DE202017104410U1

DE202017104410U1 - Heizungsfilter-Anordnung

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Publication number: DE202017104410U1
Application number: DE202017104410.6U
Authority: DE
Original assignee: Hans Sasserath GmbH and Co KG
Current assignee: Hans Sasserath GmbH and Co KG
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2018-10-25
Anticipated expiration: 2027-07-25

Abstract

Heizungsfilter (10) zum Herausfiltern von Partikeln aus Heizungswasser in einem Heizkreislauf enthaltend:
(a) ein Armaturengehäuse (12, 28) mit einem Einlass (14) und einem Auslass (16) zum Einbau in eine Rohrleitung des Heizkreislaufs; und
(b) ein strömungsmäßig zwischen Einlass und Auslass angeordnetes Filterelement (70), welches derart ausgebildet ist, dass eine Druckdifferenz zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Bereich des Filterelements entsteht, wenn Schmutzpartikel das Filterelement zusetzen; dadurch gekennzeichnet, dass
(c) ein Bypasskanal (98, 64) vorgesehen ist, welcher an dem Filterelement (70) vorbei vom Einlass (14) zum Auslass (16) geführt ist;
(d) das Filterelement (70) und/oder ein mit dem Filterelement verbundenes Verschlusselement (58) zwischen einer Betriebsstellung und einer Bypassstellung beweglich angeordnet ist, wobei der Bypasskanal (98, 64) in der Betriebsstellung durch das Filterelement und/oder das Verschlusselement (58) blockiert und in der Bypassstellung freigegeben wird; und
(e) die Stellung des Filterelements (70) und/oder des Verschlusselements (58) abhängig von den Druckverhältnissen am Filterelement (70) ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Heizungsfilter zum Herausfiltern von Partikeln aus Heizungswasser in einem Heizkreislauf enthaltend:

(a) ein Armaturengehäuse mit einem Einlass und einem Auslass zum Einbau in eine Rohrleitung des Heizkreislaufs; und
(b) ein strömungsmäßig zwischen Einlass und Auslass angeordnetes Filterelement, welches derart ausgebildet ist, dass eine Druckdifferenz zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Bereich des Filterelements entsteht, wenn Schmutzpartikel das Filterelement zusetzen.

In einem Heizungssystem wird Wasser in einem geschlossenen Kreislauf umgepumpt. Das Wasser wird erwärmt und zu den Heizkörpern geleitet. Dort gibt es seine Wärme ab. Anschließend wird es wieder zurück zur Heizung geleitet. Moderne Heizkörper und Wärmetauscher sollen möglichst kompakt ausgeführt werden. Die Anlagen sind dann zwar leistungsfähig, aber auch empfindlicher gegenüber Schmutz, Kalk und Gas, insbesondere Luft.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Wasser für geschlossene Heizkreisläufe zu reinigen, bevor sie in den Heizkreislauf eingespeist werden. Hierzu wird das Wasser separat entkalkt und gefiltert. Aus der EP 0 742 038 A2 ist eine Anordnung bekannt, bei der suspendierte Korrosionsprodukte und sonstige partikelförmige Verunreinigungen aus Heizwasserkreisläufen entfernt werden. Die Anordnung weist als Filtereinsatz eine Bürste auf. Die Bürste ist innerhalb des Kreislaufs angeordnet. Die Bürste weist einen Schaft auf, von dem Faserbündel abstehen. Partikel bleiben in dem Faserbündel hängen. Zur Reinigung der Bürste sind Abstreifelemente innerhalb des Gehäuses vorgesehen. Durch eine Relativbewegung zwischen den Faserbündeln und den Abstreifelementen werden die Partikel gelöst. Zum Reinigen des Filters müssen mehrere Griffe und Hähne betätigt werden. Dadurch ist die Anordnung vergleichsweise komplex. Nachteilig bei der bekannten Anordnung ist es auch, dass diese blockieren kann.
DE 202009000084 U1 der Anmelderin offenbart einen Heizungsfilter mit Rückspülung. Der Filter umfasst eine Filtertasse. In der Filtertasse ist eine Filterhülse angeordnet. In der Filterhülse befindet sich Filtermaterial in Form einer Stahlbürste. Zwischen Filtertasse und Filterhülse ist ein Zwischenraum gebildet. Das Wasser fließt im Betriebszustand vom Einlass durch den Zwischenraum nach unten. Dort gelangt es zum Filtern in den Innenraum der Filterhülse und fließt wieder nach oben zum Auslass. Die bekannte Anordnung verwendet einen Magneten zur Entfernung von metallischen Partikeln, der in der Strömung vor dem Filtermaterial sitzt. Wenn der am unteren Ende der Filtertasse befindlicher Ablauf geöffnet wird, wird die Filterhülse aufgrund der Druckverhältnisse nach unten bewegt. Der Übergang vom Zwischenraum zum Innenraum der Filterhülse im unteren Bereich wird blockiert. Am oberen Ende der Filterhülse wird eine Passage freigegeben, über welche Heizungswasser von oben in den Innenraum der Filterhülse fließt. Beim Rückspülen wird so die Strömung in dem Filter umgekehrt. Schmutzpartikel werden von der Bürste mitgerissen und durch den Ablauf nach unten ausgespült. Die Verwendung der Bürste kann zur Verstopfung des Filters führen und bewirkt mit der Zeit einen unerwünschten Druckabfall. Nachteilig bei der Anordnung ist es ferner, dass Heizungswasser in der Rückspülstellung nicht nur in den Filter, sondern auch zurück in den Heizkreislauf gelangen kann. Schließlich ist die Filterkapazität des Magneten leicht erschöpft, da auch grobe Partikel an dem Magneten hängen bleiben können.
EP 2 407 225 A1 offenbart einen rückspülbaren Heizungsfilter, der in die Rohrleitung eines Heizungskreislaufs eingebaut wird. Zum Rückspülen wird Wasser in umgekehrter Richtung durch den Filter geleitet. Hierzu wird werden Ventile eingesetzt, mit den Frischwasser vom Einlass zum Auslass geleitet wird. Bei dieser Anordnung muss der Heizkreislauf zum Rückspülen unterbrochen werden.
EP 2 808 070 B1 offenbart ebenfalls einen Heizungsfilter mit Rückspülung, wobei das Filtermaterial schwimmende Filterkugeln umfasst. Ein rückspülbarer Heizungsfilter erfordert zum Rückspülen einen Frischwasseranschluss und einen Ablauf. Die Installation ist daher aufwändig. Mit der Zeit setzen sich Filter zu. Dann entsteht ein hoher Druckabfall am Filter. Die Pumpe des Heizkreislaufs muss dann gegen diesen Druckabfall arbeiten und wird stark belastet. Bekannte Heizungsfilter werden zum Reinigen mittels Kugelhähnen vom Heizkreislauf abgetrennt und der Heizkreislauf wird unterbrochen. Das ist unerwünscht. Die Kugelhähne oder sonstigen Absperrungen erfordern zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung, Montage und Wartung des Heizungsfilters.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Heizungsfilter zu schaffen, der ohne Unterbrechung des Heizkreislaufs arbeitet und der einfach und kostengünstig aufgebaut ist und montiert werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass

(c) ein Bypasskanal vorgesehen ist, welcher an dem Filterelement vorbei vom Einlass zum Auslass geführt ist;
(d) das Filterelement und/oder ein mit dem Filterelement verbundenes Verschlusselement zwischen einer Betriebsstellung und einer Bypassstellung beweglich angeordnet ist, wobei der Bypasskanal in der Betriebsstellung durch das Filterelement und/oder das Verschlusselement blockiert und in der Bypassstellung freigegeben wird; und
(e) die Stellung des Filterelements und/oder des Verschlusselements abhängig von den Druckverhältnissen am Filterelement ist.

Bei einer solchen Anordnung wird der Druckabfall genutzt, der entsteht, wenn sich der Filter zusetzt. Durch die Druckdifferenz entstehen Kräfte auf das Filterelement. Das Filterelement wird in Strömungsrichtung gedrückt. Das Filterelement ist beweglich angeordnet. Wenn durch die Druckdifferenz Kräfte auf das Filterelement ausgeübt werden, bewegt es sich in eine Bypassstellung. Dabei wird ein Bypass freigegeben, der in der Betriebsstellung geschlossen ist. Das Filterelement oder ein mit dem Filterelement verbundenes Verschlusselement, welches der Bewegung des Filterelements folgt, wirken quasi als Ventilschließkörper. Die Bewegung des Filterelements kann eine lineare Bewegung sein. Es ist aber auch eine Rotationsbewegung oder eine Spiralbewegung des Filterelements denkbar, bei welcher der Bypass freigegeben wird. Der Bypasskanal kann beispielweise in Form einer Bohrung vorliegen oder am Filter vorbei durch eine Filtertasse geführt sein, oder eine Kombination daraus. Auch gesonderte Schläuche oder Rohre sind für die Verwirklichung des Bypasskanals denkbar.
Auf diese Weise kann Wasser ungehindert auch dann weiter zirkulieren, wenn der Filter sich mit Schmutzpartikeln zusetzt. Das Wasser wird zwar nicht weiter gefiltert. Die Funktionsfähigkeit des Heizungskreislaufs ist aber weiterhin gegeben.
Vorzugsweise ist eine Feder vorgesehen, welche das Filterelement und/oder das Verschlusselement mit einer Federkraft in Richtung der Betriebsstellung beaufschlagt. Dann öffnet der Bypasskanal erst, wenn das Filterelement einen höheren Verschmutzungsgrad aufweist. Das Filterelement wird nach der Reinigung oder nach dem Austausch durch die Feder zurück in die Betriebsstellung gedrückt.
Eine kompakte Anordnung mit großer Filterfläche wird erreicht, wenn das Filterelement zylindrisch ausgebildet ist und ein Verschlusselement vorgesehen ist, das von einer koaxial um das Filterelement angeordneten, axial mit dem Filterelement verschieblich angeordneten Hülse gebildet ist, wobei ein Ringraum zwischen Filterelement und Hülse gebildet ist.
Eine Stirnseite des Filterelements kann dabei offen sein, so dass das Heizungswasser in der Betriebsstellung vom Einlass durch die offene Stirnseite in den Innenraum des Filterelements leitbar ist und die gegenüberliegende Stirnseite des Filterelements kann geschlossen sein, so dass Heizungswasser zum Filtern durch das Filterelement von innen nach außen in den Ringraum zwischen dem Filterelement und der Hülse fließt. Der Druck in Strömungsrichtung wird dann auf die geschlossene Stirnseite des Filterelements ausgeübt, wenn sich der Filter zusetzt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Hülse und das Filterelement in einem Einsatzteil angeordnet, das in einen Gehäusestutzen des Armaturengehäuses hineinragt. Ein Teil des Einsatzteils kann von außen zugänglich sein oder nach außen ragen. Dann können das Filterelement und die Hülse leicht zusammen mit dem Einsatzteil in den Gehäusestutzen eingesetzt oder entfernt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass

(a) zwischen Hülse und der Innenwandung des Einsatzteils ein Ringraum gebildet ist, durch welchen ein Abschnitt des Bypasskanals verläuft, und
(b) die Hülse außen einen Ringvorsprung aufweist, welcher in der Betriebsstellung an der Innenwandung des Einsatzteils anliegt und den Übergang zwischen Bypasskanal und Auslass blockiert und in einer Bypassstellung beabstandet zur Innenwandung des Einsatzteils ist und den Bypasskanal öffnet.

Der Bypasskanal kann beispielsweise zunächst von einer Bohrung im Gehäuse gebildet sein, die seitlich im Ringkanal zwischen Hülse und Innenwandung des Einsatzteils mündet. Der Ringkanal kann mit dem Auslass verbunden sein. Wenn die Verbindung mit dem Auslass von dem Ringvorsprung unterbrochen wird, ist auch der Bypasskanal blockiert. Dies kann insbesondere in der Weise verwirklicht werden, dass die Innenwandung des Einsatzteils eine nach innen vorspringende Schulter aufweist, die mit dem Ringvorsprung an der Hülse zusammenwirkt.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Filterelement auf einem Führungselement geführt ist. Dadurch wird die Bewegung des Filterelements stabilisiert. Das Führungselement kann zumindest teilweise von Heizungswasser umströmt sein und einen Hohlraum aufweisen, in dem ein Magnet vorgesehen ist. Dann bleiben magnetisierbare Metallpartikel, beispielsweise Eisenhaltige Partikel, an dem Führungselement haften und werden so dem Heizungswasser entzogen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Teil des Führungselements von dem Filterelement und/oder dem Verschlusselement in der Betriebsstellung verdeckt und in der Bypassstellung von außen sichtbar ist und zumindest der in der Bypassstellung sichtbare Teil des Führungselements mit einer Signalfarbe versehen oder auf andere Weise optisch hervorgehoben. Dann kann der Nutzer von außen ohne weiteres erkennen, ob der Filter gereinigt werden muss. Wenn das Führungselement sichtbar ist, ist der Filter in der Bypassstellung und der Filter muss ausgetauscht oder gereinigt werden. Wenn das Führungselement nicht sichtbar ist, ist der Filter in der Betriebsstellung und es ist keine weitere Handlung erforderlich. Die Signalfarbe oder optische Hervorhebung verstärkt die Sichtbarkeit des Führungselements in der Bypassstellung.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Einsatzteil im Bereich des in der Bypassstellung sichtbaren Teils des Führungselements transparent ist. Dann ist das Führungselement vollständig innerhalb des Einsatzteils positionierbar.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass

(a) das Einsatzteil axialbeweglich ist und ein Außengewinde aufweist, auf das ein Gewindering mit einem Innengewinde aufgeschraubt ist,
(b) der Gewindering einen Griff aufweist oder formschlüssig mit einem Griff zum manuellen Verdrehen des Gewinderings verbunden ist,
(c) der Gewindering drehbar in den Gehäusestutzen des Armaturengehäuses eingesetzt und in axialer Richtung fixiert ist; und
(d) das Einsatzteil außen mit einem Vorsprung oder einer Rippe versehen ist, welche mit einem Anschlag auf der Innenseite des Armaturengehäuses zusammenwirkt, so dass das Einsatzteil durch Drehung des Griffs in axialer Richtung in eine Wartungsstellung bewegbar ist, bei welcher das Heizungswasser am Einsatzteil vorbei vom Einlass über einen Bypassübergang zum Auslass vorbeileitbar ist.

Durch Drehen des Griffs wird der Gewindering gedreht. Der Gewindering ist in axialer Richtung fixiert. Die Drehung wird also auf das Einsatzteil übertragen, das zunächst bis zum Anschlag mitdreht. Wenn die Rippe des Einsatzteils am Anschlag ist, bewirkt die Drehung des Griffs eine Axialbewegung des Einsatzteils. Durch diese Axialbewegung wird das Einsatzteil von einer Betriebs- und Bypassstellung in eine Wartungsstellung bewegt. In dieser Wartungsstellung gelangt kein Wasser mehr in das Einsatzteil. Dann kann es aufgeschraubt und das Filterelement zur Reinigung oder zum Austausch entnommen werden. Auch in dieser Wartungsstellung fließt das Wasser an der gesamten Filteranordnung vorbei weiterhin durch den Heizkreislauf. Die Strömung muss nicht unterbrochen werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das in das Armaturengehäuse ragende Ende des Einsatzteils eine Öffnung mit einem Ventil aufweist, welche den Innenraum des Einsatzteils mit dem Auslass verbindet, wobei das Ventil in der Wartungsstellung geschlossen ist. Das Ventil kann beispielsweise einen gehäusefesten Ventilteller umfassen, gegen den das Einsatzteil mit der Öffnung in axialer Richtung bewegt wird. Der Ventilteller verschließt dann die Öffnung in Richtung Auslass.
Das Einsatzteil kann außen einen Ringvorsprung zum Blockieren des Bypassübergangs zwischen Einlass und Auslass in der Wartungsstellung aufweisen. Mit dem Ringvorsprung wird die Verbindung zum Einlass-seitigen Teil des Bypasses geschlossen. Es kann aber auch jedes andere Ventil zum Verschließen des Einsatzteils verwendet werden. Gleichzeitig kann mit dem Ringvorsprung ein zuvor blockierter Bypassübergang freigegeben werden, der direkt vom Einlass zum Auslass führt.
Bei einer besonders nutzerfreundlichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Einsatzteil mit einer Markierung oder Beschriftung als Zeichen für die Wartungsstellung versehen ist, welche bei Drehung des Griffs und Bewegung des Einsatzteils in die Wartungsstellung von außen sichtbar wird. Nach dem Reinigen des Filterelements wird der Nutzer mit der dann sichtbaren Beschriftung darauf aufmerksam gemacht, dass die Filteranordnung sich in der Wartungsstellung befindet und der Griff zurückgedreht werden muss, damit das Einsatzteil wieder in die Betriebsstellung bewegt wird.
Wenn das das Einsatzteil an dem dem Armaturengehäuse abgewandten Ende mit einer lösbaren Kappe verschlossen ist, kann die Kappe zum Reinigen oder Austauschen des Filterelements leicht gelöst und entfernt werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die geschlossene Stirnseite des Filterelements mit einem Rand mit einer Öffnung verschlossen ist, das Führungselement sich durch eine Öffnung in den Innenraum des Filterelements erstreckt und der Innenrand der Öffnung an der äußeren Oberfläche des Führungselements anliegt, so dass anhaftende Partikel von dem Führungselement abgeschabt werden, wenn das Filterelement durch das dem Armaturengehäuse abgewandte Ende hindurch von dem Führungselement nach außen abgezogen wird. Dies ist insbesondere dann nützlich, wenn in dem Führungselement ein Magnet sitzt, mit dem magnetisierbare Partikel aus dem Wasser entfernt werden. Wenn das Filterelement von dem Führungselement zum Reinigen oder Austauschen abgezogen wird, werden die Partikel quasi automatisch abgestreift.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Figurenliste

1 ist ein Vertikalschnitt durch eine Heizungsfilteranordnung in der Betriebsstellung.
2 zeigt die Heizungsfilteranordnung aus 1 in einer Bypassstellung.
3 zeigt die Heizungsfilteranordnung aus 1 in einer Wartungsstellung.
4 ist ein Horizontalschnitt durch die Heizungsfilteranordnung aus 1 entlang einer Schnittebene A-A.
5 zeigt ein Detail aus 4 mit einem Anschlag, der die Drehung eines Einsatzteils begrenzt.
6 zeigt ein Detail aus 1 und illustriert, wie metallische Partikel, die an einem Führungselement abhaften, mit einem eine Öffnung bildenden Rand an der Stirnseite des Filterelements abgeschabt werden.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Einsatzteils für eine Anordnung aus 1.
8 zeigt das Einsatzteil aus 7 aus einer anderen Perspektive.
9 ist eine Explosionsdarstellung der Anordnung aus 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete Filter-Anordnung. Die Filteranordnung 10 ist ein Heizungsfilter. Der Heizungsfilter ist für die Reinigung von Heizungswasser in Heizkreisläufen vorgesehen. Es ist aber auch möglich, den Filter in anderen Fluidinstallationen, etwa Kühlkreisläufen einzusetzen.
Die Filteranordnung 10 umfasst eine Anschlussarmatur 12. Die Anschlussarmatur 12 hat einen Einlass 14 und einen Auslass 16. Die Anschlussarmatur 12 kann mit Muttern 18 und 20 an beliebiger Stelle in die Rohrleitung eines Heizungskreislaufs (nicht dargestellt) installiert werden. Im vorliegenden Fall ist die Anschlussarmatur 12 aus Messing oder einem anderen wärmefesten Metall gefertigt. Heizungswasser fließt in Richtung des Pfeils 22 in die Armatur 12 hinein und in Richtung des Pfeils 24 aus der Armatur 12 hinaus. Die Anschlussarmatur 12 weist einen Verbindungsstutzen 26 auf. In den Verbindungsstutzen 26 wird ein Armaturengehäuse 28 eingesteckt. Hierzu ist das Armaturengehäuse 28 mit einem Stutzen 30 versehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Armaturengehäuse 28 aus Kunststoff gefertigt. Es ist aber auch möglich, ein Armaturengehäuse 28 aus Metall zu verwenden.
Die Verbindung zwischen Verbindungsstutzen 26 und Stutzen 30 erfolgt über einen Zentralkanal 32 und einen koaxial darum herum angeordneten Ringkanal 34. Der Zentralkanal 32 ist mit dem Auslass 16 verbunden. Der Ringkanal 34 ist mit dem Einlass 14 verbunden. Der Stutzen 30 ist in den Verbindungsstutzen 26 eingesteckt und mit einer Klammer 38 in axialer Richtung gesichert. Dadurch ist das Armaturengehäuse 28 frei drehbar und kann entsprechend die Installationsbedingungen in gewünschter Weise gegenüber der Rohrleitung orientiert werden. Statt der gezeigten Konfiguration ist es auch möglich, eine Flanschverbindung üblicher Bauweise oder eine andere Verbindungsart zu verwenden. Diese ist dann nicht drehbar, sondern wird in einer von vier möglichen Orientierungen installiert.
Das Armaturengehäuse 28 weist einen Stutzen 36 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Stutzen 36 nach unten offen. In den Stutzen 36 ist ein Gewindering 42 mit einer Dichtung 110 eingesteckt. Ähnlich wie die Klammer 38 sichert eine Klammer 40 den Gewindering 42 in axialer Richtung. Der Gewindering 42 ist also in axialer Richtung fixiert, aber frei drehbar. Der Gewindering 42 weist außen einen Mehrkant 43 auf, auf den ein Drehgriff 44 formschlüssig aufgeklipst ist. Mit dem Drehgriff 44 kann der Gewindering 42 von Hand gedreht werden.
Der Gewindering 42 ist mit einem Innengewinde 46 versehen. In das Innengewinde 46 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Einsatzteil 48 mit einem Außengewinde eingeschraubt. Das Einsatzteil ist in 7 und 8 noch einmal gesondert dargestellt. Das Einsatzteil 48 ist unten in 1 offen und mit einer transparenten Kappe 50 verschlossen, die in das Einsatzteil 48 eingeschraubt ist. Das Einsatzteil 48 erstreckt sich durch den Stutzen 36 bis in einen Innenraum 52 im Armaturengehäuse 28. Der Innenraum 52 ist über den Zentralkanal 32 mit dem Auslass 16 verbunden.
Das Einsatzteil 48 ist auf der Außenseite im oberen Bereich innerhalb des Armaturengehäuses 28 mit einer Längsrippe 54 versehen. Diese ist im Horizontalschnitt in 5 und in den 7 und 8 zu erkennen. Das Armaturengehäuse 28 weist auf gleicher Höhe an der Innenwandung einen Anschlag in Form einer Längsrippe 56 auf. Wenn der Gewindering 42 mit dem Drehgriff 44 gedreht wird, dreht sich das Einsatzteil 48 mit, bis die Längsrippe 54 auf den Anschlag 56 trifft. Diese Situation ist in 4 und 5 dargestellt. Eine weitere Drehung des Gewinderings 42 führt zu einer Axialbewegung des Einsatzteils 48. Auf diese Weise kann das Einsatzteil 48 in axialer Richtung von einer nachstehend beschriebenen Betriebs- oder Bypassstellung in eine Wartungsstellung bewegt werden.
Koaxial ist in dem Einsatzteil 48 eine Hülse 58 mit einem umlaufenden, außen vorspringenden Ringvorsprung 60 axialbeweglich geführt. Auf den Ringvorsprung 60 drückt eine Feder 62, deren anderes Ende an einem Rand auf der Innenseite des Einsatzteils 48 abgestützt ist. Mit der Feder 62 wird die Hülse 58 nach unten in der Darstellung in eine nachstehend beschriebene Betriebsstellung gedrückt.
Zwischen Einsatzteil 48 und Hülse 58 ist ein äußerer Ringraum 64 gebildet. Der äußere Ringraum 64 ist über eine Ringöffnung 66 im Einsatzteil 48 mit dem Ringkanal 34 und so mit dem Einlass 14 verbunden. Dabei ist zwischen der Innenseite des oberen Randes des Gewinderings 42 und der Außenseite des Einsatzteils 48 oberhalb der Ringöffnung 66 eine Lücke 68 vorgesehen, über welche die Verbindung zum äußeren Ringraum 64 hergestellt wird.
Koaxial in der Hülse 58 ist ein zylindrisches Sieb 70 angeordnet. Das Sieb 70 erstreckt sich fast über die gesamte Höhe der ebenfalls zylindrischen Hülse 58. Das Sieb 70 ist mit der Hülse 58 verbunden. Hierfür bildet die Hülse 58 am unteren Ende einen Rand 72, der nach innen vorspringt. Zwischen Hülse 58 und Sieb 70 ist ein mittlerer Ringraum 74 gebildet. Am oberen Ende ist das Sieb 70 mit einem nach innen vorspringenden Rand 76 verschlossen. Der Bereich zwischen Sieb 70 und Hülse 58 ist nach oben offen.
Der Rand 76 am oberen Ende des Siebs 70 bildet eine mittige Öffnung. Durch die Öffnung erstreckt sich ein hohles Führungselement 78. Das Führungselement 78 erstreckt sich von der Innenwandung des Armaturengehäuses 28 am oberen Ende in 1 in axialer Richtung bis auf die Höhe des unteren Rands 72. Dabei erstreckt sich das Führungselement 78 durch eine gehäuseseitige Öffnung des Einsatzteils 48, mittig durch die Feder 62 und durch die von dem Rand 76 gebildete Öffnung am oberen Ende des Siebs 70.
In 6 ist der Bereich des Rands 76 im Detail dargestellt. Der Rand 76 ist auf der Unterseite innen mit einer umlaufenden Zunge 80 versehen. Die Zunge 80 liegt direkt auf der äußeren Oberfläche des Führungselements 78 an. Mit der Zunge wird das Sieb 70 einerseits bei einer Axialbewegung auf dem Führungselement 78 geführt. Andererseits schabt die Zunge 80 Partikel von der Oberfläche des Führungselements 78, wenn das Sieb 70 wie nachstehend beschrieben nach unten in der Darstellung bewegt wird.
Der Innenraum des langgestreckten, im Wesentlichen zylindrischen Führungselements 78 ist hohl. In dem so gebildeten Hohlraum 82 ist ein stabförmiger Permanentmagnet 84 angeordnet. Wenn das Führungselement 78 mit Heizungswasser umspült wird, bleiben magnetisierbare Schmutzpartikel aufgrund der Magnetkraft außen an der Oberfläche des Führungselements 78 hängen. Zum Reinigen können diese mit der Zunge 80 abgeschabt werden, wenn das Sieb 70 nach unten abgezogen wird.
Zwischen Sieb 70 und Führungselement 78 ist ein innerer Ringraum 86 gebildet. Der innere Ringraum 86 ist am unteren Ende in der Darstellung im Bereich der Kappe 50 offen. Nach oben wird der innere Ringraum 86 von dem Rand 76 abgeschlossen. Das Führungselement 78 ist am oberen Ende offen. Mit dem offenen Ende ist das Führungselement 78 auf einen Gewindezapfen 88 aufgeschraubt, der im Bereich des Hohlraums 52 koaxial an die obere Innenwandung des Armaturengehäuses 28 angeformt ist.
Im oberen Bereich des Einsatzteils 48 ist ein umlaufender Ringvorsprung 90 außen an das Führungselement 78 angeformt. Auf den Ringvorsprung 90 ist eine Ringdichtung 94 aufgezogen. Der Ringvorsprung 90 bildet einen Ventilschließkörper, der mit der gehäuseseitigen Öffnung 92 des Einsatzteils 48 zusammenwirkt. Wenn das Einsatzteil 48 in einer oberen Stellung ist, wie dies in 1 dargestellt ist, ist die Öffnung 92 offen. Wenn das Einsatzteil 48 durch Drehung des Drehgriffs 44 in eine untere Stellung bewegt wird, wird die Öffnung 92 von dem Ventilschließkörper 90 dicht verschlossen.
Das Einsatzteil 48 ist seitlich mit einem außen vorspringenden Ringvorsprung 96 versehen. In der Betriebsstellung ist das Einsatzteil 48 in einer oberen Stellung. Dann liegt der Ringvorsprung 96 an einer Gehäusewandung 98 an. Die Gehäusewandung 98 trennt den Ringkanal 34 vom Zentralkanal 32. Der Ringvorsprung 96 blockiert den direkten Übergang vom Ringkanal 34 zum Zentralkanal 32.
Der Ringvorsprung 96 befindet sich in der Betriebsstellung, die in 1 gezeigt ist, etwa auf gleicher Höhe wie der Ringvorsprung 60 am oberen Ende der Hülse 58 oberhalb der Ringöffnung 66 im Einsatzteil 48. Die Ringöffnung 66 wird mit Stegen 100 überbrückt, die in 7 und 8 gut zu erkennen sind. Oberhalb und unterhalb der Ringöffnung sind Ringnuten 104 und 106 für Dichtungen vorgesehen. Am unteren Ende des Einsatzteils ist außen eine Markierung 102 angebracht mit dem Wort „Bypass“.
Die Anordnung arbeitet wie folgt:
1 zeigt die Betriebsstellung der Anordnung. In dieser Stellung ist das Filterelement nicht oder wenig verschmutzt und es herrscht nur eine geringe Druckdifferenz zwischen dem inneren Ringraum 86 und dem mittleren Ringraum 74. Das Wasser fließt vom Einlass in Richtung des Pfeils 112 in den Ringkanal 34. Im Ringkanal 34 fließt das Wasser in Richtung des Pfeils 114 durch den Verbindungsstutzen 30. Das Wasser tritt aus dem Ringkanal 34 aus und durch die Lücke 68 und die Ringöffnung 66 in den äußeren Ringraum 64 innerhalb des Einsatzteils 48. Dies ist durch einen Pfeil 116 illustriert. Nach oben ist der äußere Ringraum 64 vom Ringvorsprung 60 an der Hülse 58 verschlossen.
Im äußeren Ringraum 64 fließt das Wasser nach unten bis in den Bodenbereich 118 unterhalb der Hülse 58 und des Siebs 70. Im Bodenbereich 118 fließt das Wasser in Richtung des Pfeils 120 in den inneren Ringkanal 86. Der mittlere Ringkanal 74 ist nach unten von dem unteren Rand 72 der Hülse 58 verschlossen. Vom inneren Ringkanal 86 fließt das Wasser durch das Sieb 70 nach außen und gelangt so in den mittleren Ringkanal 74. Dies ist durch einen Pfeil 122 illustriert. Von dort fließt es in Richtung des Pfeils 124 nach oben aus der Hülse 58 heraus. Es fließt durch die Öffnung 92 aus dem Einsatzteil 48 heraus in den Innenraum 52 des Armaturengehäuses 28. Der Innenraum 52 ist mit dem Zentralkanal 32 verbunden. Das Wasser fließt vom Innenraum 52 durch den Zentralkanal 32 zum Auslass 16. Dies ist durch Pfeile 126 und 128 illustriert.
Mit der Zeit verschmutzt das Sieb 70. Partikel bleiben in dem Sieb 70 hängen und es setzt sich zu. Dann entsteht eine Druckdifferenz zwischen dem inneren Ringraum 86 und dem mittleren Ringraum 74. Der höhere Druck im inneren Ringraum 86 wirkt gegen die Federkraft der Feder 62 nach oben in 1 und 2 auf den Rand 76. Dadurch wird das Sieb 70 und die Hülse 58 quasi automatisch und ohne äußere Einwirkung nach oben bewegt. Diese Situation, die Bypassstellung ist in 2 dargestellt.
In der in 2 gezeigten Bypassstellung ist das Sieb 70 und die Hülse 58 in einer oberen Stellung. Dabei löst sich der Ringvorsprung 60 von der Innenwandung des Einsatzteils 48 und gibt eine Passage frei. Wasser kann vom äußeren Ringraum 64 in Richtung des Pfeils 130 an dem Ringvorsprung 60 vorbei zur Öffnung 92 fließen. Das Wasser fließt also nicht mehr durch den Bodenbereich 118 und durch das Sieb 70, sondern kann von der Ringöffnung 66 direkt nach oben abfließen. Auf diese Weise wird von der Ringöffnung 66, dem oberen Teil des äußeren Ringraums 64 und der Öffnung 92 ein Bypasskanal verwirklicht, der an dem Sieb 70 vorbeigeleitet wird. Die Heizungspumpe des Heizungskreislaufs braucht also nicht gegen ein zugesetztes Sieb 70 anzupumpen.
Das Führungselement 78 ist im unteren Bereich 132 mit einer Signalfarbe, beispielsweise rot, versehen. Der Nutzer kann also, wenn er von der Seite in Richtung des Pfeils 134 auf die Anordnung schaut, an dem roten Bereich erkennen, dass sich das Sieb 70 zugesetzt hat. Dieser Bereich ist in der Betriebsstellung in 1 von der Hülse 58 verdeckt und ist von außen nicht zu sehen.
Zum Reinigen oder Austauschen des Siebs 70 wird der Griff 44 betätigt. Durch Drehen des Griffs 44 wird der Gewindering 42 gedreht. Dabei wird das Einsatzteil 58 nach in axialer Richtung aus dem Armaturengehäuse 28 heraus nach unten in 1 bewegt. Der Ringvorsprung 96 gibt den direkten Weg vom Ringkanal 34 in den Zentralkanal 32 frei. Das Wasser fließt entsprechend direkt vom Ringkanal 34 am Ringvorsprung 96 vorbei in Richtung des Pfeils 136 in den Zentralkanal 32. Von dort gelangt es zum Auslass 16. Diese Situation, die Wartungsstellung, ist in 3 dargestellt.
Die Dichtungen in den Ringnuten 104 und 106 dichten die Ringöffnung 66 ab. Es kann kein Wasser mehr in das Innere des Einsatzteils 58 nachfließen. Entsprechend kann nun die Kappe 50 gelöst werden. Lediglich geringe, noch im Einsatzteil 58 befindliche Wassermengen fließen nach außen und können mit einem kleinen Behälter oder Lappen aufgefangen werden. Mit gelöster Kappe 50 ist die Hülse 58 und das Sieb 70 von außen zugänglich. Das Sieb 70 und die Hülse 58 können nach unten abgezogen werden. Dabei streift die Zunge 80 Partikel von dem Führungselement 78 ab, die vom Magneten 84 zurückgehalten wurden. Das Sieb 70 kann nun gereinigt oder ausgetauscht werden.
Wenn das gereinigte Sieb 70 mit der Hülse 58 zurück eingesetzt wurde, zeigt die sichtbare Markierung 102 an, dass sich das Einsatzteil 48 noch in der unteren Stellung, d.h. in der Bypassstellung befindet. Durch Zurückdrehen des Griffs wird das Einsatzteil 48 wieder nach oben in die Betriebsstellung bewegt. Dadurch, dass nur geringe Wassermengen austreten, braucht praktisch kaum Wasser in den Heizkreislauf nachgefüllt werden. Das schont die Wasserbehandlungschemikalien, Ionentauscher und den reduziert den Wasserverbrauch.
Die beschriebene Anordnung hat mehrere Vorteile gegenüber bekannten Anordnungen. Durch Verwendung eines Drehflansches ist sie unabhängig von der Einbaulage. Magnetisierbare Schmutzpartikel werden sauber abgeschabt ohne mit den Händen Kontakt zu haben. Es sind keinerlei Vor- und Nachabsperrungen, etwa Kugelhähne notwendig. Während der Wartung wird die Strömung in der Heizungsanlage nicht unterbrochen. Und es muss nicht jedes Mal Wasser nachgefüllt werden, bzw. nur in sehr geringen Mengen. Die Überladung und nötige Wartung wird deutlich angezeigt. Die Wartung ist besonders einfach.
Die vorstehende Erfindung wurde hier anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Beschreibung dient jedoch nur zur Illustration der Erfindung. Der Umfang der Erfindung lässt eine Vielzahl von Variationen zu, die ausschließlich vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche bestimmt werden. So sind bestimmte Merkmale hinsichtlich Konstruktion, Material, Anordnung und Aufbau des Ausführungsbeispiels lediglich sinnvolle Ausgestaltungen. Die Anschlüsse können jede beliebige, dem Fachmann bekannte Ausgestaltung annehmen. Dies gilt für alle Merkmale und deren Kombinationen, solange in den Ansprüchen nicht eine bestimmte Kombination von Merkmalen als erfindungswesentlich offenbart ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0742038 A2 [0003]
DE 202009000084 U1 [0004]
EP 2407225 A1 [0005]
EP 2808070 B1 [0006]

Claims

Heizungsfilter (10) zum Herausfiltern von Partikeln aus Heizungswasser in einem Heizkreislauf enthaltend: (a) ein Armaturengehäuse (12, 28) mit einem Einlass (14) und einem Auslass (16) zum Einbau in eine Rohrleitung des Heizkreislaufs; und (b) ein strömungsmäßig zwischen Einlass und Auslass angeordnetes Filterelement (70), welches derart ausgebildet ist, dass eine Druckdifferenz zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Bereich des Filterelements entsteht, wenn Schmutzpartikel das Filterelement zusetzen; dadurch gekennzeichnet, dass (c) ein Bypasskanal (98, 64) vorgesehen ist, welcher an dem Filterelement (70) vorbei vom Einlass (14) zum Auslass (16) geführt ist; (d) das Filterelement (70) und/oder ein mit dem Filterelement verbundenes Verschlusselement (58) zwischen einer Betriebsstellung und einer Bypassstellung beweglich angeordnet ist, wobei der Bypasskanal (98, 64) in der Betriebsstellung durch das Filterelement und/oder das Verschlusselement (58) blockiert und in der Bypassstellung freigegeben wird; und (e) die Stellung des Filterelements (70) und/oder des Verschlusselements (58) abhängig von den Druckverhältnissen am Filterelement (70) ist.
Heizungsfilter (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Feder (56), welche das Filterelement (70) und/oder das Verschlusselement (58) mit einer Federkraft in Richtung der Betriebsstellung beaufschlagt.
Heizungsfilter (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (70) zylindrisch ausgebildet ist und ein Verschlusselement (58) vorgesehen ist, das von einer koaxial um das Filterelement angeordneten, axial mit dem Filterelement verschieblich angeordneten Hülse (58) gebildet ist, wobei ein Ringraum (74) zwischen Filterelement und Hülse gebildet ist.
Heizungsfilter (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnseite des Filterelements (70) offen ist, so dass das Heizungswasser in der Betriebsstellung vom Einlass (14) durch die offene Stirnseite in den Innenraum des Filterelements leitbar ist und die gegenüberliegende Stirnseite (76) des Filterelements (70) geschlossen ist, so dass Heizungswasser zum Filtern durch das Filterelement von innen nach außen in den Ringraum (74) zwischen dem Filterelement (70) und der Hülse (58) fließt.
Heizungsfilter (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (58) und das Filterelement (70) in einem Einsatzteil (48) angeordnet sind, das in einen Gehäusestutzen (36) des Armaturengehäuses (28) hineinragt.
Heizungsfilter (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass (a) zwischen Hülse (58) und der Innenwandung des Einsatzteils (48) ein Ringraum (64) gebildet ist, durch welchen ein Abschnitt des Bypasskanals (98, 64) verläuft, und (b) die Hülse (58) außen einen Ringvorsprung (60) aufweist, welcher in der Betriebsstellung an der Innenwandung des Einsatzteils (48) anliegt und den Übergang zwischen Bypasskanal (98, 64) und Auslass (16) blockiert und in einer Bypassstellung beabstandet zur Innenwandung des Einsatzteils (48) ist und den Bypasskanal (98, 64) öffnet.
Heizungsfilter (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (70) auf einem Führungselement (78) geführt ist.
Heizungsfilter (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (78) zumindest teilweise von Heizungswasser umströmt ist und einen Hohlraum (82) aufweist, in dem ein Magnet (84) vorgesehen ist.
Heizungsfilter (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (132) des Führungselements (78) von dem Filterelement (70) und/oder dem Verschlusselement (58) in der Betriebsstellung verdeckt und in der Bypassstellung von außen sichtbar ist und zumindest der in der Bypassstellung sichtbare Teil (132) des Führungselements (78) mit einer Signalfarbe versehen oder auf andere Weise optisch hervorgehoben ist.
Heizungsfilter (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (48) im Bereich (50) des in der Bypassstellung sichtbaren Teils des Führungselements (78) transparent ist.
Heizungsfilter (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass (a) das Einsatzteil (48) axialbeweglich ist und ein Außengewinde aufweist, auf das ein Gewindering (42) mit einem Innengewinde aufgeschraubt ist, (b) der Gewindering (42) einen Griff (44) aufweist oder formschlüssig mit einem Griff (44) zum manuellen Verdrehen des Gewinderings (42) verbunden ist, (c) der Gewindering (42) drehbar in den Gehäusestutzen (36) des Armaturengehäuses (28) eingesetzt und in axialer Richtung fixiert ist; und (d) das Einsatzteil (48) außen mit einem Vorsprung oder einer Rippe (54) versehen ist, welche mit einem Anschlag (56) auf der Innenseite des Armaturengehäuses (28) zusammenwirkt, so dass das Einsatzteil (48) durch Drehung des Griffs (44) in axialer Richtung in eine Wartungsstellung bewegbar ist, bei welcher das Heizungswasser am Einsatzteil (48) vorbei vom Einlass (14) über einen Bypassübergang zum Auslass (16) vorbeileitbar ist.
Heizungsfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das in das Armaturengehäuse (28) ragende Ende des Einsatzteils (48) eine Öffnung (92) mit einem Ventil (94) aufweist, welche den Innenraum des Einsatzteils (48) mit dem Auslass (16) verbindet, wobei das Ventil (94) in der Wartungsstellung geschlossen ist.
Heizungsfilter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (48) außen einen Ringvorsprung (96) zum Blockieren des Bypassübergangs zwischen Einlass (14) und Auslass (16) in der Wartungsstellung.
Heizungsfilter nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (48) mit einer Markierung (102) oder Beschriftung als Zeichen für die Wartungsstellung versehen ist, welche bei Drehung des Griffs (44) und Bewegung des Einsatzteils (48) in die Wartungsstellung von außen sichtbar wird.
Heizungsfilter nach einem der vorgehenden Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (48) an dem Armaturengehäuse (28) abgewandten Ende mit einer lösbaren Kappe (50) verschlossen ist.
Heizungsfilter nach Anspruch 8 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossene Stirnseite (76) des Filterelements (70) mit einem Rand mit einer Öffnung verschlossen ist, das Führungselement (78) sich durch eine Öffnung in den Innenraum des Filterelements (70) erstreckt und der Innenrand (80) der Öffnung an der äußeren Oberfläche des Führungselements anliegt, so dass anhaftende Partikel von dem Führungselement (78) abgeschabt werden, wenn das Filterelement (70) durch das dem Armaturengehäuse (28) abgewandte Ende hindurch von dem Führungselement (78) nach außen abgezogen wird.