DE3313271C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen wegwerfbaren Filter mit einem Gehäuse, das zwei Formteile aus organischem Kunststoff, die je eine zylindrische Seitenwand und eine Stirnwand mit einer in der Nähe der Mitte der Stirnwand liegenden Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung umfaßt, wobei die zylindrischen Seitenwände der beiden Formteile aneinanderliegend ineinandergeschoben sind, eine Filterscheibe zwischen den beiden Formteilen angeordnet ist und ein verformbarer Ring aus orga­ nischem Kunststoff, die ineinandergeschobenen Wände der beiden Formteile umgreift und die Formteile in zusammengefügtem Zustand hält, wobei der verformbare Ring durch Deformieren entfernbar ist, so daß die Formteile zum Entnehmen der Filterscheibe voneinander trennbar sind.

Aus der GB-PS 13 20 639 ist ein Filter aus zwei Gehäuseteilen und einer dazwischen eingefügten Filter­ kapseleinheit bekannt. Zum Zusammenhalten und Abdich­ ten sind die beiden Filtergehäuseteile in ihrem peripheren Bereich von einem aufgeschrumpften Halte­ band umschlossen. Dieser Filter dient zur drucklosen Abfilterung von Feinststäuben aus der Umgebungsluft. Für die Abfilterung von feinstkörnigen Partikeln aus Flüssigkeiten ist der bekannte Filter jedoch nicht geeignet, da mit fortschreitender Anlagerung von Partikeln an der Filterscheibe der hydrostatische Flüssigkeitsdruck zunehmen würde und es nicht ausge­ schlossen ist, daß dann Flüssigkeit in den Spalt zwischen dem unteren Gehäuseteil und der konischen Fläche der Filterkapseleinheit eindringt und den Filter außen umströmt oder durch den schmalen Dich­ tungsspalt der beiden Filtergehäuseteile nach außen dringt.

Für eine Entnahme der Filterkapseleinheit bei diesem bekannten Filter muß das aufgeschrumpfte Halteband zum Auseinandernehmen der beiden Filterhälften gewaltsam noch oben oder unten abgezogen werden, wonach das Halteband immer noch über der an die Einlaßöffnung bzw. Auslaßöffnung angeschlossenen Zuleitung bzw. Ableitung hängt und entfernt werden muß; oder das Halteband muß zum Beispiel mit einem scharfen Messer am Filtergehäuse selbst durchtrennt werden, wobei sehr nachteiligerweise das Filtergehäuse durch eingeschnit­ tene Kerben beschädigt wird und nicht mehrfach wiederverwendet werden kann. Eine einwandfreie Abdich­ tung des Filtergehäuses kann bei Wiederverwendung nicht mehr gewährleistet werden, da das Halteband selbst als zusätzliches Abdichtungsorgan dient.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Filter zur Abfilterung von feinsten Partikeln aus einer Flüssigkeit zu schaffen, der auch bei höheren Druckdifferenzen, die zum Beispiel bei zunehmender Ablagerung von Feststoffpartikeln an der Filtermem­ brane auftreten, eine absolut druckdichte Verbindung der beiden Filtergehäusehälften gewährleistet und der außerdem ein einfaches, sicheres und schnelles Auf­ sprengen des Halteringes und eine schnelle Entnahme der Filterscheibe, insbesondere bei Batterien von in Reihe schaltbaren Filtern, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung umfaßt das Filtergehäuse des Filters zwei Formteile aus organischem Kunststoff mit zylindrischen Seitenwänden, die in Anlage aneinander ineinandergeschoben sind und Stirnwände mit Ringflä­ chen in der Nähe ihrer Peripherien aufweisen. Die Filtermembran ist mit ihrem Umfang zwischen die Ringflächen eingefügt, wobei ein Dichtungsring aus nachgiebigem Material zwischen eine der Ringflächen und den Umfang der Membran derart eingefügt ist, daß dann, wenn die zylindrischen Seitenwände der Formteile ineinandergeschoben sind, der Umfang der Membran gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. Ein verform­ barer Ring aus organischem Kunststoff umgibt die ineinandergeschobenen Seitenwände der Formteile, um diese in ihrer zusammengefügten Lage zu halten, wobei die Membran vor und während des Filterns abgedichtet ist, der Ring aus organischem Kunststoff nach dem Filtern durch Verformen leicht abnehmbar ist, wodurch die Formteile auseinandergenommen und die Filtermem­ bran entnommen werden kann. Bei der bevorzugten, nachstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Ring aus organischem Kunststoff um die ineinandergescho­ benen Seitenwände der Formteile als ein Abschluß­ schritt bei der Herstellung des Filters herumgeformt. Ferner ist der Ring aus organischem Kunststoff bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel leicht verformbar gemacht, indem dieser aus mindestens einem und vorzugsweise aus zwei diametral gegenüberliegenden Umfangsbereichen mit verringertem Querschnitt geformt ist, so daß derartige Umfangsbereiche leicht gestreckt oder zum Entnehmen des Ringes zerbrochen werden können. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion des Filtergehäuses ist auch dann eine absolut druckdichte Verbindung der beiden Filtergehäusehälften gewähr­ leistet, wenn durch das Ablagern von feinen Partikeln aus einer Flüssigkeit der hydrostatische Druck auf der Druckseite des Filters steigt. Der Filter ist leicht zerlegbar, um die Filtermembran nach der Benutzung entnehmen zu können, wobei der Filter mit relativ geringen Kosten hergestellt werden kann, so daß er nach nur einer einzigen Verwendung ohne wirtschaft­ lichen Verlust weggeworfen werden kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und nachstehend im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fil­ ters;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Filters;

Fig. 3 eine perspektivische, auseinandergezogen dargestellte Ansicht des in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Filters nach dessen Zer­ legen und

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht eines Teiles des in Fig. 1 bis 3 dargestellten Filters.

Der Filter umfaßt zwei Formteile 2 und 4 aus vorzugsweise transparentem organischen Kunststoff. Das Formteil 2 hat eine zylindrische Seitenwand 6 und eine axiale Stirnwand 8, die eine Flüssigkeitsdurchfluß­ öffnung 10 in ihrer Mitte und eine Ringfläche 12 hat, die in der Nähe ihres Umfanges und konzentrisch zur Seitenwand 6 liegt. Die Durchflußöffnung 10 steht mit einem einstückig ausgebildeten Rohr 14 in Verbindung, das als Flüssigkeitsauslaß dient.

Das Formteil 4 hat ebenfalls eine zylindrische Seitenwand 16 und eine axiale Stirnwand 18 mit einer Durchflußöffnung 20 in der Mitte und einer Ringfläche 22 in der Nähe seines Umfanges und konzentrisch zur Seitenwand 16, wobei die Öffnung 20 mit einem einstückig mit dem Formteil ausgebildeten Rohr 24 in Verbindung steht, das als Flüssigkeitseinlaß dient.

Die beiden Formteile sind zusammengefügt, indem die Seitenwand 6 des Formteils 2 in die zylindrische Seitenwand 16 des Formteiles 4 in Anlage an dieser eingeschoben ist. Eine Filterscheibe 26, beispiels­ weise eine poröse oder mikroporöse Membran, ist mit ihrem Umfang zwischen den Ringflächen 12 und 22 angeordnet, wobei ein nachgiebiger Dichtungsring 28 zwischen der Ringfläche 22 und dem Umfang der Filterscheibe angeordnet ist. Der nachgiebige Dich­ tungsring, der vorzugsweise im Querschnitt rund ausgebildet ist, besteht aus einem relativ weichen verformbaren Elastomer und die Filterscheibe ist bis zu einer Nichtporosität verdichtbar. Bei dem darge­ stellten und beschriebenen Filter ist die zylindrische Wand 6 genügend weit in die zylindrische Wand 16 eingeschoben, um Druck auf den Dichtungsring und den Umfang der Filterscheibe auszuüben und diese bis zur Nichtporosität zusammenzudrücken, wodurch die Filter­ scheibe dicht im Gehäuse angeordnet ist, wobei eine Seite des Umfangs der Filterscheibe flüssigkeitsdicht gegen die Ringfläche 12 gedrückt ist und der zusammen­ gedrückte Dichtungsring eine flüssigkeitsdichte Dich­ tung zwischen der Ringfläche 22 und der anderen Seite des Umfangs der Filterscheibe schafft. Eine Ringnut 30 zwischen der zylindrischen Wand 16 und der Ringfläche 22 des Formteils 4 ist mit der zylindrischen Wand 16 fluchtend ausgebildet und kann die zylindrische Wand aufnehmen, wenn sie in die zylindrische Wand 16 ausreichend weit eingeschoben wird, um die Dichtung zu bewirken.

Das Formteil 2 weist eine Vielzahl von Rippen 32 auf, die in gleichen Abständen voneinander liegen und sich von der Durchflußöffnung 10 radial auswärts zur Ringfläche 12 erstrecken und als Träger der Filter­ scheibe dienen. Es ist klar, daß bei dieser darge­ stellten Ausführung die Filterscheibe, wenn dies gewünscht wird, so angeordnet werden könnte, daß deren Umfang an der Ringfläche 22 anliegen würde und der Dichtungsring 28 zwischen der Ringfläche 12 und dem Umfang der Filterscheibe angeordnet sein könnte. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Formteil 4 sich radial erstreckende Rippen, wie die Rippen 32 des Formteils 2, die als Träger für die Filterscheibe dienen, wenn es gewünscht ist, die Filterscheibe mit ihrem Umfang gegen die Ringfläche 22 anstatt gegen die Ringfläche 12 zu legen, wie dies dargestellt ist. Bei einem solchen Filter würde das Rohr 14, nicht wie bei dem dargestellten, als Flüssigkeitseinlaß und das Rohr 24 als Flüssigkeitsauslaß dienen.

Die Formteile 2 und 4 werden zusammen mit der Filterscheibe und dem Dichtungsring in der vorbe­ schriebenen zusammengefügten Lage durch einen verform­ baren Ring 36 aus organischem Kunststoff gehalten. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform hat der Ring 36 einen zylindrischen axialen Mittelteil 38, der an den zylindrischen Wänden 16 und 6 anliegt, und sich radial einwärts erstreckende Flansche 40 und 42, wobei der Flansch 40 an der Sitrnwand 8 des Formteils 2 und der Flansch 42 an der Stirnwand 18 des Formteils 4 anliegt. Die zusammengefügten Formteile 2 und 4 sind in diesem, im wesentlichen C-förmig gestalteten Querschnitt des Ringes 36 schablonenartig gehalten. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Ring 36 zwei diametral gegenüberliegende Bereiche 44 und 46 von verringertem Querschnitt, wodurch eine leichte Verformung des Ringes durch Strecken oder Zerbrechen eines oder beider Teile 44 und 46 möglich ist. Bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel besteht jeder der Teile verringerten Quer­ schnittes aus einem Paar dünner, etwa zylindrischer Verschlußstücke 48 und 50, die etwa eine Länge von 1,6 mm haben. Der Spalt zwischen den gegenüberliegenden Wänden 52 und 54 der Umfangsteile, mit denen die Verschlußstücke verbunden sind, beträgt etwa 1,6 mm. Dies ermöglicht ein leichtes Dehnen oder Zerreißen der Verschlußstücke durch Einfügen einer Messerklinge oder einer Münze in den Spalt und ein Auseinanderdrücken der Umfangsteile, wonach der Ring 36 in einfachster Weise abgenommen und die Formteile 2 und 4 zum Entnehmen der Filterscheibe voneinander entfernt werden können. Fig. 3 zeigt den Filter in auseinander­ genommener Form nach dem Zerreißen der Verschlußstücke 48 und 50 an einer Seite des Ringes, was zur Deformierung und zum leichten Entfernen des Ringes 36 führte. Dadurch, daß der Ring mit zwei diametral gegenüberliegenden dünnen Bereichen versehen ist, kann dann, wenn ein dünner Bereich zerrissen ist, der andere als ein Scharnier dienen, um das Deformieren und Abnehmen des Ringes weiter zu erleichtern. Durch Verwendung von zwei Verschlußstücken, die axial im Abstand voneinander angeordnet sind, nämlich eines in der Nähe eines axialen Endes des Ringes und das andere in der Nähe des anderen axialen Endes des Ringes, wird eine große Sicherheit gegen unerlaubte und unerwünsch­ te vorzeitige Deformierung des Ringes erreicht, wobei dennoch ein leichtes Deformieren und Entfernen des Ringes ermöglicht wird, wenn dies gewünscht ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Ring 36 an Ort und Stelle auf die zusammengefügten Formteile 2 und 3 aufgeformt. Das heißt, nachdem die Formteile mit der Filterscheibe und dem Dichtungsring zwischen diesen zusammengefügt sind, wird diese Einheit in eine nicht dargestellte Haltevorrichtung eingebracht, die die zylindrische Wand 36 genügend weit in die zylindrische Wand 16 eingeschoben hält, um die gewünschte Dichtung zu erlangen, und die einen Ring-Formhohlraum enthält, dessen innere Wand durch die peripheren Teile der Einheit gebildet ist, die mit dem Ring in Berührung stehen. Der organische Kunst­ stoff, aus dem der Ring geformt werden soll, wird dann in den Formhohlraum eingespritzt, wodurch der Ring an Ort und Stelle auf die Formteile aufgeformt wird. Die Gestalt des Formhohlraumes ist derart gewählt, daß die gewünschte Ringform geschaffen wird. Es ist klar, daß der organische Kunststoff, aus dem der Ring geformt wird, derart beschaffen sein sollte, daß er sich nicht mit dem organischen Kunststoff der Formteile verbindet und die Formtemperatur und die -zeit sollten so bemessen sein, daß die Formteile 2 und 4 während des Formvorganges des Ringes weder erweicht noch defor­ miert werden. Polyäthylen oder Polypropylen können besonders gut als organische Kunststoffe für den Ring und ein Acryl oder Polystyrol kann als organischer Kunststoff für die Formteile 2 und 4 gut verwendet werden.

Claims (2)

1. Wegwerfbarer Filter mit einem Gehäuse, das zwei Formteile aus organischem Kunststoff, die je eine zylindrische Seitenwand und eine Stirnwand mit einer in der Nähe der Mitte der Stirnwand liegen­ den Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung umfaßt, wobei die zylindrischen Seitenwände der beiden Formtei­ le aneinanderliegend ineinandergeschoben sind, eine Filterscheibe zwischen den beiden Formteilen angeordnet ist und ein verformbarer Ring aus or­ ganischem Kunststoff die ineinandergeschobenen Wände der beiden Formteile umgreift und die Form­ teile in zusammengefügtem Zustand hält, wobei der verformbare Ring durch Deformieren entfernbar ist, so daß die Formteile zum Entnehmen der Filter­ scheibe voneinander trennbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Formteile (2, 4) je eine Ringfläche (12, 22) in der Nähe des Umfanges der Stirnwand (8, 18) und kon­ zentrisch zur zylindrischen Seitenwand (6, 16) aufweisen,
daß die Filterscheibe (26) mit ihrem Randbereich zwischen den Ringflächen (12, 22) der beiden Form­ teile (2, 4) angeordnet ist,
daß ein Dichtungsring (28) zwischen der Peripherie der Filterscheibe (26) und einer der Ringflächen (12, 22) liegt und die Seitenwände (6, 16) der Formteile (2, 4) im zusammengefügten Zustand ge­ nügend ineinandergeschoben sind, um den Dichtungs­ ring (28) zu verdichten und die Peripherie der Filterscheibe (26) abzudichten, und
daß der aus organischem Kunststoff bestehende verformbare Ring (36) mindestens einen die De­ formierbarkeit des Ringes (36) ergebenden, im Querschnitt verringerten Umfangsbereich aufweist, so daß der Ring (36) durch Dehnen oder Zerreißen entfernbar ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ring (36) aus organischem Kunststoff zwei diametral gegenüber­ liegende, im Querschnitt verringerte Umfangsberei­ che umfaßt.