DE2257077A1 - Filtereinrichtung fuer das entfernen von verunreinigungen aus fluessigkeiten und gasen - Google Patents

Filtereinrichtung fuer das entfernen von verunreinigungen aus fluessigkeiten und gasen

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Description

Patentanwalt
βfttafeMö,Hwfislr.-mTA.»** Fall 200.350
München, den 21. November 1972
Mein Zeichen: P 1560
Anmelder: Dr. Hubert S. Ogden, Los Angeles (USA) 4214 Santa Monica Boulevard
Filtereinriehtung für das Entfernen von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten und Gasen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung mit einem auswechselbaren Filtereinsatz für das Entfernen von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten und Gasen. . "
Auswechselbare Filterelemente in der Form von Filterpatronen sind für mannigfaltige Anwendungen zum Herausfiltrieren von Fremdstoffen oder andern Verunreinigungen aus Flüssigkeiten und Gasen "bekannt geworden. Die vorliegende Erfindung ist besonders auf eine Filtereinriehtung 309821/0348
gerichtet, welche eine Filterpatrone zum Filtrieren von Trinkwasser enthalt. Eine solche Patrone wird durch die Ogden Filter Co., Inc. auf den Markt gebracht und ist im US-Patent Nr. 3.528.55^ vom 15. Sept. 1970 beschrieben. Die Patrone enthält eine Anzahl Filtermaterialschichten, die um eine mit Perforationen versehene offene Hülse angeordnet sind und zwischen ein Paar ringförmiger Pressplatten aufeinander geschichtet sind. Das Filtermaterial kann ein herkömmliches faseriges Material sein, das durch unter Druck stehender Flüssigkeit zusammengepresst wird. Unbehandeltes Wasser fliesst durch die Aussenfläche der Filtermaterialschichten, über einen zentral angeordneten Filter und dann in die mit offenen Enden versehene Hülse, welche das filtrierte Wasser abführt. Der Behälter enthält eine obere Deckplatte mit einer ringförmigen Oberfläche für den Eingriff mit der obern Patronendruckplatte. Eine Abschlussplatte ist durch Federkraft mit der,Unterseite der Andruckplatte der Patrone verbunden, um die Filterschichten aufeinander zu pressen und so das Austreten unfiltrierter Flüssigkeit in die Patronenhülse zu vermeiden.
Obschon bekannte Filteranordnungen, und insbesondere diejenige nach dem obenerwähnten US-Patent weitgehend perfektioniert sind, haften ihnen eine Anzahl Nachteile an.
Ein Problem bei den bekannten Filteranordnungen besteht in der Notwendigkeit des periodischen Einsatzes
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der mit Flüssigkeit, Schmutz und Verunreinigungen getränkten Patrone, wobei der manuelle Kontakt mit den Filtermaterialschichten unangenehm und unerwünscht ist. Die vorliegende Erfindung gestattet, diese Nachteile zu vermeiden, indem alle Flüssigkeit, Schmutz und Verunreinigungen in einer geschlossenen Patrone zusammengehalten sind.
Die erfindungsgemässe Filtereinrichtung, bei welcher sich insbesondere der sich beim Ersatz der Filterpatrone aus dem Wegfallen jeglicher Berührung mit dem Filtermaterial ergebende Vorteil zeigt, ist gekennzeichnet durch ein aus zwei miteinander verbundenen Teilen bestehendes Mantelgehäuse, welches einen ersten Raum umsehliesst, und einen Filterpatronenaufbau mit einem diesen umschliessenden einteilig.gestalteten Patronengehäuse, das Im genannten ersten Raum eingebaut ist und einen zweiten Raum begrenzt, welcher ein das zu reinigende Piltrat durchlassendes Filtermedium enthält, wobei das Patronengehäuse nach Trennen der beiden Teile des Mantelgehäuses als Einheit aus dem genannten ersten Raum entfernbar ist. Die ganze Patrone ist dabei aus' dem Mantelgehäuse entfernbar und eine neue kann in das Mantelgehäuse eingesetzt werden* ■ ' - Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Filtereinrichtung sind nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt: - : .
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Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Filtereinrichtung in schematischer Längsschnittdarstellung,
Fig. 2 eine zweite AusfUhrungsform der Filtereinriohtung in ähnlicher Darstellungsweise wie in Fig. 1, und
Fig. 5 eine dritte Ausführungsforiii unter Verwendung ähnlich gestalteter feile wie in den Flg. 1 und 2.
In Fig. 1 bezeichnet 10 allgemein eine Filtereinrichtung, die ein Mantelgehäuse mit einem Anschlusskopfteil 11 und einen untern zylindrischen oder becherförmigen Gehäuseteil 13· Jedes der Gehäuseteile 11 und 13 besitzt offene Enden 15 und 17» welche durch eine Gewlndeverschraubung zu einem einheitlichen Gehäuse versehraubt sind, das einen Innenraum 19 begrenzt.
Der Anschlusskopf 11 enthält weiter eine mit Gewinde versehene Eintrittsöffnung 23, die sich durch dessen obere Wand erstrecken.
Der Innenraum 19 des Mantelgehäuses ist zur Aufnahme einer Filterpatronenanordnung 25 gestaltet* die einen Filteraufbau 27 enthält. Die Filterpatronenano«#nung 25, nachfolgend allgemein mit Filterpatrone bezeichnet, besitzt ein Paar teilweise zylindrisch gestaltete und mit offenen Enden versehene Schalen 29 und 31, an welchen Enden je ein Dichtungsflansch 35 und 36 angeformt ist. Diese Dichtungsflanschen 35 und 36 sind durch bekannte Mittel miteinander
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verbunden und liegen zwischen einem Pa,ar Schultern 33 und 34, welche an den Mantelgehäuseteilen 11 und 13 angeformt sind. Jede der Schultern 33 und 34 besitzt mindestens einen daran eingefprmten ringförmigen Grat Ί8 zum Zusammenpressen und Festklemmen der Flanschen 35 und 36· Die Teile der Filterpatrone 25 sind zweckmässig aus Polypropylen, Polyäthylen oder dgl.· Kunststoffmaterial gefertigt. Die obere, den Filterpatronenaufbau umschliessende zylindrische Schale 29 weist ein Paar Vorsprünge 37 und 38 auf-, die sich in die zugeordneten Eintritts- und Austrittsöffnungen 21, 23 erstrecken. Ein Paar 0-Ring-Diehtungen 39 liegen auf der Aussenseite der Vorsprung© 37* 38 a-n-* um einen''Wasserein-.tritt in den Raum 19 zu vermeiden. Ein ringförmiger Grat' 29 ''· ist- an. der Oberfläche der Schale 29 neben den Ein- und Äustrittsöffnungen 21, 23 angebracht, um gegen, eine Scheibe 32 gedrängt zu werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel enthält die Filterpatronenanordnung eine Anzahl zwischen· einem Paar ringförmiger Pressplatten hy und 45 übereinandergestapelte-r Filtermafeerialele-mente 4l, Zwischen jedem: der Filtermaterialelemente 4l ist ein Distanzstück 47 angeordnet, welches einen sehr' grossen Teil der Oberfläche des jeweils
in anliegenden Filtermaterialelementes 4l gegenüber der
einem Raum 49 in der Filterpatrone 25 freilegt. Jedes der Filterelemente 4l besitzt in dessen.Innerem ein (nicht
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gezeigtes) Sieb, um gereinigtes Wasser, das dae<'Filtermaterial passiert hat, in eine zentrale perforierte Hülse
51 abzuleiten. Ein nach aussen ragender zylindrischer Einsatz 53 ist in der perforierten Hülse 51 gleitend gelagert und zentriert eine Schraubenfeder 55* welche in den Einsatz 53 greift und diesen gegen den Boden der Patronenschale 3I drückt und so den Einsatz 53 nach oben drängt. Eine Scheibe
52 befindet sich zwischen dem Einsatz 53 und der Pressplatte 45, auf welcher Scheibe zwecks Druckübertragung von der Feder 55 auf die Pressplatte 45 ein Flanschring 54 sitzt. ·
Zum Einbau der Filterpatrone 25 In den Innenraum 19, wird der untere Gehäuseteil 13 vom. Ansahlüsskapfteil 11 abgeschraubt und von diesem getrennt. Die Filterpatrone 25 wird dann in die Ausnehmung im obern Ge&litseteil». welcher den Anschlusskopfteil 11 bildet, eingesetzt and die Vorsprünge 37 und 38 auf die bezügliche Eintritts- oder Austrittsb'ffnung ausgerichtet. Der untere Gehäuseteil 13 wird alsdann auf den Anschlusskopfteil 11 aufgeschraubt■·,, uns die Filterpatrone 25 vollständig einzukapseln. Wenn die beiden Gehäuseteile 11 und I3 miteinander versehraubt sind, drücken die ringförmigen Schultern 33 und 3^ <äie dazwischenliegenden Dichtungsflansche zusammen.
Nachdem die Gehäuseteile 11 und I3 miteinander verbunden sind., ist die Filtereinrichtung betriebsbereit.
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In dieser Stellung tritt unter Druck stehende Flüssigkeit 'über die.Eintrittsoffnung 21 in die Kammer 49/ In dieser Kammer 49 bewirkt das unter Druck stehende Wasser, dass sich die Filtermaterialelemente· 4l zusammenziehen. Das unter Druck stehende Wasser drängt auch die Pressplatten 4j und 45 zusammen mit dem Einsatz 53 nach oben, und verhindert, jeden Wässerzutritt zur Austrittsöffnung mit Ausnahme durch die Filtermaterialelemente 4l.. Wie oben erwähnte durchströmt das Wasser die Filtermaterialelemente, wobei die Verunreinigungen im Filtermaterial zurückgehalten werden. Dadurch ist das über die perforierte Hülse 51 und über die Austrittsöffnung 23 abströmende Wasser frei von Schmutzteilen und Verunreinigungen.
Zu bemerken ist,.dass das Gehäuse der Filterpa- ■ trone 25 so flexibel ist, dass es sich gegen die Wand des Innenraumes 19 anlegt, wenn unter Druck stehendes Wasser im Raum 49 vorhanden ist. Dies erlaubt eine relativ wirt-, schaftliche Gestaltung des Gehäuses der Filterpatrone 25.
Nachdem die Aufnahmefähigkeit der Filtermaterialelemente 4l für Verunreinigungen und dgl. erschöpft ist, wird, das untere Gehäuseteil 13 wieder vom AnscM^sskopfteil 11 abgeschraubt und die Filterpatrone 25 wird als kompakte Einheit entfernt. Eine neue Filtereinheit wird alsdann in oben beschriebener Weise-eingesetzt.
Die B1Ig., 2 zeigt eine 'zwe.ite Ausführungsform der
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erfindungsgemassen Filtereinrichtung. Bei dieser AusfUhrungsform sind das Anschlusskopfteil 11 und das untere Gehäuseteil 13 mit einer Anzahl Schraubmitteln zusammengehalten, die allgemein mit 60 bezeichnet sind. Die Schraubmittel 6o enthalten eine Anzahl Schraubenbolzen 6l, die jeweils in einem mit Bohrungen versehenen Flansch 63, der auf der Aussenseite des Gehäuseteils 13 angebracht ist, drehbar eingesetzt sind. Ein Spannring 65* eingesetzt in einer nicht gezeigten Nute, über dom Kopf 67 des Bolzens 61, sichert den Schraubenbolzen 61 gegen Äxialbewegung.
Ein Griffelement 69 (in Fig. 2 als Schlüsselfläche gezeigt,) an jedem Bolzen 61 als Mittel zum Drehen , des Schraubenbolzens 6l ohne Hilfe spezieller Werkzeuge ist auf dem Schraubenbolzen 6l aufgekellt.
Das andere Ende des Bolzens 1st-mit Gewinde versehen und greift in eine Gewindebohrung an einem Flansch 71 ein, der auf der Aussenseite des Anschlusskopfteils angeformt ist. Durch Einschrauben der Bolzen 6l am Flansch 71 werden die Gehäuseteile 11 und I3 an ihrer Stossstelle zwischen den Flanschen 63 und 71 zusammengezogen. Der Hauptvorteil der Schraubmittel 60 ist der, dass die Bolzen 6l individuell angezogen werden können, um jede Fehlausrichtung an den Gehäuseteilen sofort korrigieren zu kiinncn.
Die Filterpatrone 25 ist gleich aufgebaut wie beim ersten AusfUhrungsbeispiel mit der Ausnahme, dass die
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aneinanderliegenden Enden 77 und 78 der Schalen 29 und 3I teleskopartig ineinandergeschoben und miteinander verbunden sind. ■
Die im Mantelgehäuse 11, I3 untergebrachte Filterpatrone ist gleich aufgebaut wie in Fig. 1,
In Fig. 3 ist eine dritte Ausführungsform" des Mantelgehäuses gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist das untere Gehäuseteil I3 auf der einen Seite mittels piner Scharnieranordnung 8l schwenkbar mit dem Anschlusskopfteil 11 verbunden. Auf der andern Seite des untern Gehäuseteils 13 ist dieses mittels einer Läschenkupplung 83 an" einem Flansch 85 eingehängt, welcher am Anschlusskopfteil 11 angeformt ist. Die Filterpatrone 25-ist gleich gestaltet und aufgebaut wie. in den Fig. 1 und 2 und daher in Fig. 3 lediglich durch eine Hinweisnummer angedeutet.
Die Betriebsweise bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 ist dieselbe wie bei Fig. Γ und 2. Dabei werden auch hier die beiden .Mantelgehäuseteile 11 und I3 voneinander getrennt und die Filterpatrone entfernt, ohne dass Teile davon demontiert werden müssten.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche . „ .■ ■
    Ii Filtereinrichtung mit einem auswechselbaren Filtereinsatz für das Entfernen von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten und Gasen, gekennzeichnet durch ein aus zwei miteinander verbundenen Teilen (11, 13) bestehendes Mantelgehäuse, welches einen ersten Raum (19) umschließt, und einen Fliterpatronenaufbau (25) mit einem diesen umschließenden einteilig gestalteten Patronengehäuse (29, 31), das im genannten ersten Raum (19) eingebaut ist und einen zweiten Raum begrenzt, welcher ein das zu reinigende Filtrat durchlassendes Filtermedium enthält, wobei das Patronengehäuse (29, 31) nach Trennen der beiden Teile des Mantelgehäuses als Einheit aus dem genannten ersten Raum (29) entfernbar ist.
    2· Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daβ das Patronengehäuse ein Paar mit öffnungen versehene zylindrische Schalen (29, 31) besitzt, die im Randbereich (35« 36) dieser öffnungen miteinander verbunden sind (Fig#l)·
    3· Filtereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dal in der Ebene der öffnungen der zylindrischen Schalen einstückig angeformte Flanschen (35, 36) vorgesehen sind, die zwischen den benachbarten Schulterpartien (33, 34) der beiden Teile (11, 13) des Mantelgehäuses gehalten sind, wenn diese Teile miteinander verbunden sind»
    4· Filtereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daβ das öffnungsende (77) der zylindrischen Schale (29) des einen Patronengehäuses teleskopartig in das öffnungsende (78) der zylindrischen Schale des anderen Patronengehäuses eingeführt ist, und d«e die sich gegenüberliegenden Flächen der beiden Schalen miteinander verbunden sind (Fig.2).
    5, Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dafl die genannten Schalen au· Kunststoffmaterial bestehen.
    1 ,, . ■■„; ■■.( J
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    6. Filtereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial Polypropylen ist.
    7. Filtereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial Polyäthylen ist.
    8. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelgehäuseteile (11, 13) einen einseitig offenen Anschlußkopf (11) mit Eintritts- und Austritts-' öffnungen (21, 23), die sich durch eine Wand des bezüglichen Mantelgehäuseteiis (H) erstrecken, und ein im wesentlichen zylindrisches, einseitig offenes Gehäuseteil (13) aufweisen, wobei die Hauptöffnungen an beiden Mantelgehäuseteilen miteinander verbunden sind.
    9. Filtereinrichtung nach Anspruch 8# dadurch gekennzeichnet, daß eine der zylindrischen Schalen (29) ein Paar im Schalenboden eingeformte rohrförmige Aufweitungen besitzt, die sich in die zugeordnete Eintritts- oder Austritteöffnung (21, 23) im An— schlußköpf erstreckt.-
    10. Filtereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentliche zylindrische Gehäuseteil (13) durch an den offenen Enden beider Mantelgehäuseteile (11, 13) angebrachten Schraubmittel mit dem anderen Gehäuseteil öerbunden ist.
    11. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß die of fenen End* des Änschlu«kopfteils (11) und des im wesentlichen zylindrischen unteren Gehäuseteils
    (13) durch eine Anzahl Schraubmittel (Go) miteinander verbunden sind (Fig. 2).
    12. Filtereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schraubmittel (6o) in einem ersten Flansch (63) am zylindrischen unteren Gehäuseteil (13) drehbar befestigt ist, und daß das mit Gewinde versehene Ende des Schraubmittels (61) in einem mit einem Gegengewinde versehenen zweiten Flansch .(71) im f. nsc! lußkapfteil (11) eingreift.
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    ti
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