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Titel der Anmeldung : Filtergerät für Aquarien
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Die Erfindung betrifft ein Filtergerät für Aquarien nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus der US-PS 3 362 537 ist ein Filtergerät zum Eintauchen in Aquarien
beschrieben, bei dem das Wasser durch einen wiederverwendbaren Filtereinsatz gesaugt
wird, dem seriell eine Filterkammer mit Aktivfiltermaterial nachgeschaltet ist.
Das Gehäuse des bekannten Filtergerätes ist in Art einer Dose zweiteilig aufgebaut,
der Filtereinsatz ist scheibenförmig und wird beim Zusammenfügen der beiden Dosenhälften
festgeklemmt. Das Aktivfiltermaterial ist in direktem Kontakt mit dieser Filterscheibe
und füllt den Hohlraum einer Gehäusehälfte unter Freilassung eines Ansaugraumes
aus. Aufgrund der Konstruktion dieses Filters geht nur ein geringer Teil des abgesaugten
Filtrats durch beide Filterschichten hindurch. Weiterhin ist die zur Verfügung stehende
Filterfläche und damit auch das Schutzaufnahmevermögen klein, so daß der Filtereinsatz
häufig ausgespült oder erneuert werden muß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der Nachteile des bekannten
Geräts ein Filtergerät für Aquarien zu schaffen, das im Verhältnis zum Gesamtvolumen
eine große Filteroberfläche aufweist, bei dem der Filtereinsatz vom Aktivfilter
getrennt ist und das auch ohne Aktivfilter betrieben werden kann, bei dem der Filtereinsatz
und das Aktivfiltermaterial einfach auswechselbar sind, bei dem insbesondere der
Filtereinsatz über seine gesamte
Fläche nahezu gleichförmig durchströmt
wird und sich damit auch annähernd gleichförmig zusetzt und das kostengünstig herzustellen
ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus einem Deckteil
mit Auslaßstutzen, einem Bodenteil mit Einlaßöffnung und aus einem Gehäusemittelteil
besteht, das eine äußere, im wesentlichen zylindrische Gehäusewand und einen inncren
im Abstand von der Gehäusewand befindlichen, konzentrisch zur Gehäusewand angeordneten,
deckelseitig abschließbaren und mit Durchtrittsöffnungen versehenen Stützkäfig aufweist,
in den ein im wesentlichen hohlzylindrischer Filtereinsatz einsetzbar ist, der von
dem Bodenteil im Gehäusemittelteil gehalten ist.
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Aufgrund seiner Form legt sich der hohlzylindrische Filtereinsatz
an die Innenwand des Stützkäfigs an. Diese Anlage wird bei Durchströmung von innen
nach außen zudem durch den Wasserdruck unterstützt. Weil der Innendurchmesser des
hohlzylindrischen Filtereinsatzes relativ groß ist und über die gesamte Fläche des
Filtereinsatzes eine gleiche Druckdifferenz der Schmutzseite und der Sauberseite
besteht, wird eine nahezu gleichmäßige Ausnutzung des Filtereinsatzes erreicht.
Durch die Wandung des Stützkäfigs ist das Aktivfiltermaterial vom Filtereinsatz
getrennt, so daß sowohl das Aktivfiltermaterial als auch der Filtereinsatz einzeln
bequem ausgewechselt werden können.
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Der Filtereinsatz hat wegen seines relativ großen Querschnitts nur
einen geringen Filterwiderstand und ein hohes Schmutzaufnahmevermögen. Die Wand
des hohlzylindrischen Filtereinsatzes kann dünn gehalten werden, so daß der Verbrauch
an Filterwatte gering bleibt.
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Zudem wird vorgeschlagen, daß innerhalb des Stützkäfigs ein zylindrischer,
konzentrisch zum Stützkäfig angeordneter und mit seinem Außendurchmesser dem Innendurchmesser
des Filtereinsatzes angepaßter Innenkäfig angeordnet ist. Damit wird der Filtereinsatz
auch innen abgestützt, das Filtergerät kann auch in Gegenrichtung durchströmt betrieben
werden und der Innenraum des Innenkäfigs mit Aktivfiltermaterial gefüllt werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Stützkäfig zur Deckelseite hin
sich verjüngend ausgebildet ist. Diese Formgebung des Stützkäfigs vereinfacht einerseits
seine Herstellung, sichert aber andererseits auch eine homogene Durchströmung des
Filtereinsatzes. Durch die konische Formgebung wird der Filtereinsatz an der Deckelseite
zusammengepreßt und dadurch der Strömungswiderstand im deckelseitigen Teil des Filterzylinders
erhöht.
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Dadurch wird der kürzere Weg durch den Aktivkohlefilter für das Wasser,
das in Nähe der Deckelseite durch den Filtereinsatz strömt, ausgeglichen, so daß
der Gesamtströmungswiderstand beider, hintereinander geschalteter Filterschichten
keine lokalen Unterschiede aufweist.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß sich die Wandung des Stützkäfigs
zusammensetzt aus in Gehäuselängsrichtung verlaufenden Stäben mit trapezähnlichem
Querschnitt, deren ins Gehäuseinnere gerichtete Seite um mehr als die Hälfte schmaler
ist als die in Gegenrichtung weisende Querschnittsseite und insbesondere den Querschnitt
der Stäbe dreieckförmig zu machen. Damit wird die Auflagefläche des Filtereinsatzes
auf ein Minimum reduziert und es kann erreicht werden, daß die gesamte, an der Innenseite
des hohlzylindrischen Filtereinsatzes zur Verfügung stehende freie Fläche der des
nur in geringem Teil abgedeckten Außenmantels gleich ist. Insbesondere bei dreieckförmigem
Querschnitt der Stäbe wird nur ein geringer Teil des Außenmantels des Filtereinsatzes
abgedeckt.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß das Bodenteil einen vom Gehäusemittelteil
wegweisenden von Einlaßöffnungen durchbrochenen Kragen aufweist, der an seinem freien
Ende eine Bodenplatte trägt. Aufgrund dieser Konstruktion bildet sich eine günstige
Einlaßströmung aus, die horizontal in Padialrichtung erfolgt.
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Zudem wird vorgeschlagen, daß die Einlaßöffnungen durch eine den Kragen
umfassende Kappe verschließbar sind, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser
des Kragens angepaßt ist. Diese Kappe kann vor dem Entnehmen des Filtergerätes aus
dem Aquarium so gegen das Bodenteil gedrückt werden, daß die Einlaßschlitze verschlossen
werden und so der gesamte, im Filter bereits angesammelte
Schmutz
im Filterinneren eingefangen wird. Zweckmäßiger weise weist die Kappe am Oberrand
ihrer Innenseite nach innen vorspringende Rastnasen auf, deren Innenkreisdurchmesser
kleiner ist als der Durchmesser der Bodenplatte. Eine derartige Kappe liegt also
mit ihren Nasen im Ruhezustand stets am Außenrand der Bodenplatte auf und steht
daher stets zur Verfügung, wenn die Einlaßschlitze abgeschlossen werden sollen.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt
entlang der Zylinderachse eines Filtergerätes, Fig. 2 eine Darstellung entsprechend
Fig. 1 mit eingezeichnetem Filtereinsatz und Aktivfiltermaterial und Strömungspfeilen
des Wassers, Fig. 3 ein Schnittbild entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 ein Schnittbild entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 ein Schnittbild
entlang der Schnittlinie V-V in Fig. 1 Fig. 6 eine Darstellung entsprechend Fig.
1 für ein zweites Ausführungsbeispiel.
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Das in Fig. 1 dargestellte Filtergerät 1 für Aquarien besteht im wesentlichen
aus drei Gehäuseteilen, einem Gehäusemittelteil 2, einem Deckelteil 3 und einem
Bodenteil 4. Der Deckelteil 3
und das Bodenteil 4 weisen jeweils
einen auf den Außendurchmesser der Gehäusewand 6 des Gehäusemittelteils 2 abgestimmten,
überkragenden Rand 22 , 23 auf. Im Uberlappungsbereich dieser Ränder 22,23 mit der
Gehäusewand 6 kann zum Beispiel ein in den Figuren nicht dargestellter Bajonettverschluß
angeordnet werden, so daß das Deckelteil 3 und das Bodenteil 4 gegen den Gehäusemittelteil
2 angezogen werden können.
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An der Bodenseite 8 des Gehäusemittelteils 2 ist ein Stützkäfig 5
mit der Gehäusewand 6 verbunden. Zwischen Stützkäfig 5 und Ge-Gehäusewand 6 bleibt
ein Ringraum 10 frei, in den granulatförmiges Aktivfiltermaterial eingefüllt werden
kann. Der Stützkäfig 5 weist an seiner Mantelfläche schlitzartige Öffnungen auf
und ist zur Deckelseite 9 des Gehäusemittelteils 2 hin abgeschlossen.
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In dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stütz
käfig 5 aus in Gehäuselängsrichtung verlaufenden Stäben 11 aufcebaut, die untereinander
etwa 2 mm breite schlitzartige Öffnungen für den Durchtritt des gefilterten Wassers
freilassen. Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, sind diese Stäbe 11 so geformt,
daß der innenanliegende Filtereinsatz 7 in möglichst geringem Maße zugedeckt wird.
Zweckmäßig ist zum Beispiel der in Fig. 4 gezeigte Querschnitt, bei dem der Filtereinsatz
7 im wesentlichen nur von den Firsten der im Querschnitt dreieckigen Stäbe 11 abgestützt
ist.
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Der Stützkäfig 5 ist leicht konisch ausgebildet und verjüngt sich
zur Deckelseite 9 hin. Damit wird einerseits die Herstellung des Gehäusemittelteils
2 als Spritzgußteil vereinfacht, andererseits aber wird durch den engeren Querschnitt
des Stützkäfigs 5 der Filtereinsatz 7 im oberen Bereich etwas zusammengepreßt, wodurch
dem durchströmenden Wasser ein größerer Widerstand entgegengestellt wird, der in
etwa dem Gesamtwiderstand entspricht, der sich dem weiter unten durchströmenden
Wasser aufgrund der längeren Laufstrecke im Aktivfiltermaterial 12 entgegenstellt.
Damit werden beide Filter flächenmäßig homogen genutzt.
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Der Ringraum 10 zwischen dem Stützkäfig 5 und der Gehäusewand 6 ist
oben durch einen Siebring 13 abgeschlossen, der verhindert, daß Aktivfiltermaterial
12 nach oben austritt. Der Ringraum 10 ist weiterhin nach unten verjüngend konisch
ausgebildet. Damit wird einerseits die Fertigung des Gehäusemittelteils 2 erleichtert,
zudem ist aber eine in radialer Richtung gemessene größere Dicke des Aktivfiltermaterials
an der Bodenseite 8 nicht notwendig, denn das in den unteren Teil des Ringraums
10 eintretende Wasser durchläuft noch bis zum Siebring 13 das darüber befindliche
Aktivfiltermaterial 12.
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In Fig. 2 ist die Funktionsweise des Filters anhand von Strömungspfeilen
für das Wasser dargestellt. Eine am Saugstutzen 19
wirkende Saugkraft,
zum Beispiel einer Kreiselpumpe, zieht Wasser in die Einlaßschlitze 14 des Bodenteils
4. Diese Einlaßschlitze sind so großflächig bemessen, daß in ihrer Nähe nur eine
geringe Strömung auftritt, gegen die lebende Fische mühelos anschwimmen können.
Das angesaugte Wasser verteilt sich anschließend im zylindrischen Innenraum des
Filtereinsatzes 7 und erreicht nach Durchtritt durch den Filtereinsatz 7 und nach
Passieren der Stäbe 11 des Stützkäfigs 5 den Ringraum 10. Dieser Ringraum 10 ist
mit Filterkohle oder dergleichen gefüllt, damit die im Wasser enthaltenen Urine
und dergleichen neutralisiert werden können. Der Ringraum 10 ist an der Deckelseite
9 durch den Siebring 13 abgedeckt. Dieser Siebring 13 ist zwischen Deckelteil 3
und Gehäusemittelteil 2 eingeklemmt und dadurch festgelegt. Aufgrund dieser Konstruktion
kann der Filter beliebig gedreht und gewendet und kann der Filtereinsatz 7 herausgenommen
werden, ohne daß Teile des Aktivfiltermaterials 12 die Ringkammer 10 verlassen können.
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Aus Fig. 4 geht die serielle Hintereinanderschaltung des Filtereinsatzes
7 und des Aktivfiltermaterials 12 hervor, die beide durch den Stützkäfig 5 voneinander
getrennt sind.
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In Fig. 5 ist der Aufbau des Bodenteils 4 gezeigt. Die Einlaßschlitze
14 sind so ausgeführt, daß von dem Kragen 15 lediglich Ringteile stehen bleiben,
die mit der Bodenplatte 16 verbunden sind. Dem Außendurchmesser dieser Ringteile
angepaßt ist
der Innendurchmesser einer Kappe 17, die von unten
gegen die Bodenplatte 16 gedrückt werden kann und dabei mittels ihrer federnden
Nasen 18 über den Rand der Bodenplatte 16 greift. In Ruhestellung liegt die Kappe
17 mittels ihrer Nasen 18 auf der Bodenplatte 16 auf. Sobald die Einlaßschlitze
14 abgedeckt werden sollen, genügt ein Druck auf die Unterseite der Kappe 17, wonach
die Kappe 17 die Einlaßschlitze verdeckt. In diese Zustand kann das Filter aus dem
Aquarium herausgenommen und gereinigt werden.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt.
Zusätzlich zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist ein Innenkäfig 24 vorgesehen,
der im gezeigten Beispiel einstückig mit dem Gehäusemittelteil 2 verbunden ist.
Dabei ist die zur Deckelseite 9 weisende Innenfläche des Innenkäfigs 24 durch eine
Scheibe 27 abgeschlossen. Ein Kragen an dieser Scheibe 27 unterstützt die Abdichtung.
Mit der Scheibe 27 ist der Siebring 13 einstückig verbunden.
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Zweckmäßigerweise ist der Innenkäfig 24 dem Stützkäfig entsprechend
ausgebildet und ebenfalls aus in Gehäuselängsrichtung verlaufenden Stäben 25 aufgebaut.
Dabei haben die Stäbe 25 ein Profil, das eine möglichst geringe Auflagefläche für
den Filtereinsatz 7 bietet und somit die vorhandene Oberfläche des Filtereinsatzes
7 geringstmöglich abdeckt. Insbesondere ist
ein dreieckiger Querschnitt
der Stäbe 25 vorteilhaft, bei dem eine Dreieckskante radial nach außen weist. Die
einzelnen Stäbe 25 sind an ihrer freien Ende durch einen Endring miteinander verbunden.
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Der Filtereinsatz 7 des Filtergeräts nach Fig. 6 kann in beiden Richtungen
durchströmt werden. Im gezeigten Beispiel ist ein Durchfluß entsprechend Fig. 2
vorgesehen. Durch Austausch der Scheibe 27 gegen eine Scheibe mit zentral angeordnetem
Sieb kann auch am Saugstutzen 19 Filtrat aus dem Innenraum des Innenkäfigs 24 gesaugt
werden. Dieser Raum kann zudem mit Aktivfiltermaterial gefüllt werden. Das Ansaugen
erfolgt in diesem Fall über die Seitenschlitze 28 in der Gehäusewand 6 und die Außenschlitze
29 im Bodenteil 4, die durch Drehen des Bodenteils 4 gegenüber dem Gehäusemittelteil
2 geöffnet und geschlossen werden können (Fig. 6).
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Als drittes (nicht dargestelltes) Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen,
den Innenkäfig 24 mit der Scheibe 27 einstückig zu verbinden. Damit wird ein Aufbau
ähnlich dem in Fig. 6 gezeigten erreicht.
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Die im Ausführungsbeispiel gezeigten Teile 2,3,4 des Gehäuses 1 sind
so konstruiert, daß sie im Sptizgußverfahren aus Kunststoff
hergestellt
werden können. Insbesondere eignet sich als Material für das Gehäuse 1 durchsichtiger
Kunststoff, so daß schon von außen eine Verschmutzung des Filters ersichtlich ist.
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Bezugszeichenliste 1 Gehäuse 2 Gehäusemittelteil 3 Deckelteil 4 Bodenteil
5 Stützkäfig 6 Gehäusewand 7 Filtereinsatz 8 Bodenseite 9 Deckelseite 10 Ringraum
11 Stäbe 12 Aktivfiltermaterial 13 Siebring 14 Einlaßschlitz 15 Kragen 16 Bodenplatte
17 Kappe 18 Nasen 19 Saugstutzen 20 Führungskragen 21 Führungskragen 22 Rand 23
Rand 24 Innenkäfig 25 Stab 26 Endring 27 Scheibe 28 Seitenschlitz 29 Randschlitz