DE2702486A1 - Filtervorrichtung mit auswechselbaren filtereinsaetzen - Google Patents

Description

DR. HANS ULRICH MAY D β MÖNCHEN 2Z₁ THIERSCHSTRASSE 27 TELEGRAMME: MAYPATENT MÖNCHEN TELEX 02 4487 PATOP TELEFON CO8O) 22 6O01

CP 532/1509 21.Januar 1977

Dr.M./ra

B.5836.3 GL

Commissariat ä I¹Energie Atomique in Paris / Frankreich

Filtervorrichtung mit auswechselbaren Filtereinsätzen

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit mindestens einem Filtereinsatz eines zum Reinigen von Fluiden brauchbaren Typs sowie verschiedene Verwendungsarten dieser Filtereinsätze.

Es sind bereits zahlreiche Formen von Filterelementen und besonders von Filtereinsätzen bekannt, die man in die Einlaß- oder Auslaßleitungen bestimmter Räume einsetzt, die je nach dem Einzelfall entweder innen verunreinigt sind und die Umgebung nicht kontaminieren sollen oder steril sind und gegenüber der Umgebungsatmosphäre beschützt werden müssen. Man verhindert so jeden Austausch von verunreinigenden Produkten, wie Aerosole oder Staub, zwischen dem Innenraum und der Umgebung dieser Räume, wobei gleichzeitig eine dauernde Ventilation der Räume durch ein Gas, meist Luft, aufrechterhalten wird.

Derartige Räume oder Kammern sind beispielsweise Handschuhkammern' oder Räume bzw. Kammern mit großer Abmessung. Die Filter können in den Ventilationskreisen mehr oder weniger nahe an den Wänden der Kammer angeordnet sein. Wenn es sich um Filter von verhält-

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nismäßig kleiner Abmessung und im ganzen zylindrischer Form handelt, sind Filtervorrichtungen bekannt, in denen diese Filter die Form von Filtereinsätzen haben, die auf einen Querbügel aufschraubbar sind. Wenn in Reihe angeordnete Filter benutzt werden, ist einer dieser Filter im Inneren der Kammer und der andere außerhalb angeordnet, wobei die Filtereinsätze aus Filterelementen aus Papier oder einem beliebigen anderen Material bestehen, die in einem Gehäuse enthalten sind, das selbst einen Teil des Filtereinsatzes bildet oder in einem Hilfsgehäuse angeordnet ist. Dieser Filtereinsatz oder dieses Gehäuse können unmittelbar mit einem Einlaß- oder Auslaßventil vereinigt sein.

Im Fall einer innen kontaminierten Kammer, die in jedem Kreis mit zwei in Reihe angeordneten Filtern ausgerüstet ist, kann man die im Inneren der Kammer befindlichen Filter von deren Innenraum her wechseln und durch ein neues Filter ersetzen, wobei das zweite Filter in diesem Augenblick die Sicherheit im Fall des Bruchs des ersten Filters liefert oder die Filtration während des Austauschvorgangs ermöglicht. Umgekehrt wird die Sicherheit durch das innere Filter gewährleistet, während man den Austausch des Außenfilters durchführt. Ein im Inneren der Kammer verbliebenes kontaminiertes Filter wird anschließend als Abfall durch besonders für diesen Zweck vorgesehene Vorrichtungen entfernt. Das mit nicht radioaktivem Staub verstopfte Außenfilter kann unmittelbar von außerhalb der Kammer her gehandhabt werden. Ein solches System weist verschiedene Nachteile auf. Besonders ermöglicht es den Austausch des stromaufwärts liegenden Filters des Kreises, ohne daß jemals das stromabwärts gelegene Sicherheitsfilter gewechselt wird. Außerdem verliert man bei jedem Filterwechsel einen vollständigen Filtereinsatz, der außer dem Filterelement und seinem Kitt die Gesamtheit des Gehäuses des Filter—

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einsatzes umfaßt. Ferner ist beim Wechseln des Filters eine unmittelbare Handhabung erforderlich.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile behoben verden, und es soll eine Filtervorrichtung mit Filtereinsätzen oder absorbierenden Einsätzen von einfacher und wirtschaftlicher Bauart geschaffen werden, wobei die Filtereinsätze im Inneren einer Verbinde gs leitung zwischen zwei Räumen, z.B. zwei Kammern, von denen die eine unter einem geringeren Druck als die andere steht, oder einer Kammer und der Umgebung dicht verschiebbar sind.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Filtervorrichtung mit mindestens einem Filtereinsatz des zum Reinigen von Fluiden brauchbaren Typs, der in einer zwei Räume verbindenden Leitung angeordnet ist, wobei die Filtervorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der Filtereinsatz ein im ganzen zylindrisches und hohles Filterelement aufweist, das von einem Schutzgitter umgeben ist, wobei das eine der Enden des Filterelements und des Gitters in einen kreisförmigen Kitt eingesetzt ist, der den Boden des Filtereinsatzes bildet, und das andere Ende des Filterelements mit einem ringförmigen Kitt fest verbunden ist, durch den das Gitter hindurchführt, das etwas langer als die Höhe des Filterelements ist und dieses nach oben überragt, wobei ferner der ringförmige Kitt an seinem Außendurchmesser mit mindestens einer Lippe ausgerüstet ist, die sich λπ die Innenwand der Leitung anlegt und der kreisförmige Kitt mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen zum Zentrieren des Filtereinsatzes in der Leitung versehen ist.

Der über den im oberen Teil des Filterelements befindlichen ringförmigen Kitt reichende Teil des Gitters dient als Abstandshalter,

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der einen Schub von einem Filtereinsatz zum anderen übertragen kann, und die Ringlippe sorgt für eine durchgehende Abdichtung. des Filtereinsatzes in der Leitung während der gesaraten Verschiebungsbewegung des Filtereinsatzes.

Diese beiden Merkmale erleichtern sehr den Austausch der Filtereinsätze durch Fernhantierung, was einen wesentlichen Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet.

Ein solcher Filtereinsatz kann in zwei Stufen hergestellt werden. In einer ersten Stufe taucht man das Ende des Filters und des ihn umgebenden Schutzgitterteils in eine Form, die eine rittmasse enthält, bis diese polymerisiert ist, und in einer zweiten Stufe kehrt man den Filtereinsatz um und taucht das andere Ende in eine ringförmige Form, die ebenfalls eine Kittmasse enthält, und besonders eine Ringnut zur Aufnahme des Gitters aufweist.

Man kann mit Vorteil mehrere dieser Filtereinsätze benutzen, indem man sie in Reihe in einer Leitung anordnet, die einen Raum (eine Kammer) mit der Umgebung verbindet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden in Reihe zwei oder drei Filtereinsätze in einer Verbindungsleitung angeordnet, die den Innenraum einer Kammer mit der äußeren Umgebung verbindet, wobei die Leitung mit einer seitlichen Entlüftungsleitung und mit einem Stopfen versehen ist und zwei Filtereinsätze in ihrem in der Kammer mündenden Teil und gegebenenfalls einen Filtereinsatz gegenüber der seitlichen Leitung enthält.

Die Verbindungsleitung kann mehrere Filtereinsätze enthalten und mit einem Stopfen versehen sein, der axial eine Entlüftungsleitung aufweist.

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Auf der Grundlage einer Verbindungsleitung kann man auch die Ausbildung eines Gefäßes in Sackform vorsehen. Man kann auch ein am unteren Teil der Verbindungsleitung angelenktes Gefäß benutzen, das ebenfalls im Normalbetrieb als Verschluß wirkt, wobei eine seitliche Entlüftungsleitung am Boden der Ableitung vorgesehen ist.

Die Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten und Vorteilen erläutert durch die folgende Beschreibung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung sowie von verschiedenen Benutzungsarten einer oder mehrerer der Filtereinsätze. Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt des Filtereinsatzes; Die Fig. 2a und 2b eine mit zwei Filtereinsätzen ausgerüstete Leitung und das Auswechseln der Filtereinsätze;

Fig. 3a und 3b eine mit drei Filtereinsätzen ausgerüstete Leitung, von denen nur zwei eine aktive Rolle spielen; Fig. 4 eine mit einem besonders dichten Verschluß ausgerüstete Leitung;

Fig. 5 eine mit einer axialen Hülse ausgerüstete Leitung; Fig. 6 eine Kammer, die mit einer außerhalb der lammer angeordneten verbindungsleitung ausgerüstet ist; Fig. 7a und 7b die Ausrüstung einer Unterdruckkammer mit einem einzigen Filter bzw. mit zwei Filtern;

Fig. 8a und 8b zwei jeweils mit einem Auffanggefäß für gebrauchte Filtereinsätze aisgerüstete Leitungen;

Fig. 9 eine Leitung, die mit einem zwischen zwei Filtriereinsätzen angeordneten Absorptionseinsatz ausgerüstet ist, und Fig.10 die Montage einer Leitung in einer armierten Zelle.

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Fig. 1 zeigt die Wand 1 einer Kammer, deren zylindrische Auslaßleitung 2 innen mit einem Filtereinsatz 3 ausgerüstet ist. Ein ebenfalls zylindrisches und hohles Filterelement 4 ist an seinem unteren Teil durch eine Platte 5 verschlossen, die verhindert, daß Luft axial in den Filtereinsatz eindringt. Die Platte 5 ist durch Vorsprünge 6 zentriert, die sich an der Innenwand der Leitung 2 abstützen. Diese Vorsprünge verhindern nicht den Durchtritt von Luft in Richtung der Pfeile 7.

Ein gelochtes Rohr oder Gitter 8, z.B. aus Karton, gibt dem Filterelement mechanisch Halt und schützt es. Das Gitter 8 und Filterelement 4 sind in die Platte 5 eingesetzt und mit ihr integriert. Am oberen Teil endet ein Kragen 9 in Lippen oder Wülsten 10, die ihn gegenüber dem Rohr 2 abdichten. Das Gitter 8 überragt etwas den Kragen 9.

In der folgenden Beschreibung bezeichnen die gleichen Bezugszahlen Elemente, die den bereits beschriebenen Elementen analog sind.

Gemäß den in den Fig. 2a und 2b gezeigten abgewandelten Ausführungs· formen sind zwei gleiche Filtereinsätze 3a und 3b in die Auslaßleitung 2 einer kontaminierten Kammer 1 eingesetzt. Die Entlüftung erfolgt durch die Leitung 12 in Richtung des Pfeils 13, und die Verbindungsleitung 2 ist in ihrem oberen Teil durch einen Stopfen 14 verschlossen. Der am stärksten verunreinigte Filtereinsatz 3a läßt sich ersetzen, nachdem die Ventilation unterbrochen und''der Stopfen 14 abgehoben wurde, indem man einen neuen Filtereinsatz 3c einführt und einen Verschluß 15 mit Stößel 16 aufsetzt und den Stößel in Richtung der Pfeile nach unten schiebt, bis der Filtereinsatz 3a aus der Verbindungs leitung 2 herausgedrückt wird und in den Innenraum der Kammer fällt. Man hebt dann den Verschluß 1 5 ab und bringt den Stopfen 14 wieder in seine

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Verschlußstellung.

Nach der in den Fig. 3a und 3b gezeigten Abwandlung haben nur die Filtereinsätze 3a und 3b eine aktive Filterwirkung. Der Einsatz 3c verschließt die Leitung 2 auch in Abwesenheit des Stopfens 14, wenn man einen neuen Einsatz 3d einführt. Es sei bemerkt, daß man in diesem Fall keinen Stößelverschluß 15 benötigt, wie im Fall der Fig. 2b. Der Austausch der Filtereinsätze erfolgt einfach, indem man den Einsatz 3d in das obere Ende des Rohrs 2 einführt und mittels des Stopfens 14 nach unten schiebt, wodurch der Einsatz 3a herausgedrückt wird. In diesem Fall wird die Ventilation nur sehr kurze Zeit während des öffnens der Leitung 2 unterbrochen. Wie ersichtlich, sind von den drei dauernd benutzten Einsätzen nur zwei bei der Filtration wirksam. In besonderen Fällen, wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Stopfen 14 mit einem Fortsatz 14* versehen, der dem Sand des hohlen Teils des Einsatzes 3b angepaßt ist und so die Abdichtung verbessert.

In der in Fig. 5 gezeigten Abwandlung ist keine seitliche öffnung 12 mehr vorhanden, sondern es wird ein Stopfen 17 benutzt, der mit einer axialen Entlüftungsleitung 18 versehen ist. Man vermeidet so ein Knie und den daraus folgenden Druckabfall und kann in einem einzigen Arbeitsgang den Stopfen und seine Hülse ersetzen.

Nach der in Fig. 6 gezeigten Abwandlung dringt die Verbindungsleitung nicht mehr in das Innere der Kammer ein, sondern befindet sich außerhalb derselben und steht durch eine seitliche Leitung 19 mit der Kammer in Verbindung. Am unteren Teil der Verbindungsleitung 2 ist ein Sack 20 befestigt, der zum Auffangen des Filters 3a dient, wenn dieses verstopft ist und durch Herunterdrücken des Stößels 16 wie im Fall der Fig. 2b ausgestoßen wird.

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Die Fig. 7a und 7b zeigen den Fall einer Filtration im Kreis der Luftzuführung in eine gegenüber der Umgebung bei Unterdruck gehaltene Kammer 1 . In Fig. 7a verwendet man nur einen Filtereinsatz 3a, und die Luft strömt in der durch die PfeiIe abgegebenen Richtung. Zum Auswechseln dieses Filtereinsatzes, wenn er durch den von außen kommenden Staub verstopft ist, braucht man nur nach Abheben des Ringstopfens 19 mit dessen Hilfe einen zweiten Filtereinsatz einzuschieben und den Stopfen wieder einzusetzen.

Fig. 7b zeigt einen etwa gleichen Fall, wo statt nur eines wirksamen Filtereinsatzes deren zwei, nämlich die Einsätze 3a und 3b, vorhanden sind. Der Ersatz des Einsatzes 3b erfolgt durch Einführen eines neuen Einsatzes 3c mittels eines Stopfens 19. Bei der Abwandlung der Fig. 8a ist die Leitung 2 in ihrem unteren Teil mit einem Gefäß 20 ausgerüstet, das das Hera bfallen des ersetzten Einsatzes verhindert.

In Fig. 8b weist die Leitung 2 nicht nur eine seitliche Leitung sondern auch eine Abzugs leitung 21 auf, durch die Luft an einer bestimmten Stelle abgezogen werden kann. Das Auffanggefäß 20 ist am unteren Teil der Leitung angelenkt und besteht aus einer die Leitung 2 verschließenden Klappe. Das Ausstoßen des Einsatzes 3a aus der Leitung 2 bewirkt das Öffnen des Gefäßes 20, in dem der Einsatz 3a aufgefangen wird.

Fig. 9 zeigt einen Einsatz 3'b, der ein Absorptionseinsatz ist, der zwischen zwei Filtriereinsätzen 3a und 3c angeordnet ist. Diese Einsätze lassen sich wie im Fall der Fig. 6 ersetzen. Wie Fig. 10 zeigt, können die erfindungsgemäßen Einsätze 3a und 3b auch zum Ausrüsten einer armierten Kammer 21 dienen, die einen

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Sitz für die Leitung 2 aufweist und durch einen Panzerstopfen 22 verschlossen ist.

Die beschriebenen Beispiele betreffen das Zu- oder Ableiten eines Mediums aus einer Unterdruckkammer (kontaminierten Kammer). Im Fall einer "sterilen¹¹ Kammer, iro in der Kammer eine Überdruckatmosphäre herrscht, gelten die genannten Anordnungen und Maßnahmen ebenfalls, jedoch unter Umkehrung der Ein- und Ableitungen.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   Filtervorrichtung mit mindestens einem Filtereinsatz des zum Reinigen von Fluiden benutzten Typs, der in eine zwei Räume verbindende Leitung eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz/ein Filterelement (4) von im ganzen zylindrischer und hohler Form aufweist, das von einem Schutzgitter (8) umgeben ist, wobei das eine der Enden des Filterelements und des Schutzgitters in eine den Boden (5) des Filtereinsatzes bildende kreisförmige Kittmasse eingesetzt ist und das andere Ende des Filterelements mit einer ringförmigen Kittmasse (9) einstückig verbunden ist, die vom Schutzgitter (8) durchsetzt ist, das etwas langer als die Höhe des Filterelements (4) ist und dieses nach oben überragt, wobei ferner die ringförmige Kittabdichtung (9) an ihrem Außendurchmesser mit mindestens einer Lippe (10) ausgebildet ist, die sich dichtend an die Innenwand der Verbindungsleitung (2) anlegt, und die kreisförmige Kittplatte (5) mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen (6) versehen ist, welche den Filtereinsatz (3) in der Verbindungsleitung (2) zentrieren.
2. 2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Filtereinsatz oder mehrere Filtereinsätze in Reihe in einer eine Kammer mit der Umgebung verbindenden Leitung (2) angeordnet sind.
3. 3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei Filtereinsätze in Reihe in einer den Innenraum einer Kammer mit der Umgebung verbindenden Verbindungsleitung

   (2) angeordnet sind, die mit einer seitlichen Entlüftungslei-

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   tung (12) und mit einem Stopfen (14,15) versehen ist, wobei die zwei in dem in der Kammer mündenden Teil der Verbindungs-' leitung (2) befindlichen Filtereinsätze (3a,3b) als Filter wirksam sind und sich ein Filtereinsatz (3c) der Zweigleitung (12) gegenüber befindet.
4. 4. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Filtereinsatz oder mehrere Filtereinsätze aithält und die Verbindungsleitung (2) mit einem eine axiale Belüftungsleitung (18) aufweisenden Stopfen (17) versehen ist.
5. 5. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Verbindungsleitung (2) mehrere Filtereinsätze (3) enthält und am unteren Teil der Verbindungsleitung (2) mit einem angelenkten Behälter (20) ausgerüstet ist, der im normalen Betrieb das untere Ende der Leitung (2) verschließt, und daß der Auslaßkreis eine seitliche Entlüftungsleitung (12) aufweist.
6. 6. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Reihe von Filtereinsätzen enthält, von denen mindestens einer ein Adsorptionseinsatz (3*b)
7. 7. Verwendung einer Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Filtereinsatz oder mehreren Filtereinsätzen in einer in einer armierten Zelle vorgesehenen Verbindungsleitung.

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