EP3530171B1 - Halteplatte mit dichtungselement - Google Patents

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EP3530171B1
EP3530171B1 EP18158393.1A EP18158393A EP3530171B1 EP 3530171 B1 EP3530171 B1 EP 3530171B1 EP 18158393 A EP18158393 A EP 18158393A EP 3530171 B1 EP3530171 B1 EP 3530171B1
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EP
European Patent Office
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passage opening
base plate
retainer plate
sealing element
plate according
Prior art date
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Active
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EP18158393.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3530171A1 (de
Inventor
Ralf Sauer
Jan Schultink
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Eurofilters Holding NV
Original Assignee
Eurofilters Holding NV
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Publication date
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Application filed by Eurofilters Holding NV filed Critical Eurofilters Holding NV
Priority to ES18158393T priority patent/ES2876182T3/es
Priority to DK18158393.1T priority patent/DK3530171T3/da
Priority to EP18158393.1A priority patent/EP3530171B1/de
Priority to US16/975,039 priority patent/US20200390304A1/en
Priority to AU2019223037A priority patent/AU2019223037B2/en
Priority to CN201980014160.2A priority patent/CN111757696B/zh
Priority to PCT/EP2019/054179 priority patent/WO2019162307A1/de
Priority to RU2020128181A priority patent/RU2753074C1/ru
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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
    • A47L9/14—Bags or the like; Rigid filtering receptacles; Attachment of, or closures for, bags or receptacles
    • A47L9/1427—Means for mounting or attaching bags or filtering receptacles in suction cleaners; Adapters
    • A47L9/1436—Connecting plates, e.g. collars, end closures
    • 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 invention relates to a holding plate for a vacuum cleaner filter bag, the holding plate comprising a base plate with a passage opening arranged therein and a sealing element which is arranged at the edge of the passage opening.
  • Such holding plates are known in a variety of forms for arranging a vacuum cleaner filter bag connected therewith in a vacuum cleaner housing.
  • a nozzle of the vacuum cleaner is usually inserted into the passage opening of the base plate in order to direct the suction air flow into the bag.
  • retaining plates usually have to be suitable for different nozzle diameters, many solutions provide an elastic seal (sealing ring), which is intended to compensate for the differences in diameter of the nozzle.
  • the sealing element is usually formed by a sealing lip made of a thermoplastic elastomer, TPE, which is injection-molded onto the edge of the passage opening of the base plate.
  • the object of the invention is therefore to provide a retaining plate with a sealing element which ensures a secure seal during operation.
  • the sealing element comprises at least one extruded film made of a thermoplastic elastomer, TPE. It has been shown that such extruded films are more suitable than known sealing elements, in particular molded TPE sealing lips. The film can also be made significantly thinner than injection-molded sealing lips, because flat and elongated cavities cannot be reliably filled in the injection molding process.
  • the holding plate can be attachable to a holding device in a vacuum cleaner housing.
  • the holding plate can be arranged, in particular fixable, in a predetermined position in the vacuum cleaner housing.
  • the vacuum cleaner filter bag can be pushed over a connection piece on the vacuum cleaner side with the aid of the retaining plate.
  • “Arranged at the edge of the passage opening” means here that the sealing element projects at least partially beyond the edge of the passage opening towards the passage opening and thus at least partially overlaps the passage opening.
  • the sealing element thus forms a sealing lip for the passage opening of the base plate.
  • the sealing element can be arranged in the same plane as the base plate, in particular as the passage opening. In this case, the sealing element can therefore be arranged partially or completely along the circumference of the passage opening.
  • the sealing element can be arranged in a plane which is arranged parallel to the plane of the passage opening.
  • the sealing element can in particular be arranged on the side of the base plate which is used to connect to the bag wall of a vacuum cleaner filter bag.
  • the sealing element also has a passage opening, which can in particular be arranged concentrically to the passage opening in the base plate.
  • the area of the passage opening in the sealing element is smaller than the area of the passage opening in the base plate. This ensures that a nozzle of the vacuum cleaner comes into contact with the sealing element during operation when the latter is inserted into the passage opening of the base plate.
  • the passage opening in the sealing element can also be circular.
  • the inside diameter of the passage opening in the sealing element is smaller than the inside diameter of the passage opening in the base plate.
  • the inside diameter can be replaced by the maximum extent in the plane of the passage opening.
  • the maximum extent of the passage opening in the sealing element is in this case less than the maximum extent of the passage opening in the base plate.
  • the passage opening in the base plate and the passage opening in the sealing element can have the same or a different shape.
  • the sealing element is annular.
  • any other shape is also conceivable as long as a passage opening in the sealing element at least partially overlaps the passage opening in the base plate so that a nozzle of a vacuum cleaner can be inserted into the passage opening in the base plate and the passage opening in the sealing element.
  • the base plate can also have any shape that can correspond in particular to the corresponding holding device in the vacuum cleaner housing.
  • the base plate is generally a flat component, the thickness of the base plate in particular being significantly less than the extent of the base plate in a plane perpendicular to it (length / width).
  • the at least one extruded film can be a blown film or a cast film.
  • the at least one extruded film can have a first side and an opposite, second side, the first side having a greater roughness than the second side.
  • the first side with the greater roughness can be arranged during operation of the holding plate in such a way that it comes into contact with the nozzle of the vacuum cleaner which is inserted into the passage opening.
  • the second side with the lower roughness can point away from the surface of the connecting piece, in particular towards the dust space of a filter bag connected to the holding plate. It can thereby be achieved that the connecting piece can be inserted into the passage opening more easily.
  • a surface of the sealing element that is too smooth could in fact lead to the connection piece sticking to the sealing element, so to speak, and therefore a high static friction has to be overcome in order to insert the connection piece.
  • it is more difficult for suction material to adhere to the smoother second side because of the lower roughness, so that an undesirable filter cake does not form or does not form so strongly in the area of the passage opening.
  • the melt flow index of the thermoplastic elastomer of the at least one extruded film is less than 10 g / 10 min, in particular less than 5 g / 10 min, in particular less than 3 g / 10 min. This means that the melt flow index is significantly lower than that of plastics that are used in the injection molding process. Injection molding processes require plastics with a melt flow index of more than 40 g / 10 min.
  • the thickness of the at least one extruded film can be less than 0.35 mm, in particular less than 0.25 mm, in particular less than 0.15 mm.
  • the thickness of the film can in particular be constant.
  • Such thin structures can be injection molded cannot be produced because the flat and elongated cavities required for this could not be filled. In the injection molding process, therefore, only structures, in particular sealing elements, with a thickness of more than 0.4 mm can be produced.
  • the at least one extruded film can be connected, in particular welded, to the base plate.
  • the at least one extruded film can be connected to the base plate, in particular (ultrasound) welded, either directly or via a connecting layer, which in particular comprises a nonwoven fabric.
  • a connecting layer can be used, for example, when the plastic material of the base plate is incompatible with the plastic material of the sealing element. In the latter case, the plastic material of the base plate would essentially not mix with the plastic material of the sealing element, so that these plastics would not be directly weldable to one another.
  • the sealing element can also comprise several layers of extruded films made of a thermoplastic elastomer, TPE (in particular produced by coextrusion).
  • TPE thermoplastic elastomer
  • a multilayer sealing element can thus be provided in this way. It is also possible to combine one or more layers of extruded films made of a thermoplastic elastomer, TPE, with one or more layers of nonwoven to form a sealing element.
  • a passage opening can then be arranged in each of the layers, the passage openings being arranged coaxially and thus forming the passage opening of the sealing element.
  • the diameter of the passage openings in the individual layers can be designed to be the same or different.
  • At least two of the layers of extruded films can consist of different plastics.
  • the one or more further layers can be optimized for elasticity and thus sufficient sealing effect, for example.
  • the multiple layers of extruded films can be connected to one another, in particular welded or glued.
  • the multiple layers can in particular be connected to one another in an area in which the sealing element is not also connected to the base plate.
  • the layers of the sealing element can already be connected to one another before they are connected to the base plate, which simplifies production, since there are not several layers of the sealing element, each with a passage opening, to each other and to the base plate and its passage opening must be positioned.
  • the diameter of the passage openings in the individual layers can be made the same or different.
  • the nonwoven layer can be arranged towards the nozzle.
  • the rough surface of the nonwoven fabric then has a similar effect as the roughening of one side of the film, as described above.
  • the diameter of the passage openings can also be different. This means that even better adaptation to different nozzle diameters can be achieved. So it can be helpful if the film with the smaller diameter of the passage opening has a high elasticity and possibly a small thickness while the film with the larger diameter of the passage opening has a lower elasticity and a greater thickness, in order to thus additionally have a centering function of the connecting piece to take over the passage opening.
  • the base plate can comprise or consist of a thermoplastic plastic.
  • the thermoplastic plastic can in particular be a recycled plastic, for example recycled polyethylene terephthalate, rPET.
  • the rPET can come from beverage bottles (bottle flake chips) or metallized PET films, for example.
  • recycled polybutylene terephthalate (rPBT), recycled polylactic acid (rPLA), recycled polyglycolide and / or recycled polycaprolactone can also be used.
  • recycled polyolefins in particular recycled polypropylene (rPP), recycled polyethylene and / or recycled polystyrene (rPS); Recycled polyvinyl chloride (rPVC), recycled polyamides as well as mixtures and combinations thereof are possible.
  • the base plate can be a stamped part, deep-drawn part or an injection-molded part.
  • the base plate can have been produced by stamping, deep drawing (thermoforming) or injection molding.
  • the invention also provides a vacuum cleaner filter bag comprising a bag wall and an above-described retaining plate connected thereto.
  • the holding plate can thus have one or more of the features mentioned above.
  • the bag wall of the vacuum cleaner filter bag can comprise one or more layers of filter material, in particular one or more layers of nonwoven fabric.
  • Vacuum cleaner filter bags with such a bag wall made of several filter material layers are for example from the EP 2 011 556 or the EP 0 960 645 known.
  • a wide variety of plastics can be used as the material for the nonwoven layers, for example polypropylene and / or polyester.
  • the layer of the bag wall to be connected to the holding plate can be a nonwoven layer.
  • the bag wall of the vacuum cleaner filter bag can also comprise or consist of recycled plastic.
  • the bag wall as in EP 3 219 376 A1 be designed as described.
  • the bag wall can be connected, in particular welded, to the base plate via the sealing element. As a result, the bag wall and the sealing element can be connected together with the holding plate, in particular the base plate, which simplifies production.
  • nonwoven is used according to the definition according to ISO standard ISO9092: 1988 or CEM standard EN29092.
  • the terms nonwoven or nonwoven and nonwoven in the field of the production of nonwovens are delimited from one another as follows and are also to be understood in this way in the context of the present invention.
  • Fibers and / or filaments are used to produce a nonwoven fabric.
  • the loose or loose and still unbound fibers and / or filaments are referred to as fleece or fiber fleece (web).
  • fleece binding step By means of a so-called fleece binding step, a nonwoven fabric of this type is finally produced which has sufficient strength to be wound up, for example, into rolls. In other words, a nonwoven fabric is made self-supporting through the consolidation.
  • the bag wall can have a through opening, in particular wherein the through opening of the bag wall is arranged in alignment with the through opening of the base plate.
  • the through-opening in the base plate and the through-opening in the bag wall can form an inflow opening through which the air to be cleaned can flow into the interior of the vacuum cleaner filter bag.
  • the invention also provides a method for producing a holding plate, comprising providing a sealing element which comprises at least one extruded film made of a thermoplastic elastomer, TPE, and connecting the sealing element to a base plate, so that the sealing element is arranged at the edge of a passage opening of the base plate .
  • the holding plate produced in this way can have one or more of the features mentioned above.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of an exemplary vacuum cleaner filter bag.
  • the filter bag comprises a bag wall 1, a holding plate 2, and an inflow opening through which the air to be filtered flows into the filter bag.
  • the inflow opening is formed here by a passage opening 3 in the base plate of the holding plate 2 and a passage opening arranged in alignment therewith in the bag wall 1.
  • the holding plate 2 is used to fix the vacuum cleaner filter bag in a corresponding holder in a housing of a vacuum cleaner.
  • the bag wall 1 comprises at least one nonwoven layer, for example made of a melt-spun fine fiber spunbond nonwoven (meltblown nonwoven) or a filament spunbond (spunbond).
  • nonwoven layer for example made of a melt-spun fine fiber spunbond nonwoven (meltblown nonwoven) or a filament spunbond (spunbond).
  • the holding plate 2 comprises a base plate made of a thermoplastic material.
  • recycled plastic material such as recycled polypropylene (rPP) or recycled polyethylene terephthalate (rPET), can be used for the base plate.
  • FIG. 2 A top view of an exemplary holding plate that can be used in connection with a filter bag as in FIG Figure 1 can be used is in Figure 2 shown.
  • the retaining plate 2 with the passage opening 3 can be seen therein.
  • the base plate of the holding plate 2 is shown schematically rectangular here, but can have any shape that can correspond in particular to the corresponding holding device in the vacuum cleaner housing.
  • a sealing element 4 arranged on the edge of the passage opening 3 is also shown.
  • the sealing element 4 is intended to prevent or limit the escape of dust from the vacuum cleaner filter bag by sealing the area between the edge of the passage opening 3 and the outside of a connection piece of the vacuum cleaner.
  • the sealing element 4 comprises a passage opening which overlaps the passage opening 3 of the base plate. Since the area of the passage opening in the sealing element 4 is smaller than the area of the passage opening 3 of the base plate, an annular sealing lip is formed which protrudes over the edge of the passage opening 3 of the base plate inwards, i.e. towards the center of the passage opening 3.
  • the sealing element 4 is welded to the base plate and comprises at least one extruded film made of a thermoplastic elastomer, TPE, connected to the base plate.
  • TPE thermoplastic elastomer
  • a film is an element whose thickness is significantly less than its extent perpendicular to it (length and width).
  • the film can have a, in particular constant, thickness of less than 0.35 mm, for example 0.13 mm.
  • the sealing element 4 consists of a thermoplastic elastomer with a low melt flow index of less than 10 g / min.
  • the melt flow index or melt flow index is defined in accordance with ISO 1133 and is measured using a capillary rheometer.
  • the melt flow index indicates the mass of the thermoplastic melt which is pressed through a predetermined nozzle in 10 minutes under a predetermined application of pressure.
  • the at least one extruded film can be a blown film or a cast film.
  • the sealing element 4 can have a greater roughness on the side with which it comes into contact with the nozzle of the vacuum cleaner during operation than on the opposite side. This can be achieved in that a surface structure is impressed on the film by calendering.
  • the sealing element 4 can also comprise several layers of extruded foils, wherein the layers can consist of a single or different plastics.
  • the layer to be connected to the base plate can in particular comprise a plastic that is compatible with the plastic material of the base plate, so that a secure welded connection can be established.
  • Figure 2 also shows an optional closing flap 5, which can be pivoted about a hinge 6.
  • the joint 6 is in particular a film hinge.
  • the closing flap 5 serves to close the passage opening 3 when the vacuum cleaner is not in operation, in particular when the filter bag is removed from the vacuum cleaner.
  • the closure flap 3 can also be formed from a recycled plastic material, for example from the same material as the base plate.
  • the closing flap 5 is pretensioned in the closed position by a spring element 7.
  • the spring element 7 can consist of a new plastic material which is injection-molded onto the closure flap 5.
  • other known spring elements for example a metallic leaf spring, can also be used.
  • a spring pocket 8 is provided, which corresponds to the EP 1 849 392 A1 can be formed.
  • the spring element 7 is arranged in front of the closure flap 5 as seen in the closing direction.
  • the top view of the Figure 2 thus takes place on the side of the retaining plate 2 that is to be connected to the bag wall 1.
  • the spring element 7 is therefore located in the dust compartment, that is to say in the interior of the filter bag, after the retaining plate 2 has been connected to the vacuum cleaner filter bag.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filters For Electric Vacuum Cleaners (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Halteplatte für einen Staubsaugerfilterbeutel, wobei die Halteplatte eine Grundplatte mit einer darin angeordneten Durchtrittsöffnung und ein Dichtungselement, welches am Rand der Durchtrittsöffnung angeordnet ist, umfasst.
  • Derartige Halteplatten sind in vielfältiger Form bekannt, um einen damit verbundenen Staubsaugerfilterbeutel in einem Staubsaugergehäuse anzuordnen. Im Betrieb wird üblicherweise ein Stutzen des Staubsaugers in die Durchtrittsöffnung der Grundplatte eingeführt, um den Saugluftstrom in den Beutel zu leiten. Da Halteplatten üblicherweise für verschiedene Stutzendurchmesser passend sein müssen, sehen viele Lösungen eine elastische Dichtung (Dichtring) vor, welche die Durchmesserunterschiede der Stutzen ausgleichen soll. Üblicherweise wird das Dichtungselement durch eine Dichtlippe aus einem thermoplastischen Elastomer, TPE, gebildet, welche am Rand der Durchtrittsöffnung der Grundplatte angespritzt ist. Es ist jedoch auch bekannt, das Beutelmaterial des Staubsaugerfilterbeutels selbst als Dichtring zu benutzen, wie dies beispielsweise in der DE 102 03 460 offenbart ist. Auch die Verwendung einer Dichtmembran zwischen Halteplatte 2 und Beutelwand 1, wie in der EP 2 044 874 offenbart, ist möglich. Aus der DE 20 2004 008971 U1 ist ein Staubsaugerfilterbeutel mit einer Halteplatte und einem Dichtring, welcher eine Durchtrittsöffnung des Beutels umgibt, offenbart, wobei dieser Dichtring als folienartig dünne Dichtmembran ausgeführt ist.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die Elastizität der verwendeten Dichtungselemente häufig nicht ausreichend ist, um eine ausreichende Dichtwirkung sicherzustellen. Es kann daher zu einer Undichtigkeit zwischen Stutzen und Dichtungselement kommen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Halteplatte mit einem Dichtungselement bereitzustellen, welches eine sichere Abdichtung im Betrieb gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Halteplatte gemäß Anspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.
  • Gemäß der Erfindung ist es also vorgesehen, dass das Dichtungselement wenigstens eine extrudierte Folie aus einem thermoplastischen Elastomer, TPE, umfasst. Es hat sich gezeigt, dass solche extrudierten Folien geeigneter sind als bekannte Dichtungselemente, insbesondere angespritzt TPE Dichtlippen. Auch kann die Folie deutlich dünner ausgebildet werden als spritzgegossene Dichtlippen, weil flache und langgestreckte Kavitäten im Spritzgussverfahren nicht zuverlässig gefüllt werden können. Durch das anspruchsgemäße Dichtungselement ist es also möglich, eine zuverlässige Abdichtung des im Betrieb in die Durchtrittsöffnung eingeführten Stutzens zu ermöglichen.
  • Die Halteplatte kann an eine Halteeinrichtung in einem Staubsaugergehäuse anbringbar sein. Dadurch kann die Halteplatte im Staubsaugergehäuse in einer vorbestimmten Position anordenbar, insbesondere fixierbar, sein. Alternativ kann der Staubsaugerfilterbeutel mithilfe der Halteplatte über einen staubsaugerseitigen Anschlussstutzen schiebbar sein.
  • "Am Rand der Durchtrittsöffnung angeordnet" bedeutet hierin, dass das Dichtungselement wenigstens teilweise über den Rand der Durchtrittsöffnung zur Durchtrittsöffnung hin hinausragt und damit wenigstens teilweise mit der Durchtrittsöffnung überlappt. Das Dichtungselement bildet also eine Dichtlippe für die Durchtrittsöffnung der Grundplatte. Dadurch kann ein in die Durchtrittsöffnung eingeführter Stutzen eines Staubsaugers mit dem Dichtungselement in Kontakt kommen.
  • Das Dichtungselement kann in derselben Ebene wie die Grundplatte, insbesondere wie die Durchtrittsöffnung angeordnet sein. In diesem Fall kann das Dichtungselement also teilweise oder vollständig entlang des Umfangs der Durchtrittsöffnung angeordnet sein.
  • Es ist jedoch auch möglich, dass das Dichtungselement in einer Ebene angeordnet ist, welche parallel zur Ebene der Durchtrittsöffnung angeordnet ist. Das Dichtungselement kann dabei insbesondere auf der Seite der Grundplatte angeordnet sein, welche zum Verbinden mit der Beutelwand eines Staubsaugerfilterbeutels dient.
  • Das Dichtungselement weist ebenfalls eine Durchtrittsöffnung auf, welche insbesondere konzentrisch zur Durchtrittsöffnung in der Grundplatte angeordnet sein kann. Die Fläche der Durchtrittsöffnung im Dichtungselement ist dabei geringer als die Fläche der Durchtrittsöffnung in der Grundplatte. Dadurch kann gewährleistet werden, dass ein Stutzen des Staubsaugers im Betrieb mit dem Dichtungselement in Kontakt kommt, wenn dieser in die Durchtrittsöffnung der Grundplatte eingeführt wird.
  • Im Falle einer kreisförmigen Durchtrittsöffnung in der Grundplatte kann die Durchtrittsöffnung im Dichtungselement ebenfalls kreisförmig ausgebildet sein. Der Innendurchmesser der Durchtrittsöffnung im Dichtungselement ist in diesem Fall geringer als der Innendurchmesser der Durchtrittsöffnung in der Grundplatte. Im Falle einer anders geformten Durchtrittsöffnung kann der Innendurchmesser durch die maximale Ausdehnung in der Ebene der Durchtrittsöffnung ersetzt werden. Die maximale Ausdehnung der Durchtrittsöffnung im Dichtungselement ist in diesem Fall also geringer als die maximale Ausdehnung der Durchtrittsöffnung in der Grundplatte. Die Durchtrittsöffnung in der Grundplatte und die Durchtrittsöffnung im Dichtungselement können die gleiche oder eine unterschiedliche Form aufweisen.
  • Im einfachsten Fall ist das Dichtungselement ringförmig ausgebildet. Es ist jedoch auch jede beliebige andere Form denkbar, solange eine Durchtrittsöffnung im Dichtungselement wenigstens teilweise mit der Durchtrittsöffnung in der Grundplatte überlappt, damit ein Stutzen eines Staubsaugers in die Durchtrittsöffnung in der Grundplatte und die Durchtrittsöffnung im Dichtungselement einführbar ist.
  • Auch die Grundplatte kann beliebige Formen aufweisen, die insbesondere mit der entsprechenden Halteeinrichtung im Staubsaugergehäuse korrespondieren können. Die Grundplatte ist aber allgemein ein flächiges Bauteil, wobei insbesondere die Dicke der Grundplatte deutlich geringer ist als die Ausdehnung der Grundplatte in einer Ebene senkrecht dazu (Länge/Breite).
  • Die wenigstens eine extrudierte Folie kann eine Blasfolie oder eine Gießfolie sein.
  • Die wenigstens eine extrudierte Folie kann eine erste Seite und eine gegenüberliegende, zweite Seite aufweisen, wobei die erste Seite eine größere Rauheit als die zweite Seite aufweist. Die erste Seite mit der größeren Rauheit kann im Betrieb der Halteplatte so angeordnet sein, dass sie mit dem Stutzen des Staubsaugers, der in die Durchtrittsöffnung eingeführt wird, in Kontakt kommt. Die zweite Seite mit der geringeren Rauheit kann dagegen von der Oberfläche des Stutzens weg weisen, insbesondere zum Staubraum eines mit der Halteplatte verbundenen Filterbeutels hin. Dadurch kann erreicht werden, dass der Stutzen einfacher in die Durchtrittsöffnung eingeführt werden kann. Eine zu glatte Oberfläche des Dichtungselements könnte nämlich dazu führen, dass der Stutzen gewissermaßen am Dichtungselement klebt und daher eine hohe Haftreibung überwunden werden muss, um den Stutzen einzuführen. An der glatteren zweiten Seite kann dagegen Sauggut aufgrund der geringeren Rauheit schwerer anhaften, so dass sich ein unerwünschter Filterkuchen im Bereich der Durchtrittsöffnung nicht oder weniger stark ausbildet.
  • Der Meltflowindex (Schmelzflussindex) des thermoplastischen Elastomers der wenigstens einen extrudierten Folie ist kleiner als 10 g/10min, insbesondere kleiner als 5 g/10min, insbesondere kleiner als 3 g/10min. Damit ist der Meltflowindex deutlich geringer als der von Kunststoffen, die beim Spritzgussverfahren eingesetzt werden. Bei Spritzgussverfahren sind nämlich Kunststoffe mit einem Meltflowindex von mehr als 40 g/10min nötig.
  • Die Dicke der wenigstens einen extrudierten Folie kann kleiner als 0,35 mm, insbesondere kleiner als 0,25 mm, insbesondere kleiner als 0,15 mm betragen. Die Dicke der Folie kann dabei insbesondere konstant sein. Derartige dünne Strukturen können im Spritzgussverfahren nicht hergestellt werden, weil die dafür erforderlichen flachen und langgestreckten Kavitäten nicht gefüllt werden könnten. Im Spritzgussverfahren lassen sich daher nur Strukturen, insbesondere Dichtungselemente, mit einer Dicke von mehr als 0,4 mm herstellen.
  • Die wenigstens eine extrudierte Folie kann mit der Grundplatte verbunden, insbesondere verschweißt sein. Die wenigstens eine extrudierte Folie kann dabei entweder unmittelbar oder über eine Verbindungsschicht, welche insbesondere einen Vliesstoff umfasst, mit der Grundplatte verbunden, insbesondere (ultraschall-)verschweißt sein. Eine Verbindungsschicht kann beispielsweise dann Anwendung finden, wenn das Kunststoffmaterial der Grundplatte mit dem Kunststoffmaterial des Dichtungselements unverträglich ist. In letzterem Fall würde sich das Kunststoffmaterial der Grundplatte im Wesentlichen nicht mit dem Kunststoffmaterial des Dichtungselements vermischen, so dass diese Kunststoffe nicht unmittelbar miteinander verschweißbar wären.
  • Das Dichtungselement kann auch mehrere Lagen extrudierter Folien aus einem thermoplastischen Elastomer, TPE, umfassen (insbesondere durch Koextrusion hergestellt). Dadurch kann also ein mehrlagiges Dichtungselement bereitgestellt werden. Es ist auch möglich, eine oder mehrere Lagen extrudierter Folien aus einem thermoplastischen Elastomer, TPE, mit einer oder mehreren Lagen Vliesstoff zu einem Dichtungselement verbinden.
  • In jeder der Lagen kann dann eine Durchtrittsöffnung angeordnet sein, wobei die Durchtrittsöffnungen koaxial angeordnet sind und so die Durchtrittsöffnung des Dichtungselements bilden. Der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen in den einzelnen Lagen kann gleich oder unterschiedlich groß ausgebildet sein.
  • Wenigstens zwei der Lagen extrudierter Folien können aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen. Es ist insbesondere möglich, die der Grundplatte zugewandte Lage aus einem Kunststoffmaterial zu bilden, welches vorteilhaft mit der Grundplatte (ultraschall-)verschweißt werden kann. Die eine oder mehrere weiteren Lagen können dagegen beispielsweise auf Elastizität und damit ausreichende Dichtwirkung hin optimiert sein.
  • Die mehreren Lagen extrudierter Folien (gegebenenfalls mit einer oder mehreren Lagen Vliesstoff) können miteinander verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt sein. Die mehreren Lagen können insbesondere in einem Bereich miteinander verbunden sein, in dem das Dichtungselement nicht auch mit der Grundplatte verbunden ist. Somit können die Lagen des Dichtungselements bereits vor dem Verbinden mit der Grundplatte miteinander verbunden sein, was die Herstellung erleichtert, da nicht mehrere Lagen des Dichtungselements, jeweils mit Durchtrittsöffnung, zueinander und zur Grundplatte und dessen Durchtrittsöffnung positioniert werden müssen.
  • Wenn zwei oder mehr Lagen extrudierter Folien oder wenigstens eine Lage einer extrudierten Folie zusammen mit wenigstens einer Lage Vliesstoff eingesetzt werden, können die Durchmesser der Durchtrittsöffnungen in den einzelnen Lagen gleich oder unterschiedlich groß ausgebildet sein.
  • Wenn beide Durchtrittsöffnungen gleich groß sind, kann die Vliesstofflage zum Stutzen hin angeordnet sein. Die raue Oberfläche des Vliesstoffes hat dann eine ähnliche Wirkung wie die Aufrauhung der einen Folienseite, wie oben beschrieben. Die Durchmesser der Durchtrittsöffnungen können auch unterschiedlich sein. Somit lässt sich noch eine bessere Anpassung an verschiedene Stutzendurchmesser erreichen. So kann es hilfreich sein, wenn die Folie mit dem kleineren Durchmesser der Durchtrittsöffnung eine hohe Elastizität hat und gegebenenfalls eine geringe Dicke während die Folie mit dem größeren Durchmesser der Durchtrittsöffnung eine geringere Elastizität aufweist und eine größere Dicke, um somit zusätzlich eine Zentrierfunktion des Stutzens in der Durchtrittsöffnung zu übernehmen.
  • Bei einer Vliesstofflage kann es - insbesondere wenn der Öffnungsdurchmesser der Durchtrittsöffnung kleiner ist als der der angrenzenden Folienlage - hilfreich sein, den Rand des Vliesstoffes mehrfach einzuschneiden.
  • Die Grundplatte kann einen thermoplastischen Kunststoff umfassen oder daraus bestehen.
  • Der thermoplastische Kunststoff kann insbesondere ein rezyklierter Kunststoff sein, beispielsweise rezykliertes Polyethylenterephthalat, rPET. Das rPET kann beispielsweise aus Getränkeflaschen (bottle flake chips) oder metallisierten PET-Folien stammen. Alternativ oder zusätzlich kann auch rezykliertes Polybutylenterephthalat (rPBT), rezyklierte Polymilchsäure (rPLA), rezykliertes Polyglycolid und/oder rezykliertes Polycaprolacton Verwendung finden. Auch rezyklierte Polyolefine, insbesondere rezykliertes Polypropylen (rPP), rezykliertes Polyethylen und/oder rezykliertes Polystyrol (rPS); rezykliertes Polyvinylchlorid (rPVC), rezyklierte Polyamiden sowie Mischungen und Kombinationen hiervon sind möglich.
  • Die Grundplatte kann ein Stanzteil, Tiefziehteil oder ein Spritzgussteil sein. Mit anderen Worten kann die Grundplatte durch Stanzen, Tiefziehen (Thermoformen) oder Spritzgießen hergestellt worden sein.
  • Die Erfindung stellt außerdem einen Staubsaugerfilterbeutel bereit, umfassend eine Beutelwand und eine damit verbundene, oben beschriebene Halteplatte.
  • Die Halteplatte kann somit eines oder mehrere der oben genannten Merkmale aufweisen.
  • Die Beutelwand des Staubsaugerfilterbeutels kann eine oder mehrere Filtermateriallagen, insbesondere eine oder mehrere Vliesstofflagen umfassen. Staubsaugerfilterbeutel mit einer derartigen Beutelwand aus mehreren Filtermateriallagen sind beispielsweise aus der EP 2 011 556 oder der EP 0 960 645 bekannt. Als Material für die Vliesstofflagen können verschiedenste Kunststoffe verwendet werden, beispielsweise Polypropylen und/oder Polyester. Insbesondere die mit der Halteplatte zu verbindende Lage der Beutelwand kann eine Vliesstofflage sein. Die Beutelwand des Staubsaugerfilterbeutels kann ebenfalls Kunststoff-Recyclat umfassen oder daraus bestehen. Beispielsweise kann die Beutelwand wie in der EP 3 219 376 A1 beschrieben ausgebildet sein. Die Beutelwand kann über das Dichtungselement mit der Grundplatte verbunden, insbesondere verschweißt sein. Dadurch können Beutelwand und Dichtungselement gemeinsam mit der Halteplatte, insbesondere der Grundplatte, verbunden werden, was die Herstellung vereinfacht.
  • Der Begriff Vliesstoff ("Nonwoven") wird gemäß der Definition nach ISO Standard ISO9092:1988 bzw. CEM Standard EN29092 verwendet. Insbesondere sind die Begriffe Faservlies oder Vlies und Vliesstoff auf dem Gebiet der Herstellung von Vliesstoffen wie folgt gegeneinander abgegrenzt und auch im Sinne der vorliegenden Erfindung so zu verstehen. Zur Herstellung eines Vliesstoffes werden Fasern und/oder Filamente verwendet. Die lockeren oder losen und noch ungebundenen Fasern und/oder Filamente werden als Vlies oder Faservlies (Web) bezeichnet. Durch einen sog. Vliesbindeschritt entsteht aus einem derartigen Faservlies schließlich ein Vliesstoff, der eine ausreichende Festigkeit aufweist, um z.B. zu Rollen aufgewickelt zu werden. Mit anderen Worten wird ein Vliesstoff durch die Verfestigung selbsttragend ausgebildet. (Details zur Verwendung der hierin beschriebenen Definitionen und/oder Verfahren lassen sich auch dem Standardwerk "Vliesstoffe", W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, 2000, entnehmen.)
  • Die Beutelwand kann eine Durchgangsöffnung aufweisen, insbesondere wobei die Durchgangsöffnung der Beutelwand fluchtend zur Durchtrittsöffnung der Grundplatte angeordnet ist. Durch die Durchtrittsöffnung in der Grundplatte und die Durchgangsöffnung in der Beutelwand kann eine Einströmöffnung gebildet werden, durch welche die zu reinigende Luft in das Innere des Staubsaugerfilterbeutels strömen kann.
  • Die Erfindung stellt außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer Halteplatte bereit, umfassend Bereitstellen eines Dichtungselements, das wenigstens eine extrudierte Folie aus einem thermoplastischen Elastomer, TPE, umfasst, und Verbinden des Dichtungselements mit einer Grundplatte, sodass das Dichtungselement am Rand einer Durchtrittsöffnung der Grundplatte angeordnet wird.
  • Die so hergestellte Halteplatte kann eines oder mehrere der oben genannten Merkmale aufweisen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    schematisch den Aufbau eines beispielhaften Staubsaugerfilterbeutels; und
    Figur 2
    den schematischen Aufbau einer beispielhaften Halteplatte in einer Draufsicht.
  • Figur 1 zeigt den schematischen Aufbau eines beispielhaften Staubsaugerfilterbeutels. Der Filterbeutel umfasst eine Beutelwand 1, eine Halteplatte 2, sowie eine Einströmöffnung, durch welche die zu filternde Luft in den Filterbeutel strömt. Die Einströmöffnung wird hier durch eine Durchtrittsöffnung 3 in der Grundplatte der Halteplatte 2 und eine fluchtend dazu angeordnete Durchgangsöffnung in der Beutelwand 1 gebildet. Die Halteplatte 2 dient der Fixierung des Staubsaugerfilterbeutels in einer korrespondierenden Halterung in einem Gehäuse eines Staubsaugers.
  • Die Beutelwand 1 umfasst wenigstens eine Vliesstofflage, beispielsweise aus einem schmelzgesponnenen Feinfaserspinnvliesstoff (Meltblownvliesstoff) oder einem Filamentspinnvliesstoff (Spunbond).
  • Die Halteplatte 2 umfasst eine Grundplatte aus einem thermoplastischen Kunststoff. Beispielsweise kann rezykliertes Kunststoffmaterial, beispielsweise rezykliertes Polypropylen (rPP) oder rezykliertes Polyethylenterephthalat (rPET), für die Grundplatte verwendet werden.
  • Für viele Kunststoff-Recyclate bestehen einschlägige internationale Normen. Für PET-Kunststoff-Recyclate ist beispielsweise die DIN EN 15353:2007 einschlägig.
  • Der für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendete Begriff "rezyklierter Kunststoff" ist dabei synonym zu verstehen zu Kunststoff-Recyclaten. Zur begrifflichen Definition wird hierbei auf die Norm DIN EN 15347:2007 verwiesen.
  • Eine Draufsicht auf eine beispielhafte Halteplatte, die in Verbindung mit einem Filterbeutel wie in Figur 1 dargestellt Verwendung finden kann, ist in Figur 2 gezeigt. Darin ist die Halteplatte 2 mit Durchtrittsöffnung 3 zu sehen. Die Grundplatte der Halteplatte 2 ist hier schematisch rechteckig dargestellt, kann jedoch beliebige Formen aufweisen, die insbesondere mit der entsprechenden Halteeinrichtung im Staubsaugergehäuse korrespondieren können.
  • In Figur 2 ist außerdem ein am Rand der Durchtrittsöffnung 3 angeordnetes Dichtungselement 4 dargestellt. Das Dichtungselement 4 soll das Austreten von Staub aus dem Staubsaugerfilterbeutel vermeiden oder begrenzen, indem es den Bereich zwischen dem Rand der Durchtrittsöffnung 3 und der Außenseite eines Anschlussstutzens des Staubsaugers abdichtet. Dafür umfasst das Dichtungselement 4 eine Durchtrittsöffnung, welche die Durchtrittsöffnung 3 der Grundplatte überlappt. Da die Fläche der Durchtrittsöffnung im Dichtungselement 4 kleiner ist, als die Fläche der Durchtrittsöffnung 3 der Grundplatte, bildet sich eine ringförmige Dichtlippe, die über den Rand der Durchtrittsöffnung 3 der Grundplatte nach innen, also zur Mitte der Durchtrittsöffnung 3 hin, übersteht.
  • Das Dichtungselement 4 ist mit der Grundplatte verschweißt und umfasst wenigstens eine mit der Grundplatte verbundene extrudierte Folie aus einem thermoplastischen Elastomer, TPE.
  • Als Folie wird ein Element bezeichnet, dessen Dicke wesentlich geringer ist als dessen Ausdehnung senkrecht dazu (Länge und Breite). Beispielsweise kann die Folie eine, insbesondere konstante, Dicke von weniger als 0,35 mm, beispielsweise 0,13 mm aufweisen.
  • Im Gegensatz zu spritzgegossenen Dichtungselementen besteht das Dichtungselement 4 aus einem thermoplastischen Elastomer mit einem geringen Meltflowindex von kleiner 10 g/ min. Der Meltflowindex oder Schmelzflussindex ist nach ISO 1133 definiert und wird mittels eines Kapillarrheometers gemessen. Der Schmelzflussindex gibt die Masse der Thermoplastschmelze an, die in 10 Minuten unter einer vorherbestimmten Druckbeaufschlagung durch eine vorherbestimmte Düse gedrückt wird.
  • Die wenigstens eine extrudierte Folie kann eine Blasfolie oder eine Gießfolie sein.
  • Es hat sich herausgestellt, dass derartige extrudierte Folien eine höhere Elastizität aufweisen als spritzgegossene Strukturen. Daher ist die Dichtwirkung des Dichtungselements 4 gegenüber spritzgegossenen Dichtlippen verbessert.
  • Das Dichtungselement 4 kann auf der Seite, mit der es im Betrieb mit dem Stutzen des Staubsauers in Kontakt kommt, eine größere Rauheit aufweisen, als auf der gegenüberliegenden Seite. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Folie durch Kalandrieren eine Oberflächenstruktur aufgeprägt wird.
  • Das Dichtungselement 4 kann auch mehrere Lagen extrudierter Folien umfassen, wobei die Lagen aus einem einheitlichen oder aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen können. Die mit der Grundplatte zu verbindende Lage kann insbesondere einen Kunststoff umfassen, der mit dem Kunststoffmaterial der Grundplatte verträglich ist, sodass eine sichere Schweißverbindung hergestellt werden kann.
  • Figur 2 zeigt außerdem eine optionale Verschlussklappe 5, welche um ein Gelenk 6 schwenkbar ist. Bei dem Gelenk 6 handelt es sich insbesondere um ein Filmscharnier. Die Verschlussklappe 5 dient dazu, die Durchtrittsöffnung 3 zu verschließen, wenn der Staubsauger nicht im Betrieb ist, insbesondere wenn der Filterbeutel aus dem Staubsauger entnommen wird.
  • Die Verschlussklappe 3 kann ebenfalls aus einem rezyklierten Kunststoffmaterial gebildet sein, beispielsweise aus demselben Material wie die Grundplatte.
  • Die Verschlussklappe 5 wird durch ein Federelement 7 in Verschlussstellung vorgespannt. Das Federelement 7 kann aus einem Kunststoffneumaterial bestehen, das an die Verschlussklappe 5 angespritzt ist. Alternativ können auch andere bekannte Federelemente, beispielsweise eine metallische Blattfeder, Verwendung finden. Zur Beeinflussung der Federkennlinie ist eine Federtasche 8 vorgesehen, die entsprechend der EP 1 849 392 A1 ausgebildet sein kann.
  • In diesem Beispiel ist das Federelement 7 in Schließrichtung gesehen vor der Verschlussklappe 5 angeordnet. Die Draufsicht der Figur 2 erfolgt also auf die Seite der Halteplatte 2, die mit der Beutelwand 1 zu verbinden ist. Das Federelement 7 befindet sich daher nach dem Verbinden der Halteplatte 2 mit dem Staubsaugerfilterbeutel im Staubraum, also im Inneren des Filterbeutels.
  • Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind. Weiterhin versteht es sich, dass in den Figuren gezeigte Geometrien nur beispielhaft sind und auch in beliebigen anderen Ausgestaltungen möglich sind.

Claims (11)

  1. Halteplatte (2) für einen Staubsaugerfilterbeutel umfassend:
    eine Grundplatte mit einer darin angeordneten Durchtrittsöffnung (3), und
    einem Dichtungselement (4), welches am Rand der Durchtrittsöffnung (3) angeordnet ist,
    wobei das Dichtungselement (4) wenigstens eine extrudierte Folie aus einem thermoplastischen Elastomer, TPE, umfasst; und
    wobei der Meltflowindex des thermoplastischen Elastomers der wenigstens einen extrudierten Folie kleiner als 10 g/10min, insbesondere kleiner als 5 g/10min, insbesondere kleiner als 3 g/10min, ist.
  2. Halteplatte nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine extrudierte Folie eine Blasfolie oder eine Gießfolie ist.
  3. Halteplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine extrudierte Folie eine erste Seite und eine gegenüberliegende, zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite eine größere Rauheit als die zweite Seite aufweist.
  4. Halteplatte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Dicke der wenigstens einen extrudierten Folie kleiner als 0,35 mm, insbesondere kleiner als 0,25 mm, insbesondere kleiner als 0,15 mm, beträgt.
  5. Halteplatte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die wenigstens eine extrudierte Folie mit der Grundplatte verschweißt ist.
  6. Halteplatte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Dichtungselement (4) mehrere Lagen extrudierter Folien aus einem thermoplastischen Elastomer, TPE, umfasst.
  7. Halteplatte nach Anspruch 6, wobei wenigstens zwei der Lagen extrudierter Folien aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen.
  8. Halteplatte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Grundplatte einen thermoplastischen Kunststoff umfasst oder daraus besteht.
  9. Halteplatte nach Anspruch 8, wobei der thermoplastische Kunststoff ein rezyklierter Kunststoff ist, beispielsweise rezykliertes Polyethylenterephthalat, rPET.
  10. Halteplatte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Grundplatte ein Stanzteil, ein Tiefziehteil oder ein Spritzgussteil ist.
  11. Staubsaugerfilterbeutel umfassend eine Halteplatte nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
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