DE2657521C2 - Filtergehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filtergehäuse gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Mikroporöse Membranfilter werden häufig bei Membranfiltrierung für medizinische Untersuchungen, Getränkeproduktion und in vielen Arzneimittel, Elektronik- und Chemiebetrieben verwendet. Im allgemei= nen sind die Filtermembrane flache Scheiben, welche mikroskopisch kleine und in hohem Maße gleichmäßige Durchflußkanäle enthalten, die im allgemeinen einige Mikrometer oder weniger messen. Üblicherweise werden die Filtermembrane auf starren Trägerplatten abgestützt. Die Trägerplatten sind derart aufgebaut, daß nach Aufeinanderschichtung der Trägerplatten ein zu

bO filtrierendes verunreinigtes Fluidum zwischen die aufeinaridergeschichteteh Trägerplatten und über und durch die mikroporösen Filtermembrane fließen kann. Das den Filtermembranen entströmende Fluid (also das Filtrat) tropft von den Trägerplatten und wird je nach Wunsch aufgesammelt oder abgezogen.

Aufgrund der mikroskopisch kleinen Größe der Durchflußkanäle im Filtermembran, wird oftmals Druck aufgebracht, um zufriedenstellende Filtrierergebnisse zu erhalten. Infolgedessen wird oftmals ein Druckkessel oder Filtergehäuse zum Halten der Trägerplatten und der Filtermembrane benötigt. Es sind verschiedene Ausgestaltungen von Druckfiltergehäusen bekannt, jedoch sind die meisen bekannten Filtergehäuse derart gestaltet, daß sie lediglich eine spezifische Anzahl von Trägerplatten aufnehmen. Falls ein besonderes Filtrierverfahren die Verwendung von weniger als die vorbestimmte Anzahl von Trägerplatten erfordert, sind als Ersatz für die fehlenden Trägerplatten Abstandsrohre notwendig. Somit können solche Filtergehäuse nicht für sich verändernde Anzahlen von Trägerplatten verwendet werden, ohne daß der Gebrauch von Abstandsrohren notwendig wäre. Andererseits erhöhen die Abstandsrohre in nachträglicher Weise den Freien Raum im Gehäuse. Freier oder verlorener Raum, das ist also das Raumvolumen zwischen Filiergehäuse und Trägerplatten, welches zum Filtrierverfahren nichts beiträgt, jedoch zum Aufbau des Betriebsdrucks mit Flüssigkeit gefüllt werden muß. Da dieser freie Raum, welcher zwar gefüllt werden muß, jedoch zur Filtrierung nicht unmittelbar beiträgt, außerordentlich kostenaufwendig und ineffektiv ist, muß der freie oder verlorene Raum bei teueren und/oder bei einem zu filternden niedrigen Flüssigkeitsvolumen (beispielsweise Drogenkulturen) minimiert werden.

Darüber hinaus sind bekannte Filtergehäuse derart aufgebaut, daß die übereinander geschichteten Trägerplatten und die Filtermembrane vor Schließen des Filtergehäuses in ihrer Lage befestigt werden müssen. Wenn ein solches Filtergehäuse geschlossen wird, werden die Filtermembrane einem Druck unterworfen, weshalb die Sterilisierung der Filtermembrane ohne Bruch oder Risse schwierig ist. Bei diesen bekannten Filtergehäusen kann somit eine Sterilisierung nicht ohne das Risiko des Zerreißens oder Brechens der Filtermembrane durchgeführt werden.

Allgemein besteht bei diesen bekannten Filtergehäusen die Problematik darin, daß bei Schließen des Filtergehäuses zur Erzielung des Dichtsitzes die Filtermembrane einem großen Druck unterworfen werden, wodurch bei der Sterilisierung häufig Brüche oder Risse der Membrane auftreten. Bei übereinandergeschichteten Filtermembranen müssen die einzelnen aufeinandergelegten Filtermembrane und Trägerplatten vor Einlegen in die Kammer miteinander verklemmt werden, was wiederum während des Sterilisationsvorganges zu Brüchen oder Rissen führt. Wird aber auf das vorherige Einklemmen verzichtet, um die Zerstörung der Membranfilter während des Sterilisationsvorganges zu vermeiden, ist nach dem Sterilisationsvorgang die Kammer zum Verklemmen der Filtermembrane und Trägerplatten zu öffnen, was jedoch die Aufhebung der Sterilisation, zumindest jedoch deren Abschwächung, bedeutet.

Bei einem bekannten Filtergehäuse (US-PS 39 12 637) werden die Filiermembrane mittels mehrerer Bolzen od. dgl. Klemmglieder zusammengespannt und unter Druckvorspannung in eine Sterilisierkammer einge-

bracht, wo infoige der Erhitzung mit Rissen und Sprüngen in den unter Druck stehenden Membranen zu rechnen ist.

Schließlich ist ein Filtergehäuse mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bekannt (DE-OS 14 36 255), bei dem Klemmglieder außerhalb der Innenkammer angeordnet sind, worüber der Deckel und der Boden relativ zueinander bewegbar und hierdurch die Membrane unter Druckvorspannung setzbar sind. Aflerdings ist ein dichter AbschluB der Innenkammer des Filtergehäuses nur in einer Endstellung gewährleistet, in welcher der Deckel und der Boden mittels der Klemmglieder relativ zueinander verstellt worden sind. Das heißt aber, daß sich hierbei die gleiche Problematik wie bei den eingangs geschil- 1 -, denen Filtergehäusen ergibt, d. h„ entweder hat die Sterilisierung unter Druckvorspannung zu erfolgen, was die Beschädigung der Filtermembrane mit sich bringen kann oder die Sterilisierkammer muß zum Spannen der Filtermembrane gelöst werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filtergehäuse zu schaffen, weiche die Gefahr von Brüchen oder Rissen der Filtermembrane weitgehend reduziert uiid dennoch eine ausreichende Sterilisierung des Filters gewährleistet. Schließlich soll die Vorrichtung die Sterilisierung einer unterschiedlich großen Anzahl von Trägerplatten und Membranfiltern ohne aufwendige Maßnahmen erlauben.

Diese Aufgabe wird für die Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmalen gelöst, wobei zweckmäßige Ausgestaltungen in den Unteransprüchen 2 bis 4 enthalten sind.

L>ie erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Steriüsierung ohne Druckvorspannung der Filtermembrane durchzuführen und nach ausgeführter Sterilisie- ii rung die Filtermembrane unter die für die Filtrierung vorgesehene Druckvorspannung zu setzen, ohne hierdurch jedoch die Sterilisierung zu beeinträchtigen. Nach erfolgter Sterilisierung brauchen lediglich der Deckel und der Boden relativ zueinander bewegt werden, w wodurch die Membrane eingespannt werden. Die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale bringen den Vorteil mit sich, daß Abstandselemente eingespart werden können.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Querschnittsansicht des Filtergehäuses in zusammengesetztem Zustand, in welchem ein bevorzugter Flußweg einer zu filternden Flüssigkeit einge- >» zeichnet ist,

F i g. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Filtergehäuses, in welcher strichliert die einstellbare Höhe des Filtergehäuses dargestellt ist,

Fig.3 eine perspektivische Ansicht des Bodenteils des Filtergehäuses,

F i g. 4 eine Querschnittsansicht eines Entlastungsventils des Filtergehäuses.

Das Filtergehäuse 2 in F i g. 1 umfaßt einen Boden 4 und einen Deckel 6, welche bevorzugt kreisförmig t>o ausgebildet sind. Jedoch kann das Filtergehäuse 2 selbstsverständlich quadratisch, rechteckförmig, oval oder in irgendeinem anderen geeigneten Querschnitt ausgebildet sein.

Der Boden 4 weist wenigstens zwei öffnungen auf, beispielsweise eine flicht im Zentrum angeordnete Öffnung 8 zwischen eiiier zentral angeordneten Öffnung 10 und einer Außenkante des Bodens (die öffnungen im Boden dienen als Einlaßöffnungen oder Auslaßöffnungen für die zu filtrierende Flüssigkeit, wobei nachfolgend der Einfachheit halber die Öffnung 8 als Einlaßöffnung 8 und die zentral angeordnete Öffnung 10 als Auslaßöffnung 10 bezeichnet ist, wodurch ein bevorzugter Fließverlauf, welcher weiter unten besprochen wird, angegeben ist Selbstverständlich kann jedoch der Flußweg umgekehrt verlaufen, falls es gewünscht ist). Die obere Fläche 12 des Bodens 4 ist im wesentlichen eben ausgebildet, obgleich in der Fläche 12 zweckmäßig eine ringförmige flache Vertiefung i.4 zur Sammlung des verbleibenden filtrierbaren Produktes vorgesehen ist. Zweckmäßig ist die Einlaßöffnung 8 am untersten Punkt der Vertiefung 14 angeordnet, so daß die Trockenlegung des Filtergehäuses 2 während des Spülens und/oder Reinigens erleichtert wird. Die Unterseiten der im Filtergehäuse angeordneten Trägerplatten sind normalerweise mit Nuten 16 ausgebildet und die obere Fläche des Bodens kann vollkommen eben ausgebildet sein. In der gezeichneten Ausführungsform sind jedoch nach oben stehe Je Rippen in den Außcnabsehuiuen des Bodens 4 ausgebildet, weiche die Sitzfläche für den Boden 20 einer Trägerplatte ergeben. Obgleich zur Minimierung von freiem Raum der Durchmesser des Filtergehäuses normalerweise für eine Verwendung von Trägerplatten und Filtermembrane mit lediglich geringfügig kleinerem Durchmesser ausgelegt ist, so können jedoch die Rippen 18 sich radial nach innen erstrecken, so daß Trägerplatten und Filtermembrane mit kleinerem Durchmesser aufgenommen werden können. Ein ringförmiger ebener erhöhter Abschnitt 136 der Fläche 12 kann sich ebenso vom Zentrum weiter nach außen erstrecken, als es in den F i g. 1 und 3 dargestellt ist, um eine zusätzliche Stütze für die Trägerplatien zu ergeben.

Um den Boden ausreichend steif zu gestalten und dennoch sein Gewicht zu minimieren, umfaßt der Boden eine verrippte Unterseite (nicht gezeichnet). Eine Ausführungsform des Bodens umfaßt weiter Füße 24, welche in in den Boden 4 eingesetzte Buchsen 26 angeordnet sind. Zweckmäßigerweise sind an den FüLlen 24 gewöhnlicherweise aus Gummi hergestellte Fußenden 28 ausgebildet, wodurch die ganze Filtergehäuseeinheit auf einem Laboratoriumstisch oder einer ähnlichen Fläche 30 plaziert werden kann.

In die Einlaßöffnung 8 des Bodens 4 ist ein Rohrabschnitt 32 eingelassen, weicher in einen Flansch 34 ausläuft Der Flansch 34 ist zur Aufnahme von äußeren Anschlüssen ausgebildet, wie beispielsweise einem Bogenrohr 36, welches seinerseits an eine Fluidleitung befestigt sein kann, wie z. B. einem strichliert dargestellten Rohr 38. Die Verbindungsanschlüsse für die Auslpßöffnung 10 sind in ähnlicher Weii 3 wie die oben beschriebenen für die Einlaßöffnung 8 ausgebildet. Ein Außenende eines Kerns 40 weist einen Flansch 42 a.if, welcher in gewöhnlicher Weise an einem mit einem Flansch ausgebildeten Rohrbogen 44 befestigt sein kann. Ein strichliert eingezeichnetes Rohr 46 dient als äußere Fluidabführung. In der dargestellte:! Ausführungsform ist der Rohrabschnitt 32 länger gestaltet, als das auskragende Auslaßende des Kerns 40, so daß auch ein sichtbarer Unterschied zwischen den Einlaß- und Auslaßöffnungen des Filttrgehäuses geschaffen ist.

Der Kern 40 ist in einer die Auslaßöffnung 10 bildenden Öffnung in der Mitte des Bodens 4 angeordnet. Dieses Kernbauteil ist in typischer Weise ein Hohlzylinder, welcher durch einen Querbügel 41 in

eine hohle untere Kammer 48 und eine hohle obere Kammer 56, welche in einem Abschnitt ein Schraubcninnengewinde aufweist, unterteilt ist. Die beiden Kammern 48 und 56 stehen nicht miteinander in Verbindung. Somit kann keine Flüssigkeit in die obere Kammer 56 eintreten und dadurch zum Schraubengewinde gelangen. Die untere Kammer 48 des Kerns 40 ist an ihrer Stirnseile 50 zur Flüssigkeitsabführung geöffnet. Eine öffnung 54 durch die Wand 52 des Kerns 40 verbinde! die untere Kammer 48 mit dem Inneren des ·ι, Filiergehäuses 2. Obgleich lediglich eine Öffnung 54 dargestellt ist, ist es jedoch augenscheinlich, daß eine Mehrzahl derartiger öffnungen radial um die untere Kammer 48 des Kerns 40 vorgesehen sein kann. Die obere Kammer 56 des Kerns 40 ist an ihrem oberen ι Ende 58 offen. Fin Abschnitt der Innenwand der oberen Kammer 56 umfaßt ein Gewinde 60, welches zum Außengewinde 62 einer Schraube 64 paßt. Obgleich die gesamte innenwandfiäche der oberen Kammer 56 mit einem Schraubgewinde ausgestaltet sein kann, hat es _"> sich herausgestellt, daß es ausreicht, lediglich einen oberen Abschnitt mit einem Schraubgewinde zu versehen. Obgleich der Kern 40 als im allgemeinen zylinderförmig ausgebildet beschrieben ist, können selbstverständlich leichte Abweichungen von einer ·. exakten zylinderförmigen Form vorgesehen sein, beispielsweise durch eine leichte Ausweitung durch Schultern 68 bei der unteren Kammer 48.

Der Deckel 6 ist im wesentlichen topfförmig ausgebildet. Aus Dichtungszwecken ist der Horizontal- n> querschnitt des Deckels 6 von gleicher Gestalt wie der Horizontalquerschnitt des Bodens 4. Der Deckel 6 weist einen Deckelboden 70 und eine zylinderförmige Wandseite 72 auf, welche von der Außenkante des Deckelbodens 70 ab nach unten verläuft. (Da das r> dargestellte Gehäuse kreisförmig ausgebildet ist. ist iCuigiiCii CirjC ^CiiC * *, VGriiarivjCn. jCvjGCii 5ΐΓϊνι uci einer Ausführungsform mit einem quadratischen oder polygonalen Querschnitt selbstverständlich eine entsprechende Anzahl von Seitenflächen 72 mit den damit -to verbundenen Merkmalen vorhanden.) Der Deckelboden 70 weist an seiner Unterseite 74 eine Stützfläche auf. welche zur Halterung der Platten in ihren erforderlichen Arbeitsstellungen (wie am besten aus F i g. 1 ersichtlich) Druck auf die Trägerplatten ausübt.

Die Innenfläche 76 der Mantelseite 72 ist zur Bildung einer Dichtfläche glatt bearbeitet und ist so ausgebildet, daß sie vertikal in Relation zu einer äußeren Umfangsfläche 78 des Bodens 4 sowie einer in einer Nut 82 in dieser Umfangsfläche 78 eingesetzten'Dichtein- '*> richtung 80 (zweckmäßig ein O-Ring) bewegt werden kann. Die Vertikaüänge der bearbeiteten Innenfläche 76 bestimmt die Anzahl der Trägerplatten 118 und Filtermembrane, weiche im Filtergehäuse 2 aufgenommen werden können. In der in Fig. 1 dargestellten '>'-> Ausführungsform können zwei bis 8 Trägerplatten (ein bis sieben Filtermembrane) aufgenommen werden. Falls der Deckel 6 tiefer ausgebildet wird, können mehr Trägerplatten aufgenommen werden, falls aber die Länge der bearbeiteten Innenfläche 76 unverändert «> bleibt, kann dieselbe inkrementell Menge an Stützplatten aufgenommen werden (faÜ5 beispielsweise der Deckel 6 zweimal so tief als der dargestellte Deckel ausgebildet wird, jedoch die Länge der bearbeiteten innenfläche 76 nicht erhöht wird, könnten 16 Träger- ·■■'· platten aufgenommen werden, aber die inkrementelle Menge würde doch 7 betragen. Somit ist die Kapazität des Filtergehäuses so definiert, daß es möglich ist, 9 bis Ib Trägerplatten aufzunehmen anstelle von 2 bis 8 Trägerplatten. Wenn andererseits die Länge der bearbeiteten Innenfläche 76 entsprechend des lieferen Deckels vergrößert wird, würde die Kapazität des Filtergehäuses zwischen 2 und Ib Tnigerplatten betragen, da der Deckel 6 ohne die Dichtung zwischen der bearbeiteten Innenfläche 76 und der Dichteinrichtung 80 zu unterbrechen um ein größeres Maß gesenkt werden könnte).

Der Deckelboden 70 des Deckels 6 umfaßt eine zentral angeordnete Öffnung 84, durch welche ein oberer Abschnitt des Kerns 40 hervorragt. Die im allgemeinen kreisförmige Öffnung 84 weist eine Innenfläche 86 auf, welche in Vertikalrichtung gegen die Außenfläche 88 des Kerns 40 bewegbar ist. Eine in eine Nut 92 in der Innenfläche 86 eingesetzte Dichteinrichtung (zweckmäßig ein O-Ring) verhindert einen Fluß des Fluids nach oben durch die öffnung 84. Somit erlaubt die Bewegung der Schraube 64 eine Vci iikaiucwegung des Deckels 6, so daß dieser in Abhängigkeit von der Anzahl der vorhandenen Trägerplatten verschiedene Stellungen einnehmen kann. Diese Vertikalbewegung ist mit strichlierten Linien bei 6' dargestellt.

Die glatte Stützfläche 74 des Deckelbodens 70 übt einen im wesentlichen gleichförmigen nach unten gerichteten Druck über ihre gesamte Fläche aus und erlaubt somit die Verwendung von Trägerplatten mit verschiedenen Durchmessern und Dicken.

Der Deckelboden 70 des Deckels 6 umfaßt weiter zwei Auslaß- oder Entlastungsventile 94 und 96. Beide Ventile 94 und 96 werden in erster Linie zur Entlüftung des Filtergehäuses von sich im Inneren befindender Luft verwendet, wenn es vor Filtrierung des Fluids mit dem Fluid unter Druck gesetzt wird. Wie es nachfolgend im Detail beschrieben wird, weisen die Trägerplatten eine Einlaßscite und eine Auslaßseite auf. Das Entlastungsventil 94 zieht die Luft von der Einlaßseite der Trägerplatten und das Entlastungsventil 96 von der Auslaßseite der Trägerplatte ab. Wie in Fig.4 dargestellt, ist das Ventil 96 derart gebaut, daß ein zur Düsenspitze 93 führender Kanal 91 glatt ausgebildet und frei von Hindernissen ist. Der Aufbau des Ventils 94 entspricht im wesentlichen dem von Ventil 96.

Da die Schraube 64 an einer Fläche 110 einer Kappe 98 befestigt ist, ist der Deckel 6 in Vertikalrichtung hin- und herbewegbar. Wenn sich somit die Schraube 64 dreht, dreht sich ebenfalls die Kappe 98. Die Kappe 98 weist einen unteren Flansch 99 auf, welcher sich auf einer das Fressen verhindernden Scheibe 100 (welche aus Bronze oder vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie beispielsweise Teflon, bestehen kann) abstützt und darauf dreht. Die Kappe 98 und der Deckel 6 werden durch eine Klemme 102, eine Druckscheibe 104 und Bolzen 106 zusammengehalten. Das Oberteil der Kappe 98 ist als sechseckförmige Mutter 112 mit einer Öffnung 113 ausgebildet. Durch die Öffnung 113 kann eine Stange 114 eingelegt werden, welche einen Handgriff für die Drehung der Schraube 64 und der Sechskantmutter 112 ergibt Kappen 115 und 116 (zweckmäßig an einem Ende geschlossene Schraubbuchsen) können an den Enden der Stange 114 angeordnet sein, falls das Herausfallen der Stange 114 aus der öffnung 113 verhindert werden soIL Die Kappe 98 und die Schraube 64 können somit durch Gebrauch der Stange 114 oder durch einen Mutternschlüssel oder andere unmittelbar auf die Sechskantmutter 112 wirkende Werkzeuge gedreht-werden. Die Drehung der Schraube 64 und der

Kappe 98 in Uhrzeigerrichtung (bei Rechtsgewinde) bewegt den Deckel 6 aufgrund der durch den sich auf der Scheibe 100 abstützenden Flansch 99 ausgeübten Kraft nach unt?n. Diese nach unten gerichtete Kraft kann andauern bis der gewünschte druckdichte Sitz , erzielt worden ist. Es hat sich herausgestellt, daß ein Drehmoment von 27.12 ] geeignet ist, einen Verschluß zu bewirken, der einen Innendurch im Filtergehäuse von 1,75- !0⁶NZm² aushält. Bei Drehung im Gegenuhrzeigersinn bewegen die Schraube 64 und die Kappe 98 den Deckel 6 nach oben, indem sie s^:ch gegen die Druckscheibe 104 und die Klemme 102 abstützen. Die Wirkung der Schraube 64 und der Kappe 98 ähnelt der Arbeit eines Radabziehers und ist notwendig, um die Reibung der verschiedenen O-Ringdichtungen zu r> überwinden. Zweckmäßig sind die Schraube 64 und der Kern 40 aus verschiedenen Metallen (typisch sind verschiedene rostfreie Stahllegierungen) hergestellt, um ein Fressen zwischen den dewinriegängen 62 der Schraube 64 und dem Innengewinde 60 der oberen Kammer 56 des Kerns zu verhindern.

In F i g. 1 ist schematisch eine mögliche Wirkungsweise eines Filtriersystems unter Verwendung des Filtergehäuses 2 nach der Erfindung dargestellt. Die gewünschte Anzahl von Trägerplatten sind in Vertikalrichtung 2=1 zusammengesetzt und durch einen Ansatz 137 sowie entsprechende Elemente zur Ausrichtung (nicht gezeichnet) an jeder der aufeinanderfolgend aufgeschichteten Trägerplatten zentriert. Das Filtergehäuse enthält eine minimale Anzahl von zwei Trägerplatten (mit jo eine α dazwischen angeordneten Filtermembran), falls die bearbeitete Innenfläche 76 des Deckels 6 glatt bearbeitet und in Vertikalrichtung auf zwei Plattenbreiten zur Stützfläche 74 des Deckelbodens 70 wie in Fig. 1 gezeigt, bearbeitet ist. Die Bearbeitung einer i> geringeren Länge vom Boden der Umfangswand 72 vergrößert die minimale Zahl von Trägerplatten, welche aufgenommen werden müssen, da die Unterseite 74 des Deckels 6 nur so nah zum Boden 4 heruntergeschraubt werden kann, wie es möglich ist, noch eine wirksame Dichtung zwischen Innenfläche 76 und Umfangsfläche 78 des Bodens 4 aufrechtzuerhalten, wie weiter oben angegeben.

Die maximale Anzahl von Trägerplatten, welche das Gehäuse enthalten kann, ist von der Tiefe des Deckels 6 4-, und der Höhe des Kerns 40 abhängig. Der in F i g. 1 dargestellte Aufbau mit einem Maximum von 8 Trägerplatten und 7 dazwischen angeordneten Filtern hat sich als sehr zufriedenstellend erwiesen. Selbstverständlich kann bei einem größeren Bedarf an Trägerplatten ein "·« tieferer Deckel und ein größerer Kern vorgesehen sein. Weiter kann eine Änderung der hydraulischen Eigenschaften notwendig sein, wie beispielsweise eine Vergrößerung der Öffnung 54 und/oder des Durchmessers der unteren Kammer 48.

F i g. 1 zeigt einen Abschnitt mit drei Trägerplatten 120,122 und 124 im Querschnitt Ein ungereinigtes Fluid strömt durch den Rohrabschnitt 32 und die Einlaßöffnung 8 ein, wie es insbesondere durch die Pfeile 126 und 128 angegeben ist, und wird radial nach außen geleitet Ein Fluß der verunreinigten Flüssigkeit nach innen wird durch die durch einen O-Ring 130 gebildete Dichtung verhindert, wobei der O-Ring in einer Nut 132 in der Unterseite eines inneren Abschnitts 134 der Bodenplatte 120 eingesetzt ist und in Dichtwirkung mit dem ringförmigen erhöhten Abschnitt 136 der Fläche 12 steht Der ringförmige Ansatz 137 zentriert die kreisförmigen Trägerplatten im Filtergehäuse. Das verunreinigte Fluidtim fließt durch die Nuten 140 zwischen den benachbarten Rippen 18 nach außen und weiter durch die Öffnungen 142 über den Umfang der Trägerplatte 120 (Pfeile 144 und 146). Schließlich fließt das Fluidum nach oben durch einen Randkanal 148 (Pfeile 150) und dann nach innen durch eine Randöffnung 152 in der Trägerplatte 122 und einer Randöffnung 154 in der Trägerplatte 124. Das verunreinigte Fluidum fließt dann durch Filtermembrane 158, welche zwischen den Trägerplatten 120 und 122 sowie 122 und 124 gehalten werden. Die verunreinigte Flüssigkeit gelangt durch die Filtermembrane und läßt jegliche Festkörper als Satz auf der Oberfläche der Filtermembrane zurück und ein reines Filtrat gelangt nach innen über die Oberseite der darunterliegenden Trägerplatte (Pfeile 160). Das reine Filtrat läuft schließlich durch Auslaßöffnungen 162 und 164 zwischen den Trägerplatten (Pfeile 166 und 168) und läuft schließlich in einen 7eP.'.ra!en Kanal 170 und weiter durch die öffnung 54 (Pfeile 172) in die untere Kammer 48) des Kerns 40 und nach außen durch die Auslaßöffnung 10 (Pfeil 174), Rohrbogen 44 und Rohr 46(Pfeil 176).

Falls gewünscht, kann der gerade beschriebene vom Fluid zurückgelegte Weg umgekehrt sein, indem Trägerplatten und Filtermembrane verwendet werden, die für eine Filtrierung radial nach außen ausgebildet sind. Trägerplatten und Filtermembrane mit einer Filtriereinrichtung nach innen sind jedoch ohne weiteres im Handel erhältlich.

Das erfindungsgemäße Filtergehäuse ist aus einem leicht zu reinigenden Metall hergestellt, wie beispielsweise rostfreien Stahllegierungen aus verschiedenen Legierungen von Stahl oder Messing und/oder Kunststoffen an Stellen, wo ein Fressen von sich bewegenden Teilen stattfinden könnte, wie bei der oben genannten Schraube 64 und dem Kern 40. Die O-Ringe sind aus einem wärmebeständigen Material hergestellt, so daß der ganze Aufbau leicht durch ein Autoklavverfahren sterilisiert werden kann. Das erfindungsgemäße Filtergehäuse erlaubt die Sterilisierung der Filtermembrane ohne Risse und Brüche. Bei bekannten Filtergehäusen war es unmöglich (oder nicht sinnvoll), die Filtermembrane in unverklemmten oder nur lose verklemmten Zustand bei gleichzeitig abgedichtetem Gehäuse zu sterilisieren, da dies die erneute öffnung des Filtergehäuses zum Anziehen der Klemmen erforderte, wodurch aber die Sterilisierung aufgehoben würde. Infolgedessen wurde es als unpraktisch erachtet, die Filtermembrane in Filtergehäusen mit vielen Trägerplatten durch Erwärmung unter Druck zu sterilisieren. Das erfindungsgemäße Filtergehäuse erlaubt den Deckel 6 über die Filtermembrane und ihren zugeordneten Trägerplatten in einem absolut dichten Aufbau mit geringem Druck auf die Trägerplatten und Filtermembrane zu setzen. Das gesamte Filtergehäuse und dessen Platten und Filtermembrane können dann autoklav sterilisiert werden. Nach der Erwärmung unter Druck und der Kühlung kann der gewünschte Dichtdmck (also die Belastung auf die Trägerplatten und die Filtermembrane) über einen reversierbaren Schraubaufbau (einschl. Kappe 98 und Sechskantmutter 112) aufgebracht werden, ohne daß das Filtergehäuse geöffnet werden muß und somit der sterile Zustand der Trägerplatten, Filtermembrane und der Innenkammer des Gehäuses zerstört wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Filtergehäuse für wenigstens eine Filtermembran und dessen zugeordnete Trägerplatten, bestehend aus einem Boden und einem im wesentlichen topfförmigen Deckel, die beide zusammen eine Innenkammer für die Filtermembranen und deren Trägerplatten flüssigkeits- und gasdicht begrenzen und Klemmgliedern für den Stapel aus Membranen und Trägerplatten, die außerhalb der Innenkammer bedienbar sind und mit denen Boden und Deckel relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) eine zur Bildung einer Dichtfläche glatt bearbeitete und sich vertikal zur Umfangsfläche (78) des Bodens (4) 1·;, erstreckende Innenfläche (76) aufweist und der Boden mittels der Klemmeinrichtungen, unter Beibehaltung einer dichten Verbindung zwischen Deckel und Boden, entlang der vertikalen Innenfläche (76) relativ zum Deckel bewegbar ist.

2. Filtergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Decket (6) und der Boden (4) zur Vergrößerung oder Verkleinerung der Innenkammer derart weit relativ gegeneinander bewegbar sind, daß unterschiedlich viele Membranfilter und deren Trägerplatten im Filtergehäuse anordbar sind.

3. Filtergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, mit einem reversierbaren Schraubmechanismus zur Ausführung der Relativbewegung zwischen Deckel jo und Boden, wobei der Schraubmechanismus einen am Deckel befestigten Schraubbolzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dL?3 der Schraubbolzen (64) mit einem hohlen, sich durch die Innenkammer des Filtergehäuses erstrecke-Jen Kern (40) zur Ausführung der Relativbewegung zusammenwirkt, welcher in einer öffnung (10) des Bodens (4) angeordnet ist und sich durch eine Öffnung (84) des Deckels (6) erstreckt sowie in eine obere und untere Hohlkammer (48, 56) unterteilt ist, wobei die obere Kammer (56) wieder mit der unteren Kammer (48) noch mit der Innenkammer des Filtergehäuses (2) in fluider Verbindung steht und die untere Kamnvir (48) mit der Innenkammer des Filtergehäuses (2) in flüssigkeits- und gasieitender Verbindung steht.

4. Filtergehäuse nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine mit dem Schraubbolzen (64) befestigte Kappe (98) sowie eine die Kappe (98) derart fassende, am Deckel befestigte Klemme (102), daß bei Drehung der Kappe und Schraube der Deckel vertikal bewegbar ist.