DE2819198A1

DE2819198A1 - TWO-STAGE AIR CLEANER

Info

Publication number: DE2819198A1
Application number: DE19782819198
Authority: DE
Inventors: Daniel S Gauer; Bruce M Sullivan
Original assignee: Donaldson Co Inc
Current assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 1977-05-25
Filing date: 1978-05-02
Publication date: 1978-11-30
Also published as: BR7803131A; JPS546684U; SE421673B; AR214922A1; FR2391761B1; IT7823632A0; SE7805286L; IT1094779B; AU3565378A; AU509602B2; DE2819198C2; ES470146A1; JPS592531B2; JPS5747054Y2; CA1118369A; GB1602399A; JPS5434182A; DE7813315U1; FR2391761A1

Description

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Donaldson Company, Inc., 1400 West 94th Street, Minneapolis, Minnesota 55431 (V.St.A.)Donaldson Company, Inc., 1400 West 94th Street, Minneapolis, Minnesota 55431 (V.St.A.)

"Zweistufiger Luftreiniger""Two-stage air purifier"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftreiniger und insbesondere auf einen zweistufigen Luftreiniger, der eine erste Fliehkraftreinigungsstufe aufweist, die eine Vorreinigung bewirkt, um größere Partikelchen auszuscheiden und eine zweite Filterstufe besitzt, in welcher Filter vorgesehen sind, die ein äußeres Hauptfilter umfassen, das ein inneres Sicherheitsfilter umschließt. In solchen Reinigern ist der den Druckabfall innerhalb des Filters bestimmende Hauptfaktor die Größe der Auslaßöffnung. Da diese Öffnung nicht größer als die Größe der kleinsten Stelle der Filtermittel sein kann, kann der angestrebte, geringe Druckabfall häufig nur dadurch erzielt werden, daß der Filter selbst erheblich vergrößert wird. Dieser Faktor wird weiterhin durch die Tatsache kompliziert, daß der Wirkungsgrad der Fliehkraftstufe von dem Luftvolumen abhängig ist, das außerhalb der Filtermittel nahe an der Sammelstelle für die großen Partikelchen zur Verfügung steht.The invention relates to an air purifier, and more particularly on a two-stage air cleaner, which has a first centrifugal cleaning stage, which effects a pre-cleaning, to separate larger particles and has a second filter stage in which filters are provided that comprise an outer main filter which encloses an inner safety filter. In such cleaners, that's the pressure drop The main determining factor within the filter is the size of the outlet opening. Because this opening is no bigger than the size the smallest point of the filter medium, the desired, low pressure drop can often only be achieved by considerably enlarging the filter itself. This factor is further complicated by the fact that the efficiency of the centrifugal stage depends on the volume of air that is available outside the filter medium close to the collection point for the large particles.

Die vorliegende Erfindung verbessert sowohl den Druckabfall durch den Reiniger, wie auch den Wirkungsgrad des Vorreinigers durch die Gestaltung des Haupt- und Sicherheitsfilters, indem diese konisch gestaltet werden, wobei sie sich von der AuslaßöffnungThe present invention improves both the pressure drop through the cleaner and the efficiency of the precleaner the design of the main and safety filters by making them conical, extending from the outlet opening

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des Reinigers aus verjüngen. Hierdurch wird sowohl der zur Verfügung stehende Durchmesser der Auslaßöffnung vergrößert, wie auch das Volumen zwischen dem Hauptfilter und dem Gehäuse des Reinigers in dem Bereich der Sammelstelle für die Feststoff partikelchen, und zwar für jeden gegebenen Gehäusedurchmesser. Die Anordnung umfaßt weiterhin eine verbesserte Dichtung zwischen dem Hauptfilter und dem Ende des Gehäuses, um derart sicherzustellen, daß keine Luft durch den Einlaß zu dem Auslaß des Reinigers fließen kann, ohne daß sie wenigstens durch das Sicherheitsfilter geflossen ist, wobei diese verbesserte Dichtung auch dazu beiträgt, Schmutz von der Gehäusewand abzuführen, wenn das Filter gewartet wird. Die Erfindung umfaßt weiterhin eine verbesserte Konstruktion, wodurch das Einsetzen und Entnehmen der Filtereinrichtungen, wie beispielsweise das Sicherheitsfilter, einfacher, schneller und sicherer gestaltet wird, ohne daß dazu Werkzeuge benutzt werden müssen.of the cleaner to rejuvenate. This increases the available diameter of the outlet opening, as well as the volume between the main filter and the housing of the cleaner in the area of the collection point for the solids particles for any given case diameter. The assembly further includes an improved seal between the main filter and the end of the housing to such ensure that no air can flow through the inlet to the outlet of the cleaner without at least passing through the Safety filter has flowed, this being improved Gasket also helps draw dirt away from the housing wall when the filter is being serviced. The invention includes furthermore an improved construction, whereby the insertion and removal of the filter devices, such as the Safety filter, is made simpler, faster and safer without the use of tools.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei inEmbodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. The drawings show in

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einesFig. 1 is a partially sectioned side view of a

Luftreinigers gemäß der Erfindung, inAir purifier according to the invention, in

Fig. 2 eine Endansicht auf diesen Luftreiniger, wobeiFigure 2 is an end view of this air cleaner, wherein

einige Teile weggebrochen sind, in densome parts have broken away into the

Fig. 3, vergrößerte Einzeldarstellungen, in 4 u. 53, enlarged individual representations, in 4 and 5

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Fig. 6 in Seitenansicht eines Luftreinigers gemäß der6 shows a side view of an air cleaner according to FIG

Erfindung, teilweise unter Wegbruch einiger Teile,Invention, partly with some parts broken away,

in
Fig. 7 eine Draufsicht auf den Luftreiniger gemäß Fig.in
FIG. 7 is a plan view of the air cleaner according to FIG.

von links und in
Fig. 8 eine Einzeldarstellung eines Teiles gemäß derfrom left and in
FIG. 8 shows an individual representation of a part according to FIG

Erfindung.Invention.

In der Zeichnung ist mit 10 ein Luftreiniger bezeichnet, der ein Gehäuse 11 aufweist, das im allgemeinen zylindrisch um eine Achse 12 ausgebildet ist und sich zwischen einem geschlossenen Ende 13 und einem offenen Ende 14 erstreckt. Das Gehäuse 11 weist eine seitliche Öffnung 15 im Bereich des geschlossenen Endes 13 auf, an welche der an sich bekannte Einlaßstutzen 16 angeschlossen ist. Das geschlossene Ende 13 umfaßt eine Wandung 17 mit einer nach innen gerichteten Absetzung 20 und eine Öffnung 21, an die ein Auslaßstutzen 22 anschließt.In the drawing, 10 denotes an air cleaner which has a housing 11 which is generally cylindrical around an axis 12 is formed and extends between a closed end 13 and an open end 14. That Housing 11 has a lateral opening 15 in the area of the closed End 13 to which the known inlet port 16 is connected. The closed end 13 includes a wall 17 with an inwardly directed offset 20 and an opening 21 to which an outlet connection 22 connects.

Ein Haltebügel 23 weist zwei Stege 24 und 25 auf, die divergieren und an der Innenseite des Auslaßstutzens 22 bei 26 festgelegt sind. Der Haltebügel 23 erstreckt sich ebenfalls längs der Achse 12 und endet in einem mit Außengewinde versehenen Bolzen 27, der als äußeres Tragelement für die Filter dient, und zwar ein Sicherheitsfilter 30 und ein Hauptfilter 31.A retaining bracket 23 has two webs 24 and 25 which diverge and are fixed at 26 on the inside of the outlet connection 22 are. The retaining bracket 23 also extends along the axis 12 and ends in an externally threaded bolt 27, which serves as the outer support element for the filters, namely a safety filter 30 and a main filter 31.

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Das Sicherheitsfilter 30 weist einen hohlen, luftdurchlässigen Körper 32 auf, dessen zentrale Achse mit der Achse 12 des Gehäuses zusammenfällt. Der Körper 32 ist nicht zylindrisch, sondern konisch ausgebildet und verjüngt sich von einem maximalen Durchmesser im Bereich der Wandung 17 zu einem minimalen Durchmesser im Bereich des Bolzens 27. Das größere Ende des Sicherheitsfilters 30 ist an einem Ringbauteil 33 festgelegt, das einen Innendurchmesser von einer solchen Größe aufweist, das es über die Stege des Haltebügels 23 greift. Dieses Ringbauteil 33 trägt einen elastischen Ring 34, um gegen die Wandung 17 um die öffnung 21 herum abzudichten. Das kleinere Ende des Sicherheitsfilters 30 trägt eine Scheibe 35, die das Ende bis auf eine zentrale öffnung 36 verschließt, um über den Bolzen 27 und eine Schulter einer Flügelschraube 37, die auf dem Bolzen 27 vorgesehen ist, zu greifen, um so eine Abdichtung des Sicherheitsfilters 30 innerhalb des Gehäuses 11 zu erreichen.The safety filter 30 has a hollow, air-permeable Body 32, the central axis of which coincides with the axis 12 of the housing. The body 32 is not cylindrical, but rather conical and tapers from a maximum diameter in the area of the wall 17 to a minimum Diameter in the area of the bolt 27. The larger end of the safety filter 30 is fixed on a ring component 33, which has an inner diameter of such a size that it engages over the webs of the retaining bracket 23. This ring component 33 carries an elastic ring 34 in order to seal against the wall 17 around the opening 21. The smaller one The end of the safety filter 30 carries a disk 35 which closes the end except for a central opening 36 in order to pass through the Bolt 27 and a shoulder of a wing screw 37, which is provided on the bolt 27, to grip so as to form a seal of the safety filter 30 within the housing 11.

Das Hauptfilter 31 ist ebenfalls konisch und verjüngt sich von einem maximalen Durchmesser im Bereich der Wandung 17 zu einem minimalen Durchmesser im Bereich des Bolzens 27. Vorzugsweise weisen die beiden Filter den gleichen Öffnungswinkel auf. Das Hauptfilter 31 weist ein aus Faltenpapier erstelltes Bauteil 4 auf und liegt zwischen inneren und äußeren Schutzhüllen 42 und 43, die große Perforationen besitzen, um Luft durchzulassen. Aufgrund der konischen Gestaltung weisen die Falten, die im Bereich des großen Endes des Filters liegen, eine größere Öffnung auf, als die die im Bereich des kleinen Endes liegen. ImThe main filter 31 is also conical and tapers from a maximum diameter in the area of the wall 17 to one minimum diameter in the area of the bolt 27. The two filters preferably have the same opening angle. That Main filter 31 has a component 4 made of folded paper and lies between inner and outer protective covers 42 and 43, which have large perforations to allow air to pass through. Due to the conical design, the folds in the Area of the large end of the filter have a larger opening than those in the area of the small end. in the

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Bereich des kleineren Endes trägt das Bauteil 40 eine Scheibe 44, die das Filter mit Ausnahme einer zentralen Öffnung 45 verschließt, um den Bolzen 27 und die Schulter einer zweiten Flügelschraube 46 auf dem Bolzen 27 aufzunehmen. Das große Ende des Bauteiles 40 ist in ein ringförmiges Bauteil 50 mit elastischen Bereichen 51 und 52 eingegossen, mit denen dieses Bauteil der Wandung 17 und der Absetzung 20 anliegt. Das Bauteil 50 weist weiterhin eine nach außen gerichtete Lippendichtung 53 auf, die elastisch nachgiebig an der ringförmigen Wandung des Gehäuses 11 anliegt.In the region of the smaller end, the component 40 carries a disk 44 which holds the filter with the exception of a central opening 45 locks to receive the bolt 27 and the shoulder of a second thumb screw 46 on the bolt 27. The great The end of the component 40 is cast into an annular component 50 with elastic regions 51 and 52, with which this Component of the wall 17 and the offset 20 is applied. The component 50 also has an outwardly directed lip seal 53, which bears elastically resiliently against the annular wall of the housing 11.

Um zu verhindern, daß Luft bei Eintritt in den Luftreiniger bei 15 unmittelbar auf die poröse Filterfläche auftrifft, umgibt eine konische Prallwand 55 den Bereich des Bauteiles 40, der in Nähe des größeren Endes liegt. Die Prallwand 55 ist an das Ende des Bauteiles 4 0 angebaut, bevor das Bauteil 50 angegossen wird und besitzt Ansätze 56, um seine Halterung zu verbessern und öffnungen 57, um die Gußmasse aufzunehmen und dadurch einen guten Sitz zu gewährleisten. Die Prallwand 55 weist einen kleineren öffnungswinkel als das Bauteil 40 auf, so daß Luft in axialer Richtung unter die Prallwand 55 von rechts in Fig. 1 gesehen eindringen kann, wodurch der wirksame Filterbereich des Filters nicht wesentlich verschlechtert ist.To prevent air from impinging directly on the porous filter surface as it enters the air cleaner at 15, surrounds a conical baffle 55 the area of the component 40, which is in the vicinity of the larger end. The baffle 55 is on the The end of the component 40 is grown before the component 50 is cast on and has lugs 56 in order to hold it improve and openings 57 to accommodate the casting compound and thereby ensure a good fit. The baffle 55 has a smaller opening angle than the component 40, so that air in the axial direction under the baffle 55 from the right seen in Fig. 1 can penetrate, whereby the effective filter area of the filter is not significantly deteriorated.

An dem dem Ende 50 gegenüberliegenden Ende trägt die Prallwand 55 einen Bajonettverschluß 60, der mit einem Gegenglied 61 zusammenarbeiten kann, das in einem gesondert ausgeformtenAt the end opposite the end 50, the baffle wall 55 carries a bayonet catch 60 which cooperates with a counter-member 61 can that in a separately molded

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Rippenträger 62 vorgesehen ist, wobei dieser Rippenträger eine Vielzahl von Rippen 63 aufweist, die sich winklig gegenüber der Achse 12 erstrecken. Der erste Zweck der Rippen 63 ist zu veranlassen, daß die Luft, die im allgemeinen axial durch die Rippen fließt, nunmehr einen Wirbel bildet, wodurch die Fliehkraft erzeugt wird, aufgrund derer die größeren Feststoffpartikelchen nach außen an die innere Wandung des Gehäuses 11 geschleudert werden und hier wendelförmig zum offenen Ende des Gehäuses geführt werden. Die Rippen 63 haben weiterhin die Aufgabe, das Hauptfilter 31 im wesentlichen zentriert _zu halten, während die Scheibe 44 mit der öffnung 45 in Ausrichtung mit dem Bolzen 27 gebracht wird. Das Anziehen der Flügelschraube 46 hält dann das Hauptfilter 31 koaxial innerhalb des Gehäuses 11.Rib support 62 is provided, this rib support having a plurality of ribs 63 which extend at an angle with respect to the axis 12. The first purpose of the ribs 63 is to cause the air, which flows generally axially through the ribs, now to form a vortex, creating the centrifugal force by which the larger solid particles are thrown outwardly against the inner wall of the housing 11 and are guided here helically to the open end of the housing. The ribs 63 having also the function _to keep the main filter 31 is substantially centered, while the disc 44 is placed with the opening 45 in alignment with the bolt 27th Tightening the thumb screw 46 then holds the main filter 31 coaxially within the housing 11.

Das offene Ende 14 des Gehäuses 11 wird durch eine abnehmbare Verschlußkappe 70 verschlossen, die an ihrem Rand einen Bördelrand 71 aufweist. Ein zweiter Bördelrand 72 ist an dem offenen Ende des Gehäuses 11 vorgesehen und ein Klemmring 73 zieht den Bördelrand 72 gegen eine O-Ringdichtung 73a, um damit die Verschlußkappe am Gehäuse zu halten, wobei der Klemmring in axialer Richtung längs des Gehäuses durch einen weiteren Bördelring 73 in seiner korrekten Lage gehalten wird und über eine Befestigungsvorrichtung 75 festgelegt wird.The open end 14 of the housing 11 is removable by a Closure cap 70 closed, which has a flanged edge 71 on its edge. A second bead 72 is on the open one End of the housing 11 is provided and a clamping ring 73 pulls the bead 72 against an O-ring seal 73a to thereby the To hold the closure cap on the housing, the clamping ring in the axial direction along the housing by a further crimp ring 73 is held in its correct position and is fixed via a fastening device 75.

Die Verschlußkappe 70 umfaßt weiterhin eine ringförmige Trennwand 76 und einen Rand 77 eines inneren Napfes 78 , der inThe closure cap 70 further comprises an annular partition 76 and a rim 77 of an inner cup 78, which is shown in FIG

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seiner Größe so gewählt ist, daß er zwischen einer inneren Lippe 80 der Trennwand 76 und dem äußeren Rand 81 der Scheibe 44 paßt, um damit einen Luftfluß hier zu verhindern.its size is chosen so that it is between an inner lip 80 of the partition wall 76 and the outer edge 81 of the disc 44 fits to prevent air flow here.

Eine öffnung 82 ist in der Trennwand 76 im Bereich des äußeren Randes derselben vorgesehen, damit Feststoffteilchen,die wendelförmig an der Innenseite des Gehäuses bewegt werden, in die Verschlußkappe 70 gelangen, wo sie festgehalten werden. Der Rand 77 des inneren Napfes 78 erstreckt sich in axialer Richtung bei 83 über aber im Abstand von dem Hauptfilter 31, um zu verhindern, daß ein direkter Luftstrom im Bereich des kleinen Endes des Filters 31 beim Führen der Feststoffteilchen in die Verschlußkappe 70 erfolgen kann.An opening 82 is in the partition wall 76 in the area of the outer Edge of the same provided so that solid particles that be moved helically on the inside of the housing, get into the closure cap 70, where they are held. The edge 77 of the inner cup 78 extends in the axial direction at 83 over but at a distance from the main filter 31, in order to prevent a direct flow of air in the area of the small end of the filter 31 when guiding the solid particles can take place in the cap 70.

In den Fig. 6 bis 8 ist ein Luftreiniger 110 dargestellt, der ein Gehäuse 111 aufweist, das im wesentlichen zylindrisch um eine Achse 112 ausgebildet ist und sich zwischen einem geschlossenen Ende 113 und einem offenen Ende 114 erstreckt. Das Gehäuse 111 weist eine seitliche Öffnung 115 im Bereich des geschlossenen Endes 113 auf, an welche der übliche Einlaßstutzen 116 anschließt. Das geschlossene Ende 113 umfaßt eine Wandung 117 mit einer nach innen gerichteten Absetzung 120 und einer axialen öffnung 121, die in Verbindung mit einem Auslaßstutzen 122 steht, der hier befestigt ist.6-8, an air cleaner 110 is shown having a housing 111 which is substantially cylindrical an axis 112 is formed and is located between a closed End 113 and an open end 114 extends. That Housing 111 has a lateral opening 115 in the area of the closed end 113, to which the usual inlet port 116 connects. The closed end 113 includes a Wall 117 with an inwardly directed step 120 and an axial opening 121, which is in connection with an outlet connection 122 stands, which is attached here.

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Ein Haltebügel 123 weist ein Paar von Stege 124 und 125 auf, die nach außen divergieren und an der Innenseite des Auslaßstutzens 122 bei 126 anliegen. Die Stege erstrecken sich längs der Achse 112 und enden in einem mit Außengewinde 128 versehenen Bolzen 127, der als äußeres Tragmittel für ein Sicherheitsfilter 130 und ein Hauptfilter 131 dient.A retaining bracket 123 has a pair of webs 124 and 125, which diverge outward and bear against the inside of the outlet connection 122 at 126. The webs extend lengthways of the axis 112 and end in a bolt 127 provided with an external thread 128, which serves as an external support means for a safety filter 130 and a main filter 131 is used.

Das Sicherheitsfilter 130 umfaßt einen hohlen, porösen Körper mit einer zentralen Achse, die im wesentlichen mit der Achse 112 zusammenfällt. Der Körper 132 ist konisch ausgebildet und verjüngt sich von einem maximalen Durchmesser nahe der Wandung 117 zu einem minimalen Durchmesser im Bereich des Bolzens 127. Das größere Ende des Filters 130 ist in ein Ringbauteil 133 eingegossen, das einen inneren Durchmesser der Größe aufweist, um über die Stege des Bügels 123 zu greifen. Die radial nach innen konkave Oberfläche des Ringbauteiles 133 hat eine mittlere nach auswärts gerichtete Nut 133a, die einen Bördelrand 122a des Auslaßstutzens 122 aufnimmt. Eine Abschrägung 133b erleichtert die Positionierung des Filters an dem Bördelrand 122a. Das axial äußere Ende des Ringbauteiles 133 hat eine abgeflachte Oberfläche 133c, um abdichtend an der Wand 117 um die öffnung 121 herum anzuliegen, wenn die Nut 133a und der Bördelrand 122a aneinander anliegen und weist eine radial nach außen gerichtete Lippe 134 auf. Das kleinere Ende des Sicherheitsfilters 130 ist unmittelbar in eine Scheibe 135 eingegossen, die das Ende des Sicherheitsfilters mit Ausnahme einer zentralen öffnung 136 zur Aufnahme des Bolzens 127 verschließt, wobei hierThe safety filter 130 comprises a hollow, porous body having a central axis which substantially coincides with axis 112. The body 132 is conical and tapers from a maximum diameter near the wall 117 to a minimum diameter in the area of the bolt 127. The larger end of the filter 130 is cast in a ring member 133 that has an inner diameter the size to reach over the webs of the bracket 123. The radially inwardly concave surface of the ring member 133 has a central one outwardly directed groove 133a which receives a flange 122a of the outlet connection 122. A chamfer 133b facilitates the positioning of the filter on the bead 122a. The axially outer end of the ring member 133 has a flattened one Surface 133c to seal against wall 117 around the opening 121 to lie around when the groove 133a and the beaded edge 122a bear against one another and have a lip 134 directed radially outward. The smaller end of the safety filter 130 is cast directly into a disc 135 which closes the end of the safety filter with the exception of a central opening 136 for receiving the bolt 127, here

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eine sich in axialer Richtung erstreckende Ringlippendichtung 138 vorgesehen ist, die abdichtend gegen den Bolzen 127 durch eine Klammer 137 angelegt wird.an annular lip seal 138 extending in the axial direction is provided, which seals against the bolt 127 through a clip 137 is applied.

Das Hauptfilter 131 ist konisch ausgebildet und verjüngt sich von einem maximalen Durchmesser nahe der Wandung 117 zu einem minimalen Durchmesser nahe dem Bolzen 127, wobei beide Filter üblicherweise den gleichen öffnungswinkel aufweisen. Das Hauptfilter 131 umfaßt zwischen inneren und äußeren Schutzhüllen und 143, die große Durchlaßöffnungen für die Durchführung der Luft aufweisen, einen Körper 140, der aus Papierfalten 141 besteht. Aufgrund der konischen Gestaltung der Falten, die sich in einer Richtung erstrecken, die die konische Oberfläche der Ebene durchschneiden, die durch die Achse 112 geht, sind diese Falten in ihrem großen Ende weiter offen. An dem kleinen Ende ist das Bauteil 140 in eine erste Haltevorrichtung eingegossen, die erste und zweite nachgiebige Bereiche 147a und 148 aufweist. In dieses Bauteil 147 ist ein kurzer, axialer, konischer Schild 149 eingeformt, der in radialer Richtung von der Oberfläche 142 entfernt ist, aber im wesentlichen den gleichen öffnungswinkel aufweist. Am größeren Ende ist der Körper 140 in ein zweites, ringförmiges Bauteil 150 eingegossen mit einem nachgiebigen Bereich 151 zur Anlage an der Wandung 117 und weiteren nachgiebigen Bereichen 152a und 152b zur Anlage an der ringförmigen Absetzung 120 im Bereich der Wandung 117 und der Lippe 134 des Ringbauteiles 133.The main filter 131 is conical and tapers from a maximum diameter close to the wall 117 to one minimum diameter near the bolt 127, both filters usually having the same opening angle. The main filter 131 comprises between inner and outer protective sheaths and 143, the large passage openings for the implementation of the Have air, a body 140, which consists of paper folds 141. Due to the conical design of the folds that extend in a direction that corresponds to the conical surface of the Intersecting the plane passing through axis 112 are these Folds further open in their large end. At the small end, the component 140 is cast in a first holding device, the first and second resilient portions 147a and 148. In this component 147 is a short, axial, conical Shield 149 molded in the radial direction from the surface 142 is removed, but has essentially the same opening angle. At the larger end is the body 140 cast in a second, annular component 150 with a flexible area 151 for contact with the wall 117 and further flexible areas 152a and 152b for contact with the annular shoulder 120 in the area of the wall 117 and the Lip 134 of ring member 133.

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Um zu verhindern, daß in den Luftreiniger bei 115 eintretende Luft auf die poröse Filteroberfläche gelangt, ist eine konische Prallwand 155 vorgesehen, die den Teil des Körpers 140 im Bereich des größeren Endes desselben umgibt. Die Prallwand 155 ist in das Bauteil 150 eingegossen und weist einen kleineren öffnungswinkel als der Körper 140 auf, so daß Luft in axialer Richtung unter die Prallwand von rechts in Fig. 6 gesehen eintreten kann, so daß der wirksame Bereich des Filters nicht eingeschränkt ist.To prevent anyone from entering the air purifier at 115 Air reaches the porous filter surface, a conical baffle 155 is provided, which the part of the body 140 in the area of the greater end of the same. The baffle 155 is cast into the component 150 and has a smaller one opening angle than the body 140, so that air can enter in the axial direction under the baffle wall, seen from the right in FIG. 6 can, so that the effective range of the filter is not limited.

An dem dem Ende 150 gegenüberliegenden Ende ist die Prallwand 155 so ausgebildet, daß sie eine Vielzahl von Rippen 163 aufweist, die die im allgemeinen in axialer Richtung eintretende Luft in einen Wirbel umlenken. Dies erzeugt die erforderliche Zentrifugalkraft, durch die die größeren Feststoffpartikelchen an die Außenwandung des Gehäuses 111 geschleudert werden und dann in einem Wendelweg zum offenen Ende des Gehäuses gelangen. Die Rippen 163 dienen außerdem zur Halterung des Hauptfilters 131, während der Zeit, wenn das offene Ende des Gehäuses verschlossen wird.At the end opposite the end 150, the baffle 155 is designed so that it has a plurality of ribs 163, which divert the air entering generally in the axial direction into a vortex. This creates the required Centrifugal force by which the larger solid particles are thrown against the outer wall of the housing 111 and then reach the open end of the housing in a spiral path. The ribs 163 also serve to hold the main filter 131, during the time when the open end of the housing is closed will.

Das Gehäuse wird durch eine abnehmbare Verschlußkappe 170 verschlossen, die einen äußeren rippenförmigen Bördelrand 171 aufweist, der einem Bördelrand 172 am Ende des Gehäuses 111 anliegt, wobei die Verbindung durch einen Dichtring 173 abgedichtet wird. Die Verschlußkappe 170 besitzt eine ringförmige Nut 184 mit einer Schulter 185, um abdichtend die Teile 148 und 147a desThe housing is closed by a removable cap 170, which has an outer rib-shaped beaded rim 171 which rests against a beaded rim 172 at the end of the housing 111, the connection being sealed by a sealing ring 173. The closure cap 170 has an annular groove 184 with a shoulder 185 to seal portions 148 and 147a of the

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Bauteiles 147 anzuliegen. Weiterhin ist eine zentrale öffnung 186 vorgesehen, durch die der Bolzen 127 greift und die Schulter 187 einer Flügelschraube 188.Component 147. There is also a central opening 186, through which the bolt 127 engages and the shoulder 187 of a wing screw 188.

Das Gehäuse 111 ist im Bereich des zu öffnenden Endes mit einem seitlichen Auslaßrohr 190 zur Aufnahme der Feststoffpartikelchen, die aufgrund der Fliehkraft abgeschieden werden, versehen. In an sich bekannter Weise ist dieses Rohr 190 mit einem Auslaßventil 192 versehen, das eine Abgabe der Feststoffpartikelchen aufgrund der Schwerkraft gibt, beispielsweise aufgrund der Vibration,ohne daß dadurch ein besonderer Luftstrom in das Gehäuse 111 eingeführt wird.The housing 111 is in the area of the openable end a lateral outlet pipe 190 for receiving the solid particles, which are deposited due to the centrifugal force, provided. In a manner known per se, this tube 190 is with an outlet valve 192 is provided, the discharge of the solid particles there due to gravity, for example due to the vibration, without creating a special air flow is inserted into the housing 111.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt:The operation of the device according to the invention is as follows:

Bei Benutzung des Luftreinigers 10 gemäß den Fig. 1 bis 5 wird dieser in einen Luftkreis eingesetzt, der unerwünschte Feststoffteilchen in einer bestimmten Größe aufweist, wobei die Luft in den Reiniger bei 16 eintritt und ihn durch den Auslaßstutzen 22 verläßt. Das Sicherheitsfilter 30 wird in das Gehäuse über den Haltebügel 23 eingesetzt, so daß sein elastischer Ring 34 gegen die Wandung 17 anliegt und die öffnung 36 über den Bolzen 27 greift. Dann wird die Flügelschraube 37 festgezogen. Das Hauptfilter 31 wird in das Gehäuse 11 eingeführt, wobei die Lippendichtung 53 und die Rippen 63 der Innenseite des Gehäuses anliegen, bis die Bereiche 51 und 52 des Bauteiles 50 der Wandung 17 und der Absetzung 20 anliegen, so daß dieWhen using the air cleaner 10 according to FIGS. 1 to 5, it is used in an air circuit containing undesired solid particles of a certain size, the air entering the cleaner at 16 and passing it through the outlet port 22 leaves. The safety filter 30 is inserted into the housing via the bracket 23 so that its elastic Ring 34 rests against wall 17 and opening 36 engages via bolt 27. Then the thumb screw 37 is tightened. The main filter 31 is inserted into the housing 11, wherein the lip seal 53 and the ribs 63 abut the inside of the housing until the areas 51 and 52 of the component 50 of the wall 17 and the deposition 20 bear so that the

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Öffnung 45 über den Bolzen 27 greift. Auch dann wird die Flügelschraube 46 festgezogen. Der innere Napf 78,der abgenommen wurde, um die Schmutzstoffteilchen aus der Verschlußkappe 70 zu entfernen, wird in die Trennwand 76 eingesetzt und die Verschlußkappe 70 an das Gehäuse 11 angesetzt, so daß der Spalt am Ende der Filter verschlossen wird. Die Halterung erfolgt über den Ring 73 und die Befestigungsvorrichtung 75. Auf diese Weise besteht kein Kurzschlußstrom für die Luft zwischen Einlaß 16 und Auslaß 22 mit Ausnahme der Führung durch die Filter, wobei eine doppelte Abdichtung bei 77, 80 und 81 und eine vierfache Abdichtung bei 11/53, 52/20, 51/15 und 34/17 erzielt wird.Opening 45 engages over bolt 27. The wing screw 46 is then also tightened. The inner cup 78 , which was removed to remove the contaminant particles from the cap 70, is inserted into the partition 76 and the cap 70 is attached to the housing 11 so that the gap at the end of the filter is closed. It is held by the ring 73 and the fastening device 75. In this way there is no short-circuit current for the air between inlet 16 and outlet 22 with the exception of the passage through the filter, with a double seal at 77, 80 and 81 and a quadruple seal at 11/53, 52/20, 51/15 and 34/17 is scored.

Der Luftreiniger ist nunmehr arbeitsbereit, indem Luft durch ihn hindurchgeführt wird. Die Luft tritt im Einlaßstutzen 16 ein und gelangt an die Prallwand 55, so daß Feststoffteilchen nicht unmittelbar auf die Filterfläche geführt werden. Die Luft fließt (Fig. 1) nach rechts, wobei ihr hier eine Umfangskomponente bezüglich der Bewegung durch die Rippen 63 erteilt wird, die die großen Feststoffteilchen zwingt, nach außen an die Innenseite des Gehäuses 11 zu fließen. Diese Feststoffteilchen fließen dann weiterhin wendelförmig, bis sie die Trennwand erreichen und durch die öffnung 82 in die Verschlußkappe 70 geführt werden. Luft, die kleinere Feststoffpartikelchen enthält, passiert in radialer Richtung den axialen, zentralen Teil des Filters 31 und fließt in axialer Richtung unter die Prallwand 55, so daß die gesamte Oberfläche des Hauptfilters wirk-The air purifier is now ready to work by passing air through it. The air enters the inlet port 16 and reaches the baffle 55, so that solid particles are not led directly onto the filter surface. The air flows (Fig. 1) to the right, where you are here a circumferential component with respect to movement is imparted by the ribs 63 which force the large particulate matter outward to the inside of the housing 11 to flow. These solid particles then continue to flow helically until they hit the dividing wall and are guided through the opening 82 into the closure cap 70. Air, which contains smaller solid particles, passes in the radial direction the axial, central part of the filter 31 and flows in the axial direction under the baffle wall 55 so that the entire surface of the main filter is effective

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sam werden kann. Nachdem die Luft das Hauptfilter 31 durchquert hat, fließt die Luft durch den Körper 32 und dann zum Auslaßstutzen 22.can become sam. After the air passes through the main filter 31 the air flows through the body 32 and then to the outlet port 22.

Wenn ein neues Filter 31 innerhalb des Luftreinigers angeordnet ist, gelangen nur kleine Feststoffpartikelchen zum Sicherheitsfilter 30. Wenn der Benutzungszeitraum ansteigt, verstopfen sich die Poren des Hauptfilters 31 mit Feststoffteilchen und der Druckabfall im Luftreiniger steigt auf einen unerwünscht hohen Wert an. Bei Eintritt dieser Erscheinung ist es erforderlich, den Luftstrom durch den Filter zu unterbrechen, den Ring 73 zu öffnen, die Verschlußkappe 70 abzunehmen, die Flügelschraube 46 zu lösen und das Hauptfilter 31 zu ersetzen. Da das Hauptfilter aus dem Gehäuse herausgezogen wird, kratzt die Lippendichtung 53 an der inneren Wandung jedes anhaftende Feststoffpartikelchen ab, das sich hier ggf. festgesetzt hat und zieht diese Feststoffpartikelchen aus dem Gehäuse heraus. Das Sicherheitsfilter 30 wird untersucht und üblicherweise wird festgestellt, daß dieses in einem einwandfreien, arbeitsbereiten Zustand ist. Wenn das Sicherheitsfilter nicht arbeitsbereit ist, wird die Flügelschraube 77 gelöst und das Sicherheitsfilter 30 erneuert. Hierbei ist darauf hinzuweisen, daß für den Normalfall, wenn das Sicherheitsfilter 30 in arbeitsbereitem Zustand ist, der Auslaßstutzen 22 zu keinem Zeitpunkt zur ümgebungsluft offen ist, sondern durch den Sicherheitsfilter 30 geschützt wird. Hieraus resultiert der Name für dieses Filterelement.When a new filter 31 is placed inside the air cleaner, only small solid particles get to the safety filter 30. As the usage period increases, clogging the pores of the main filter 31 with solid particles and the pressure drop in the air cleaner increases to an undesirable high value. When this phenomenon occurs, it is necessary to interrupt the flow of air through the filter, the ring 73 to open, remove the cap 70, loosen the wing screw 46 and replace the main filter 31. There the main filter is pulled out of the housing, the lip seal 53 scratches the inner wall of any adhering Solid particles that may have settled here and pulls these solid particles out of the housing. The safety filter 30 is examined and it is usually found that it is in good working order Condition is. When the safety filter is not ready to work is, the wing screw 77 is loosened and the safety filter 30 renewed. It should be noted that for the normal case, when the safety filter 30 is ready to work The state is that the outlet connection 22 is not open to the ambient air at any point in time, but is protected by the safety filter 30. This is where the name for this comes from Filter element.

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Bevor der Reiniger wieder zusammengesetzt wird, wird der
Napf 78 von der Verschlußkappe 70 abgenommen und die Feststoffteilchen, die sich hier gesammelt haben, werden entfernt. Zum Wierderzusammenbau der Gesamtanordnung wird der umgekehrte Weg gewählt, indem durch Einsetzen des Napfes 78 in die Verschlußkappe 70 begonnen wird und dieser Zusammenbau endet, indem die Befestigungsvorrichtung 75 des Klemmringes 73 festgezogen wird.Before the cleaner is reassembled, the
Cup 78 is removed from closure cap 70 and the particulate matter that has collected here is removed. To reassemble the entire assembly, the reverse route is chosen, beginning by inserting the cup 78 into the closure cap 70 and this assembly is ended by the fastening device 75 of the clamping ring 73 being tightened.

Der Luftreiniger 110 gemäß Fig. 6 ist ebenfalls in einen Luftstrom eingesetzt, der unerwünschte Feststoffpartikelchen einer bestimmten Größe aufweist. Die Luft tritt in den Luftreiniger bei 116 ein und verläßt diesen bei 122. Das Sicherheitsfilter 130 wird in das Gehäuse über den Bügel 123 derart eingesetzt, daß der Bolzen 127 durch die öffnung 136 greift und die Abschrägung 133b den Bördelrand 122 in die Nut 133a führt. Das
Filter wird fest an Ort und Stelle angepreßt und die Klammer greift über die Lippe 138 und legt diese fest. Das Hauptfilter 131a wird dann in das Gehäuse 111 eingeführt, wobei die Rippen 163 die Führung unterstützen, bis das Bauteil 150 eingesetzt
ist. Die Verschlußkappe 170 wird über den Bolzen 127 geschoben und die Flügelschraube 188 festgezogen. Die Luft muß nunmehr
vom Einlaßstutzen 116 zum Auslaßstutzen 122 durch das Filter
fließen, wobei eine dreifache Abdichtung erreicht wird bei
14 7/185, 148/184 und 137/138 und eine fünffache Abdichtung wird bei 152a/120, 151/117, 152b/134, 133c/117 und 133a/122a erreicht. Die Anordnung derart, daß das Bauteil 150 die Lippe 134 gegen die Endwand 117 preßt, ist deshalb wünschenswert, da hierdurchThe air cleaner 110 according to FIG. 6 is also inserted into an air stream which has undesired solid particles of a certain size. The air enters the air cleaner at 116 and leaves it at 122. The safety filter 130 is inserted into the housing via the bracket 123 in such a way that the bolt 127 engages through the opening 136 and the bevel 133b guides the flange 122 into the groove 133a . That
The filter is pressed firmly into place and the clip grips over lip 138 and holds it in place. The main filter 131a is then inserted into the housing 111, with the ribs 163 supporting the guide, until the component 150 is inserted
is. The closure cap 170 is pushed over the bolt 127 and the wing screw 188 is tightened. The air must now
from inlet port 116 to outlet port 122 through the filter
flow, achieving a triple seal at
14 7/185, 148/184 and 137/138 and a fivefold seal is achieved with 152a / 120, 151/117, 152b / 134, 133c / 117 and 133a / 122a. The arrangement such that the member 150 presses the lip 134 against the end wall 117 is therefore desirable because it does so

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die Dichtung 152b/134a gehalten wird, während der Sitz zwischen der Nut 133a und dem Bördelrand 122a genügend entspannt ist, um ein leichtes Entnehmen und Wiedereinsetzen des Sicherheitsfilters 130 zu ermöglichen. the seal 152b / 134a is held while the seat between the groove 133a and the beaded rim 122a is sufficiently relaxed to allow easy removal and reinsertion of the safety filter 130.

Der Luftreiniger ist nun arbeitsbereit. Die Luft tritt durch den Einlaßstutzen 116 ein und gelangt an die Prallwand 155, so daß die Feststoffpartikelchen nicht in die Oberfläche des Filters eingepreßt werden. Die Luft fließt nach rechts in Fig. 6 und wird in eine Wirbelbewegung versetzt aufgrund der Anordnung der Rippen 163, so daß die größeren Feststoffpartikelchen nach außen an die Gehäusewand 111 gelangen und nunmehr wendelförmig an der Innenseite dieser Wand entlanggleiten, bis sie durch die Öffnung 189 in das Rohr 190 gelangen. Die kleinere Feststoffpartikelchen enthaltende Luft gelangt in radialer Richtung durch den axial erstreckenden,zentralen Teil des Filters 131 und fließt ebenfalls in axialer Richtung unter die Prallwand und das Schild 149, so daß praktisch die gesamte Filteroberfläche 131 wirksam wird. Nachdem die Luft durch das Hauptfilter 131a geflossen ist, gelangt sie durch das Sicherheitsfilter 130 und dann zum Auslaßstutzen 122.The air purifier is now ready for use. The air enters through the inlet port 116 and reaches the baffle 155, so that the solid particles are not pressed into the surface of the filter. The air flows to the right in Fig. 6 and is set in a whirling motion due to the arrangement of the ribs 163, so that the larger solid particles after reach the outside of the housing wall 111 and are now helical slide along the inside of this wall until they pass through the opening 189 into the tube 190. The smaller solid particles Containing air passes in the radial direction through the axially extending, central part of the filter 131 and also flows in the axial direction under the baffle and the shield 149, so that practically the entire filter surface 131 takes effect. After the air through the main filter 131a has flowed, it passes through the safety filter 130 and then to the outlet connection 122.

Wenn ein neues Filter 131 eingebaut ist, gelangen nur kleine Feststoffteilchen zum Sicherheitsfilter 130. Steigt die Benutzungsdauer des Filters 13 1 an, verstopft dieser mehr und mehr mit Feststoffteilchen und der Druck im Luftreiniger steigt auf einen unerwünscht hohen Wert. Wenn dies eintritt ist es er-When a new filter 131 is installed, only small solid particles reach the safety filter 130. The duration of use increases of the filter 13 1, it clogs more and more with solid particles and the pressure in the air cleaner increases to an undesirably high value. When this happens it is

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forderlich, den Luftstrom durch den Luftreiniger zu unterbrechen, die Flügelschraube 188 und die Verschlußkappe 170 zu lösen und dann den Hauptfilter 131 zu erneuern. Der Filter 130 wird untersucht und ist glücklicherweise in einer zufriedenstellenden Bedingung. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Flügelschraube 137 gelöst und das Filter 130 erneuert. Im Normalfall wird also beim Auswechseln des Hauptfilters der Auslaßstutzen 122 nicht freigegeben.it is necessary to interrupt the flow of air through the air purifier, to loosen the wing screw 188 and the cap 170 and then to replace the main filter 131. The filter 130 is being examined and fortunately is in satisfactory condition. If not, the Wing screw 137 loosened and the filter 130 replaced. in the The normal case is therefore the outlet nozzle when the main filter is replaced 122 not released.

Vor Zusammensetzung wird das Austragsrohr 190 untersucht und Material hieraus entfernt.Before assembly, the discharge pipe 190 is examined and material is removed therefrom.

Es ist offensichtlich, daß die Erfindung einen verbesserten Luftreiniger schafft, bei welchem eine Verringerung des Druckabfalls und eine Maximierung der Reinigungswirkung erzielbar ist, und zwar über den gesamten Gehäusedurchmesser, wobei zusätzlich die Konstruktion der Filterelemente aufgrund der konischen Ausbildung anstatt einer zylindrischen Ausbildung zur besseren Wirkungsweise des Filters beiträgt. Weiterhin wird eine verbesserte Abdichtung vorgeschlagen und eine automatische Reinigung der inneren Oberfläche des Gehäuses, wenn das Hauptfilter gewechselt wird, wobei ein leichtes Auswechseln der Filterelemente erzielbar ist.It is evident that the invention is an improved Air purifier creates in which a reduction in the pressure drop and a maximization of the cleaning effect can be achieved is, over the entire housing diameter, with the addition of the design of the filter elements due to the Conical design instead of a cylindrical design contributes to the better functioning of the filter. Will continue proposed an improved seal and an automatic cleaning of the inner surface of the housing when the main filter is changed, an easy replacement of the filter elements can be achieved.

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Claims

PATENT ADVOCATE

DIPL-INQ. H.-Q. HABBEL

t osvFACi ι - «9 D-44CO MÜNSTER April 28, 1978 to: k.v: onen3Raben 11phone (0251) 43911 TELEX 892897 Hague D.

I MY FILES: i

; (please specify) M14 / 6808. X / Sc

Donaldson Company, Inc., 1400 West 94th Street, Minneapolis, Minnesota 55431 (V.St.A.)

"Two-stage air purifier"

Patent claims:

1.

Two-stage air purifier, characterized by the

Combination of the following features:

a) a housing (11, 111), which is cylindrical around an axis (12, 112) extending between first and second ends with a side inlet port (16, 116) in the area of the first end and axial outlet ports (22, 122) in the area of the first end and a collecting device (70, 190) in the region of the second end for receiving the solid particles ,

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ORIGINAL INSPECTED

b) Filters (30, 31; 130, 131 within the housing for separating out small solid particles the air, which are frustoconical, with a large end to the outlet port (22, 122) and a small end that is closed and opposite the outlet port,

c) Devices for holding the filters (30, 31; 130, 131) in a coaxial position within the housing (11, 111).

d) Sealing devices that allow air to flow through the housing from the inlet to the outlet on the filter elements prevent over and

e) maximizing the available size of the outlet opening to reduce the pressure drop in the air cleaner to reduce and to increase the volume in the area opposite the outlet opening between the housing and the filters is available in order to achieve the largest possible receiving area for To obtain solid particles.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the filters have a main filter (31, 131) made of porous paper folds which extend frustoconically in the axis of the housing, such that the folds are more open at their large end than at the smaller End.

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Device according to one of Claims 1 and 2, characterized by a baffle wall (55, 155) inside the housing outside the filter in order to prevent the air entering the housing from impacting on the main filter (31, 131) and to achieve a vortex movement in the incoming air to separate the larger solid particles.

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the filters comprise a safety filter (30, 130) made of porous material in the form of a truncated cone, the larger end of which is directed towards the outlet end and at least corresponds to the size of the outlet end, but is smaller than the large end of the main filter (31, 131) while the small end is opposite the outlet end and is smaller than the smaller end of the main filter, the safety filter being inside the main filter.

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the first end of the housing has a shoulder (20, 120) and the sealing means comprise an annular component (50, 150) which is penetrated by the larger end of the main filter (31, 131) and having first and second regions that abut the housing and the shoulder (20, 120).

8 09 8 4 8/0639 _0R1G inal inspected

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ring component (50) has an outwardly directed, annular lip seal (53) which rests against the inside of the housing (11).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that one end of the baffle wall (55, 155) is cast into the ring component (50, 150) in the region of the larger end of the main filter (31, 131).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the small end of the main filter is closed by a disc (44).

9. Arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the axis of the housing (11) is oriented vertically during operation of the device and a closure cap (70) is arranged at the end of the housing opposite the outlet opening and axially below the filter and a partition (76) is provided which has an opening (82) through which solid particles can pass from the housing into the closure cap (70).

10. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lateral inlet (16, 116) is directed radially.

809848/0639 " ⁵ "809848/0639 " ⁵ "

~ ⁵ ~ 2819138

11. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the bottom side of the closure cap (170) is provided with a beaded edge (184) and the end part of the main filter (131) lying against this wall is cast in a sealing ring which (at 148) rests against the beaded edge of the closure cap (170) and (at 185) the rest of the wall of the closure cap.

12. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the safety filter (130) has an elastic ring component (133) which, with an inwardly directed groove (133a), has a bead (122a) of the outlet nozzle extending into the housing (122) seizes;

13. Device according to one or more of the preceding claims, characterized by a retaining bracket (123) which is fixed by means of webs on the inside of the outlet connector (122), the filter (130) having a central, elastic one provided with an opening (136) Has a retaining plate (135) and the retaining bracket (123) carries a bolt (127) which engages through the opening (136) and thus holds the filter (130) in axial alignment within the housing.

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14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holding plate (135) has an outwardly directed, tubular extension (138) and small means (137) for fixing the lip seal (138) on the bolt (127) are provided.

15. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the safety filter (130) has an elastic sealing ring with an outwardly directed lip (134) which has a first surface the large end of the main filter (131) and a second The surface of the housing wall.

16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the bead (122a) and the groove (133a) are rigid, while the other component is flexible.

17. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the safety filter (130) consists of a hollow, frustoconical component made of porous material, which is equipped at one end with a connecting ring (133) which is provided at the large end of the component and a flat surface (133c)

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which rests against the housing and has an inwardly directed circumferential groove (133a), wherein the small end of the filter is closed by a resilient plate that faces outwards directed lip is provided around the central opening.

18. Device according to one or more of the preceding claims, characterized by a bayonet lock (60) at the lower end of the baffle wall (55) for receiving a Rxppentragers (62).

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