[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Blockbodenbeutel für Staubsauger, der in
seinem Inneren mindestens einen Diffusor aus Materialstreifen und/oder Flächengebilden
mit länglich geformten Strömungsöffnungen aufweist. Derartige Beutel zeichnen sich
durch eine exzellente Staubspeicherfähigkeit und eine Verlängerung der Nutzungsdauer
aus.
[0002] 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.
[0003] 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
[0004] EP 1 795 247 Vliesmaterialien für Staubsaugerbeutel mit besonders guter Staubspeicherkapazität.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
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.
[0013] Die Herstellung von Blockbodenbeuteln aus Non-Woven wird beschrieben in der
DE 20 2005 016 309 sowie der
EP 1 776 909, in denen ein Staubsaugerbeutel mit einem Boden, von dem sich umlaufende Seitenwände
zur Bildung eines Innenraums in eine Richtung erstrecken, wobei der Boden einen im
Wesentlichen rechteckigen Basisabschnitt aufweist, beschrieben ist.
[0014] Die Grundform eines Blockbodenbeutels ist in der
DE 20 2007 000 198 U1 beschrieben. Unter einem Blockbodenbeutel wird demnach ein Filterbeutel verstanden,
der einen Beutelkörper aus ein- oder mehrlagigem Filtermaterial aufweist, der zwei
einander gegenüberliegende, die Beutel-Oberseite, die eine Eintrittsöffnung enthält
oder auf die der eine Eintrittsöffnung enthaltende Blockboden zurückgefaltet ist und
die Beutel-Unterseite bildende Fläche sowie zwei an den Beutelunterseiten zwischen
die Flächenwände eingefalteten Seitenwände aufweist.
[0015] Zur Definition der Form eines Blockbodenbeutels wird ebenso auf die
DE 78 04 400,
DE 76 30 890 sowie die
DE 92 09 964 verwiese, die sich mit dem prinzipiellen Aufbau eines Blockbodenbeutels befassen.
[0016] Ein weiterer Blockbodenbeutel mit einem verschlossenen freien Endbereich und einem
gegenüberliegenden mindestens teilweise verschlossenen Bereich sowie einer Halteplatte
ist aus der
DE 103 48 375 bekannt, wobei der Boden des Beutels aus einer Mehrzahl übereinanderliegender Lagen
des Beutelmaterials gebildet ist.
[0017] Aus der
US 5,603,741 sind Blockbodenbeutel aus Papier mit starren Einbauten im Innenraum bekannt.
[0018] Die
US 2,848,062 offenbart einen Blockbodenbeutel mit einer eingelegten, teilflächigen, ungeschlitzten
Materiallage.
[0019] 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.
[0020] Ausgehend hiervon war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Blockbodenfilterbeutel
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.
[0021] Diese Aufgabe wird bezüglich des Blockbodenbeutels für einen Staubsauger mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei die abhängigen Patentansprüche vorteilhafte
Weiterbildungen darstellen.
[0022] Erfindungsgemäß wird somit ein Blockbodenbeutel mit einer Beutelvorderseite, einer
Beutelrückseite sowie einem die Beutelvorderseite und die Beutelrückseite beabstandenden
Blockboden zur Ausbildung eines Beutelinnenraums, mit Beutelwandungen aus einem luftdurchlässigen
Filtermaterial, bereitgestellt, wobei die Beutelvorderseite oder der Blockboden eine
Einlassöffnung für die zu filtrierende Luft aufweist und im Inneren des Blockbodenbeutels
mindestens ein Diffusor angeordnet ist, der aus mindestens zwei zueinander angeordneten
einzelnen Materialstreifen und/oder aus flächigen Materialgebilden, die länglich geformte
Strömungsöffnungen aufweisen, besteht, wobei der mindestens eine Diffusor an mindestens
einer Seite mit der Beutelwandung verbunden ist.
[0023] Unter einem Blockbodenbeutel wird dabei erfindungsgemäß ein Filterbeutel verstanden,
der eine Vorderseite, eine Rückseite sowie mindestens drei Flächen zur Erzeugung eines
Innenvolumens aufweist. Bezüglich der geometrischen Ausgestaltungen und der Faltprinzipien
des Blockbodenbeutels kann insofern auf die aus dem Stand der Technik bekannten und
weiter oben diskutierten Beutelformen zurückgegriffen werden. Somit bildet eine der
mindestens drei Seitenflächen dabei die Bodenseite des Filterbeutels, während die
beiden überbleibenden Seitenflächen jeweils die äußeren, die Vorderseite sowie die
Rückseite begrenzenden Kanten miteinander verbinden, wodurch ein Innenraum gebildet
wird, der das Volumen des Filterbeutels im Betriebszustand definiert. Bevorzugt weisen
zumindest die beiden Seitenflächen, die zwischen der Vorder- und der Rückseite angeordnet
sind, eine Faltung auf, die ein Zusammenlegen des Filterbeutels derart ermöglicht,
dass ein flächiger Kontakt zwischen der Vorder- und der Rückseite des Filterbeutels
ermöglicht wird. Dabei weist entweder die Bodenfläche oder die Vorderseite des Filterbeutels
eine Lufteinströmöffnung auf. Ein derartiger Filterbeutel entfaltet sich durch die
einströmende Luft im Betriebszustand selbst, derartige Filterbeutel werden daher SOS
(self-opening sack) genannt. Im Sinne der Erfindung werden auch Standbodenbeutel als
Blockbodenbeutel bezeichnet.
[0024] Die erfindungsgemäß im Inneren des Beutels angebrachten Diffusoren, die aus Materialstreifen
oder 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.
[0025] Der Diffusor aus einem biegeschlaffem Material ist dabei entweder aus mindestens
zwei zueinander angeordneten Materialstreifen gebildet, kann aber auch aus Flächengebilden
bestehen, 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
Materialstreifen bzw. der durch die Strömungsöffnungen gebildeten geometrischen Formen
auf dem Flächengebilde ist dabei im Wesentlichen unerheblich; so können die Flächenstreifen
beispielsweise als Streifen bzw. die Flächengebilde durch gerade Schlitze strukturiert
sein, jedoch sind ebenso alle anderen möglichen geometrischen Formen an Materialstreifen
bzw. Flächengebilden möglich, beispielsweise auch s-förmige Streifen bzw. Schlitzführungen,
aber auch Durchlochungen etc.
[0026] 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 häufig der Fall sein kann - vermieden werden konnten.
[0027] In einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Materialstreifen
beweglich zueinander angeordnet; ebenso ist es möglich, dass die Materialstreifen
zueinander beabstandet sind bzw. dass die Strömungsöffnungen der Flächengebilde so
dimensioniert sind, dass die sich ergebenden Materialstreifen beabstandet zueinander
sind.
[0028] Weiter bevorzugt ist, dass die Breite der Materialstreifen 2 mm bis maximal 50 %
der Breite der Beutel-oberseite beträgt. Besonders bevorzugte Breiten der Materialstreifen
liegen dabei in Größenordnungen zwischen 5 und 35 % der Beutelbreite. Gleiches gilt
für die Anordnung der länglichen Strömungsöffnungen bei den Flächengebilden zueinander,
wobei die Strömungsöffnungen die Streifenbreite definieren.
[0029] 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.
[0030] 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.
[0031] 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.
[0032] 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 Fixie-rung 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.
[0033] 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.
[0034] Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Diffusor
in Form von Materialstreifen gedreht und/oder gezwirbelt ausgebildet ist. Auch hier
erfolgt eine Erhöhung der Angriffsfläche für die einströmende Luft, wobei die gleichen
Vorteile zum Tragen kommen, wie sie bereits bei der gefalteten Form des Diffusors
beschrieben wurden. Bevorzugt ist ebenso, dass der Diffusor in Form von Materialstreifen
durch Filamentbündel oder Bündel von Folienstreifen gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform
werden die Materialstreifen selbst aus einer Vielzahl von Filamenten oder Fäden oder
ähnlichem gebildet.
[0035] Ebenso können jeweils in der Zwischenebene mindestens zwei Diffusoren jeweils so
zueinander angeordnet sein, dass die Materialstreifen und/oder 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.
[0036] 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.
[0037] Besonders bevorzugt ist bei den Verbundmaterialien ein Aufbau aus einer Lage Polypropylen
Sinnvlies von etwa 15 g/m
2, einer Lage gecrimpter Polypropylen Stapelfasern von etwa 100 g/m
2 und einer zweiten abschließenden Spinnvlieslage von wiederum 15 g/m
2. Der Zusammenhalt des Verbundes erfolgt über Schweißpunkte, die alle Lagen miteinander
verbinden.
[0038] Bevorzugt ist weiterhin, wenn der Diffusor über eine Klebestelle und/oder Schweißstellen
mit der Beutelwand verbunden ist.
[0039] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der Blockbodenbeutel im Betriebszustand
eine prismaförmige Geometrie auf, wobei der Blockboden die Grundfläche dieses Prismas
bildet. Bevorzugt weist der Blockboden rechteckige Form auf.
[0040] Vorteilhaft ist ebenso, wenn der Blockboden zur Beutelvorderseite und zur Beutelrückseite
gewinkelt angeordnet ist, wobei der Winkel von 10° bis 170°, bevorzugt von 45° bis
125°, beträgt.
[0041] Vorzugsweise ist der Blockbodenbeutel so konstruiert, dass ein eigenständiges Aufrichten,
d.h. ein quasi vollständiges Entfalten des Blockbodenbeutels zur Betriebsgeometrie
selbständig durch die Einlassöffnung einströmende Luft möglich ist.
[0042] Vorteilhaft ist ebenso, wenn der Blockbodenbeutel im Transportzustand so gefaltet
ist, dass der Blockboden flächig zur Vorder- oder Rückseite des Beutelkörpers angeordnet
ist. Hierzu wird der Blockboden entweder auf die Vorder- oder Rückseite gefaltet,
je nachdem, ob der Blockboden auf die Vorder- oder Rückseite gefaltet ist, weist diejenige
Seite ebenso eine Faltung auf.
[0043] Vorzugsweise weist der Blockbodenbeutel mindestens zwei faltbare Seitenflächen auf.
[0044] Ebenso ist bevorzugt, wenn der Diffusor mit mindestens einer faltbaren Seitenfläche
des Blockbodenbeutels, insbesondere im Bereich der Faltung, verbunden ist.
[0045] 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. Überraschenderweise wurde aber gefunden, dass die Funktion dieser "Antifilterkuchenfolie"
durch die erfindungsgemäßen Diffusoren noch verbessert wird.
[0046] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, ohne die Erfindung
auf die in den Figuren dargestellten Parameter zu beschränken.
[0047] Dabei zeigen
- Figur 1
- einen prismatischen Blockbodenbeutel mit einem Blockboden,
- Figur 2
- einen quaderförmigen Doppelblockbodenbeu- tel,
- Figur 3
- die Abwicklung eines Doppelblockbodenbeu- tels,
- Figur 4
- die Abwicklung eines prismatischen Block- bodenbeutels mit geschlitzten Diffusoren
und
- Figur 5
- die Abwicklung eines Doppelblockbodenbeu- tels mit diversen Diffusoren.
[0048] Figur 1 zeigt einen prismatisch ausgebildeten Filterbeutel 1, dessen größten Flächen
die Vorderseite 2 und die Rückseite 3 darstellen. Den Boden dieses Filterbeutels stellt
der Blockboden 4 dar, der ebenso aus dem Beutelmaterial der Wandungen des Beutels
gebildet sein kann, z.B. einem Vliesmaterial. Der Blockboden 4 kann dabei unverstärkt
sein, aber auch beispielsweise durch eine auf ihm angeordnete Halteplatte 6, die mit
dem Blockboden 4 beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben verbunden ist, verstärkt
sein. Die Halteplatte 6 dient dabei z.B. der Fixierung des Blockbodenbeutels 1 im
Staubsaugergerät; die Halteplatte 6 weist die Lufteintrittsöffnung (nicht dargestellt)
auf. In einer alternativen Ausführungsform kann die Halteplatte 6' jedoch ebenso auf
der Vorderseite 2 des Blockbodenbeutels 1 angebracht sein. Der Blockbodenbeutel 1
wird seitlich durch die Seitenwandungen 5 begrenzt. Diese Seitenwände können Längsfaltungen
aufweisen, wie dies beispielsweise in der
DE 103 48 375 oder der
EP 1 776 909 beschrieben ist. Der Übersichtlichkeit halber sind die Seitenfaltungen nicht dargestellt.
Der Blockbodenbeutel 1 wird dabei bevorzugt aus einer einzigen Bahn des den Blockbodenbeutel
bildenden Materials gebildet, das nach entsprechender Faltung an der Vorderseite 2
über die Längsnaht 7 partiell übereinander gelegt und durch Kleben bzw. Schweißen
miteinander zum Beutel 1 verbunden wird.
[0049] In Figur 2 ist ein Blockbodenbeutel dargestellt, der zusätzlich zum Blockboden 4
einen weiteren Blockboden 4' aufweist, wobei der Blockboden 4' die Unterseite des
Filterbeutels bildet. Im Übrigen gelten die Ausführungsformen zu Figur 1, insbesondere
hinsichtlich der Seitenfaltelung der Seitenwände 5.
[0050] Figur 3 zeigt die prinzipielle Abwickelung des in Figur 2 dargestellten Doppelblockbodenbeutels.
Durch entsprechende Faltelung und Verbinden einer derartigen Bahn des Filtermaterials
lässt sich beispielsweise der in Figur 2 dargestellte Doppelblockbodenbeutel 1 herstellen.
Bezüglich der Bezugszeichen gelten die in Figur 1 gemachten Ausführungsformen, wobei
die mit 7 bezeichneten Außenbegrenzungen der Materialbahn des Blockbodenbeutels 1
die Stellen darstellen, an denen die Materialbahn beispielsweise durch Verschweißen
zum fertigen Blockbodenbeutel 1 unter Ausbildung der Längsnaht 7 darstellt.
[0051] In Figur 4 ist eine entsprechende Abwicklung eines prismatischen Blockbodenbeutels
1 gemäß Figur 1 dargestellt, wobei in Figur 4 eine Aufsicht auf die die Innenseite
des Blockbodenbeutels 1 bildende Seite der Materialbahn dargestellt ist. Sowohl die
Innenseiten der Seitenflächen 2, der Seitenwände 5 als auch der Rückseite 3 sind dabei
durchgehend mit einem Diffusor 8 versehen, der ein mit einer Vielzahl von parallel
verlaufenden Schlitzen aufweisendes Flächengebilde darstellt, das beispielsweise aus
einem Vliesmaterial gebildet sein kann. Die Schlitze des Diffusors, die die Strömungsöffnungen
darstellen, sind dabei nicht durchgängig über die gesamte Fläche des Flächengebildes
ausgebildet, so dass an den Rändern des Diffusors 8 ein Zusammenhalt der durch die
Schlitze getrennten Materialstreifen gegeben ist. Der Diffusor 8 kann dabei an den
Rändern mit beispielsweise der Vorderseite 2 durch Verschweißen oder Kleben verbunden
werden, so dass der Diffusor beidseitig mit der Wandung des Blockbodenbeutels 1 verbunden
ist.
[0052] In Figur 5 ist eine alternative Ausführungsform eines Doppelblockbodenbeutels dargestellt,
wobei auch hier die die Innenseite bildende Wandung der Materialbahn dargestellt ist,
die durch entsprechendes Zusammenfalten zum fertigen Blockbeutel 1 geformt werden
kann. Die in Figur 5 dargestellte Abwicklung des Blockbeutels 1 weist dabei eine Vielzahl
von Diffusoren auf, die jeweils mit den entsprechenden Wandungen des Filterbeutels,
beispielsweise der Vorderseite 2, der Rückseite 3 oder den Seitenwänden 5 verbunden
ist. Ebenso können Diffusoren im Bereich des Blockbodens 4 angeordnet sein. Die dargestellten
Diffusoren 8 sind dabei vorzugsweise beidseitig mit der jeweiligen Wandung des Blockbodenbeutels
1 beispielsweise durch Verschweißen der Materialien miteinander verbunden.
[0053] Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung wurden Versuche mit prismenförmigen Blockbodenbeuteln
durchgeführt, wobei ein Filterbeutel ohne Diffusoren mit Filterbeuteln, die einen
oder zwei im Inneren angeordnete Diffusoren aufweisen, verglichen wurde. Die in den
Beispielen verwendeten Filterbeutel sind zur Illustration der Anordnung der Diffusoren
im Inneren in den nachfolgend abgebildeten Figuren 6 bis 9 dargestellt. Alle Diffusoren
sind aus Streifen eines dreilagigen Vliesmaterials gebildet. Besonders bevorzugt ist
ein dreilagiger Verbund aus einer Lage Polypropylen Spinnvlies von etwa 15 g/m
2, einer Lage gecrimpter Polypropylen Stapelfasern von etwa 100 g/m
2 und einer zweiten abschließenden Spinnvlieslage von wiederum 15 g/m
2. Der Zusammenhalt des Verbundes erfolgt über Schweißpunkte, die alle Lagen miteinander
verbinden. 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.
[0054] Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Figur 6 zeigt einen Filterbeutel ohne Diffusoren im Inneren (Vergleichsbeispiel 1*).
Figur 7 zeigt einen erfindungsgemäßen Filterbeutel mit sowohl auf der Vorder- als
auch der Rückseite quer angeordneten Diffusoren (21 x 11 mm) (Beispiel 2).
Figur 8 zeigt einen erfindungsgemäßen Filterbeutel mit auf nur einer der Vorder- und
Rückseite längs angeordnetem Diffusor (21 x 11 mm) (Beispiel 3).
Figur 9 zeigt einen erfindungsgemäßen Filterbeutel mit sowohl auf der Vorder- als
auch der Rückseite quer angeordneten Diffusoren (21 x 11 mm) (Beispiel 4).
[0055] Die in den Figuren 6 bis 9 dargestellten Filterbeutel sind nicht maßstabsgerecht.
Vorder- und Rückseite des Beutels sind ca. 18 cm breit und 27 cm lang. Die Diffusoren
hatten 2 cm Abstand zu jeder Seite, waren also 14 cm breit und 23 cm lang. Bei 11
mm Breite lagen somit 21 Streifen vor.
[0056] Die in den Figuren 6 bis 9 dargestellten Filterbeutel (vom Bautyp FP 136 der Firma
Vorwerk) wurden in einer Versuchsreihe (durchgeführt mit einem Staubsauger von Vorwerk,
Typ VK136) 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 Vergleichsbeispiel 1* (Staubfilterbeutel ohne Strömungsrichter bzw.
Diffusoren, siehe Figur 6) lässt sich eine deutliche Verbesserung des Druckabfalls
bzw. Druckverlusts bei allen aufgenommenen Staubmengen beobachten. Insofern weisen
die erfindungsgemäßen Staubfilterbeutel eine deutlich erhöhte Standzeit bzw. Staubaufnahmekapazität
gegenüber den Filterbeuteln gemäß Vergleichsbeispiel 1* auf.
[0057] In Figur 10 sind die erhaltenen Versuchsergebnisse mit den erfindungsgemäßen Filterbeuteln
den Filterbeuteln gemäß Vergleichsbeispiel 1* gegenüber gestellt. Im Diagramm findet
jeweils ein Vergleich der erhaltenen Messwerte mit denen des Vergleichsbeispiels 1*
statt. Deutlich ist zu erkennen, dass die erfindungsgemäßen Filterbeutel den Filterbeuteln
gemäß Vergleichsbeispiel 1* deutlich hinsichtlich des Druckabfalls bei einer zuvor
definierten aufgenommenen Staubmenge überlegen sind.
Tabelle 1
| Beispiel Nr. |
1* |
2 |
3 |
4 |
| Staubmenge |
Druck |
Druck |
Druck |
Druck |
| [g] |
[hPa] |
[hPa] |
[hPa] |
[hPa] |
| 0 |
24,4 |
23,7 |
23,8 |
23,6 |
| 50 |
24,6 |
23,6 |
24,8 |
24,6 |
| 100 |
23,2 |
22,3 |
23,3 |
22,8 |
| 150 |
21,2 |
20,9 |
21,0 |
21,6 |
| 200 |
19,1 |
19,9 |
19,5 |
20,4 |
| 250 |
17,3 |
18,5 |
17,9 |
18,8 |
| 300 |
14,4 |
17,6 |
16,4 |
17,6 |
| 350 |
12,5 |
16,1 |
15,2 |
16,5 |
| 400 |
10,2 |
15,0 |
14,0 |
15,5 |
| Druckverlust |
|
|
|
|
| Nach 200 g |
22% |
16% |
18% |
14% |
| Nach 400 g |
58% |
37% |
41% |
35% |
1. Blockbodenbeutel mit einer Beutelvorderseite, einer Beutelrückseite sowie einem die
Beutelvorderseite und die Beutelrückseite beabstandenden Blockboden zur Ausbildung
eines Beutelinnenraums, mit Beutelwandungen aus einem luftdurchlässigen Filtermaterial,
wobei die Beutelvorderseite oder der Blockboden eine Einlassöffnung für die zu filtrierende
Luft aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Blockbodenbeutels mindestens ein Diffusor angeordnet ist, der aus
mindestens zwei zueinander angeordneten einzelnen Materialstreifen und/oder aus flächigen
Materialgebilden, die länglich geformte Strömungsöffnungen aufweisen, besteht, und
dass der mindestens eine Diffusor an mindestens einer. Seite mit der Beutelwandung
verbunden ist.
2. Blockbodenbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstreifen beweglich zueinander angeordnet sind.
3. Blockbodenbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstreifen zueinander beabstandet sind.
4. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Materialstreifen mindestens 2 mm und maximal 50 % der Breite der Beutelvorderseite
beträgt.
5. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die länglich geformten Strömungsöffnungen der Flächengebilde linienförmig sind.
6. Blockbodenbeutel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen Strömungsöffnungen parallel und/oder mäanderförmig und/oder zickzackförmig
ausgebildet sind.
7. Blockbodenbeutel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen, länglichen Strömungsöffnungen unterschiedliche Länge aufweisen.
8. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor beidseitig an der Beutelwandung befestigt ist.
9. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor im Wesentlichen die gleiche Länge und/oder Breite wie die Beutelvorderseite
und/oder die Beutelrückseite aufweist.
10. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor schmaler und/oder kürzer als die Beutelvorderseite und/oder die Beutelrückseite
ist.
11. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor eine größere Länge und/oder Breite als die Beutelvorderseite und/oder
die Beutelrückseite aufweist und gefaltet vorliegt.
12. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor in Form von gedrehten und/oder gezwirbelten Materialstreifen ausgebildet
ist.
13. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor in Form von Materialstreifen durch Filamentbündel oder Bündel von Folienstreifen
gebildet ist.
14. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Blockbodenbeutel mindestens zwei Diffusoren so zueinander angeordnet sind, dass
die Materialstreifen und/oder die länglichen Strömungsöffnungen nicht parallel zueinander
angeordnet sind.
15. Blockbodenbeutel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Diffusoren orthogonal zueinander angeordnet sind.
16. Blockbodenbeutel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Diffusoren in einer von der orthogonalen abweichenden Anordnung
angeordnet sind.
17. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien der Diffusoren aus luftdurchlässigen Materialien und/oder aus luftundurchlässigen
Materialien gebildet sind.
18. Blockbodenbeutel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die luftundurchlässigen Materialien eine Folie sind.
19. Blockbodenbeutel nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässigen Materialien aus einem Laminat von luftdurchlässigen Materialien
und/oder aus mit Strömungsöffnungen versehenen luftundurchlässigen Materialien gebildet
sind.
20. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor über eine Klebestelle und/oder Schweißstellen mit der Beutelwandung
verbunden ist.
21. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockbodenbeutel durch mindestens zwei im Randbereich miteinander verschweißten
Bahnen aus dem Filtermaterial gebildet ist.
22. Blockbodenbeutel nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor mit dem Randbereich des Blockbodenbeutels verbunden ist.
23. Blockbodenbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockboden die Grundfläche des ein Prisma bildenden Blockbodenbeutels im Betriebszustand
darstellt.
24. Blockbodenbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockboden zur Beutelvorderseite und zur Beutelrückseite gewinkelt angeordnet
ist, wobei der Winkel von 10° bis 170°, bevorzugt von 45° bis 125°, beträgt.
25. Blockbodenbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Blockbodenbeutel durch die durch die Einlassöffnung einströmende Luft selbst
aufrichtet.
26. Blockbodenbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockbodenbeutel im Transportzustand so gefaltet ist, dass der Blockboden flächig
zur Vorder- oder Rückseite des Beutelkörpers angeordnet ist.
27. Blockbodenbeutel nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockbodenbeutel mindestens zwei faltbare Seitenflächen aufweist.
28. Blockbodenbeutel nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor mit mindestens einer faltbaren Seitenfläche des Blockbodenbeutels, insbesondere
im Bereich der Faltung, verbunden ist.