gravity of the filter bag.
  • the filter bags shown (model GN from Miele) were measured in a series of tests (carried out with a Miele vacuum cleaner, type 5210) with defined amounts of DMT standard dust type 8 (50-400 g, each at 50 g intervals).
  • DMT standard dust type 8 50-400 g, each at 50 g intervals.
  • DIN EN-ISO 60312. The measured values are given for the filter bags in Table 1.
  • the two bottom rows of the table each show the measured pressure loss in % after picking up 200 or 400 g DMT standard dust, with this value divided by the measured pressure value after picking up the respective amount of dust, based on the measured pressure, with the dust filter bag inserted in the vacuum cleaner was determined without prior ingestion of dust.
  • the filter bags according to Figures 4 - 21 however, compared to the filter bag according to comparative example 3*, they always offer the advantage that blockages in the area of the inlet opening are prevented by the very short flow straightener SR1 of the filter bag (see figure 3 ) can be avoided almost entirely.
  • FIG 22 are selected test results with the filter bags according to Figures 4 - 21 compared to the filter bags according to Comparative Examples 1* to 3*.
  • the measured values obtained are compared with those of comparative examples 1* to 3*.
  • the filter bags according to Figures 4 - 21 are clearly superior to the filter bags according to Comparative Examples 1* and 2* in terms of pressure drop for a previously defined amount of dust absorbed, while the filter bag according to Comparative Example 3* shows the same results or slight improvements.
  • Advantageous with the vacuum cleaner filter bags according to Figures 4 - 21 with respect to those of Comparative Example 3* is that the filter bags according to Figures 4 - 21 less prone to clogging in the area of the inflow opening.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
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  • Filtering Materials (AREA)
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flachbeutel für Staubsauger, der in seinem Inneren mindestens einen eine Zwischenebene bildenden Diffusor aus Flächengebilden mit länglich geformten Strömungsöffnungen aufweist. Derartige Flachbeutel zeichnen sich durch eine exzellente Staubspeicherfähigkeit und eine Verlängerung der Nutzungsdauer aus.
  • Die Erhöhung der Staubspeicherfähigkeit - also Verlängerung der Nutzungsdauer (Standzeit) - einer Staubsaugerfiltertüte ist neben der verbesserten Abscheideleistung (Partikelrückhaltung) ein wesentliches Ziel bei der Entwicklung von Filterbeuteln.
  • Dies lässt sich durch innovative Beutelmaterialien oder auch durch den Einbau von die Luftströmung im Filterbeutel beeinflussenden Materialflächen realisieren. So offenbaren die EP 0 960 645 und die EP 1 795 247 Vliesmaterialien für Staubsaugerbeutel mit besonders guter Staubspeicherkapazität.
  • EP 1 787 560 zeigt Strömungsverteiler in Form von im Bereich der Einlassöffnung des Filterbeutels angebrachten Kästchen oder Materialstreifen, die in der Lage sind, den eintretenden Luftstrom in Teilströme aufzuteilen und umzulenken. Bei der EP 1 804 635 wird der Gedanke dahingehend ausgebaut, dass ein zweiter Strömungsverteiler die Funktion des ersten Strömungsverteilers ergänzt. Aus der DE 20 2008 008 989 und der DE 20 2008 003 248 sind Kombinationen aus zwei Strömungsverteilern mit einem Beabstandungsmittel bekannt.
  • Aus der DE 20 2006 016 303 ist ein Filterbeutel bekannt, der einen Beutel mit einem Innenraum umfasst, der in mindestens zwei Kammern unterteilt ist. Bei einer Ausführungsform erfolgt die Unterteilung durch eine Trennwand, die an drei Seitenkanten festgelegt ist, wobei an der vierten Seitenkante ein Übergang zwischen der ersten und der zweiten Kammer gebildet wird. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Trennwand nur an einer Seitenkante für die gesamte Länge mit den Filterlagen verschweißt und ist an der gegenüberliegenden Seite mit einem Streifen an der oberen Lage aus Filtermaterial verschweißt.
  • Die DE 20 2008 007 717 beschreibt einen Filterbeutel bei dem im Innenraum eine flächige, mehrlagige Filtereinlage angeordnet ist, die zumindest teilweise mit den Filterbeutelwänden verbunden ist. Dabei soll Staub zwischen die mindestens zwei Lagen der Filtereinlage eingelagert werden. Dazu kann die obere der beiden Lagen gelocht oder geschlitzt sein. Die Filtereinlage kann als ein durchgehender Streifen ausgebildet sein, der an zwei gegenüberliegenden Rändern des Beutels festgelegt ist.
  • Die DE 20 2007 010 692 betrifft einen Filterbeutel, bei dem sich zwischen den beiden Filterwänden eine Fülllage aus Faser- oder Garnmaterial erstreckt, die mit beiden Filterwänden verbunden ist und beim Entfalten des Beutels so auseinander gezogen wird, dass im Beutel ein netzartiges Gebilde entsteht.
  • Aus der DE 20 2006 019 108 ist ein Staubfilterbeutel mit einem im Inneren angebrachten Stauwandstück bekannt. Dieses Stauwandstück ist so vor der Einlassöffnung des Beutels befestigt, dass es sich im Betrieb ausbaucht und zwei Auslassöffnungen bildet, durch die der Luftstrom umgelenkt wird. Erfindungswesentlich ist, dass das Stauwandstück mit Abstand zur Beutelnaht befestigt ist und sich nicht unter dem Druck des Luftstromes an der hinteren Beutelwand anlegt.
  • Ein weiterer Luftverteiler ist aus der DE 10 2006 051 117 bekannt. Dabei sind mindestens zwei Materiallagen übereinander zwischen den Beutelwänden angeordnet, wobei die Lagen in einer ersten Flächenrichtung eine geringere Ausdehnung als die beiden Beutelwände aufweisen und in der zur ersten Flächenrichtung orthogonalen Flächenrichtung die gleiche Ausdehnung wie die Beutelwände aufweisen. Als Materialien werden Mikrofaservlies oder Papier genannt.
  • Die DE 2006 016 304 offenbart einen Beutel mit mindestens einem Leitelement, mittels dem der eintretende Luftstrom umlenkbar ist. Das Leitelement ist benachbart zur Einströmöffnung fixiert.
  • Ein bereits auf dem Markt befindlicher Beutel der Fa. Miele weist eine Anordnung einer Ablenkvorrichtung auf, die unmittelbar unter der Einlassöffnung angebracht ist. Diese Ablenkvorrichtung besteht aus einem Flächengebilde, das unmittelbar mit der Oberseite des Beutels beidseitig von der Einlassöffnung angebracht ist. Der Zweck dieser Ablenkvorrichtung besteht darin, den durch die Einlassöffnung eingesaugten Luftstrom unmittelbar im Bereich der Einlassöffnung umzulenken. Diese Ablenkvorrichtung ist so ausgebildet, dass sie aufgrund einer vorgegebenen Länge bzw. Fläche direkt mit der Beutelwandung beabstandet zur Einlassöffnung angeschweißt ist. Die Fläche dieser Ablenkvorrichtung beträgt deshalb unterhalb ca. 10 % der Beuteloberfläche. Dieser Filterbeutel ist in Fig. 3 skizziert. Problematisch bei diesen Beuteln ist jedoch, dass aufgrund der relativ klein bemessenen Dimensionierung der ersten Ablenkvorrichtung (SR1) es zu Verstopfungen des Beutels durch zwischen der Einströmöffnung und der Ablenkvorrichtung angesammeltem Staub kommen kann, so dass der Beutel unbrauchbar wird. Zudem weist dieser Staubsaugerbeutel noch eine zweite Ebene an Strömungsrichtern auf.
  • Die US 6,063171 betrifft einen bakterizid ausgestalteten Blockbodenfilterbeutel, der verschiedene Finger 30 aufweist, die jeweils an einen Materialstreifen 31 angeordnet sind.
  • Allen zuvor genannten Staubsaugerbeuteln ist jedoch gemein, dass die einströmenden Schmutzpartikel nur unzulänglich verteilt werden, so dass es zu einer vorzeitigen Verstopfung des Staubsaugerbeutels kommt, was letztendlich zu einer verminderten Staubspeicherfähigkeit und einer deutlich unzulänglichen Standzeit des Staubsaugerbeutels führt.
  • Ausgehend hiervon war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Staubsaugerfilterbeutel bereitzustellen, der eine erhöhte Staubspeicherfähigkeit und somit eine Verlängerung der Nutzungsdauer (Standzeit) gewährleistet. Zudem soll im Inneren des Beutels eine Verstopfung der Öffnung verhindert werden.
  • Diese Aufgabe wird bezüglich des Flachbeutels für einen Staubsauger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei die abhängigen Patentansprüche vorteilhafte Weiterbildungen darstellen.
  • Erfindungsgemäß wird somit ein Flachbeutel mit einer Beuteloberseite und einer Beutelunterseite, dessen Beutelwandungen aus einem luftdurchlässigen Filtermaterial gebildet sind und wobei in der Beuteloberseite eine Einlassöffnung für die zu filtrierende Luft eingebracht ist, bereitgestellt, bei dem im Inneren des Flachbeutels zwischen der Beuteloberseite und der Beutelunterseite in auschließlich einer Zwischenebene mindestens eine Diffusor angeordnet ist, der aus flächigen Materialgebilden, die länglich geformte Strömungsöffnungen aufweisen, besteht, wobei der mindestens eine Diffusor an mindestens einer Seite mit der Beutelwand verbunden ist.
  • Die Diffusoren, die aus mit Strömungsöffnungen versehenen Flächengebilden gebildet sind, bewirken dabei eine Verwirbelung der einströmenden, mit Schmutz- und/oder Staubpartikeln beladenen Luft. Somit kann überraschenderweise die Standzeit des Beutels maßgeblich verlängert werden.
  • Somit beinhalten die Flachbeutel gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens einen Diffusor in einer Zwischenebene zur Verwirbelung der eingesaugten Staubpartikel. Erfindungsgemäß wird unter dieser Zwischenebene eine gekrümmte oder ungekrümmte Fläche verstanden, die zwischen der die Beutelwandung bildenden Beuteloberseite und -unterseite angeordnet ist. Die Zwischenebene im Sinne der Erfindung wird somit durch die Anordnung des Diffusors im Inneren des Filterbeutels durch Verbinden des Diffusors an mindestens 1 Stelle der Beutelwandung definiert.
  • Der Diffusor aus einem biegeschlaffem Material besteht aus Flächengebilden, die Strömungsöffnungen im Sinne von Schlitzen innerhalb dieser Flächengebilde aufweisen. Derartige Flächengebilde weisen somit mindestens einen Schlitz bzw. eine Durchtrennung auf, die jedoch nicht durchgehend über das gesamte Flächengebilde ausgeprägt ist, so dass an den Enden des Flächengebildes, also da, wo keine Schlitzung vorliegt, ein Zusammenhalt des Flächengebildes gewährleistet ist. Die geometrische Form der durch die Strömungsöffnungen gebildeten geometrischen Formen auf dem Flächengebilde ist dabei im Wesentlichen unerheblich; so können die Flächengebilde durch gerade Schlitze strukturiert sein, jedoch sind ebenso alle anderen möglichen geometrischen Formen an Flächengebilden möglich, beispielsweise auch s- förmige Schlitzführungen, aber auch Durchlochungen etc.
  • Bevorzugt sind Ausführungsformen des Flachbeutels, bei dem der Diffusor in Form von Flächengebilden mit länglich geformten Strömungsöffnungen in der ersten Ebene direkt unter der Filterbeuteloberseite im Bereich der Einlassöffnung angeordnet ist, wobei dieser Diffusor beidseitig an der Beuteloberseite befestigt ist und dessen Fläche kleiner 10 %, bezogen auf die gesamte Beuteloberfläche, beträgt, wobei die Breite der durch die Schlitzungen definierten Materialstreifen bezüglich des Durchmessers der Einströmungsöffnung zu ± 50 % definiert ist, ausgenommen. Bei dieser bevorzugt ausgenommenen Ausführungsform des Flachbeutels ist somit der Diffusor kürzer als die Gesamtlänge oder Breite des Flachbeutels. Beide Enden des als geschlitztes Flächengebilde ausgebildeten Diffusors sind direkt an der Beuteloberseite fixiert. Der Diffusor überdeckt dabei die Einlassöffnung vollständig.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Filterbeutel eine hervorragende Staubspeicherkapazität besitzen und damit eine erhöhte Standzeit aufweisen. Ebenso ist zu beobachten, dass Verstopfungen im Bereich des Lufteinlasses des Beutels - wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Beuteln gemäß Fig. 3 häufig der Fall sein kann - vermieden werden konnten.
  • Weiter vorteilhaft ist, wenn die länglich geformten Strömungsöffnungen der Flächengebilde linienförmig sind. Für die länglichen Strömungsöffnungen sind jedoch quasi beliebige geometrische Formen möglich, so können die Strömungsöffnungen beispielsweise parallel oder mäanderförmig bzw. zickzackförmig ausgebildet sein, weiterhin sind ebenso spiralförmige Linienführungen denkbar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die linienförmigen, länglichen Strömungsöffnungen unterschiedliche Länge innerhalb des Flächengebildes auf. Diese Ausführung der Erfindung kommt dann zum Tragen, wenn mindestens zwei Strömungsöffnungen auf dem Flächengebilde vorhanden sind. Diese Strömungsöffnungen können dabei unterschiedliche Länge aufweisen, was zu einer verbesserten Stabilität des Diffusors führt.
  • Bevorzugt ist ebenso, dass der mindestens eine Diffusor beidseitig an der Beutelwandung befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist somit der Diffusor jeweils an der Beuteloberseite bzw. Beutelunterseite fixiert. Die Fixierung erfolgt dabei bevorzugt jeweils im Endbereich des Diffusors, so dass dieser lediglich punktuell mit der Beutelwandung verbunden und im dazwischen liegenden Bereich aufgrund des biegeschlaffen Materials flexibel ist und durch die einströmende Luft bewegt werden kann.
  • Vorteilhaft ist ebenso, wenn der Diffusor in etwa die gleiche Länge und/oder Breite wie die Beutelober- bzw. -unterseite aufweist. Eine Fixierung des Diffusors in diesem Fall kann dann zweckmäßigerweise dadurch erfolgen, dass die Enden des Diffusors zwischen die Ober- und Unterseite des Filterbeutels eingebracht werden und zusammen mit der Ober- und Unterseite zum fertigen Beutel fixiert werden. Die Fixierung des Diffusors erfolgt dabei also gleichzeitig mit dem Klebe- oder Schweißschritt zur Herstellung des Filterbeutels selbst. Insofern ermöglicht diese Möglichkeit der Fixierung eine äußerst kostengünstige und einfache Herstellung des Filterbeutels.
  • Als alternative Ausführungsform hierzu ist es jedoch ebenso möglich, dass der Diffusor schmaler und/oder kürzer als die Beutelober- bzw. -unterseite ist. Hier ist es weiter möglich, dass der Diffusor eine größere Länge und/oder Breite wie die Beutelober- bzw. - unterseite aufweist und gefaltet vorliegt. Die Faltung des Diffusors erfolgt zweckmäßigerweise dann, wenn die Länge des Diffusors größer ist als die Abmessung der Länge und/oder Breite des Filterbeutels. Die Faltung erfolgt dann zweckmäßigerweise in Zickzackform, wobei beispielsweise bei einem Diffusor in Streifenform eine teilweise Überlappung der Streifen des Diffusors übereinander erfolgt. Insofern wird eine Erhöhung der Angriffsfläche für die einströmende Luft ermöglicht, was zu einer weiteren Verbesserung der Eigenschaften des Filterbeutels führt.
  • Ebenso können jeweils in der Zwischenebene mindestens zwei Diffusoren jeweils so zueinander angeordnet sein, dass die länglichen Strömungsöffnungen nicht parallel, z.B. orthogonal, aber auch in hiervon abweichenden Anordnungen, zueinander angeordnet sind. Mit einer derartigen Ausführungsform lassen sich die in den Filterbeutel eintretenden Luftströme gezielt verwirbeln.
  • Die biegeschlaffen Materialien des Diffusors bestehen dabei bevorzugt aus luftdurchlässigen Materialien und/oder aus luftundurchlässigen Materialien. Als luftundurchlässige Materialien kommen dabei insbesondere Folien, beispielsweise Kunststofffolien (z.B. PE oder PP), in Betracht. Als luftdurchlässige Materialien werden bevorzugt Laminate von luftdurchlässigen Materialien und/oder mit Strömungsöffnungen versehene luftundurchlässige Materialien verwendet.
  • Bevorzugt ist weiterhin, wenn der Diffusor über eine Klebestelle und/oder Schweißstellen mit der Beutelwand verbunden ist.
  • In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Flachbeutel durch zwei im Randbereich miteinander verschweißte Bahnen aus dem Filtermaterial gebildet.
  • Der Flachbeutel kann dabei in beliebigen geometrischen Formen ausgestaltet sein, insbesondere kommen hierbei viereckige, sechseckige oder achteckige Ausgestaltungen in Frage.
  • Bevorzugt ist ebenso, wenn der Diffusor mit dem Randbereich des Flachbeutels verbunden ist.
  • Insbesondere ist der vorliegende erfindungsgemäße Flachbeutel ein Seitenfaltenbeutel. Hierbei ist der Diffusor bevorzugt mit der Seitenfalte des Flachbeutels verbunden.
  • Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Innenseite der Filterbeuteloberseite im Bereich der Lufteinlassöffnung eine Folie (z.B. eine PE-Folie) aufweist. Diese Folie kann beispielsweise aufgeklebt oder - geschweißt sein. Dadurch lassen sich Staubablagerungen beim Betrieb im Bereich der Einlassöffnung nahezu vollständig vermeiden, so dass die Verschlussfunktion der die Einlassöffnung schließenden Klappe nicht beeinträchtigt wird.
  • Die in den Beispielen verwendeten Filterbeutel sind zur Illustration der Anordnung der Diffusoren im Inneren in den nachfolgend abgebildeten Figuren dargestellt. Die Beutel werden dabei in Projektion mit Blick auf die Beuteloberseite von der Beutelunterseite aus betrachtet. Sofern nicht anders angegeben, sind alle Diffusoren aus Streifen eines dreilagigen Vliesmaterials gebildet. Bei den folgenden Figurenbezeichnungen bedeutet eine Anordnung der Diffusoren "längs" eine in den Figuren dargestellte vertikale Anordnung der Diffusoren, während "quer" eine horizontale Anordnung der Diffusoren innerhalb des Filterbeutels bedeutet. Eine diesbezügliche Unterscheidung ist notwendig, da die Einlassöffnung asymmetrisch bezüglich des Schwerpunktes des Filterbeutels angeordnet ist.
  • Die Figuren zeigen im Einzelnen:
    • Figur 1 zeigt einen Filterbeutel ohne Diffusoren im Inneren (Vergleichsbeispiel 1*).
    • Figur 2 zeigt einen Filterbeutel, der eine zusätzliche durchgehende Vlieslage (270 mm Breite) enthält (nicht erfindungsgemäß, Vergleichsbeispiel 2*). Die Lage D1 ist dabei an zwei Rändern durchgehend befestigt.
    • Figur 3 zeigt den eingangs erwähnten Filterbeutel mit zwei Strömungsrichtern SR1 (5 x 15 mm Folie) und SR2 (5 x 25 mm Vliesstoff), wobei beide Strömungsrichter längs im Filterbeutel angeordnet sind.
    • Figur 4 zeigt einen Filterbeutel mit einem längs angeordneten Diffusor (11 x 22 mm) (Beispiel 4).
    • Figur 5 zeigt einen Filterbeutel mit einem quer angeordneten Diffusor (22 x 11 mm) (Beispiel 5).
    • Figur 6 zeigt einen Filterbeutel mit einem aus Polypropylen-Filamenten gebildeten Diffusor (Beispiel 6).
    • Figur 7 zeigt einen Filterbeutel mit einem längs angeordneten Diffusor (10 x 11 mm) (Beispiel 7).
    • Figur 8 zeigt einen Filterbeutel mit einem quer angeordneten Diffusor (10 x 11 mm) (Beispiel 8).
    • Figur 9 zeigt einen Filterbeutel mit einem längs angeordneten Diffusor (3 x 90 mm) (Beispiel 9).
    • Figur 10 zeigt einen Filterbeutel mit einem längs angeordneten Diffusor (4 x 67,5 mm) (Beispiel 10).
    • Figur 11 zeigt einen Filterbeutel mit einem längs angeordneten Diffusor (5 x 54 mm) (Beispiel 11).
    • Figur 12 zeigt einen Filterbeutel mit einem längs angeordneten Diffusor (7 x 38 mm) (Beispiel 12).
    • Figur 13 zeigt einen Filterbeutel mit einem längs angeordneten Diffusor (9 x 30 mm) (Beispiel 13).
    • Figur 14 zeigt einen Filterbeutel mit einem längs angeordneten Diffusor (11 x 22 mm) (Beispiel 14).
    • Figur 15 zeigt einen Filterbeutel mit einem längs angeordneten Diffusor (24 x 5 mm) (Beispiel 15).
    • Figur 16 zeigt einen Filterbeutel mit einem quer angeordneten Diffusor (3 x 90 mm) (Beispiel 16).
    • Figur 17 zeigt einen Filterbeutel mit einem quer angeordneten Diffusor (4 x 54 mm) (Beispiel 17).
    • Figur 18 zeigt einen Filterbeutel mit einem quer angeordneten Diffusor (7 x 38 mm) (Beispiel 18).
    • Figur 19 zeigt einen Filterbeutel mit einem quer angeordneten Diffusor (9 x 30 mm) (Beispiel 19).
    • Figur 20 zeigt einen Filterbeutel mit einem quer angeordneten Diffusor (11 x 22 mm) (Beispiel 20).
    • Figur 21 zeigt einen Filterbeutel mit einem quer angeordneten Diffusor (24 x 11 mm) (Beispiel 21).
  • Die in den Figuren 1 bis 21 dargestellten Filterbeutel (vom Bautyp GN der Firma Miele) wurden in einer Versuchsreihe (durchgeführt mit einem Staubsauger von Miele, Typ 5210) mit definierten Mengen DMT-Standardstaub Typ 8 (50-400 g, jeweils in 50 g-Intervallschritten) vermessen. Hierzu wird auf die DIN EN-ISO 60312 verwiesen. Die Messwerte sind für die Filterbeutel in Tabelle 1 angegeben. Die beiden unteren Zeilen der Tabelle zeigen jeweils den gemessenen Druckverlust in % nach Aufnahme von 200 bzw. 400 g DMT-Standardstaub auf, wobei dieser Wert durch den gemessenen Druckwert nach Aufnahme der jeweiligen Staubmenge, bezogen auf den gemessenen Druck, bei eingelegtem Staubfilterbeutel im Staubsauger ohne vorherige Aufnahme von Staub ermittelt wurde. Verglichen mit den Vergleichsbeispielen 1* (Staubfilterbeutel ohne Strömungsrichter bzw. Diffusoren, siehe Figur 1) und 2* (Filterbeutel mit durchgängiger Vlieslage, siehe Figur 2), lässt sich eine deutliche Verbesserung des Druckabfalls bzw. Druckverlusts bei allen aufgenommenen Staubmengen beobachten. Insofern weisen die Staubfilterbeutel gemäß Figuren 4 - 21 eine deutlich erhöhte Standzeit bzw. Staubaufnahmekapazität gegenüber den Filterbeuteln gemäß den Vergleichsbeispielen 1* und 2* auf. Verglichen mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Filterbeutel des Vergleichsbeispiels 3* (siehe Figur 3) lassen sich größtenteils ebenso verbesserte Versuchsergebnisse hinsichtlich der Staubspeicherkapazität und Standzeit feststellen, während manche Filterbeutel hinsichtlich der Staubaufnahmekapazität und Standzeit dem Filterbeutel gemäß Vergleichsbeispiel 3* nahezu ebenbürtig sind. Die Filterbeutel gemäß Figuren 4 - 21 bieten jedoch gegenüber dem Filterbeutel gemäß Vergleichsbeispiel 3* stets den Vorteil, dass Verstopfungen im Bereich der Einlassöffnung durch den sehr kurz bemessenen Strömungsrichter SR1 des Filterbeutels (siehe Figur 3) nahezu vollständig vermieden werden können.
  • In Figur 22 sind ausgewählte Versuchsergebnisse mit den Filterbeuteln gemäß Figuren 4 - 21 den Filterbeuteln gemäß den Vergleichsbeispielen 1* bis 3* gegenüber gestellt. Im Diagramm findet jeweils ein Vergleich der erhaltenen Messwerte mit den Vergleichsbeispielen 1* bis 3* statt. Deutlich ist zu erkennen, dass die Filterbeutel gemäß Figuren 4 - 21 den Filterbeuteln gemäß den Vergleichsbeispielen 1* und 2* deutlich hinsichtlich des Druckabfalls bei einer zuvor definierten aufgenommenen Staubmenge überlegen sind, während sich bezüglich des Filterbeutels gemäß Vergleichsbeispiel 3* ebenbürtige Ergebnisse bzw. leichte Verbesserungen beobachten lassen. Vorteilhaft bei den Staubsaugerfilterbeuteln gemäß Figuren 4 - 21 bezüglich denen des Vergleichsbeispiels 3* ist jedoch, dass die Filterbeutel gemäß Figuren 4 - 21 weniger zu Verstopfungen im Bereich der Einströmungsöffnung neigen.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002

Claims (22)

  1. Flachbeutel mit einer Beuteloberseite und einer Beutelunterseite, dessen Beutelwandungen aus
    einem luftdurchlässigen Filtermaterial gebildet sind und wobei in der Beuteloberseite eine Einlassöffnung für die zu filtrierende Luft eingebracht ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Inneren des Flachbeutels zwischen der Beuteloberseite und der Beutelunterseite in ausschließlich einer Zwischenebene mindestens ein Diffusor angeordnet ist, der aus flächigen Materialgebilden, die länglich geformte Strömungsöffnungen aufweisen, besteht und dass der mindestens eine Diffusor an mindestens einer Seite mit der Beutelwand verbunden ist.
  2. Flachbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Diffusor in Form von Flächengebilden mit länglich geformten Strömungsöffnungen, der im Bereich der Einlassöffnung diese überdeckend angeordnet und an der Beuteloberseite befestigt ist, mit einer Fläche von < 10 %, bezogen auf die gesamte Beuteloberfläche, wobei die Breite der Materialstreifen durch den Durchmesser der Einströmungsöffnung ± 50 % definiert ist, ausgeschlossen ist.
  3. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die länglich geformten Strömungsöffnungen der Flächengebilde linienförmig sind.
  4. Flachbeutel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen Strömungsöffnungen parallel und/oder mäanderförmig und/oder zickzackförmig ausgebildet sind.
  5. Flachbeutel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen, länglichen Strömungsöffnungen unterschiedliche Länge aufweisen.
  6. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor beidseitig an der Beutelwandung befestigt ist.
  7. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor in etwa die gleiche Länge und/oder Breite wie die Beutelober- bzw. -unterseite aufweist.
  8. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor schmaler und/oder kürzer als die Beutelober- bzw. -unterseite ist.
  9. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor eine größere Länge und/oder Breite wie die Beutelober- bzw. -unterseite aufweist und gefaltet vorliegt.
  10. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor in Form von Materialstreifen gedreht und/oder gezwirbelt ausgebildet ist.
  11. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zwischenebene mindestens zwei Diffusoren so zueinander angeordnet sind, dass die Materialstreifen und/oder die länglichen Strömungsöffnungen nicht parallel zueinander angeordnet sind.
  12. Flachbeutel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Diffusoren orthogonal zueinander angeordnet sind.
  13. Flachbeutel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Diffusoren in einer von der orthogonalen abweichenden Anordnung angeordnet sind.
  14. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien der Diffusoren aus luftdurchlässigen Materialien und/oder aus luftundurchlässigen Materialien gebildet sind.
  15. Flachbeutel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die luftundurchlässigen Materialien eine Folie sind.
  16. Flachbeutel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässigen Materialien aus einem Laminat von luftdurchlässigen Materialien und/oder aus mit Strömungsöffnungen versehenen luftundurchlässigen Materialien gebildet sind.
  17. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor über eine Klebestelle und/oder Schweißstellen mit der Beutelwand verbunden ist.
  18. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachbeutel durch zwei im Randbereich miteinander verschweißten Bahnen aus dem Filtermaterial gebildet ist.
  19. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachbeutel viereckig, sechseckig oder achteckig ist.
  20. Flachbeutel nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor mit dem Randbereich des Flachbeutels verbunden ist.
  21. Flachbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachbeutel ein Seitenfaltenbeutel ist.
  22. Flachbeutel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor mit der Seitenfalte des Flachbeutels verbunden ist.
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