DE2657155A1 - Gehaeuse fuer einen filter - Google Patents

Gehaeuse fuer einen filter

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DE2657155A1 DE19762657155 DE2657155A DE2657155A1 DE 2657155 A1 DE2657155 A1 DE 2657155A1 DE 19762657155 DE19762657155 DE 19762657155 DE 2657155 A DE2657155 A DE 2657155A DE 2657155 A1 DE2657155 A1 DE 2657155A1
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Ernest James Price
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EJ Price Developments Ltd
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Description

E. J. PRICE (DEVELOPMENTS) LIMITED, Kings Norton, Birmingham BJO JHL, Großbritannien
Gehäuse für einen Filter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für einen Filter mit einer Kammer für das Filtermittel und einem Einlaß und einem Auslaß für das unter Druck durch das Filtermittel strömende Medium. Sie hat ferner einen Filter zum Gegenstand.
Unter einem strömenden Medium sind dabei insbesondere Flüssigkeiten, Gase, Dämpfe und daraus gebildete Gemische zu verstehen, aber beispielsweise auch Flüssigkeiten, in denen suspendierte Teilchen vorliegen.
Beim Filtrieren eines Mediums ist es allgemein üblich, das Medium durch eine Kammer strömen zu lassen, die einen Filtereinsatz aufweist, den das Medium durchströmt. Dabei kann es vorkommen, daß der Druck in der Kammer über einen bestimmten Wert ansteigt, beispielsweise auf Grund einer Störung in der Leitung des Mediums, was Unfälle zur Folge haben kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Überdruck im Gehäuse abgelassen werden kann, um Unfälle zu
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vermeiden. . tf ^
Dies wird erfindungsgemäß durch, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den restlichen Ansprüchen gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Gehäuse besteht im allgemeinen aus zwei Teilen. Es kann jedoch auch drei oder mehr Teile aufweisen. Beispielsweise kann ein Hohlzylinder mit einem scheibenförmigen Teil an jedem Ende vorgesehen sein.
Durch das erfindungsgemäße Gehäuse wird ein Filter vermittelt, bei dem xi/ie bei einem Sicherheitsventil ein zu hoher Überdruck abgelassen werden kann. Bei einigen Anwendungsmöglichkeiten steigt der Druck in dem Filter mit zunehmendem Zusetzen des Filtereinsatzes an. Die Anordnung kann dann so getroffen werden, daß der Filter Druck abläßt, wenn dieser über einen bestimmten Wert steigt.
Wachstehend ist die Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnung beispielsweise erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Filter mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Formteil des Filtergehäuses nach der Linie 2 - 2 in Fig. 1; und
Fig. J eine Draufsicht auf eine Halterung der Filtereinsätze nach der Linie 3 - 3 in Fig. 1.
Der Filter weist ein Gehäuse 10 auf, das die Filtermittel enthält, die aus zwei koaxial angeordneten FiI-
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tereinsätzen 11 bestehen. Jeder Filtereinsatz 11 weist eine aus einem saugfähigen Papier oder papierähnlichem Material bestehende Rolle auf, welches Material nachstehend allgemein als saugfähiges Gewebe ("Tissue") bezeichnet wird. Das saugfähige Gewebe ist auf ein zylindrisches Rohr 12 aus Kunststoff aufgewickelt, das ein Teil der Halterung 13 bildet. Die Halterung 13 weist neben dem Rohr 12 ein Endauflager auf, das aus einer Vielzahl von sich von einem Ende des Rohrs 12 radial nach außen erstreckenden Speichen 14· und einem die äußeren Enden der Speichen 14- verbindenden Ring 15 gebildet ist. An dem von der Halterung 13 entfernten Ende des Rohres 12 sind zwei Bügel 16 vorgesehen, die sich von dem Ende des Rohres 12 nach außen erstrecken. Die Halterung 13 ist aus einem einzelnen Formteil aus Kunststoff, wie Propylen, gebildet, das dickwandig verhältnismäßig steif aber dünnwandig ziemlich biegsam ist. Das Rohr 12 und das Endauflager sind verhältnismäßig dickwandig, also ziemlich steif, die Bügel 16 jedoch ausreichend dünn, um biegsam zu sein. Wie in Fig. 1 gezeigt, befinden sich die Bügel 16 normalerweise in Anlage an einem Ende des zugehörigen Filtereinsatzes 11. Trotzdem können die Bügel 16 federnd von dem Einsatz 11 abgehoben werden, um es der Bedienungsperson zu ermöglichen, die Halterung 13 und seine Filtereinsätze 11 aus dem zugehörigen Formteil zu entfernen, wie nachstehend erläutert. Bei seiner Herstellung kann der Filtereinsatz 11 unmittelbar auf das Rohr 12 aufgewickelt werden. Auch ist es möglich, ihn auf eine Papphülse (nicht dargestellt) aufzuwickeln, die auf das Rohr 12 aufgeschoben werden kann, wenn die Bügel 16 gemeinsam aus der Bewegungsbahn der Papphülse gebogen werden. In gleicher Weise kann der Filtereinsatz 11 vom Rohr 12 abgezogen werden, unabhängig davon, ob er auf eine Papphülse aufgewickelt worden ist oder nicht.
Das G-ehäuse 10 besteht im wesentlichen aus zwei
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. G-
Formteilen 17 und 18 aus glashaltigern Nylon. Jedes Formteil 17 und 18 weist eine im wesentlichen zylindrische Gestalt auf, wobei ein Ende offen und das andere Ende mit einer angeformten Abschlußplatte 19 versehen ist. Wenn das Gehäuse 10 zusammengebaut ist, sind die offenen Enden der Formteile 17 und 18 einander gegenüberliegend angeordnet und die Filtereinsätze 11 fest gegen die zylindrischen Innenflächen der Formteile 17 und 18 gedrückt, wobei ein Einsatz 11 in dem einen Formteil 17» 18 und der andere Einsatz 11 in dem anderen Formteil 17, 18 angeordnet ist.
Ein angeformter, nach außen gerichteter Flansch
20 ist um die Öffnung <jedes Formteils 17 und 18 gebildet. Jeder Flansch 20 ist mit einer Ringnut versehen, so daß nach dem Zusammenbau der beiden Formteile 17 und 18, wie dargestellt, die Flansche 20 aneiiianderliegen, wobei die Nuten derart zusammenwirken, daß ein einziger ringförmiger Kanal das Gehäuse 10 umgibt, welcher ein rechteckiges Querschnittsprofil aufweist. In dem Kanal ist ein O-Ring
21 vorgesehen, der als Dichtung dient, wenn die Formteile 17 und 18 aneinanderliegen.
Durch den Filtereinsatz 11 erstreckt sich axial ein Metallstab 22, der die Innenseiten der Rohre 12 derart berührt, daß keine Luft zwischen dem Stab 22 und den Rohren 12 in Längsrichtung durchströmen kann. Der Stab
22 setzt sich aus zwei Teilen 23 und 24 zusammen. Das Teil
23 ist mit einem daran angeformten, sich in axialer Richtung erstreckenden, ein Außengewinde aufweisenden Bolzen 25 versehen. Das Teil 24 weist eine sich in axialer Richtung erstreckende Sackbohrung 26 auf, die mit einem dazu passenden Innengewinde versehen ist. Wenn die Teile 23 und 24 zusammengebaut sind, liegen ihre sich um den Bolzen 25 bzw. die Bohrung 26 verlaufenden Stirnflächen aneinander«
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Von jedem Ende des Stabs 22 erstreckt sich ein daran angeformter axialer Zapfen 27, der jeweils einen geringeren Durchmesser als der Stab 22 aufweist. Jeder Zapfen 22 ragt durch eine mittige Bohrung in der Abschlußplatte 19 des benachbarten Formteils 17, 18. An die Innenseite jeder Abschlußplatte 19 ist um die Bohrung für den Zapfen 27 ein Vorsprung 28 angeformt, der an der benachbarten ringförmigen Stirnfläche des Stabs 22 anliegt, also der Fläche, von der ab sich der Zapfen 27 erstreckt. In einer Eingnut im Vorsprung 28 ist ein O-ßing 29 untergebracht, der gegenüber der Stirnfläche des Stabs 22 eine Dichtung bildet. In jedem Zapfen 27 ist eine axiale Bohrung 30 vorgesehen, die ein kurzes Stück in das benachbarte Ende des Stabs 22 ragt. Nahe den Enden des Stabs sind quer durch den Stab 22 verlaufende Bohrungen 31 vorgesehen, die die axialen Bohrungen 30 schneiden, so daß die quer verlaufenden Bohrungen 31 zusammen mit den axialen Bohrungen 30 Kanäle bilden, die sich zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses 10 erstrecken.
Auf den Abschlußplatten 19 der Formteile 17 und 18 sind reihenförmig senkrechte Wandungen 32 angeordnet, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Wandungen 32 sind von gleicher Höhe und etwas höher als die Vorsprünge 28. Die Endauflager der Halterungen 13 liegen an den Wandungen 32 an, so daß zwischen den Abschlußplatten 19 der Formteile 17 und 18 und den benachbarten Enden der Filtereinsätze 11 Zwischenräume 33 verbleiben. In diese Zwischenräume 33 münden die quer verlaufenden Bohrungen 31, wie dargestellt.
Steife, kreisförmige Halteplatten 34 und 35 aus Metall sind an der Außenseite der Abschlußplatte 19 jedes Formteils 17, 18 angebracht, um die Abschlußplatten 19 der Formteile 17 und 18 zu versteifen und eine Verformung der-
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selben bei Betrieb des Filters zu verhindern. Jede Halteplatte 34, 35 hat eine mittige Bohrung, durch die der zugehörige Zapfen 27 ragt. Jedes Formteil 17» 18 weist einen daran angeformten Flansch 36 auf, der sich axial von der UmfaHgsseite seiner Abschlußplatte 19 erstreckt und so die zugehörige Halteplatte 34, 35 umfangsseitig übergreift.
Jeder Zapfen 27 weist ein Außengewinde auf. An einem Ende des Filters, in Fig. 1 dem unteren Ende, greift eine Mutter 37 an dem Zapfen 27 und der Halteplatte 34 an. Eine Gegenmutter 38 ist gegen die Mutter 37 angezogen. Eine Drehung der Muttern 37 und 38 gegenüber einander ist durch ein in die Muttern 37 und 38 und in den Zapfen 27 gebohrtes Loch mit einem darin eingesetzten Paßstift 39 verhindert. Am anderen Ende des Filters ist eine Mutter 40, eine Gegenmutter 41 und ein Paßstift 42 vorgesehen, ähnlich der Mutter 37 bzw. der Gegenmutter 38 bzw. dem Paßstift 39· Allerdings sind zwischen der Mutter 40 und der Platte 35 eine Plandichtungsscheibe 43 und ein Paket von Belleville-Abdichtungsringen (Belleville-washer) 44, deren konkave Flächen sämtlich der Platte 35 zugewandt sind, angeordnet. Ein Deckel 45 aus Kunststoff umgibt die Belleville-Ringe 44 und wird durch Reibschluß gehalten. Während des Zusammenbaus werden die Ringe 44 vorgespannt, um eine bestimmte Kraft auszuüben, und zwar durch Drehen der Mutter 40 bis zu einer entsprechenden Lage auf dem Zapfen 27·
Ein umlaufendes Band umschließt jedes Formteil 17 und 18. Die äußere Oberfläche der Formteile 17 und 18 und die innere Oberfläche der Bänder sind etwas abgeschrägt. Während des Zusammenbaus werden die Bänder in axialer Richtung in ihre Lage gebracht, wo sie durch Reibschluß gehalten v/erden.
Die äußeren Enden der axi^er Bohrungen 30 in den
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-r-
Zapfen 2? sind mit einer Vertiefung mit Innengewinde versehen. Bei dem dargestellten Filter ist am oberen Ende des Zapf ens 27 ein Manometer 46 angeschlossen, und zwar durch ein Zuleitungsrohr, das in die Vertiefung eingeschraubt ist und an einem elastischen Dichtungsring 47 angreift. Am unteren Ende ist der Filter in ähnlicher Weise an einem Füllansatz 48 angeschlossen, der lösbar durch eine Art Bajonett-Verschluß mit einer Ventilkupplung 49 verbunden sein kann, die an einen Schlauch anschließbar ist, durch den das zu filtrierende Medium strömt. Die Ventilkupplung 49 enthält ein Ventil, das von selbst schließt, wenn das Verbindungsstück vom Füllansatz 48 abgenommen wird.
Am oberen Ende des Filters sind zur Aufnahme von zwei Ablaufansätzen 50 in der Abschlußplatte 19 und in der Halteplatte 35 Bohrungen vorgesehen. Jeder Ablaufansatz 50 weist ein Außengewinde auf, das in das Innengewinde in der entsprechenden Bohrung der Halteplatte 35 paßt. Zwischen der oberen Abschlußplatte 19 und dem nach außen gerichteten Flansch am inneren Ende jedes Auslaufansatzes 50 ist ein Dichtungsring 51 angeordnet. Die Auslaufansätze 50 sind jeweils durch eine Gegenmutter 52 gesichert. Auf das äußere Ende jedes Auslaufansatzes 50 ist eine Ventilkupplung 53 aufgeschraubt. Durch die entsprechende Passung der konischen Flächen an jedem Auslauf ansatz 50 wird ein Austritt des Mediums verhindert. Jede Ventilkupplung 53 weist ein Ventil auf, das demjenigen in der Ventilkupplung 49 ähnlich ist und sich öffnet, wenn es an das komplimentär ausgebildete Anschlußstück 54 angekuppelt wird.. Das Anschlußstück 54- ist an einen Schlauch anschließbar, durch den das filtrierte Medium vom Filter abströmt. Jede Ventilkupplung 53 und jedes Anschlußstück 54 können durch einen Bajonett-Verschluß auf eine einfache
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'40.
Weise verbunden und getrennt werden.
Der Filter kann in geeigneter Art und Weise befestigt werden. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist der Filter an einem zweiarmigen Träger 55 durch Schrauben 56 befestigt.
Der dargestellte Filter ist vor allem zum Filtrieren von Druckluft gedacht, wie sie in Farbspritzbetrieben und bei Betriebsanlagen verwendet wird. Die einströmende Luft tritt durch den Füllansatz 48 ein und strömt durch die axiale Bohrung 30 und die quer verlaufende Bohrung 31 in die unten angeordneten Zwischenräume 33· Sie durchströmt sodann die beiden Filtereinsätze 11 und wird über die oben angeordneten Zwischenräume 33 durch die Auslaufansätze 50 abgelassen. Durch die Anpressung der Filtereinsätze 11 an die inneren Oberflächen der zylindrischen Wände der Formteile 17 und 18 wird verhindert, daß Luft an den Außenseiten der Filtereinsätze 11 entlang strömt. In gleicher Weise stellen die zwischen dem mittigen Stab 22 und den Rohren 12 zur Anwendung kommenden 0-Einge 57 sicher, daß keine Luft an der Innenseite der Einsätze 11 nach oben dringen kann. Bei Inbetriebnahme kann es vorkommen, daß der untere Filtereinsatz 11 gegen den oberen Filtereinsatz 11 nach oben gedruckt wird. Die Wirkung des Filters wird aber dadurch nicht beeinträchtigt.
Zu Beginn weist der Filter nur einen geringen Widerstand gegenüber der durchströmenden Luft auf. Bei allmählichem Zusetzen bildet der Filter jedoch einen zunehmenden Widerstand, so daß der durch das Manometer 4-6 angezeigte Druck abfällt. Wenn der Druck auf einen bestimmten Wert abgefallen ist, werden die Filtereinsätze 11 ausgewechselt oder es wird nur ein Filteransatz 11 aus-
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" ΛΛ.
getauscht, sofern der andere nur verhältnismäßig wenig Material zurückgehalten hat. Um das Gehäuse 10 zu öffnen, werden die beiden Formteile 17 und 18 gegenüber einander verdreht, um den Bolzen 25 aus der Bohrung 26 zu schrauben. Die Formteile 17 und 18 werden dann voneinander getrennt und die Einsätze 11 mit Hilfe der Bügel 16 entfernt. Es werden neue Einsätze 11 eingebracht und die Formteile 17 und 18 werden wieder zusammengeschraubt. Bei diesem Vorgang bldben die Belleville-Ringe 44 in vollständig zusammengedrücktem Zustand, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß beim Zusammenbau die ringförmigen Stirnseiten der Teile 23 und 24 des Stabs 22 aneinanderliegen, wenn die ringförmigen Stirnseiten der Zapfen 27 sich berühren. Um dies zu bewerkstelligen, muß das Filtergehäuse 10 verhältnismäßig steif sein und bei der Herstellung müssen seine Abmessungen genau beachtet werden. Die Steifigkeit der Formteile 17 und 18 wird durch die Gegenwart der Halteplatten 34 erhöht. Bei der Herstellung wird die Länge der Stange 22 zwischen den Zapfen 27 genau in Übereinstimmung zu der Entfernung zwischen den Vorsprängen 28 gebraucht, wenn sich die Flansche 20 berühren.
Der auf die Abdichtungsringe 44- ausgeübte Druck ist im allgemeinen derart, daß die Formteile 17 und 18 sich nur dann voneinander trennen, wenn der Luftdruck in dem Filter den bei normalem Gebrauch auftretenden Höchstdruck etwas übersteigt. Die Formteile 17 und 18 trennen sich, um Überdruck abzulassen, also nur dann voneinander, wenn eine Störung aufgetreten ist. Auf Grund der Tatsache, daß die Halterungen 13 auf dem Stab 22 in Längsrichtung verschieblich sind, ohne daß dem ein großer Eeibungswiderstand entgegengesetzt ist, ist es vor allem der Druck am Einlaß, der das Trennen der Formteile 17 und 18 voneinander bestimmt, und nicht der Druck an den Auslässen.
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Bei einer typischen Ausführungsform der Erfindung wird beispielsweise Luft mit einem Druck zwischen 5,6 und 7,03 at (80 bzw. 100 p.s.i.) eingegeben. Der Höchstdruck ist dabei 8,5 at (120 p.s.i.). Die Formteile 17 und 18 lösen sich erst dann voneinander, wenn der Druck etwa 11,2 at (160 p.s.i.) erreicht. Falls der Druck nur allmählich über den bestimmten Wert ansteigt, können die Formteile 17 und 18 sich nur wenig voneinander entfernen, um den Druck abzulassen, wobei die Formteile 17 und 18 sich dann wieder aneinanderlegen. Steigt demgegenüber der Druck rascher an, können die O-Ringe 21 bei voneinander getrennten Formteilen 17 und 18 sich verformen oder zerstört werden, so daß sie ersetzt werden müssen, bevor der Filter wieder verwendet werden kann.
Es können zahlreiche Abänderungen der Erfindung verwirklicht werden. Beispielsweise können die Belleville-Einge 44 durch eine Feder ersetzt sein, wobei allerdings eine derartige Feder unzweckmäßig voluminös werden kann. Falls die Luft eine Flüssigkeit, wie wasser oder Öl, im tropfenförmigen Zustand mit sich führt, besteht die Tendenz, daß sich die Flüssigkeit in den unteren Zwischenräumen 33 ansammelt. Es können Verbindungsstücke vorgesehen werden, um die Flüssigkeit aus den Zwischenräumen 33 abzulassen, wobei die Verbindungsstücke zweckmäßigerweise von der Abschlußplatte 19 nach unten gerichtet sind und durch die Halteplatte 34- ragen. Bei einer weiteren Ausführungsform besteht der Stab 22 aus einem einzigen Teil, so daß sich der Filter nicht durch Aufschrauben der Teile 23 und 24 öffnen läßt, sondern nur nach Entfernen der Mutter 37 und der Gegenmutter 38 von dem unteren Zapfen 27 geöffnet werden kann. Der zugehörige Paßstift 39 kann dann weggelassen werden. Bei einer weiteren Ausführungsform, die insbesondere für eine Bauweise mit einem
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aus einem Teil gebildeten Stab 22 geeignet ist, ist ein einziger Filtereinsatz vorgesehen, der den Raum beider Einsätze 11 einnimmt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Auslaß oder ein Auslaß durch einen Kanal in dem oberen Zapfen 2? gebildet, wobei das Manometer entweder weggelassen oder an einer anderen Stelle angeschlossen ist, beispielsweise an einem der AbIaufansätze 50.
Zwar ist der dargestellte Filter als zum Filtrieren von Luft anwendbar beschrieben, er kann jedoch auch zum Filtrieren anderer Gase oder von Flüssigkeiten, wie Öl, benutzt werden.
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Claims (9)

  1. Ansprüche
    Gehäuse für einen Filter mit einer Kammer für das Filtermittel und einem Einlaß und einem Auslaß für das unter Druck durch das Filtermittel strömende Medium, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus mindestens zwei Teilen (17? 18) gebildet ist, die gegenüber einander zwischen einer geschlossenen Stellung, bei der ein Austritt des Mediums aus der Kammer zwischen den Teilen (179 18) verhindert ist, und einer geöffneten Stellung, bei der das Medium zwischen den Teilen (175 18) austritt, bewegbar sind, wobei die Teile (17» 18) durch den Druck des Mediums in der Kammer auf ihre geöffnete Stellung zu belastet sind, und wobei eine Feder (44) dieser Bewegung bis zum Erreichen eines bestimmten Drucks in der Kammer entgegenwirkt.
  2. 2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (17? 18) voneinander trennbar und wieder miteinander verbindbar sind, wobei die Teile (17? 18) eine solche Gestalt und Abmessung aufweisen, daß das vorgeformte Filtermittel ohne wesentliche Verformung aus der Kammer entfernbar und in die Kammer einbringbar ist.
  3. 3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltevorrichtung (22) vorgesehen ist, daß die Feder (44) zwischen der Haltevorrichtung (22) und einem der Teile (18) wirkt, wobei das andere Teil (17) lösbar an der Haltevorrichtung (22) befestigt ist, und daß die Feder (44) derart vorgespannt ist, daß sie beim Trennen der Teile (175 18)
    70982S/079S
    265715b
    voneinander ihre Spannung beibehält.
  4. 4. Gehäuse nach einem, der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung durch ein sich durch die Kammer erstreckendes Verbindungsstück (22) gebildet ist, an dem die Teile (17, 18) befestigt sind, und daß die Feder (44) zwischen dem Verbindungsstück (22) und mindestens einem der Teile (18) wirkt.
  5. 5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (22) aus zwei Teilen (23, 24) gebildet ist, die mit ihren Enden aneinander schraubbar sind, so daß durch Verdrehen der beiden Teile (23, 24) des Verbindungsstücks (22) gegenüber einander die Gehäuseteile (17? 18) voneinander trennbar und miteinander verbindbar sind.
  6. 6. Gehäuse nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Einlaß (30, 31) und/ oder mindestens ein Auslaß für das strömende Medium in dem Verbindungsstück (22) angeordnet ist.
  7. 7. Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Auslaß (50) ein Manometer (46) zur Anzeige des Drucks in der Kammer benachbart ist.
  8. 8. Filter mit einem Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Filtermittel (11) aus mindestens einer Rolle aus einem saugfähigen Gewebe in der Kammer.
  9. 9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Solle (11) zum Einsetzen in die Kammer an einem Aufsteckhalter (12, 13) angeordnet ist.
    825/0795
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