DE20115734U1

DE20115734U1 - Filter bag

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Publication number: DE20115734U1
Application number: DE20115734U
Authority: DE
Original assignee: Branofilter GmbH
Current assignee: Branofilter GmbH
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2001-12-06
Anticipated expiration: 2011-09-26

Description

G 19768 - dlmh 24. September 2001G 19768 - dlmh September 24, 2001

Branofilter GmbH. 90599 Dietenhofen FilterbeutelBranofilter GmbH. 90599 Dietenhofen Filter bags

Die Erfindung betrifft einen Filterbeutel für Staubsauggeräte zur Aufnahme von aus der angesaugten Luft abzusondernden Partikeln, mit einer mindestens zweilagigen Beutelwandung, die eine innere Vlieslage und eine äußere Filterlage aufweist, wobei die Luftdurchlässigkeit der Vlieslage größer als die Luftdurchlässigkeit der Filterlage ist.The invention relates to a filter bag for vacuum cleaners for collecting particles to be separated from the sucked-in air, with a bag wall having at least two layers, which has an inner fleece layer and an outer filter layer, wherein the air permeability of the fleece layer is greater than the air permeability of the filter layer.

Solche Filterbeutel werden sowohl bei Haushaltsstaubsaugern als auch bei größeren, gewerblich eingesetzten Staubsaugern verwendet. Dabei wird mittels eines Staubsaugergebläses ein Saugstrom erzeugt, der den Staub oder dergleichen Partikel in einen Saugschlauch oder dergleichen zieht und von dort durch eine Einlassöffnung in den Filterbeutel fördert. Die in der angesaugten Luft enthaltenen Partikel werden von der Wandung des Filterbeutels zurückgehalten, während der vom Staub befreite Luftstrom die Beutelwandung durchdringt und anschließend in die Umgebung ausgeblasen wird.Such filter bags are used in both household vacuum cleaners and larger, commercially used vacuum cleaners. A vacuum cleaner fan is used to generate a suction current that draws the dust or similar particles into a suction hose or similar and from there conveys them through an inlet opening into the filter bag. The particles contained in the sucked-in air are retained by the wall of the filter bag, while the air flow freed from dust penetrates the bag wall and is then blown out into the environment.

Ein derartiger Filterbeutel sollte zum einen eine hohe Abscheideleistung, d.h. Speicherung von Staubpartikel, und zum anderen eine auch bei zunehmender Beladung der BeutelwandungSuch a filter bag should have a high separation efficiency, i.e. storage of dust particles, and also a high level of airflow even with increasing loading of the bag wall.

mit ausgefilterten Partikeln möglichst großbleibende Saugleistung aufweisen.with filtered out particles, maintaining the highest possible suction power.

Es ist bereits bekannt, bei einer aus Filterpapier bestehenden äußeren Filterlage als innere Vlieslage ein Papiervlies zu verwenden. Dies ergibt zwar eine verhältnismäßig kostengünstige Beutelwandung. Die von dem Papiervlies nicht zurückgehaltenen und zur äußeren Filterlage gelangenden Partikel setzen die äußere Filterlage jedoch verhältnismäßig schnell zu und verstopfen diese, so dass die Saugleistung entsprechend schnell abnimmt und somit die Saugleistungskonstanz schlecht ist.It is already known to use a paper fleece as the inner fleece layer for an outer filter layer made of filter paper. This results in a relatively inexpensive bag wall. However, the particles not retained by the paper fleece and reaching the outer filter layer clog the outer filter layer relatively quickly, so that the suction power decreases accordingly quickly and the suction power consistency is poor.

Durch Verwendung eines Meltblownvlieses als innere Vlieslage (EP 0 338 479 Bl) erhält man zwar Verbesserungen in der Saugleistungskonstanz und der Abscheideleistung. Nach wie vor nimmt die Saugleistung mit zunehmender Beladung jedoch verhältnismäßig stark ab. Außerdem sind solche Meltblownvliese teuer.By using a meltblown fleece as the inner fleece layer (EP 0 338 479 Bl) improvements in the suction power consistency and separation performance are achieved. However, the suction power still decreases relatively sharply with increasing load. In addition, such meltblown fleeces are expensive.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Filterbeutel der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei guter Abscheideleistung eine verbesserte Saugleistungskonstanz aufweist. Außerdem soll er möglichst kostengünstig sein.Based on this, the invention is based on the object of creating a filter bag of the type mentioned at the beginning, which has an improved suction power consistency while providing good separation performance. In addition, it should be as cost-effective as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die innere Vlieslage von einem Thermobond-Faservlies gebildet wird.This object is achieved according to the invention in that the inner fleece layer is formed from a thermobond fiber fleece.

Ein Thermobondvlies besteht aus verhältnismäßig kurzen Fasern aus Kunststoff, insbesondere Polypropylen oder Polyester, mit einer Länge in der Größenordnung von beispielsweise 25 mm, die trocken gelegt und thermisch, insbesondere durch thermisches Kalandrieren, verfestigt werden, und weist ein insbesondere im Vergleich zu einem Papiervlies bei gleicher Grammatur wesentlich größeres Volumen und somit eine entsprechend große Wanddicke auf. Ferner können die Thermobondvliesfasern einen Durchmesser von zweckmäßigerweise in der Größenordnung von etwa 15&mgr;&idiagr;&eegr; oder etwas größer, etwa bis 20&mgr;&tgr;&eegr;, aufweisen. Ein Thermobondvlies kann des weiteren bis zu 300% dicker als ein Papiervlies vergleichbarer Grammatur sein. Diese verhältnismäßig geringe Dichte und kleinen Faserabmessungen ergeben vergleichsweise große Poren, so dass die Luftdurchlässigkeit groß ist und im Wesentlichen nur Partikel mit einem Durchmesser von mehreren &Igr;&Ogr;&mgr;&tgr;&eegr; zurückgehalten werden. Dabei geben die kleineren Partikel, die durch das Thermobondvlies hindurch zur äußeren Filterlage gelangen, auf ihrem Weg durch das Thermobondvlies aufgrund dessen großen Volumens und Wanddicke einen Großteil ihrer kinetischen Energie an das Thermobondvlies ab, so dass sie stark abgebremst werden und somit nicht oder nur wenig in die äußere Filterlage eindringen können. Daher hält die äußere Filterlage die zu ihr gelangenden Partikel zurück, ohne dass die äußere Filterlage verstopft wird.A thermobonded fleece consists of relatively short fibers made of plastic, in particular polypropylene or polyester, with a length of the order of magnitude, for example, of 25 mm, which are laid dry and thermally solidified, in particular by thermal calendering, and has a significantly larger volume, particularly compared to a paper fleece with the same grammage, and thus a correspondingly large wall thickness. Furthermore, the thermobonded fleece fibers can expediently have a diameter of the order of magnitude of about 15 μm or slightly larger, up to about 20 μm. A thermobonded fleece can also be up to 300% thicker than a paper fleece of comparable grammage. This relatively low density and small fiber dimensions result in comparatively large pores, so that the air permeability is high and essentially only particles with a diameter of several λΩμm are retained. The smaller particles that pass through the Thermobond fleece to the outer filter layer give up a large part of their kinetic energy to the Thermobond fleece on their way through the Thermobond fleece due to its large volume and wall thickness, so that they are slowed down considerably and therefore cannot or only slightly penetrate the outer filter layer. The outer filter layer therefore holds back the particles that reach it without clogging the outer filter layer.

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Auf diese Weise ergibt sich bei zumindest gleicher Abscheideleistung wie seither eine wesentlich bessere Saugleistungskonstanz. Hiermit ist gemeint, dass der die Beutelwandung durchsetzende Volumenstrom, d.h. die Saugleistung, mit zunehmender Beladung nur verhältnismäßig wenig abnimmt und sich dem Idealfall eines gleichbleibenden Volumenstroms annähert.This results in a much better suction power consistency with at least the same separation performance as before. This means that the volume flow passing through the bag wall, i.e. the suction power, decreases only relatively little with increasing load and approaches the ideal case of a constant volume flow.

Wie bereits erwähnt, ist außer der Verwendung eines Papiervlieses auch ein Meltblownvlies als innere Vlieslage bekannt. Im Vergleich zu einem Thermobondvlies besteht ein Meltblownvlies jedoch aus wesentlich längeren Fasern und hält wesentlich kleinere Partikel mit einem Durchmesser in der Größenordnung bereits ab etwa 0,3 &mgr;&tgr;&eegr; zurück. Daher wirkt sich ein Meltblownvlies eher auf die Abscheideleistung als auf die Saugleistungskonstanz der Beutelwandung aus.As already mentioned, in addition to the use of a paper fleece, a meltblown fleece is also known as an inner fleece layer. In comparison to a thermobonded fleece, however, a meltblown fleece consists of much longer fibers and retains much smaller particles with a diameter of around 0.3 μιη. Therefore, a meltblown fleece has more of an effect on the separation performance than on the suction power consistency of the bag wall.

Hinzu kommt, dass ein Thermobondvlies im Vergleich zu einem Papiervlies oder einem Meltblownvlies um etliches billiger ist. Dieser Gesichtspunkt ist, da es sich bei Filterbeuteln um Massenartikel handelt, von besonderer Bedeutung.In addition, a thermobonded fleece is considerably cheaper than a paper fleece or a meltblown fleece. This aspect is particularly important because filter bags are mass-produced items.

Thermobondvliese sind plissierbar, so dass die Herstellung von Filterbeuteln in Gestalt von Klotzboden- oder Seitenfaltenbeutel nicht beeinflusst wird.Thermobond nonwovens can be pleated, so that the production of filter bags in the form of block bottom or side-gusseted bags is not affected.

Die die Beutelwandung bildenden Lagen müssen randseitig, wo der Staub sonst zwischen sie gelangen könnte, dicht miteinan-The layers forming the bag wall must be tightly sealed together at the edges, where dust could otherwise get between them.

der verbunden werden. Dies ist vor allem um die Einlassöffnung des Filterbeutels herum, an der die angesaugte Staubluft in den Filterbeutel eintritt, der Fall. Dieses Verbinden kann bei dem erfindungsgemäßen Filterbeutel durch die Anwendung von Ultraschalltechnik erfolgen. Selbstverständlich ist auch möglich, die Lagen durch Kleben miteinander zu verbinden.This is especially the case around the inlet opening of the filter bag, where the sucked-in dust air enters the filter bag. This connection can be made in the filter bag according to the invention by using ultrasonic technology. It is of course also possible to connect the layers together by gluing.

Zweckmäßigerweise weist die Beutelwandung nicht eine einzige sondern mindestens noch eine zweite innere Vlieslage aus einem Thermobond-Faservlies auf. Dabei sind sich die mindestens zwei Thermobond-Vlieslagen zweckmäßigerweise unmittelbar benachbart .The bag wall expediently has not a single but at least a second inner fleece layer made of a thermobond fiber fleece. The at least two thermobond fleece layers are expediently immediately adjacent to one another.

Die Luftdurchlässigkeit der mindestens einen Thermobond-Faservlieslage kann im Bereich zwischen etwa 1.000 bis 10.000 l/m²/s bei einem Druck von 200 Pa liegen. Im Falle von mehreren Thermobond-Faservlieslagen kann deren Luftdurchlässigkeit gleich sein, zweckmäßigerweise ist die Luftdurchlässigkeit der jeweils weiter innen liegenden Lage jedoch größer als die der weiter außen liegenden Lage, so dass die Luftdurchlässigkeit von innen nach außen abnimmt.The air permeability of the at least one Thermobond nonwoven fiber layer can be in the range between about 1,000 and 10,000 l/m ² /s at a pressure of 200 Pa. In the case of several Thermobond nonwoven fiber layers, their air permeability can be the same, but the air permeability of the layer further inside is expediently greater than that of the layer further outside, so that the air permeability decreases from the inside to the outside.

Die Grammatur der mindestens einen Thermobond-Faservlieslage liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 5 bis 100 g/m². Sind mehrere Thermobond-Faservlieslagen vorhanden, kann die Grammatur dieser Lagen gleich groß sein, zweckmäßigerweise nimmt die Grammatur jedoch von innen nach außen zu, d.h. dieThe grammage of the at least one Thermobond nonwoven fabric layer is preferably in the range between about 5 and 100 g/m ² . If several Thermobond nonwoven fabric layers are present, the grammage of these layers can be the same, but the grammage expediently increases from the inside to the outside, ie the

Grammatur der jeweils weiter innen angeordneten Lage ist kleiner als die Gratnmatur der weiter außen angeordneten Lage.The grammage of the layer further inside is smaller than the grammage of the layer further outside.

Die Fasern der mindestens einen Thermobondvlieslage können gerade oder gecrimpt sein. Dabei können die Fasern im Falle mehrerer solcher Lagen bei der einen Lage gerade und bei der anderen gecrimpt sein. Eine aus gecrimpten Fasern bestehende Thermobondvlieslage weist bei gleicher Gratnmatur ein noch größeres Volumen auf.The fibers of the at least one thermobonded nonwoven layer can be straight or crimped. In the case of several such layers, the fibers can be straight in one layer and crimped in the other. A thermobonded nonwoven layer consisting of crimped fibers has an even larger volume with the same ridge texture.

Die äußere Filterlage besteht zweckmäßigerweise wie seither aus Filterpapier. Dabei kann die Luftdurchlässigkeit der Filterpapierlage im Bereich zwischen etwa 200 bis 800 l/m²/s bei einem Druck von 200 Pa und die Gratnmatur im Bereich zwischen etwa 10 bis 100 g/m² liegen.The outer filter layer is preferably made of filter paper, as has always been the case. The air permeability of the filter paper layer can be in the range between about 200 and 800 l/m ² /s at a pressure of 200 Pa and the grit thickness in the range between about 10 and 100 g/m ² .

Thermobondvliese sind verhältnismäßig instabil, so dass die Beutelwandung eine die auf den Filterbeutel einwirkenden Kräfte aufnehmende Stützlage aufweisen sollte. Dabei kann diese Stützfunktion bei entsprechender Materialwahl von der äußeren Filterlage übernommen werden. Dies ist bei Filterpapier der Fall. Es könnte jedoch auch eine zusätzliche Stützlage vorhanden sein.Thermobonded fleeces are relatively unstable, so the bag wall should have a support layer that absorbs the forces acting on the filter bag. This support function can be taken over by the outer filter layer if the material is selected accordingly. This is the case with filter paper. However, an additional support layer could also be present.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing.

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Figur 1 einen Staubfilterbeutel in stark schematisierter Schrägansicht undFigure 1 shows a dust filter bag in a highly schematic oblique view and

Figur 2 die Wandung des erfindungsgemäßen Filterbeutels im Schnitt, wobei strichpunktiert eine mögliche weitere Thermobondvlieslage angedeutet ist.Figure 2 shows the wall of the filter bag according to the invention in section, with a possible additional thermobond fleece layer indicated in dash-dot lines.

Der in Figur 1 angedeutete Filterbeutel 1 weist eine im Wesentlichen planverlaufende Stirnseite 2 mit außen aufgeklebtem Anschlussstück 3 aus kartonartigem Material auf, das eine Eintrittsöffnung 4 enthält, die mit einer Einlassöffnung 5 des Filterbeutels fluchtet. Beim Einsetzen des Filterbeutels 1 in ein Staubsauggerät wird er mit dieser Eintrittsöffnung auf einen geräteseitigen Anschlussstutzen gesteckt, durch den hindurch die den Staub enthaltende Luft angesaugt wird, die dann durch die Eintrittsöffnung 4 und die fluchtende Einlassöffnung 5 in das Innere des Filterbeutels 1 gelangt. Der Staub bzw. die in der angesaugten Luft enthaltenen Partikel werden dann von der Beutelwandung 6 zurückgehalten, während die vom Staub befreite Luft durch die Beutelwandung 6 hindurch nach außen tritt.The filter bag 1 shown in Figure 1 has a substantially flat front side 2 with a connector piece 3 made of cardboard-like material glued to the outside, which contains an inlet opening 4 that is aligned with an inlet opening 5 of the filter bag. When the filter bag 1 is inserted into a vacuum cleaner, this inlet opening is placed onto a connection piece on the device through which the air containing the dust is sucked in, which then passes through the inlet opening 4 and the aligned inlet opening 5 into the interior of the filter bag 1. The dust or the particles contained in the sucked-in air are then retained by the bag wall 6, while the air freed from dust passes out through the bag wall 6.

Der Filterbeutel könnte auch anders gestaltet und das Anschlussstück an einer anderen Stelle angeordnet sein. Diese Einzelheiten interessieren im vorliegenden Zusammenhang nicht weiter, da die Erfindung nur den Aufbau der Beutelwandung 6 betrifft.The filter bag could also be designed differently and the connecting piece could be arranged at a different location. These details are not of interest in the present context, since the invention only relates to the structure of the bag wall 6.

Die Beutelwandung 6 weist mindestens eine dem Beutelinneren zugewandte innere Vlieslage 7 mit größerer Luftdurchlässigkeit und eine äußere Filterlage 8 mit kleinerer Luftdurchlässigkeit auf. Die innere Vlieslage wird von einem Thermobond-Faservlies gebildet, während die äußere Filterlage 8 aus Filterpapier besteht, jedoch auch aus einem anderen geeigneten Filtermaterial bestehen kann, das die von der inneren Vlieslage 7 durchgelassenen Partikel zurückhält. Aufgrund der geschilderten Eigenschaften des die innere Vlieslage 7 bildenden Thermobond-Faservlieses werden die Partikel in der inneren Vlieslage 7 so stark abgebremst, dass sie nicht oder nur wenig in die Filterlage 8 eindringen, so dass diese nicht verstopft wird.The bag wall 6 has at least one inner fleece layer 7 facing the inside of the bag with greater air permeability and an outer filter layer 8 with lower air permeability. The inner fleece layer is formed by a thermobond fiber fleece, while the outer filter layer 8 consists of filter paper, but can also consist of another suitable filter material that holds back the particles let through by the inner fleece layer 7. Due to the described properties of the thermobond fiber fleece forming the inner fleece layer 7, the particles in the inner fleece layer 7 are slowed down so much that they do not or only slightly penetrate the filter layer 8, so that it is not blocked.

Da Thermobond-Faservliese wenig stabil sind, erhält die Beutelwand 6 durch die äußere Filterpapier-Filterlage 8 ihre Stabilität. Je nach den Erfordernissen könnte jedoch auch zusätzlich eine weitere Lage als die notwendige Festigkeit gebende Stützlage vorhanden sein.Since Thermobond fiber fleeces are not very stable, the bag wall 6 receives its stability from the outer filter paper filter layer 8. Depending on the requirements, however, an additional layer could also be present as a supporting layer to provide the necessary strength.

Anstelle einer einzigen Thermobond-Faservlieslage 7 könnten weiter innen als die Filterlage 8 auch zwei oder mehr Thermobond- Faservlieslagen angeordnet sein, wobei sich zwei solche Lagen als besonders vorteilhaft gezeigt haben. In Figur 2 ist eine zweite solche innere Vlieslage 7' aus einem Thermobond-Faser-vlies strichpunktiert angedeutet.Instead of a single Thermobond fiber fleece layer 7, two or more Thermobond fiber fleece layers could be arranged further inside than the filter layer 8, with two such layers having proven to be particularly advantageous. In Figure 2, a second such inner fleece layer 7' made of a Thermobond fiber fleece is indicated by a dot-dash line.

Bei jeder Thermobondvlieslage 7, 7' können die sie bildenden Fasern gerade oder gecrimpt sein. Ferner können die beiden Lagen 7, 7¹ gleiche oder unterschiedliche Luftdurchlässigkeiten und gleiche oder unterschiedliche Grammaturen aufweisen, wie einleitend bereits erläutert worden ist. Welche Auswahl im Einzelnen getroffen wird, hängt von den jeweiligen Erfordernissen ab, die die Beutelwandung 6 erfüllen soll.In each thermobonded nonwoven layer 7, 7', the fibers forming it can be straight or crimped. Furthermore, the two layers 7, 7 ^' can have the same or different air permeabilities and the same or different grammages, as already explained in the introduction. Which selection is made in detail depends on the respective requirements that the bag wall 6 is to fulfill.

Bezüglich der weiteren Beschreibung wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.For further description please refer to the introduction to the description.

Claims

1. Filter bag for vacuum cleaners for collecting particles to be separated from the sucked-in air, with a bag wall having at least two layers, which has an inner fleece layer and an outer filter layer, the air permeability of the fleece layer being greater than the air permeability of the filter layer, characterized in that the inner fleece layer ( 7 ) is formed from a thermobond fiber fleece.

2. Filter bag according to claim 1, characterized in that at least one second inner fleece layer ( 7 ') made of a thermobond fiber fleece is present.

3. Filter bag according to claim 2, characterized in that the at least two thermobond fiber fleeces ( 7 , 7 ') are immediately adjacent to one another.

4. Filter bag according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one inner fleece layer made of a thermobond fiber fleece with straight fibers is present.

5. Filter bag according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one inner fleece layer made of a thermobond fiber fleece with crimped fibers is present.

6. Filter bag according to one of claims 1 to 5, characterized in that the air permeability of the at least one fleece layer ( 7 , 7 ') made of thermobond fiber fleece is in the range between about 1,000 to 10,000 l/m ² /s at a pressure of 200 Pa.

7. Filter bag according to claim 6, characterized in that in the case of several inner fleece layers ( 7 , 7 ') made of a thermobond fiber fleece, the air permeability of these layers decreases from the inside to the outside.

8. Filter bag according to one of claims 1 to 7, characterized in that the grammage of the at least one fleece layer ( 7 , 7 ') made of thermobond fiber fleece is in the range between about 5 to 100 g/m ² .

9. Filter bag according to claim 8, characterized in that in the case of several inner fleece layers ( 7 , 7 ') made of a thermobond fiber fleece, the grammage increases from the inside to the outside.

10. Filter bag according to one of claims 1 to 9, characterized in that the fibers of the at least one inner fleece layer ( 7 , 7 ') formed from a thermobond fiber fleece have a length in the order of magnitude of approximately 25 mm.

11. Filter bag according to one of claims 1 to 10, characterized in that the fibers of the at least one inner fleece layer ( 7 , 7 ') formed from a thermobond fiber fleece have a diameter in the order of magnitude of about 15 µm or slightly larger, approximately up to 20 µm.

12. Filter bag according to one of claims 1 to 11, characterized in that the outer filter layer ( 8 ) consists of filter paper.

13. Filter bag according to claim 12, characterized in that the air permeability of the filter paper is in the range between about 200 to 800 l/m ² /s at a pressure of 200 Pa.

14. Filter bag according to claim 12 or 13, characterized in that the grammage of the filter paper is in the range between about 10 to 100 g/m ² .

15. Filter bag according to one of claims 1 to 14, characterized in that the bag wall has a supporting layer.

16. Filter bag according to claim 15, characterized in that the support layer is formed by the filter layer ( 8 ).