EP1748956A1 - Filterkartusche und vorrichtung zur filtration von flüssigkeiten - Google Patents

Filterkartusche und vorrichtung zur filtration von flüssigkeiten

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Publication number
EP1748956A1
EP1748956A1 EP05744682A EP05744682A EP1748956A1 EP 1748956 A1 EP1748956 A1 EP 1748956A1 EP 05744682 A EP05744682 A EP 05744682A EP 05744682 A EP05744682 A EP 05744682A EP 1748956 A1 EP1748956 A1 EP 1748956A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter cartridge
edge
cartridge
fixing means
bottom wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05744682A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hilmar Walde
Stefan Groess
Gunder Guckes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brita SE
Original Assignee
Brita SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brita SE filed Critical Brita SE
Publication of EP1748956A1 publication Critical patent/EP1748956A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/04—Location of water treatment or water treatment device as part of a pitcher or jug

Definitions

  • the invention relates to a device for filtering liquids according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a filter cartridge for such a device.
  • Filter cartridges are understood to be those that have a sieve-like structure for mechanical filtration.
  • filter cartridges are understood to mean those which, in addition to a sieve-like structure, have at least one filter medium, e.g. B. in granular form, which is used for chemical and / or mechanical removal and / or reduction of organic and / or inorganic contaminants.
  • Filter cartridges equipped in this way thus enable non-mechanical filtration, which can be combined with mechanical filtration.
  • These filter cartridges are used to optimize water, whereby optimization means mechanical and / or non-mechanical filtration. This includes e.g. B. the softening and descaling of drinking water.
  • filter devices with spherical filter cartridges which are screwed onto the inlet funnel from below by means of a bayonet catch, as is described in WO 2004/014519 A2.
  • a device for treating liquids with an inlet funnel which has a receiving opening with a sealing ring.
  • the filter cartridge is also inserted into the opening from below and pressed into the opening by means of a separate fastening ring.
  • the filter cartridge is provided below the sealing edge on the upper part of the cartridge with a groove into which the fastening ring engages with its lower section.
  • the upper section of the fastening ring is guided in a groove of a connecting piece formed on the funnel bottom.
  • the inlet funnel has a receiving opening in its bottom wall, into which the filter cartridge is inserted from above.
  • the filter cartridge usually has a conical sealing edge that lies against the edge of the receiving opening. When inserting the filter cartridge can tilt so that the intended sealing position is not taken.
  • a filter cartridge and a device for the treatment of liquids are known, in which the sealing edge has additional latching means which interact with corresponding latching means in the region of the opening of the bottom of the inlet funnel.
  • the locking means are brought into engagement with one another by a rotary movement.
  • the filter cartridge is only held at the edge and is located in the filtrate space. If it is a kettle, the filter cartridge is also in the cooking area, so that the filter cartridge may be impaired while the filtered liquid is being heated. It is therefore it is desirable that the filter cartridge is shielded from the filtrate or cooking space.
  • inlet funnels with a receiving chamber for the filter cartridge are used.
  • the conical sealing edge of the filter cartridge lies against the edge of the opening in the bottom wall of the inlet funnel.
  • the circumferential and bottom walls of the filter cartridge are arranged at a distance from the circumferential and bottom walls of the receiving chamber, so that filtered liquid can collect in this space during the filtration, but the flow rate is not limited thereby.
  • An outlet opening which is provided with a closure element, is located in the bottom wall of the receiving chamber.
  • Such a water filter device with a collecting can and with a heating element is known from DE 198 46 583 A1.
  • the inlet funnel has a receiving chamber into which the filter cartridge is inserted from above.
  • the receiving chamber is formed by a filter insert which can be firmly connected to the inlet funnel or can be inserted into the receiving opening.
  • the filter insert is adapted to the conical shape of the filter cartridge and forms a guide element for the filter cartridge. Since the circumferential wall of the filter cartridge is in full contact with the filter insert, it is difficult to separate the two components from one another, particularly if the user presses the filter cartridge too deeply into the filter insert.
  • a drinking bottle with a built-in filter cartridge is known from WO 01/09040 A1.
  • the bottle there is a cylindrical insert in the upper section, in the bottom wall of which a seat for the filter cartridge is formed.
  • the bottom wall has a circular opening with a conical sealing edge opening downwards, into which the cartridge with its corresponding sealing edge must be inserted from below.
  • the filter cartridge is held by a cup-shaped element which is attached to the bottom of the bottle and into which the bottom of the filter cartridge engages. The filter cartridge is thus held securely in every position of the bottle, but the replacement of the filter cartridge requires the insert to be removed.
  • US 4,626,350 describes a filter system which is connected to a water pipe via two connections.
  • the filter system consists of an upper and lower part of the housing, which are screwed together after the filter cartridge has been inserted.
  • the lid and bottom wall of the filter cartridge have cup-shaped indentations into which correspondingly shaped connecting pieces of the housing parts engage for the supply and discharge of the unfiltrate or filtrate.
  • both housing parts must be unscrewed.
  • the object of the invention is to provide a device for filtering liquids and an associated filter cartridge, which has a defined sealing position in the inlet funnel with simple assembly.
  • sealing edge is a snap edge, which is connected via a film hinge to one of the two cartridge parts, the snap edge from a first lower snap position to an upper second snap position and - 0 -
  • the funnel bottom wall has a sealing seat surrounding the receiving opening, into which the snap edge snaps in its second position.
  • the filter cartridge with the snap rim in the lower snap position is inserted into the opening from above and pressed down until the snap rim folds up and snaps into the sealing seat.
  • the sealing seat is adapted to the snap edge in such a way that when the snap edge is snapped in, the filter cartridge lies sealingly against the edge of the receiving opening and is fixed.
  • the snap-in signals to the user that the filter cartridge has assumed its predetermined sealing position.
  • the snap edge is preferably formed by a flat edge strip extending outward in the radial direction.
  • the snap edge is preferably connected to one of the two fastening flanges via the film hinge.
  • the sealing seat on the inlet funnel is adapted to this snap edge.
  • the sealing seat preferably merges into a conically projecting edge section with an inwardly open abutment section, on which the outer edge of the snap edge engages.
  • the abutment section can be a groove or a step with at least one inclined surface.
  • the inlet funnel preferably has at least one first fixing means below the receiving opening and the filter cartridge below and at a distance from the sealing edge has at least one second fixing means which cooperates with the first fixing means when the filter cartridge is inserted into the receiving opening.
  • the filter cartridge can preferably be inserted into the receiving opening in the axial direction.
  • the fixing means are arranged in such a way that when they interact, they additionally contribute to defining the sealing position of the filter cartridge, i. H.
  • the fixing means work together, the sealing edge of the filter cartridge is guided into its intended position and finally lies against the edge of the receiving opening.
  • the interaction of the fixing means is associated with a resistance which is also perceptible to the user when the filter cartridge is inserted and which signals to him that the intended position of the filter cartridge has been reached.
  • the fixing means help to define the sealing position of the filter cartridge, it is advantageous if the distance between the sealing edge and the fixing means is chosen to be as large as possible. On This prevents canting or incorrect positioning of the filter cartridge.
  • the second fixing means are therefore preferably arranged on the lower half, preferably in the lower third of the filter cartridge, in particular in the region of the bottom wall of the filter cartridge.
  • the first and / or the second fixing means can be spacing and / or guiding and / or locking elements. This means that one fixing means can perform one or more functions and that several fixing means with different configurations can also be implemented in one device.
  • the fixing means are preferably projections or depressions.
  • the projections or depressions can be cylindrical, conical or frustoconical. This also includes, for example, indentations and protuberances or beads.
  • locking cams In the case of locking elements, locking cams, locking recesses or ring beads are preferred.
  • the fixing means can be spacer elements.
  • at least one outward-pointing projection can preferably be formed on the bottom wall of the filter cartridge and, when the filter cartridge is inserted, sits on a holding element which is arranged on the inlet funnel and forms the first fixing means.
  • the first fixing means can, for example, also be the bottom wall of a receiving chamber arranged on the inlet funnel.
  • the holding element for example, which can form the bottom wall of the receiving chamber, can also have at least one inward-pointing projection which interacts with the bottom wall of the filter cartridge, which in this case forms the second fixing means.
  • the fixing means can also be guide elements, which means that the filter cartridge is guided into its intended position when it is inserted.
  • protrusions and depressions are suitable, in particular indentations on the filter cartridge and on the holding element, which can be designed, for example, in a cylindrical, truncated or truncated cone shape.
  • the fixing means can also be latching elements which engage in one another when they interact.
  • the snap-in or snap-in is usually associated with a sound which signals to the user that the filter cartridge has reached its intended position.
  • the fixing means are preferably matched to one another in such a way that the plugging in of the filter cartridge in the axial direction is sufficient to bring the fixing means together. Rotating, tilting or other movements of the filter cartridge are therefore no more necessary than additional components such as fastening rings or the like, which makes the insertion of the filter cartridge overall user-friendly.
  • the fixing means are coordinated with one another in such a way that they can be detached from one another without great effort when the filter cartridge is replaced.
  • the fixing means are designed as locking elements, the locking or clamping forces are kept so low that the filter cartridge can be removed from the opening by simply pulling it out in the axial direction.
  • the locking elements are therefore preferably designed such that an axial movement of the filter cartridge is sufficient to insert or remove it.
  • the first fixing means is preferably arranged on a holding element arranged on the underside of the funnel bottom wall.
  • a holding element can be designed in various ways.
  • a holding element in the form of a holding bracket which spans the receiving opening is preferred.
  • the holding element can be a receiving chamber which is arranged in the funnel bottom wall and has at least one outlet opening and has a bottom wall and a peripheral wall.
  • the bottom wall of the receiving chamber preferably has at least one first indentation and the bottom wall of the filter cartridge has at least one second indentation that overlaps the first indentation.
  • These two indentations can interact smoothly and thus form guide elements.
  • these indentations can also be provided with latching elements which interlock when the filter cartridge is inserted.
  • the first indentation is an inwardly pointing cylindrical or frustoconical hollow body molded onto the bottom wall of the receiving chamber, at least one of which is on the free edge Inward-facing circular arc-shaped, at least one outlet opening, the first bead is arranged, wherein an outwardly facing mandrel is arranged in the second indentation, which engages in the cylindrical or frustoconical hollow body when the filter cartridge is inserted.
  • the first guide element is formed by the at least one circular bead which slides along the outside of the dome when the filter cartridge is inserted.
  • the bead does not extend over the entire inner circumference of the hollow body, so that a free space remains, which forms the outlet opening after the dome, which is the second guide element, is inserted.
  • a plurality of circular-arc-shaped beads or bead segments can be arranged at a distance from one another in the circumferential direction, so that a plurality of outlet openings are created.
  • the mandrel has on its outside at least one circular second bead which engages behind the first bead when the filter cartridge is inserted.
  • the first and second beads form locking elements.
  • the hollow body and the mandrel are preferably arranged centrally. This arrangement has the advantage that only one fixing means is required in each case and the space required for the fixing means can thereby be kept small and thus more volume is available for the filter medium.
  • the receiving chamber preferably has the first indentation in the region of the bottom and peripheral wall and the filter cartridge also has the second indentation in the bottom and peripheral wall.
  • the first and the second indentation can preferably be cuboidal, so that both indentations each have two side walls, an end wall and a top wall. Both indentations can be designed as guide elements which engage or slide into one another.
  • first indentation on two side walls has first latching means and the second indentation on two side walls has second latching means.
  • This version has the advantage that larger latching forces can be realized, for. B. in devices in which water is heated.
  • the two indentations can have different dimensions, which has the advantage that there is only one possibility for positioning the filter cartridge.
  • Fixing means in the form of guide elements in combination with the snap edge are sufficient in themselves.
  • Fixing means in the form of locking elements could be considered disadvantageous here because in the case of a so-called double locking on the sealing edge and, for example, in the base area, the manufacturing costs are correspondingly high because of tolerances to be observed. In principle, however, this does not exclude the combination of snap edge and locking elements.
  • the snap edge enables the filter cartridge to be positioned precisely, so that not only is the optimal position of the sealing edge at the receiving opening guaranteed, but also a defined distance between the filter cartridge and the wall of the receiving chamber can be set.
  • the cross section of the flow channel between the outlet opening of the filter cartridge and the outlet opening of the receiving chamber can thus also be specifically adjusted. This further enables a throttle device to be arranged between the outlet opening of the filter cartridge and the outlet opening of the receiving chamber.
  • the flow rate through the filter cartridge essentially depends on the type of filter medium and the size of the outlet opening (s) of the filter cartridge. Depending on the application, e.g. In filter systems with high demands on the filter medium, for example, it may be necessary to reduce the flow quantity specified by the filter cartridge. To achieve this, changes have been made to the cartridge so far, i.e. Appropriate filter cartridges had to be manufactured and kept available for each desired flow rate.
  • the advantage of the throttle device is that, on the one hand, only one type of filter cartridge is required, and the flow rate can be adjusted by selecting an appropriate receiving chamber or a corresponding inlet funnel.
  • the throttle device is preferably designed such that the flow quantity supplied by the filter cartridge can be reduced by more than 0 to 95%, in particular by 10 to 80%, particularly preferably by 20 to 70%.
  • the filter cartridge is preferably arranged at a distance from the peripheral wall and / or bottom wall of the receiving chamber in the region between the outlet opening and outlet opening, as a result of which a flow channel is formed.
  • the minimum cross section of the flow channel then forms the throttle device.
  • the cross-section of the flow channel can be set precisely by the fixing means.
  • a preferred embodiment provides that at least one fixing means forms the throttle device. If, for example, a spacer element formed on the filter cartridge or the receiving chamber is arranged in the flow channel, the cross section is reduced at this point.
  • the effect of the throttle device can be adjusted in a simple manner via the dimensions of one or more such spacer elements.
  • the indentations of the filter cartridge and the receiving chamber are preferably spaced apart from one another at least in partial areas, so that a reduced flow cross section is set between the indentations, which forms the throttle device.
  • the outlet opening or the outlet openings can form the throttle device, the cross section of the outlet opening / openings being smaller than the cross section of the outlet opening / outlet openings of the filter cartridge.
  • a preferred embodiment provides for the cross section of the outlet opening / openings defined by the bead or the beads on the cylindrical or truncated cone-shaped hollow body in such a way that these outlet openings have a throttling effect.
  • the throttle device can be adjustable for a given filter cartridge by selecting a receiving chamber with the appropriate dimensions or with a corresponding cross-section of the outlet opening.
  • the desired flow rate can thus be set via the inlet funnel, which is advantageous insofar as the inlet funnel is not a consumable item compared to the filter cartridge.
  • the consumable filter cartridge only needs to be manufactured and kept ready in one version and the flow quantity can be defined by selecting the inlet funnel. This makes it possible to significantly reduce the manufacturing costs for the device and the costs for the spare parts business.
  • the outlet opening of the receiving chamber is preferably arranged above the outlet opening of the filter cartridge, so that a siphon-like arrangement is created.
  • a siphon-like arrangement has the advantage, in particular in connection with the throttle device, that the filter medium is kept moist even during breaks in filtration, and thus its full operational readiness is guaranteed without reconditioning.
  • the filter cartridge which can be inserted into the inlet funnel, and which has an upper cartridge part with at least one inlet opening, a lower cartridge part with at least one outlet opening and a sealing edge, is characterized in that the sealing edge is a snap edge, which is connected to one of the two cartridge parts via a film hinge is connected, the snap edge being foldable from a first lower snap position to an upper second snap position and vice versa.
  • the snap edge is preferably connected to one of the two fastening flanges via the film hinge.
  • the snap edge is preferably formed by a radially outwardly directed flat edge strip.
  • the filter cartridge preferably has at least one fixing means which is arranged below and at a distance from the sealing edge.
  • the fixing means on the filter cartridge is preferably a spacing and / or guiding and / or latching element.
  • the fixing means can be depressions and projections, the projections or depressions preferably being cylindrical, conical or frustoconical.
  • the locking element can be a locking cam, a locking recess or an annular bead.
  • the fixing means is preferably arranged in the area of the lower half of the filter cartridge, preferably in the area of the lower third and in particular in the area of the bottom wall of the filter cartridge.
  • the lower part of the cartridge has at least one indentation, an outwardly pointing mandrel preferably being arranged in the indentation.
  • the indentation can also be cuboidal.
  • FIG. 2 shows a perspective view, partly in section, of an inlet funnel according to a further embodiment
  • FIG. 3 shows a vertical section through an inlet funnel with an inserted filter cartridge according to a further embodiment, the filter cartridge not yet in its end position
  • FIG. 4 shows a section along the line F-F through the device shown in FIG. 3,
  • FIG. 5 shows an enlarged sectional illustration of the area of the two indentations according to FIG. 3,
  • FIG. 6 shows an enlarged sectional view of the area of the two indentations after the filter cartridge has been inserted and positioned
  • FIG. 7a shows a plan view of the frustoconical hollow body according to FIG. 3,
  • FIG. 7b shows a top view of a frustoconical hollow body according to a further embodiment
  • FIG. 8 shows a vertical section through the frustoconical hollow body along the line HH in FIG. 7b
  • FIG. 9 shows an enlarged sectional illustration of the lower region of the two indentations according to a further embodiment along the line GG of the frustoconical hollow body in FIG. 7a
  • FIG. 10 shows a vertical section through a filter cartridge
  • FIG. 11 shows a plan view of the filter cartridge shown in FIG. 10,
  • FIG. 12 shows an enlarged sectional illustration of an edge region of the filter cartridge shown in FIGS. 10 and 11,
  • FIG. 13 shows an enlarged sectional illustration of a region of the receiving opening of the inlet funnel
  • FIG. 14 shows an enlarged sectional illustration of the region of the receiving opening of the inlet funnel with the snap-on edge of a filter cartridge attached
  • FIG. 15 shows an enlarged representation of the area of the receiving opening of an inlet funnel with a snap-in edge of the filter cartridge
  • FIG. 16 shows a vertical section through the area of the receiving opening of the inlet funnel according to a further embodiment
  • FIG. 17 shows a vertical section through an inlet funnel with an inserted filter cartridge according to a further embodiment
  • FIG. 18 shows a section along line BB of the device shown in FIG. 17,
  • Figure 19 is an enlarged sectional view of the area of the outlet opening of the device shown in Fig. 17.
  • FIG. 1 a shows a vertical section through an inlet funnel 10 with a filter cartridge 100 inserted.
  • the inlet funnel 10 has a peripheral wall 11 which merges into a funnel bottom wall 12 which has a receiving opening 13.
  • the filter cartridge 100 is inserted in the axial direction from above, which has an upper cartridge part 101 and a lower cartridge part 110.
  • the upper cartridge part 101 is roof-shaped and has inlet openings 102.
  • a sealing edge 160 is provided in the connection area between the upper cartridge part 101 and the lower cartridge part 110, which abuts the sealing seat 60 of the inlet funnel 10 in the region of the receiving opening 13.
  • sealing edge 160 is shown in this figure and in the subsequent figures, it can also be a snap edge 161, as shown in FIGS. 10 to 16.
  • the lower cartridge part 110 of the filter cartridge 100 has a peripheral wall 111 and a bottom wall 112, in which outlet openings 113 are arranged.
  • the receiving chamber 14 is designed such that the peripheral wall 111 of the filter cartridge 100 is arranged at a distance from the peripheral wall 15 and the bottom wall 16. The filtered liquid thus collects in the lower region of the receiving chamber 14 and flows out through the outlet openings 17 shown on the right and left.
  • the receiving chamber 14 with the peripheral wall 15 and the bottom wall 16 forms a holding element 20 for the filter cartridge 100.
  • a second fixing means 130 is formed in the center of the bottom wall 112 of the filter cartridge 100, which in the embodiment shown here represents a spacer element. This second fixing element 130 lies on the inside of the bottom wall 16, which thus takes over the function of a first fixing element 30.
  • the filter cartridge 100 is inserted or removed in the axial direction, as shown by the double arrow, in the receiving chamber 14 of the inlet funnel 10.
  • the second fixing means 130 lies on the first fixing means 30, i. H. the bottom wall 16 of the receiving chamber 14.
  • the operator notices this through the resistance that occurs, which signals to the operator that the end position has been reached.
  • the sealing edge 160 lies sealingly against the sealing seat 60 of the receiving opening 13. The optimal position of the filter cartridge 100 is thus achieved.
  • FIG. 1 b A further embodiment of the device is shown in FIG. 1 b, which differs from the device shown in FIG. 1 a in that two first fixing means 30 in the form of indentations 31 are formed on the inside of the bottom wall, which are designed as spacer elements are.
  • the bottom wall 112 of the filter cartridge 100 rests on these two spacer elements 30.
  • the bottom wall 112 takes over the function of the second fixing means 130.
  • the two first fixing means 30 are arranged in the flow channel 201 between the outlet openings 113 and the outlet openings 17 and reduce the flow cross section at this point.
  • the fixing elements 30 each form a throttle device 200.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of an inlet funnel 10 which does not have a receiving chamber 14, but instead a holding bracket 21 as a holding element 20, which consists of the two essentially vertical legs 22 a, b and a cross member 23.
  • This bracket 21 spans the receiving opening 13 below the receiving opening 13, so that a filter cartridge (not shown) can be used.
  • the dimensions of the bracket 21 are matched to the dimensions of the filter cartridge 100 to be used.
  • the cross member 23 has a first fixing element 30 in the form of a first indentation 31 in the central region.
  • This indentation 31 is conical and extends vertically upwards.
  • the associated filter cartridge 100 (not shown) has a corresponding conical or truncated cone-shaped indentation in the area of its bottom wall (second indentation 130), so that the two fixing elements interact when the filter cartridge 100 is inserted axially and guide the filter cartridge.
  • the fixing elements 30, 130 serve as spacing and guiding elements.
  • FIG. 3 shows a vertical section through a further embodiment of the device.
  • the inlet funnel 10, of which the upper was omitted for the sake of clarity, has in its bottom wall 16 in a central arrangement a first indentation 31 which is designed as a frustoconical hollow body 32.
  • a first indentation 31 which is designed as a frustoconical hollow body 32.
  • an arc-shaped bead 34 is formed on the inside, which, as shown in FIG. 7a, does not form a closed ring, but rather has a free space 18 which forms the outlet opening 17 after the filter cartridge has been inserted.
  • the filter cartridge 100 also has an indentation 131 in its bottom wall 112, in which a mandrel 132 is formed, which extends vertically downward.
  • a mandrel 132 is formed, which extends vertically downward.
  • the mandrel 132 engages in the frustoconical hollow body 32, the outer surface 133 of the dome 132 sliding along the bead 34.
  • the mandrel 132 and the bead 34 form first and second fixing means 30, 130, which serve as guide elements.
  • the outlet opening 17 is formed between the outer surface 133 of the dome 132 and the wall 35 of the hollow body 32.
  • FIG. 3 shows the filter cartridge 100 at the beginning of the insertion process.
  • the sealing edge 160 which in the embodiment shown here is designed as a snap edge 161, is therefore not yet in its end position.
  • the snap edge 161 will be described separately.
  • FIG. 4 shows a section along line FF of the device shown in FIG. 3. It can be seen that the mandrel 132 bears against the arcuate bead 34 and also forms a seal at this point except for the outlet opening 17 (not shown in FIG. 4).
  • FIG. 5 the lower area of filter cartridge 100 and receiving chamber 14 is shown enlarged, the installation state according to FIG. 3 being shown.
  • the second indentation 131 has a bottom wall 134a and an annular wall 134b which extends upward from the bottom wall 112. Spacer ribs 139 are formed on the underside of the bottom wall 134a.
  • the filter cartridge 100 has reached its end position and thus its sealing position.
  • a flow channel 201 is formed between the bottom wall 112 of the filter cartridge 00 and the bottom wall 16 of the receiving chamber 14, which flows in the region of the two indentations 31, 131 into an ascending ring channel 202 which is formed between the wall 35 of the hollow body 32 and the ring wall 134b.
  • the cross section of the ring channel 202 is smaller than that of the flow channel 201, so that a throttle device 200 'is formed.
  • the annular channel 202 only forms the throttle device 200 'when the outlet opening 17 has a significantly larger cross section.
  • a single outlet opening 17 is provided, which has a smaller flow cross section than the cross section of the ring channel 202, so that the outlet opening 17 is equivalent to the throttle device 200 ′.
  • the two fixing elements 30, 130 in the form of the annular bead 34 and in the form of the dome 132 thus form the throttle device 200 in the assembled state.
  • the spacing ribs 139 rest on the end face 39 of the hollow body 32 and therefore form second fixing means 130 as spacing elements.
  • FIG. 7b A further embodiment of the hollow body 32 is shown in FIG. 7b, which differs from the embodiment shown in FIG. 7a in that a total of four circular-arc-shaped beads 34 are arranged at a distance, so that there are free spaces 18 for the outlet openings 17 between the beads 34. Whether all of these outlet openings form a throttle device 200 depends on the cross-sectional dimensions of the flow channel, in particular of the ring channel 202 in the region of the frustoconical hollow body 32.
  • the hollow body 32 is shown in vertical section along the line H-H in Fig. 7b.
  • the triangular shape of the circular-arc-shaped beads 34 has the advantage that the contact area with the mandrel to be inserted is minimized, so that the frictional forces are correspondingly low and the filter cartridge can be inserted and removed effortlessly.
  • FIG. 9 A further embodiment is shown in FIG. 9, in which the mandrel 132 is likewise provided with a bead (second bead) 135 on its outer surface.
  • the section runs through the frustoconical hollow body 32 along the line G-G in FIG. 7a.
  • the mandrel 132 engages in the hollow body 32, the annular bead 135 engaging behind the bead 34 when the spacing ribs 139 rest on the end face 39. Clearances (not shown here) are provided between the spacing ribs 139, so that the liquid can flow to the outlet opening 17.
  • the beads 34 and 135 form latching elements and the spacing ribs 139 spacing elements, the end face 39 of the hollow body 32 forming a stop as the first fixing means 30.
  • FIG. 10 shows a vertical section through a filter cartridge 100 in order to explain the function of the sealing edge 160 in connection with the following figures.
  • the upper cartridge part 101 has a mounting flange 120 which is connected, preferably welded, to the mounting flange 121 of the lower cartridge part 110.
  • the mounting flange 120 extends radially outwards and has a film hinge 162, via which the snap edge 161 is articulated.
  • the snap edge 161 is formed by a radially outwardly directed flat edge strip.
  • the snap edge 161 in its lower position. As shown in FIG. 11, the snap edge 161 is all-round and closed, as is the film hinge 162. When folding from a lower to an upper snap position, a dead center must be overcome.
  • the snap edge 161 is shown enlarged in FIG.
  • the film hinge 162 is designed as a circumferential groove 163 on the underside of the mounting flange 120.
  • the corresponding receiving opening 13 is shown in section and enlarged in FIG.
  • the sealing seat 60 with which the snap edge 161 interacts when the filter cartridge is inserted, has a conically projecting edge section 61 which merges into the abutment section 62, which in the embodiment shown in FIG. 13 is designed as a groove 63.
  • the groove 63 is opened radially inwards so that the snap edge 161 can engage, as can be seen in the following FIGS. 14 and 15.
  • the start of the snap-in process is shown in FIG.
  • the snap edge 161 is still in its lower position and engages with the conically rising edge section 61.
  • the abutment section 62 consists of a step 64 which has a substantially horizontal surface 66 and an inwardly inclined surface 65.
  • FIG. 17 shows a vertical section through an inlet funnel 10 with an inserted cartridge 100 according to a further embodiment.
  • the filter cartridge 100 has a conventional sealing edge 160 which bears against the sealing seat 60 in the region of the receiving opening 13.
  • Two cuboid indentations 36 and 37 are formed in the peripheral wall 15 and the bottom wall 16 of the receiving chamber 14. These indentations 36, 37 each have two side walls 40, 41 (not visible), an end wall 42, and a top wall 43.
  • the outlet opening 17 is located in the end wall 42.
  • Corresponding indentations 136 and 137 which are also cuboid with side walls 140, 141 (not shown in FIG. 17), end wall 142 and top wall 143, also have the cartridge 100, the corresponding walls of the cartridge and the receiving chamber being spaced apart from one another are, so that flow channels 201 are formed between the walls.
  • FIG. 18 shows a section along the line B-B.
  • Fixing means 30, 130 in the form of latching elements are provided in the two side walls 40, 41, 140, 141 of the rectangular indentations 36, 136.
  • the locking elements are locking cams 38 which engage in corresponding locking recesses 138.
  • FIG. 19 shows an enlarged illustration of the cuboid indentations 37, 137.

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Filtration von Flüssigkeiten und eine dazugehörige Filterkartusche (100) beschrieben, die bei einfacher Montage eine definierte Dichtposition im Einlauftrichter (10) aufweist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrand 160 ein Schnapprand (161) ist, der über ein Filmscharnier (162) mit einem der beiden Kartuschenteile (101, 110) verbunden ist, wobei der Schnapprand (161) von einer ersten unteren Schnappposition in eine obere zweite Schnappposition und umgekehrt umklappbar ist, und dass der Trichterboden (12) einen die Aufnahmeöffnung (13) umgebenden Dichtsitz (60) aufweist, in den der Schnapprand (161) in seiner zweiten Position einschnappt.

Description

Filterkartusche und Vorrichtung zur Filtration von Flüssigkeiten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filtration von Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Filterkartusche für eine solche Vorrichtung.
Unter Filterkartuschen werden zum einen solche verstanden, die ein siebartiges Gebilde zur mechanischen Filtration aufweisen. Zum anderen werden unter Filterkartuschen solche verstanden, die außer einem siebartigen Gebilde mindestens ein Filtermedium, z. B. in Granulatform, enthalten, das zur chemischen und/oder mechanischen Entfernung und/oder Verminderung von organischen und/oder anorganischen Verunreinigungen dient. Derart ausgestattete Filterkartuschen ermöglichen somit eine nicht-mechanische Filtration, die mit einer mechanischen Filtration kombiniert sein kann. Diese Filterkartuschen werden zur Optimierung von Wasser eingesetzt, wobei unter Optimierung die mechanische und/oder nicht-mechanische Filtration verstanden wird. Hierzu zählt z. B. die Enthärtung und Entkalkung von Trinkwasser.
Vorrichtungen zur Filtration von Flüssigkeiten sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt.
Es gibt beispielsweise Filtervorrichtungen mit kugelförmigen Filterkartuschen, die von unten an den Einlauftrichter mittels eines Bajonettverschlusses angeschraubt werden, wie dies in der WO 2004/014519 A2 beschrieben wird. Aus der DE 199 05 601 A1 ist eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigkeiten mit einem Einlauftrichter bekannt, der eine Aufnahmeoffnung mit einem Dichtring aufweist. Die Filterkartusche wird ebenfalls von unten in die Aufnahmeoffnung gesteckt und mittels eines separaten Befestigungsrings in die Aufnahmeoffnung gedrückt. Hierzu ist die Filterkartusche unterhalb des Dichtrandes am Kartuschenoberteil mit einer Nut versehen, in die der Befestigungsring mit seinem unteren Abschnitt angreift. Der obere Abschnitt des Befestigungsringes wird in einer Nut eines am Trichterboden angeformten Stutzens geführt. Der Ein- und Ausbau der Filterkartusche ist aufwändig und erfordert besonderes Geschick der Bedienungsperson.
Andere Ausführungen sehen vor, dass der Einlauftrichter in seiner Bodenwand eine Aufnahmeoffnung aufweist, in die die Filterkartusche von oben eingesetzt wird. Die Filterkartusche besitzt in der Regel einen konischen Dichtrand, der am Rand der Aufnahmeoffnung anliegt. Beim Einsetzen kann die Filterkartusche verkanten, so dass nicht die vorgesehene Dichtposition eingenommen wird.
Aus der DE 199 158 29 A1 ist eine Filterkartusche und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigkeiten bekannt, bei der der Dichtrand zusätzliche Rastmittel aufweist, die mit korrespondierenden Rastmitteln im Bereich der Öffnung des Bodens des Einlauftrichters zusammenwirken. Durch eine Drehbewegung werden die Rastmittel miteinander in Eingriff gebracht.
Bei dieser Ausführung wird die Filterkartusche nur am Rand gehalten und befindet sich im Filtratraum. Wenn es sich um einen Wasserkocher handelt, befindet sich die Filterkartusche damit auch im Kochraum, sodass während des Erwärmens der filtrierten Flüssigkeit eventuell Beeinträchtigungen der Filterkartusche auftreten können. Es ist daher wünschenswert, dass die Filterkartusche vom Filtratraum bzw. Kochraum abgeschirmt angeordnet ist.
Um hier Abhilfe zu schaffen, werden Einlauftrichter mit einer Aufnahmekammer für die Filterkartusche verwendet. Auch in dieser Ausführung liegt der konische Dichtrand der Filterkartusche am Rand der Aufnahmeoffnung der Bodenwand des Einlauftrichters an.
Die Umfangs- und Bodenwand der Filterkartusche ist beabstandet zur Umfangs- und Bodenwand der Aufnahmekammer angeordnet, sodass sich während der Filtration in diesem Zwischenraum zwar filtrierte Flüssigkeit sammeln kann, aber dadurch die Durchflussmenge nicht begrenzt wird. Eine Auslassöffnung, die mit einem Verschlusselement versehen ist, befindet sich in der Bodenwand der Aufnahmekammer.
Aus der DE 198 46 583 A1 ist eine solche Wasserfiltereinrichtung mit einer Auffangkanne und mit einem Heizelement bekannt. Der Einlauftrichter besitzt eine Aufnahmekammer, in die die Filterkartusche von oben eingesetzt wird. Die Aufnahmekammer wird von einem Filtereinsatz gebildet, der mit dem Einlauftrichter fest verbunden sein kann oder in die Aufnahmeoffnung einsetzbar ist. Der Filtereinsatz ist an die konische Gestalt der Filterkartusche angepasst und bildet ein Führungselement für die Filterkartusche. Da die Umfangswand der Filterkartusche vollflächig an dem Filtereinsatz anliegt, lassen sich beide Komponenten nur schwer voneinander trennen, insbesondere dann, wenn der Benutzer die Filterkartusche zu tief in den Filtereinsatz drückt. Durch das Ineinandergleiten von zwei konischen Flächen ist es für den Benutzer nicht erkennbar, wann er die Endstellung erreicht hat, die für den optimalen Sitz der Filterkartusche erforderlich ist und die Dichtposition der Filterkartusche definiert. Bei allen bekannten Filtervorrichtungen ist es erforderlich, die Filterkartusche an die gewünschte Durchflussmenge anzupassen.
Aus der WO 01/09040 A1 ist eine Trinkflasche mit eingebauter Filterkartusche bekannt. In der Flasche befindet sich im oberen Abschnitt ein zylindrischer Einsatz, in dessen Bodenwand ein Sitz für die Filterkartusche ausgebildet ist. Die Bodenwand besitzt eine kreisförmige Öffnung mit nach unten sich öffnendem konischen Dichtrand, in die die Kartusche mit ihrem korrespondierenden Dichtrand von unten eingesetzt werden muss. Zusätzlich wird die Filterkartusche von einem becherförmigen Element gehalten, das am Boden der Flasche befestigt ist und in das der Boden der Filterkartusche eingreift. Die Filterkartusche wird dadurch in jeder Lage der Flasche zwar sicher gehalten, aber der Austausch der Filterkartusche erfordert den Ausbau des Einsatzes.
Die US 4,626,350 beschreibt ein Filtersystem, das über zwei Anschlüsse an eine Wasserleitung angeschlossen wird. Das Filtersystem besteht aus einem Gehäuseober- und Gehäuseunterteil, die nach dem Einsetzen der Filterkartusche miteinander verschraubt werden. Deckel und Bodenwand der Filterkartusche besitzen becherförmige Einstülpungen, in die entsprechend ausgeformte Stutzen der Gehäuseteile zur Zu- und Ableitung des Unfiltrates bzw. Filtrates eingreifen. Zum Wechseln der Filterkartusche müssen beide Gehäuseteile auseinandergeschraubt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Filtration von Flüssigkeiten und eine dazugehörige Filterkartusche bereit zu stellen, die bei einfacher Montage eine definierte Dichtposition im Einlauftrichter aufweist.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, bei der der Dichtrand ein Schnapprand ist, der über ein Filmscharnier mit einem der beiden Kartuschenteile verbunden ist, wobei der Schnapprand von einer ersten unteren Schnappposition in eine obere zweite Schnappposition und - 0 -
umgekehrt umklappbar ist und die Trichterbodenwand ein die Aufnahmeoffnung umgebenden Dichtsitz aufweist, in den der Schnapprand in seiner zweiten Position einschnappt.
Die Filterkartusche wird mit dem in unterer Schnappposition befindlichen Schnapprand von oben in die Aufnahmeoffnung eingesetzt und soweit nach unten gedrückt, bis der Schnapprand nach oben umklappt und hierbei in den Dichtsitz einschnappt. Der Dichtsitz ist derart an den Schnapprand angepasst, dass bei eingeschnapptem Schnapprand die Filterkartusche abdichtend am Rand der Aufnahmeoffnung anliegt und fixiert ist.
Das Einschnappen signalisiert dem Benutzer, dass die Filterkartusche ihre vorgegebene Dichtposition eingenommen hat.
Es wird sowohl eine Fehlpositionierung durch den Benutzer als auch ein Verrutschen der Filterkartusche beim Transport verhindert.
Zum Entfernen der Filterkartusche wird diese lediglich nach oben herausgezogen, wobei der Schnapprand in seine untere Schnappposition umklappt.
Der Schnapprand wird vorzugsweise durch einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden flachen Randstreifen gebildet.
Bei einer Filterkartusche, bei der das Kartuschenoberteil einen nach außen weisenden ersten Befestigungsflansch und das Kartuschenunterteil einen nach außen weisenden zweiten Befestigungsflansch aufweist, über die die beiden Kartuschenteile miteinander verbunden sind, ist der Schnapprand über das Filmscharnier vorzugsweise mit einem der beiden Befestigungsflansche verbunden. Der Dichtsitz am Einlauftrichter ist an diesen Schnapprand angepasst. Vorzugsweise geht der Dichtsitz in einen konisch aufragenden Randabschnitt mit einem nach innen offenen Widerlagerabschnitt über, an dem der Außenrand des Schnapprandes angreift.
Der Widerlagerabschnitt kann eine Nut oder eine Stufe mit mindestens einer geneigten Fläche sein.
Vorzugsweise weist der Einlauftrichter unterhalb der Aufnahmeoffnung mindestens ein erstes Fixiermittel und die Filterkartusche unterhalb und beabstandet zum Dichtrand mindestens ein zweites Fixiermittel auf, das beim Einstecken der Filterkartusche in die Aufnahmeoffnung mit dem ersten Fixiermittel zusammenwirkt.
Die Filterkartusche ist vorzugsweise in axialer Richtung in die Aufnahmeoffnung einsteckbar.
Die Fixiermittel sind derart angeordnet, dass sie beim Zusammenwirken zusätzlich dazu beitragen, die Dichtposition der Filterkartusche zu definieren, d. h. wenn die Fixiermittel zusammenwirken, wird der Dichtrand der Filterkartusche in seine vorgesehene Position geführt und liegt schließlich am Rand der Aufnahmeoffnung an.
Das Zusammenwirken der Fixiermittel ist mit einem für den Benutzer beim Einstecken der Filterkartusche ebenfalls wahrnehmbaren Widerstand verbunden, der ihm signalisiert, dass die vorgesehene Position der Filterkartusche erreicht ist.
Da die Fixiermittel mit dazu beitragen, die Dichtposition der Filterkartusche zu definieren, ist es von Vorteil, wenn der Abstand zwischen Dichtrand und Fixiermittel möglichst groß gewählt ist. Ein Verkanten oder eine Fehlpositionierung der Filterkartusche wird dadurch verhindert.
Die zweiten Fixiermittel sind deshalb vorzugsweise an der unteren Hälfte, vorzugsweise im unteren Drittel der Filterkartusche, insbesondere im Bereich der Bodenwand der Filterkartusche angeordnet.
Die ersten und/oder die zweiten Fixiermittel können Abstands- und/oder Führungs- und/oder Rastelemente sein. Dies bedeutet, dass ein Fixiermittel eine oder mehrere Funktionen erfüllen kann und dass auch mehrere Fixiermittel mit unterschiedlichen Ausgestaltungen in einer Vorrichtung realisiert werden können.
Die Fixiermittel sind vorzugsweise Vorsprünge oder Vertiefungen. Die Vorsprünge oder Vertiefungen können zylinderförmig, kegelförmig oder kegelstumpfförmig sein. Hierzu zählen beispielsweise auch Ein- und Ausstülpungen oder Wülste.
Im Fall von Rastelementen sind Rastnocken, Rastvertiefungen oder Ringwülste bevorzugt.
Im einfachsten Fall können die Fixiermittel Abstandselemente sein. Beispielsweise kann als zweites Fixiermittel an der Bodenwand der Filterkartusche mindestens ein nach außen weisender Vorsprung vorzugsweise angeformt sein, der beim Einsetzen der Filterkartusche auf einem am Einlauftrichter angeordneten Halteelement aufsitzt, das das erste Fixiermittel bildet.
Das erste Fixiermittel kann beispielsweise auch die Bodenwand einer am Einlauftrichter angeordneten Aufnahmekammer sein. Umgekehrt kann auch beispielsweise das Halteelement, das die Bodenwand der Aufnahmekammer bilden kann, mindestens einen nach innen weisenden Vorsprung aufweisen, der mit der Bodenwand der Filterkartusche zusammenwirkt, die in diesem Fall das zweite Fixiermittel bildet.
Die Fixiermittel können auch Führungselemente sein, was bedeutet, dass die Filterkartusche beim Einsetzen in ihre vorgesehene Position geführt wird. Hierfür eignen sich beispielsweise Vorsprünge und Vertiefungen, insbesondere Einstülpungen an der Filterkartusche und am Halteelement, die beispielsweise zylinderförmig, kegel- oder kegelstumpfförmig ausgestaltet sein können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Fixiermittel auch Rastelemente sein, die beim Zusammenwirken ineinander greifen. Das Einrasten oder Einschnappen ist in der Regel mit einem Geräusch verbunden, das dem Benutzer signalisiert, dass die Filterkartusche ihre vorgesehene Position erreicht hat.
Die Fixiermittel sind vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass das Einstecken der Filterkartusche in axialer Richtung ausreicht, um die Fixiermittel zusammen zu bringen. Dreh-, Kipp- oder sonstige Bewegungen der Filterkartusche sind daher ebenso wenig notwendig wie zusätzliche Bauteile, wie Befestigungsringe oder dergleichen, was das Einsetzen der Filterkartusche insgesamt bedienerfreundlich macht.
Ferner sind die Fixiermittel derart aufeinander abgestimmt, dass sie beim Austausch der Filterkartusche ohne große Kraftanstrengung voneinander gelöst werden können.
Dies wird u. a. dadurch erreicht, dass die kontaktierenden Flächen der Fixiermittel im Falle von Führungselementen klein gehalten werden, um ein Verklemmen der Filterkartusche oder einen Festsitz der Filterkartusche zu vermeiden.
Wenn die Fixiermittel als Rastelemente ausgeführt sind, werden die Rast- oder Klemmkräfte derart gering gehalten, dass die Filterkartusche durch einfaches Herausziehen in axialer Richtung aus der Aufnahmeoffnung entfernt werden kann. Die Rastelemente sind daher vorzugsweise derart ausgebildet, dass eine axiale Bewegung der Filterkartusche ausreicht, um sie einzustecken bzw. zu entfernen.
Vorzugsweise ist das erste Fixiermittel an einem an der Unterseite der Trichterbodenwand angeordneten Halteelement angeordnet. Ein solches Haltelement kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Bevorzugt ist ein Halteelement in Form eines Haltebügels, der unter der Aufnahmeoffnung diese überspannt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Halteelement eine in der Trichterbodenwand angeordnete, mindestens eine Auslassöffnung aufweisende Aufnahmekammer sein, die eine Bodenwand und eine Umfangswand aufweist.
Vorzugsweise weist die Bodenwand der Aufnahmekammer mindestens eine erste Einstülpung und die Bodenwand der Filterkartusche mindestens eine die erste Einstülpung übergreifende zweite Einstülpung auf. Diese beiden Einstülpungen können gleitend zusammenwirken und somit Führungselemente bilden. Außerdem können diese Einstülpungen auch mit Rastelementen versehen sein, die beim Einstecken der Filterkartusche ineinander greifen.
Vorzugsweise ist die erste Einstülpung ein an die Bodenwand der Aufnahmekammer angeformter nach innen weisender zylinder- oder kegelstumpfformiger Hohlkörper, an dessen freien Rand mindestens ein nach innen weisender kreisbogenförmiger, mindestens eine Auslassöffnung freilassender, erster Wulst angeordnet ist, wobei in der zweiten Einstülpung ein nach außen weisender Dorn angeordnet ist, der beim Einstecken der Filterkartusche in den Zylinder- oder kegelstumpfförmigen Hohlkörper eingreift.
Bei dieser Ausführungsform wird das erste Führungselement durch den mindestens einen kreisbogenförmigen Wulst gebildet, der an der Außenseite des Doms beim Einschieben der Filterkartusche entlang gleitet. Der Wulst erstreckt sich nicht über den gesamten Innenumfang des Hohlkörpers, so dass ein Freiraum verbleibt, der nach dem Einstecken des Doms, der das zweite Führungselement darstellt, die Auslassöffnung bildet. Mehrere kreisbogenförmige Wülste oder Wulstsegmente können in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sein, so dass mehrere Auslassöffnungen geschaffen werden.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform weist der Dorn an seiner Außenseite mindestens einen kreisbogenförmigen zweiten Wulst auf, der beim Einstecken der Filterkartusche den ersten Wulst hintergreift. Hierbei bilden die ersten und zweiten Wülste Rastelemente.
Vorzugsweise sind der Hohlkörper und der Dorn jeweils mittig angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass nur jeweils ein Fixiermittel benötigt wird und dadurch der für die Fixiermittel benötigte Raum klein gehalten werden kann und damit mehr Volumen für das Filtermedium zur Verfügung steht.
Vorzugsweise weist die Aufnahmekammer die erste Einstülpung im Bereich von Boden- und Umfangswand auf und die Filterkartusche die zweite Einstülpung ebenfalls in der Boden- und Umfangswand. Die erste und die zweite Einstülpung können vorzugsweise quaderförmig ausgebildet sein, so dass beide Einstülpungen jeweils zwei Seitenwände, eine Stirnwand und eine Deckwand besitzen. Beide Einstülpungen können als Führungselemente ausgebildet sein, die ineinander greifen oder ineinander gleiten.
Es ist von Vorteil, wenn die erste Einstülpung an zwei Seitenwänden erste Rastmittel und die zweite Einstülpung an zwei Seitenwänden zweite Rastmittel aufweist. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass größere Rastkräfte realisiert werden können z. B. in Geräten, in denen Wasser aufgeheizt wird. Die beiden Einstülpungen können unterschiedliche Abmessungen aufweisen, was den Vorteil hat, dass es nur eine Positionierungsmöglichkeit für die Filterkartusche gibt.
An sich sind Fixiermittel in Form von Führungselementen in Kombination mit dem Schnapprand ausreichend. Hier könnten Fixiermittel in Form von Rastelementen insofern nachteilig angesehen werden, weil bei einer sogenannten Doppelverrastung am Dichtrand und beispielsweise im Bodenbereich wegen zu beachtender Toleranzen die Herstellungskosten entsprechend hoch liegen. Dies schließt grundsätzlich die Kombination von Schnapprand und Rastelementen jedoch nicht aus.
Der Schnapprand ermöglicht eine genaue Positionierung der Filterkartusche, so dass nicht nur die optimale Lage des Dichtrandes an der Aufnahmeoffnung gewährleistet wird, sondern auch ein definierter Abstand der Filterkartusche zur Wand der Aufnahmekammer einstellbar ist. Der Querschnitt des Strömungskanals zwischen Auslauföffnung der Filterkartusche und Auslassöffnung der Aufnahmekammer ist dadurch ebenfalls gezielt einstellbar. Dies ermöglicht es weiterhin, dass zwischen der Auslauföffnung der Filterkartusche und der Auslassöffnung der Aufnahmekammer eine Drosseleinrichtung angeordnet werden kann.
Die Strömungsmenge durch die Filterkartusche hängt im Wesentlichen von der Art des Filtermediums und der Größe der Auslauföffnung/en der Filterkartusche ab. Es kann je nach Anwendungszweck wie z. Bsp. in Filtersystemen mit hohem Leistungsanspruch an das Filtermedium erforderlich werden, die von der Filterkartusche vorgegebene Strömungsmenge zu reduzieren. Um dies zu realisieren, wurden bisher Änderungen an der Kartusche vorgenommen, d.h. für jede gewünschte Strömungsmenge mussten entsprechende Filterkartuschen hergestellt und vorgehalten werden. Der Vorteil der Drosseleinrichtung besteht nun zum einen darin, dass nur ein Filterkartuschentyp erforderlich ist, und die Strömungsmenge über die Wahl einer entsprechenden Aufnahmekammer oder eines entsprechenden Einlauftrichters eingestellt werden kann.
Zum anderen ist es bei dieser Gestaltung vorteilhaft, dass bei Nichtvorhandensein der Kartusche das Gerät ohne Durchflussrestriktion betrieben werden kann.
Vorzugsweise ist die Drosseleinrichtung derart ausgelegt, dass die von der Filterkartusche gelieferte Strömungsmenge um mehr als 0 bis 95 %, insbesondere um 10 bis 80 %, besonders bevorzugt um 20 bis 70 % reduziert werden kann.
Vorzugsweise ist die Filterkartusche im Bereich zwischen Auslauföffnung und Auslassöffnung beabstandet zur Umfangswand und/oder Bodenwand der Aufnahmekammer angeordnet, wodurch ein Strömungskanal gebildet wird. Der minimale Querschnitt des Strömungskanals bildet dann die Drosseleinrichtung. Durch die Fixiermittel lässt sich der Querschnitt des Strömungskanals exakt einstellen.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass mindestens ein Fixiermittel die Drosseleinrichtung bildet. Wenn beispielsweise ein an der Filterkartusche oder der Aufnahmekammer angeformtes Abstandselement im Strömungskanal angeordnet ist, wird der Querschnitt an dieser Stelle verringert. Über die Abmessungen eines oder mehrerer solcher Abstandselemente lässt sich auf einfache Weise die Wirkung der Drosseleinrichtung einstellen.
Vorzugsweise sind die Einstülpungen von Filterkartusche und Aufnahmekammer mindestens in Teilbereichen beabstandet zueinander angeordnet, so dass zwischen den Einstülpungen ein reduzierter Strömungsquerschnitt eingestellt ist, der die Drosseleinrichtung bildet.
Alternativ kann oder können die Auslassöffnung oder die Auslassöffnungen die Drosseleinrichtung bilden, wobei der Querschnitt der Auslassöffnung/-öffnungen kleiner ist als der Querschnitt der Auslauföffnung/Auslauföffnungen der Filterkartusche.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, die durch den Wulst oder die Wülste am zylinder- oder kegelstumpfförmigen Hohlkörper definierte/n Auslassöffnung/Auslassöffnungen mit ihrem Querschnitt so zu wählen, dass diese Auslassöffnung/en eine Drosselwirkung entfaltet/en.
Die Drosseleinrichtung kann bei vorgegebener Filterkartusche durch die Auswahl einer Aufnahmekammer mit entsprechenden Abmessungen oder mit entsprechendem Querschnitt der Auslassöffnung einstellbar sein. Die gewünschte Strömungsmenge kann somit über den Einlauftrichter eingestellt werden, was insofern von Vorteil ist, als der Einlauftrichter im Vergleich zur Filterkartusche keinen Verbrauchsartikel darstellt. Der Verbrauchsartikel Filterkartusche braucht nur in einer Ausführung hergestellt und bereitgehalten zu werden und über die Wahl des Einlauftrichters lässt sich die Strömungsmenge definieren. Dadurch wird es möglich, die Fertigungskosten für die Vorrichtung und die Kosten für das Ersatzteilgeschäft deutlich zu reduzieren.
Vorzugsweise ist die Auslassöffnung der Aufnahmekammer oberhalb der Auslauföffnung der Filterkartusche angeordnet, so dass eine syphonartige Anordnung geschaffen wird. Ein solche syphonartige Anordnung hat den Vorteil insbesondere in Verbindung mit der Drosseleinrichtung, dass das Filtermedium auch bei Filtrationspausen feucht gehalten wird, und somit ohne erneute Konditionierung seine volle Funktionsbereitschaft gewährleistet ist.
Die Filterkartusche, die in den Einlauftrichter einsetzbar ist, und die ein Kartuschenoberteil mit mindestens einer Einlauföffnung, ein Kartuschenunterteil mit mindestens einer Auslauföffnung und einen Dichtrand aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrand ein Schnapprand ist, der über ein Filmscharnier mit einem der beiden Kartuschenteile verbunden ist, wobei der Schnapprand von einer ersten unteren Schnappposition in eine obere zweite Schnappposition und umgekehrt umklappbar ist.
Wenn die Filterkartusche an ihrem Ober- und Unterteil jeweils einen Befestigungsflansch aufweist, ist der Schnapprand vorzugsweise über das Filmscharnier mit einem der beiden Befestigungsflansche verbunden. Der Schnapprand wird vorzugsweise durch einen radial nach außen gerichteten flachen Randstreifen gebildet.
Vorzugsweise weist die Filterkartusche mindestens ein Fixiermittel auf, das unterhalb und beabstandet zum Dichtrand angeordnet ist.
Das Fixiermittel an der Filterkartusche ist vorzugsweise ein Abstandsund/oder Führungs- und/oder Rastelement. Die Fixiermittel können Vertiefungen und Vorsprünge sein, wobei die Vorsprünge oder Vertiefungen vorzugsweise zylinderförmig, kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgeführt sind. Das Rastelement kann eine Rastnocke, eine Rastvertiefung oder ein Ringwulst sein.
Das Fixiermittel ist vorzugsweise im Bereich der unteren Hälfte der Filterkartusche, vorzugsweise im Bereich des unteren Drittels und insbesondere im Bereich der Bodenwand der Filterkartusche angeordnet.
Das Kartuschenunterteil weist mindestens eine Einstülpung auf, wobei in der Einstülpung vorzugsweise ein nach außen weisender Dorn angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Einstülpung auch quaderförmig ausgeführt sein.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1a, b Vertikalschnitte durch einen Einlauftrichter mit eingesetzter Filterkartusche gemäß zweier Ausführungsformen,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht teilweise im Schnitt eines Einlauftrichters gemäß einerweiteren Ausführungsform,
Figur 3 einen Vertikalschnitt durch einen Einlauftrichter mit eingesetzter Filterkartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei sich die Filterkartusche noch nicht in ihrer Endposition befindet,
Figur 4 einen Schnitt längs der Linie F-F durch die in Figur 3 gezeigte Vorrichtung,
Figur 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bereichs der beiden Einstülpungen gemäß der Figur 3,
Figur 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bereichs der beiden Einstülpungen nach eingesetzter und positionierter Filterkartusche,
Figur 7a eine Draufsicht auf den kegelstumpfförmigen Hohlkörper gemäß der Figur 3,
Figur 7b eine Draufsicht auf einen kegelstumpfförmigen Hohlkörper gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Figur 8 einen Vertikalschnitt durch den kegelstumpfförmigen Hohlkörper längs der Linie H-H in Figur 7b, Figur 9 eine vergrößerte Schnittdarstellung des unteren Bereichs der beiden Einstülpungen gemäß einer weiteren Ausführungsform entlang der Linie G-G des kegelstumpfförmigen Hohlkörpers in Fig. 7a,
Figur 10 einen Vertikalschnitt durch eine Filterkartusche,
Figur 11 eine Draufsicht auf die in Figur 10 gezeigte Filterkartusche,
Figur 12 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Randbereiches der in den Figuren 10 und 11 dargestellten Filterkartusche,
Figur 13 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Bereiches der Aufnahmeoffnung des Einlauftrichters,
Figur 14 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bereichs der Aufnahmeoffnung des Einlauftrichters mit angesetztem Schnapprand einer Filterkartusche,
Figur 15 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs der Aufnahmeoffnung eines Einlauftrichters mit eingeschnapptem Schnapprand der Filterkartusche,
Figur 16 einen vertikalen Schnitt durch den Bereich der Aufnahmeoffnung des Einlauftrichters gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Figur 17 einen Vertikalschnitt durch einen Einlauftrichter mit einer eingesetzten Filterkartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform, Figur 18 einen Schnitt längs der Linie B-B der in Figur 17 gezeigten Vorrichtung,
Figur 19 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bereiches der Auslassöffnung der in Fig. 17 gezeigten Vorrichtung.
In der Figur 1a ist ein Vertikalschnitt durch einen Einlauftrichter 10 mit eingesetzter Filterkartusche 100 dargestellt. Der Einlauftrichter 10 weist eine Umfangswand 11 auf, die in eine Trichterbodenwand 12 übergeht, die eine Aufnahmeoffnung 13 besitzt. Von der Aufnahmeoffnung 13 erstreckt sich nach unten als Halteelement 20 eine Aufnahmekammer 14, die wiederum eine Umfangswand 15 und eine Bodenwand 16 aufweist.
In diese Aufnahmekammer 14 ist die Filterkartusche 100 in axialer Richtung von oben eingesetzt, die ein Kartuschenoberteil 101 und ein Kartuschenunterteil 110 aufweist. Das Kartuschenoberteil 101 ist dachförmig ausgestaltet und besitzt Einlauföffnungen 102. Im Verbindungsbereich von Kartuschenoberteil 101 und Kartuschenunterteil 110 ist ein Dichtrand 160 vorgesehen, der im Bereich der Aufnahmeoffnung 13 am Dichtsitz 60 des Einlauftrichters 10 anliegt.
Soweit in dieser Figur sowie den nachfolgenden Figuren ein Dichtrand 160 gezeigt wird, kann es sich auch um einen Schnapprand 161 handeln , wie er in den Fig. 10 bis 16 dargestellt ist.
Das Kartuschenunterteil 110 der Filterkartusche 100 besitzt eine Umfangswand 111 und eine Bodenwand 112, in der Auslauföffnungen 113 angeordnet sind. Die Aufnahmekammer 14 ist derart ausgestaltet, dass die Umfangswand 111 der Filterkartusche 100 beabstandet zur Umfangswand 15 und zur Bodenwand 16 angeordnet ist. Die filtrierte Flüssigkeit sammelt sich somit im unteren Bereich der Aufnahmekammer 14 und fließt über die rechts und links eingezeichneten Auslassöffnungen 17 ab.
Die Aufnahmekammer 14 mit der Umfangswand 15 und der Bodenwand 16 bildet ein Halteelement 20 für die Filterkartusche 100. An der Bodenwand 112 der Filterkartusche 100 ist mittig ein zweites Fixiermittel 130 angeformt, das in der hier gezeigten Ausführungsform ein Abstandselement darstellt. Dieses zweite Fixierelement 130 liegt auf der Innenseite der Bodenwand 16 auf, die damit die Funktion eines ersten Fixierelementes 30 übernimmt.
Die Filterkartusche 100 wird in axialer Richtung, wie dies durch den Doppelpfeil eingezeichnet ist, in die Aufnahmekammer 14 des Einlauftrichters 10 eingesetzt bzw. herausgenommen. Wenn die beim Einsetzen vorgesehene Endposition erreicht ist, liegt das zweite Fixiermittel 130 auf dem ersten Fixiermittel 30, d. h. der Bodenwand 16 der Aufnahmekammer 14 auf. Die Bedienungsperson merkt dies durch den hierbei auftretenden Widerstand, wodurch der Bedienungsperson signalisiert wird, dass die Endposition erreicht ist. In dieser Endposition liegt der Dichtrand 160 dichtend am Dichtsitz 60 der Aufnahmeoffnung 13 an. Damit ist die optimale Position der Filterkartusche 100 erreicht.
In der Fig. 1 b ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, die sich von der in Fig. 1a gezeigten Vorrichtung dadurch unterscheidet, dass an der Innenseite der Bodenwand 16 zwei erste Fixiermittel 30 in Form von Einstülpungen 31 eingeformt sind, die als Abstandselemente ausgebildet sind. Die Bodenwand 112 der Filterkartusche 100 liegt auf diesen beiden Abstandselementen 30 auf. ln dieser Ausführung übernimmt die Bodenwand 112 die Funktion der zweiten Fixiermittel 130.
Die beiden ersten Fixiermittel 30 sind im Strömungskanal 201 zwischen den Auslauföffnungen 113 und den Auslassöffnungen 17 angeordnet und verringern an dieser Stelle den Strömungsquerschnitt. Je nach Ausgestaltung und Abmessung bilden die Fixierelemente 30 jeweils eine Drosseleinrichtung 200.
In der Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Einlauftrichters 10 dargestellt, der keine Aufnahmekammer 14 besitzt, sondern stattdessen als Halteelement 20 einen Haltebügel 21 , der aus den beiden im Wesentlichen vertikalen Schenkeln 22 a, b und einer Traverse 23 besteht. Dieser Haltebügel 21 überspannt die Aufnahmeoffnung 13 unterhalb der Aufnahmeoffnung 13, so dass eine Filterkartusche (nicht dargestellt) eingesetzt werden kann. Die Abmessungen des Haltebügels 21 sind auf die Abmessungen der einzusetzenden Filterkartusche 100 abgestimmt.
Die Traverse 23 besitzt im mittleren Bereich ein erstes Fixierelement 30 in Form einer ersten Einstülpung 31. Diese Einstülpung 31 ist kegelförmig ausgebildet und erstreckt sich senkrecht nach oben. Die dazugehörige Filterkartusche 100 (nicht dargestellt) besitzt im Bereich ihrer Bodenwand eine entsprechende kegel- oder kegelstumpfförmige Einstülpung (zweite Einstülpung 130), so dass die beiden Fixierelemente beim axialen Einstecken der Filterkartusche 100 zusammenwirken und die Filterkartusche führen. In dieser Ausgestaltung dienen die Fixierelemente 30, 130 als Abstands- und Führungselemente.
In der Figur 3 ist ein Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt. Der Einlauftrichter 10, von dem der obere Teil der Übersichtlichkeit halber weggelassen wurde, besitzt in seiner Bodenwand 16 in mittiger Anordnung eine erste Einstülpung 31, die als kegelstumpfformiger Hohlkörper 32 ausgebildet ist. Am freien Rand 33 des Hohlkörpers 32 ist innen liegend ein kreisbogenförmiger Wulst 34 angeformt, der wie in der Figur 7a dargestellt ist, keinen geschlossenen Ring bildet, sondern einen Freiraum 18 aufweist, der nach Einsetzen der Filterkartusche die Auslassöffnung 17 bildet.
Die Filterkartusche 100 besitzt in ihrer Bodenwand 112 ebenfalls eine Einstülpung 131 , in der ein Dorn 132 angeformt ist, der sich senkrecht nach unten erstreckt. Wenn die Filterkartusche 100 in die Aufnahmekammer 14 eingesteckt wird, greift der Dorn 132 in den kegelstumpfförmigen Hohlkörper 32 ein, wobei die Außenfläche 133 des Doms 132 an dem Wulst 34 entlang gleitet. Der Dorn 132 und der Wulst 34 bilden in dieser Ausführungsform erste und zweite Fixiermittel 30, 130, die als Führungselemente dienen. Zwischen der Außenfläche 133 des Doms 132 und der Wand 35 des Hohlkörpers 32 wird die Auslassöffnung 17 gebildet.
In der Figur 3 ist die Filterkartusche 100 zu Beginn des Einsetzvorganges dargestellt. Der Dichtrand 160, der in der hier gezeigten Ausführungsform als Schnapprand 161 ausgebildet ist, befindet sich daher noch nicht in seiner Endposition. Der Schnapprand 161 wird noch gesondert beschrieben.
In der Figur 4 ist ein Schnitt längs der Linie F-F der in Figur 3 gezeigten Vorrichtung dargestellt. Es ist zu sehen, dass der Dorn 132 am kreisbogenförmigen Wulst 34 anliegt und an dieser Stelle bis auf die Auslassöffnung 17 (in Fig. 4 nicht zu sehen) auch eine Abdichtung bildet. In der Figur 5 ist der untere Bereich von Filterkartusche 100 und Aufnahmekammer 14 vergrößert dargestellt, wobei der Einbauzustand gemäß der Figur 3 dargestellt ist. Die zweite Einstülpung 131 weist eine Bodenwand 134a und eine Ringwand 134b auf, die sich von der Bodenwand 112 nach oben erstreckt. An der Unterseite der Bodenwand 134a sind Abstandsrippen 139 angeformt.
In der Figur 6 hat die Filterkartusche 100 ihre Endposition und damit ihre Dichtposition erreicht. Zwischen der Bodenwand 112 der Filterkartuschel 00 und der Bodenwand 16 der Aufnahmekammer 14 wird ein Strömungskanal 201 gebildet, der im Bereich der beiden Einstülpungen 31, 131 in einen aufsteigenden Ringkanai 202 übergeht, der zwischen Wand 35 des Hohlkörpers 32 und der Ringwand 134b gebildet wird. Der Querschnitt des Ringkanals 202 ist kleiner als der des Strömungskanals 201 , so dass eine Drosseleinrichtung 200' gebildet wird.
Der Ringkanal 202 bildet allerdings nur dann die Drosseleinrichtung 200', wenn die Auslassöffnung 17 einen deutlich größeren Querschnitt aufweist. In der hier gezeigten Ausführungsform ist nur eine einzige Auslassöffnung 17 vorgesehen, die einen geringeren Strömungsquerschnitt aufweist als der Querschnitt des Ringkanals 202, so dass die Auslassöffnung 17 mit der Drosseleinrichtung 200' gleichzusetzen ist. Die beiden Fixierelemente 30, 130 in Form des ringförmigen Wulstes 34 und in Form des Doms 132 bilden somit im zusammengebauten Zustand die Drosseleinrichtung 200. Die Abstandsrippen 139 liegen auf der Stirnfläche 39 des Hohlkörpers 32 auf und bilden daher als Abstandselemente zweite Fixiermittel 130.
In der Figur 7b ist eine weitere Ausführungsform des Hohlkörpers 32 dargestellt, die sich von der in Figur 7a dargestellten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass insgesamt vier kreisbogenförmige Wülste 34 beabstandet angeordnet sind, so dass zwischen den Wülsten 34 jeweils Freiräume 18 für die Auslassöffnungen 17 verbleiben. Ob diese Auslassöffnungen in ihrer Gesamtheit eine Drosseleinrichtung 200 bilden, hängt von den Querschnittsabmessungen des Strömungskanals, insbesondere des Ringkanals 202 im Bereich des kegelstumpfförmigen Hohlkörpers 32 ab.
In der Figur 8 ist der Hohlkörper 32 im Vertikalschnitt längs der Linie H- H in Fig. 7b dargestellt. Die Dreiecksform der kreisbogenförmigen Wülste 34 hat den Vorteil, dass die Kontaktfläche mit dem einzuführenden Dorn minimiert wird, so dass die Reibungskräfte entsprechend gering ausfallen und ein müheloses Einstecken und Entfernen der Filterkartusche ermöglicht wird.
In der Figur 9 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der der Dorn 132 an seiner Außenfläche ebenfalls mit einem Wulst (zweiter Wulst) 135 versehen ist. Hierbei verläuft der Schnitt durch den kegelstumpfförmigen Hohlkörper 32 längs der Linie G-G in Fig. 7a. Beim Einstecken der Filterkartusche 100 greift der Dorn 132 in den Hohlkörper 32 ein, wobei der ringförmige Wulst 135 den Wulst 34 hintergreift, wenn die Abstandsrippen 139 auf der Stirnfläche 39 aufliegen. Zwischen den Abstandsrippen 139 sind Freiräume (hier nicht zu sehen) vorgesehen, so dass die Flüssigkeit zur Auslassöffnung 17 strömen kann. Bei dieser Ausführungsform bilden die Wülste 34 und 135 Rastelemente und die Abstandsrippen 139 Abstandselemente, wobei die Stirnfläche 39 des Hohlkörpers 32 als erstes Fixiermittel 30 einen Anschlag bildet.
In der Figur 10 ist ein Vertikalschnitt durch eine Filterkartusche 100 dargestellt, um die Funktion des Dichtrandes 160 in Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren zu erläutern. Das Kartuschenoberteil 101 besitzt einen Befestigungsflansch 120, der mit dem Befestigungsflansch 121 des Kartuschenunterteils 110 verbunden, vorzugsweise verschweißt, ist. Der Befestigungsflansch 120 erstreckt sich radial nach außen und weist ein Filmscharnier 162 auf, über das der Schnapprand 161 angelenkt ist. Der Schnapprand 161 wird durch einen radial nach außen gerichteten flachen Randstreifen gebildet.
In der Figur 10 ist der Schnapprand 161 in seiner unteren Position dargestellt. Der Schnapprand 161 ist, wie in der Figur 11 dargestellt, umlaufend und geschlossen ausgeführt ebenso wie das Filmscharnier 162. Beim Umklappen von einer unteren in eine obere Schnappstellung ist hierbei ein Totpunkt zu überwinden.
In der Figur 12 ist der Schnapprand 161 vergrößert dargestellt. Das Filmscharnier 162 ist als umlaufende Nut 163 an der Unterseite des Befestigungsflansches 120 ausgeführt.
In der Figur 13 ist die korrespondierende Aufnahmeoffnung 13 im Schnitt und vergrößert dargestellt. Der Dichtsitz 60, mit dem der Schnapprand 161 beim Einsetzen der Filterkartusche zusammenwirkt, besitzt einen konisch aufragenden Randabschnitt 61 , der in den Widerlagerabschnitt 62 übergeht, der in der in Figur 13 gezeigten Ausführungsform als Nut 63 ausgeführt ist. Die Nut 63 ist radial nach innen geöffnet, so dass der Schnapprand 161 eingreifen kann, wie dies in den nachfolgenden Figuren 14 und 15 zu sehen ist.
In der Figur 14 ist der Beginn des Einschnappprozesses dargestellt. Der Schnapprand 161 befindet sich noch in seiner unteren Stellung und greift an dem konisch aufragenden Randabschnitt 61 an.
Mit zunehmendem Absenken der Filterkartusche 100 wird der Schnapprand 161 in seine obere Position bewegt, wobei der Außenrand 164 des Schnapprandes 161 in die Nut 63 eingreift, wie dies in der Figur 15 dargestellt ist. Ein vollflächiges Aufliegen auf der Fläche 61 ist nicht erforderlich. Die Abdichtung erfolgt im Bereich der Nut 63. ln der Figur 16 ist eine Alternative zur Nut 63 dargestellt. Der Widerlagerabschnitt 62 besteht aus einer Stufe 64, die eine im wesentlichen horizontale Fläche 66 und eine nach innen geneigte Fläche 65 aufweist.
In der Figur 17 ist ein Vertikalschnitt durch einen Einlauftrichter 10 mit eingesetzter Kartusche 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform dargestellt. Die Filterkartusche 100 besitzt einen herkömmlichen Dichtrand 160, der im Bereich der Aufnahmeoffnung 13 am Dichtsitz 60 anliegt. In der Umfangswand 15 und der Bodenwand 16 der Aufnahmekammer 14 sind zwei quaderförmige Einstülpungen 36 und 37 eingeformt. Diese Einstülpungen 36, 37 besitzen jeweils zwei Seitenwände 40, 41 (nicht sichtbar), eine Stirnwand 42, und eine Deckwand 43. In der Stirnwand 42 befindet sich die Auslassöffnung 17.
Entsprechende Einstülpungen 136 und 137, die ebenfalls quaderförmig mit Seitenwänden 140, 141 (in Fig. 17 nicht zu sehen), Stirnwand 142 und Deckwand 143 ausgeführt sind, weist auch die Kartusche 100 auf, wobei die entsprechenden Wände von Kartusche und Aufnahmekammer beabstandet zueinander angeordnet sind, so dass zwischen den Wänden Strömungskanäle 201 gebildet werden.
In der Figur 18 ist ein Schnitt längs der Linie B-B dargestellt. In den beiden Seitenwänden 40, 41, 140, 141 der quaderförmigen Einstülpungen 36, 136 sind Fixiermittel 30, 130 in Form von Rastelementen vorgesehen. Es handelt sich bei den Rastelementen um Rastnocken 38, die in entsprechende Rastvertiefungen 138 eingreifen.
Diese Ausgestaltung der Rastelemente findet sich an beiden quaderförmigen Einstülpungen 36, 37, 136, 137. ln der Figur 19 ist eine vergrößerte Darstellung der quaderförmigen Einstülpungen 37, 137 dargestellt.
Bezugszeichenliste
10 Einlauftrichter
11 Umfangswand
12 Trichterbodenwand
13 Aufnahmeoffnung
14 Aufnahmekammer
15 Umfangswand
16 Bodenwand
17 Auslassöffnung
18 Freiraum 0 Halteelement 1 Haltebügel 2a,b Schenkel 3 Traverse 0 erstes Fixiermittel 1 erste Einstülpung 2 kegelstumpfformiger Hohlkörper 3 freier Rand 4 kreisbogenförmiger Wulst 5 Wand des Hohlkörpers 6 quaderformige Einstülpung 7 quaderformige Einstülpung 8 Rastnocke 9 Stirnfläche 0 Seitenwand 1 Seitenwand 2 Stirnwand 3 Deckwand 0 Dichtsitz 1 konisch aufragender Randabschnitt Widerlagerabschnitt Nut Stufe geneigte Fläche horizontale Fläche Filterkartusche Kartuschenoberteil Einlauföffnung Kartuschenunterteil Umfangswand Bodenwand Auslauföffnung Befestigungsflansch Oberteil Befestigungsflansch Unterteil zweites Fixiermittel zweite Einstülpung Dorn Außenflächea Bodenwandb Ringwand zweiter Wulst quaderformige Einstülpung quaderformige Einstülpung Rastvertiefung Abstandsrippe Seitenwand Seitenwand Stirnwand Deckwand Dichtrand Schnapprand Filmscharnier 163 umlaufende Nut
164 Außenrand
200, 200' Drosseleinrichtung
201 Strömungskanal
202 Ringkanal

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Filtration von Flüssigkeiten mit einer Filterkartusche (100), die ein Kartuschenoberteil (101) mit mindestens einer Einlauföffnung (102), ein Kartuschenunterteil (110) mit mindestens einer Auslauföffnung (113) und einen umlaufenden Dichtrand (160) aufweist, und mit einem Einlauftrichter (10) mit einer Umfangswand (11), mit einer Trichterbodenwand (12) und mit einer in der Trichterbodenwand (12) angeordneten Aufnahmeoffnung (13), in die die Filterkartusche (100) von oben einsteckbar ist, wobei der Dichtrand (160) am Rand der Aufnahmeoffnung (13) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrand (160) ein Schnapprand (161 ) ist, der über ein Filmscharnier (162) mit einem der beiden Kartuschenteile (101, 110) verbunden ist, wobei der Schnapprand (161) von einer ersten unteren Schnappposition in eine obere zweite Schnappposition und umgekehrt umklappbar ist, und dass die Trichterbodenwand (12) einen die Aufnahmeoffnung (13) umgebenden Dichtsitz (60) aufweist, in den der Schnapprand (161 ) in seiner zweiten Position einschnappt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei das Kartuschenoberteil (101) einen nach außen weisenden ersten Befestigungsflansch (120) und das Kartuschenunterteil (110) einen nach außen weisenden zweiten Befestigungsflansch (121) aufweisen, über die die beiden Kartuschenteile (101 , 110) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnapprand (161) über das Filmscharnier (162) mit einem der beiden Befestigungsflansche (120, 121) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsitz (60) in einen konisch aufragenden Randabschnitt (61) mit einem nach innen offenen Widerlagerabschnitt (62) übergeht, an dem der Außenrand (164) des Schnapprandes (161 ) angreift.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerlagerabschnitt (62) eine Nut (63) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerlagerabschnitt (62) eine Stufe (64) mit mindestens einer geneigten Fläche (65) ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlauftrichter (10) unterhalb der Aufnahmeoffnung (13) mindestens ein erstes Fixiermittel (30) aufweist und dass die Filterkartusche (100) unterhalb und beabstandet zum Dichtrand (160) mindestens ein zweites Führungsmittel (130) aufweist, das beim Einstecken der Filterkartusche (100) in die Aufnahmeoffnung (13) mit dem ersten Fixiermittel (30) zusammenwirkt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkartusche (100) in axialer Richtung in die Aufnahmeoffnung (13) einsteckbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fixiermittel (130) im Bereich der unteren Hälfte der Filterkartusche (100) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fixiermittel (130) im Bereich des unteren Drittels der Filterkartusche (100) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fixiermittel (130) im Bereich der Bodenwand (112) der Filterkartusche (100) angeordnet ist.
11.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder die zweiten Fixiermittel (30, 130) Abstands- und/oder Führungs- und/oder Rastelemente sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (30, 130) Vorsprünge oder Vertiefungen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge oder Vertiefungen zylinderförmig, kegelförmig oder kegelstumpfförmig sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente Rastnocken (38), Rastvertiefungen (138) oder Ringwülste (34, 135) umfassen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fixiermittel (30) an einem an der Unterseite der Trichterbodenwand (12) angeordneten Halteelement (20) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (20) ein Haltebügel (21 ) ist, der unter der Aufnahmeoffnung (13) die Aufnahmeoffnung (13) überspannt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (20) eine in der Trichterbodenwand (12) angeordnete, mindestens eine Auslassöffnung (17) aufweisende Aufnahmekam mer (14) ist, die eine Bodenwand (16) und eine Umfangswand (15) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwand (16) der Aufnahmekammer (14) mindestens eine erste Einstülpung (31) aufweist und dass die Bodenwand (112) der Filterkartusche (100) mindestens eine die erste Einstülpung (31) übergreifende zweite Einstülpung (131) aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einstülpung (31) ein an die Bodenwand (16) der Aufnahmekammer (14) angeformter, nach innen weisender zylinderförmiger oder kegelstumpfformiger Höhlkörper (32) ist, an dessen freien Rand (33) mindestens ein nach innen weisender kreisbogenförmiger, mindestens eine Auslassöffnung (17) freilassender, erster Wulst (34) angeordnet ist, und dass in der zweiten Einstülpung (131) ein nach außen weisender Dorn (132) angeordnet ist, der beim Einstecken der Filterkartusche (100) in den zylinder- oder kegelstumpfförmigen Hohlkörper (32) eingreift.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (132) an seiner Außenseite mindestens einen kreisbogenförmigen zweiten Wulst (135) aufweist, der beim Einstecken der Filterkartusche (100) den ersten Wulst (34) hintergreift.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (32) und der Dorn (132) jeweils mittig angeordnet sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer (14) die erste Einstülpung (31) im Bereich von Boden- und Umfangswand (15, 16) aufweist und dass die Filterkartusche (100) die zweite Einstülpung (131) ebenfalls in ihrer Umfangs- und Bodenwand (111 , 112) aufweist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Einstülpung (31 , 131) quaderförmig ausgebildet sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einstülpung (31) an zwei ihrer Seitenwände (40, 41 ) erste Rastmittel und die zweite Einstülpung (131) an zwei ihrer Seitenwände (140, 141) zweite Rastmittel aufweist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auslauföffnung (113) der Filterkartusche (100) und der Auslassöffnung (17) der Aufnahmekammer (14) mindestens eine Drosseleinrichtung (200, 200') angeordnet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (200, 200') die von der Filterkartusche (100) gelieferte Strömungsmenge um > 0 % - 95 % reduziert.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkartusche (100) im Bereich zwischen Auslauföffnung (113) und Auslassöffnung (17) beabstandet zur Umfangswand (15) und/oder Bodenwand (16) der Aufnahmekammer (14) angeordnet ist, wodurch ein Strömungskanal (201) gebildet wird und dass der minimale Querschnitt des Strömungskanals (201 , 202) die Drosseleinrichtung (200, 200') bildet.
28. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fixiermittel (30, 130) die Drosseleinrichtung (200, 200') bildet.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Einstülpungen (31, 131) mindestens in Teilbereichen beabstandet zueinander angeordnet sind.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (17) die Drosseleinrichtung (200, 200') bildet, wobei der Querschnitt der Auslassöffnung (17) kleiner ist als der Querschnitt der Auslauföffnung (113) der Filterkartusche (100).
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (200, 200') bei vorgegebender Filterkartusche (100) durch die Auswahl einer Aufnahmekammer (14) mit entsprechenden Abmessungen oder mit entsprechendem Querschnitt der Auslassöffnung (17) einstellbar ist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (17) der Aufnahmekammer (14) oberhalb der Auslauföffnung (113) der Filterkartusche (100) angeordnet ist.
33. Filterkartusche, die ein Kartuschenoberteil (101) mit mindestens einer Einlauföffnung (102), ein Kartuschenunterteil (110) mit mindestens einer Auslauföffnung (113) und einen umlaufenden Dichtrand (160) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrand (160) ein Schnapprand (161) ist, der über ein Filmscharnier (162) mit einem der beiden Kartuschenteile (101 , 110) verbunden ist, wobei der Schnapprand (161) von einer ersten unteren Schnappposition in eine obere zweite Schnappposition und umgekehrt umklappbar ist.
34. Filterkartusche nach Anspruch 33, wobei das Kartuschenoberteil (101) einen nach außen weisenden ersten Befestigungsflansch (120) und das Kartuschenunterteil (110) einen nach außen weisenden zweiten Befestigungsflansch (121) aufweisen, über die die beiden Kartuschenteile (101 , 110) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnapprand (161) über das Filmscharnier (162) mit einem der beiden Befestigungsflansche (120, 121) verbunden ist.
35. Filterkartusche nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnapprand (161) ein sich radial nach außen erstreckender flacher Randstreifen ist.
36. Filterkartusche nach einer der Ansprüche 33 oder 35, gekennzeichnet durch mindestens ein Fixiermittel (130), das unterhalb und beabstandet zum Dichtrand (16) angeordnet ist.
37. Filterkartusche nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (130) ein Abstands- und/oder Führungsund/oder Rastelement ist.
38. Filterkartusche nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (130) ein Vorsprung oder eine Vertiefung ist.
39. Filterkartusche nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung oder die Vertiefung zylinderförmig, kegelförmig oder kegelstumpfförmig ist.
40. Filterkartusche nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement eine Rastnocke, eine Rastvertiefung (138) oder ein Ringwulst (135) ist.
41. Filterkartusche nach einem der Ansprüche 36 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fixiermittel (130) im Bereich der unteren Hälfte der Filterkartusche (100) angeordnet ist.
42. Filterkartusche nach Anspruch 41 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fixiermittel (130) im Bereich des unteren Drittels der Filterkartusche (100) angeordnet ist. - o -
43. Filterkartusche nach einem der Ansprüche 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fixiermittel (130) im Bereich der Bodenwand (112) der Filterkartusche (100) angeordnet ist.
44. Filterkartusche nach einem der Ansprüche 33 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Kartuschenunterteil (110) mindestens eine Einstülpung (131 , 136, 137) aufweist.
45. Filterkartusche nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einstülpung (131) ein nach außen weisender Dorn (132) angeordnet ist.
46. Filterkartusche nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstülpung (136, 137) quaderförmig ausgebildet ist.
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