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Die Erfindung betrifft eine Sammelvorrichtung für ein angetriebenes tragbares Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Solche Sammelvorrichtungen werden an ein angetriebenes tragbares Werkzeug, wie beispielsweise einen Handbohrer, angeschlossen und haben die Aufgabe, das beim Arbeiten mit dem Bohrwerkzeug anfallende Material aufzunehmen. Hierzu ist ein Saugmotor vorgesehen, der einen Saugstrom erzeugt, mit dem das am Bohrwerkzeug anfallende Material über den Einlass in die Sammelvorrichtung gesaugt wird. Dieses Material wird am Filter zurückgehalten, während die Luft durch das Filter zum Auslass strömt. Da sich das Filter mit der Zeit mit dem Material zusetzt, muss das Filter gereinigt werden. Hierfür wird eine Nockeneinheit eingesetzt, mit der ein Hammerelement hin- und hergehend angetrieben wird, um eine Vibration auf das Filter auszuüben. Zum Antrieb der Nockeneinheit ist ein aufwändiges Planetengetriebe vorgesehen, das nicht nur das Gewicht der Sammelvorrichtung erhöht, sondern diese auch verteuert und, insbesondere im Zusammenwirken mit dem Hammerelement, zu einer erheblichen Lärmbelästigung führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Sammelvorrichtung so auszubilden, dass sie bei einfacher und kostengünstiger Herstellung eine geräuscharme Reinigung des Filters ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Sammelvorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Sammelvorrichtung ist das Filter federnd aufgehängt. Dadurch ist es sehr einfach möglich, das Filter in Schwingungen zu versetzen, um an ihm anhaftende Staubteilchen und dgl. abzuschütteln. Die federnde Aufhängung hat den Vorteil, dass der Reinigungsvorgang sehr geräuschlos durchgeführt werden kann.
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Vorteilhaft ist das Filter an einem Träger gehalten, der über wenigstens ein federndes Element mit wenigstens einer Stütze der Vorrichtung verbunden ist. Am Träger lässt sich das Filter einfach und sicher befestigen, während das federnde Element dafür sorgt, dass beim Reinigungsvorgang das Filter in Schwingungen versetzt werden kann.
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Bevorzugt ist das federnde Element eine Membran, die den Träger umgibt und fest mit ihm verbunden ist. Der Überstand der Membran in Bezug auf den Träger ist so gewählt, dass die Membran beim Reinigungsvorgang die Schwingbewegungen des Filters durch elastische Verformung der Membran zuverlässig ermöglicht. Die Membran selbst wird in geeigneter Weise innerhalb der Sammelvorrichtung mit ihrem äußeren Rand an der Stütze befestigt. Der Träger dient nicht nur zur Halterung des Filters, sondern stützt in vorteilhafter Weise eine Rüttelvorrichtung ab, mit der das Filter für den Reinigungsvorgang in Schwingbewegungen versetzt wird.
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Die Rüttelvorrichtung weist bevorzugt einen Vibrationsmotor auf, auf dessen Welle wenigstens ein Exzenterkörper sitzt. Wird die Welle drehbar angetrieben, sorgt der Exzenterkörper dafür, dass auf den Träger eine Querkraft ausgeübt wird, die zu einer Querbewegung des Trägers und damit des Filters führt, wobei die Membran elastisch verformt wird. Der Vibrationsmotor arbeitet äußerst geräuscharm, da er lediglich die Welle mit dem Exzenterkörper drehbar antreiben muss. Eine unmittelbare Verbindung des Exzenterkörpers mit dem Träger ist nicht vorgesehen, so dass die Geräuschentwicklung beim Reinigungsvorgang sehr gering ist.
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Der Rüttelmotor ist vorteilhaft in einem Gehäuse untergebracht, das auf dem Träger abgestützt ist. Dadurch wirkt bei der Drehbewegung der Welle mit dem Exzenterkörper auf das Gehäuse eine entsprechende Querkraft, die den Träger in Schwingungen versetzt, wobei die an ihm befestigte Membran elastisch verformt wird. Zudem schützt das Gehäuse den Rüttelmotor, das außerdem als Schalldämmung wirkt.
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Eine zuverlässige und gute Reinigungswirkung ergibt sich, wenn die Rüttelvorrichtung in Strömungsrichtung der Luft hinter dem Filter angeordnet ist. Vorteilhaft ist die Rüttelvorrichtung, in Draufsicht auf das Filter gesehen, zentrisch zum Filter angeordnet, so dass über den Umfang des Filters anhaftende Teilchen zuverlässig abgeschüttelt werden können.
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Die Stütze, an dem das federnde Element befestigt ist, kann in vorteilhafter Weise eine Zwischenwand in einem Motorgehäuse sein, in welchem vorteilhaft ein Saugmotor untergebracht ist, mit dem der Luftstrom erzeugt wird.
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Der Saugmotor kann auch im Werkzeug untergebracht sein, an welches die Sammelvorrichtung angeschlossen wird.
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In vorteilhafter Weise bildet die Zwischenwand zusammen mit dem Gehäuse des Rüttelmotors wenigstens einen in Strömungsrichtung der Luft hinter dem Filter angeordneten Rückführkanal. Über ihn kann die durch das Filter hindurchgetretene Luft wieder nach außen abgeführt werden.
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Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
- 1 in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Sammelvorrichtung,
- 2 in perspektivischer Darstellung die erfindungsgemäße Sammelvorrichtung,
- 3 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Sammelvorrichtung,
- 4 in einer Darstellung entsprechend 3 den Strömungsverlauf beim Absaugen von Staub und dergleichen,
- 5 in einer Darstellung entsprechend 4 einen Reinigungsvorgang zum Entfernen von an einem Filterelement anhängenden Staubteilchen,
- 6 in perspektivischer Darstellung einen Rüttelmotor der erfindungsgemäßen Sammelvorrichtung.
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Die als Staubsammler ausgebildete Sammelvorrichtung wird mit einem angetriebenen Werkzeug verbunden, mit dem bei der Bearbeitung Staub und dergleichen anfällt. Ein solches Werkzeug ist beispielhaft ein Bohrer oder ein Bohrhammer. Der Staubsammler wird in bekannter Weise am Werkzeug montiert.
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Der Staubsammler hat ein Führungsrohr 1, in dem ein (nicht dargestellter) flexibler Schlauch untergebracht sein kann. Vom freien Ende des Führungsrohres 1 steht quer eine Saugdüse 2 ab, über die in noch zu beschreibender Weise der beim Arbeiten mit dem Werkzeug anfallende Staub abgesaugt wird. Er gelangt in einen Sammelbehälter 3, der an ein Motorgehäuse 4 angeschlossen ist. Der Sammelbehälter 3 und das Motorgehäuse 4 sind lösbar miteinander verbunden, so dass der Sammelbehälter 3 abgenommen werden kann, um den in ihm befindlichen Staub zu entfernen.
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Der Sammelbehälter 3 und das Motorgehäuse 4 haben vorteilhaft rechteckigen Umriss. Das Motorgehäuse 4 kann sich vom Sammelbehälter 3 aus im Querschnitt verjüngen (2).
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Wie 3 zeigt, umgibt das Führungsrohr 1 mit Abstand ein Teleskoprohr 5, über das der angesaugte Staub in den Sammelbehälter 3 gelangt.
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Das Teleskoprohr 5 ist mit der Saugdüse 2 strömungstechnisch verbunden. Sie hat eine Düsenöffnung 2a, durch die bei montiertem Werkzeug koaxial das entsprechende Arbeitsteil des Werkzeuges, wie beispielsweise ein Bohrer und dergleichen, ragt. In der Saugdüse 2 befindet sich ein Kanal 6, der winklig, im Ausführungsbeispiel rechtwinklig, an einen endseitigen Rohrabschnitt 7 des Teleskoprohres 5 anschließt. Der Rohrabschnitt 7 ist in einem mittleren Rohrabschnitt 8 verschiebbar, der seinerseits in einem Rohrabschnitt 9 verschiebbar ist, der sich innerhalb des Motorgehäuses 4 befindet und dort stationär angeordnet ist. Die drei Rohrabschnitte 7 bis 9 sind gegeneinander luftdicht abgedichtet, so dass der Saugstrom von der Düse 2 über das Teleskoprohr 5 in ausreichendem Maße erzeugt wird.
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Innerhalb des Motorgehäuses 4 schließt an den Rohrabschnitt 9 eine Umlenkung 10 an, die den Saugstrom über mehr als 90° in den Sammelbehälter 3 umlenkt.
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Das Motorgehäuse 4 hat einen umlaufenden unteren Rand 11, der mit einer umlaufenden Nut 12 versehen ist, in die der Sammelbehälter 3 mit seinem oberen Rand vorzugsweise abgedichtet eingreift.
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Das Motorgehäuse 4 ist durch eine Zwischenwand 14 in zwei Aufnahmeräume 15 und 16 unterteilt. Im Aufnahmeraum 15 befindet sich der Rohrabschnitt 9 des Teleskoprohres 5 und die Umlenkung 10. Durch die Zwischenwand 14 ist der Aufnahmeraum 15 vom Sammelbehälter 3 getrennt.
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Wie sich aus 3 ergibt, ist die Zwischenwand 14 so ausgebildet, dass sich der Aufnahmeraum 15 vom Führungsrohr 1 aus im Querschnitt verringert. Im Ausführungsbeispiel wird diese Querschnittsverringerung durch eine abgestufte Gestaltung der Zwischenwand 14 erreicht. Aufgrund dieser Querschnittsausbildung steht für die Umlenkung 10 ausreichend Einbauraum im Motorgehäuse 4 zur Verfügung.
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Die Zwischenwand 14 ist vorteilhaft so ausgebildet, dass sie den umlaufenden Rand 11 mit der Nut 12 bildet.
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Der Aufnahmeraum 15 ist durch einen Deckel 17 verschlossen, der einen Teil der Außenseite des Motorgehäuses 4 bildet.
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Das Führungsrohr 1 hat, wie sich aus 2 ergibt, vorteilhaft unrunden Querschnitt und ist an seiner Unterseite 18 mit einer über seine Länge sich erstreckenden Öffnung 19 versehen.
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Der in 3 untere Aufnahmeraum 16 des Motorgehäuses 4 liegt benachbart zu einem Aufnahmeraum 20 des Sammelbehälters 3. Im Aufnahmeraum 20 ist ein Filter 21 untergebracht, mit dem die im angesaugten Luftstrom enthaltenen Staubteilchen abgefangen werden.
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Um den Saugstrom zu erzeugen, ist im Motorgehäuse 4 ein Saugmotor 22 angeordnet, der vorteilhaft elektrisch angetrieben ist. Er treibt ein Flügelrad 23 an, das auf einer Motorwelle 27 des Saugmotors 22 drehfest sitzt. Das Flügelrad 23 befindet sich auf der von der Saugdüse 2 abgewandten Seite der beiden Aufnahmeräume 15, 16 des Motorgehäuses 4.
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Der Saugmotor 22 kann auch im Werkzeug so untergebracht sein, dass er einen Luftstrom erzeugt, mit dem die Staubteilchen über die Saugdüse 2 in der beschriebenen Weise in den Sammelbehälter 3 gelangen.
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Im Motorgehäuse 4 ist im Bereich neben dem Saugmotor 22 ein Vibrationsmotor 24 untergebracht, der Teil einer Reinigungsvorrichtung für das Filter 21 ist. Der Vibrationsmotor 24 weist zwei Exzenterkörper 25 auf, die drehfest auf einer Welle 28 des Vibrationsmotors 24 befestigt sind. Die Welle 28 liegt parallel zur Motorwelle 27 des Saugmotors 22.
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Die Welle 28 steht über einander gegenüberliegende Seiten des Vibrationsmotors 24 vor. Die beiden Exzenterkörper 25, die beispielsweise scheibenförmig ausgebildet sein können, bilden Unwuchten und sind auf den beiden Enden der Welle 28 mit Abstand zum Vibrationsmotor 24 angeordnet (6). Solche Vibrationsmotoren mit Exzenterkörper sind bekannt und werden darum auch nicht näher beschrieben.
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Der Vibrationsmotor 24 ist in einem Gehäuse 29 aufgenommen, das sich im Aufnahmeraum 16 des Motorgehäuses 4 befindet. Der Vibrationsmotor 24 ist in geeigneter Weise im Gehäuse 29 gelagert. Der Vibrationsmotor 24 ist so im Gehäuse 29 untergebracht, dass er nicht mit dem Saugstrom bzw. den darin befindlichen Staubteilen in Berührung kommen kann.
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Der Vibrationsmotor 24 ist in Strömungsrichtung der Luft hinter dem Filter 21 angeordnet. Das Gehäuse 29 für den Vibrationsmotor 24 hat einen radial nach außen abstehenden Flansch 30, dessen äußerer Rand mit einer Membran 26 verbunden ist, die mit ihrem äußeren Randbereich an der Zwischenwand 14 in geeigneter Weise befestigt ist.
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An der dem Aufnahmeraum 20 zugewandten Unterseite des Flansches 30 ist ein Filterrahmen 31 befestigt, an dem ein Filterkörper 32 des Filters 21 befestigt ist. Der Filterkörper 32 kann ringförmig ausgebildet sein und besteht aus Filtermaterial, an dem der im Saugstrom enthaltene Staub zurückgehalten wird, während der Luftstrom durch den Filterkörper 32 hindurchströmen kann.
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An der Unterseite des Flansches 30 ist für den Filterrahmen 31 eine Schiebeführung 33 vorgesehen, mittels der das Filter 21 einfach in den Sammelbehälter 3 eingesetzt und ihm auch entnommen werden kann. Die Schiebeführung 33 hat U-förmigen Querschnitt (3) und ist nach einer Seite hin offen, so dass der Filterrahmen 31 von dieser Seite aus in den Flansch 30 eingeschoben werden kann.
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In 4 ist durch Strömungspfeile veranschaulicht, wie beim Arbeiten mit dem (nicht dargestellten) Werkzeug der anfallende Staub in die Sammelvorrichtung eingesaugt wird. Der Saugmotor 22 wird eingeschaltet, wodurch das Flügelrad 23 drehbar angetrieben wird und den Saugstrom erzeugt. Die Luft wird über die Saugdüse 2 von außen angesaugt und nimmt den beim Bearbeiten anfallenden Staub mit. Über den Kanal 6 gelangt der Luftstrom in das Teleskoprohr 5. An der Umlenkung 10 wird der Luftstrom nach unten in den Sammelbehälter 3 umgelenkt. Von hier aus strömt der Luftstrom durch das Filter 21. Die im Luftstrom befindlichen Staubteilchen werden am Filterkörper 32 zurückgehalten, so dass nur noch die Luft über wenigstens einen Rückführkanal 34, der sich im Aufnahmeraum 16 des Motorgehäuses 4 befindet, zurückströmen kann. Von hier kann der Luftstrom in bekannter Weise durch wenigstens eine (nicht dargestellte) Auslassöffnung in der Wandung des Motorgehäuses 4 nach außen gelangen.
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Der Rückführkanal 34 wird in vorteilhafter Weise durch die Zwischenwand 14 und das Gehäuse 29 mit dem Träger 30 begrenzt.
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Ein Teil der am Filterkörper 32 zurückgehaltenen Staubteilchen bleibt am Filterkörper 32 hängen, so dass dessen freier Durchlassquerschnitt mit der Zeit verringert wird. Dieses Zusetzen des Filterkörpers 32 kann beispielhaft durch Drucksensoren erfasst werden, die sich in Strömungsrichtung der Luft vor und hinter dem Filterkörper 32 befinden. Mit zunehmendem Zusetzungsgrad nimmt die Druckdifferenz zu. Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie bei einer vorgegebenen Druckdifferenz selbsttätig die Reinigungseinrichtung 24, 25 einschaltet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass der Benutzer der Vorrichtung von Hand bei Bedarf die Reinigungsvorrichtung 24, 25 einschaltet.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Reinigungsvorrichtung 24, 25 beispielsweise nach einer bestimmten Einsatzdauer der Sammelvorrichtung eingeschaltet wird.
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Schließlich ist es auch möglich, die Reinigungsvorrichtung 24, 25 stets beim Einschalten des Saugmotors 22 ebenfalls einzuschalten.
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Die Exzenterkörper 25 des Vibrationsmotors 24 sorgen dafür, dass der über die Membran 26 schwingend aufgehängte Flansch 30 mit dem Filter 21 in Schwingungen versetzt werden. Dadurch werden die an der Außenseite des Filterkörpers 32 befindlichen Staubteilchen 35 (5) abgeschüttelt und fallen auf den Boden 36 des Sammelbehälters 3.
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Die Membran 26 ist so ausgebildet, dass sie einerseits den Flansch 30 mit dem Vibrationsmotor 24 und dem Gehäuse 29 trägt, andererseits aber bei Einschalten des Vibrationsmotors 24 in Schwingung gerät, was in 5 durch die entsprechenden Schwingungssymbole kenntlich gemacht worden ist.
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Der Vibrationsmotor 24 ist, in Draufsicht gesehen, zentrisch in Bezug auf das Filter 21 angeordnet. Dadurch werden die an der Außenseite des Filterkörpers 32 anhaftenden Teilchen zuverlässig über den Umfang des Filterkörpers 32 abgeschüttelt. Er hat ausreichend großen Abstand vom Boden 36 des Sammelbehälters 3, so dass ein ausreichend großer Sammelraum zur Verfügung steht.
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Um den Grad der Schwingungen einstellen zu können, kann die Welle 28 des Vibrationsmotors 24 vorteilhaft in ihrer Drehzahl variiert werden.
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Der durch Einschalten des Vibrationsmotors 24 eintretende Reinigungsvorgang findet dann statt, wenn der Saugmotor 22 abgeschaltet ist. Dann kann der Filterkörper 32 zuverlässig gereinigt werden.
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Sobald der Filterkörper 32 von den an seiner Außenseite anhaftenden Staubteilchen 35 befreit ist, kann der Vibrationsmotor 24 abgeschaltet und der Saugmotor 22 wieder eingeschaltet werden.
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Zum Entleeren lässt sich der Sammelbehälter 3 vom Motorgehäuse 4 abnehmen. Je nach Einsatzdauer kann bei abgenommenem Sammelbehälter 3 auch das Filter 21 ausgetauscht werden.
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Der Vibrationsmotor 24 arbeitet sehr geräuscharm. Auch der Saugmotor 22 erzeugt nur ein geringes Betriebsgeräusch, so dass mit der Vorrichtung auch über längere Zeiten hinweg gearbeitet werden kann.
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Als Filter 21 bzw. Filterkörper 32 kommen alle geeigneten Filtermaterialien in Betracht. Der Filterkörper 32 kann jede geeignete Umrissform haben,
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Die Befestigung des Filters 21 kann nicht nur durch die beschriebene Schiebeführung am Flansch 30 gehalten sein. Auch andere Befestigungsmöglichkeiten kommen für das Filter 21 in Betracht, beispielsweise eine Schnappverbindung, eine Schraubverbindung und dergleichen.
