手持式真空清洁器的真空清洁器过滤袋的制作方法

1.本发明涉及一种真空清洁器过滤袋，尤其是用于手持式真空清洁器和/或所谓的杆式真空清洁器的真空清洁器过滤袋，尤其是用于无线型号的真空清洁器过滤袋。


背景技术：

2.杆式真空清洁器大多、但并不总是无线装置(电池式真空清洁器)，其中电动刷经由抽吸管连接至手持式真空清洁器的实际壳体，其中没有抽吸软管。这些装置非常轻巧方便。这些杆式器具具有约150至600w范围内的低功耗。获得的体积流量相应较低，在数量级上为10至30升/秒。过滤器壳体通常是圆柱形的并且具有小的体积(约1至2升)。通常使用旋风分离器作为过滤器。旋风分离器使抽吸空气和其中包含的颗粒加速。由此，消耗了可用功率的相当一部分，并且仅留下少量功率用于产生足够的体积流量。清洁效果(灰尘收集)往往不能令人满意。
3.由现代无纺布织物层压件制成的过滤袋实现了更有能量效率的灰尘分离。然而，难以生产最佳地适合非常小的可用空间并且提供足够的过滤表面的过滤袋。
4.此外，在这种手持式装置的情况下，并且是在已经插入空的过滤袋以及移除填充的过滤袋的情况下，简单的操作是特别重要的。
5.在具有折叠部的过滤袋(诸如侧叠(side-gusseted)袋)的情况下，重要的一个方面是，袋在真空清洁器的安装空间中的展开在功能上是可靠的。侧叠袋通常在折叠状态下交付。也在折叠状态下，袋被置入装置中。展开通常是困难的，并且袋表面由于不完全展开而未用于过滤。
6.由于袋的填充引起的扩展通常导致袋贴靠在壳体壁上和/或夹在壳体肋之间。然后移除变得困难。所希望的是尽可能简单地移除。最好是可以在打开壳体之后
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无需触摸壳体
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将袋倒出。
7.还需要适用于各种几何形状的安装空间的过滤袋。这可以是例如是圆柱形的、长方体形的和具有椭圆形截面的设计。


技术实现要素：

8.因此，本发明的目的是提供一种易于操作的真空清洁器过滤袋，尤其是用于手持式真空清洁器和/或杆式真空清洁器的真空清洁器过滤袋，其尽可能最佳地利用可用的安装空间并且提供足够的过滤表面。
9.该目的通过根据权利要求1所述的真空清洁器过滤袋来实现。在从属权利要求中可以找到尤其有利的改进方案。
10.因此，本发明提供一种真空清洁器过滤袋，其包括底部元件、盖元件，其中在盖元件中设有流入开口，并且至少部分地包围流入开口的保持板连接至盖元件，以及至少四个中间元件，其配置在底部元件与盖元件之间，并且均包括与盖元件的流入开口对齐的通道开口，其中，中间元件被构造为过滤元件并且均包括无纺布织物和/或纤维无纺布，其中直
接与底部元件相接的中间元件沿着该中间元件的外边缘或沿着通道开口的边缘连接至底部元件，并且其中相邻的中间元件交替地沿着通道开口的边缘和沿着它们的外边缘彼此连接。
11.因此，中间元件交替地在其外边缘处和在通道孔的内边缘处连接，从而出现袋壁的之字形折叠。由此，这能实现在轴向方向上，即沿着由流入开口和通道开口的中心点限定的轴线的扩展。在轴向方向上的扩展通过折叠侧，即中间元件4的位于中间元件的外边缘处的连接部与通道开口的边缘处的连接部之间的区域的展开来实现。然而，袋在径向方向上是固定的，即不能在径向方向上扩展。因此，插入和移除袋都非常容易，因为袋的直径在使用过程中不会增加。袋可以折叠在一起以节省空间，并且其自动地且仅在轴向方向上展开。袋在插入之前不需要展开。然而，由于折叠可以获得尽可能大的过滤表面。此外，袋的几何形状可以通过中间元件、底部元件和盖元件的几何形状来确定，从而可以尽可能最佳地利用可用的安装空间。
12.本发明尤其是可以被设置用于手持式真空清洁器和/或所谓的杆式真空清洁器，尤其是用于无线型号。因此，在完全展开的状态下，填充体积可以在0.5和3升之间，尤其是在0.5和2升之间。
13.中间元件可以设计成一致的(congruent)。同样地，盖元件可以设计成与中间元件一致的。最后，底部元件的外轮廓也可以对应于盖元件和中间元件的外轮廓。这能够提供几何形状简单的袋。
14.然而，也可以考虑，通过分别组合不同的直径或形状，可以实现更复杂的袋形状。例如，可以形成锥形袋或不对称形状。
15.底部元件可以是不透气的和/或在背离袋的内部的一侧上具有表面轮廓、尤其是一个或多个隆起部。底部元件上的轮廓可以有助于将空气引导至马达的抽吸开口，或者至少部分地将塑料盘与底部间隔开。在这种手持式真空清洁器中，抽吸开口常常位于设置用于容纳过滤袋的安装空间的底部处。不透气的底部元件可以防止主空气流穿过底部元件直接到达抽吸开口。相反地，由中间元件形成的袋的较大的侧壁可以被用于过滤。
16.底部元件例如可以由塑料材料或纸板构成。
17.然而也可能的是，底部元件由过滤材料形成，尤其是由用于一个或多个中间元件的材料形成。
18.中间元件包括透气的材料并且尤其是被设计为过滤元件。中间元件可以被构造成具有多个层。这也被称为层压件。层压件的多个层，尤其是层压件的每个层可以包括无纺布织物和/或纤维无纺布或由其构成。
19.中间元件原则上也可以由不同的层压件构成。例如，在袋的下部区域中的透气性可以与在上部区域中的透气性不同地设置。这例如对于锥形袋而言是有利的。
20.以此方式也可以影响袋的展开或填充行为。
21.可以使用各种塑料材料作为用于中间元件的材料，例如聚丙烯和/或聚酯。中间元件同样可以包括塑料回收物和/或来自纺织品制造的回收材料(纺织品余料-tlo)或由其构成。
22.许多塑料回收物都有相关的国际标准。对于pet塑料回收物，例如din en 15353:2007是相关的。pp回收物在din en 15345:2008中表征。为了相应的特定塑料回收物的目
的，本专利申请采用这些国际标准的定义。塑料回收物在此可以是非金属化的。其示例是从pet饮料瓶中回收的塑料薄片或碎片。例如，如果回收物是从金属塑料薄膜、尤其是金属化pet薄膜(mpet)中获得的，塑料回收物也可以是金属化的。
23.回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯(rpet)可以例如从饮料瓶、尤其是所谓的瓶薄片、即磨碎的饮料瓶的片中获得的。
24.金属化和非金属化形式的回收的塑料材料、尤其是回收的pet和/或回收的pp可以被纺成相应的纤维，出于本发明的目的从其中制成相应的短纤维或熔喷或纺粘无纺布织物。
25.尤其是在纺织材料(尤其是纺织纤维和长丝，以及由此制造的线性的、二维的和立体的纺织结构)的加工过程中，诸如纺织材料的制造(包括梳理、纺纱、切割和干燥)或回收中产生来自纺织品制造的回收材料(tlo)。这些粉末状和/或纤维状材料是可沉积在用于加工纺织品的机器或过滤材料上的废材。灰尘(粉末)或纤维通常被处理和热回收。
26.因此，粉末状和/或纤维状的回收材料例如是生产废料；对于在梳理、纺纱、切割或干燥纺织材料时作为废品产生的材料尤其是如此。这也被称为用前废料。
27.在纺织材料的回收利用中，即处理(例如切碎)用过的纺织材料或纺织品(例如旧衣服)，同样会产生粉状和/或纤维状的回收材料；这被称为用后废料。
28.因此，来自纺织品制造的回收材料tlo可以包括尤其是纤维和/或长丝，其是从纺织和服装工业、从用后废料(纺织品和类似物)和/或从为回收而收集的产品中废材获得的。
29.在本发明的上下文中，无纺布织物表示已经过固结步骤以使其具有足够强度的无定向基布(random scrim)，例如，可以通过机器(即以工业规模)卷绕到卷上或从卷上退绕。卷绕所需的最小幅面张力为0.044n/mm。幅面张力不应高于要卷绕的材料的最小最大张力的10％至25％(根据din en29073-3：1992-08)。这导致要卷绕的材料的最小最大张力为每5cm带材宽度8.8n。
30.纤维无纺布、或简称为无纺布对应于无定向基布，然而其未经过固结步骤，从而与无纺布织物相比，这种无定向基布不具有足以例如机械地卷绕成卷或退绕的强度。
31.换言之，根据iso标准iso9092:1988或cem标准en29092的定义来使用术语无纺布。关于本文描述的定义和/或方法的使用的细节也可以从权威著作“vliesstoffe”，w.albrecht，h.fuchs，w.kittelmann，wiley-vch，2000中获得。
32.对于中间元件而言，无纺布织物和纤维无纺布都可以使用。
33.中间元件尤其地可以包括短纤维无纺布织物和/或挤出无纺布织物。尤其地，可以使用长丝纺粘无纺布织物(也已知简称为纺粘)和/或熔喷无纺布织物。
34.中间元件可以包括梳理成网(carded)材料。机械加工(例如针刺)和热加工(例如压延)可以被用作接合步骤。也可能使用接合纤维或粘合剂，例如乳胶粘合剂。气流成网材料也是可行的。
35.中间层的无纺布织物可以包括双组分纤维。双组分纤维(bico纤维)可以由芯以及包覆芯的护套形成。除了芯/护套双组分纤维之外，也可以例如并排使用双组分纤维的其他常见变型。
36.双组分纤维可以作为短纤维存在或者在挤出无纺布织物(例如熔喷无纺布织物)的情况下作为长丝存在。
37.如所提及的那样，也可以考虑相应地未固结的纤维无纺布。
38.尤其地，中间元件均可以包括容置(capacitance)层。容置层提供对冲击载荷的高抵抗力并且能够过滤大的污垢颗粒、过滤相当比例的小灰尘颗粒以及存储或保留大量颗粒，其中允许空气容易地流过，因此在高颗粒负载下产生的压降较小。
39.中间元件也可以均包括精细过滤层。精细过滤层用于通过捕获例如穿过保护层和/或容置层的颗粒来提高多层过滤材料的过滤性能。为了进一步提高分离性能，精细过滤层可以优选地以静电的方式(例如通过电晕放电或以水充电(hydrocharge)的方式)被充电，以便尤其是提高细小灰尘颗粒的分离。
40.精细过滤层尤其可以朝向袋壁的外侧与容置层相接。
41.与精细过滤层相接的还可以有支撑层。支撑层(有时也称为“增强层”)是赋予过滤材料的多层层压件必要的机械强度的层。支撑层尤其可以是开放的、多孔的无纺布织物，其具有低的单位面积质量。支撑层尤其可以是纺粘无纺布织物。
42.但是也可能使用用于中间元件的单层过滤材料。在这种情况下，这尤其可以是熔喷无纺布织物。例如从ep 2 311 360 b1中已知用于这种单层袋壁的合适的材料。
43.盖元件和/或底部元件也可以设计为过滤元件。然后，它们可以具有针对中间元件的刚公开的特征中的一个或多个。根据一个简单的示例，中间元件、底部元件和盖元件可以由相同的材料制成。
44.中间元件的最大扩展与相应的通道开口的直径的比例可以最大为4、尤其最大为3。因此，袋可以形成为相当紧凑的。相对较大的通道开口使灰尘均匀地分布在袋中成为可能。
45.中间元件的通道开口的直径可以为至少2cm，尤其是至少5cm。中间元件的通道开口的直径尤其可以等于盖元件的流入开口的直径。
46.中间元件的最大扩展可以小于20cm，尤其是小于15cm。在圆盘作为中间元件的情况下，中间元件的最大扩展对应于(恒定的)直径。
47.所有中间元件可以以相同的方式构造。然而也可以考虑，至少两个中间元件具有不同的结构。
48.中间元件可以是盘形的，尤其具有圆形的、椭圆形的或多边形的截面。在此，盘被理解为呈圆柱体形式的几何体，其最大径向扩展比其轴向厚度高许多倍。然后中间元件主要在一个平面中延伸。
49.然而，中间元件也可以具有三维的、3-d形状。这意味着，中间元件不仅在主平面中以一定的材料厚度垂直于其延伸，而且中间元件具有预先确定的形状，其也在该主平面之外延伸。中间元件可以例如凸形或凹形地弯曲。中间元件的边缘可以构造为不弯曲的、即平面的。举例说明，它们可以是碗形的或板形的，分别有或没有边缘。
50.也可能的是，弯曲的中间元件的内部径向区域可以构造成波纹状的。边缘区域可以形成为平坦的、即不弯曲的。这提供了限定的接触表面。也可能在接触区域的表面上、即在中间元件的连接区域中引入隆起部和凹陷部。这实现了对焊接和/或粘接的优化。从边缘到内部区域的过渡可以在各种角度或半径下进行。举例说明，可以实现碗、板或杯的不同的高度。尤其可以通过压印来实现中间元件的结构化。
51.底部元件可以形成为透明的。这能够确定在袋中已经积聚了多少抽吸物质。
52.真空清洁器过滤袋的至少部分地包围盖元件的流入开口的保持板可以附接至真空清洁器壳体中的保持装置。因此，保持板尤其能够以能固定的方式配置在真空清洁器壳体的预先确定的位置中。保持板可以具有通道开口，其与盖元件的流入开口对齐，使得待清洁的空气可以流入真空清洁器过滤袋的内部。
53.保持板可以包括塑料材料或由一种或多种塑料材料制成。尤其地，可以使用回收的塑料材料，诸如回收的聚丙烯、rpp和/或回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯、rpet。
54.保持板可以包括用于封闭流入开口的封闭元件。因此，抽吸材料能够尤其在袋被移除时被保持在袋的内部中。
55.中间元件可以构造为不同的，尤其包括不同的材料和/或具有不同的材料参数。所产生的不同的过滤特性对于促进某些流动路径或使得它们更加困难可能是有利的。例如可以将厚度，克重和/或透气性用作材料参数。如上所述，中间元件也可以在其结构上不同。
56.中间元件彼此之间的或与底部元件和盖元件的连接可以经由粘接和/或焊接来进行。因此，元件可以相应地粘接和/或焊接。也可以考虑的是，元件沿着外边缘焊接并且沿着通道开口的边缘粘接，或反之亦然。
57.有利的是，在焊接和/或粘接的区域中预压紧材料。这意味着，材料在热或超声波的作用下被挤压并且然后形成压紧结构。
58.可以经由热熔胶进行粘接，并且可以经由超声波焊接进行焊接。对于某些塑料材料，其他焊接工艺也是可能的。例如也可以使用高频焊接和/或旋转摩擦焊接。尤其地，在聚对苯二甲酸乙二醇酯、pet(也在tlo的背景下)，高频焊接可以是有利的变型方案。
59.本发明还提供了一种如权利要求12所述的真空清洁器滤袋的制造方法，尤其是用于前述的真空清洁器滤袋的制造。
60.该方法可以包括提供盖元件，其中在盖元件中设有流入开口，并且将盖元件连接至与中间元件中的第二个，使得流入开口与中间元件的通道开口对齐。
61.该方法还可以包括预压紧中间元件、底部元件和/或盖元件的连接区域。这能够实现更牢固的连接。可以通过超声波焊接、热焊接或通过施加压力进行预压紧。
62.在没有第一中间元件和第二中间元件的情况下，中间元件可以首先成对地沿着它们的外边缘彼此连接，并且成对地连接的中间元件可以沿着通道开口的边缘彼此连接或连接至第一中间元件或第二中间元件。
63.该方法还可以包括将两个过滤材料元件重叠地配置。这可以通过折叠过滤材料的幅面(web)来实现。替选地，两个过滤材料幅面也可以退绕在彼此上。
64.在包括容置层的层压件的情况下，幅面可以被叠加成，使得容置层面向彼此。
65.当在没有第一中间元件和第二中间元件的情况下待形成中间元件时，可以将通道开口冲压到两个过滤材料元件中。两个过滤材料元件可以通过焊接稍后的中间元件的外轮廓而彼此连接。焊接区域可以被预压紧。
66.焊接的过滤材料元件然后可以沿着焊接的轮廓被冲压，从而获得成对连接的中间元件。也可以考虑的是，在连接之前进行冲压和/或使用粘合剂代替焊接用于连接。
67.袋的形状所需的数量的相互连接的中间元件对依次连接。连接区域又可以被预压紧。
68.最终，底部元件和与之连接的第一中间元件以及盖元件和与之连接的第二中间元
件可以连接至彼此连接的中间元件对。
附图说明
69.下面将根据示例性附图描述本发明的其他特征和优点。其中:
70.图1示出了在被折起时穿过示例性真空清洁器过滤袋的截面；
71.图2示出了在展开时穿过示例性真空清洁器过滤袋的截面；
72.图3示出示例性的真空清洁器过滤袋的底部元件；和
73.图4a和图4b示出了示例性的真空清洁器过滤袋的中间元件的俯视图和穿过其的截面。
具体实施方式
74.图1示出了在被折起时穿过示例性真空清洁器过滤袋的截面。真空清洁器过滤袋包括底部元件1，其在最简单的示例中是过滤元件，但也可以形成为不透气的。示例性的底部元件1具有圆盘的形状。
75.袋还包括盖元件2，其包括呈中央通道孔形式并且同样可以构造为过滤元件的流入开口。保持板3连接至盖元件、尤其是焊接或粘接至盖元件。保持板3用于将真空清洁器过滤袋固定在真空清洁器的壳体中的对应的保持件中。保持板3包括与盖元件2的流入开口对齐的通道孔。
76.最后，设有四个中间元件4，其配置在底部元件1和盖元件2之间，并且均包括与盖元件2的流入开口对齐的通道开口。
77.中间元件4构造为过滤元件并且均包括无纺布织物和/或纤维无纺布。
78.直接与底部元件1相接的中间元件4沿着中间元件4的外边缘连接至底部元件1。连接部6可以实现为焊接连接或粘接连接。
79.直接与盖元件2相接的中间元件4同样沿着中间元件4的外边缘连接至盖元件2。连接部6又可以实现为焊接连接或粘接连接。
80.在其间，相邻的中间元件4交替地沿着通道开口的边缘和沿着它们的外边缘彼此连接，从而形成之字形折叠。沿着通道开口的边缘的连接部5又可以实现为焊接连接或粘接连接。换言之，每个中间元件4与相邻的中间元件4沿着它们的外边缘连接并且与另外的中间元件沿着通道开口的边缘连接。由此产生了形状类似于波纹管的真空清洁器过滤袋。
81.在折叠状态下，中间层近似平行地配置。
82.当将过滤袋插入到真空清洁器的对应的安装空间中时，其由于重力的作用和/或由于抽吸气流自动展开，但仅在轴向方向上，即沿着袋的纵向轴线展开。这在图2中示出。折叠侧翻开，使得袋在纵向方向上延伸。中间元件4的通道开口的中心和盖元件2和保持板3的流入开口的中心位于该纵向轴线上。袋不在径向方向上、即垂直于纵向轴线扩展，因为之字形折叠在连接部5、6处是固定的。
83.由此获得的真空清洁器过滤袋尤其适用于手持式真空清洁器，并且尤其是所谓的杆式真空清洁器，尤其是无线电池式真空清洁器。由于真空清洁器过滤袋在操作期间在径向方向上不扩展的事实，可以简单地将其从真空清洁器中移除。理想地，真空清洁器的容器(袋位于其中)仅需要倾斜到使得袋通过重力作用掉出的程度。
84.真空清洁器过滤袋的可达到的长度取决于折叠部的数量和折叠部的深度，因此其可以精确地预先确定并且适配于真空清洁器的安装空间。在图1和图2的示例中，在底部元件1和盖元件2之间设有两个折叠部。但是也可以考虑形成多于这两个折叠部。例如，可以形成6至8个折叠部。在这种情况下，相应地需要多于四个中间元件4。中间元件4的通道开口的直径又与它们的外直径一起确定折叠部的深度。在较大数量的折叠部的情况下，可以减小中间层的厚度，以便减小包装尺寸。
85.图3示出了示例性的底部元件1，如其可用于在图1和2中示出的袋。呈圆盘形式的底部元件1可以由过滤材料制成。但其也可以构造为塑料或纸板盘。在塑料盘的情况下，其也可以是透明的。底部元件1可以具有用于将空气引导至电机的吸入开口或者用于将底部元件1至少部分地与真空清洁器的容纳区域的底部间隔开的轮廓。
86.底部元件1的外边缘7可以例如通过超声波焊接，热焊接或通过施加压力来预压紧。
87.图4a以俯视图示出了示例性的中间元件4。其当前构造为在中心具有通道开口8的圆环。通道开口8的边缘9又可以被预压紧。
88.这种第一中间元件4例如可以沿着外边缘经由连接部6与图3的底部元件1连接。可以设有相接的这种中间元件4，其中，中间元件4连接至通道开口8的内边缘9。接下来又是这种中间元件4，其连接至之前的中间元件4的外边缘。这继续直至例如获得如图1和2所示的袋。
89.原则上也可能的是，第一中间元件沿着通道开口8的边缘9与底部元件连接。在这种情况下，与下一个中间元件4的连接经由中间元件4的外边缘进行。
90.代替中间元件4的上述顺序连接，中间元件4也可以首先成对地连接。在图4b中示出这种双环结构的截面。
91.然后，一个或多个这种双环可以依次粘接至由底部元件1和第一中间元件4组成的结构上。分别在通道开口8的边缘处进行连接。最后是由盖元件2和第二中间元件4的结构跟随。
92.在最简单的情况下，盖元件2以与中间元件4相同的方式形成。在这种情况下，由盖元件2和第二中间元件4构成的结构是如图4b所示的双环结构。在这种情况下，保持板3最终连接至盖元件2，从而获得对应的过滤袋。
93.通过所描述的袋形状可以获得许多优点。
94.袋可以被折起以节省空间，但仍然很容易插入。在插入之前不需要展开。
95.袋自动地并且仅在轴向方向上展开。通过折叠部的折叠和固定的方式防止在径向方向上的扩展。
96.折叠部的数量和折叠部的深度结合可用的安装空间的长度确定袋的可用表面。
97.移除是非常容易的，因为袋的直径在使用过程中不会增加。
98.为了适配材料厚度，可以改变折叠部的数量。较薄的材料可以被加工有比体积较大的材料更多的折叠部。
99.袋的可用体积也受到折叠部深度的影响。
100.保持板3可以具有半自动或全自动的封闭件。
101.中间元件4可以由不同的材料制成。不同的过滤特性对于促进某些流动路径或使
得它们更加困难可以是有利的。
102.袋的底部元件1可以由结构化的塑料材料制成，其例如由于穿孔而是透气的。由此可以防止吸取的阻塞。整个过滤表面保持可用。
103.替选地，底部表面可以由具有尤其高的收集能力的材料制成。
104.袋可以有各种形状。截面可以是圆形的、椭圆形的、有角的、星形的。这仅通过模具来限定。
105.也可以通过组合不同的直径或形状来实现更复杂的袋形状。例如，可以形成锥形袋或非对称形状。
106.上述真空清洁器过滤袋的示例性制造方法包括下述步骤：
107.将两个过滤材料元件重叠地配置。这可以通过折叠过滤材料的幅面来进行。替选地，两个过滤材料幅面也可以退绕在彼此上。包含收集层的材料层压件的侧面指向彼此。
108.对于底部元件和第一中间元件的组合，在过滤材料元件中仅引入一个孔。在中间元件和盖元件的情况下，中心孔被冲压到两个过滤材料元件中。
109.两个过滤材料元件通过焊接稍后的中间元件的外轮廓而彼此连接。粘合区域或焊接区域可以被预压紧。
110.中间元件、盖元件和底部元件被冲压出来。
111.袋形状所需的数量的元件对相继地彼此粘接或焊接。连接表面可以又被预压紧。最终或最初，保持板被粘接或焊接。
112.不言而喻的是，在上述实施例中提到的特征不限于这些特征的这种特定的组合，并且能够以任何其他任意方式组合。此外，不言而喻的是，在附图中示出的几何形状仅是示例性的并且也可以是任何其他任意构造。