DE10025476C1

DE10025476C1 - Crossflow filtration device

Info

Publication number: DE10025476C1
Application number: DE2000125476
Authority: DE
Inventors: Matthias Dr Grabosch; Oscar-Werner Dr Reif; Ulrich Grummert; Hans-Weddo Schmidt
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2001-08-16
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: WO2001089668A1

Abstract

The invention relates to a device for carrying out crossflow filtration of liquid media in which the medium to be filtered is guided with a varying overflow direction over filtering means, and the filtrate is drained away. A crossflow filtration unit (1) is arranged on the overflow side between two closed receptacles (3, 4) for the medium to be filtered. By effecting a pressure difference, the medium is alternately guided from one receptacle (3, 4) into the other receptacle (3, 4). Each receptacle (4, 3) is accommodated in a pressure vessel (5, 6), which uses connections (8, 9) for pneumatic, hydraulic and/or mechanical means in order to effect the pressure difference on the receptacles (3, 4) in a controllable manner. According to the invention, the receptacles (3, 4) are at least partially flexible so that their volumes alter when subjected to a change in pressure. The inventive device is provided, in particular, for use in laboratories and in the fields of medicine and biotechnology for recovering valuable substances and for concentrating shear-sensitive biologically or biotechnologically prepared media under preserving conditions.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Crossflow-Filtration flüssiger Medien, bei der das zu filtrierende Medium mit wechselnder Überströmrichtung über Filtermittel geführt wird und das Filtrat abgeleitet wird.The invention relates to a device for crossflow filtration of liquid media, in which the medium to be filtered is passed over filter medium with changing overflow direction and the filtrate is drained off.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient insbesondere im medizinischen Bereich und Biotechnologiebereich zur Gewinnung von Wertstoffen aus biologischen oder biotechnologisch hergestellten flüssigen Medien und zur Aufkonzentrierung scherempfindlicher flüssiger Medien, die zum Beispiel menschliche, tierische- und pflanzliche Zellen enthalten. Die Vorrichtung ist insbesondere für den Laborbetrieb bestimmt. Sie gewährleistet vorzugsweise eine besonders schonende Behandlung der Medien.The device according to the invention is used in particular in the medical field and Biotechnology area for the recovery of valuable materials from biological or biotechnologically produced liquid media and for concentration shear-sensitive liquid media, for example human, animal and contain plant cells. The device is particularly suitable for laboratory use certainly. It preferably ensures a particularly gentle treatment of the Media.

Aus der DE-OS 40 21 123 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Crossflow- Filtrationseinheit im Überströmkreislauf strömungsmäßig zwischen zwei geschlossenen mit Gas beaufschlagbaren Behältern für das zu filtrierende Medium angeordnet ist. Das Medium wird durch Gasdruck abwechselnd von dem einen Behälter unter gleichzeitiger Gasdruckentlastung im anderen Behälter in diesen befördert. Durch Ventilsteuerung und Sensorik läuft in einem geschlossenen Leitungsnetz eine Strömungsumkehr des zu filtrierenden Mediums und Gas in beiden Behältern ab. Die Behälter sind als kompakte Baueinheit in Form eines Tanks mit einer gemeinsamen Trennwand ausgebildet. Bei dieser Vorrichtung wird das Medium der einen Tankhälfte entnommen, über die Filtrationseinheit geleitet und in die andere Tankhälfte zurückgeführt. Es besteht eine Grenzfläche zwischen der flüssigen Phase und der übergelagernden Gasphase.From DE-OS 40 21 123 a device is known in which a crossflow Filtration unit in the overflow circuit in terms of flow between two closed Gas-loaded containers for the medium to be filtered is arranged. The Medium is alternated by gas pressure from one tank under simultaneous Gas pressure relief in the other container is conveyed into this. Through valve control and In a closed line network, sensors run a flow reversal of the filtering medium and gas in both containers. The containers are as compact Unit formed in the form of a tank with a common partition. At this The device removes the medium from one tank half, via the filtration unit passed and returned to the other half of the tank. There is an interface between the liquid phase and the superimposed gas phase.

Nachteilig ist, das ein mit dem Medium nicht reagierendes und keimfreies Gas verwendet werden muß, weil anderenfalls die Medien durch Stoffumwandlung oder Kontamination geschädigt würden. Um zu vermeiden, dass Gas in die Crossflow-Filtrationseinheit gedrückt wird, was zu einer Verminderung der Filtrationsleistung in nachfolgenden Überströmzyklen führen würde, muß ein nicht zu vernachlässigendes Restvolumen (Totvolumen) in dem Tank verbleiben. Das erforderliche Totvolumen führt seinerseits zu einer Leistungsminderung der Vorrichtung und bei der Gewinnung von Wertstoffen werden pro Zeiteinheit keine optimalen Ausbeuten erzielt. Durch Verwendung von Druckgas kann eine die Filtration ungünstig beeinflussende Blasenbildung nicht ausgeschlossen werden.It is disadvantageous that an aseptic and non-reactive gas is used with the medium must, because otherwise the media due to material conversion or contamination would be harmed. To avoid gas in the crossflow filtration unit is pressed, resulting in a decrease in filtration performance in subsequent Overflow cycles would lead to a not negligible residual volume (Dead volume) remain in the tank. The required dead volume in turn leads to a reduction in performance of the device and in the recovery of valuable materials no optimal yields achieved per unit of time. By using compressed gas A bubble formation that adversely affects the filtration cannot be excluded.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art zur Crossflow-Filtration flüssiger Medien mit einfachen Mitteln so weiterzubilden, dass die genannten Nachteile überwunden werden.The invention is therefore based on the object of a device of the above described way for crossflow filtration of liquid media with simple means so to further train that the disadvantages mentioned are overcome.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Crossflow-Filtration flüssiger Medien gelöst, bei der das zu filtrierende Medium die Überströmseiten von Filtermitteln einer Crossflow-Filtrationseinheit überströmt und von den Abströmseiten der Filtermittel ein Filtrat gewonnen wird, wobei die Crossflow-Filtrationseinheit überströmseitig zwischen zwei geschlossenen Behältern für das zu filtrierende Medium angeordnet ist, und das Medium unter Einwirken einer Druckdifferenz abwechselnd von dem einen Behälter unter Passage der Überströmseiten der Filtermittel in den anderen Behälter förderbar ist, in dem jeder Behälter in einem Druckgefäß untergebracht ist, das über Anschlüsse für pneumatische, hydraulische und/oder mechanische Mittel zum steuerbaren Einwirken der Druckdifferenz auf die Behälter verfügt und dass die Behälter mindestens teilweise flexibel ausgebildet sind derart, dass sie beim Einwirken einer Druckänderung ihr Volumen ändern.According to the invention, this object is achieved by a device for crossflow filtration liquid media dissolved, in which the medium to be filtered the overflow sides of Filter media overflows a crossflow filtration unit and from the outflow sides of the Filter means a filtrate is obtained, the crossflow filtration unit overflow side between two closed containers for the medium to be filtered is arranged, and the medium under the action of a pressure difference alternately from one container with passage of the overflow sides of the filter medium in the other Container is conveyable in which each container is housed in a pressure vessel, the via connections for pneumatic, hydraulic and / or mechanical means for controllable action of the pressure difference on the container and that the container are at least partially flexible in such a way that they act when a Pressure change change their volume.

Als bevorzugte Mittel zur Erzeugung der Druckdifferenz werden Gase und Flüssigkeiten, wie Luft, Wasser oder Hydraulikflüssigkeiten verwendet.The preferred means for generating the pressure difference are gases and liquids, such as air, water or hydraulic fluids.

Vorzugsweise sind die flexiblen Behälter als Beutel ausgebildet, insbesondere als elastische Beutel. Die Behälter können auch lampionförmig mit zylindrischen oder polygonalen Grundflächen ausgebildet sein. The flexible containers are preferably designed as bags, in particular as elastic pouch. The containers can also be lantern-shaped with cylindrical or polygonal bases.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn auch die Druckbehälter als flexible Druckbeutel ausgebildet sind und dabei vorzugsweise ebenfalls als elastische Druckbeutel.It has proven to be useful if the pressure container as a flexible pressure bag are formed and preferably also as an elastic pressure bag.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die lampionförmigen Behälter in Druckgefäßen untergebracht, wo sie durch mechanische auf und abbewegbare Mittel zusammengedrückt und/oder expandiert werden können.In a further embodiment of the invention, the lampion-shaped containers are in Pressure vessels housed where they can be moved up and down by mechanical means can be compressed and / or expanded.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verbindet eine Druckleitung mit einer richtungsregelbaren Pumpe für Gase oder Flüssigkeiten die Druckgefäße. Mit Hilfe der Pumpe erfolgt ein Umschalten des Einwirkens der Druckdifferenz zwischen den Gefäßen und auf die Behälter.In another advantageous embodiment of the invention, a pressure line connects the pressure vessels with a directionally adjustable pump for gases or liquids. With With the help of the pump, the action of the pressure difference between the Vessels and on the containers.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwischen mindestens einem der Behälter und der Filtrationseinheit ein absperrbarer Anschluß liegt. Über ihn kann das zu filtrierende Medium in die Vorrichtung eingelassen und ein Konzentrat nach Beendigung der Filtration aus der Vorrichtung abgelassen werden oder eine Diaflüssigkeit zur Durchführung von Diafiltrationen auf die Seite der zu behandelnden Medien in die Vorrichtung eingeführt werden.It is particularly advantageous if between at least one of the containers and the Filtration unit is a lockable connection. It can be filtered through him Medium is let into the device and a concentrate after the filtration is finished be drained from the device or a slide liquid to carry out Diafiltration introduced into the device on the side of the media to be treated become.

Zumindest ein Teil der Vorrichtung bestehend aus der Crossflow-Filtrationseinheit mit den daran angeschlossenen Behältern ist aus autoklavierbaren Materialien, wie Kunststoffen mit einer Temperaturbeständigkeit von bis zu mindestens 132°C ausgeführt.At least part of the device consisting of the crossflow filtration unit with the attached containers is made of autoclavable materials such as plastics a temperature resistance of up to at least 132 ° C.

Als Filtermittel hat sich die Verwendung von Filtrationsmembranen, insbesondere von Mikrofiltrationsmembranen bewährt. Für die Aufarbeitung biologischer oder biotechnologisch hergestellter flüssiger Medien werden bevorzugt Membranen mit einer geringen Neigung zum Verblocken eingesetzt, die in der Regel geringe Proteinadsorptionseigenschaften haben.The use of filtration membranes, in particular of Proven microfiltration membranes. For processing biological or biotechnologically produced liquid media are preferred with a membrane low tendency to block, which is usually low Have protein adsorption properties.

Zur Durchführung der Filtration werden die Behälter mit der zu behandelnden Flüssigkeit befüllt, an die Crossflow-Filtrationseinheit angeschlossen und über ein Entlüftungsventil entlüftet. Als Entlüftungsventil kann ein absperrbarer Anschluss verwendet werden. Durch die flexible Ausgestaltung der Behälter kann die Vorrichtung mit einer variablen Menge an zu behandelndem Medium beschickt werden. Zum Einwirken der Druckdifferenz auf die Behälter für die Beförderung des zu behandelnden Mediums durch die Crossflow- Filtrationseinheit hindurch werden die Behälter abwechselnd von außen durch ein pneumatisches, hydraulisches und oder mechanisches Mittel mit unterschiedlichen Ducken beaufschlagt. Das Einwirken der Druckdifferenz auf die Behälter erfolgt dabei innerhalb von Druckgefäßen, in denen sich die Behälter befinden. Die Überströmrichtung des zu behandelnden Mediums über die Überströmseiten der Filtermittel hinweg weist dabei vom Druckgefäß mit dem höheren Druck zum Druckgefäß mit dem geringeren Druck. Das Medium wird nach Überströmen der Filtermittel in das Gefäß mit dem geringeren Druck geleitet, das sich in einem vorzugsweise entspannten Druckbehälter befindet. Dabei fungiert der Behälter in dem Druckgefäß mit dem höheren Druck als Behälter für Speiseflüssigkeit und der Behälter in dem Druckgefäß mit dem geringeren Druck als Konzentratbehälter.To carry out the filtration, the container with the liquid to be treated filled, connected to the crossflow filtration unit and via a vent valve vented. A lockable connection can be used as a vent valve. By the flexible design of the container can be used with a variable amount of the device to be treated medium to be treated. To affect the pressure difference on the Container for the transport of the medium to be treated through the crossflow Through the filtration unit, the containers are alternately passed through from the outside pneumatic, hydraulic and or mechanical means with different pressures acted upon. The pressure difference acts on the container within of pressure vessels in which the containers are located. The overflow direction of the treating medium over the overflow sides of the filter means points from Pressure vessel with the higher pressure to the pressure vessel with the lower pressure. The Medium flows after the filter medium flows into the vessel with the lower pressure passed, which is located in a preferably relaxed pressure vessel. It acts the container in the pressure vessel with the higher pressure than the container for feed liquid and the container in the pressure vessel with the lower pressure than the concentrate container.

Nachdem der Konzentratbehälter ganz oder zumindest teilweise mit Medium gefüllt ist, erfolgt ein Umschaltprozess bei dem das pneumatische, hydraulische und/oder mechanische Mittel in dem Druckbehälter mit dem höheren Druck entspannt und in dem anderen Druckbehälter unter Druck gesetzt wird. Hierdurch wird aus dem Konzentratbehälter ein Behälter für Speiseflüssigkeit und aus dem ersten Behälter für Speiseflüssigkeit wird ein Konzentratbehälter. Die Crossflow-Filtrationseinheit wird nun in entgegengesetzter Richtung überströmt, was für das Filtermittel gleichzeitig mit einem reinigenden Effekt verbunden ist. Das die Filtermittel passierende Filtrat wird über einen Filtratauslass bei Umgebungsdruck oder unter Gegendruck aus der Filtrationseinheit abgeführt.After the concentrate container is completely or at least partially filled with medium, there is a switching process in which the pneumatic, hydraulic and / or mechanical Agent in the pressure vessel with the higher pressure relaxed and in the other Pressure vessel is pressurized. This will turn the concentrate container into a Container for feed liquid and the first container for feed liquid becomes a Concentrate container. The crossflow filtration unit is now in opposite Direction overflows, which for the filter medium at the same time with a cleaning effect connected is. The filtrate passing through the filter medium is fed through a filtrate outlet Ambient pressure or back pressure discharged from the filtration unit.

Im weiteren Filtrationsverlauf wird das Medium, wie soeben beschrieben, bis zum gewünschten Aufarbeitungsziel abwechselnd hin und her gefördert. Zur Diafiltration kann eine Diaflüssigkeit (Waschflüssigkeit) während der Filtration batchweise oder kontinuierlich zugefügt werden.In the further course of the filtration, the medium is, as just described, until desired processing goal alternately promoted back and forth. Can be used for diafiltration a slide liquid (washing liquid) batchwise during the filtration or be added continuously.

Die Umschaltung der Förderrichtung lässt sich bei Verwendung von pneumatischen oder hydraulischen Mitteln zur Erzeugung der Druckdifferenz vorzugsweise über einen einzustellenden Zeittakt auf zwei regelbare Drei-Wege-Ventile auslösen. Auch eine Auslösung über Druckmessung an der Hydraulikflüssigkeit oder dem Pneumatikgas oder durch Messung der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums durch die Filtrationseinheit ist möglich.Switching the conveying direction can be done using pneumatic or hydraulic means for generating the pressure difference, preferably via a Trigger the timing to be set on two controllable three-way valves. Also one Triggered by pressure measurement on the hydraulic fluid or the pneumatic gas or by measuring the flow rate of the medium through the filtration unit possible.

In vorteilhafter Weise ist es nicht notwendig, das Medium vollständig aus dem Gefäß für Speiseflüssigkeit in das Konzentratgefäß zu pressen. Bei der nächsten erfolgten Umkehr der Strömungsrichtung vermischt sich das Konzentrat mit dem noch im anderen Gefäß verbliebenem Medium.Advantageously, it is not necessary to completely remove the medium from the vessel Press the liquid into the concentrate container. At the next reversal of the The direction of flow mixes the concentrate with that in the other vessel remaining medium.

Durch Beaufschlagung beider Druckgefäße mit Druck und Öffnen des absperrbaren Anschlusses (Entleerungsventil) lässt sich das System vom verbliebenen Medium (Konzentrat) entleeren.By pressurizing both pressure vessels and opening the lockable Connection (drain valve), the system can be used from the remaining medium Empty (concentrate).

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Fig. 1a bis 1d, 2 und 3 näher erläutert. Dabei zeigenThe invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying FIGS. 1a to 1d, 2 and 3. Show

Fig. 1a schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Erfindung im Zustand des Befüllens, FIG. 1a schematically shows an embodiment according to the invention of the invention in the state of filling,

Fig. 1b die Ausführungsform gemäß Fig. 1a in einem Zustand der Filtration, FIG. 1b, the embodiment of Fig. 1a in a state of filtration,

Fig. 1c die Ausführungsform gemäß Fig. 1a in einem anderen Zustand der Filtration nach Strömungsumkehr, FIG. 1c, the embodiment of Fig. 1a in a different state of filtration after flow reversal,

Fig. 2a schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zur Diafiltration, Fig. 2a schematically shows a further embodiment of the invention for diafiltration,

Fig. 2b die Ausführungsform gemäß Fig. 2a im Zustand der Entleerung und Fig. 2b shows the embodiment of FIG. 2a in the state of emptying and

Fig. 3 schematisch eine andere Ausführungsform der Erfindung mit einer richtungsregelbaren Pumpe. Fig. 3 schematically shows another embodiment of the invention with a directional pump.

Gemäß der Fig. 1a ist eine Crossflow-Filtrationseinheit 1 einlassseitig auf der Überströmseite mit einem absperrbaren Anschluss 2 zum Beschicken der Vorrichtung mit zu filtrierendem Medium, zum Entleeren der Vorrichtung von Konzentrat und zur Entgasung (Entlüftung) der Vorrichtung versehen. Die Crossflow-Filtrationseinheit 1 ist überströmseitig zwischen zwei geschlossene Behälter 3, 4 angeordnet, die als flexible und elastische Beutel für die Aufnahme des aufzuarbeitenden Mediums ausgebildet sind. Über diese Behälterbeutel 3, 4 sind Druckbeutel als Druckgefäße 5, 6 für Hydraulikflüssigkeit gestülpt, die in der gezeigten Ausführungsform ebenfalls aus einem flexiblen, elastischen Material bestehen, das über eine Festigkeit verfügt, die mindestens so hoch ist, wie die der Behälterbeutel. Ein Anschluss 7 an der Crossflow Filtrationseinheit 1 dient zur Entnahme von Filtrat. Die Druckbeutel 5, 6 weisen jeweils einen Anschluss 8, 9 für die Hydraulikflüssigkeit auf, welche beispielsweise aus Wasser mit einem Desinfektionsmittelzusatz besteht. Zur Filtration wird nun gemäß Fig. 1b über ein Dreiwegeventil 10 und den Anschluss 8 die Hydraulikflüssigkeit mit einem Druck von beispielsweise 2 bar in den Druckbeutel 5 gedrückt. Der Druck im Druckbeutel 5 überträgt sich auf das zu filtrierende Medium im Behälterbeutel 3. Hierdurch wird das Medium aus dem Behälterbeutel 3 über die Überströmseiten der Filtermittel der Crossflow- Filtrationseinheit 1 in den Behälterbeutel 4 gepresst. Ein Dreiwegeventil 11, das sich am Anschluss 9 befindet, ist dabei geöffnet. Nach einer einstellbaren vorgegebenen Zeit werden nun gemäß Fig. 1c die Ventile 10 und 11 derart umgeschaltet, dass nun Hydraulikflüssigkeit in den Druckbeutel 6 einströmt und aus dem Druckbeutel 5 entweicht. Dieser Vorgang wird bis zur gewünschten Aufkonzentrierung des Mediums abwechselnd wiederholt.According to FIG. 1a, a crossflow filtration unit 1 is provided on the inlet side on the overflow side with a lockable connection 2 for charging the device with medium to be filtered, for emptying the device from concentrate and for degassing (venting) the device. The crossflow filtration unit 1 is arranged on the overflow side between two closed containers 3 , 4 , which are designed as flexible and elastic bags for holding the medium to be processed. Pressure bags are placed over these container bags 3 , 4 as pressure vessels 5 , 6 for hydraulic fluid, which in the embodiment shown also consist of a flexible, elastic material that has a strength that is at least as high as that of the container bag. A connection 7 on the crossflow filtration unit 1 serves to remove the filtrate. The pressure bags 5 , 6 each have a connection 8 , 9 for the hydraulic fluid, which consists, for example, of water with a disinfectant additive. For filtration is now shown in Fig. 1b the connection of the hydraulic fluid 8 bar pressed via a three-way valve 10 and with a pressure of, for example, 2 in the pressure bag 5. The pressure in the pressure bag 5 is transferred to the medium to be filtered in the container bag 3 . As a result, the medium is pressed out of the container bag 3 via the overflow sides of the filter means of the crossflow filtration unit 1 into the container bag 4 . A three-way valve 11 , which is located at port 9 , is open. After an adjustable predetermined time, the valves 10 and 11 are now switched over according to FIG. 1c such that hydraulic fluid now flows into the pressure bag 6 and escapes from the pressure bag 5 . This process is repeated alternately until the desired concentration of the medium.

Zur Durchführung einer Diafiltration wird gemäß Fig. 2a über das Ventil des absperrbaren Anschlusses 2 Waschwasser in das System geben. Wie die Fig. 2b zeigt, wird die Vorrichtung entleert, in dem bei geöffneten Ventilen 10, 11 die Druckbeutel mit Hydraulikflüssigkeit unter Druck beaufschlagt werden, wobei das Konzentrat über den absperrbaren Anschluss 2 abgeführt wird.To carry out diafiltration, 2 washing water is added to the system via the valve of the lockable connection according to FIG. 2a. As FIG. 2b shows, the device is emptied, in which, when the valves 10 , 11 are open, the pressure bags are pressurized with hydraulic fluid under pressure, the concentrate being discharged via the lockable connection 2 .

Nach erfolgter Aufkonzentrierung und Diafiltration lässt sich das System an den Anschlüssen 8 und 9 lösen und autoklavieren oder als Wegwerfeinheit entsorgen.After concentration and diafiltration, the system can be detached at ports 8 and 9 and autoclaved or disposed of as a disposable unit.

Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der anstelle der Ventile 10 und 11 direkt aus einem Hydraulikmitteltank über eine richtungsregelbare Pumpe 12 die Hydraulikflüssigkeit wechselweise in einen der Druckbeutel 5, 6 gefördert wird. Fig. 3 shows a device according to the invention, in which the hydraulic fluid is alternately fed into one of the pressure bags 5, 6 in place of the valves 10 and 11 directly from an hydraulic fluid tank via a direction-adjustable pump 12.

Mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind folgende Vorteile verbunden: The following advantages are associated with the devices according to the invention:

Das zu behandelnde Medium kommt mit keinerlei Fremdstoffen in Berührung, denn es wird in einem abgeschlossenen System gearbeitet. Mit dem Medium kommen keine bewegten Teile in Berührung, wodurch eine Crosskontaminationsgefahr ausgeschlossen wird. Es sind keine besonderen Anforderungen, wie Sterilität an die pneumatischen, hydraulischen und/oder mechanischen Mittel zur Erzeugung der Druckdifferenz zu stellen, da sie mit dem zu behandelnden Medium nicht in Kontakt kommen. Mit dem zu behandelnden Medium kommen auch keine Sensoren, wie beispielsweise Druckaufnehmer, in Berührung, weil diese bestenfalls an den Druckgefäßen installiert werden. Die erzeugte Druckdifferenz zwischen den beiden Druckgefäßen entspricht dem Druck auf der Überströmseite der Filtrationseinheit. Dadurch kann die Vorrichtung während der gesamten Filtrationsdauer mit dem gleichen Eingangsdruck betrieben werden. Damit sind geringe Scherkräfte auf und ein minimaler Energieeintrag in das Medium verbunden, was für die schonende Behandlung empfindlicher Medien von besonderem Vorteil ist. Die Vorrichtung besitzt ein geringes Totvolumen, weil jeweils eines der beiden Gefäße restlos entleert werden kann und sein Volumen auf Grund der flexiblen Ausgestaltung auf Null oder nahezu Null zusammengedrückt werden kann. Die Vorrichtung kann kompakt und als Wegwerfeinheit (Disposable) ausgeführt werden, die vorzugsweise nur aus den beiden Gefäßen und der Filtrationseinheit besteht. Dadurch lassen sich mit vom Medium kontaktierte Teile ungeöffnet entsorgen. Das ist bei der Arbeit mit gefährlichen Stoffen besonders vorteilhaft. Dieser Teil der Vorrichtung ist auch in einfacher Weise durch Autoklavieren zu sterilisieren. Die Vorrichtung kann außer zur üblichen Crossflow- Filtration ohne Umrüstung auch zur Diafiltration durch bachweise oder kontinuierliche Zugabe von Waschlösung über einen absperrbaren Anschluß verwendet werden.The medium to be treated does not come into contact with any foreign substances because it is is worked in a closed system. None come with the medium moving parts in contact, eliminating the risk of cross-contamination becomes. There are no special requirements, such as sterility to the pneumatic, to provide hydraulic and / or mechanical means for generating the pressure difference, since they do not come into contact with the medium to be treated. With that too treating medium come no sensors, such as pressure transducers, in touch because these are installed at best on the pressure vessels. The generated Pressure difference between the two pressure vessels corresponds to the pressure on the Overflow side of the filtration unit. This allows the device to operate throughout Filtration time can be operated with the same inlet pressure. So that are minor Shear forces and a minimal energy input into the medium connected, which for the Gentle treatment of sensitive media is particularly advantageous. The device has a small dead volume because one of the two vessels is completely emptied and its volume can be zero or due to the flexible design can be compressed to almost zero. The device can be compact and as Disposable run, preferably only from the two Containers and the filtration unit. This allows you to use the medium Dispose of contacted parts unopened. That is when working with dangerous substances particularly advantageous. This part of the device is also through in a simple manner Sterilize autoclaving. The device can be used in addition to the usual crossflow Filtration without retrofitting also for diafiltration through streams or continuous Add wash solution via a lockable connection.

Diese Vorteile kommen besonders zur Geltung, wenn teure Medien aufbereitet werden und ein geringes Arbeitsvolumen der Vorrichtung erforderlich ist. These advantages come into their own when processing expensive media and a small working volume of the device is required.

List of reference numbers

11

Crossflow-Filtrationseinheit
Crossflow filtration unit

22

absperrbarer Anschluss
lockable connection

33rd

geschlossener Behälter
closed container

44

geschlossener Behälter
closed container

55

Druckgefäß
Pressure vessel

66

Druckgefäß
Pressure vessel

77

Anschluss zur Entnahme von Filtrat
Connection for the removal of filtrate

88th

Anschluss
connection

99

Anschluss
connection

1010th

Dreiwegeventil
Three-way valve

1111

Dreiwegeventil
Three-way valve

1212th

Pumpe
pump

Claims

1. Device for crossflow filtration of liquid media, in which the medium to be treated flows over the overflow sides of filter means of a crossflow filtration unit ( 1 ) and a filtrate is obtained from the downstream sides of the filter means, the crossflow filtration unit ( 1 ) overflow side between two closed containers ( 3 , 4 ) are arranged for the medium to be treated, and the medium can be conveyed alternately from one container ( 3 , 4 ) under the action of a pressure difference while passing the overflow sides of the filter medium into the other container ( 4 , 3 ), characterized in that each container ( 3 , 4 ) is accommodated in a pressure vessel ( 5 , 6 ) which has connections ( 8 , 9 ) for pneumatic, hydraulic and / or mechanical means for controllably acting the pressure difference on the containers ( 3 , 4 ) and that the containers ( 3 , 4 ) are at least partially flexible in such a way that they are m If there is a change in pressure, change its volume.

2. Device according to claim 1, characterized in that a pressure line with a directionally adjustable pump ( 12 ) for gases or liquids connects the pressure vessels ( 5 , 6 ), via which the action of the pressure difference on the vessels ( 3 , 4 ) is switched .

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that between at least one of the containers ( 3 , 4 ) and the filtration unit ( 1 ) a lockable connection ( 2 ) for supplying the medium to be filtered, for emptying the device or for supplying Liquids for diafiltration are available.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the containers ( 3 , 4 ) are designed as bags.

5. The device according to claim 4, characterized in that the container bags ( 3 , 4 ) are elastic.

6. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the containers ( 3 , 4 ) are lantern-shaped with circular or polygonal bases.

7. Device according to claims 1 to 5, characterized in that, the pressure vessels ( 5 , 6 ) are designed as flexible pressure bags.

8. The device according to claim 7, characterized in that the pressure vessels ( 5 , 6 ) are elastic.

9. The device according to claim 6, characterized in that the lampion-shaped containers are accommodated in pressure vessels ( 5 , 6 ) and can be moved up and down therein by mechanical means.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the device consisting of the crossflow filtration unit ( 1 ) with the containers connected to it ( 3 , 4 ) is designed as a disposable unit.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the device consisting of the crossflow filtration unit ( 1 ) with the containers ( 3 , 4 ) connected to it is autoclavable.