DE3741552C2 - Filtermodul - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Filtermodul als in ein Filter
gerät einbaufertige Einheit mit einer Mehrzahl im Stapel
aufeinander gesetzten, kreisringförmigen Filterzellen, von
welchen jede zwei kreisringförmige Filterelemente, beispiels
weise Filterschichten, und ein dazwischen angebrachtes, kreis
ringförmiges Distanzstück zum Offenhalten von Strömungs
kanälen in dem zwischen den beiden Filterelementen gebildeten
Innenraum aufweist, wobei die beiden Filterelemente, ggf.
zusammen mit dem Distanzstück am Außenumfang mittels eines
Umfangsrandes und der Abdichtung des zwischen den beiden
Filterelementen gebildeten Innenraumes zusammengehalten sind
und am Innenumfang zusammen mit dem Distanzstück einen
Filtratdurchlaß zu einem für alle Filterzellen gemeinsamen,
zentralen Filtratabführkanal bilden und im Bereich des inneren
Umfangsrandes je eine ringförmige Abdichtung zwischen den
Außenseiten der sich gegenüberliegenden Filterelemente be
nachbarter Filterzellen vorgesehen ist.
Bei aus G 8620132.8 sowie SEITZ extra "Filtermodul Seitz-Supra disc", 1986 bekannten, auf dem Markt befindlichen Filtermodulen dieser
Art sind die Filterzellen an ihrem inneren Umfang mit Halte-
und Verbindungsringen versehen, die beim Aufeinanderstapeln
der Filterzellen miteinander verschweißt werden, um auf diese
Weise das Filtermodul zu einer festen Einheit zusammen zu
fügen. An beiden Enden sind auf diese Moduleinheit Adapter
stücke aufgesetzt bzw. aufgeschweißt. Die Herstellung dieser
bekannten Filtermodule ist jedoch im Hinblick auf die große
Anzahl von Schweißstellen aufwendig und teuer. Es bedarf
auch größter Sorgfalt, daß sämtliche Schweißstellen mit der
erforderlichen Festigkeit und Dichtigkeit hergestellt werden.
Um diese aufwendige, teure Herstellung von Filtermodulen
zu vermeiden, werden vielfach entsprechende Stapel von Filter
zellen mittels Metallklammern zusammengehalten, vgl. AMF Cuno "ZETA PLUS Filtermedia". Ein solcher
Stapel von Filterzellen wird dann über einen im Inneren des
Filtergerätes angebrachten Haltedorn gesetzt und auf diesem
Haltedorn axial zusammengedrückt, wobei sich die Metall
klammern vom Stapel lösen und zu entfernen sind. Der Stapel
von Filterzellen wird dann mittels am Haltedorn angebrachter
Spanneinrichtungen zusammengehalten. Hierdurch läßt sich
jedoch kein Filtermodul als einbaufertige Einheit erreichen.
Die Erzielung der erforderlichen Einbaugenauigkeit und Ab
dichtsicherheit ist dem sorgfältigen Arbeiten des Benutzers
überlassen.
Die DE-AS 1 20 40 504 beschreibt eine Kupplung zum Verbinden von
nebeneinanderliegenden, mit zentraler Öffnung versehenen Filterelementen, die
durch zwei ineinandergreifende Bauteile gebildet wird. An einem der beiden
Bauteile ist eine kreisförmige Lippe oder Rastnase vorgesehen, die beim
Verbinden mit dem zweiten Bauteil eine zylindrische Lippe hintergreift.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Filtermodul
als in ein Filtergerät einbaufertige Einheit zu schaffen,
bei dem eine sichere, genaue und während Lagerung, Transport und
Benutzung haltbare Verbindung der im Filtermodul vereinigten
Filterzellen sichergestellt ist, auch ohne die Notwendigkeit
einer Vielzahl von Verschweißungsstellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Filterzellen zur Bildung eines Stapels auf einem mit Durch
laßöffnungen versehenen zentralen Trägerrohr aufgereiht,
in gegenseitiger Abdichtung zwischen benachbarten Filter
zellen axial zusammengedrückt und mittels zweier auf den
beiden Enden des Trägerrohres befestigter, buchsenförmiger
Adapterstücke zur Bildung der Moduleinheit in axial zusammen
gedrücktem und gegenseitig abgedichtetem Zustand auf dem
Trägerrohr gehalten sind.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Filtermoduls ist gegen
über den herkömmlichen Filtermodulen wesentlich vereinfacht,
dabei ist die Abdichtungssicherheit zwischen den Filterzellen
wesentlich erhöht und das Filtermodul auch in seiner Stabili
tät wesentlich verbessert.
Bevorzugt kann das Trägerrohr eine gitterförmige Umfangswand
mit kreisrundem Querschnitt aufweisen. Ein solches Trägerrohr
bietet sichere Strömungsverbindung von den in den Filterzellen
gebildeten Innenräumen zu dem gemeinsamen im Inneren des
Trägerrohres gebildeten Filtratabführkanal. Die gitter
förmige Ausbildung der Umfangswand bietet trotz der großen
Gesamtfläche der Durchlässe hervorragende Stabilität für
das Filtermodul. Durch den kreisrunden Querschnitt des
Trägerrohres können die Filterzellen in ihrer Winkelstellung
zueinander genau angeordnet werden, um an den Filterzellen,
insbesondere an deren Umfangsrand angebrachte Abstützelemente
beim Zusammensetzen des Stapels in richtige gegenseitige
Stellung bringen zu können.
Das Trägerrohr besteht vorzugsweise aus gegenüber dem zu
filtrierenden Medium beständigem Kunststoff, insbesondere
aus Polyolefin, wie beispielsweise Polypropylen.
Auf dem einen Ende des Trägerrohres kann beispielsweise ein
tassenförmiges Adapterstück mit einer inneren, ringförmigen
Widerlagerschulter und bajonettverschlußartigen Nockenauf
nahmen in der Umfangswand und am anderen Ende ein in ein
tassenförmiges Adapterstück hineinpassendes rohrförmiges
Adapterstück mit Dichtungsringen und bajonettverschluß
artigen Nocken auf der äußeren Umfangsfläche tragen.
Bevorzugt ist das eine Adapterstück von vornherein fest am
Trägerrohr angebracht, beispielsweise angeschweißt evtl.
sogar angeformt, während das zweite Adapterstück nachträg
lich aufbringbar, d. h. nach dem Aufreihen und axialen Zu
sammendrücken der Filterzellen aufgesetzt und befestigt ist.
Zum Befestigen dieses nachträglich aufbringbaren Adapter
stückes können Gewindeteile, Bajonettverschlußteile u. dgl.
vorgesehen sein, bevorzugt können hierzu Rasthalteelemente
vorgesehen sein, die mit entsprechenden Gegenelementen,
beispielsweise Löchern des Trägerrohres zusammengreifen,
wobei zusätzlich noch dieses nachträglich aufbringbare
Adapterstück durch Verschweißen, Verkleben oder Versiegeln
am Trägerrohr gesichert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das
nachträglich aufbringbare Adapterstück mit einem das Ende
des Trägerrohres umgreifenden Ringteil mit in seinem Inneren
als Rasthalteelemente angeordneten Nasen versehen. Dabei
kann das rohrförmige Adapterstück dieses nachträglich auf
bringbare Adapterstück sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung, bei der die Filter
elemente der Filterzellen Filterschichten sind, sind bevor
zugt zur Abdichtung zwischen benachbarten Filterzellen
Dichtungsringe aus mit dem zu filtrierenden Medium verträg
lichem Kunststoff, beispielsweise Polyolefin, eingelegt,
wobei diese Dichtungsringe mit ringförmigen Dichtungsvor
sprüngen in die Filterschichten eingepreßt sind.
Das erfindungsgemäße Filtermodul kann in jeweils gewünschter
Anzahl von Filterzellen ausgebildet werden. Hierzu ist ledig
lich ein zentrales Trägerrohr entsprechender Länge zu be
nutzen, während alle übrigen Teile des Filtermoduls ent
sprechend einsetzbar sind. Besonders vorteilhaft für die
unmittelbare Benutzbarkeit dieses Filtermoduls als einbau
fertige Einheit ist es, wenn eines
der Adapterstücke mit einem Halteadapter im Filtergerät
zusammenpaßt und eine zum anderen Adapterstück passende
Verschlußkappe vorgesehen ist. Ein erfindungsgemäßes Filter
modul läßt sich dann mit dem an seiner einen Seite ange
brachten Adapterstück an dem Halteadapter des Filtergerätes
ansetzen. Das andere Ende des Filtermoduls wird dann mit
der Verschlußkappe verschlossen, oder es wird ein weiteres
Filtermodul auf dieses zweite Ende mit den zusammenpassenden
Adapterstücken aufgesetzt, wobei dann das freibleibende
Ende des letzten aufgesetzten Filtermoduls mit der Verschluß
kappe zu verschließen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes
Filtermodul während des Zusammenbaus und
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches 2 in
Fig. 1 nach Zusammenbau des Filtermoduls.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel weist das
Filtermodul 10 einen Stapel 11 von Filterzellen 12 auf, die
auf einem zentralen Trägerrohr 13 aufgereiht sind und nach
axialem Zusammendrücken durch zwei auf den beiden Enden des
Trägerrohres 13 angebrachte Adapterstücke 14 und 15 auf dem
Trägerrohr in axial zusammengedrücktem und gegenseitig abge
dichtetem Zustand zusammengehalten werden.
Jede dieser Filterzellen 12 enthält zwei Filterelemente 16,
die in diesem Beispiel kreisringförmig geschnittene Filter
schichten sind. Zwischen diesen beiden Filterelementen 16
ist ein kreisringförmiges Distanzstück 17 angeordnet. Die
beiden Filterelemente 16 sind an ihrem äußeren Umfang mittels
eines angeformten Umfangsrandes 18, beispielsweise aus Poly
olefin fest und dicht zusammengehalten.
Der Umfangsrand 18 kann mit Abstützelementen 19 versehen
sein, so daß sich die Filterzellen 12 während der Benutzung
gegeneinander abstützen. Das Distanzstück 17 hält in dem
zwischen den beiden Filterelementen 16 gebildeten Innenraum
20 Strömungskanäle für das Filtrat frei. Das in das nicht
dargestellte Filtergerät eingeleitete Unfiltrat wird bei
Durchgang durch die Filterelemente 16 der Filterzellen 12
filtriert und gelangt als Filtrat von dem Innenraum 20 jeder
Filterzelle durch im Trägerrohr 13 angebrachte Durchlässe 21
in den im Inneren des Trägerrohres 13 abgebildeten, für sämt
liche Filterzellen 12 gemeinsamen Abführkanal 22 für das
Filtrat. Im dargestellen Beispiel ist das Trägerrohr 13
mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet und weist eine in
Art eines Gitters ausgebildete Umfangswand auf und besteht
aus Polypropylen.
Wie die Zeichnung zeigt, sind zwei unterschiedliche Adapter
stücke vorgesehen, nämlich ein tassenförmiges Adapterstück
15 und ein rohrförmiges Adapterstück 14. Beide Adapterstücke
15 und 14 bestehen aus gleichem Material wie das Trägerrohr
13, nämlich im dargestellten Beispiel aus Polypropylen.
Das Adapterstück 15 ist mit einer inneren ringförmigen Wider
lagerschulter 23 versehen, gegen die sich die Stirnkante
24 des rohrförmigen Adapterstückes 14 einer benachbart ange
setzten Moduleinheit 10 abstützt. Ferner weist das tassen
förmige Adapterstück 15 in seiner Umfangswand bajonettver
schlußartige Nockenaufnahmen 25 auf, in die entsprechende
bajonettverschlußartige Nocken 26 des rohrförmigen Adapter
stückes 14 einer benachbart angesetzten Moduleinheit 10 auf
genommen werden. Das rohrförmige Adapterstück 14 trägt an
seinem Außenumfang zwei axial hintereinander angeordnete
Dichtungsringe 27, die beispielsweise in Form von O-Ringen
ausgebildet und in entsprechende Nuten an der Außenseite
des rohrförmigen Adapterstückes 14 eingesetzt sind.
Das tassenförmige Adapterstück 15 ist im dargestellten Bei
spiel von vornherein am einen Ende des Trägerrohres 13
befestigt, und zwar angeschweißt. Nach dem Aufreihen der
Filterzellen 12 auf dem zentralen Trägerrohr 13 und nach
axialem Zusammenpressen des so gebildeten Stapels 11 ist
das rohrförmige Adapterstück 14 auf das freie Ende des
zentralen Trägerrohres 13 aufzusetzen und dort zu befestigen.
Hierzu weist das rohrförmige Adapterstück 14 einen das
Ende des Trägerrohres 13 umgreifenden Ringteil 28 auf,
in dessen Inneren eine sich ringsum erstreckende Reihe
von Nasen als Rasthalteelemente 29 angeformt ist. Diese
Rasthalteelemente 29 greifen in eine umfängliche Reihe von
Löchern 21 des zentralen Trägerrohres 13. Dies kann
dabei die erste oder auch die zweite umfängliche Reihe
von Löchern 21 vom freien Ende des Trägerrohres
13 her sein. Durch die direkte Anformung der Rasthalte
elemente 29 im Inneren des Ringteiles 28 ist eine irrever
sible Verbindung zwischen dem zentralen Trägerrohr 13
und dem rohrförmigen Adapterstück 14 herzustellen. Jedoch
wird nach dem Aufbringen des Adapterstückes 14 auf das
freie Ende des Trägerrohres 13 noch im Inneren des Adapter
stückes 14 ein Verschweißen des Trägerrohres 13 mit dem
Adapterstück 14 vorgenommen.
Wie Fig. 2 zeigt, sind im dargestellten Beispiel die
Filterelemente 16 der Filterzellen 12 duch Filterschichten
gebildet. Zur Abdichtung zwischen benachbarten Filter
zellen 12 sind Dichtungsringe 30 aus mit dem zu filtrierenden
Medium verträglichem Kunststoff, beispielsweise Polypropylen
eingelegt. Diese Dichtungsringe 30 tragen auf jeder Seite
zwei konzentrische ringförmige Dichtungsvorsprünge 31,
die sich beim axialen Zusammendrücken der Filterzellen
12, d. h. bei der Bildung der Moduleinheit 10 in die Filter
schichten einpressen. Bei Benutzung des Filtermoduls 10
quellen die die Filterelemente 16 bildenden Filterschichten
etwas auf und verbessern dadurch noch die Abdichtungswirkung
an den Dichtungsringen 30 und deren ringförmigen Dichtungs
vorsprüngen 31. Entsprechende Dichtungsvorsprünge 31 sind
auch an den sich gegen die endständigen legenden ring
förmigen Flächen der beiden Adapterstücke 14 und 15 ge
bildet.
Die Anzahl der im Stapel 11 bzw. in einer Moduleinheit
10 vorgesehenen Filterzellen 12 ist wählbar. Es ist lediglich
die der gewünschten Anzahl von Filterzellen 12 entsprechende
Länge des Trägerrohres 13 vorzusehen.
Die Adapterstücke 14 und 15 sind so ausgebildet, daß eines
von ihnen, beispielsweise das Adapterstück 14, mit einem
Halteadapter im jeweiligen Filtergerät zusammenpaßt.
Für das andere Adapterstück 15 ist dann eine passende
Verschlußkappe vorgesehen. Es könnte auch die umgekehrte
Anordnung getroffen werden, nämlich das Aufsetzen des
Adapterstückes 15 auf einen passenden Halteadapter im
Filtergerät und die Benutzung einer auf das Adapterstück
14 passenden Verschlußkappe. Da das Adapterstück 14 in
das Adapterstück 15 hineinpaßt, läßt sich eine gewünschte
Anzahl von Moduleinheiten 10 in einem Filtergerät übereinan
dersetzen, wobei diese Reihe von Moduleinheiten 10 auf
dem Halteadapter des Filtergerätes angebracht ist und
das freie Ende der letzten Filtereinheit 10 mit der Ver
schlußkappe verschlossen wird.
Claims (10)
1. Filtermodul als in ein Filtergerät einbaufertige Einheit
mit einer Mehrzahl von als Stapel aufeinander gesetzten,
kreisringförmigen Filterzellen, von welchen jede zwei
kreisringförmige Filterelemente, beispielsweise Filter
schichten, und ein dazwischen angebrachtes, kreisring
förmiges Distanzstück zum Offenhalten von Strömungs
kanälen zwischen den beiden Filterelementen aufweist,
wobei die beiden Filterelemente, ggf. zusammen mit dem
Distanzstück am Außenumfang mittels eines Umfangsrandes
unter Abdichtung des zwischen den beiden Filterelementen
angebrachten Innenraumes zusammengehalten sind und am
Innenumfang zusammen mit dem Distanzstück einen Filtrat
durchlaß zu einem für alle Filterzellen gemeinsamen
zentralen Filterabführkanal bilden und im Bereich des
inneren Umfangsrandes je eine ringförmige Abdichtung
zwischen den Außenseiten der sich gegenüberliegenden
Filterelemente benachbarten Filterzellen vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Filterzellen (12) zur Bildung eines Stapels (11) auf
einem mit Durchlaßöffnungen (21) versehenen, zentralen
Trägerrohr (13) aufgereiht, in gegenseitige Abdichtung
zwischen benachbarten Filterzellen (12) axial zusammen
gedrückt und mittels zweier auf den beiden Enden des
Trägerrohres befestigter, buchsenförmiger Adapterstücke
(14, 15) zur Bildung der Moduleinheit (10) in axial zu
sammengedrücktem und gegenseitig abgedichtetem Zustand
auf dem Trägerrohr (13) gehalten sind.
2. Filtermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trägerrohr (13) eine gitterförmige Umfangswand mit
kreisrundem Querschnitt aufweist.
3. Filtermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägerrohr (13) aus gegenüber dem zu filtrierenden
Medium beständigem Kunststoff, beispielsweise Polyolefin,
besteht.
4. Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß auf dem einen Ende des Trägerrohres
(13) ein tassenförmiges Adapterstück (14) mit einer
inneren, ringförmigen Widerlagerschulter (23) und bajonett
verschlußartigen Nockenaufnahmen (25) in der Umfangswand
und am anderen Ende ein in ein tassenförmiges Adapter
stück (14) hineinpassendes rohrförmiges Adapterstück (14)
mit Dichtungsringen (27) und bajonettverschlußartigen
Nocken (26) auf der äußeren Umfangsfläche trägt.
5. Filtermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das eine Adapterstück (15) von vornherein fest am Träger
rohr angebracht, beispielsweise angeschweißt ist, und
das zweite Adapterstück (14) nachträglich aufbringbar,
d. h. nach dem Aufreihen und axialen Zusammendrücken der
Filterzellen aufgesetzt und befestigt ist.
6. Filtermodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das nachträglich aufbringbare Adapterstück (14) Rasthalte
elemente (29) aufweist, die mit entsprechenden Gegen
elementen (Löcher 21) des Trägerrohres (13) zusammengreifen
und das zusätzlich noch durch Verschweißen, Verkleben
oder Versiegeln am Trägerrohr (13) gesichert ist.
7. Filtermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das nachträglich aufbringbare Adapterstück (14) mit einem
das Ende des Trägerrohres (13) umgreifenden Ringteil (28)
mit in seinem Inneren als Rasthalteelemente (29) ange
ordneten Nasen versehen ist.
8. Filtermodul nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das rohrförmige Adapterstück (14)
das nachträglich aufbringbare Adapterstück ist.
9. Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Bildung der Filterelemente (16)
der Filterzellen (12) durch Filterschichten zur Abdichtung
zwischen benachbarten Filterzellen (12) Dichtungsringe
(30) aus mit dem zu filtrierenden Medium verträglichen
Kunststoff eingelegt sind, wobei diese Dichtungsringe
(30) mit ringförmigen Dichtungsvorsprüngen (31) in die
Filterschichten eingepreßt sind.
10. Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eines der Adapterstücke (14, 15) mit
einem Halteadapter mit Filtergerät zusammenpaßt und eine
zum anderen Adapterstück passende Verschlußkappe vorge
sehen ist.
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