CN108697964A - 用于过滤元件的支撑保持架、过滤元件以及所述过滤元件的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有底座主体用于过滤元件的支撑保持架，沿着纵轴从上端延伸到下端，并且保持架壁形成在上端和下端之间，其中形成的保持架壁垂直于纵轴，至少在截面上呈环形，并且保持架壁具有多个开口，并且保持架壁至少部分由塑料制造，其中开口是菱形状的。

Description

用于过滤元件的支撑保持架、过滤元件以及所述过滤元件的 应用

本发明涉及一种用于过滤元件的支撑保持架、过滤元件以及所述过滤元件的应用。

由US6,179,131B1，已知一种制造过滤元件的方法。在US6,179,131B1的示例性实施例中，具体来说，通过图1、2、3和4的方式，描述了用于过滤元件的支撑保持架的形状(“外圆柱形件58”)。该文献所示的支撑保持架具有底座主体，其沿着纵轴从上端延伸到下端并且在上端和下端之间形成保持架壁。保持架壁用来保持和支撑过滤材料(“纤维过滤材料46”)。该文献所示的支撑保持架的形状是中空的圆柱形，因而垂直于其纵轴的每个截面都是环形的。保持架壁具有多个矩形开口并且由塑料制成。

根据此最近的背景技术，本发明的一个目的是增大支撑保持架的刚性和/或增大其灌注表面积。

所述任务通过权利要求1的客体的方式实现。有利的实施例反映在子权利要求/所引用权利要求(subclaim)和下文说明书中。

本发明是基于形成呈菱形状的保持架壁的多个开口的基本概念。示出在保持架壁由塑料制造的情况下，可以增大所述由塑料制造的保持架壁的刚性。此外，开口的外形由菱形状产生，没有任何直角。这种情况可用于为了避免在邻接开口的侧向表面的拐角形成缺口或裂缝。增大的刚性使得在开口之间设计的条更窄成为可能，从而增大支撑保持架的灌注表面。

支撑保持架具有底座主体。该底座主体沿着纵轴从上端延伸到下端。因此，底座主体在上端和下端之间形成保持架壁。至少在垂直于纵轴的一个截面上、尤其优选地在多个截面上并且尤其非常优选地在所有截面上，保持架壁是环形的。尤其优选地，其形状类似于圆环，此外椭圆环形或矩形环形是可能的。在优选的实施例中，多个环形截面具有相同的几何形状和相同的尺寸，尤其优选的是如果所有的环形截面在形状上是相同的。不过，其中支撑保持架的截面尺寸沿上端方向或沿下端方向逐渐变细或变宽的实施例是可能的。在所述实施例中，多个环形截面的几何形状尤其优选的所有环形截面的几何形状可以相同的选择，同时尺寸可以变化。

保持架壁具有多个开口。在优选的实施例中，对应主体外表面上开口的形状的表面(主体外表面上相应开口的灌注表面)的总和大于面向外的开口之间剩余的保持架壁的条的表面的总和。在优选的实施例中，对应主体外表面上开口的形状的表面的总和大于面向外的开口之间剩余的保持架壁的条的表面的总和的1.1倍，尤其优选的1.2倍，尤其优选的大过1.3倍，并且尤其优选的大过1.5倍。

保持架壁至少部分由塑料制造。尤其优选的，保持架壁主要由塑料制造。尤其优选的，保持架壁完全由塑料制造。在一个优选的实施例中，塑料是聚合物，更优选地是聚丙烯。在一个优选的实施例中，塑料是能够被注模的塑料。在一个优选的实施例中，保持架壁通过注模的方式制造。至于本说明书所述的本发明的实施例，在保持架壁完全由塑料制成的情形，并不排除保持架壁或部分保持架壁具有表面涂层，例如，涂料或涂有膜(并非由塑料制成)。还可能的是，在保持架壁完全由塑料制造的情况，引入保持架壁的功能部件(例如线材)不是由塑料制成。具体地说，优选若所述线材是单根电线(电缆)，被引导穿过保持架壁。

本发明提出设计呈菱形状的开口。对应于外表面上开口的形状和/或内表面上开口的形状的表面是菱形状的。由于保持架壁垂直于纵轴至少在截面上形成为环形，还应当理解，对应于落入一个水平的保持架壁的外表面上开口的形状和/或落入一个水平的保持架壁的内表面上开口的形状的表面是菱形状的。在一个优选的实施例中，选定菱形形状，使得彼此相对设置的钝角在100°和160°之间，更优选地在110°和150°之间，尤其优选地在120°和140°之间。

根据本发明，多个保持架壁的开口是菱形状的。这并不排除保持架壁具有不是菱形状的其它开口。这样，在优选的实施例中，可以在保持架壁的上端和/或保持架壁的下端设置有不是菱形状的开口。可以使用不是菱形状并且设置在保持架壁的一端的开口，以便为开口利用两个相邻菱形状开口之间的空间，从而增大保持架壁的灌注表面。在尤其优选的实施例中，保持架壁具有第一组开口和第二组开口，所述第一组开口是菱形状的，所述第二组开口不是菱形状的，不过其开口几何形状可以示出为截面表面为菱形，例如，半菱形，沿着连接两端点的线切割。在尤其优选的实施例中，保持架壁仅具有这样两种类型的开口。在可替换的并也是优选的实施例中，保持架壁仅具有菱形状开口。在优选的实施例中，所有菱形状开口具有相同的几何形状(相同钝角)。在优选的实施例中，保持架壁的所有菱形状开口的横向长度是相等的。

在优选的实施例中，一个菱形状开口或多个开口的子群(菱形状)的延伸部或在尤其优选的实施例中设置在保持架壁上的所有菱形状开口的延伸部沿周向大于沿平行于底座主体的纵向方向的方向。在所述实施例的情况，保持架壁沿着平行于底座主体的纵轴方向比沿着扭矩方向可能变得稍微更有弹性，其中上端沿着绕纵轴朝向下端的另一方向被转动。已示出例如当具有支撑保持架的过滤元件落下时，端口保持架沿着底座主体的纵向方向受压于冲击负载。通过本实施例所述的菱形的这种定向，可以产生纵向方向的支撑保持架的弹性，处于同时增大的扭矩刚性，例如如果具有根据本发明的支撑保持架的过滤元件应被拧出外壳其具有优势。

在优选的实施例中，多个菱形状开口的一个开口受四个侧向表面限定，其中两个各自相对安置。根据本发明的支撑保持架优选地具有径向面向外的外表面和径向面向内的内表面。此外，支撑保持架具有壁厚度。结果，这些由四个侧向表面限定以在保持架壁中形成菱形状开口，其中外周向表面的每个侧向表面引向内周向表面。已经认识到，通过侧向表面的定向限定开口可以实现技术效果，不过，还可以实现尤其简单的制造根据本发明的支撑保持架，这根据本发明是至少部分由塑料制成。

在优选的实施例中，四个侧向表面的两个即两个侧向表面(相对设置)并不彼此平行定向。在优选的实施例中，彼此相对定位的所有侧向表面并不定向成彼此平行。在优选的实施例中，用此是为了使支撑保持架的外表面的开口截面朝向内表面逐渐变细或变宽。开口截面的呈锥形具有额外的积极效果，以这种方式设计的保持架壁可以通过注模方法的方式更为简单地制造，尤其是因为相应设计的保持架壁可更易于从注模工具剥离。

在补充或可替换的实施例中，四个侧向表面的至少两个即彼此相对定位的两个侧向表面被设计成彼此平行。在优选的实施例中，开口的四个侧向表面的所有相对侧向表面被设计成平行于各自与之相对的侧向表面。在优选的实施例中，彼此平行的侧向表面可以分别处于多个水平，平行于垂直于底座主体的纵轴的线。侧向表面从而以轴类方式进入底座主体的内部空间。另外，多个实施例是可能的，其中侧向表面在多个水平上彼此平行，平行于一直线，不与底座主体的纵轴相交，不过在优选的实施例中，处于单个水平，垂直于底座主体的纵轴。在优选使用注模工艺的情况，可以利用滑块产生所述开口几何形状，其具有矩形截面并且沿着垂直于底座主体的纵轴方向可移动。因此，开口的所述几何形状允许简便地制造菱形状开口。滑块可被设计成使得其可用于制造多个开口。

在优选的实施例中，菱形状开口被设置成使得对应于底座主体外表面上相应开口的形状的表面的表面中心点(外表面上灌注表面的表面中心点)位于环上，所述环的中心点位于底座主体的纵轴上。在优选的实施例中，环上表面中心点的设置被设计成相对于相邻环的开口的表面中心点的设置呈一偏移比率，使得一个环的开口接合相邻环的开口之间的空间。通过这种方式，实现保持架壁的周向表面上开口的尤其紧密堆积。

在优选的实施例中，菱形状开口对于其跨底座主体的分布具有一致的模式。在尤其优选的实施例中，表面中心点设置在环上，环的中心点位于底座主体的纵轴上，其中沿纵向方向观察到的每第二环的表面中心点位于与沿周向方向观察到的该环的表面中心点相同的位置。因此，表面中心点关于其在周向方向上的设置从环到环交替。尤其是，通过这种方式，在保持架壁的外周向表面上可以实现开口的尤其紧密堆积。

尤其优选的，保持架壁在上端和/或下端具有闭合端环，其中没有开口。该端环可以具有分度(graduation)，以便于在其上设置端盖，以便于连接端盖。

在优选的实施例中，在菱形状开口之间形成条，其绕底座主体的纵轴呈螺旋状。尤其优选的，设置了两组螺旋状的条，其中一组沿顺时针方向螺旋围绕底座主体的纵轴，而另一组沿逆时针方向螺旋围绕纵轴，其中一组的条相应的与另一组的条在菱形状开口的端点相交。尤其优选的，一种螺纹状类型(顺时针方向螺旋)的条与另一螺纹状类型(逆时针方向螺旋)的条沿其跨保持架壁的外周的延伸部仅一次相交，或在可替换的实施例中仅两次相交，或在可替换的实施例中仅三次相交。

本发明另外提出一种过滤元件。该过滤元件具有第一支撑保持架，所述第一支撑保持架被设计为根据本发明的支撑保持架。此外，过滤元件具有第二支撑保持架，也可被设计为根据本发明的支撑保持架但并非必须。此外，过滤元件具有设置在第一支撑保持架和第二支撑保持架之间的过滤材料。在优选的实施例中，过滤元件在其上端具有端盖，闭合上端形成在第一支撑保持架和第二支撑保持架之间的空间。另外的或作为替换的，过滤元件在下端具有端盖，密封下端形成在第一支撑保持架和第二支撑保持架之间的空间。在优选的实施例中，设置在下端的端盖是闭合的，而设置在上端的端盖具有开口，所述开口开放了朝向顶部的过滤元件的内部空间。

在优选的实施例中，过滤元件以下述材料的一种或多种为特征：聚醚砜(PES)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、硼硅酸盐、纤维素、纤维素乙酸酯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰胺(PA)或聚苯硫醚(PPS)。

在根据本发明的过滤元件的优选实施例中，第二支撑保持架沿着与第一支撑保持架共轴的纵轴从第二支撑保持架的上端延伸到所述支撑保持架的下端，其中保持架壁形成在上端和下端之间，被设计成至少在截面上垂直于纵轴呈环形。在所述实施例的情况下尤其优选的，至少外支撑保持架被设计为根据本发明的支撑保持架。

在优选的实施例中，根据本发明的过滤元件用于过滤流体，尤其优选的过滤液体。尤其优选的，根据本发明的过滤元件用于无菌过滤、精滤、预过滤和空白过滤。

本发明将在下文中根据本发明示例性实施例所附的附图进行解释。单个附图示出了根据本发明的支撑保持架的截面侧视图。

图1所示的支撑保持架1具有底座主体2，所述底座主体沿着上端到下端的纵轴A-A延伸，并且在上端和下端之间形成保持架壁3。保持架壁3是中空的圆柱体，并从而垂直于纵轴A-A，在每个截面上具有环形。保持架壁3具有多个菱形状开口4。

保持架壁3中设置的所有开口都是菱形状的。所有菱形开口4具有相同的几何形状(相同的钝角)。所有菱形状开口4的侧长在长度上是相同的。所有菱形状开口4被设置成使得菱形状开口4沿周向方向的延伸大于沿平行于底座主体2的纵轴方向A-A的方向的延伸。

尤其在菱形状开口4中显而易见，在图1的截面中所示的四个侧向表面限定菱形状开口，所有相对的侧向表面5、6、7、8不被平行定向。

菱形状开口4被设置成使得对应于底座主体2的外表面上相应开口的形状的表面的表面中心点M(外表面上菱形状开口4的灌注表面的表面中心点M)位于环R1、R2、R3上，所述环的中心点位于底座主体的纵轴A-A上。环R1上表面中心点的设置被设计成相对于相邻环R2的开口的表面中心点的设置呈一偏移比率，使得一个环R1的开口接合相邻环R2的开口之间的空间。

Claims (10)

1.一种用于过滤元件具有底座主体(2)的支撑保持架(1)，

-所述支撑保持架沿着纵轴(A-A)从上端延伸到下端，和

-所述支撑保持架在上端和下端之间形成保持架壁(3)，其中

-保持架壁(3)垂直于纵轴(A-A)，至少在截面上具有环形，和

-保持架壁(3)具有多个开口(4)，和

-保持架壁(3)至少部分由塑料制造；

其中：开口(4)是菱形状的。

2.根据权利要求1所述的支撑保持架，其中：菱形状开口(4)沿周向方向的延伸大于沿平行于底座主体(2)的纵轴(A-A)的方向的延伸。

3.根据权利要求1或2所述的支撑保持架，其中：多个菱形状开口(4)的开口由四个侧向表面(5、6、7、8)限定，其中两个侧向表面分别是相对的表面(5、6、7、8)，其中至少两个相对的侧向表面(5、6、7、8)不彼此平行。

4.根据权利要求1或2所述的支撑保持架，其中：多个菱形状开口的开口由四个侧向表面限定，其中两个侧向表面分别是相对的表面，其中至少两个相对的侧向表面彼此平行。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的支撑保持架，其中：菱形状开口(4)被设置成使得对应于底座主体(2)外表面的相应开口(4)的形状的表面的表面中心点(M)位于环(R1、R2、R3)上，所述环的中心点位于底座主体(2)的纵轴(A-A)上。

6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的支撑保持架，其中：菱形状开口(4)关于其跨底座主体(2)的分布形成一致的模式。

7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的支撑保持架，其中：保持架壁至少部分由聚合物制造。

8.一种过滤元件，具有根据权利要求1-7中任一权利要求所述的第一支撑保持架、第二支撑保持架以及设置在第一支撑保持架和第二支撑保持架之间的过滤材料。

9.根据权利要求8所述的过滤元件，其中：第二支撑保持架

-沿着与第一支撑保持架的纵轴共轴的纵轴(A-A)从上端延伸到下端，和，-在上端和下端之间形成保持架壁，其中

-第二支撑保持架的保持架壁被设计成垂直于纵轴，至少在截面上具有环形，并且第一支撑保持架是外支撑保持架。

10.根据权利要求8或9所述的过滤元件过滤流体的应用。