DE20305410U1

DE20305410U1 - Isolator for pipe systems contains non-return valves on inlet and outlet sides, housing of isolator being made as single unit which cannot be disconnected without damaging it

Info

Publication number: DE20305410U1
Application number: DE20305410U
Authority: DE
Original assignee: Gruenbeck Wasseraufbereitung GmbH
Current assignee: Gruenbeck Wasseraufbereitung GmbH
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2013-04-04

Abstract

The isolator for pipe systems contains non-return valves on the inlet (E) and outlet (A) sides. The novelty is that its housing (1) is made as a single unit which cannot be disconnected without damaging it.

Description

PRÜFER & PARTNER GbR · PATENTANWÄLTE · EUROPEAN PATENT ATTORNEYSPRÜFER & PARTNER GbR · PATENT ATTORNEYS · EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

GH 468-16590.2 AO/ekGH 468-16590.2 AO/ek

GRUNBECKGRÜNBECK

Wasseraufbereitung GmbH, 89420 Höchstädt, DeutschlandWater Treatment GmbH, 89420 Höchstädt, Germany

SystemtrennerSystem separator

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Systemtrenner gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a system separator according to the preamble of claim 1.

Solche Systemtrenner sind zum Beispiel aus der DE 198 54 951 C2 und der DE 199 02 574 Cl bekannt. Das Gehäuse der bekannten Systemtrenner weist Bauteile auf, die für den Normalbetrieb zwar in einer festen Verbindung verbunden sind, die jedoch zum Aus- und Einbau von Verschleißteilen wie den Rückflussverhinderern oder von Dichtungselementen wieder voneinander lösbar sein müssen. So sind gemäß der DE 198 54 951 C2 Bauteile über Zuganker lösbar miteinander verbunden, und gemäß der DE 199 02 574 Cl sitzt ein in T-Form gebildetes Gehäuseoberteil auf einem Gehäuseboden. Such system separators are known, for example, from DE 198 54 951 C2 and DE 199 02 574 Cl. The housing of the known system separators has components that are firmly connected for normal operation, but which must be able to be detached from one another for removing and installing wearing parts such as backflow preventers or sealing elements. According to DE 198 54 951 C2, components are detachably connected to one another via tie rods, and according to DE 199 02 574 Cl, a T-shaped housing upper section sits on a housing base.

Der bisherige Aufbau von Systemtrennern ist relativ aufwändig und kostenintensiv. Daher werden herkömmliche Systemtrenner bisher lediglich als Sicherungsarmatur in Trinkwasserleitungen eingebaut, um einen Rückfluss von Nicht-Trinkwasser in die Trinkwasserleitung zu verhindern. Ein Absichern von Haushaltsgeräten durch Systemtrenner wurde bisher nicht in Betracht gezogen. The current design of system separators is relatively complex and costly. For this reason, conventional system separators have so far only been installed as safety fittings in drinking water pipes to prevent non-drinking water from flowing back into the drinking water pipe. Protecting household appliances with system separators has not yet been considered.

D-81545 MÜNCHEND-81545 MUNICH

U, fUftTHAUSEFtSTfl^Sd ; TeJeJJV(O §9} 6<wJ6 4OVTeIeJaXZ(OfB) 6422238 U, fUftTHAUSEFtSTfl^Sd ; TeJeJJV(O §9} 6<wJ6 4OVTeIeJaXZ(OfB) 6422238

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Daher besteht die Aufgabe vorliegenden Erfindung darin, einen Systemtrenner bereitzustellen, der einen einfachen und kostengünstigen Aufbau gestattet und der es ermöglicht, bei Bedarf Geräte im Haushaltsbereich gegen Rückstrom eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit wie Wasser abzusichern.Therefore, the object of the present invention is to provide a system separator which allows a simple and cost-effective construction and which makes it possible, if necessary, to protect household appliances against backflow of a fluid, in particular a liquid such as water.

Die Aufgabe wird durch einen Systemtrenner gemäß Anspruch 1 gelöst: . Vorteilhafte Weiterbildungen des Systemtrenners gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a system separator according to claim 1: . Advantageous developments of the system separator according to the invention are specified in the subclaims.

Durch den integralen Aufbau des erfindungsgemäßen Systemtrenners, wobei in der kompletten Gehäuseeinheit der eingangsseitige und der ausgangsseitige Rückflussverhinderer und der als Ablassventilelement dienende Ventilkörper untergebracht sind, ist ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau möglich. Durch die jeweiligen Merkmale der Ansprüche 2 bis 11 kann der Systemtrenner jeweils noch kompakter, einfacher und billiger aufgebaut sein. Der Nutzer bzw. Betreiber selbst kann ohne technische Fachkenntnisse eine einfache Wartung durch Komplettaustausch des Systemtrenners vornehmen (Austauschwartung). Der Systemtrenner ist folglich vorzugsweise als Wegwerfpatrone ausgestaltet. Durch den bevorzugten Einsatz von Bauteilen, die weit gehend aus Materialien auf Kunststoffbasis gebildet sein können, können die Herstellungskosten des Systemtrenners sogar deutlich unterhalb der für bisher übliche Systemtrenner anfallende Wartungskosten liegen. Dadurch wird es sinnvoll, dass der komplette Systemtrenner bei Wartung oder Reparatur ausgetauscht wird. Der Materialeinsatz für die Wartung ist auf Grund der kompakten und einfachen Bauweise einer Wegwerfpatrone nicht wesentlich höher als bei Wartungen herkömmlicher Systemtrenner. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Wartung durch einen Laien ohne Spezialwerkzeug oder Druckprüfgerät durchgeführt werden kann. Ferner wird erfindungsgemäß eine erhöhte Betriebs-The integral design of the system separator according to the invention, whereby the inlet and outlet non-return valves and the valve body serving as a drain valve element are housed in the complete housing unit, enables a particularly simple and cost-effective design. The respective features of claims 2 to 11 mean that the system separator can be constructed even more compactly, simply and cheaply. The user or operator can carry out simple maintenance without any technical expertise by completely replacing the system separator (replacement maintenance). The system separator is therefore preferably designed as a disposable cartridge. Due to the preferred use of components that can be made largely from plastic-based materials, the manufacturing costs of the system separator can even be significantly lower than the maintenance costs incurred for previously common system separators. This makes it sensible for the entire system separator to be replaced during maintenance or repair. Due to the compact and simple design of a disposable cartridge, the material used for maintenance is not significantly higher than for maintenance of conventional system separators. A further advantage is that maintenance can be carried out by a layperson without special tools or pressure test equipment. Furthermore, the invention enables an increased operating

sicherheit erhalten, da die komplette Einheit beim Hersteller auf Funktion geprüft werden kann.safety is maintained because the complete unit can be tested for functionality by the manufacturer.

Die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale tragen jeweils einzeln und in Kombination dazu bei, dass die Zahl der zum Aufbau des Systemtrenners notwendigen Einzelteile im Vergleich zum konventionellen Aufbau deutlich verringert werden kann. Je nach Bedarf und gewünschter Ausführung reicht bereits der Zusammenbau des Gehäuses, in dem lediglich ein in einer Funktionseinsicht ausgebildeter Kolben, der den eingangsseitigen Rückflussverhinderer, den Ausgleichskolben und das Entlastungsventil aufweist, Federn und sonstige Kleinteile untergebracht sind.The features specified in the subclaims contribute, individually and in combination, to the fact that the number of individual parts required to construct the system separator can be significantly reduced compared to the conventional construction. Depending on the requirements and the desired design, it is sufficient to assemble the housing, which only houses a piston designed in a functional view, which has the inlet-side non-return valve, the compensating piston and the relief valve, springs and other small parts.

Das Prinzip des Aufbaus und der Betriebsweise des erfindungsgemäßen Systemtrenners wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert, wobei die Figuren jedoch lediglich eine beispielhafte Ausführungsform zeigen und Alternativen und Modifikationen ohne weiteres möglich sind.The principle of the construction and the mode of operation of the system separator according to the invention is explained below with reference to the figures, whereby the figures, however, show only an exemplary embodiment and alternatives and modifications are readily possible.

Fig. IA-C zeigen schematische Ansichten eines Systemtrenners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. IA eine Seitenansicht, Fig. IB eine von der Ausgangsseite A aus gesehene Vorderansicht und Fig. IC eine perspektivische Ansicht darstellen, undFig. IA-C show schematic views of a system separator according to an embodiment of the present invention, wherein Fig. IA is a side view, Fig. IB is a front view seen from the output side A and Fig. IC is a perspective view, and

Fig. 2 zeigt schematisch den Längsquerschnitt des Systemtrenners entlang der Linie I-I von Fig. IB.Fig. 2 shows schematically the longitudinal cross-section of the system separator along the line I-I of Fig. IB.

Die Figuren IA-C und 2 zeigen, dass in dem Gehäuse 1 des Systemtrenners auf integrale Bauweise ein eingangsseitiger Rückflussverhinderer 2, ein ausgangsseitiger Rückflussverhinderer 10 und ein Ventilkörper 5, 6 untergebracht sind, wobei das Gehäuse 1 als komplette, unlösbar verbundene Einheit gebildet ist. Das heißt, die ursprünglichen Bauteile la, Ib des Gehäuses, sind nach dem Einbau der nachfolgend noch zu beschreiben-Figures IA-C and 2 show that an inlet-side non-return valve 2, an outlet-side non-return valve 10 and a valve body 5, 6 are housed in the housing 1 of the system separator in an integral design, whereby the housing 1 is formed as a complete, inseparably connected unit. This means that the original components la, Ib of the housing are, after installation of the components to be described below,

(5&EEgr;-&iacgr;58/17 .3 .03/AO/ek(5&EEgr;-&iacgr;58/17 .3 .03/AO/ek

den Funktionsbestandteile des Systemtrenners derart fest miteinander verbunden, dass die Gehäusebauteile la, Ib nicht zerstörungsfrei wieder voneinander trennbar sind. Die komplette, unlösbar verbundene (d.h. nicht ohne Zerstörung in Einzelteile trennbare) Einheit kann auf vorteilhafte Weise durch Verschweißen, Verkleben oder alternative Maßnahmen zur festen Verbindung der Bauteile la, Ib gebildet werden. Bei der Herstellung des so gebildeten Systemtrenners werden vor dem festen Verbinden der Bauteile la, Ib die gewünschten bzw. zur Funktion des Systemtrenners erforderlichen Bestandteile eingebaut, die nachfolgend detaillierter beschrieben werden. Das Gehäuse 1, speziell die fest zu verbindenden Bauteile la, Ib sind unabhängig voneinander auf vorteilhafte Weise aus einem Material auf Kunststoffbasis gefertigt. Zur Gewährleistung einer vorteilhaften Stabilität ist das Kunststoffmaterial vorzugsweise ein hochfester Kunststoff, geeigneterweise auf der Basis eines Thermoplasten, und vorzugsweise ein faserverstärkter Kunststoff. Die Kunststoff basis kann ein homogener Kunststoff sein, ist jedoch vorzugsweise ein Polymer-Blend zur Kombination erwünschter Eigenschaften. the functional components of the system separator are connected to one another so firmly that the housing components la, Ib cannot be separated from one another again without causing damage. The complete, inseparably connected unit (i.e. cannot be separated into individual parts without causing damage) can advantageously be formed by welding, gluing or alternative measures for firmly connecting the components la, Ib. When producing the system separator thus formed, the desired components or those required for the function of the system separator are installed before the components la, Ib are firmly connected, which are described in more detail below. The housing 1, especially the components la, Ib to be firmly connected, are advantageously made independently of one another from a plastic-based material. To ensure advantageous stability, the plastic material is preferably a high-strength plastic, suitably based on a thermoplastic, and preferably a fiber-reinforced plastic. The plastic base can be a homogeneous plastic, but is preferably a polymer blend for combining desired properties.

Der Ventilkörper ist in Form eines Kolbens bzw. Ausgleichskolbens 5 ausgebildet, welcher auf der vom Eingang E entfernten Seite einen ringförmig ausgebildeten Vorsprung aufweist, der als Ventilsitz 4 für ein Dichtungselement 3 des eingangsseitigen Rückflussverhinderers 2 dient. Der Kolben 5, der Ventilsitz 4 und der Rückflussverhinderer 2 mit seinem Dichtungselement 3 sind in einer Funktionseinheit zusammengebaut. Der in den zylindrischen Abschnitt des Kolbens 5 integrierte Dichtring 7 dichtet den Ventilkörper gegenüber der Innenwand des Gehäuses 1, hier des Bauteils la, ab, um das eingeleitete Fluid, welches normalerweise eine Flüssigkeit und insbesondere Wasser ist, durch den Rückflussverhinderer 2 zu leiten. Ebenfalls in die Funktionseinheit des Ventilkörpers integriert ist ein Entlastungsventil 6, welches in der von der Eingangsseite E entfern-The valve body is designed in the form of a piston or compensating piston 5, which has an annular projection on the side remote from the inlet E, which serves as a valve seat 4 for a sealing element 3 of the inlet-side non-return valve 2. The piston 5, the valve seat 4 and the non-return valve 2 with its sealing element 3 are assembled in a functional unit. The sealing ring 7 integrated in the cylindrical section of the piston 5 seals the valve body against the inner wall of the housing 1, here the component 1a, in order to guide the introduced fluid, which is normally a liquid and in particular water, through the non-return valve 2. Also integrated in the functional unit of the valve body is a relief valve 6, which is in the side remote from the inlet side E.

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ten Stirnseite des Kolbens 5, konzentrisch mit dem Vorsprung für den Ventilsitz 4 auf einer weiter außen liegenden Kreislinie, ringförmig eingebaut ist. Der Kreisring des Entlastungsventils 6 liegt dem Ventilsitz 8 gegenüber, der ringförmig als Vorsprung in die Kontur des Gehäuses 1, hier des Bauteils Ib, integriert ist.th front side of the piston 5, concentric with the projection for the valve seat 4 on a further outer circular line, is installed in a ring shape. The circular ring of the relief valve 6 is opposite the valve seat 8, which is integrated in a ring shape as a projection in the contour of the housing 1, here the component Ib.

Unter Einschluss einer mittleren Kammer 15 ist ferner auf der Ausgangsseite A der ausgangsseitige Rückflussverhinderer 10 eingebaut, dessen Dichtungselement 12 wiederum gegen den in die Kontur des Gehäuses 1 (speziell des Bauteils Ib) integrierten Ventilsitz 11 anliegen kann. In der mittleren Kammer 15 ist eine Spiralfeder 8 eingebaut, die einerseits an der Stirnseite des Kolbens 5 und andererseits an einer an der Gehäuseinnenseite (hier des Bauteils Ib) vorgesehenen Andruckfläche anliegt.Including a middle chamber 15, the outlet-side non-return valve 10 is also installed on the outlet side A, the sealing element 12 of which can in turn rest against the valve seat 11 integrated into the contour of the housing 1 (specifically of the component Ib). A spiral spring 8 is installed in the middle chamber 15, which rests on the one hand on the front side of the piston 5 and on the other hand on a pressure surface provided on the inside of the housing (here of the component Ib).

In der verbundenen Einheit des Gehäuses 1 integriert kann ferner ein Sieb 14 zum Zurückhalten von Partikeln und/oder Schmutz aus dem Fluid bzw. der Flüssigkeit vorgesehen sein.A sieve 14 for retaining particles and/or dirt from the fluid or liquid can also be integrated into the connected unit of the housing 1.

Das Fluid (nachfolgend wird beispielhaft der Einsatz von Wasser als Fluid beschrieben) gelangt von der Eingangsseite E aus durch das Sieb 14 in eine vordere Kammer und damit in das Innere des Ventilkörpers mit dem Kolben 5. Im Zuge des Druckaufbaus bleibt zunächst der eingangsseitige Rückflussverhinderer 2 geschlossen, während der Kolben 5 unter Erhöhung der Spannung der Spiralfeder 9 gegen den Ventilsitz 8 gedrückt wird. Nach weiterem Druckaufbau öffnet bei einem vorbestimmten Druck der eingangsseitige Rückflussverhinderer 2, wobei das Wasser nunmehr durch die Öffnung zwischen dem Dichtungselement 3 und dem Ventilsitz 4 in die mittlere Kammer 15 strömt. Das Abfließen des Wassers aus der mittleren Kammer in die Auslassöffnung 13 wird durch das zuvor beschriebene Andrücken des Dichtungselements 6 an den Ventilsitz 8 verhindert. Infolge des Druckanstiegs in der mittleren Kammer 15 öffnet der ausgangsseitige Rückfluss-The fluid (the use of water as a fluid is described below as an example) passes from the inlet side E through the sieve 14 into a front chamber and thus into the interior of the valve body with the piston 5. As the pressure builds up, the inlet-side non-return valve 2 initially remains closed, while the piston 5 is pressed against the valve seat 8 while the tension of the spiral spring 9 increases. After further pressure builds up, the inlet-side non-return valve 2 opens at a predetermined pressure, with the water now flowing through the opening between the sealing element 3 and the valve seat 4 into the middle chamber 15. The water from the middle chamber is prevented from flowing out into the outlet opening 13 by pressing the sealing element 6 against the valve seat 8 as described above. As a result of the pressure increase in the middle chamber 15, the outlet-side non-return valve 2 opens.

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Verhinderer 10, so dass das Wasser durch die Öffnung zwischen dem Dichtungselement 12 und dem Ventilsitz 11 hindurch zur Ausgangsseite A strömen kann. Wird die Zufuhr von Wasser von der Eingangsseite E beendet, schließen sowohl der eingangsseitige als auch der ausgangsseitige Rückflussverhinderer, die Spannung der Spiralfeder 9 bewirkt auf Grund des Abfalls des Vordrucks ein Öffnen des Ausgleichsventils 6 gegenüber dem Ventilsitz 8, und das sich im mittleren Raum 15 befindliche Wasser kann über die Auslassöffnung 13, die geeigneterweise mit einem nicht gezeigten Ableitungssystem verbunden ist, abgeleitet werden. Würde nun zum Beispiel im Fall einer Störung, z.B. bei einem Defekt des ausgangsseitigen Rückflussverhinderers 10, der auf der Ausgangsseite A vorliegende Hinterdruck ansteigen, würde der Differenzdruck zwischen der mittleren Kammer 15 und der auf der Eingangsseite E vorliegenden vorderen Kammer abfallen, so dass der eingangsseitige Rückflussverhinderer 2 schließen würde. Ferner würde eine durch die Spiralfeder 9 unterstützte Öffnung des Kontakts zwischen Entlastungsventil 6 und Ventilsitz 8 erfolgen, und eine Verbindung der mittleren Kammer 15 mit der Auslassöffnung 13 zum Abschließen des Wassers in das Abflusssystem würde hergestellt.Preventer 10 so that the water can flow through the opening between the sealing element 12 and the valve seat 11 to the outlet side A. If the supply of water from the inlet side E is stopped, both the inlet-side and the outlet-side non-return valves close, the tension of the spiral spring 9 causes the compensating valve 6 to open opposite the valve seat 8 due to the drop in the pre-pressure, and the water in the middle space 15 can be drained off via the outlet opening 13, which is suitably connected to a drainage system (not shown). If, for example, in the event of a malfunction, e.g. a defect in the outlet-side non-return valve 10, the back pressure on the outlet side A were to rise, the differential pressure between the middle chamber 15 and the front chamber on the inlet side E would drop, so that the inlet-side non-return valve 2 would close. Furthermore, an opening of the contact between the relief valve 6 and the valve seat 8 would take place, assisted by the spiral spring 9, and a connection of the middle chamber 15 with the outlet opening 13 would be established for shutting off the water into the drainage system.

Der erfindungsgemäße Systemtrenner ist besonders gut zum Einbau in industriellen und insbesondere in Haushaltsgeräten einsetzbar, die mit Fluidstrom betrieben werden, speziell mit Wasserbetrieb und insbesondere mit Hochdruckwasser arbeitende Geräte wie z.B. Hochdruckreiniger. Solche Geräte können mit der Erfindung wirksam abgesichert werden.The system separator according to the invention is particularly suitable for installation in industrial and especially in household appliances that are operated with fluid flow, especially with water and especially with high-pressure water, such as high-pressure cleaners. Such devices can be effectively protected with the invention.

Zum Einbau des erfindungsgemäßen Systemtrenners weist dieser geeignete Befestigungselemente auf. Wie in den Figuren IA-C und 2 gezeigt, sind bei dem Systemtrenner - ebenfalls integral mit dem Gehäuse verbunden - Vorsprünge mit Bohrungen 16 in ausreichender Zahl (hier 3) vorgesehen, die asymmetrisch angeordnetThe system separator according to the invention has suitable fastening elements for installation. As shown in Figures 1A-C and 2, the system separator - also integrally connected to the housing - is provided with projections with holes 16 in sufficient number (here 3), which are arranged asymmetrically.

sind und somit einen Falscheinbau in das gewünschte Endgerät durch ungeschulte Laien verhindern.and thus prevent incorrect installation in the desired end device by untrained laypersons.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau, wenn das Gehäuse 1 in Form eines Hauptrohrs gebildet ist, und wenn der eingangsseitige Rückflussverhinderer 2, der Ventilkörper (d.h. der Kolben 5) und der ausgangsseitige Rückflussverhinderer 10 so im Gehäuse 1 untergebracht sind, dass die Längsachsen der genannten Bestandteile jeweils mit dem Hauptrohr koaxial verlaufen. Alternative Ausgestaltungen sind jedoch ohne weiteres realisierbar. So kann zum Beispiel das Gehäuise 1 auch in einer T-Form oder in einer anders modifizierten Gestalt ausgebildet sein.As shown in Fig. 2, a particularly compact structure is obtained if the housing 1 is designed in the form of a main pipe and if the inlet-side non-return valve 2, the valve body (i.e. the piston 5) and the outlet-side non-return valve 10 are accommodated in the housing 1 in such a way that the longitudinal axes of the aforementioned components each run coaxially with the main pipe. Alternative designs can, however, be easily implemented. For example, the housing 1 can also be designed in a T-shape or in another modified form.

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Claims

1. System separator with a housing ( 1 ) having an inlet side (E) and an outlet side (A) and an outlet opening ( 13 ), wherein the housing accommodates:
a non-return valve on the inlet side ( 2 ),
an outlet-side non-return valve ( 10 ),
a valve body ( 5 , 6 ) with the aid of which a connection to the outlet opening can be controlled,
characterized in that the housing ( 1 ) is formed in the form of a complete unit which cannot be separated without destruction.

2. System separator according to claim 1, characterized in that the housing ( 1 ) is integrally formed from a plastic-based material.

3. System separator according to claim 1 or 2, characterized in that the housing ( 1 ) is composed of components ( 1a , 1b ) firmly connected by welding or gluing.

4. System separator according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body is designed in the form of a piston ( 5 ) and a valve seat ( 4 ) for the inlet-side non-return valve ( 2 ) is integrated into the contour of the piston ( 5 ).

5. System separator according to claim 4, characterized in that the piston ( 5 ) is designed such that it has the functions of the inlet-side non-return valve ( 2 ), a compensating piston and a relief valve ( 6 ) in one unit.

6. System separator according to one of the preceding claims, characterized in that a valve seat ( 11 ) for the outlet-side backflow preventer ( 10 ) is integrated into the contour of the housing ( 1 ).

7. System separator according to one of the preceding claims, characterized in that the valve seat ( 8 ) for the valve body ( 5 , 6 ) is integrated into the contour of the housing ( 1 ).

8. System separator according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 1 ) is designed in the form of a main pipe, and that the inlet-side non-return valve ( 2 ), the valve body ( 5 , 6 ) and the outlet-side non-return valve ( 10 ) are accommodated in the housing in such a way that their longitudinal axes each run coaxially with the main pipe.

9. System separator according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as an integrally formed disposable cartridge which integrally encloses all components required for the function as a system separator.

10. System separator according to one of the preceding claims, further characterized by a fastening element ( 16 ) attached asymmetrically to the housing.