DE3520139C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Filtervorrichtung dieser Art ist aus der DE-OS 22 16 228 bekannt. Der Gedanke ist der, die Filterpatrone vom Mantel geschützt zu handhaben, so daß sie weder beim Einbauen noch beim Ausbauen von Hand berührt zu werden braucht. Auch soll der Mantel verhindern, daß Schmutz beim Filterwechsel unkontrolliert in die Umgebung gelangt oder den Filterbecher erreicht, so daß dessen umständliche Reinigung entfallen kann. Eine solche Filtervorrichtung soll daher besonders für solche Einsatzfälle geeignet sein, wo es auf größte Reinheit ankommt, wie in der pharmazeutischen Industrie oder bei der Nahrungsmittelherstellung.

Allerdings wird der Gedanke in einer nicht praxisgerechten Weise umgesetzt. So ist der Mantel nur in seinem unteren Bodenbereich mit der Filterpatrone verbunden, so daß er eine gewisse Eigensteifigkeit aufweisen muß, die sich wiederum als Fehlerquelle auswirkt. Denn wegen dieser Steifigkeit ist das Mantelvolumen praktisch starr. Damit nun die das Mantelvolumen ausfüllende Flüssigkeit beim Ausbauen der Filtereinheit nicht aus dem becherförmigen Mantel schwappt, ist in den Filterkopf ein spezieller Verdrängungskörper eingebaut, der von oben her unter den oberen Endbereich des Mantels in dessen Volumen eintaucht.

Wenn die verschmutzte Filtereinheit vom Filterkopf nach unten abgezogen wird, womit der Verdrängungskörper aus dem Volumen entfernt wird, sinkt daher der Flüssigkeitsspiegel unter den Becherrand. Jedoch wirkt sich dies gerade zu Beginn der Ausbauphase noch nicht aus, wenn die meist fest sitzende Filtereinheit ruckartig vom Kopf gelöst wird. Hierbei kann noch leicht Flüssigkeit über den Becherrand schwappen. Schließlich zeigt sich als Problempunkt, an welcher Stelle man die Filtereinheit zum Ausbauen anfassen darf. Denn wenn auch der Mantel hinsichtlich der in ihm gehaltenen Flüssigkeit sich als praktisch starr zeigt, ist er doch für eine außen fest zupackende Hand durchaus noch nachgiebig, so daß ganz besonders zu Beginn der Ausbauphase viel Flüssigkeit über den Rand des becherförmigen Mantels gequetscht wird. Im Grunde erweist sich die Anbringung des Verdrängungskörpers als zwecklos, da seine Wirkung erst einsetzt, wenn die Flüssigkeit schon weitgehend übergelaufen ist. Klarerweise ist dann von sauberen Bedingungen keine Rede mehr. Abgesehen davon ist die bekannte Konzeption auch teuer, da der Mantel als Formteil und zudem eng toleriert zum Filterbecher passend hergestellt werden muß. Der separate Verdrängungskörper verteuert die Vorrichtung zudem.

Gemäß der US-PS 33 44 925 wird in den Filterbecher ein seiner Innenform angepaßter Bechereinsatz eingesetzt, der mit dem angesammelten Schmutz und der Filterpatrone abgezogen werden kann. Dieses Konzept basiert darauf, daß der Filterbecher selbst die Zu- und Ableitung trägt und somit ortsfest installiert wird, womit er nur schwierig zu reinigen wäre. Ein scheibenförmiger Adapter existiert nicht, statt dessen ist koaxial im Filterbecher ein Rohr fest installiert, auf das die Filterpatrone aufgeschoben wird und das mit der Ableitung kommuniziert. Der Bechereinsatz muß im Bodenbereich eine sehr elastische Dichtlippe aufweisen, die über das Rohr geschoben werden kann und bei abgezogenem Bechereinsatz so weit schließt, daß der Schmutz nicht heraus fällt.

Auch muß die Seitenwand des Bechereinsatzes eine Öffnung haben, die mit der Zuleitung des Filterbechers zur Deckung kommt. In diesem Bereich ist die Abdichtung zu dem Raum zwischen Filterbecher und Bechereinsatz allenfalls für groben Schmutz effektiv. Wird der Bechereinsatz über das Rohr abgezogen, verstreicht die Dichtlippe Schmutzteilchen längs des Rohrmantels und drückt schließlich auch noch Schmutz in den Ableitungskanal, so daß der Kanal nach dem Filter verunreinigt wird. Dieses Konzept mag für Motorölfilter noch akzeptabel sein, kann aber den hygienischen Anforderungen nicht genügen, wie sie beispiels­ weise im Bereich der Lebensmittelherstellung gelten. Zudem ist dieser Becher­ einsatz nur als aufwendig herzustellendes Formteil zu realisieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Filtervorrichtung anzugeben, welche einen praxisgerecht sauberen Wechsel der Filterpatrone ermöglicht, insbesondere die Einhaltung strenger Sauberkeitsanforderungen problemlos ermöglicht und dennoch billig ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Befestigung am Adapter befreit von der Notwendigkeit einer Mindeststeifig­ keit für den Mantel, da er jetzt einfach am Adapter aufgehängt wird. Demnach kann eine sehr dünne, als Schlauch äußerst preisgünstig erhältliche Folie verwendet werden. Ohne daß die Abmessungen besonders genau eingehalten werden müssen, paßt sich die Folie problemlos dem Filterbecher an. Die Folie ist auch in sich genügend elastisch, um ihr Fassungsvolumen so weit zu verändern, daß die Flüssig­ keit ausreichend weit unterhalb ihres oberen Endbereiches sich sammelt, sobald der stützende Filterbecher abgezogen ist. Sodann kann man zum Abziehen der Filterpatrone vom Filterkopf die Filterpatrone selbst von Hand "anfassen", wobei die Folie als Schutzfilm dazwischen liegt. Die Kraft zum Bewegen der Filterpatrone wird also direkt auf die Filterpatrone gebracht und so braucht der Monteur nicht umzudenken.

Die stoffschlüssige Verbindung nach Anspruch 2 ist fabrikmäßig besonders wirtschaftlich herzustellen.

Gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird ein Dichtring in einer Doppel­ funktion genutzt, der zugleich auch die Abdichtung zum Filterbecher hin bewirkt. Wenn ein solcher Dichtring bei konventionellen Adaptern schon vorhanden ist, kann damit besonders einfach eine Umrüstung vorgenommen werden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht man, daß der Schlauch unabhängig vom Innendruck nirgends Umfangsspannungen aufnehmen muß, was bedeutet, daß man ihn dünner machen kann und sicher ist, daß das Schlauchmaterial unter dem Dauerdruck nicht fließt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 5 gewährleistet ein sehr großes Schlauchvolumen nach der Entfernung des Filterbechers. Damit ist ein Überschwappen von Flüssig­ keit zuverlässig unterbunden. Die Schlauchüberlänge kann andererseits, da es sich nur um eine dünne Folie handelt, ohne weiteres in dem Raum zwischen Filter­ patrone und Bodenbereich des aufgesetzten Filterbechers verstaut werden.

Der stoffschlüssige Verschluß nach Anspruch 6 entspricht wiederum der fabrik­ mäßig wirtschaftlichsten Art. Man kann aber den unteren Endbereich auch abbinden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 7 kann man von außen sehen, was sich im Bereich der Filterpatrone tut. Zum Beispiel kann man sehen, wieviel Schmutz sich angelagert hat, wie die Farbe ist usw. Dieses Merkmal hat insbesondere im Zusammenhang mit Filterbechern aus Glas Vorteile.

Durch die Merkmale des Anspruchs 8 vermeidet man, daß der Schlauch ein reißen kann. Dies könnte insbesondere dann sein, wenn der Filter groß ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Filtervorrichtung gemäß der Erfindung in explodierter und teilweise abgebrochener Darstellung,

Fig. 2 die Filtervorrichtung nach Fig. 1 schematisch im Betriebszustand,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Filtereinheit.

Eine Filtervorrichtung 11 umfaßt im wesentlichen einen Kopf 12, einen Adapter 13, eine Filterpatrone 14, einen Schlauch 16 und einen Filterbecher 17. Der Kopf 12 dient in üblicher Weise der Befestigung der Filtervorrichtung 11, sei es, daß bei flexiblen Zu- und Ableitungen ein Halter vorgesehen ist, sei es, daß der Kopf 12 dadurch gehalten wird, daß er mit starren Leitungen verschraubt ist. Am Kopf 12 kann das Medium in einem nicht dargestellten Stutzen gemäß dem Pfeil 18 horizontal zugeführt und gemäß dem Pfeil 19 horizontal abgeführt werden. Es gibt auch Köpfe 12, bei denen die Zuführung gemäß dem Pfeil 21 senkrecht und auch die Abführung gemäß dem Pfeil 22 senkrecht erfolgt. Der Filterbecher 17 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch und koaxial zu einer geometrischen Längsachse 23. Er hat eine Seitenwand 24, die eine Innenfläche 26 und einen oberen Randbereich 27 aufweist. Im Betrieb sich am oberen Randbereich 27 Mittel vorgesehen, die ihn mediumdicht mit dem Kopf 12 verbinden. Es können dies Gewinde und ein Schraubring sein, oder Muttern mit Gewindebolzen, oder es ist der Randbereich 27 am Kopf 12 anschraubbar. Bei dieser Befestigung wird auch der Adapter 13 von unten gegen den Kopf 12 gedrückt, und zwar ebenfalls mediendicht sowie in einer solchen Lage, daß die in ihm vorgesehenen und noch zu besprechenden Durchbrechungen richtig mit dem zugeführten und dem abgeführten gereinigten Medium fluchten. Der Adapter 13 ist bis auf seine Durchbrechungen - soweit sie nicht koaxial sind - im wesentlichen rotationssymmetrisch. Er hat eine kreisringförmige Außenfläche 28, die im montierten Zustand dem Randbereich 27 benachbart ist.

Unten am Adapter 13 befindet sich die Filterpatrone 14. Sie hat eine koaxiale, zentrale, kreiszylindrische Bohrung 25 die unten durch einen Deckel 30 verschlossen ist. Sie ist mit ihrer oberen Stirnfläche starr und in der richtigen Lage am Adapter 13 befestigt. Diese Befestigung kann durch Kleben geschehen und unauflöslich sein. Sie kann aber auch demontierbar sein.

Der obere Endbereich 29 des Schlauchs 16 ist in später noch zu erläuternder Weise an der Außenfläche 28 gehalten. Der Schlauch 16 ist am unteren Endbereich 31 durch eine Schweißnaht mediendicht geschlossen. Er besteht aus einer Folie, die einige hundertstel bis einige zehntel Millimeter dick sein kann. Sie ist glasklar farblos und kann zur Verstärkung ein Fasergeflecht 32 aufweisen, wie dies in Fig. 1 am Schlauch 16 rechts unten gezeigt ist.

Wie man aus Fig. 1 sieht, ist der Schlauch 16 wesentlich länger als die Filterpatrone 14. Im gemäß Fig. 2 zusammengebauten Zustand kann daher etwa das untere Drittel des Schlauchs 16 wie ein Sackzipfel 35 im Filterbecher 17 wieder nach oben laufen, falls man vor dem Zusammenbau den Schlauch 16 in der unteren Hälfte nach oben gelegt hat. Legt man diesen Teil des Schlauchs 16 nicht nach oben, dann ergibt sich auf der Oberseite des Bodenbereichs 33 des Filterbechers 17 ein faltiger Verlauf des Schlauchs 16. Da dieser aber nach Art der Folien sehr flexibel ist, paßt er sich der Kontur der Innenseite des Bodenbereichs 33 an.

Gemäß der hinsichtlich des Adapters 13 genaueren Fig. 3 hat dieser eine koaxiale, kreiszylindrische Außenfläche 28, in die eine Halbringnut koaxial und durchgehend eingearbeitet ist. In dieser Halbringnut liegt ein O-Ring 34 unter einer gewissen Vorspannung. Zwischen der Innenseite des O-Rings 34 und der Ringnut ist der obere Endbereich 29 des Schlauchs 16 eingespannt. Im montierten Zustand dichtet der O-Ring 34 gegenüber der Innenseite des Randbereichs 27 des Filterbechers 17. Da dies den O-Ring 34 noch mehr in seine Nut hineinpreßt, wird der obere Endbereich 29 noch besser gehalten. Gemäß Fig. 3 steht links von der Außenfläche 28 rechtwinklig eine kreisringförmige, koaxiale Rippe 36 vor, die im montierten Zustand auf der oberen Stirnfläche der Seitenwand 24 unter dem Druck einer nicht dargestellten Verspannvorrichtung aufliegt. Gemäß Fig. 3 ist der obere Endbereich 29 des Schlauchs 16 soweit gezogen, daß er auch noch über diese Rippe 36 ragt. Der Adapter 13 ist von üblicher Gestalt. Er hat dementsprechend einen koaxialen, in Fig. 3 nach links ragenden Stutzen 37, der mit der Bohrung 25 in der Filterpatrone 14 fluchtet. Von dem koaxial, zentralen Nabenring 38 gehen Speichen 39 aus, die außen in einen Außenring 41 übergehen, der auf seiner Außenseite die oben beschriebene Gestalt hat. Zwischen dem Nabenring 38, den Speichen 39 und dem Außenring 41 entstehen so nierenförmige Löcher 42, die mit dem Raum zwischen der Außenfläche der Filterpatrone 14 und der Innenfläche des Schlauchs 16 kommunizieren.

Abweichend von der für Adapter 13 üblichen Gestalt hat dieser auf dem Stutzen 37 außen eine durchlaufende koaxiale Ringnut, in der ein O-Ring 43 liegt.

Verbindet man den Kopf 12 mit dem Filterbecher 17, dann gelangt der Stutzen 37 in eine entsprechende Leitung für das zugeführte Medium gemäß den Pfeilen 18 oder 21. Die Löcher 42 dagegen kommunizieren mit einem Hohlraum, aus dem das gereinigte Medium gemäß den Pfeilen 19 oder 22 fließt.

Es ist sehr darauf zu achten, daß wirklich die gesamte Innenfläche des Filterbechers 17 sehr glatt ist und keine dornenartigen Spieße oder scharfen Kanten aufweist, weil diese einen Schlauch 16 aus sehr dünner Folie punktieren würden. Je dicker die Folie des Schlauches 16 ist, desto gröber kann der Filterbecher 17 innen bearbeitet sein.

Der zusätzliche O-Ring 43 gemäß Fig. 3 hat den Sinn, daß man den Adapter 13 als Ganzes vom Kopf 12 abziehen kann.

Es ist aber auch möglich, den Adapter 13 als Teil des Kopfes 12 auszubilden, so daß diese eine Einheit sind und auf dem Weg zur Wiederaufbereitung oder beim Wegwerfen eine Einheit bleiben.

Die Erfindung ist auch auf Filtervorrichtungen anwendbar, die mehrere Filterpatronen haben. Alle Filterpatronen werden in ihrem oberen Bereich von nach unten ragenden Stutzen eines Adapters gehalten, der auch hier im wesentlichen scheibenförmige Gestalt hat und an seiner Außenfläche den oberen Endbereich eines Schlauchs hält.

Claims (8)

1. Filtervorrichtung für Gase oder Flüssigkeiten,
mit einem scheibenförmigen Adapter (13) als Träger für wenigstens eine mit einem Ende daran gehaltene Filterpatrone (14), der mindestens eine erste Öffnung (37) für das zuströmende ungefilterte Medium und mindestens eine zweite Öffnung (42) für das abströmende gefilterte Medium aufweist, welche Öffnungen voneinander separiert jeweils mit der Zuströmoberfläche beziehungsweise Abströmoberfläche der Filterpatrone kommunizieren,
mit einem mediendichten Mantel (16), der die Filterpatrone (14) übergreift, dessen vom Adapter (13) abgewandter unterer Endbereich geschlossen ist und der zusammen mit dem Adapter und der Filterpatrone als Einheit austauschbar ist,
sowie mit einem druckstabilen Filterbecher (17), der eine Seitenwand (24) und einen Bodenbereich (33) aufweist und den Mantel (16) stützend übergreift, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mantel durch einen Schlauch (16) aus einer Folie gebildet ist und daß der dem Adapter (13) benachbarte obere Endbereich (29) des Schlauches (16) mit dem Adapter (13) verbunden ist.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Endbereich (29) des Schlauches (16) stoffschlüssig mit dem Adapter (13) verbunden ist.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Umfangsfläche (28) des Adapters (13) ein Dichtring (34) gehalten ist und zwischen diesem und der Umfangsfläche der obere Endbereich (29) des Schlauchs (16) eingeklemmt gehalten ist.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (16) zumindest in seinem der Länge der Filterpatrone (14) entsprechenden Teilbereich einen größeren Außenumfang als der Innenumfang des Filterbechers (17) hat.

5. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (16) wesentlich länger als die Filterpatrone (14) ist.

6. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endbereich des Schlauchs (16) stoffschlüssig geschlossen ist.

7. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (16) aus zumindest durchscheinendem Material besteht.

8. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (16) Verstärkungseinlagen aufweist.