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Filter mit einem austauschbaren Filterelement
Die Erfindung betrifft ein Filter für flüssige oder gasförmige Medien, das ein austauschbares Filter- element enthält, und zielt auf die Schaffung eines solchen Filters ab, das anzeigt, wann dieses Filterelement wegen einer unzulässigen Ansammlung von Filterrückständen einer Reinigung bedarf oder ersetzt werden soll.
Ein gemäss der Erfindung ausgebildetes Filter dieser Art ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Filterelements gegen eine Vorspannung beweglich ausgebildet ist, so dass er sich unter der Wirkung der bei einer Verringerung seiner Durchlässigkeit steigenden Differenz der an den beiden Seiten des Filterelements herrschenden Drücke des zu filternden Mediums gegen diese Vor- spannung verstellen kann, und dass eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, welche die Grösse dieser Ver- stellbewegung als Mass für die Verringerung der Durchlässigkeit des Filterelements wahrnehmbar macht.
Die Vorspannung kann entweder dem Filterelement selbst innewohnen oder aber durch getrennte Mittel, beispielsweise durch eine geeignete Feder, aufgebracht werden.
Wenn das zu filternde Medium durchsichtig ist, so kann das Filterelement innerhalb eines zumindest teilweise durchsichtigen Behälters angeordnet werden und am Filterelement im durchsichtigen Bereich des Behälters eine Marke angebracht sein, so dass die Lage der Marke von der Aussenseite des Behälters her beobachtet werden kann.
Alternativ oder aber zusätzlich zu der beschriebenen Massnahme kann das Filterelement so angeordnet und ausgebildet sein, dass es mit einem Betätigungsteil einer Warneinrichtung in Verbindung steht. Die
Anordnung kann beispielsweise so getroffen werden, dass die Bewegung des Filterelements die Betätigung eines elektrischen Kontaktes hervorruft, der einen Stromkreis für ein optisches oder akustisches Anzeige- instrument schliesst. Wenn das zu filternde Medium gasförmig ist, so kann das Filterelement mit dem
Ventilglied eines Ventils verbunden sein, das die Strömung des Mediums zu einem akustischen Indikator, z. B. einer Pfeife, über einen Nebenschlussweg steuert.
Die Erfindung kann bei Filterelementen verschiedener Gestalt angewendet werden, eignet sich aber besonders in solchen Fällen, in denen das Filterelement zylindrisch oder balgförmig ausgebildet ist.
Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die in den Fig. 1-3 axiale Schnitte durch diese Ausführungsbeispiele zeigt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hat das Filter einen rohrförmigen durchsichtigen Behälter 1, der unten durch einen Endteil 2 abgeschlossen ist, in dem sich ein Ablasshahn 3 befindet.
Im Oberteil des Behälters 1 ist ein Block 4 mit einem einlassseitigen Rohranschluss 5, der mit dem
Innern des Behälters in Verbindung steht, und einem auslassseitigen Rohranschluss 6, der zu einem zen- tralen Rohrstutzen 7 führt, in den das obere Ende des Filterelements eingepasst ist. Das Filterelement besteht aus zwei starren Endplatten 8, 9 und einem dehnbaren zylindrischen, feinmaschigen Netz 10 aus Metall oder Kunststoff, das zwischen den Endplatten befestigt ist. Die obere Endplatte hat einen zentralen rohrförmigen Teil, der in den Rohrstutzen 7 eingepasst und an diesem mit Hilfe eines lösbaren
Stiftes 11 fixiert ist.
Innerhalb des zylindrischen Netzes befindet sich eine Schraubenfeder 12, die zwischen den beiden Endplatten 8 und 9 derart montiert ist, dass sie diese Platten auseinanderdrängt und dadurch das Netz 10 spannt, also das Bestreben hat, dieses in zylindrischer Gestalt zu halten. Die obere Endplatte 8 trägt eine Scheibe 13 mit einem nach unten gebogenen gezahnten Flansch, der die Zirkulation des durch den Rohranschluss 5 zuströmenden Mediums im Behälter 1 begünstigt. Die untere Endplatte 9 trägt eine Scheibe 14 mit einem aufwärtsgebogenen Flansch 15, der das Filterelement im Behälter seitlich führt und auch den beweglichen Indikator bildet, indem er mit einem festen, den Behälter 1 umschliessen- den Indikatorring 16 zusammenwirkt.
Das Filter wird, wie Fig. 1 zeigt, aufrechtstehend montiert, und durch den einlassseitigen Rohranschluss J ; wird Luft, welche suspendierte und abzuscheidende Teilchen enthält, in das Innere des Behälters rings um das Filterelement eingelassen. Die Luft strömt in Richtung der Pfeile X durch das Netz 10 in das Filter-
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element ein und verlässt den auslassseitigen Rohranschluss 6 in Richtung der Pfeile Y. Staub und andere
Teilchen, welche von der Luft abgefiltert werden, bleiben am Netz 10 haften und vermindern dadurch dessen Durchlässigkeit. Dies führt zu einer Druckdifferenz zwischen der Aussenseite und der Innenseite des Filterelements, welche ihrerseits bewirkt, dass das Netz 10 gegen die Wirkung der darin untergebrachten
Feder 12 in axialer Richtung zusammengedrückt wird.
Die dadurch entstehende Aufwärtsbewegung des geschlossenen Endes des Filterelements kann durch den durchsichtigen Behälter 1 hindurch beobachtet werden und dient als Anzeige für die jeweilige Durchlässigkeit des Filterelements.
Die Oberkante des Flansches 15 befindet sich normalerweise unter der Oberkante des Indikatorringes 16 wenn die Oberkante des Flansches 15 oder eine an diesem Flansch vorgesehene Bezugslinie bzw. Marke sich über die Oberkante des Ringes 16 erhebt, so soll das Filterelement gereinigt oder ausgetauscht werden.
Wenn das Filterelement die Form eines Balges hätte, d. h. einer Kammer, deren Mantel in Umfangsrichtung gewellt ist, so wäre eine innere Druckfeder 12 nicht erforderlich, weil die notwendige Vorspannung in diesem Falle durch die natürliche Elastizität des Materials, aus dem der Balg bzw. die Kammer besteht, aufgebracht werden kann. Fig. 2 zeigt einen Balg 20 aus porösem Material als Filtereinsatz an Stelle des Filterelements nach Fig. 1. Die übrigen Teile des Filters nach Fig. 2 stimmen mit jenen nach Fig. 1 überein und sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Anstatt das ganze Filterelement als Balg auszubilden, kann die Anordnung auch so getroffen werden, dass ein Teil des Filterelements starr und porös, ein anderer Teil hingegen elastisch nachgiebig ist und auf die Druckdifferenz zwischen Innen- und Aussenseite des starren Teiles anspricht. Beispielsweise kann der nachgiebige Teil die Form eines Balges haben, der an einem Ende des starren Teiles befestigt ist und dessen Innenraum mit der Innenseite des starren Teiles in Verbindung steht, wobei die Bewegung des dem starren Teil abgekehrten Balgendes die erforderliche Anzeige vermittelt, wenn das Filterelement gereinigt oder ersetzt werden soll ; die Vorspannung wird dabei durch die natürliche Elastizität des Materials aufgebracht, aus dem der Balg besteht. Der nachgiebige Teil kann statt durch einen Balg auch durch eine andere druckempfindliche und elastische Einrichtung, z.
B. eine vorgespannte Membran, gebildet werden, und er kann ebenfalls porös bzw. durchlässig sein.
Anstatt den Behälter 1 durchsichtig auszubilden, um die Aufwärtsbewegung des geschlossenen Endteiles des Filterelements von aussen her beobachten zu können, kann die geschlossene Endplatte 9 dieses Filterlements alternativ oder zusätzlich mit dem beweglichen Glied eines Ventils verbunden sein, das mit einem Sitz im Boden 2 des Behälters zusammenwirkt. Fig. 3 zeigt eine solche Ausführung, bei welcher ein beweglicher Tauchkolben 21 mit einem Ventilsitz 22 zusammenwirkt, der seinerseits zu einer Pfeife 23 führt, so dass, wenn sich der bewegliche Kolben 21 vom Sitz 22 abhebt, ein Teil der zu filternden Luft durch die Pfeife 23 strömt und ein akustisches Warnsignal bewirkt. Die Pfeife 23 kann an Stelle des Ablasshahnes 3 oder neben diesem angebracht werden. In Fig. 3 sind im übrigen gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Anstatt die bewegliche Endplatte 9 des Filterelements mit einem Kolben 21 zu kuppeln, kann man an dieser auch einen Kontakt anordnen, der mit einem festen Gegenkontakt zusammenwirkt und einen elektrischen Stromkreis schliesst, in dem sich ein optisches oder akustisches Warngerät befindet, das somit anspricht, wenn das Filterelement gereinigt oder ersetzt werden soll. Anderseits kann der Kolben 21 auch ein Ventil öffnen, durch welches das zu filternde Medium ausströmen kann, um so durch dieses Ausströmen aus dem Ventil eine sichtbare Anzeige zu bewirken und damit zum Ersatz oder zur Reinigung des Filterelements aufzufordern. Das Ventil kann auch mit einem Druckanzeiger in Verbindung stehen, der auf den Druck des durch das Ventil durchströmenden Gases anspricht und den Zeitpunkt erkennen lässt, in dem das Filterelement ausgetauscht oder gereinigt werden soll.
Die erfindungsgemässen Filter sind zwar im Zusammenhang mit der Luftreinigung beschrieben worden, können aber auch zur Reinigung anderer Gase und, ausgenommen das Ausführungsbeispiel, bei dem als Warngerät eine Pfeife verwendet wird, auch zur Reinigung von Flüssigkeiten herangezogen werden.
Wenn das Filterelement aus Kunststoff besteht, z. B. ein Netz aus "Nylon" ist, so ergibt sich der weitere Vorteil, dass es sich anfänglich intermittierend, u. zw. sprunghaft verformt, sobald sich die Poren teilweise verstopfen, und diese schnelle Bewegung führt zu einem Abschütteln eines Grossteiles des Staubes und Schmutzes, der sich an ihm ansammelt, so dass ein solches Filterelement schwer verstopft werden kann, ausgenommen durch feine oder klebrige Teilchen, so dass es eine lange Lebensdauer gewährleistet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Filter mit einem austauschbaren Filterelement, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Filterelements gegen eine Vorspannung beweglich ausgebildet ist, so dass er sich unter der Wirkung der bei einer Verringerung seiner Durchlässigkeit steigenden Differenz der an den beiden Seiten des Filterelements herrschenden Drücke des zu filternden Mediums gegen diese Vorspannung verstellen kann, und dass eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, welche die Grösse dieser Verstellbewegung als Mass für die Verringerung der Durchlässigkeit des Filterelements wahrnehmbar macht.