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Die Erfindung betrifft ein Druckluft-Wartungsgerät zum Filtern von Druckluft, mit einem Gerätegehäuse, in dem ein mit einem Lufteinlass und einem Luftauslass verbundener Filter-Aufnahmeraum ausgebildet ist, und mit einer unter Einnahme einer Gebrauchsstellung durch eine Montageöffnung des Gerätegehäuses hindurch auswechselbar in den Filter-Aufnahmeraum einsetzbaren oder eingesetzten Filterpatrone. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Wechseln einer Filterpatrone bei einem solchen Druckluft-Wartungsgerät.
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Ein aus der
DE 29 808 779 U1 bekanntes Druckluft-Wartungsgerät dieser Art verfügt über ein Gerätegehäuse, in dem ein nach oben hin offener und im Übrigen vollständig geschlossener Filter-Aufnahmeraum ausgebildet ist, in den durch die nach oben weisende und als Montageöffnung fungierende Öffnung hindurch eine Filterpatrone einsetzbar ist. Die in ihre Gebrauchsstellung eingesetzte Filterpatrone dient zum Filtern von Druckluft, die den Filter-Aufnahmeraum durchströmt und zu diesem Zweck an einem Lufteinlass in das Gerätegehäuse eingespeist wird und das Gerätegehäuse durch einen Luftauslass hindurch wieder verlässt.
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Druckluft-Wartungsgeräte werden allgemein zur Aufbereitung von Druckluft eingesetzt, die ausgehend von einer Druckluftquelle einem oder mehreren Druckluftverbrauchern zugeführt werden soll. Als Filtergeräte konzipierte Druckluft-Wartungsgeräte werden eingesetzt, um die hindurchströmende Druckluft von Fremdpartikeln zu befreien, beispielsweise von Schmutzpartikeln oder auch Flüssigkeitspartikeln. Nicht selten sind zum Filtern von Druckluft ausgelegte Druckluft-Wartungsgeräte als Kombinationsgeräte ausgeführt, die die Druckluft auch noch auf andere Weise beeinflussen können, beispielsweise zur Kondensatabscheidung und/oder zur Druckregelung.
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Aus der
DE 38 12 806 A1 ist ein als pneumatische Filter-Regler-Anordnung konzipiertes Druckluft-Wartungsgerät bekannt, dessen Gerätegehäuse von einem Gehäuseblock gebildet ist, der mit Gehäuseausnehmungen versehen ist, in die durch jeweils eine zugeordnete Öffnung hindurch ein Filter und ein Druckregler eingesetzt sind.
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Die
WO 98/21488 A1 schließlich offenbart ein modular aufgebautes Wartungsgerät zur Druckluftaufbereitung, dessen Gerätegehäuse über eine abnehmbar an einem Grundkörper angeordnete Aufnahmeschale verfügt, die abgenommen werden kann, um einen am Grundkörper fixierten Filter zwecks seines Austausches zugänglich zu machen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckluft-Wartungsgerät zum Filtern von Druckluft so auszubilden, dass es einen leichten und schnellen Filterpatronenwechsel ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass das Gerätegehäuse zwei sich in der Achsrichtung einer Hauptachse mit Abstand gegenüberliegende und miteinander fluchtende Montageöffnungen gleichen Querschnittes aufweist, die beide für den vollständigen Durchtritt der Filterpatrone angepasst sind, wobei die Filterpatrone durch eine der Montageöffnungen hindurch in den Filter-Aufnahmeraum einsetzbar und durch die andere Montageöffnung hindurch aus dem Filter-Aufnahmeraum entfernbar ist.
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Auf diese Weise besteht die vorteilhafte Möglichkeit, eine zu montierende Filterpatrone von einer Seite her in das Gerätegehäuse einzuführen und die zu entfernende Filterpatrone auf der entgegengesetzten Gehäuseseite zu entnehmen. Damit verbunden ist eine einfache Handhabung, weil die Montage und die Demontage mit gleicher Bewegungsrichtung der auszuwechselnden Filterpatrone ausführbar sind. Ist das Gerätegehäuse mit vertikaler Ausrichtung der Hauptachse orientiert, ergibt sich der weitere Vorteil, dass bei einer Montage von oben her die zugeordnete Montageöffnung gut sichtbar ist und sich die Filterpatrone deshalb zielgenau einsetzen lässt. Der Umstand, dass gleichzeitig die unten liegende Montageöffnung eher verdeckt ist, wirkt sich nicht nachteilig aus, weil die Entnahme der Filterpatrone auch ohne direkten Blickkontakt zur betreffenden Montageöffnung bequem durchgeführt werden kann. Vorteilhaft ist weiterhin, dass das durch eine der Montageöffnungen hindurch erfolgende Entfernen einer montierten Filterpatrone durch einen im Bereich der anderen Montageöffnung möglichen Zugang zu der Filterpatrone unterstützt werden kann. Ist die Filterpatrone beispielsweise im Rahmen einer Steckmontage im Gerätegehäuse angeordnet, lässt sie sich einfach durch eine der beiden Montageöffnungen hindurch ausschieben, indem durch die andere Montageöffnung hindurch eine Schubkraft auf sie ausgeübt wird. Das Ausüben der Schubkraft kann unmittelbar von Hand geschehen oder mittels eines handgeführten Werkzeuges. Als besonders vorteilhaft wird in diesem Zusammenhang die Möglichkeit erachtet, eine neu zu montierende Filterpatrone unmittelbar als Schubelement zum Ausschieben der momentan noch montierten Filterpatrone zu nutzen. Hier können sich dann bei der Montage Zwischenzustände einstellen, bei denen die zu entfernende Filterpatrone durch eine der Montageöffnungen hindurch teilweise ausgeschoben ist, während die als Schubmittel nutzbare andere und neu zu installierende Filterpatrone durch die andere Montageöffnung hindurch teilweise in den Filter-Aufnahmeraum eingeführt ist.
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Insofern erweist sich ein Verfahren der eingangs genannten Art als vorteilhaft, bei dem eine in Gebrauchsstellung befindliche Filterpatrone durch eine Montageöffnung hindurch ausgeschoben wird, indem auf die Filterpatrone durch die andere Montageöffnung hindurch eine Schubkraft ausgeübt wird. Hierbei wird die Schubkraft zweckmäßigerweise mittels einer als Ersatz für die aktuell montierte Filterpatrone einzusetzenden zweiten Filterpatrone bei deren Einsetzen in den Filter-Aufnahmeraum ausgeübt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Bevorzugt ist das Druckluft-Wartungsgerät so ausgebildet, dass es mit vertikal ausgerichteter Hauptachse betreibbar ist. Allerdings kann die Erfindung auch in Verbindung mit einem Druckluft-Wartungsgerät realisiert werden, das mit waagrechter Hauptachse betrieben wird. Eine solche Bauform eignet sich besonders gut für die zusätzliche Ausstattung mit einem Kondensatablassventil, mit dem sich bequem Kondensat abführen lässt, das sich während des Betriebes des Druckluft-Wartungsgerätes in dem Filter-Aufnahmeraum ansammelt. Das Kondensatablassventil ist hierbei zweckmäßigerweise an einer rechtwinkelig zu der Hauptachse orientierten Seitenwand des Gerätegehäuses angeordnet.
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Vorzugsweise ist das Gerätegehäuse im Bereich beider Montageöffnungen mit jeweils einem Befestigungssitz ausgestattet, der zur gehäusefesten Fixierung der Filterpatrone dient. Die Filterpatrone verfügt über zwei mit Abstand zueinander angeordnete Befestigungsabschnitte, die in den Befestigungssitzen gehalten und insbesondere zumindest teilweise aufgenommen sind, wenn die Filterpatrone die Gebrauchsstellung einnimmt. Bevorzugt sind die Befestigungssitze und Befestigungsabschnitte derart aufeinander abgestimmt, dass die Filterpatrone im Rahmen einer reinen Steckmontage montierbar ist und sich durch einen Schiebevorgang zur Demontage auch wieder leicht aus dem Gerätegehäuse herausschieben lässt.
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Die Befestigungsabschnitte der Filterpatrone haben zweckmäßigerweise den gleichen Querschnitt wie die Befestigungssitze. Da mithin die Querschnittsabmessungen der Montageöffnungen und der Befestigungsabschnitte untereinander gleich sind, ist es problemlos möglich, die Filterpatrone durch eine der Montageöffnungen hindurch in den Filter-Aufnahmeraum einzuführen und durch die andere Montageöffnung hindurch wieder zu entnehmen. Jeder der beiden Befestigungssitze ist zweckmäßigerweise direkt von einer der beiden Montageöffnungen gebildet.
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Es ist von Vorteil, wenn durch das paarweise Zusammenwirken zwischen je einem Befestigungsabschnitt und einem Befestigungssitz eine fluiddichte Verbindung zwischen der Filterpatrone und dem Gerätegehäuse hergestellt wird. Zweckmäßigerweise sind die Befestigungsabschnitte mit geeigneten Dichtmitteln ausgestattet, die dichtend am Befestigungssitz anliegen können. Selbstverständlich kann die Anordnung auch vertauscht sein. Die Dichtmittel können einstückig an der Filterpatrone beziehungsweise am Gerätegehäuse ausgebildet sein oder sind separate Komponenten, beispielsweise ringförmige Dichtungen, die insbesondere in Nuten der betreffenden Komponente gehalten sind.
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Vorzugsweise sind die mit den Befestigungssitzen des Gerätegehäuses kooperierenden Befestigungsabschnitte an einander entgegengesetzten Endabschnitten der Filterpatrone ausgebildet. Die Filterpatrone selbst hat zweckmäßigerweise eine längliche Gestalt und verfügt bevorzugt über einen zylindrischen und bevorzugt kreiszylindrischen Querschnitt. Grundsätzlich ist die Erfindung allerdings auch bei Bauformen anwendbar, deren Filterpatrone über eine andere Formgebung verfügt und beispielsweise eine plattenartige Flachgestalt aufweist.
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Vorzugsweise bilden die einander entgegengesetzten Endabschnitte der Filterpatrone jeweils einen Verschlussdeckel, der bei Einnahme der Gebrauchsstellung die zugeordnete Montageöffnung verschließt. Mit der Erfindung lässt sich problemlos eine Bauform realisieren, bei der von der Filterpatrone gebildete Verschlussdeckel die einzigen Verschlussdeckel für den Filter-Aufnahmeraum sind, so dass zusätzlich zu der Filterpatrone keine weiteren Verschlussdeckel benötigt werden, was die Handhabung im Falle eines Filteraustausches sehr vereinfacht.
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Bevorzugt können beide Montageöffnungen dazu genutzt werden, um die Filterpatrone einzusetzen oder zu entfernen.
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Um die korrekte Einbautiefe der Filterpatrone auf einfache Weise gewährleisten zu können, ist es vorteilhaft, wenn mindestens einer der Montageöffnungen ein Anschlagmittel zugeordnet ist, durch das die in der Gebrauchsstellung zwischen der Filterpatrone und dem Gerätegehäuse in Achsrichtung der Hauptachse vorhandene Relativposition vorgebbar ist. So kann bei der Montage die Filterpatrone durch eine der Montageöffnungen hindurch in den Filter-Aufnahmeraum eingeführt werden, wobei der Einführvorgang stoppt, wenn die Filterpatrone mit insbesondere ihrem vorauseilenden Endabschnitt an einem eine Sperrstellung einnehmenden Anschlagmittel zur Anlage gelangt. Soll später die Filterpatrone mit gleicher Bewegungsrichtung wieder demontiert werden, lässt sich zuvor das Anschlagmittel in eine Freigabestellung positionieren, die das ungehinderte Vorbeibewegen der Filterpatrone in Achsrichtung der Hauptachse ermöglicht.
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Bei dem Anschlagmittel handelt es sich vorzugsweise um einen am Gerätegehäuse verschiebbar gelagerten Anschlagschieber. Dieser ist zweckmäßigerweise federbelastet in die Sperrstellung vorgespannt, aus der er durch entsprechende Krafteinwirkung jederzeit in die Freigabestellung verlagerbar ist. Die Krafteinwirkung erfolgt zweckmäßigerweise manuell. Um dies zu ermöglichen, kann der Anschlagschieber über einen geeigneten Handhabungsabschnitt verfügen.
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Das Druckluft-Wartungsgerät ist zweckmäßigerweise mit mehreren Filterpatronen ausgestattet, die wahlweise in dem Filter-Aufnahmeraum platzierbar sind. Ist die momentan in Gebrauch befindliche Filterpatrone verbraucht, kann sie ausgewechselt und durch eine unverbrauchte andere der Filterpatronen ersetzt werden. Um dieses Auswechseln sehr einfach zu gestalten, kann an einer in Achsrichtung der Hauptachse orientierten Stirnseite jeder Filterpatrone ein Schubmittel angeordnet sein, das dazu nutzbar ist, die momentan installierte Filterpatrone aus dem Gerätegehäuse herauszuschieben.
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Wenn vorgesehen ist, den Austausch einer Filterpatrone unter unmittelbarem Einsatz einer weiteren Filterpatrone zu bewerkstelligen, besteht der Vorteil, dass eine Neubestückung mit einer Filterpatrone nicht vergessen werden kann. Insofern ergibt sich hier auch ein die Betriebssicherheit fördernder Aspekt.
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Das an der Filterpatrone angeordnete Schubmittel ist zweckmäßigerweise nach Art eines Vorsprunges gestaltet, dessen Querschnitt geringer ist als derjenige der Montageöffnungen. Er hat außerdem zweckmäßigerweise eine Baulänge, die es einem eventuell vorhandenen Anschlagmittel erlaubt, zwischen zwei axial aufeinanderfolgend angeordnete Filterpatronen einzugreifen. Dies begünstigt die Sperrfunktion bezüglich einer neu zu installierenden Filterpatrone, weil es einem federbelastet in die Sperrstellung vorgespannten Anschlagmittel möglich ist, zwischen zwei Filterpatronen in die Sperrstellung umzuschalten, wenn eine neu eingeführte Filterpatrone die Gebrauchsstellung erreicht hat.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Druckluft-Wartungsgerätes bevorzugter Bauform,
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2 einen Längsschnitt durch das Druckluft-Wartungsgerät in 1,
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3 eine perspektivische Darstellung des Druckluft-Wartungsgerätes der 1 und 2 während eines Austausches der Filterpatrone, wobei eine zu installierende unverbrauchte Filterpatrone noch außerhalb des Gerätegehäuses angeordnet ist,
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4 die Anordnung aus 3 im Längsschnitt,
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5 die Anordnung aus 3 und 4 in einem perspektivischen Längsschnitt,
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6 eine perspektivische Ansicht des Druckluft-Wartungsgerätes während eines Wechsels der Filterpatrone, wobei eine verbrauchte Filterpatrone eine teilweise aus dem Filter-Aufnahmeraum herausgeschobene Zwischenstellung einnimmt und eine zum Hinausschieben der verbrauchten Filterpatrone genutzte unverbrauchte Filterpatrone teilweise in den Filter-Aufnahmeraum eingeführt ist,
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7 einen perspektivischen Längsschnitt der Anordnung aus 6,
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8 einen Längsschnitt der Anordnung aus 6 und 7, und
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9 einen Zustand nach abgeschlossenem Filterwechsel, wobei die unverbrauchte Filterpatrone durch ein Anschlagmittel in der Gebrauchsstellung gestoppt ist und die verbrauchte Filterpatrone aus dem Gerätegehäuse ausgeschoben ist.
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In der Zeichnung ist ein zum Filtern von Druckluft dienendes und deshalb auch als Filtergerät bezeichenbares Druckluft-Wartungsgerät 1 in verschiedenen Phasen seiner Nutzung illustriert. Die 1 und 2 zeigen das Druckluft-Wartungsgerät 1 im einsatzbereiten Zustand. Die 3 bis 9 illustrieren Zustände während eines allgemein als Filterpatronenwechsel oder auch nur als Filterwechsel bezeichenbaren Austausches einer zu ihm gehörenden Filterpatrone 2a.
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In 2 ist die Filterpatrone 2a bei Einnahme einer in einem Gerätegehäuse 3 des im Folgenden vereinfacht nur noch als Wartungsgerät bezeichneten Druckluft-Wartungsgerätes 1 eingenommenen Gebrauchsstellung illustriert. In den 3 bis 9 ist gezeigt, wie diese Filterpatrone 2a, nachdem sie verbraucht ist, ausgetauscht wird und durch eine weitere, gleichartige und insbesondere identisch ausgestaltete, unverbrauchte Filterpatrone 2b des Wartungsgerätes 1 ersetzt wird. Soweit nicht eine bestimmte der beiden Filterpatronen 2a, 2b gemeint ist, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung unter Verwendung der gleichen Bezugsziffer ”2” einheitlich auf beide Filterpatronen.
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Es versteht sich, dass zu dem Druckluft-Wartungsgerät 1 noch weitere unverbrauchte Filterpatronen gehören können, die auf Vorrat gehalten und bei Bedarf im Rahmen eines Filterwechsels in das Gerätegehäuse 3 eingebaut werden können.
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Das Gerätegehäuse 3 des Wartungsgerätes 1 ist mit einem Lufteinlass 4 und einem Luftauslass 5 versehen, die beide über eine interne Fluidkanalstruktur des Gerätegehäuses 3 mit einem im Innern des Gerätegehäuses 3 ausgebildeten Filter-Aufnahmeraum 6 kommunizieren. Der Filter-Aufnahmeraum 6 dient zur Aufnahme einer Filterpatrone 2, die zum Filtern von Druckluft dient, die an dem Lufteinlass 4 eingespeist wird und an dem Luftauslass 5 das Gerätegehäuse 3 wieder verlässt. Der dabei von der Druckluft zurückgelegte Strömungsweg ist durch mehrere Strömungspfeile 7 illustriert. Dieser Strömungsweg führt durch die in der Gebrauchsstellung montierte Filterpatrone 2a hindurch, so dass die Druckluft von Verunreinigungen befreit wird. Die eigentliche Filterung findet in einer Filterstruktur 8 der Filterpatrone 2 statt, die beispielsweise von einem Gewebe gebildet oder porös ausgebildet ist und die beim Ausführungsbeispiel eine hohlzylindrische Formgebung hat.
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Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann das Wartungsgerät 1 auch als Kombinationsgerät ausgeführt sein, durch das die hindurchströmende Druckluft in mehrfacher Hinsicht beeinflusst oder behandelt wird. Beispielsweise können zusätzliche Mittel zur Kondensatabscheidung oder Druckregelmittel enthalten sein.
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Das Wartungsgerät 1 kann als Stand-alone-Gerät verwendet werden. Alternativ kann es aber auch als Gerätemodul einer Druckluft-Wartungseinheit ausgeführt sein, die sich aus mehreren bevorzugt lösbar miteinander verbundenen Gerätemodulen unterschiedlicher Typen zusammensetzt.
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Das Wartungsgerät 1 hat eine gedankliche Hauptachse 12, wobei es exemplarisch so konzipiert ist, dass es mit vertikal ausgerichteter Hauptachse 12 betrieben wird. Exemplarisch bildet die Hauptachse 12 zugleich eine Längsachse des Gerätegehäuses 3.
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Die Filterpatrone 2 hat eine gedankliche Patronenachse 13. Exemplarisch verfügt die Filterpatrone 2 über eine längliche Gestalt, wobei die Patronenachse 13 von der Längsachse der Filterpatrone 2 gebildet ist. Die erwähnte Filterstruktur 8 ist bevorzugt koaxial zu der Patronenachse 13 angeordnet.
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Die Filterpatrone 2 hat zwei in Achsrichtung der Patronenachse 13 einander entgegengesetzt orientierte erste und zweite Endabschnitte 14, 15. Zwischen diesen beiden Endabschnitten 14, 15 erstreckt sich die Filterstruktur 8. Die Endabschnitte 14, 15 haben zweckmäßigerweise eine runde und insbesondere eine kreisrunde Außenkontur, wenn man sie in Achsrichtung der Patronenachse 13 betrachtet. Exemplarisch sind die beiden Endabschnitte 14, 15 außen zylindrisch und insbesondere kreiszylindrisch konturiert.
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Das Gerätegehäuse 3 verfügt über zwei Montageöffnungen 16, 17, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung auch als erste Montageöffnung 16 und zweite Montageöffnung 17 bezeichnet werden und die jeweils eine den Filter-Aufnahmeraum 6 ringsum umschließende Gehäusewand 18 des Gerätegehäuses 3 durchsetzen. Die beiden Montageöffnungen 16, 17 liegen sich in der Achsrichtung der Hauptachse 12 mit Abstand gegenüber, wobei sie in der Achsrichtung der Hauptachse 12 miteinander fluchten und insbesondere koaxial zu der Hauptachse 12 ausgerichtet sind. Die erste Montageöffnung 16 durchsetzt einen ersten Wandabschnitt 18a der Gehäusewand 18, die zweite Montageöffnung 17 einen dem ersten Wandabschnitt 18a in Achsrichtung der Hauptachse 12 mit Abstand gegenüberliegenden zweiten Wandabschnitt 18b der Gehäusewand 18.
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Wenn die Hauptachse 12 vertikal orientiert ist, befindet sich die erste Montageöffnung 16 an der Unterseite und die zweite Montageöffnung 17 an der Oberseite des Gerätegehäuses 3. Dieser Zustand ist in der Zeichnung illustriert.
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Die beiden Montageöffnungen 16, 17 haben den gleichen Querschnitt, wobei der gleiche kleinste Querschnitt gemeint ist. Anders ausgedrückt ist die Querschnittsform beider Montageöffnungen 16, 17 im Bereich ihres jeweils kleinsten Querschnittes insbesondere übereinstimmend.
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Der Querschnitt der Filterpatrone 2 quer zur Patronenachse 13 ist zweckmäßigerweise an keiner Stelle größer als der kleinste Querschnitt der Montageöffnungen 16, 17. Dadurch ist gewährleistet, dass die Filterpatrone 2 durch jede der beiden Montageöffnungen 16, 17 hindurchpasst und hindurchführbar ist. Damit verbunden ist insbesondere die in 3 bis 9 illustrierte Möglichkeit, eine Filterpatrone 2 durch die zweite Montageöffnung 17 hindurch in den Filter-Aufnahmeraum 6 einzusetzen und nach Verbrauch durch die erste Montageöffnung 16 hindurch wieder aus dem Filter-Aufnahmeraum 6 zu entnehmen.
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Vorzugsweise sind die Filterpatrone 2 und die Montageöffnungen 16, 17 so gestaltet, dass auch eine umgekehrte Nutzungsreihenfolge der Montageöffnungen 16, 17 möglich ist, so dass die Filterpatrone 2 zum Einsetzen in den Filter-Aufnahmeraum 6 durch die erste Montageöffnung 16 hindurchgeführt wird, während die Entnahme durch die zweite Montageöffnung 17 hindurch stattfindet.
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Exemplarisch besteht zudem die Möglichkeit, jeweils nur die eine oder die andere der Montageöffnungen 16, 17 zu nutzen, um die Filterpatrone 2 auszuwechseln, was von Vorteil ist, wenn eine der Montageöffnungen 16, 17 von außen her nur schwer zugänglich ist.
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In der montierten Gebrauchsstellung der Filterpatrone 2 kommt zweckmäßigerweise ihr erster Endabschnitt 14 im Innern der ersten Montageöffnung 16 und ihr zweiter Endabschnitt 15 im Innern der zweiten Montageöffnung 17 zu liegen. Die Filterstruktur 8 erstreckt sich dabei zwischen den beiden Endabschnitten 14, 15 und erstreckt sich durch den Filter-Aufnahmeraum 6 hindurch, wobei um sie herum ein exemplarisch als Ringraum gestalteter Zwischenraum 22 zur Gehäusewand 18 besteht.
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Die Filterpatrone 2 ist zweckmäßigerweise als Hohlkörper ausgebildet, wobei sie einen von der Filterstruktur 8 umschlossenen Filter-Innenraum 23 aufweist, der in der Gebrauchsstellung der Filterpatrone 2 mit dem Lufteinlass 4 kommuniziert. Exemplarisch erfolgt die Kommunikation durch eine Strömungsöffnung 24 hindurch, die in dem zweiten Endabschnitt 15 ausgebildet ist und die einerseits mit dem Filter-Innenraum 23 kommuniziert und andererseits zur peripheren Außenumfangsfläche 25 des zweiten Endabschnittes 15 ausmündet. Die äußere Mündung der Strömungsöffnung 24 liegt mithin innerhalb der zweiten Montageöffnung 17, mit der auch der Lufteinlass 4 kommuniziert, so dass ein Strömungsweg gebildet ist. Zweckmäßigerweise ist in der zweiten Montageöffnung 17 ein den zweiten Endabschnitt 15 umschließender Ringraum ausgebildet, in den sowohl die Strömungsöffnung 24 als auch der Lufteinlass 4 einmünden, so dass eine Fluidverbindung unabhängig von der bezüglich des Gerätegehäuses 3 eingenommenen Drehwinkelstellung der Filterpatrone 2 gegeben ist.
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Auf den geschilderten Ringraum kann auch verzichtet werden, wenn nicht näher abgebildete Positionsvorgabemittel vorhanden sind, die dafür Sorge tragen, dass die Filterpatrone 2 nur in einer ganz bestimmten winkelmäßigen Ausrichtung in das Gerätegehäuse 3 einsetzbar ist, so dass die Strömungsöffnung 24 mit dem Lufteinlass 4 verbunden ist.
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Der Luftauslass 5 kommuniziert mit dem um die Filterstruktur 8 herum angeordneten Zwischenraum 22. Somit tritt die zu filternde Druckluft durch den Lufteinlass 4 hindurch in den Filter-Innenraum 23 ein, durchdringt anschließend bei gleichzeitiger Filterung die Filterstruktur 8 in den Zwischenraum 22 hinein und verlässt von dort aus das Gerätegehäuse 3 durch den Luftauslass 5 hindurch.
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Abweichend hiervon kann das Wartungsgerät 1 auch mit umgekehrter Strömungsrichtung betrieben werden, wobei dann der Luftauslass 5 den Lufteinlass und der Lufteinlass 4 den Luftauslass bildet.
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Die Filterpatrone 2 verfügt über zwei in Achsrichtung ihrer Patronenachse 13 mit Abstand zueinander angeordnete erste und zweite Befestigungsabschnitte 26, 27, mit denen sie in der Gebrauchsstellung an je einem zugeordneten ersten beziehungsweise zweiten am Gerätegehäuse 3 angeordneten Befestigungssitz 28, 29 lösbar fixiert ist.
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Bevorzugt ist der erste Befestigungssitz 28 von der ersten Montageöffnung 16 gebildet und der zweite Befestigungssitz 29 von der zweiten Montageöffnung 17 gebildet. Dies trifft für das Ausführungsbeispiel zu.
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Exemplarisch hat jede Montageöffnung 16, 17 einen zylindrischen und insbesondere kreiszylindrischen Längenabschnitt 28a, 29a, der den zugeordneten Befestigungssitz 28, 29 bildet.
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Die beiden Befestigungsabschnitte 26, 27 sind bevorzugt von den beiden Endabschnitten 14, 15 der Filterpatrone 2 gebildet. Dies trifft auf das Ausführungsbeispiel zu. Im Bereich der Befestigungsabschnitte 26, 27 hat die Filterpatrone 2 jeweils den gleichen Querschnitt wie die Befestigungssitze 28, 29, die untereinander auch den gleichen Querschnitt haben. Bevorzugt sind die Befestigungsabschnitte 26, 27 und die Befestigungssitze 28, 29 komplementär zueinander ausgebildet.
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Somit ist gewährleistet, dass die Filterpatrone 2 durch beide Montageöffnungen 16, 17 hindurchführbar ist und dass sie außerdem in der Gebrauchsstellung dadurch bezüglich des Gerätegehäuses 3 fixiert ist, dass sie mit dem ersten Befestigungsabschnitt 26 in den ersten Befestigungssitz 28 eingreift und mit dem zweiten Befestigungsabschnitt 27 in den zweiten Befestigungssitz 29 eingreift, wobei sie innerhalb jedes Befestigungssitzes 28, 29 insbesondere axial unbeweglich fixiert ist.
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Die axial unbewegliche Fixierung ist zumindest von derartiger Qualität bzw. Intensität, dass die Filterpatrone 2 im Betrieb des Wartungsgerätes 1 ungeachtet der hierbei auf sie einwirkenden Kräfte in der Achsrichtung der Hauptachse 12 bezüglich des Gerätegehäuses 3 nicht beweglich ist. Exemplarisch wird dies dadurch erreicht, dass die Filterpatrone 2 mit ihren Befestigungsabschnitten 26, 27 jeweils reibschlüssig im zugeordneten Befestigungssitz 28, 29 gehalten ist. Alternativ oder zusätzlich kann allerdings auch eine formschlüssige Fixierungsmaßnahme vorgesehen sein, beispielsweise eine lösbare Rastverbindungseinrichtung.
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Die reibschlüssige Fixierung lässt sich kostengünstig und effektiv beispielsweise dadurch realisieren, dass an jedem Befestigungsabschnitt 26, 27 Dichtmittel 32 angeordnet oder ausgebildet sind, die unter Abdichtung am zugeordneten Befestigungssitz 28, 29 anliegen. Exemplarisch sind solche Dichtmittel 32 von ringförmigen Radialvorsprüngen der Befestigungsabschnitte 26, 27 gebildet, die unter Abdichtung an die Innenumfangsfläche der zugeordneten Montageöffnung 16, 17 angedrückt werden. Die Dichtmittel 32 bestehen hier zweckmäßigerweise aus Kunststoffmaterial, was bevorzugt auch für die Befestigungsabschnitte 26, 27 insgesamt gilt.
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Alternativ können auch gesonderte Dichtmittel 32 vorhanden sein, beispielsweise gummielastische Dichtungsringe, die an den Befestigungsabschnitten 26, 27 angebracht sind und unter Abdichtung an die Innenumfangsfläche der jeweils zugeordneten Montageöffnung 16, 17 angedrückt werden.
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Seitens des zweiten Befestigungsabschnittes 27 sind zweckmäßigerweise zwei die Strömungsöffnung 24 in Achsrichtung der Patronenachse 13 beidseits flankierende Dichtmittel 32 vorhanden, um einen zur Umgebung und zu dem Zwischenraum 22 hin abgedichteten Fluidübertritt zwischen dem Lufteinlass 4 und der Filterpatrone 2 zu gewährleisten.
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Die Filterpatrone 2 und die Montageöffnungen 16, 17 beziehungsweise deren Befestigungssitze 28, 29 sind bevorzugt derart aufeinander abgestimmt, dass die Filterpatrone durch eine in Achsrichtung der Hauptachse 12 orientierte, rein translatorische Bewegung in den Filter-Aufnahmeraum 6 einführbar und daraus entnehmbar ist. Diese aufgrund ihres Zwecks im Folgenden auch als Austauschbewegung bezeichnete Bewegung ist in der Zeichnung durch Pfeile bei 33 angedeutet. Es ist hier insbesondere nicht erforderlich, die Filterpatrone 2 zum Einsetzen und/oder Entnehmen zu verdrehen. Dadurch ist die Handhabung besonders leicht.
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Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Filterpatrone 2 im in das Gerätegehäuse 3 eingesetzten Zustand verdreht werden, um sie in der Gebrauchsstellung zu arretieren.
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Ebenfalls möglich ist beispielsweise eine Variante, bei der der Filterwechsel durch einen Schraubvorgang bewerkstelligt wird, indem die Befestigungsabschnitte 26, 27 und die Befestigungssitze 28, 29 hinsichtlich ihrer Auslegung aufeinander abgestimmte Gewindemittel aufweisen.
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Das Wartungsgerät 1 des Ausführungsbeispiels zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass die beiden Endabschnitte 14, 15 der Filterpatrone 2 auch die Funktion von Verschlussdeckeln 34, 35 übernehmen, durch die die jeweils zugeordnete Montageöffnung 16, 17 verschlossen ist, wenn die Filterpatrone 2 die Gebrauchsstellung einnimmt. Auf diese Weise erspart man sich zusätzliche Verschlussmittel, die im Zusammenhang mit einem Filterwechsel zeitweilig entfernt werden müssten.
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Dadurch, dass die beiden Montageöffnungen 16, 17 den gleichen minimalen Querschnitt haben, ergibt sich der weitere Vorteil, dass die eingesetzte Filterpatrone 2 hinsichtlich der an ihr angreifenden fluidischen Druckkräfte in Achsrichtung der Patronenachse 13 druckausgeglichen ist. Es wirken also keine resultierenden Druckkräfte in der einen oder anderen axialen Richtung auf die Filterpatrone 2, deren axiale Relativlage bezüglich des Gerätegehäuses 3 folglich vom herrschenden Betriebsdruck nicht beeinflusst wird. Wie beispielsweise aus 2 ersichtlich ist, hat der Filter-Innenraum 23 einander entgegengesetzte axiale Stirnflächen 23a, 23b gleicher Größe, so dass sich die darauf einwirkenden Fluiddrücke egalisieren.
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In vorteilhafter Weise ist exemplarisch mindestens einer, hier: der ersten Montageöffnung 16, ein an dem Gerätegehäuse 3 angeordnetes Anschlagmittel 36 zugeordnet, das in einer beispielsweise aus 2, 4 und 9 ersichtlichen Sperrstellung derart in den Weg der Filterpatrone 2 ragt, dass diese während ihrer Montage gestoppt wird, wenn sie die gewünschte Einbaulage für die Gebrauchsstellung erreicht hat.
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Exemplarisch ist das Anschlagmittel 36 derart beweglich bezüglich des Gerätegehäuses 3 gelagert, dass es wahlweise in einer in die erste Montageöffnung 16 hineinragenden Sperrstellung oder in einer die erste Montageöffnung 16 für den Durchtritt der Filterpatrone 2 freigebenden Freigabestellung positionierbar ist.
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Wenn also im Rahmen eines Filtertausches eine unverbrauchte Filterpatrone 2a durch die zweite Montageöffnung 17 in das Gerätegehäuse 3 eingeführt wird, kann sie so weit eingesteckt werden, bis der voreilende erste Befestigungsabschnitt 26 in den zugeordneten ersten Befestigungssitz 28 eintaucht und auf das diesem ersten Befestigungssitz 28 zugeordnete, in der Sperrstellung befindliche Anschlagmittel 36 auftrifft, sodass sie in Ihrer Montagebewegung gestoppt wird.
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Soll die eingesetzte Filterpatrone 2a anschließend wieder entfernt werden, kann dies dadurch möglich gemacht werden, dass das Anschlagmittel 36 unabhängig von der Filterpatrone 2a in die aus 8 ersichtliche Freigabestellung bewegt wird, um den Durchgang durch die zugeordnete erste Montageöffnung 16 freizugeben.
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Beim Ausführungsbeispiel ist das Anschlagmittel 36 ein an dem Gerätegehäuse 3 quer zu der Hauptachse 12 gemäß Doppelpfeil 39 verschiebbar gelagerter Anschlagschieber 36a. Dieser ragt mit einem von außen her zugänglichen Handhabungsabschnitt 37 aus dem Gerätegehäuse 3 heraus. An dem Handhabungsabschnitt 37 lässt sich das Anschlagmittel 36 manuell zum Zwecke des Umschaltens zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung betätigen, was beim Ausführungsbeispiel im Rahmen einer Schiebebewegung erfolgt, die durch Einleitung einer manuellen Betätigungskraft 45 hervorrufbar ist.
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Zweckmäßigerweise ist ein Federmittel 38 vorhanden, das zwischen dem Anschlagmittel 36 und dem Gerätegehäuse 3 wirksam ist und das das Anschlagmittel 36 ständig in die Sperrstellung vorspannt. Wenn das Gerätegehäuse 3 mit nach unten weisender erster Montageöffnung 16 angeordnet ist, bildet das in die Sperrstellung vorgespannte Anschlagmittel 36 zweckmäßigerweise auch ein Sicherungsmittel zum sicheren Verhindern eines unerwünschten Herausfallens der Filterpatrone 2 aus dem Filter-Aufnahmeraum 6.
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Exemplarisch ist das Anschlagmittel 36 von einer Durchtrittsöffnung 42 durchsetzt, die in der Freigabestellung eine mit der ersten Montageöffnung 16 fluchtende Position einnimmt und die einen ausreichend großen Querschnitt hat, um in dieser Freigabestellung den Durchtritt der Filterpatrone 2 zu ermöglichen.
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Ist das Anschlagmittel 36 in die Sperrstellung verlagert, ragt es mit einem die Durchtrittsöffnung 42 begrenzenden Sperrabschnitt 43 von der Seite her in die erste Montageöffnung 16 hinein, so dass die Filterpatrone 2a mit einer an der axial äußeren Stirnfläche ihres ersten Endabschnittes 14 angeordneten Anschlagfläche 44 daran zur Anlage gelangen kann, um die in der Gebrauchsstellung bezüglich des Gerätegehäuses 3 eingenommene Axialposition der Filterpatrone 2 vorzugeben.
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In den 3 bis 9 ist ein bevorzugter Ablauf für den Austausch einer Filterpatrone 2 illustriert. Ausgangspunkt hierbei ist der in 1 und 2 illustrierte Zustand des Wartungsgerätes 1, in dem sich eine aufgrund starker Verschmutzung verbrauchte Filterpatrone 2a in der Gebrauchsstellung im Gerätegehäuse 3 befindet.
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Um einen Filterwechsel vorzunehmen, wird anschließend eine zweite, unverbrauchte Filterpatrone 2b außerhalb des Gerätegehäuses 3 in axialer Verlängerung zu der zweiten Montageöffnung 17 platziert, so dass ihre Patronenachse 13 mit der Hauptachse 12 zusammenfällt. Der erste Endabschnitt 14 der unverbrauchten Filterpatrone 2b ist dabei der zweiten Montageöffnung 17 zugewandt.
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Anschließend wird durch gemäß Pfeil 45 (7 und 8) erfolgende Betätigung das sich bis dahin noch in der Sperrstellung befindliche Anschlagmittel 36 in die aus 8 ersichtliche Freigabestellung verlagert. Gleichzeitig oder anschließend wird die unverbrauchte Filterpatrone 2b mit ihrem ersten Endabschnitt 14 voraus in die zweite Montageöffnung 17 eingeführt und an dem darin befindlichen zweiten Endabschnitt 15 der verbrauchten Filterpatrone 2a zur Anlage gebracht.
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Durch anschließende Einleitung einer durch einen Pfeil illustrierten Schubkraft 46 in die unverbrauchte Filterpatrone 2b (8) wird sodann die unverbrauchte Filterpatrone 2b durch die zweite Montageöffnung 17 hindurch mehr und mehr in den Filter-Aufnahmeraum 6 hineingeschoben, wobei sie die auf sie ausgeübte Schubkraft 46 als durch einen Pfeil angedeutete Schubkraft 47 gleicher Höhe auf die verbrauchte Filterpatrone 2a überträgt. Infolgedessen wird die verbrauchte Filterpatrone 2a unter Ausführung der Austauschbewegung 33 von der unverbrauchten Filterpatrone 2b vor sich hergeschoben und aus der ersten Montageöffnung 16 ausgeschoben. Bei diesem Vorgang bilden die beiden Filterpatronen 2a, 2b eine axial aneinander anliegende Bewegungseinheit. Gut ersichtlich ist diese Phase des Filteraustausches aus 8.
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Wenn im Zuge dieser gemeinschaftlichen Austauschbewegung 33 die verbrauchte Filterpatrone 2a das in der Freigabestellung befindliche Anschlagmittel 36 passiert hat, kann die bis dahin auf das Anschlagmittel 36 ausgeübte manuelle Betätigungskraft 45 entfernt werden, so dass das Anschlagmittel 36 gemäß 9 aufgrund der rückstellend wirkenden Kraft der Federmittel 38 in die Sperrstellung zurückkehrt. Das Anschlagmittel 36 greift dabei zwischen die beiden aufeinanderfolgend angeordneten Filterpatronen 2a, 2b ein und sorgt dafür, dass die neu eingesetzte, unverbrauchte Filterpatrone 2b bei Erreichen ihrer Gebrauchsstellung gestoppt wird.
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Die nun ausgeschobene verbrauchte Filterpatrone 2a kann dann bequem weggenommen und entsorgt oder zur Wiederverwendung gereinigt werden.
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Ersichtlich bildet für diesen Austauschvorgang die in der Richtung der Austauschbewegung 33 orientierte Stirnseite der Filterpatrone 2 ein Schubmittel 48, durch das mittels Anlage am zweiten Endabschnitt 15 der verbrauchten Filterpatrone 2a die zum Ausschieben erforderliche Schubkraft 47 übertragbar ist.
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Es ist von Vorteil, wenn das Schubmittel 48, wie das beim Ausführungsbeispiel der Fall ist, von einem Axialvorsprung 48a der Filterpatrone 2 gebildet ist. Dieser Axialvorsprung 48a hat einen kleineren Querschnitt als jede Montageöffnung 16, 17, so dass sich im axial aneinander anliegenden Zustand zweier Filterpatronen 2a, 2b zwischen diesen Filterpatronen 2a, 2b neben dem Axialvorsprung 48a ein seitlich offener, schlitzförmiger Zwischenraum 52 ausbildet, der ausreichend groß bemessen ist, um das Eingreifen des Anschlagmittels 36 und insbesondere dessen Sperrabschnittes 43 zu ermöglichen.
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Dadurch wird das Stoppender neu eingesetzten, unverbrauchten Filterpatrone 2b erleichtert, wenn die beiden Filterpatronen 2a, 2b als Bewegungseinheit verlagert werden. Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Betätigungskraft 45 zum Entsperren des Anschlagmittels 36 wegzunehmen, bevor die verbrauchte Filterpatrone 2a vollständig aus der ersten Montageöffnung 16 ausgetreten ist, so dass das Anschlagmittel 36 aufgrund der Stellkraft der Federmittel 38 selbsttätig in die Sperrstellung schnappt, wenn die verbrauchte Filterpatrone 2a mittels der unverbrauchten Filterpatrone 2b aus der Durchtrittsöffnung 42 herausgeschoben wurde.
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Es versteht sich, dass die Schubkraft 47 zum Ausschieben der verbrauchten Filterpatrone 2a nicht zwingend durch die neu einzusetzende unverbrauchte Filterpatrone 2b aufgebracht werden muss, sondern alternativ auch unmittelbar rein manuell oder mittels eines manuell betätigbaren Schubwerkzeuges, beispielsweise einer Schubstange, ausgeübt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29808779 U1 [0002]
- DE 3812806 A1 [0004]
- WO 98/21488 A1 [0005]
