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Die Erfindung betrifft einen Halsring für einen Filterbeutel, welcher zum Anordnen auf einem scheibensegmentförmigen Filterelement eines Scheibenfilters ausgebildet ist, wobei das Filterelement einen Grundrahmen und einen Saugstutzen aufweist, wobei der Halsring aus einem elastischen Material zum Halten eines Halses des Filterbeutels an dem Saugstutzen ausgebildet ist.
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Ein Scheibenfilter ist eine hinlänglich bekannte Vorrichtung, welche zur Fest/Flüssigtrennung eingesetzt wird. Ein derartiger Scheibenfilter geht beispielsweise aus der
DE 44 32 004 A1 hervor.
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Eine derartige Vorrichtung weist mindestens eine rotierend angetriebene Filterscheibe auf, welche ein Becken mit einer zu filtrierenden Suspension durchläuft. An der Außenseite der Filterscheibe ist ein Filtermedium angeordnet. Durch eine Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite der Filterscheibe durchdringt Flüssigkeit das Filtermedium als sogenanntes Filtrat, während sich an der Außenseite der Filterscheibe an dem Filtermedium Feststoff als sogenannter Filterkuchen absetzt.
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Der Filterkuchen wird im Verlauf eines Umlaufes der Filterscheibe etwa durch einen Druckstoß oder eine Rakel abgenommen. Im Verlaufe des Filtrationsbetriebes verschleißt das Filtermedium, welches beispielsweise ein Filtergewebe oder eine Filtermembran sein kann. Es ist daher erforderlich, das Filtermedium an der Filterscheibe in gewissen Zeitabständen zu wechseln.
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Hierzu ist es bekannt, die kreisförmige Filterscheibe in scheibensegmentförmigen oder kuchenstückartigen Filterelemente mit jeweils einen Grundrahmen und einem Saugstutzen aufzuteilen. Auf diesem in Vorderansicht etwa dreieckigen Grundrahmen wird das Filtermedium als ein sogenannter Filterbeutel aufgezogen. Dieser Filterbeutel ist entsprechend der Form des Filterelements scheibensegmentförmig konfektioniert. Entlang des Außenumfanges der Filterscheibe wird die äußere Öffnung des Filterbeutels durch eine geeignete Verschlusseinrichtung, etwa ein Klettband oder metallische Klemmelemente verschlossen. Die gegenüberliegende innere Öffnung des Filterbeutels, aus welcher der Saugstutzen des Filterelementes aus dem Filterbeutel herausragt, muss abgedichtet werden. Über den Saugstutzen wird das Filterelement an einer hohlen Filterwelle angeschlossen, über welche das Filtrat angezogen wird.
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Aus der
DE 11 77 616 ist ein Filterbeutel bekannt, welcher durch eine Verschnürung an dem Filterelement dicht angeschlossen werden kann.
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Weiterhin ist aus der
DE 460 992 eine Anordnung bekannt, bei welcher der Beutelhals des Filterbeutels am Filterelement durch Blattfederklammern festgespannt wird.
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Aus der
DE 44 75 84 ist zur Abdichtung ein zylindrischer Halsring bekannt, welcher den freien Rand des Filterbeutels gegen den metallischen Saugstutzen spannt. Derartige zylindrische Halsringe werden aus einem Gummischlauch hergestellt, welcher in entsprechende Abschnitte mit der gewünschten Länge unterteilt wird.
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Für ein gutes Filterergebnis ist es wesentlich, dass der Beutelhals des Filterbeutels zuverlässig abgedichtet ist. Ansonsten könnte durch Undichtigkeiten im Halsbereich unfiltrierte Flüssigkeit im Halsbereich eindringen und das gefilterte Filtrat verunreinigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halsring für einen Filterbeutel anzugeben, welcher eine besonders zuverlässige Abdichtung des Halses des Filterbeutels sicherstellt.
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Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch einen Halsring mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Halsring ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Halters des Filterbeutels mit einer ersten Ringöffnung und ein Anlagebereich zur Anlage an dem Saugstutzen mit einer zweiten Ringöffnung ausgebildet sind, wobei die erste Ringöffnung größer als die zweite Ringöffnung ist.
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Nach der Erfindung wird die Abdichtung des Filterbeutelhalses an dem Filterelement dadurch erreicht, dass ein Halsring vorgesehen ist. Während im Stand der Technik jedoch zylindrische Halsringe verwendet werden, beruht eine Erkenntnis der Erfindung darauf, dass der Halsring in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Funktionen hat und diese Bereiche daher unterschiedlich auszubilden sind.
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Einerseits weist der Halsring einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Halses des Filterbeutels auf, während andererseits der Halsring in einem Anlagebereich für ein zuverlässiges Abdichten eng an dem Saugstutzen als unteren Bereich des Filterelementes anliegen muss. Aufgrund dieser unterschiedlichen Funktionen ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die erste Ringöffnung im Aufnahmebereich größer als die zweite Ringöffnung im Anlagebereich ist. Somit besteht im Aufnahmebereich ausreichend Raum am Halsring, um den Filterbeutel zuverlässig aufzunehmen. Hingegen ist der Anlagebereich des Halsringes passgenau an den Bereich des Saugstutzens angepasst, so dass dieser eng und großflächig an der Außenseite des Saugstutzens zur Anlage kommen kann. Dies stellt eine besonders zuverlässige Abdichtung sicher.
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Der erfindungsgemäße Halsring ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn der Saugstutzen im Bereich der Anlage des Halsringes von einer zylindrischen Form abweicht, insbesondere eine konische und eventuell im Querschnitt ovale Form aufweist, wie dies häufig bei den scheibensegmentförmigen Filterelementen der Fall ist. Bei derartigen Konfigurationen ergeben sich im Halsbereich des Filterbeutels häufig Fallen und damit Dickenabweichungen, die durch den erfindungsgemäßen Halsring aufgenommen werden können. In gleicher Weise ergibt sich bei derartigen Formen von Saugstutzen auch im Anlagebereich bei dem erfindungsgemäßen Halsring eine sehr gute und damit dichte Anlage.
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Die Dichtigkeit wird nach der Erfindung noch dadurch verbessert, dass der Halsring aus einem elastischen Material gebildet ist. Er ist dabei etwas kleiner dimensioniert als der Bereich des Filterelementes beziehungsweise des Saugstutzens, auf welchen er aufzubringen ist. Auf diese Weise wird der Halsring kraftschlüssig in Position gehalten.
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Besonders bevorzugt ist es nach der Erfindung, dass als elastisches Material Gummi oder EPDM verwendet wird. Dieses ist wirtschaftlich herstellbar und auch in einer Vielzahl von aggressiven Medien einsetzbar. Neben Naturkautschuk sind auch synthetische Elastomere einsetzbar, insbesondere Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM).
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Grundsätzlich kann der erfindungsgemäße Halsring eine gestufte Form aufweisen. Bevorzugt ist es nach der Erfindung, dass der Halsring zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet ist. Der Halsring kann sich so auch konischen Filterelementen oder Saugstutzen sehr gut anpassen.
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Weiterhin ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass der Halsring als ein Formkörper mit einer von der Kreisform abweichenden Querschnittsform gebildet ist. Insbesondere können ovale oder sonstige polygonale Formen sowie eckige Gestaltungen der Querschnittsform des Saugstutzens beziehungsweise des Grundrahmens vorgesehen sein. Durch entsprechende Ausgestaltung des Halsrings kann stets eine ideale Passform sichergestellt werden. Der Halsring kann auch einen Übergang zwischen einem zylindrischen Anlagebereich und einem ovalen Aufnahmebereich liegen.
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Von Vorteil ist es nach der Erfindung weiterhin, dass zumindest der Anlagebereich an die Form des Saugstutzens angepasst ist, wobei der Anlagebereich flächig und dicht entlang des Umfangs des Saugstutzens anliegt. Insbesondere sollte der Anlagebereich mit einer Breite von zumindest 3 mm und mehr in Querrichtung umlaufend am Saugstutzen anliegen. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Dichtung erzielt.
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Weiterhin ist es besonders bevorzugt, dass der Anlagebereich konisch ausgebildet ist. Somit kann der Anlagebereich auch eine andere Form wie der Aufnahmebereich aufweisen. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Anlagebereich entsprechend der Kontur des Saugstutzens konisch ist, während der Aufnahmebereich eine zylindrische oder sonstige Form besitzt.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Filterelement, insbesondere für einen Scheibenfilter, mit einem Grundrahmen und einem Saugstutzen sowie einem Filterbeutel, welcher auf den Grundrahmen aufgezogen ist und ein Hals des Filterbeutels im Bereich des Saugstutzens angeordnet ist, wobei der Hals mit einem Halsring an dem Saugstutzen gehalten ist, wobei ein Halsring nach der vorbeschriebenen Erfindung vorgesehen ist. Der Halsring kann mit den Saum des Filterbeutels fest verbunden, insbesondere verklebt und/oder vernäht, sein oder ein separates Teil zum Filterbeutel sein.
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Ein derartiges Filterelement mit einem aufgezogenen Filterbeutel und einem Halsring zur Abdichtung kann dann zum Aufbau einer Filterscheibe verwendet werden. Die Erfindung umfasst entsprechend auch eine mit diesen Filterelementen aufgebaute Filterscheibe sowie einen Scheibenfilter insgesamt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Filterelementes;
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2 eine Teilquerschnittsansicht durch einen Bereich des Filterelementes mit Saugstutzen und einem ersten erfindungsgemäßen Halsring; und
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3 eine Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Halsringes.
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Gemäß 1 weist ein scheibensegmentförmiges Filterelement 50 für eine Filterscheibe eines Scheibenfilters einen plattenförmigen Grundrahmen 52 auf, auf welchem ein nicht dargestellter Filterbeutel 30 aufgespannt wird. Der Grundrahmen 52 weist an seinen Seitenflächen Öffnungen 56 durch eine Gitterstruktur auf. Diese Öffnungen 56 erlauben aufgrund einer anliegenden Druckdifferenz einen Eintritt von Flüssigkeit durch den Filterbeutel und die Öffnungen 56 in einen inneren Hohlraum 58. Über einen Saugstutzen 54 am schmalen Ende des kreissegmentförmigen Filterelementes 50 kann die filtrierte Flüssigkeit aus dem Hohlraum 58 zu einer nicht dargestellten Filterwelle des Scheibenfilters abgeleitet werden. Der Saugstutzen 54 kann einstückig mit dem Grundrahmen 52 ausgebildet sein.
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Eine abgewandelte Ausführung mit einem erfindungsgemäßen Halsring 10 ist in 2 dargestellt. An dem nur teilweise gezeigten Grundrahmen 52 mit dem Hohlraum 58 ist zu beiden Seiten ein Filterbeutel 30 aufgespannt. Der freie Rand des Filterbeutels 30, auch Hals genannt, wird in einer ersten Ringöffnung 14 eines Aufnahmebereiches 12 des Halsringes 10 aufgenommen und durch den elastischen Halsring 10 dicht gegen den Grundrahmen 52 gespannt.
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Der röhrenförmige Halsring 10 weist weiterhin einen vom Aufnahmebereich 12 axial versetzten Anlagebereich 16 auf, aus dessen zweiter Ringöffnung 18 der mit dem Grundrahmen 52 verbundene Saugstutzen 54 herausragt.
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Der Innendurchmesser des Halsringes 10 im Anlagebereich 16 ist so an den Außendurchmesser oder die Außenkontur des Saugstutzens 54 angepasst, dass der Anlagebereich 16 flächig und dicht an der Außenseite des Saugstutzens 54 anliegt. Am Saugstutzen 54 sind zur Befestigung an einer Filterwelle schematisch vorstehende Verriegelungselemente angeordnet.
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Der Aufnahmebereich 12 mit der ersten Ringöffnung 14 weist einen größeren Durchmesser auf, als die zweite Ringöffnung 18 des Anlagebereiches 16. Dabei bedeutet die Verwendung des Begriffes Durchmesser nicht eine Beschränkung auf eine kreiszylindrische Form. Vielmehr können auch abweichende Formen, etwa oval oder sonstige polygonale Formen vorgesehen sein. Bei dem Halsring 10 gemäß 2 ist zwischen dem unterschiedlich großen Aufnahmebereich 12 und dem Anlagebereich 16 eine Stufe ausgebildet.
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Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halsringes 10 gemäß 3 weist eine unterschiedliche Gestalt auf. So geht der Aufnahmebereich 12 mit der ersten Ringöffnung 14 unmittelbar in den konisch sich zur zweiten Ringöffnung 18 verjüngenden Anlagebereich 16 über.
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Ein derartiger Halsring 10 ist insbesondere dann geeignet, wenn auch der Saugstutzen eine entsprechende konische Kontur besitzt.
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Der erfindungsgemäße Halsring 10 wird individuell für jede Filterelementform gefertigt, beispielsweise durch Gießen in eine entsprechende Form.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4432004 A1 [0002]
- DE 1177616 [0006]
- DE 460992 [0007]
- DE 447584 [0008]
