CH558669A - Filterelement zur aufbereitung von fluessigkeiten. - Google Patents

Description

  
 



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Filterelement zur Aufbereitung von Flüssigkeiten mit einer ersten Deckplatte, die die Aufbauteile der Zuflussseite enthält, und einer zweiten Deckplatte, die die Aufbauteile der Abflussseite enthält, und einer zwischen diesen Platten angeordneten Filterschicht.



   Es sind bereits auswechselbare Filterelemente in der Form von Filterpatronen für mannigfaltige Anwendungen zum Her   ausfiltrieren    von Fremdstoffen oder anderen Verunreinigungen aus Flüssigkeiten bekannt geworden, ebenso in Patronenform gekapselte Elemente mit schicht- oder beutelförmigen Einsätzen mit Aufbereitungsmaterialien für Flüssigkeiten, wobei diese Aufbereitungsmaterialien gewisse Bestandteile der zu behandelnden Medien zurückhalten.



   Obschon bekannte Filterelemente in ihrem Aufbau weitgehend perfektioniert sind, haften ihnen eine Anzahl Nachteile an. Ein Hauptnachteil tritt namentlich beim periodischen Ersatz von Filtereinsätzen auf, wobei der mit Flüssigkeitsrückständen, Schmutz und Verunreinigungen getränkte Einsatz vielfach manuell erfasst werden muss, was in mehrfacher Beziehung weder angenehm noch erwünscht ist.



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Filterelement der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das einfach und sauber gehandhabt werden kann, billig herstellbar ist und ein geringes Gewicht aufweist.



   Das erfindungsgemässe Filterelement ist dadurch gekennzeichnet,  - dass die zuflussseitige erste Deckplatte eine praktisch ebene Aussenfläche und eine mit ersten Flüssigkeitskommunikationskanälen versehene Innenseite aufweist, welche Kanäle gemäss einem ersten, die zuströmende Flüssigkeit praktisch über die ganze aktive Fläche der Filterschicht gleichmässig verteilenden Muster angebracht sind, und welche Kanäle mit einer Anzahl in bestimmten Abständen über einen Teil der Oberfläche der ersten Deckplatte verteilten Einlauföffnungen in Verbindung stehen, die auf die Aussenseite dieser Platte münden,  - dass die abflussseitige zweite Deckplatte ebenfalls eine praktisch ebene Aussenseite und eine mit zweiten Flüssigkeitskommunikationskanälen versehene Innenseite aufweist, welche Kanäle gemäss einem zweiten Muster mit Sammelkanälen verbunden sind,

   um die von der Filterschicht abströmende Flüssigkeit aufzunehmen und in einer laminaren Strömung abzuführen,  - dass die zweite Deckplatte mit mindestens einer auf die genannte Aussenseite dieser Platte mündenden Abflussöff nung versehen ist, welche mit mindestens einem der Sammel känale verbunden ist,  - dass mindestens die eine der beiden Deckplatten auf ihrer Innenseite mit radial inner- und ausserhalb des Kanal musters liegenden Quetschleisten versehen ist, durch welche die zwischen den Platten angeordnete Filterschicht zwecks    Verhinderns    einer Flüssigkeitsströmung in die Randbereiche der Schicht zusammengepresst wird,  - dass beide Deckplatten in ihrem Randbereich mit Teilen einer Dichtungsanordnung versehen und flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind, und  - dass mindestens eine der Deckplatten mit Zentriermitteln versehen ist,

   um das   ortsrichtige    Anbringen des Filterelementes in einer Gehäuseanordnung zu ermöglichen.



   Die Deckplatten des Filterelementes werden zweckmässig aus Kunststoff geformt und in ihrem Aussenrandabschnitt miteinander verschweisst. Eine bevorzugte Ausführungsform der Deckplatten besteht darin, dass das Muster der ersten Flüssigkeitskommunikationskanäle im wesentlichen radial orientierte Verteilkanäle enthält, deren Achsen mit den Zentren der auf ebenfalls im wesentlichen radialen Mittellinien angeordneten Einlauföffnungen zusammenfallen, während das Muster der zweiten Flüssigkeitskommunikationskanäle mit im wesentlichen in Umfangsrichtung orientierten Flüssigkeits Aufnahmekanälen und mit im wesentlichen radial verlaufenden Sammelkanälen versehen ist.



   Damit das Filterelement nach Erreichen eines gewissen Verschmutzungsgrades auch durch ungeübte Personen rasch und sicher ausgewechselt werden kann, wird die Abflussöffnung an der zweiten Deckplatte als Austrittsstutzen mit kalibrierter Oberfläche gestaltet, der somit das eine Glied einer Steckverbindung bilden kann. Zur Erleichterung des ortsrichtigen Einsetzens von erfindungsgemässen Filterelementen ist es zweckmässig, die genannten Zentriermittel als   Zentrums-    loch mit axial orientierter Anschlagfläche und/oder als an einer oder beiden Deckplatten angeformte Zentrierstege zu gestalten, welch' letztere in Zentrierausnehmungen in einem Aufnahmegehäuse einzugreifen bestimmt sind.



   Ein   Ausführungsbeispiel    des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine partielle Grundrissdarstellung eines als kreisrunde Scheibe gebauten Filterelementes, auf die Aussenseite der zuflussseitigen Deckplatte gesehen,
Fig. 2 eine partielle Grundrissdarstellung des Elementes nach Fig. 1, auf die Abflussseite gesehen,
Fig. 3 einen Querschnitt durch das Filterelement nach Fig. 1,
Fig. 4 eine partielle Darstellung eines Kanalmusters in der zuflussseitigen Deckplatte des Elementes nach Fig. 1, und
Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Darstellung eines Kanalmusters in der abflussseitigen Deckplatte des Elementes nach Fig. 1.



   In den Fig. 1, 3, 4 und 5 sind die wesentlichen Bestandteile eines erfindungsgemässen Filterelementes zur Aufbereitung von Flüssigkeiten in Grundriss- und Schnittdarstellungen gezeigt, wobei aus Fig. 1 die zuflussseitige Deckplatte 1, aus der Schnittdarstellung gemäss Fig. 3 neben der zuflussseitigen Deckplatte 1 auch die   abflussseitige    Deckplatte 2 und die Filterschicht 3, und aus den Fig. 4 und 5 je Ansichtsdarstellungen der Flüssigkeitskanäle auf der Innenseite der Deckplatten 1 und 2 gezeigt sind.



   Der Aufbau der Filterschicht ist in der vorliegenden Be schreibung nicht angegeben; er ist der mannigfachen Möglich keitenje nach Anwendungsgebiet Gegenstand besonderer Veröffentlichungen.



   Die mit einem peripheren Abdichtungs- und Verbindungsrand 4 versehene zuflussseitige Deckplatte 1 besitzt eine praktisch ebene Aussenseite 5 und eine Innenseite mit einem Kanalmuster, das aus Fig. 4 hervorgeht. Dieses Kanalmuster ist auf Flüssigkeitszutrittsbohrungen 6 in der Deckplatte 1 aus gerichtet und besteht im wesentlichen aus einer Anzahl Vertie fungen 7 in der Platte, deren Breite wenig mehr als der Durchmesser der Bohrungen 6 beträgt und deren (radiale) Länge auf die Anzahl Bohrungen 6 ausgerichtet ist, welche in den glei chen Kanal 7 einmünden. Es versteht sich, dass zwischen den einzelnen Radialkanälen auch Querverbindungen bestehen können, oder dass die Kanäle 6 in radialer Richtung unterteilt oder mit Einschnürungen versehen sein können, um die Auf lagefläche für die gegenüberliegende Filterschicht zu vergrös sern.



   In Fig. 3 ist schematisch auch ein Teil eines Aufnahmegehäuses für das Filterelement gezeigt, soweit dies zur Erläuterung der Anwendung und Funktion des genannten Elementes erforderlich ist. Dieses Aufnahmegehäuse besteht im wesentlichen aus einem Gehäuseunterteil 11, der einen schalenför migen Innenraum 12 besitzt, welcher durch im wesentlichen radiale Trenn- und Versteifungswände 13 in eine Anzahl sek torförmige Kammern unterteilt ist. Mindestens eine dieser Kammern ist durch eine (nicht gezeigte) Zuleitung mit der
Gehäuseaussenseite verbunden, über welche die zu   filtrieren-     de Flüssigkeit auf die Zuflussseite des Filterelementes 3 geführt wird.

  Die Trenn- und Versteifungswände 13 reichen vorzugsweise nicht auf ihrer ganzen Länge bis an die Oberfläche des Filterelementes, sondern weisen eine Anzahl Höcker 14 auf, zwischen welchen Verbindungsschlitze 15 offen bleiben, über die eine im wesentlichen gleichmässige Verteilung der zuströmenden Flüssigkeit über die genannte Zuflussseite des Elementes stattfindet. Die   Zuflussrichtung    ist symbolisch durch den Pfeil   #A#    dargestellt. Zur Grobzentrierung des Filterelementes im Gehäuseunterteil ist ein ringförmiger Stehflansch 16 vorgesehen, der in eine entsprechende Aussparung in den Trenn- und Versteifungsstegen 13 greift und ausserdem mit nicht gezeigten Mitteln versehen sein kann, die das Einsetzen des Elementes nur in bestimmten Stellungen relativ zum Gehäuseunterteil 11 zulassen.

  Fällt nur eine einzige Relativstellung zwischen dem Filterelement und dem untern Gehäuseteil 11 in Betracht, so kann die Vorzentrierung auch durch eine Anflächung 17 in der Zentrumsbohrung zumindest in der einen der zufluss- oder abflussseitigen Deckplatten 1, 2 (siehe Fig. 2 bezüglich der Platte 2) erfolgen, wobei dieser Anflächung eine (nicht gezeigte) Gegenfläche z.B. an der Nabe 18 des Gehäuseunterteils gegenüberstehen   müsste.   



   Bezüglich der abflussseitigen Deckplatte 2 wird auf die Fig. 2, 3 und 4 verwiesen. Aus den Fig. 2 und 3 ist eine im wesentlichen plane Aussenfläche ersichtlich, über die ein Abflussnippel 19 mit einer Durchschnittsbohrung 20 herausragt.



  Die Oberfläche dieses Abflussnippels kann zwecks Verbesserung der Dichtungs- und Zentriereigenschaften samt der Bohrung 21 im Gehäuseoberteil leicht konisch gestaltet sein.



  Weitere Details zu dieser Anschlussstelle sind später im Zusammenhang mit Gehäusedetails angeführt.



   Die Innenseite der abflussseitigen Deckplatte 2 weist gemäss Fig. 5 ein Muster von Auffangkanälen 22 und Sammelkanälen 23, 23' auf, welche das von der Filterschicht 3 abströmende Medium in einer ruhigen Strömung dem Sammelraum 24 im Abflussnippel 19 zuführen. Das Verhältnis zwischen der Breite eines Auffangkanals 22 und der Breite eines benachbarten Stützsteges 25 ist so gewählt, dass einerseits eine möglichst grosse Abflussfläche resultiert, andererseits aber eine bestimmte spezifische Oberflächenbeanspruchung des Materials der Schicht 3 nicht überschritten wird, um Beschädigungen durch Auswaschung oder Herauspressen von Schichtmaterial zu vermeiden.



   Damit ausser den Flüssigkeits-Solleintritts- und Austrittsstellen (Bohrungen 6 und Nippel 19) keine weitern Ein- und Austrittsstellen für das zu filtrierende bzw. filtrierte Medium am beschriebenen Filterelement mehr vorliegen, sind die beiden Deckplatten 1 und 2 mit einer Anzahl Mitteln versehen, die nachstehend kurz beschrieben werden sollen.

  Um ein Austreten von zu   filtrierender    Flüssigkeit in den peripheren und den zentralen Randbereich zu vermeiden, sind an der zuflussseitigen Deckplatte 1 umlaufende Quetschleisten 26.1 und 26.2 in der Form von etwa dreieckförmigen Graten vorgesehen, welchen auf der gegenüberliegenden abflussseitigen Deckplatte 2 jeweils ebenfalls umlaufende Quetschleisten 27.1 und 27.2 gegenüberstehen, wobei die Durchmesser der Grate so gewählt sind, dass sich beim Zusammenbau der Deckplatten nicht Scherstellen, sondern relativ breite Schichtmaterialkompressionsbereiche 28 ausbilden, in welchen der Flüssigkeitsdurchtritt stark erschwert ist. Diese Kompressionsbereiche 28 können zusätzlich durch gegen die Schichtenbereiche hin angebrachte (nicht gezeigte) Klemmstellen in ihrer Funktion unterstützt werden.

  Als Leckschutzstellen sind im Zentrumsbereich bei 29 und im   Peripheriebereich    bei 30 und 31 Schweissstellen vorgesehen, durch welche die Platten 1 und 2 flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind. Die pheriphere Verbindungsstelle ist gleichzeitig als Zentrierbereich für das Ausrichten der obern und untern Platte gestaltet, wobei die obere mit einem umlaufenden Vorsprung 32 versehen ist, welcher passgenau in eine Nute 33 in der untern Platte 1 greift.



   Damit die Platten 1 und 2, die beispielsweise aus Kunststoff bestehen, während des Betriebes nicht den ganzen Druckunterschied zwischen der Zufluss- und der Abflussseite an der Schicht 3 allein auffangen müssen, sind diese gegen über Aufnahmegehäuseteilen abgestützt, von welchen das mit 11 bezeichnete untere bereits beschrieben wurde. Diese Gehäuseteile bilden indessen keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung und können je nach Verwendungszweck des Filterelementes auch anders gestaltet sein.



   Wie bereits erwähnt, enthält das obere Gehäuseteil 35 eine Aufnahmebohrung 21, die in einer Fassung 36 auf der Innenseite des Gehäuseoberteils 35 vorgesehen ist. Eine O-Ring Dichtung 37 sichert einen druckdichten Anschluss des Nippels 19 an das Gehäuseoberteil, das weiter eine Abflussbohrung 38 und Versteifungs- und Abstützstege 39 enthält, die mit Hökkern 40 versehen sind, welche gegen die Aussenfläche der Platte 2 anliegen. Die Gehäuseteile 11 und 35 sind mittels einer schematisch gezeigten Schraubverbindung 41 gegeneinander festgezogen und besitzen im Zentrumsbereich bei 42 und im Peripheriebereich bei 43 Dichtungsabschnitte, welche das Austreten von Leckflüssigkeit unter normalen Betriebsverhältnissen verhindern. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Filterelement zur Aufbereitung von Flüssigkeiten mit einer ersten Deckplatte, die die Aufbauteile der Zuflussseite enthält, einer zweiten Deckplatte, die die Aufbauteile der Abflussseite enthält, und einer zwischen diesen Platten angeordneten Filterschicht, dadurch gekennzeichnet, - dass die zuflussseitige erste Deckplatte (1) eine praktisch ebene Aussenfläche (5) und eine mit ersten Flüssigkeitskommunikationskanälen (7) versehene Innenseite aufweist, welche Kanäle gemäss einem ersten, die zuströmende Flüssigkeit praktisch über die ganze aktive Fläche der Filterschicht (3) gleichmässig verteilenden Muster (Fig.

   4) angebracht sind, und welche Kanäle mit einer Anzahl in bestimmten Abständen über einen Teil der Oberfläche der ersten Deckplatte verteilten Einlauföffnungen (6) in Verbindung stehen, die auf die Aussenseite dieser Platte münden, - dass die abflussseitige-zweite Deckplatte (2) ebenfalls eine praktisch ebene Aussenseite und eine mit zweiten Flüssigkeitskommunikationskanälen (22) versehene Innenseite aufweist, welche Kanäle gemäss einem zweiten Muster (Fig.

   5) mit Sammelkanälen (23) verbunden sind, um die von der Filterschicht (3) abströmende Flüssigkeit aufzunehmen und in einer laminaren Strömung abzuführen, - dass die zweite Deckplatte (2) mit mindestens einer auf die genannte Aussenseite dieser Platte mündenden Abflussöffnung (20, 24) versehen ist, welche mit mindestens einem der Sammelkanäle (23) verbunden ist, - dass mindestens die eine der beiden Deckplatten auf ihrer Innenseite mit radial inner- und ausserhalb des Kanalmusters liegenden Quetschleisten (26.1, 26.2;

   27.1, 27.2) versehen ist, durch welche die zwischen den Platten (1, 2) angeordnete Filterschicht (3) zwecks Verhinderns einer Flüssigkeitsströmung in die Randbereiche der Schicht zusammengepresst wird, - dass beide Deckplatten (1, 2) in ihrem Randbereich mit Teilen einer Dichtungsanordnung (32, 33) versehen und flüs sigkeitsdicht miteinander verbunden sind, und - dass mindestens eine der Deckplatten mit Zentriermit teln (16) versehen ist, um das ortsrichtige Anbringen des Fil terelementes in einer Gehäuseanordnung 1, 35) zu ermög lichen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Filterelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster der ersten Flüssigkeitskommunikationskanäle (Fig. 4) im wesentlichen radial orientierte Verteilkanäle (7) enthält, deren Achsen mit den Zentren der auf ebenfalls im wesentlichen radialen Mittellinien angeordneten Einlauföffnungen (6) zusammenfallen.

   2. Filterelement nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster der zweiten Flüssigkeitskommunikationskanäle (22, Fig. 5) im wesentlichen in Umfangsrichtung orientierte Aufnahmekanäle und im wesentlichen radial laufende Sammelkanäle (23) enthält.

   3. Filterelement nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Sammelkanäle (23) mit in Um fangsrichtung orientierten zweiten Sammelkanälen (23') verbunden sind.

   4. Filterelement nach- Patentanspruch und Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussöffnung (20, 24) an der zweiten Deckplatte von einem Austrittsnippel (19) mit kalibrierter Oberfläche umgeben ist, der das eine Glied einer Steckverbindung (19/21) bildet.

   5. Filterelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Quetschleisten (26.1, 26.2; 27.1, 27.2) als Gratwulste mit dreieckförmigem Querschnitt gestaltet sind.

   6. Filterelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung im Randbereich der Deckplatten ( 1, 2) einen umlaufenden Vorsprung (32) enthält, welcher in eine eine Nute 33 an der gegenüberliegenden Platte greift.

   7. Filterelement nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatten aus Kunststoff bestehen und im Randabschnitt (22) miteinander so verschweisst sind, dass auch die ineinandergreifenden Vorsprünge und Ausnehmungen der Dichtungsanordnung im Randbereich der Deckplatten miteinander verschweisst sind.