本发明涉及一种用于由气体流流经的容器的过滤系统，所述过滤系统具有至少一个过滤单元。在过滤单元上存在有第一对接器件，所述第一对接器件规定用于将过滤单元可松开地连接在容器的接纳端口上。此外，过滤单元具有可借助调节机械装置调节的闭锁元件，该闭锁元件用于闭锁和打开进入过滤单元的进口。被视为容器的尤其有隔离器(例如用于制药化学工业)、隔离室和安全工作台(例如用于微生物作业或者包括有毒物质的作业)。此外，这一概念包括所有类型的限制进入隔离系统(rabs，restrictedaccessbarriersystem)。
背景技术：
由wo2010/088782a1中已知一种具有料筒状的可更换的用于可松开地、锁定地对接至由气体流流经的容器上的过滤单元的装置。为此，在过滤单元上和在进入容器的入口上设置有彼此互补的卡锁机构。过滤单元具有顶盖，该顶盖可借助集成的、轴向穿过过滤单元延伸的机械装置在闭合位置和最大打开的位置之间调节。所述机械装置具有定位在滤芯外部的端部件，该端部件用于产生机械装置的推动运动并且借助待连接的工具或者用手转动地被操纵。此外，所述机械装置包括同心于顶盖延伸的螺纹主轴和接纳所述主轴的套筒。
技术实现要素：
与先前已知的现有技术相联系，本发明的任务在于，更有效地设计安装在容器上的过滤单元的处理和运行，使得能够防污染地、省时地以及在过程中精准控制地实现过滤单元的更换与操纵。本发明的一个另外的任务在于，尤其是在容器上安装有多个过滤系统的情况下，使所有闭锁单元的位置的切换和监控自动化。
发明概述
所述过滤系统设计用于由气体流流经的容器并且具有至少一个过滤单元。过滤单元具有第一对接器件，所述第一对接器件可用于将过滤单元可松开地连接在容器的接纳端口上。此外，过滤单元具有可借助调节机械装置调节的闭锁元件，该闭锁元件规定用于闭锁以及打开进入过滤单元的进口。为了操纵调节机械装置设置有可与其连接的驱动单元。
下面将阐明本发明的特殊的实施方式：在过滤单元的调节机械装置和驱动单元之间的连接可对接地构成。为此，在过滤单元上设置有第二对接器件，并且在驱动单元上设置有与其互补的连接器件。驱动单元包括用于驱动可转动地支承的传动部件的马达以及与该传动部件连接的适配组件，该适配组件规定用于与调节机械装置相连接。
所述马达是电动机并且具有驱动轮。传动部件构成为受驱动轮驱动的轮子。马达上的驱动轮与传动部件的传动比大于1:20，优选大于1:30，例如为1:33。适配组件具有带动件，该带动件与传动部件构成转动连接并且规定用于与调节机械装置接合。驱动轮是具有径向环绕的啮合部的小齿轮。传动部件具有径向环绕的啮合部，该啮合部与驱动轮的啮合部接合。过滤单元的调节机械装置一方面具有处于主轴套筒上的、带有非圆形轮廓的闭合件，其中，该闭合件例如是具有外多边形的螺母。适配组件的带动件具有互补的几何形状，以与闭合件的轮廓形锁合，其中，带动件例如是包围接合外多边形的内多边形。
过滤单元的调节机械装置轴向地穿过过滤单元延伸并且由以下部件组装而成：
a)主轴杆，其借助一个端部固定在盘状的闭锁元件上并且其另一个端部构成为优选具有外螺纹的螺纹部段；
b)优选具有内螺纹的主轴套筒，该内螺纹与螺纹部段接合；以及
c)处于主轴套筒上的闭合件。
过滤单元原则上是圆柱体形的并且由以下部件组装而成：
a)空心圆柱体形的、具有中空的内部空间并且在两侧各具有一个端面的滤芯；
b)外壳，该外壳在滤芯的外周上包裹滤芯；
c)第一侧盖，该第一侧盖配设给端面之一并且围绕中央的进口地设置边缘；
d)闭锁元件，该闭锁元件具有固定在闭锁元件上的并且轴向地穿过内部空间延伸的调节机械装置；以及
e)第二侧盖，该第二侧盖配设给另一端面、具有朝内部空间拱起的中央的底部，由此得到通向外部的凹口，闭合件从调节机械装置伸入该凹口中。
适配组件包括不可相对转动地与传动部件连接的带动件以及作为用于带动件的支承基础的固定的凸缘和用于固定马达的保持件。在驱动单元侧上的连接器件设置在凸缘上并且具有带有底切部的凹槽的形状。过滤单元上的第二对接器件具有卡锁凸起部的形状。第二对接器件与所接合的连接器件构成锁止的终端位置。
所述凸缘具有突出的弹簧元件，所述弹簧元件在被压入的状态中才能够使连接器件脱离锁止的终端位置从第二对接器件上松开。第一对接器件设置在第一侧盖上、在进口的边缘上。第二对接器件设置在第二侧盖上并且伸入凹口中。接纳端口具有进入容器的入口，并且在入口的边缘上存在有用于与第一对接器件接合的连接机构。
设置有控制单元，该控制单元用于：
a)根据程序切换以及可选地也记录驱动单元的马达的接通时间与断开时间、激活时长、转动方向与转动速度并且由此间接地切换以及可选地也记录闭锁元件的位置；
b)在进入过滤单元的进口最大程度地打开的情况下和在该进口按规定闭锁的情况下限制闭锁元件在终端位置中的运动；以及
c)显示闭锁元件相应当前的位置并且可选地也进行记录。
在容器上安装有分别由过滤单元和与其连接的驱动单元构成的多个过滤系统。在此，针对所有过滤系统整体中的每个过滤系统的功能的控制单元能够单独地编程。
调节机械装置也能够替代于可与过滤单元连接的驱动单元手动地操纵。这借助接在闭合件上的工具或者直接用手实现。
根据本发明的过滤系统的显著的优点在于：过滤单元在容器上的可松开的耦合以及驱动单元在过滤单元上的可松开的耦合、在驱动单元几乎可以无限地重复利用的情况下过滤单元的调节机械装置的马达操纵、所嵌入的马达的小的结构尺寸、借助用于对一个或者特别是多个过滤单元的切换和监控的控制单元的可能的改进以及最后对过滤单元上的闭锁元件的位置的替选的手动调节。
附图说明
在附图中：
图1a以原理示意图示出例如以隔离器形式的容器，此时在未装配的接纳端口上未设有过滤单元；
图1b以原理示意图示出根据图1a的容器，其在接纳端口上装配有过滤单元；
图2a以透视图示出图1a中的单独的接纳端口；
图2b示出图2a中的放大的细节x1；
图3a以透视图示出朝向第一侧盖观察的并且包括闭合的闭锁元件的过滤单元；
图3b作为原理示意图示出根据图1a的过滤单元的垂直剖面图，包括闭合的闭锁元件；
图3c以透视图示出根据图1a的过滤单元，此时朝向第二侧盖观察；
图4a以透视图示出根据图1a的过滤单元，朝向第一侧盖观察并且包括打开的闭锁元件；
图4b以原理示意图示出根据图1a的过滤单元的垂直剖面图，包括打开的闭锁元件；
图5a以透视的分解图示出根据图1a的过滤单元；
图5b以切换的视角示出根据图5a的布置结构；
图6a以透视图示出图1b中的单独的驱动单元；
图6b以切换的视角示出根据图6a的驱动单元；
图6c以侧视图示出根据图6a的驱动单元；
图6d以透视的分解图示出根据图6a的驱动单元；
图6e以切换的视角示出根据图6d的布置结构；
图7a以透视图示出根据图3b的过滤单元，包括根据图6a的靠近的驱动单元；
图7b以切换的视角示出根据图7a的布置结构；
图7c以透视图示出根据图7a的、已组装的布置结构；
图7d以侧视图示出根据图7c的组装结构；
图7e以原理示意图示出根据图7d的组装结构的镜面对称的垂直剖面图；
图8a至图8e以原理示意图示出根据图6b的驱动单元分阶段地对接至根据图3c的过滤单元；
图8a示出第一阶段：根据图6b的驱动单元的凸缘的连接器件向根据图3c的过滤单元的第二对接器件靠近；
图8b示出图8a中的放大的细节x2；
图8c示出第二阶段：驱动单元的凸缘的连接器件上滑至过滤单元的第二对接器件上；
图8d示出第三阶段：驱动单元的凸缘的连接器件转入至过滤单元的第二对接器件上；以及
图8e示出第四阶段：驱动单元已对接至过滤单元上，已锁止的终端位置。
具体实施方式
下面参考附图对根据本发明的、用于上述应用领域的过滤系统进行详细描述。在此，从容器方面开始描述，接着分别处理单个的过滤单元和驱动单元，并且最后观察这两个装置的共同作用。
对于整体的、进一步的描述适用以下规定。如果在附图中为了图形的明确性的目的包含有附图标记，但是在直接配属的描述文字中却未予以阐述，则请参考之前的附图描述中提及该附图标记的内容。为了明晰起见，只要从图形上可清晰识别出“重复出现的”构件，则大多数情况下放弃在下面的附图中对其重复进行描述。
图1a至图2b
容器1的示例性示出的实施方式典型地首先包括底架10和处于其上的壳体11。前侧安装有具有大多情况下多个手柄13的玻璃片12，以便能够实现对处于内部的工作腔14的查看与访问。在容器1的顶层空间中设置有进气单元15和排气单元16，其中，根据设备装备的不同，进气单元15能够从自由的空气中或者从放置室中为自身供气并且排气单元16将气体引导至自由的空气中或者放置室中。每个接纳端口17围绕进入容器1的工作腔14的入口170地设置边缘并且圆周形地围绕入口170具有系统性分布的、在这里以具有卡口状的底切部172的凹槽的形式的连接机构171(参见图2a和图2b)。
图1a
在示出的型式中，容器1具有三个接纳端口17，这些接纳端口一侧汇入工作腔14中、另一侧指向循环空气通道18并且首先是尚未装配的。为了观察接纳端口17，此时开放地示出循环空气通道18。
图1b
分别一个过滤单元2对接到接纳端口17上，所述过滤单元在它们方面分别设有一个驱动单元3。此外，仅为了自由观察而向前开放地示出循环空气通道18。在容器1的运行中，循环空气通道18必须保持向外闭合并且仅在更换过滤单元2的情况下根据相应的方法步骤被打开。
图3a至图5b
在组图5a和5b中从左至右观察，料筒状的过滤单元2包括：
-盘状的闭锁元件27；
-属于调节机械装置29的主轴杆28，在其自由的端部上构造有外螺纹部段280，其中，主轴杆28的另一端部固定在闭锁元件27的内侧中央并且延伸至过滤单元2中；
-第二密封环26；
-第一侧盖25，其具有类似于圆环的形状并且围绕进口203地设置边缘，在进口中设置有轮辐状的、具有中央的支承件252的支架251，并且在进口203的外周上设置有系统性分布的、在这里以卡锁接片的形式的第一对接器件253；
-以空心圆柱体形式的滤芯20，其具有两侧的端面200、作为出口204的径向环绕的外壳201和内部空间202；
-同样属于调节机械装置29的主轴套筒21，其具有内螺纹并且为其设置有两个第一密封环22；
-盘状的第二侧盖23，在其内侧上存在在中央朝过滤单元2拱起的、其上连接有套筒件232的底部231，其中，在外侧上与底部231的基面互补地存在漏斗形的凹部235，在该凹部的边缘上设置第二对接器件234(在这里以卡锁凸起部的形式)并且该凹部的基底具有通孔233；以及
-闭合件24，在这里以具有外六边形的螺母的形式。
处于组装状态中的过滤单元2(参见图3a至图4b)：
得到以下结构：
-第一侧盖25连接到滤芯20的两个端面200之一上，而第二侧盖23连接到相对置的端面200上。
-第二密封环26固定在进口203的边缘上。
-调节机械装置29轴向地穿过滤芯20的内部空间202和整个过滤单元2延伸，其中，主轴杆28轴向可移动地和径向固定地穿过支承件252伸出，主轴杆28的螺纹部段280与主轴套筒21的内螺纹接合，第一密封环22处于主轴套筒21上，主轴套筒可转动地插入套筒件232中，并且闭合件24不可相对转动地和沉入在凹口235中地处于主轴套筒21的从孔233中伸出的端部上。
闭锁进入过滤单元2的进口203(参见图3a至图3b)：
在进口203完全闭锁的情况下，闭锁元件27被气密封地压紧到第二密封环26上并且主轴杆28的螺纹部段280最大程度地伸入主轴套筒21中。在该状态中，气体流不能够进入过滤单元2中。在储存保管过滤单元2的情况下、在对其进行去污处理的情况下(即在安装在容器1上的期间对闭锁元件27的外表面进行去污处理)、以及在为了清理用过的过滤单元2的目的进行更换的情况下，将进口203闭锁。
开放进入过滤单元2的进口203(参见图4a和图4b)：
为了制造开放的进口203，在闭合件24上进行转动，由此操纵调节机械装置29，并且闭锁元件27现在从第二密封环26上抬起。在进口203最大程度打开的情况下，主轴杆28的螺纹部段280仅还在其最小程度地接合在主轴套筒21中。根据进口203的打开状态的程度(在闭锁元件27小幅度的打开和最大程度的打开之间)，适量的待清洁的气体流从处于运行状态中的容器1的工作腔14流入到安装在容器上的过滤单元2中，经过清洁后经由出口204离开并且流入到循环空气通道18中。
图6a至图6e
在组图6d和6e中从右至左观察，驱动单元3包括：
-第一螺栓309；
-轮状的、具有径向环绕的啮合部300的传动部件30；
-第二螺栓319；
-接片状的弯折的具有上部开口313和下部开口318的保持件31；
-适配组件39，包括以锁环的形式的保险元件37、两个支承件35、在其间的隔离环36、此外具有内轮廓380和轴向的销381的带动件38和最后包括凸缘32，该凸缘具有中央的通孔328、径向设置的以底切的凹槽的形式的连接器件324和从凸缘32的外表面中伸出的多个弹簧元件320；以及
-马达、优选为电动机，其具有以啮合的小齿轮的形式的驱动轮330。
处于组装状态中的驱动单元3(参见图6a至图6c)
得到以下的结构：
-所述两个支承件35的第一个支承件、随后隔离环36、随后所述支承件35的第二个支承件和最后保险元件37被相对于圆柱体形的带动件的锁闭件382上滑至圆柱体形的带动件38上。该组件轴向地借助锁闭件382和保险元件37锁止地可转动地插入通孔328中。
-保持件31借助其下部开口318插在带动件38上并且借助第二螺栓319固定在凸缘32上。
-在保持件31的上部开口313中固定有马达33。
-传动部件30借助第一螺栓309固定在带动件38的相向的端面上，并且带动件的销381作为定中装置插在传动部件30中。
-马达33的驱动轮330的啮合部与传动部件30的啮合部300接合。驱动轮330和传动部件30之间的传动比大于1:20、优选大于1:30、例如为1:33。
-在激活马达33的情况下(选择性地左转或者右转)，其驱动轮330将它的旋转传递至传动部件30上并且使带动件38进行等效的转动。
图7a至图8e
这一组图示出过滤单元2的和驱动单元3的分阶段的组装以及功能上的共同作用。对于优选的安装顺序假定：过滤单元2已对接至接纳端口17上并且由此过滤单元2的第一对接器件253形锁合地和力锁合地锁止在连接机构171及其底切部172中。由此，第二侧盖23连同存在于其上的第二对接器件234和沉入在凹口235中的闭合件24保持为可接近的。
组装的第一阶段(参见图7a、7b、8a和8b)
为了将驱动单元3对接至此前已安装在容器1的接纳端口17上的过滤单元2上，首先使驱动单元3借助凸缘32朝第二侧盖23地定向，直至凸缘32的连接器件324与第二侧盖上23上的第二对接器件234处于彼此一致的位置上。
组装的第二阶段(参见图8c)
从此前靠近的位置出发，将驱动单元3进一步推至第二侧盖23，使得第二对接器件234开始驶入连接器件324中。在此，凸缘32进入凹口235中，从凸缘32中伸出的弹簧元件320安置在凹口235中并且带动件38的内轮廓380开始形锁合地围绕闭合件24。
组装的第三阶段(参见图8d)
借助驱动单元3的沿顺时针方向的转动运动，第二对接器件234到达连接器件324的斜切部325上并且逐渐驶过所述斜切部。由此将凸缘32进一步拉入凹口235中，弹簧元件320被压入，并且内轮廓380进一步滑动经过闭合件24。
组装的第四阶段(参见图8e)
在驱动单元3沿顺时针方向进一步转动运动的情况下，第二对接器件234完全驶过斜切部325并且由于稍微松弛的弹簧元件320伸入到凹陷的凹部326中，所述弹簧元件将驱动单元3从过滤单元2有限地推开。由此，驱动单元3按规定锁止地对接至过滤单元2，并且带动件38的内轮廓380以运行可靠的深度搭接闭合件24。
为了将驱动单元3从与过滤单元2的锁止连接中松开，必须克服从凸缘32中伸出的并且安置在凹口235中的弹簧元件320的作用将驱动单元3压向过滤单元2的方向，使得凹部326将第二对接器件234释放，驱动单元3能够沿着逆时针方向转动，直至能够将连接器件324从第二对接器件234上取下。
过滤单元2与驱动单元3的共同作用(参见图7e)
在激活马达33的情况下，马达的、因此转动的驱动轮330带动传动部件30和根据选定的传动比使与其刚性连接的带动件38等效旋转。由于在带动件38和闭合件24之间的形锁合的耦合，过滤单元2的调节机械装置29运转；这与在马达33上选择性地切换的转动方向相关。如果闭锁元件27处于完全闭锁的位置或者最大程度打开的位置上，则仅在可逆的方向上对其进行调节或者端部止动部阻止超过闭锁元件27的移动路径。而如果闭锁元件27处于任意的中间位置上，则能够根据对于马达33的换档指令，对进一步将闭锁元件27推出直至最大程度打开的位置或者进一步将其拉入直至完全闭锁的位置上进行调节。
借助控制单元进行改进
根据本发明的过滤系统能够有利地与控制单元相连接，该控制单元可用于：
a)根据程序切换以及可选地也记录驱动单元3的马达33的接通时间与断开时间、激活时长、转动方向与转动速度并且由此间接地切换以及可选地也记录闭锁元件27的位置；
b)在进入过滤单元2的进口203最大程度的打开的情况下和在其按规定闭锁的情况下，限制闭锁元件27在终端位置中的运动；
c)显示和可选地也记录闭锁元件27的相应当前的位置；并且
d)在容器1上安装有分别由一个过滤单元2和与其连接的一个驱动单元3构成的多个过滤系统的情况下，通过单独地编程控制在所有过滤系统整体中每个过滤系统的功能。