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Die
Erfindung betrifft einen Einbausatz für Filtergehäuse mit einem Filterkorb zum
Einsetzen in das Filtergehäuse
und einem Filtereinsatz zur Reinigung eines fluiden Mediums.
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Filtervorrichtungen
sind dem Fachmann in den unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt und geläufig. Mit
ihnen werden mit geeigneten Filtern, die in der Filtervorrichtung
angeordnet sind, fluide Medien und hier insbesondere wässrige Medien und
leicht viskose bis viskose Medien mechanisch gereinigt. Beispielsweise
in Reinigungsanlagen, Wasseraufbereitungsanlagen oder in Anlagen
zur Herstellung von Tinten, Farben und Lacken oder dergleichen werden
die bei der Produktion entstehenden Verunreinigungen mit Filtervorrichtungen
zur Qualitätsverbesserung
der flüssigen
Medien oder zur Standzeitverlängerung
der Reinigungsbäder
entfernt.
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Eine
Filtervorrichtung besteht dabei im Wesentlichen aus einem zylinder- oder topfförmigen Filtergehäuse, durch
das hindurch in einer Flussrichtung das zu reinigende Medium vorzugsweise
unter Druck hindurchgeleitet wird. Im Inneren des Filtergehäuses ist
ein an sich beliebig ausgestaltbarer Filter angeordnet. Beim Durchströmen des
Mediums durch den Filter werden die Verunreinigungen mechanisch im
Filter zurückgehalten
und das gereinigte Medium tritt an einem Ablauf aus der Filtervorrichtung
aus. Als Filter werden unter anderem Beutelfilter, die in einem Stützkorb angeordnet
sind, oder Tiefenfilterkerzen oder Faltenfilter verwendet. Besonders
bei stark verunreinigten Medien werden diese auf mechanischen Prinzipien
beruhenden Filter schnell von den ausgefilterten Rückständen zugesetzt,
so dass sowohl die Durchflussmenge des zu reinigenden Mediums reduziert
als auch das Filterergebnis verschlechtert wird. Dies mach ein häufiges Austauschen
der Filter erforderlich.
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Hierfür muss üblicherweise
die Filtervorrichtung abgeschaltet, ein Deckel des Filtergehäuses geöffnet und
ein Filterkorb, der zum Abstützen
oder Stabilisieren des Filtereinsatzes dient, aus dem Filtergehäuse entnommen
werden. Dabei ist der Filtereinsatz, der die eigentliche Reinigungsleistung übernimmt,
auch unmittelbar aus dem Filterkorb, der dann im Filtergehäuse verbleibt,
entnehmbar.
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Hierfür haben
unterschiedliche Hersteller von Filtervorrichtungen bzw. deren austauschbarer Filtereinsätze jeweils
unterschiedliche Einbaumaße gewählt, um
die Filtereinsätze
als Nachkaufprodukt vermarkten zu können.
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Als
nachteilig hierbei ist es anzusehen, dass somit ein Hersteller,
der nur Filtereinsätze
und/oder Filterkörbe
vermarkten möchte,
an die Einbaumaße unterschiedlicher
Hersteller gebunden ist, so dass er einen erheblichen logistischen
Aufwand zur Bevorratung unterschiedlicher Filterelemente wie beispielsweise
Filterkörbe
und/oder Filtereinsätze
treiben muss. Zudem erfordert die Herstellung eines Filterkorbs
beispielsweise aus einem hierfür
geeigneten Kunststoffmaterial einen erheblichen fertigungstechnischen
Aufwand, da die Einbaumaße
relativ exakt eingehalten werden müssen, um passgenau in das Filtergehäuse eingesetzt
werden zu können.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist der Fachmann vor die Aufgabe gestellt,
einen Einbausatz für
Filtergehäuse
der Eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass das Ersetzen verbrauchter
Filtereinsätze
erheblich vereinfacht und insbesondere standardisierte Filterelemente
in praktisch jedes Filtergehäuse
eingesetzt werden können.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass ein Einbausatz für Filtergehäuse nunmehr einen
dreiteiligen Aufbau aufweist. In bekannter Weise umfasst der Einbausatz
einen Filterkorb in den wiederum ein an sich beliebig ausgestaltbarer,
vorzugsweise aber mit standardisierten Maßen ausgelegter Filtereinsatz
eingesetzt werden kann. Der Filterkorb seinerseits wird in das Filtergehäuse eingesetzt
und nachfolgend ein Deckel zur Abdichtung des Filtergehäuses geschlossen.
Erfindungsgemäß ist nunmehr
aber ein zusätzliches
Abdichtelement vorhanden, das, im geschlossenen Zustand des Filtergehäuses, zwischen
dem Filtereinsatz und dem Deckel des Filtergehäuses angeordnet ist. Mit diesem Abdichtelement,
das an sich beliebig, bevorzugt jedoch wie im folgenden beschrieben
ausgestaltet werden kann, ist es insbesondere ermöglicht,
standardisierte Filtereinsätze
in Filterkörbe
einzusetzen und durch den Druck, der vom Deckel auf das Abdichtelement
ausgeübt
wird, den Filtereinsatz im Filterkorb zu fixieren. Prinzipiell kann
an dem Deckel innenseitig, d.h. dem Abdichtelement bzw. dem Filtereinsatz zugewandt,
auch ein Federelement zur Ausübung
einer Federkraft vorgesehen sein. Besonders eignet sich ein solcher
Einbausatz für
bekannte Beutelfilter.
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Vorzugsweise
sind der Filtereinsatz und das Abdichtelement derart dimensioniert,
dass sie gemeinsam im Wesentlichen vollständig in den zugehörigen Filterkorb
einsetzbar sind, so dass das Abdichtelement obenseitig mit dem Rand
des Filterkorbs bündig
abschließt.
Prinzipiell kann das Abdichtelement aber auch leicht überstehen
oder versenkt angeordnet sein.
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Somit
ist es ermöglicht,
standardisierte Filtereinsätze
zur eigentlichen Reinigung eines verschmutzten fluiden Mediums in
Filterkörbe
einzusetzen, wobei diese Filtereinsätze in beliebige Filtergehäuse verschiedener
Hersteller einsetzbar sind. Aufgrund dieser Standardisierung der
Filtereinsätze
ist der Lageraufwand erheblich verringert.
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Auch
das Abdichtelement ist vorzugsweise ein standardmäßiges Bauteil,
das lediglich in verschiedenen Größen, d.h. unterschiedlichen
Durchmessern, für
verschieden große
Filtergehäuse
vorrätig
gehalten werden muss. Das Abdichtelement kann ebenfalls in Filtergehäuse unterschiedlicher
Hersteller eingesetzt werden. Lediglich der Filterkorb, der beispielsweise
auf einer innenseitig im Filtergehäuse umlaufenden Schulter abgestützt ist,
muss an die Einbaumaße
verschiedener Hersteller angepasst werden.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass in einfacher Weise Filtereinsätze in Filtergehäusen austauschbar
sind, um somit eine Filtratqualität zu verbessern. Es versteht
sich, dass ein derartiger Einbausatz auf allen Gebieten der Technik
verwendet werden kann, bevorzugt jedoch als Prozessfilter für die Herstellung
von Farben und Lacken, als Vorfilter von Wasseraufbereitungsanlagen,
als Partikelfilter für
Reinigungsbäder,
als Feinfilter für
Kühlkreisläufe, als
Nachfilter von Aktivkohlefiltern oder lonenaustauschern, als Schutzfilter
für Ventile
und Düsen
oder als Endfilter vor Abfüllung
von Flüssigkeiten.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Als
Material für
das Abdichtelement ist Edelstahl oder Kunststoff vorgeschlagen,
die sich durch ihre Langlebigkeit bzw. Säurebeständigkeit bei entsprechenden
zu filternden Medien auszeichnen. Bei einer Ausführung in Edelstahl ist vorgeschlagen, dass
das Abdichtelement FKM-beschichtet ist. Bei einer Ausführung in
Kunststoff werden Nylon bzw. Polyamid bevorzugt, wobei dem Fachmann
jeweils die Herstellung entsprechender Bauteile möglich ist.
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Als
Materialien für
den Filterkorb sind ebenfalls Edelstahl, bevorzugt FKM-beschichtet, oder eine
Ausführung
in Kunststoff vorgeschlagen, vorzugsweise aus Polypropylen.
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Als
Filtereinsätze
können
an sich beliebige Filter verwendet werden, bevorzugt jedoch Tiefenfilterelemente,
insbesondere aus Polypropylen oder Nylon, Faltelemente beispielsweise
aus Papier und/oder Geweben, sowie Mulitlayer-Polypropylen-Faltelemente,
d.h. eine Kombination aus Tiefenfilter und Faltelement, oder Glasfaserelemente.
Dabei können
die Filtereinsätze
eine Filterfeinheit beispielsweise von 0,5μm, 1μm, 3μm, 5μm, 10μm, 25μm, 50μm, 75μm oder 100μm aufweisen. Zur Dimensionierung
der Filtereinsätze
können
diese unter anderem einen Durchmesser von 152mm und eine Länge von
315mm oder 630mm aufweisen. Selbstverständlich sind auch alle anderen
Dimensionierungen und Filterfeinheiten möglich.
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Zur
zusätzlichen
Abdichtung des Abdichtelements ist dieses in einer vorteilhaften
Ausgestaltung mit einer Gummidichtung versehen, die beispielsweise
in Form von auf das Abdichtelement aufvulkanisierten Rippen ausgebildet
ist. Beispielsweise können
derartige Rippen seitlich und an einer Unterseite des Abdichtelements
ausgebildet sein.
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Zur
Formgebung des Abdichtelements ist vorgeschlagen, dass dieses im
Wesentlichen ringförmig
mit einem hochgezogenen Rand ausgebildet ist, wobei zum Hindurchströmen des
zu filternden Mediums, in Draufsicht auf das Abdichtelement gesehen, mehrere
Durchbrüche
oder Ausnehmungen vorhanden sind, so dass ein mittiges Kreuz oder
lediglich ein einzelner Quersteg gebildet ist. Die entsprechende Dimensionierung
der Stege bzw. des Kreuzes sowie des äußeren Ringes und des hochgezogenen
Randes ist dem Fachmann in Abhängigkeit
der Größe des Filtergehäuses bzw.
der Durchflussmenge und der herrschenden Drücke möglich.
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Zusätzlich kann
das Abdichtelement mit einem mittigen Loch beispielsweise im Kreuz
oder dem einzelnen Quersteg versehen sein, um einen zusätzlichen
Magnetstab in das Innere des Filtergehäuses einführen zu können. Mit einem solchen Magnetstab werden
magnetische Metallpartikel im Filtergehäuse abgetrennt.
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Um
einen Filterkorb in einfacher Weise in ein beliebiges Filtergehäuse einsetzen
zu können,
ist am Filterkorb außenseitig
ein Auflagering angeformt, der seinerseits wiederum an einer korrespondierenden Schulter
oder Vorsprung, die vorzugsweise ebenfalls durchgehend umlaufend
im Inneren des Filtergehäuses
ausgebildet ist, im zusammengesetzten Zustand aufliegt. Dabei ist
der Filterkorb bzw. der Auflagering derart gestaltet, dass er an
die Einbaumaße
des speziellen Filtergehäuses
eines Herstellers angepasst ist. Somit müssen lediglich unterschiedliche
Filterkörbe,
die jeweils mit verschiedenen Auflageringen für verschiedene Hersteller versehen
sind, bevorratet werden. Prinzipiell kann ein solcher Auflagering
auch als separates Bauteil ausgebildet sein, das erst zum Einsetzen
eines dann vorzugsweise standardisierten Filterkorbs in ein beliebiges
Filtergehäuse
am Filterkorb befestigt wird.
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Weiterhin
ist vorgeschlagen, dass am Filterkorb ein standardisierter Auflagering
angeformt ist und zur Anpassung an unterschiedliche Filtergehäuse ein
zusätzlicher
jeweils unterschiedlicher Adapterring, der zwischen Auflagering
und der Schulter im Filtergehäuse
eingesetzt wird, vorgesehen ist.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die zugehörigen
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1:
den Einbausatz im Querschnitt,
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2:
das Abdichtelement in Seitenansicht, und
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3:
das Abdichtelement in Draufsicht.
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Bei
dem in 1 dargestellten Einbausatz 100 handelt
es sich um einen Filterkorb 1 aus Edelstahl oder Kunststoff,
der in ein Filtergehäuse
einer beliebigen Filtervorrichtung einsetzbar ist. Im linken, unterer
Bereich sind die Ausströmöffnungen
für das fluide
Medium aus dem Filterkorb 1 angedeutet. Der Filterkorb 1 dient
zur Stabilisierung und Abstützung eines
beliebig ausgestaltbaren Filtereinsatzes 2, beispielsweise
ein Tiefenfilter oder ein Faltelement. Mit dem Filtereinsatz 1 wird
ein beliebiges fluides Medium, beispielsweise eine verunreinigte
wässrige
Lösung,
mechanisch gefiltert, wobei der Filtereinsatz 2 auf die
Erfordernisse abgestimmte Filterfeinheiten aufweist. Derartige Filtervorrichtungen
können
beispielsweise bis 80°C
bei einem Differenzdruck von bis zu 2,5bar betrieben werden. Eine
wässrige
Lösung
kann hierbei mit einem Durchsatz von beispielsweise 10 m3/h oder 20 m3/h
gereinigt werden.
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Der
Filterkorb 1 wird in ein zur Vereinfachung der Darstellung
hier nicht abgebildetes Filtergehäuse eingesetzt und ein Deckel
des Filtergehäuses
geschlossen, so dass nachfolgend ein zu reinigendes fluides Medium,
wie durch den Pfeil in Flussrichtung F verdeutlicht, durch den Einbausatz 100 hindurchströmen kann.
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Erfindungsgemäß ist zusätzlich ein
Abdichtelement 3 vorgesehen, das im zusammengesetzten Zustand
des Einbausatzes 100 zwischen Filtereinsatz 2 und
dem geschlossenen Deckel des Filtergehäuses angeordnet und vorzugsweise
festgepresst ist und insbesondere im Wesentlichen bündig mit dem
oberen Rand des Filterkorbs 1 abschließt. Innenseitig kann an den
Deckel auch ein Federelement zur Ausübung einer Vorspannung vorhanden
sein. Mit dem zusätzlichen
Abdichtelement 3 ist erreicht, dass auch geringfügige Toleranzen
in der Herstellung auftreten können,
da durch das zusätzliche
Abdichtelement 3 ein gewisser Ausgleich erfolgt. Somit
können
insbesondere standardisierte Filltereinsätze 2 in Filtergehäuse unterschiedlicher
Hersteller beziehungsweise jeweils daran angepasster Filterkörbe 1 eingesetzt
werden. Weiterhin ist aus 1 ersichtlich,
dass am Filterkorb 1 vorzugsweise durchgehend umlaufend
ein Auflagering 10 insbesondere einstückig angeformt ist, der wiederum
im zusammengesetzten Zustand der gesamten Filtervorrichtung sich an
einer korrespondierend ausgebildeten Schulter im Inneren des Filtergehäuses abstützt. Da
diese Schulter für
Filtergehäuse
unterschiedlicher Hersteller jeweils verschieden ausgebildet ist,
muss der Auflagering 10 am Filterkorb 1 an diese
Gegebenheiten angepasst werden. Prinzipiell kann hier auch ein standardisierter
Auflagering 10 vorhanden sein, wobei dann zusätzlich ein
jeweils angepasster Adapterring zwischen der Schulter im Filtergehäuse und
dem Auflagering 10 angeordnet werden muss.
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In
den 2 und 3 ist ein möglicher Aufbau des Abdichtelements,
das vorzugsweise ebenfalls aus Edelstahl oder Kunststoff besteht,
dargestellt. In 2 ist eine Querschnittsdarstellung
ersichtlich, aus der hervorgeht, dass das Abdichtelement 3 im
Wesentlichen scheiben- oder ringförmig 5 ausgebildet
ist, wobei ein Rand 4 des Abdichtelements 3 hochgezogen
ist. Dieser hochgezogene Rand 4 wird dann wiederum vom
Deckel des Filtergehäuses
in Flussrichtung F nach unten gedrückt.
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In 3 ist
der Aufbau des Abdichtelements 3 mit einem äußeren Ring 5 und
einem mittigen Kreuz 6 ersichtlich, wobei das Kreuz 6 hier
durch vier radial verlaufende Stege 8 gebildet ist. Prinzipiell könnte auch
nur ein einziger durchgehender Quersteg vorhanden sein. Durch die
Ausnehmungen 7 zwischen den Stegen 8 strömt das zu
reinigende fluide Medium hindurch in das Innere des Filtergehäuses bzw.
in den Filtereinsatz 2 hinein. Zusätzlich ist das Kreuz 6 mit
einem mittigen Loch 9 versehen, durch das hindurch beispielsweise
ein Magnetstab zur Abtrennung metallischer Partikel in das Filtergehäuse eingeführt werden
kann. Aus den 2 und 3 ist weiterhin
ersichtlich, dass das Abdichtelement 3 mit einer seitlichen
und unteren Gummidichtung 11 ausgestattet ist, um das Abdichtelement 3 seitlich
gegen das Filtergehäuse
bzw. den Filterkorb 1 und nach unten hin zum Filtereinsatz 2 abzudichten.
Hierzu kann die Gummidichtung 11 auf das Abdichtelement 3 aufvulkanisiert
sein und zur Verbesserung der Dichtwirkung mit Rippen 12 versehen sein.
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- 100
- Einbausatz
- 1
- Filterkorb
- 2
- Filtereinsatz
- 3
- Abdichtelement
- 4
- Rand
- 5
- Ring
- 6
- Kreuz
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Steg
- 9
- Loch
- 10
- Auflagering
- 11
- Gummidichtung
- 12
- Rippe
- F
- Flussrichtung