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Dokumentenidentifikation DE4336262C1 13.04.1995
Titel Filteranordnung
Anmelder Voigt GmbH Filz- und Filtertechnik, 73249 Wernau, DE
Erfinder Haase, Peter Reinhard, 73773 Aichwald, DE
Vertreter Rüger, R., Dr.-Ing.; Barthelt, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 73728 Esslingen
DE-Anmeldedatum 23.10.1993
DE-Aktenzeichen 4336262
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.04.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.1995
IPC-Hauptklasse B01D 29/15
Zusammenfassung Die Filteranordnung weist ein Filter zur Montage in einem mit einem Filterboden versehenen Filtergehäuse auf. Dabei wird das Filterelement fest mit dem Filterboden verbunden. Das Filterelement besteht im wesentlichen aus einer beispielsweise als perforiertes Rohr ausgebildeten Stützanordnung, auf die der eigentliche hohlzylindrisch ausgebildete Filterkörper aufgeschoben ist. Mittels einer auf das Ende des perforierten Rohres aufgeschraubten Abschlußkappe ist der Filterkörper axial gesichert und gegen Nebenschlüsse abgedichtet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung gemäß dem Patentanspruch 1.

In den vielfältigsten Zweigen der Industrie werden Filter zum Abscheiden von Schwebstoffen aus Fluiden benötigt. Lediglich beispielhaft seien an dieser Stelle Getränke- und Nahrungsmittelindustrie, Farben- und Lackindustrie, Kühlmittelaufbereitung Wasseraufbereitung Kondensataufbereitung im Kraft- und Kernkraftwerkbau genannt. Zu diesem Zweck sind Filteranordnungen bekannt, bei denen ein Filtergehäuse einen Innenraum umschließt, in dem ein oder mehrere Filterelemente angeordnet sind. Der Innenraum ist bei diesen herkömmlichen Filtern durch eine Halte- oder Grundplatte zweigeteilt, an der die meist mehreren Filterelemente befestigt sind. Die Filterelemente weisen jeweils einen Filterkörper auf, der mit einer Filterschicht versehen ist, vgl. US-PS 2 781 913.

Um ein Auswechseln der allmählich verschleißenden Filterkörper zu ermöglichen, sind diese lösbar mit dem Filterelement verbunden.

Bei einer aus der Praxis bekannten Ausführungsform ist der Filterkörper auf einen fest an der als Filterboden dienenden Platte gehaltenen Führungsstab aufgeschoben. Der hohlzylindrisch ausgebildete Filterkörper liegt dabei mit seiner filterbodenseitigen Stirnseite an einer Dichtschüssel an, die die betreffende Stirnseite zu dem Filterboden hin abdichtet. Der Führungsstab hat einen dreieckigen Querschnitt, so daß mit der Innenwandung des hohlzylindrischen Filterkörpers Kanäle zum Abfluß des gefilterten Fluids gebildet sind. Um den Filterkörper lagerichtig zu halten, ist ein Abschlußdeckel vorgesehen, der sich auf der ihm zugeordneten Stirnseite des hohlzylindrischen Filterkörpers abstützt. Der Abschlußdeckel wird durch eine Schraubenfeder in Richtung auf den Führungsstab zu auf den Filterkörper gedrückt, der sich seinerseits an der Abdichtschüssel abstützt. Die Schraubenfeder findet ihr Widerlager an einer Zwischenplatte, die durch zusätzliche Gewindebolzen gehalten ist.

Zum Auswechseln der Filterkörper muß die unter Federspannung stehende Zwischenplatte abgenommen werden, wodurch alle in dem Filter gehaltenen Filterkörper gleichzeitig gelöst werden. Die Anordnung im Filtergehäuse ist dabei nicht sehr bedienungsfreundlich.

Bei einer anderen, ebenfalls aus der Praxis bekannten Ausführungsform stützt sich der ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildete Filterkörper mit seiner ersten Stirnseite an einer Abdichtschüssel ab, die an dem Filterboden befestigt ist und eine von dem Innenraum des hohlzylindrischen Filterkörpers auf die andere Seite des Abdichtbodens führende Durchgangsöffnung aufweist. Das von der Abdichtschüssel abliegende Ende des Filterkörpers ist durch einen Abschlußdeckel verschlossen, der von einem Zug-/Dreikantstab an die betreffende Stirnseite des Filterkörpers angedrückt wird. Der Zug-/Dreikantstab führt durch die Öffnung der Abdichtschüssel und des Filterbodens hindurch, wobei er aufgrund seines gegenüber der Öffnung geringeren Durchmessers einen zum Fluiddurchtritt genügenden Ringspalt frei läßt. Der Zug-/Dreikantstab weist endseitig ein Gewinde auf, an dem mit gekonterten Muttern eine Unterlegscheibe befestigt ist, an der sich eine anderenends an dem Filterboden anliegende Schraubenfeder abstützt. Diese spannt den Zugstab und hält damit den Filterkörper.

Die bei dieser Konstruktion nicht allzu große seitliche Stabilität der Filterkörper kann es erforderlich machen, bei längeren Filterelementen einen zweiten Boden vorzusehen, mit dem die Abschlußdeckel in einer Lage fixiert werden, die ein Pendeln der Filterkörper verhindert. Außerdem besteht die Gefahr, daß der Filterkörper unter der Einwirkung der Federkraft deformiert wird.

Eine im Prinzip ähnliche Filteranordnung ist aus der US-PS 3 513 980 bekannt, bei der in einem gemeinsamen Filterbehälter eine Anzahl länglicher Filterelemente angeordnet sind, von denen jedes einen einen durchgehenden Fluidkanal aufweisenden Grundkörper aufweist, der abgedichtet in eine eine Querwand des Filtergehäuses bildende Grundplatte eingefügt ist. Der Grundkörper ist mit einem Flansch versehen, auf dem der rohrförmige Filterkörper stirnseitig aufgesetzt ist und gegen den der Filterkörper mittels eines Federstabes axial verspannt ist, welcher auf der einen Seite mit einem hakenförmigen Ende den Grundkörper hintergreift und auf der anderen Seite an einem Abschlußkörper abgestützt ist, der auf der anderen Stirnseite des Filterkörpers aufliegt. Die Verbindung des Abschlußkörpers mit dem Federstab geschieht über eine Art Bajonettverschluß, der es erlaubt, die Federspannung zu lösen und zum Filterwechsel den Federstab aus dem Grundkörper auszuhängen. Abgesehen von dem verhältnismäßig großen konstruktiven Aufwand wird durch den Federstab und den diesem zugeordneten Verriegelungsmechanismus der lichte Durchschnittsquerschnitt des Innenraumes des rohrförmigen Filterkörpers teilweise ausgefüllt, mit der Folge, daß der Innendurchmesser des Filterkörpers einen bestimmten verhältnismäßig großen unteren Grenzwert nicht unterschreiten kann. Dadurch ist aber auch der Mindestwert des Außendurchmessers des Filterkörpers festgelegt, so daß die Filteranordnung einen verhältnismäßig großen Platzbedarf hat. Da der Filterkörper innen seitlich nicht abgestützt ist, ist die erzielbare seitliche Stabilität der Filteranordnung beschränkt.

Eine größere Seitenstabilität weisen demgegenüber Filteranordnungen auf, wie sie aus der US-PS 2 584 387 und der DE-OS 26 13 458 bekannt sind und bei denen der rohrförmige Filterkörper der einzelnen Filterelemente seitlich durch ein perforiertes Stützrohr abgestützt ist, das in eine Gewindebohrung der in einem Filtergehäuse angeordneten Grundplatte bzw. in eine an der Innenwand eines Reinwassergehäuses befestigte Gewindemutter eingeschraubt ist. Der Filterkörper ist dabei bei der erstgenannten Ausführungsform einenends in eine Ringnut in der Grundplatte des Gehäuses eingepreßt, wozu ein auf das unmittelbar in die Grundplatte eingeschraubte perforierte Stützrohr aufgeschraubter Abschlußkörper Verwendung findet, während bei der anderen Ausführungsform der Filterkörper sich unmittelbar auf der Gehäuseaußenseite abstützt. Die Ausbildung einer Ringnut in der Grundplatte für den Filterkörper ist technisch aufwendig; sie kommt für Filteranordnungen mit einer Mehrzahl von Filterelementen nicht in Frage. Die unmittelbare Abstützung des Filterkörpers auf der Gehäuseaußenseite bringt bei der anderen Ausführungsform Abdichtungsprobleme mit sich, abgesehen davon, daß bei dieser Ausführungsform zum Wechseln des Filterkörpers das ganze Stützrohr herausgenommen und wieder eingesetzt werden muß.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Filteranordnung zu schaffen, bei der die Filterkörper mit geringem Aufwand einzeln herausgenommen werden können und die eine einfache sowie robuste Konstruktion bei einwandfreien stirnseitigen Abdichtungsverhältnissen aufweist.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Filteranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Das mit dem Grundkörper am Filterboden fest verbundene, als Stützanordnung wirkende perforierte Rohr hält den Filterkörper, ohne daß dieser etwa durch eine Anströmung durch das zu filternde Fluid seitlich ausweichen oder pendeln könnte.

Darüber hinaus ist zur axialen Fixierung des Filterkörpers an dem dem Grundkörper abliegenden Ende des perforierten Rohres ein Abschlußkörper vorgesehen. Dieser hält zum einen den Filterkörper axial in abdichtender Anlage an einem Flansch des Grundkörpers, zum anderen dichtet er die ihm zugeordnete Stirnseite des Filterkörpers ab, so daß kein Nebenschluß, also kein Vorbeiströmen von Fluid, an dem Filterkörper auftreten kann. Weil der Abschlußkörper lösbar mit dem perforierten Rohr verbunden ist, kann nach seiner Abnahme der Filterkörper von dem perforierten Rohr abgezogen werden. Auf diese Weise ist eine sehr einfache Wartung möglich. Insbesondere ist es nicht erforderlich, weitere Teile, wie Zwischenplatten od. dgl., zu entfernen. Außerdem wird jeweils nur derjenige Filterkörper gelöst und damit freigegeben, bei dem der Abschlußkörper entfernt worden ist. Das ist insbesondere bei hängender Anordnung der Filterelemente von Vorteil.

Zur Vermeidung von Nebenschlüssen, d. h. von Vorbeiströmen von Fluid an dem Filterelement, ist es vorteilhaft, wenn das Filterelement abgedichtet in der Halterung aufgenommen ist.

Bei einer mehrere Filterelemente umfassenden Filteranordnung ergibt sich eine übersichtliche Anordnung der einzelnen Filterelemente, wenn der die Halterung bildende Filterboden mehrere zu den Filterelementen gehörige Grundkörper derart hält, daß die Filterkörper mit ihren Längsachsen parallel zueinander angeordnet sind.

Bei einer geschlossenen Ausführung des Filters kann die Halterung in einem Filtergehäuse angeordnet werden, dessen Innenraum von der Halterung in zwei Halbräume unterteilt ist, wobei der in dem wenigstens einen Grundkörper vorgesehene Fluidkanal in einen der Halbräume mündet, und der Filterkörper des wenigstens einen Filterelementes in dem anderen Halbraum angeordnet ist. Das zu filternde Fluid wird dann lediglich in den einen Halbraum gegeben und aus dem anderen Halbraum gefiltert entnommen.

Eine einfache Ausbildung der Halterung ist eine mit mehreren regelmäßig angeordneten Löchern versehene Platte. Diese dient als Filterboden, der, wenn er in einem Filtergehäuse angeordnet ist, dieses in die vorgenannten Halbräume unterteilt. Wenn die Grundkörper mittels Schraubverbindungen an der Halterung befestigt sind, können diese ohne größeren Aufwand bei einer fälligen Erneuerung ausgetauscht werden. Jedoch ist es auch möglich, die Grundkörper mit der Halterung zu vernieten oder zu verschweißen oder anderweitig fest mit der Halterung zu verbinden.

Der Grundkörper ist einfach und mit geringen Kosten herstellbar, wenn er lediglich ein an seinem von der Stützanordnung abliegenden Ende mit einem Außengewinde versehenes Rohrstück ist. Dieses kann beispielsweise in den als Filterboden ausgebildeten Halter eingeschraubt werden, wobei sich dann der Filterkörper mit seiner dem Halter zugewandten Stirnseite an dem Flansch abstützt.

Der den Grundkörper koaxial umgebende Flansch, der sich gegen den Halter abstützt, kann gegebenenfalls unter Hinzunahme eines Dichtungsmittels, wie beispielsweise eines O-Ringes, gegen den Halter abgedichtet sein. Mit seiner anderen Seite bildet er ein definiertes Widerlager für den hohlzylindrisch ausgebildeten Filterkörper. Dieses Widerlager kann eine Planfläche sein, die vorteilhafterweise mit der Querschnittsfläche des Filterkörpers übereinstimmt. Zur besseren Abdichtung kann auf der Planfläche koaxial zu dem Grundkörper eine ringförmige Dichtrippe vorgesehen sein. Wenn die Dichtrippe einen dreieckigen Querschnitt aufweist, dringt diese ein Stück weit in die Stirnfläche des Filterkörpers ein und dichtet ihn an dieser Stelle gegen vorbeiströmendes Fluid ab. Diese Dichtung wirkt auch schon bei geringen Andruckkräften.

Das koaxial zu dem Grundkörper angeordnete perforierte Rohr ergibt eine materialsparende und dadurch leichte, dabei aber recht stabile Stützanordnung für den Filterkörper. Die Perforationsdichte, d. h. die Anzahl der in dem Mantel des Rohres angeordneten Löcher, wird dabei möglichst groß gewählt, so daß das Rohr den Filterkörper von innen wenig abdeckt. Ein solcher Abdeckeffekt wird zusätzlich vermieden, wenn der Außendurchmesser dieses Rohres wenigstens geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des von dem hohlzylinderförmigen Filterkörpers umschlossenen Innenraumes ist. Dadurch wird ein Ringspalt zwischen dem Rohr und dem Filterkörper gebildet, in dem das durch den Filterkörper gedrungene Fluid die in dem Rohr vorgesehene Perforation gut erreichen kann.

Es hat sich gezeigt, daß die Biegefestigkeit des Rohres, die die seitliche Stabilität der Filterelemente bedingt auch bei sehr starker Perforation noch völlig ausreichend ist, insbesondere, wenn das Rohr aus Edelstahl hergestellt ist.

Ein kompakter, leicht auswechselbarer Filterkörper ergibt sich, wenn der Filterkörper eine Filterschicht aufweist, die auf einem Stützkörper sitzt. Der Stützkörper verhindert insbesonders ein Hineindrücken der Filterschicht in die Perforation des Rohres, was ein leichtes Auswechseln der Filterkörper erschweren würde. Als Stützkörper kommen sowohl ein perforiertes Rohr als auch z. B. ein zu einem rohrförmigen Körper zusammengerolltes Gitter in Frage.

Die Filterschicht kann z. B. von einem Garnwickel gebildet sein, der ein gutes Filtervermögen sicherstellt.

Wenn die Filterschicht und der Stützkörper aus einem gleichen Material bestehen, ist die Entsorgung von verbrauchten Filterelementen besonders einfach. Insbesondere braucht keine Trennung von dem Material der Filterschicht und dem Material des Stützkörpers vorgenommen zu werden.

Dabei können sowohl die Filterschicht als auch der Stützkörper aus Polypropylen bestehen.

Zusätzlich kann über den Filterkörper ein Filterstrumpf gezogen werden, der beispielsweise besonders grobe Verunreinigungen von dem Filterkörper fernhält und für sich genommen separat entfernbar ist.

Vorteilhafterweise kann der Abschlußkörper als Abschlußkappe ausgebildet sein, die mit dem Rohr verschraubt ist. Die Schraubverbindung ist zum einen sicher genug, so daß ein selbständiges Lösen nicht zu befürchten ist und andererseits erlaubt sie das Auswechseln des Filterkörpers in besonders einfacher Weise.

Wenn der Abschlußkörper eine der Querschnittsflächen des Filterkörpers entsprechende Planfläche aufweist, an deren Rand eine Überwurfhülse ausgebildet ist, nimmt der Abschlußkörper einige Millimeter bis Zentimeter des Filterkörpers in sich auf und verhindert damit die Leckage von Fluid an der Stirnseite des Filterkörpers, wie er auch die Stirnseite des Filterkörpers gegen mechanische Beschädigung schützt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn er als Überwurfhülse mit einem Innengewinde versehen ist, das mit dem Filterkörper in Eingriff steht. Hierdurch wird eine besonders gute Abdichtung und Sicherung der Stirnseite des Filterkörpers erreicht.

Eine vorteilhafte Ausführungsform weist einen Abschlußkörper auf, der stromlinienförmig ausgebildet ist. Dies führt bei entsprechender Beaufschlagung mit Fluid dazu, daß der Filterkörper über seine gesamte Mantelfläche gleichmäßig angeströmt wird. Dadurch wird der Filterkörper gleichmäßig ausgenutzt und nicht etwa in Teilbereichen vorzeitig verstopft.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine in einem Filtergehäuse gehaltene Filteranordnung in einer stark schematisierten, verkleinerten Darstellung,

Fig. 2 ein Filterelement nach Fig. 1 in einem größer als Fig. 1 gewählten Maßstab und in Schnittdarstellung,

Fig. 3 einen bei dem Filterelement nach Fig. 2 verwendeten Filterkörper in längsgeschnittener Darstellung,

Fig. 4 einen an einem Halter befestigten und gesicherten Grundkörper eines Filterelementes nach Fig. 2 in geschnittener Darstellung und

Fig. 5 den Halter nach Fig. 4 in verkleinerter Darstellung und in Draufsicht.

In Fig. 1 ist eine Filteranordnung 1 dargestellt, bei der eine Vielzahl von Filterelementen 2 innerhalb eines von einem Filtergehäuse 3 umschlossenen Innenraumes 4 angeordnet ist.

Die im wesentlichen stabförmigen, auch Filterkerzen genannten Filterelemente 2 sind mit ihren jeweiligen Längsachsen 5 parallel zueinander und jeweils in gleicher Höhe angeordnet. Jedes Filterelement 2 ist endseitig in einem Halter oder Filterboden 6 gefaßt, der den Innenraum 4 in einen oberen Teilraum 7 und einen unteren Teilraum 8 teilt.

Über eine Rohrverbindung 9 steht der obere Teilraum 7 mit einer nicht weiter dargestellten Anlage in Verbindung. Der untere Teilraum 8 ist über einen Stutzen 11 von außen zugänglich. Während die Rohrverbindung 9 als Zufluß für ein zu filterndes Fluid dient dessen Strömungsrichtung beispielhaft durch die mit 12 bezeichneten Pfeile angedeutet ist und das im Beispielsfalle schwebstoffbeladenes Wasser ist, dient der Stutzen 11 der Entnahme von gefiltertem Fluid, also Wasser, was durch einen Pfeil 13 angedeutet wird. Über die Filterelemente 2 gelangt das durch die Rohrverbindung 9 in den Teilraum 7 eingeströmte Wasser in den Teilraum 8, aus dem es entnommen wird.

Der Aufbau der in Fig. 1 lediglich schematisch angedeuteten Filterelemente 2 ergibt sich aus Fig. 2, in der ein einzelnes Filterelement 2 im Längsschnitt und ein Teil des Filterbodens 6 lediglich ausschnittsweise dargestellt sind. Das Filterelement 2 weist einen Grundkörper 15 auf, der mit einem rohrförmigen Abschnitt 16 den Filterboden 6 bei einer dafür vorgesehenen Bohrung 17 durchgreift. Zur Befestigung des Grundkörpers 15 an dem Filterboden 6 weist der Grundkörper 15 wenigstens an seinem über den Filterboden 6 hinausgehenden Teil ein Außengewinde 18 und an seinem auf der anderen Seite des Filterbodens 6 liegenden Ende einen ringförmigen Flansch 19 auf.

Der ringförmige Flansch 19 liegt über eine Dichtungsscheibe 21 an dem die Bohrung 17 umgebenden Bereich des Filterbodens 6 an und wird durch zwei miteinander gekonterte, auf das Außengewinde 18 aufgeschraube Muttern 22 gegen diesen gedrückt. Zur besseren Abdichtung und Druckverteilung sind zwischen dem Filterboden 6 und den miteinander gekonterten Muttern 22 eine weitere Dichtungsscheibe 23 sowie eine Unterlegscheibe 24 vorgesehen.

Durch den Grundkörper 15 geht koaxial zu der Längsachse 5 des Filterelementes 2 eine Durchgangsbohrung 25 durch, die einen Fluidkanal 26 bildet.

Im Anschluß an den Grundkörper 15 ist in koaxialer Verlängerung zu diesem ein stark perforiertes dünnwandiges Rohr 28 vorgesehen, das eine beträchtliche Länge erreichen kann und im vorliegenden Ausführungsbeispiel bei einem Durchmesser von ungefähr 33 mm eine Länge von bis zu 2000 mm hat. Das Rohr 28 weist eine Vielzahl von dicht beieinander liegenden Radialbohrungen 29 auf, die einen Fluiddurchtritt durch seine Mantelfläche erlauben und besteht aus rostfreiem Stahl.

An seinem von dem Grundkörper 15 wegweisenden Ende 31 ist das Rohr 28 mit einem ebenfalls rohrförmigen, jedoch nicht perforierten Endstück 32 versehen, das ein Außengewinde 33 aufweist.

Der Grundkörper 15 bildet mit dem Rohr 28 gemeinsam eine Halterung für einen koaxial aufgeschobenen Filterkörper 35, der hohlzylindrisch ausgebildet ist. Der Filterkörper 35 besteht aus einem auf ein Stützrohr 36 auf gebrachten Garnwickel 37, der das eigentliche Filtermaterial bildet. Das Stützrohr 36 weist einen gitterartigen Aufbau auf und verleiht dem Filterkörper sowohl in axialer als auch in radialer Richtung die für seine Handhabung und für seinen dauerhaften Einsatz erforderliche Stabilität. Zur Abstützung des Stützrohres 36 an dem Rohr 28 sind an der inneren Wandung des Stützrohres 36 Noppen 36a vorgesehen, die sicherstellen, daß zwischen dem Rohr 28 und dem Stützrohr 36 ein der besseren Drainage dienender Spalt verbleibt. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist der Filterkörper 35 in Fig. 3 separat dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß er als Hohlzylinder mit im wesentlichen planen Stirnflächen 38, 39 ausgebildet ist. Der Garnwickel 37 ist dabei als Kreuzwickel ausgeführt, so daß sich der auf gewickelte Faden innerhalb des Fadens beständig kreuzt. Sowohl das Stützrohr 36 als auch das zum Aufbau des Garnwickels 37 verwendete Garn bestehen aus Polypropylen, so daß bei der Entsorgung eines verbrauchten Filterkörpers 35 keine Trennung zwischen dem Garnwickelmaterial und dem Stützrohrmaterial erforderlich ist.

Mit seiner bei dem Flansch 19 des Grundkörpers 15 liegenden Stirnfläche 38 liegt der Filterkörper 35 an einer Planfläche 41 des Flansches 19 an, die eine konzentrisch zu der Längsachse 5 liegende ringförmige Rippe 42 mit einem dreieckigen Querschnitt aufweist. Diese dringt in die Stirnfläche 38 des Filterkörpers 35 ein, wenn dieser an die Planfläche 41 angedrückt wird und dichtet diesen somit nach außen hin ab.

Die andere bei dem Endstück 32 liegende Stirnfläche 39 des Filterkörpers 35 steh einer entsprechenden Ringfläche 43 einer Abschlußkappe 44 in Anlage. Die Abschlußkappe 44 weist eine Gewindesackbohrung 45 auf, mit der sie auf das Außengewinde 33 des Endstückes 32 auf geschraubt ist.

Der äußere Durchmesser der Abschlußkappe 44 ist größer als der des Filterkörpers 35, wobei sich an die mit dem Querschnitt des Filterkörpers 35 übereinstimmende Ringfläche 43 eine Überwurfhülse 46 anschließt. Die Überwurfhülse 46 erstreckt sich in Richtung auf den Grundkörer 15 zu, wobei ihr Innendurchmesser geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Filterkörpers 35 ist. An ihrer Innenfläche ist die Überwurfhülse 46 mit einem zweigängigen Innengewinde 47 versehen, dessen Steigung größer ist als die der Gewindesackbohrung 45. Um die Abschlußkappe 44 drehen zu können, ist sie mit einer Querbohrung 48 versehen.

Die insoweit beschriebene Filteranordnung arbeitet wie folgt:

Über die Rohrverbindung 9 wird das zu filternde Wasser in das in Fig. 1 dargestellte Filtergehäuse 3, genau genommen in den Teilraum 7, eingepumpt. Das Wasser durchströmt nun die Filterkörper 35 der Filterelemente 2. Die Filterkörper 35 bzw. deren Garnwickel 37 arbeiten dabei entweder als Tiefenfilter oder, wenn dem Wasser entsprechende Zuschlagstoffe zugegeben worden sind, als Anschwemmfilter, wobei sich auf den Mantelflächen der Garnwickel 37 die eigentliche, aus den Zuschlagstoffen gebildete Filterschicht ausbildet.

Das gefilterte Wasser hat den Garnwickel 37 durchdrungen und strömt durch das Stützrohr 36 zunächst in den zwischen dem Stützrohr 36 und dem Rohr 28 begrenzten Spalt und sodann unmittelbar durch die Radialbohrungen 29 in den Innenraum des Rohres 28. Wegen des weiten Querschnitts des Rohres 28 und der Durchgangsbohrung 25 kann das Wasser nun praktisch ungehindert auf die andere Seite des Filterbodens 6 in den Teilraum 8 abfließen. Von dort wird es über den Stutzen 11 entnommen.

Infolge der ständigen Herausfilterung von Schwebstoffen aus dem zu filternden Wasser setzen sich die in dem Garnwickel 37 vorhandenen Poren bzw. die beim Anschwemmbetrieb auf dem Garnwickel 37 ausgebildete Filterschicht allmählich zu. Zur Regenerierung derselben wird die Filteranordnung 1 kurzzeitig in umgekehrter Richtung betrieben, d. h. der in dem Teilraum 8 herrschende Druck wird größer als der in dem Teilraum 7 herrschende Druck gemacht. Die Strömungsrichtung des durch die Garnwickel 37 sickernden Wassers wird umgekehrt, wodurch Ablagerungen ausgetragen werden.

Für den Fall, daß die Filterkörper 35, beispielsweise nach mehrjährigem Betrieb, zu ersetzen sind, wird das Filtergehäuse 3 geöffnet, und die Abschlußkappe 44 des Filterelementes 2, dessen Filterkörper 35 gerade ersetzt werden soll, wird abgeschraubt. Nunmehr kann dem Filterkörper 35 ohne weiteres abgezogen und entsorgt und ein neuer, in Fig. 3 dargestellter Filterkörper 35 auf das Rohr 28 aufgeschoben werden. Nachfolgend wird die Abschlußkappe 44 mit der Gewindesackbohrung 45 auf das Endstück 32 wieder aufgesetzt und festgeschraubt. Dabei gräbt sich das Innengewinde 47 der Überwurfhülse 46 in die Mantelfläche des Garnwickels 37 ein. Wegen der größeren Steigung des Innengewindes 47 im Vergleich zu der Steigung des Gewindes der Gewindesackbohrung 45 wird das in Berührung mit dem Innengewinde 47 stehende Garn des Garnwickels 37 etwas zusammengeschoben, so daß sich hier eine gute Abdichtung gegen vorbeifließendes Wasser bildet. Die andere Seite des Filterkörpers 35 wird mit der Stirnfläche 38 fest an die Planfläche 41 angedrückt, wobei die Rippe 42 in die Stirnfläche 38 eindringt und einen Schutz gegen Strömungsnebenschlüsse bildet.

Bei der in Fig. 1 dargestellten, mehrere Filterelemente 2 aufweisenden Filteranordnung 1 wird so nacheinander jedes Filterlement 2 mit einem neuen Filterkörper 35 bestückt. Der Vorgang läßt sich jeweils zügig durch Abschrauben der Abschlußkappe 44, Abziehen des alten Filterkörper 35, Aufschieben des neuen Filterkörpers 35 und Wiederaufschrauben der Abschlußkappe 44 erledigen. Dabei bleiben die Grundkörper 15 jeweils fest mit dem Filterboden 6 verschraubt. Das Auswechseln der Filterkörper 35 kann demnach durch Zugriff lediglich in dem Teilraum 7 erfolgen. Demnach sind derartige Filterelemente insbesondere bei Anordnungen verwendbar, bei denen für Servicezwecke lediglich ein einseitiger Zugriff auf die Filteranordnung gegeben ist.

Die hier für die Filtrierung von Wasser dargestellte Filteranordnung 1 kann auch für andere Fluide Verwendung finden, wenn durch eine entsprechende Materialwahl auf die spezifischen Eigenschaften des zu filternden Fluids Rücksicht genommen wird.

Eine Verbesserung der Filterwirkung und insbesondere eine leichtere Entfernbarkeit von gröberen Verschmutzungen wird erreicht, wenn über die Filterelemente 2 noch ein weiterer Filterstrumpf gezogen wird.

Eine weitere Ausführung der Befestigung des Grundkörpers 15 an dem Filterboden 6 ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführung ist die Bohrung 17 des Filterbodens 6 auf der Seite des an dem Grundkörper 15 vorgesehenen Flansches 19 angesenkt, wobei eine Fase 50 gebildet ist. Zwischen der von dem Flansch 19 gebildeten Ringschulter und der Fase 50 liegt ein O-Ring 51, der den Teilraum 7 gegen den Teilraum 8 zuverlässig abdichtet. Auf weitere Dichtungsmittel ist verzichtet worden. Zur Sicherung der Verbindung des Grundkörpers 15 mit dem Filterboden 6 ist die außen liegende konternde Mutter 22 durch ein Sicherungsblech 52 gesichert, das zur Sicherung gegen Verdrehung mit einer Nase 53 in eine Bohrung 54 eines mehrere Grundkörper 15 sichernden Sicherungsbleches 55 eingreift. Ansonsten stimmt diese Ausführungsform mit der vorstehend beschriebenen überein.

Das in Fig. 4 verwendete Sicherungsblech 55 ist in Fig. 5 in Draufsicht ausschnittsweise dargestellt. Die in regelmäßigen Abständen liegenden Bohrungen 54 passen von ihrem Durchmesser her auf die Abschnitte 16 der Grundkörper 15. Außerdem dienen sie der Aufnahme der Nasen 53 der Sicherungsbleche 52.

Schließlich kann der in Fig. 3 dargestellte Filterkörper 35 auch aus verschiedenen Materialien aufgebaut sein. Beispielsweise kann das Stützrohr 35 ein Metallrohr sein, das den Garnwickel 37 trägt.


Anspruch[de]
  1. 1. Filteranordnung (1) mit wenigstens einem Filterelement (2)
    1. - das einen mit einer Halterung (6) zu verbindenden und mit einem Fluidkanal (26) versehenen Grundkörper (15) aufweist, der mit einem von diesem abgehenden, starren perforierten Rohr (28) fest verbunden ist und einen ihn koaxial umgebenden Flansch (19) aufweist,
    2. - das einen im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Filterkörper (35) aufweist, der im wesentlichen koaxial zu dem perforierten Rohr (28) angeordnet und an dem Flansch (19) des Grundkörpers (15) abgedichtet gelagert ist, wobei der Fluidkanal (26) in den von dem hohlzylindrischen Filterkörper (35) umschlossenen Innenraum mündet und
    3. - das einen lösbar mit dem perforierten Rohr (28) verbundenen Abschlußkörper (44) aufweist, der mit einer Anlagefläche (43) abgedichtet an dem Filterkörper (35) anliegt, wobei der Filterkörper (35) von dem Abschlußkörper (44) axial in Bezug auf den Grundkörper (15) gehalten ist.
  2. 2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (2) abgedichtet in der Halterung (6) aufgenommen ist.
  3. 3. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (6) mehrere zu mehreren Filterelementen (2) gehörige Grundkörper (15) derart hält, daß die Filterkörper (35) mit ihren Längsachsen (5) parallel zueinander angeordnet sind.
  4. 4. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (6) in einem Filtergehäuse (3) angeordnet ist, dessen Innenraum (4) von der Halterung (6) in zwei Halbräume (7, 8) unterteilt ist, wobei der in dem wenigstens einen Grundkörper (15) vorgesehene Fluidkanal (26) in einen der Halbräume (8) mündet und der Filterkörper (35) des wenigstens einen Filterelementes (2) in dem anderen Halbraum (7) angeordnet ist.
  5. 5. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (6) eine mit mehreren, regelmäßig angeordneten Bohrungen (17) versehene Platte (6) ist.
  6. 6. Filteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper (15) jeweils mittels Schraubverbindung an der Halterung (6) befestigt sind.
  7. 7. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (15) ein an seinem von dem perforierten Rohr (28) abliegenden Ende mit einem Außengewinde versehenes Endstück (32) ist.
  8. 8. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (19) eine dem Filterkörper (35) zugewandte ringförmige Planfläche (41) aufweist.
  9. 9. Filteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Planfläche (41) Im wesentlichen mit der Querschnittsfläche des Filterkörpers (35) übereinstimmt.
  10. 10. Filteranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Planfläche (41) koaxial zu dem Grundkörper (15) eine ringförmige Rippe (42) vorgesehen ist.
  11. 11. Filteranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (42) einen dreieckigen Querschnitt aufweist.
  12. 12. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des perforierten Rohres (28) wenigstens geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des von dem hohlzylinderförmigen Filterkörper (35) umschlossenen Innenraumes.
  13. 13. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (35) eine Filterschicht (37) aufweist, die auf einem Stützkörper (36) befestigt ist.
  14. 14. Filteranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (36) ein perforiertes Stützrohr (36) ist.
  15. 15. Filteranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Stützrohres (36) nach Art eines Gitters ausgebildet ist.
  16. 16. Filteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht (37) von einem Garnwickel (37) gebildet ist.
  17. 17. Filteranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht (37) und der Stützkörper (36) aus einem gleichen Material bestehen.
  18. 18. Filteranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (36) aus Polypropylen ist.
  19. 19. Filteranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht (37) aus Polypropylen ist.
  20. 20. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (2) zusätzlich einen Filterstrumpf aufweist.
  21. 21. Filteranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterstrumpf über den Filterkörper (35) gezogen ist.
  22. 22. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußkörper (44) als Abschlußkappe (44) ausgebildet ist, die mit dem perforierten Rohr (28) verschraubt ist.
  23. 23. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußkörper (44) eine der Querschnittsfläche des Filterkörpers (35) entsprechende Ringfläche (43) aufweist, an deren Rand eine Überwurfhülse (46) ausgebildet ist.
  24. 24. Filteranordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfhülse (46) mit einem Innengewinde (47) versehen ist, das mit dem Filterkörper (35) in Eingriff steht.
  25. 25. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußkörper (44) stromlinienförmig ausgebildet ist.






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