DE112013004713T5

DE112013004713T5 - Membransicherungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112013004713T5
Application number: DE112013004713.6T
Authority: DE
Inventors: Tomasz Swiatek; Michael Collignon; Bruce Gregory Biltoft; Robert James McMahon
Original assignee: Evoqua Water Technologies LLC
Current assignee: Rohm and Haas Electronic Materials Singapore Pte Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2015-07-23
Also published as: GB2520871A; US20150238905A1; GB201502868D0; CN104684631A; GB2520871B; WO2014052071A1; US9764289B2; AU2013324056A1; AU2013324056B2

Abstract

Hierin offenbart sind Aspekte und Ausführungsformen einer Vorrichtung zum Sichern von Hohlfaserfiltrationsmembranen in einem Filtrationsmodul. In einem Beispiel beinhaltet die Vorrichtung eine Haltestruktur, die in längliche Abschnitte der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eingreift, und eine Ankerformation, die in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eingreift und näher bei Augenabschnitten der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern positioniert ist, als mindestens ein Abschnitt der Haltestruktur. Weder die Ankerformation noch die Haltestruktur greifen abdichtend in offene Enden der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ein.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der australischen provisorischen Anmeldungsnummer 2012904196 mit dem Titel A SECUREMENT DEVICE (Sicherungsvorrichtung), eingereicht am 26. September 2012.
HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die hierin offenbarten Aspekte und Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf Sicherungsvorrichtungen für poröse Hohlfiltrationsmembranfasern und auf Verfahren und Strukturen, die mit derartigen Sicherungsvorrichtungen assoziiert sind. Es versteht sich allerdings, dass sich die hierin offenbarten Ausführungsformen nicht auf dieses bestimmte Anwendungsgebiet beschränken.
2. Beschreibung verwandter Techniken
Jegliche Erörterung des Stands der Technik in der Beschreibung sollte in keiner Weise als eine Anerkennung angesehen werden, dass ein derartiger Stand der Technik weit verbreitet ist oder auf dem Gebiet allgemein bekannt ist.
Die Wichtigkeit der Filtrationsmembranen zur Behandlung von Abwasser nimmt schnell zu. Es ist nun gut bekannt, dass Membranprozesse in einem wirksamen tertiären Behandlungssystem für Abwasser, einschließlich beispielsweise Schmutzwasser, verwendet werden können und einen hochwertigen Abfluss bereitstellen. Allerdings können in manchen Fällen die Haupt- und Betriebskosten derartiger Systeme untragbar sein. Mit dem Erscheinen von Eintauchmembranprozessen, bei denen die Filtrationsmembranmodule in einen großen Zufuhrbehälter eingetaucht werden und das Filtrat durch Saugwirkung, die auf die Filtratseite der Membran aufgebracht wird, oder durch Schwerkraftzuführung gesammelt wird, versprechen Membranbioreaktoren, die biologische und physikalische Prozesse in einer Stufe kombinieren, kompakter, effizienter und wirtschaftlicher zu sein. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit kann die Größe der Membranbioreaktoren von Haushalt (wie Klärtanksysteme) zu Größen, die für die Verwendung in Gruppen- und großtechnischen Kläranlagen angemessen sind, reichen.
Poröse Hohlmembranfasern werden in Membranfiltrationsvorrichtungen verwendet, um Verunreinigungen, beispielsweise Partikel, Feststoffe und Mikroorganismen, aus Fluiden, beispielsweise Wasser, zu trennen. Im Gebrauch verläuft Fluid durch die Membranfasern und Partikel werden überwiegend auf der Basis der Größe ausgeschieden. Eine Antriebskraft zum Bewegen von Flüssigkeit durch Membranfasern ist Fluiddruck, wobei die Poren der Membranfasern die Partikel daran hindern, durch die Wände der Membranen zu verlaufen.
ÜBERSICHT
Aspekte und Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, versuchen manche der Nachteile des Standes der Technik zu überwinden oder wenigstens zu verbessern oder der Öffentlichkeit wenigstens eine nützliche Alternative bereitzustellen.
In manchen Fällen sind Membranfasern von faserartiger Natur und können in Filtrationsumgebungen anfällig dafür zu sein, sich zu verheddern. Membranfasersicherungsvorrichtungen stellen ein Mittel zum Stabilisieren der Membranfasern bereit und, wenn sie an entgegengesetzten Enden der Membranfasern gesichert sind, stellen ein Mittel zum Einstellen einer gewünschten Membranfaserspannung bereit.
Membranfasersicherungsvorrichtungen können aus in einen Modultopf gegossenem Harz oder Urethan zusammengesetzt sein. Derartige Membranfasersicherungsvorrichtungen dienen dem doppelten Zweck des Sicherns der Membranfasern und des Abdichtens der Endabschnitte der Membranfasern. Durch das Abdichten der Membranfasern bildet sich eine undurchdringbare Schranke zwischen eingehendem, zu filterndem flüssigem Strom, der oft auch als Beschickung bezeichnet wird, und einem gefilterten flüssigen Strom, der oft als Filtrat bezeichnet wird.
Bekannte Probleme gibt es, wenn Harze verwendet werden, um Membranfasern in einem Topf in einer Membranfasersicherungsvorrichtung zu sichern. Beispielsweise kann die Bindung zwischen dem Harz und den Membranfasern gefährdet sein aus Gründen der Unverträglichkeit von nassen Fasern mit dem Harzmaterial, des Eingehens des Topfs beim Aushärten des Harzes, des Ausdehnens des Topfs aufgrund der Feuchtigkeitsaufnahme in dem Harz, des Reißens des Topfs und der unerwünschten Fasermigration durch das Harz, während sich das Harz während der Bildung des Modultopfs in einem flüssigen Zustand befindet.
Es gibt bekannte Faserkonfigurationen, bei denen die von einem Harzmodultopf bereitgestellte doppelte Funktion nicht notwendig ist. Beispielsweise würden Membranfasern, die in einer Schlaufenkonfiguration arrangiert sind, keine Sicherungsvorrichtung erfordern, die eine undurchdringbare Schranke um die Schlaufenabschnitte der Membranfasern bereitgestellt hat, da keine offenen Enden der Faser in den Schlaufenabschnitten bestehen. Daher können die Verwendung von unerwünscht teurem Harz und die potenziellen Probleme, die mit Harzmodultöpfen assoziiert sind, in Filtrationssystemen, die derartige Membranfaserkonfigurationen verwenden, vermieden werden.
Membranfasern sind oft so ausgelegt, dass sie jahrelang halten, oftmals in turbulenten Konditionen. Die Fasern werden bedeutendem Hin- und Herwerfen von Fluiden, Blasen und Partikeln unterzogen und sind ausgelegt, um als Reaktion darauf zu wackeln. Harztöpfe sind oftmals steif, was zu einer problematischen Berührungsfläche mit den sich aus ihnen erstreckenden flexibel schwankenden Membranfasern führt. Die langfristige Brauchbarkeit der Membranfasern ist durch Abnutzung und Abbrechen der Membranfasern an der Berührungsfläche des Harztopfs und der Membranfaser beeinträchtigt.
Gemäß einem Aspekt wird eine Sicherungsvorrichtung zum Sichern einer Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern, die in einer Schlaufenkonfiguration in einem Membranmodul angeordnet sind, bereitgestellt. Die Schlaufenfaserkonfiguration beinhaltet einen Augenabschnitt, der sich zu einem länglichen Abschnitt hin erstreckt. Die Sicherungsvorrichtung beinhaltet eine Ankerformation, die mit der Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff steht und eine Haltestruktur, die mit der Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff steht. Ein Abschnitt der Haltestruktur ist näher bei dem länglichen Abschnitt der Schlaufenfaserkonfiguration positioniert als die andere Ankerformation. Die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ist nicht abdichtend durch die Ankerformation oder die Haltestruktur in Eingriff.
In manchen Ausführungsformen setzt sich die Schlaufenkonfiguration der porösen Hohlmembranfasern aus einem Bündel oder einem Gebinde zusammen.
In manchen Ausführungsformen ist die Ankerformation lösbar an einem Rahmen gesichert.
In manchen Ausführungsformen greift die Ankerformation mittels Druckmitteln in die Schlaufenfaserkonfiguration ein.
In manchen Ausführungsformen greift die Ankerformation mittels Druckmitteln in einen Abschnitt der Haltestruktur ein.
In manchen Ausführungsformen ist ein Abschnitt der Ankerformation durch die Augenabschnitte der Schlaufenfaserkonfiguration angeordnet.
In manchen Ausführungsformen beinhaltet die Ankerformation ein längliches Teil, das sich durch den Augenabschnitt der Schlaufenkonfiguration der porösen Hohlmembranfasern erstreckt.
In manchen Ausführungsformen greift die Ankerformation mittels Druckmitteln, die durch eine Vielzahl von entgegengesetzten länglichen Teilen bereitgestellt sind, welche quergerichtet zur Schlaufenfaserkonfiguration der porösen Hohlmembranfasern positioniert sind, damit sie die porösen Hohlmembranfasern dazwischen zusammendrücken, in die Schlaufenfaserkonfiguration ein.
In manchen Ausführungsformen greift die Ankerformation mittels Druckmitteln, die durch einen anhebbaren Riemen oder einen abnehmbaren Clip bereitgestellt sind, in die Schlaufenfaserkonfiguration ein.
In manchen Ausführungsformen greift die Haltestruktur mittels Druckmitteln in die Schlaufenfaserkonfiguration ein.
In manchen Ausführungsformen greift die Haltestruktur mittels Druckmitteln in einen Abschnitt der Ankerformation ein.
In manchen Ausführungsformen ist die Haltestruktur von der Ankerformation beabstandet.
In manchen Ausführungsformen ist die Haltestruktur eine Hülse.
In manchen Ausführungsformen ist die Haltestruktur biegsam.
In manchen Ausführungsformen sind die Ankerformation und die Haltestruktur ein einzelnes integriertes Element.
Gemäß einem anderen Aspekt ist eine Sicherungsvorrichtung zum Sichern einer Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern in einem Membranmodul bereitgestellt, wobei die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern einen länglichen Abschnitt aufweisen, der in einem Endabschnitt endet. Die Sicherungsvorrichtung beinhaltet eine Ankerformation, die mit der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern nahe dem Endabschnitt in Eingriff steht und eine Haltestruktur, die mit der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern nahe dem Endabschnitt in Eingriff steht. Ein Abschnitt der Haltestruktur ist näher bei dem länglichen Abschnitt der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern positioniert als die Ankerformation. Die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ist nicht abdichtend durch die Ankerformation oder die Haltestruktur in Eingriff.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Sicherungsvorrichtung zum Sichern einer Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern, die in einer Schlaufenfaserkonfiguration in einem Membranmodul angeordnet sind, bereitgestellt. Die Sicherungsvorrichtung beinhaltet eine Haltestruktur, die mechanisch in längliche Abschnitte der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eingreift. Die Haltestruktur hält die porösen Hohlmembranfasern in der Schlaufenfaserkonfiguration und hält die Augenbereiche der Schlaufenfaserkonfiguration, aus denen sich die länglichen Abschnitte der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern erstrecken. Mindestens ein offenes Ende der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ist distal von der Haltestruktur positioniert. Die Sicherungsvorrichtung beinhaltet ferner eine Ankerformation, die mechanisch in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eingreift und diese stützt. Mindestens ein Abschnitt der Haltestruktur ist zwischen der Ankerformation und den länglichen Abschnitten angeordnet.
In manchen Ausführungsformen ist die Sicherungsvorrichtung so konfiguriert, dass die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern in einem Bündel und einem Gebinde arrangiert ist.
In manchen Ausführungsformen ist die Ankerformation lösbar an einem Rahmen gesichert.
In manchen Ausführungsformen greift die Ankerformation zusammendrückend in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ein.
In manchen Ausführungsformen greift die Ankerformation zusammendrückend in einen Abschnitt der Haltestruktur ein.
In manchen Ausführungsformen ist ein Abschnitt der Ankerformation durch die Augenabschnitte der Schlaufenfaserkonfiguration angeordnet.
In manchen Ausführungsformen beinhaltet die Ankerformation ein längliches Teil, das sich durch die Augenabschnitte der Schlaufenfaserkonfiguration erstreckt.
In manchen Ausführungsformen hält die Ankerformation die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern durch Anwendung einer Druckkraft, die von einer Vielzahl von entgegengesetzten länglichen Teilen bereitgestellt wird, welche quergerichtet zur Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern positioniert sind.
In manchen Ausführungsformen beinhaltet die Ankerformation ferner eines von einem anhebbaren Riemen und einem abnehmbaren Clip, die zusammendrückend die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern halten.
In manchen Ausführungsformen greift die Haltestruktur zusammendrückend in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ein.
In manchen Ausführungsformen greift die Haltestruktur zusammendrückend in einen Abschnitt der Ankerformation ein.
In manchen Ausführungsformen ist die Haltestruktur von der Ankerformation beabstandet.
In manchen Ausführungsformen ist die Haltestruktur eine Hülse.
In manchen Ausführungsformen beinhaltet die Haltestruktur ein biegsames Material.
In manchen Ausführungsformen sind die Ankerformation und die Haltestruktur ein einzelnes integriertes Element.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Sicherungsvorrichtung zum Sichern einer Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern mit länglichen Abschnitten, die in Endabschnitten in einem Membranmodul enden, bereitgestellt. Die Sicherungsvorrichtung beinhaltet eine Haltestruktur, die mechanisch in längliche Abschnitte der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eingreift. Mindestens ein offenes Ende der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ist distal von der Haltestruktur positioniert. Die Sicherungsvorrichtung beinhaltet ferner eine Ankerformation, die mechanisch in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern nahe der Endabschnitte eingreift und diese stützt. Mindestens ein Abschnitt der Haltestruktur ist zwischen der Ankerformation und den länglichen Abschnitten angeordnet.
In manchen Ausführungsformen beinhaltet die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ein Bündel und ein Gebinde.
In manchen Ausführungsformen ist die Ankerformation lösbar an einem Rahmen gesichert.
In manchen Ausführungsformen greift die Ankerformation zusammendrückend in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ein.
In manchen Ausführungsformen greift die Ankerformation zusammendrückend in einen Abschnitt der Haltestruktur ein.
In manchen Ausführungsformen hält die Ankerformation die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern durch Anwendung einer Druckkraft, die von einer Vielzahl von entgegengesetzten länglichen Teilen bereitgestellt wird, welche quergerichtet zur Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern positioniert sind.
In manchen Ausführungsformen beinhaltet die Ankerformation ferner eines von einem anhebbaren Riemen und einem abnehmbaren Clip, die zusammendrückend die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern halten.
In manchen Ausführungsformen greift die Haltestruktur zusammendrückend in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ein.
In manchen Ausführungsformen greift die Haltestruktur zusammendrückend in einen Abschnitt der Ankerformation ein.
In manchen Ausführungsformen ist die Haltestruktur von der Ankerformation beabstandet.
In manchen Ausführungsformen ist die Haltestruktur eine Hülse.
In manchen Ausführungsformen beinhaltet die Haltestruktur ein biegsames Material.
In manchen Ausführungsformen sind die Ankerformation und die Haltestruktur ein einzelnes integriertes Element.
In manchen Ausführungsformen greifen weder die Ankerformation noch die Haltestruktur abdichtend in offene Enden der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern ein.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die begleitenden Zeichnungen sollen nicht maßstabsgerecht sein. In den Zeichnungen ist jede identische oder nahezu identische Komponente, die in verschiedenen Figuren veranschaulicht ist, durch eine gleiche Zahl abgebildet. Der Klarheit halber ist möglicherweise nicht in jeder Zeichnung jede Komponente bezeichnet. In den Zeichnungen gilt:
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation und eine Haltestruktur, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff stehen;
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation und eine Haltestruktur, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff stehen;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Haltestruktur, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff stehen;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Ankerformation, die Luftdurchgänge inkorporiert;
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation, die Luftdurchgänge inkorporiert, eine Haltestruktur, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff steht, und einer lösbaren Hülse zum Sichern an einem Rahmen;
6 ist eine perspektivische Querschnittsansicht einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation und eine Haltestruktur, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff steht;
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Ankerformation, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff steht;
8 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation und eine Haltestruktur, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff stehen;
9 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation und eine Haltestruktur, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff stehen;
10 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation und eine Haltestruktur, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff stehen;
11 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, die in einer Anordnung arrangiert ist, die eine Vielzahl von Ankerformationen und Haltestrukturen beinhaltet, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff stehen;
12 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation und eine Haltestruktur, die mit Membranfasern in einer Schlaufenfaserkonfiguration in Eingriff stehen, und einen Rahmen, an dem die Sicherungsvorrichtung lösbar gesichert ist; und
13 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, umfassend eine Vielzahl von Ankerformationen, einen scheibenförmigen Rahmen und eine lösbare Hülse.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die hierin offenbarten Aspekte und Ausführungsformen sind in der Anwendung nicht auf die in der folgenden Beschreibung dargelegten oder in den Zeichnungen veranschaulichten Details der Konstruktion und Anordnung von Komponenten beschränkt. Die offenbarten Aspekte und Ausführungsformen können auf unterschiedliche Weisen umgesetzt oder ausgeführt werden. Auch dient die hierin verwendete Ausdrucksweise und Terminologie der Beschreibung und sollte nicht als einschränkend angesehen werden. Somit soll die Verwendung von „umfassend“, „beinhaltend“, „aufweisend“, „enthaltend“, „einschließend“ und Variationen davon die nachfolgend aufgeführten Einheiten und Äquivalente davon sowie zusätzliche Einheiten umspannen.
Gemäß verschiedenen Aspekten und Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Sichern von Filtrationsmembranen in einem Filtrationssystem bereitgestellt. Die Filtrationsmembranen können Hohlfasermembranen sein. Die Hohlfasermembranen können in einer Falt- oder Schlaufenkonfiguration konfiguriert sein. Wie er hierin verwendet wird, bedeutet der Begriff der Schlaufenfaserkonfiguration eine, in der sich eine Faser von einem distalen Bereich zu einem proximalen Punkt erstreckt, zum Beispiel einem Punkt, bei dem sich ein Sicherungsmechanismus für die Faser befindet, und dann von dem proximalen Punkt zu dem distalen Bereich zurückkehrt. In einer Schlaufenfaserkonfiguration kann sich die Faser um den proximalen Punkt herum falten oder schleifen, um einen Schlaufenendabschnitt oder einen Augenabschnitt zu bilden. Längliche Abschnitte der Faser können sich von dem Schlaufenendabschnitt oder Augenabschnitt erstrecken. Schlaufenenden der Hohlfasermembranen können in einer Sicherungsvorrichtung mittels Reibung oder durch eine mechanische Haltestruktur oder -strukturen anstatt durch die Verwendung eines Haftmittels, beispielsweise eines Harzes oder Urethans, das als Eintopfmaterial in einem Membrantopf verwendet wird, gehalten werden. Die Sicherungsvorrichtung kann frei von Membransicherungshaftmitteln, beispielsweise Harze oder Urethane, sein. Die Verwendung einer mechanischen Struktur anstatt eines chemischen Haftstoffs zur Sicherung der Schlaufenenden der Hohlfasermembranen in einer Sicherungsvorrichtung kann die Möglichkeit eines mechanischen Versagens der Sicherungsvorrichtung aufgrund von beispielsweise Ablösung der Membranen von Membraneintopfmaterial oder Reißen des Eintopfmaterials reduzieren. Wie hierin verwendet, umfassen die Begriffe „mechanisch Eingreifen in“ und „mechanisches Stützen von“ Fasermembranen nicht chemisch oder haftend eingreifende oder sichernde Fasermembranen, zum Beispiel hinsichtlich eines Membraneintopfmaterials, und schließen diese aus.
Die offenen Enden der Hohlfasermembranen, beispielsweise mindestens ein offenes Ende jeder der Hohlfasermembranen, können in einem Membrantopf distal von der Sicherungsvorrichtung für die Schlaufenenden der Hohlfasermembranen gesichert sein. Filtrat kann von den offenen Enden der Hohlfasermembranen abgezogen werden.
Eine Vielzahl von Schlaufenhohlfasermembranen kann innerhalb einzelner modularer Sicherungsvorrichtungen gesichert werden. Eine Vielzahl von modularen Sicherungsvorrichtungen kann durch eine gemeinsame Stützstruktur oder einen gemeinsamen Rahmen gestützt werden und sie können mechanisch durch eine gemeinsame Stützstruktur aneinandergekoppelt sein. In manchen Ausführungsformen können einzelne modulare Sicherungsvorrichtungen und damit assoziierte Filtrationsmembranen in einem Filtrationssystem nach Wunsch entfernt oder ersetzt werden, ohne dass das gesamte Filtrationssystem außer Betrieb gesetzt werden muss. In manchen Ausführungsformen kann die Kapazität eines Filtrationssystems nach Wunsch erhöht werden, indem weitere modulare Sicherungsvorrichtungen und damit assoziierte Filtrationsmembranen hinzugefügt werden.
In manchen Ausführungsformen kann eine mechanische Sicherungsstruktur für Filtrationsmembranen eine Ankerformation umfassen, die durch die Anwendung einer mechanischen Kraft, beispielsweise einer Druckkraft, in die Filtrationsmembranen eingreift, an diese gesichert und/oder gekoppelt wird. In manchen Ausführungsformen kann zusätzlich zu einer Ankerformation eine Haltestruktur in einer Sicherungsvorrichtung verwendet werden. Die Haltestruktur kann die Membranen mechanisch sichern und/oder halten und/oder kann durch die Anwendung einer mechanischen Kraft, beispielsweise einer Druckkraft auf die Membranen, an die Membranen gekoppelt werden. Die Ankerformation und die Haltestruktur können an unterschiedliche Abschnitte der Filtrationsmembranen gekoppelt werden und/oder können an mindestens einen gemeinsamen Abschnitt der Filtrationsmembranen gekoppelt werden. Die Ankerformation und die Haltestruktur können aneinander gesichert werden oder ineinander eingreifen. Eine der Ankerformation und der Haltestruktur können mindestens teilweise auf einer äußeren Fläche der anderen angeordnet sein. Eine der Ankerformation und der Haltestruktur können mindestens teilweise von der anderen umgeben sein.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen stellt 1 eine Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung zum Sichern einer Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern 1 dar, die in einer Schlaufenfaserkonfiguration 2 arrangiert sind. Die Schlaufenfaserkonfiguration 2 beinhaltet einen Augenabschnitt 3, der durch Schlaufen der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern 1 definiert ist. Ein länglicher Abschnitt 4, umfassend im Wesentlichen gerade Abschnitte der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern 1, kann sich von dem Augenabschnitt 3 erstrecken. Die Sicherungsvorrichtung beinhaltet eine Ankerformation 5 und eine Haltestruktur 6 im Eingriff mit oder gekoppelt mit den porösen Hohlmembranfasern 1. Ein Abschnitt der Haltestruktur 6 kann näher bei den länglichen Abschnitten 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 positioniert sein als die Ankerformation 5 und/oder kann sich entlang einer größeren Länge der länglichen Abschnitte 4 erstrecken als die Ankerformation 5. Die Ankerformation 5 kann näher bei dem Augenabschnitt 3 positioniert sein als mindestens ein Abschnitt der Haltestruktur 6. Die offenen Enden der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern 1 sind nicht abdichtend durch die Ankerformation 5 oder durch die Haltestruktur 6 in Eingriff.
1 stellt eine Ausführungsform dar, wobei die porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 ein Bündel 7 von porösen Hohlmembranfasern 1 beinhalten. Es versteht sich, dass alternative Ausführungsformen eine Vielzahl von Bündeln 7 umfassen können. In manchen Ausführungsformen kann die Schlaufenkonfiguration 2 die Form eines Vorhangs oder eines Gebindes an Fasern annehmen.
1 stellt die Ankerformation 5 dar, die in die porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 mit einer Vielzahl von entgegengesetzten länglichen Teilen 8 eingreift. Die länglichen Teile 8 können eine Druckkraft auf die porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 anwenden, wobei die porösen Hohlmembranfasern 1 mechanisch zwischen entgegengesetzten länglichen Teilen 8 an der Stelle gesichert werden. Die länglichen Teile 8 können die Form von Brettern aufweisen, können quergerichtet zu den porösen Hohlmembranfasern 1 positioniert sein und können die porösen Hohlmembranfasern dazwischen zusammendrücken.
Die entgegengesetzten länglichen Teile 8 können positioniert sein, um die länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 zusammenzudrücken, allerdings versteht es sich, dass in alternativen Ausführungsformen die Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 zusätzlich oder alternativ zwischen den entgegengesetzten länglichen Teilen 8 der Ankerformation 5 angeordnet und/oder von diesen zusammengedrückt und/oder gesichert sein können.
1 stellt ferner eine Haltestruktur 6 dar, die in die porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 eingreift. Die Haltestruktur 6 kann die länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 umgeben oder begrenzen. In anderen Ausführungsformen kann die Haltestruktur 6 die länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 nur teilweise umgeben oder begrenzen. Die Haltestruktur 6 kann zylinderförmig sein und kann eine Hülse oder ein Kragen sein. Die Haltestruktur kann in Form einer Klemmvorrichtung, beispielsweise einer Schraubenzwinge vorliegen. In anderen Ausführungsformen kann die Haltestruktur 6 sowohl die Augenabschnitte 3 als auch die länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 oder nur die Augenabschnitte 3 umgeben.
Die zylinderförmige Haltestruktur 6 kann auf einer Umfangsfläche 9 des Faserbündels 7 zwischen den entgegengesetzten länglichen Teilen 8 der Ankerformation 5 angeordnet sein. Die zylinderförmige Haltestruktur 6 kann sich über die Ankerformation 5 hinaus in die entgegengesetzte Richtungen der Augenabschnitte 3 und die länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 erstrecken.
Im Gebrauch kann ein Abschnitt der Haltestruktur 6 eine Polsterungs- oder Dämpfungswirkung auf die Bewegungen der länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 bereitstellen. Gedämpfte Faserbewegungen können zu weniger Faserabnutzung an der Verbindungsstelle, an der sich die länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 von der Haltestruktur 6 erstrecken, beitragen, als vorkommen würde, wenn die Faserbewegungen nicht gedämpft würden. Es versteht sich, dass die Polsterungs- und Dämpfungswirkung durch eine Haltestruktur 6 erreicht werden kann, die sich nicht über die Ankerformation 5 hinaus in die entgegengesetzten Richtungen der Augenabschnitte 3 und/oder der länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 erstreckt.
In manchen Ausführungsformen kann die Haltestruktur 6 auf den länglichen Abschnitten 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 positioniert sein und von der Ankerformation 5, beispielsweise an einer Position unter einer niedrigeren Erstreckung des länglichen Elements 8, beabstandet sein. Die Haltestruktur 6 kann eine biegsame Hülse sein. In manchen Ausführungsformen sind die Ankerformation 5 und/oder die länglichen Teile 8 und die Haltestruktur 6 das gleiche Teil. In manchen Ausführungsformen ist die zylinderförmige Haltestruktur 6 elastisch in Druckeingriff mit den porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 vorgespannt. Die Haltestruktur 6 kann aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, gebildet sein, das für die Einführung der Membranfasern 1 in die Haltestruktur ausgedehnt wurde und dann losgelöst wurde und zusammendrückend in die Membranfasern 1 eingreifen gelassen wurde.
2 stellt eine alternative Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung dar, beinhaltend eine Ankerformation 5, die eine Haltestruktur 6 im Eingriff mit porösen Hohlmembranfasern 1 in einer Schlaufenfaserkonfiguration 2 stützt. Die Ausführungsform von 2 umfasst die gleichen Teile wie die in 1 dargestellte Ausführungsform mit zusätzlichen Merkmalen, die die Ankerformation 5 wie die Form eines Kamms 20 erscheinen lassen. Die Vielzahl von entgegengesetzten länglichen Teilen 8 bilden die Zähne des Kamms 20 ab und sind parallel zueinander und in beabstandeter Beziehung zueinander positioniert. Die Vielzahl von entgegengesetzten länglichen Teilen 8 umfasst Flächenkanäle 21, die sich entlang einer Längsachse der länglichen Teile 8 erstrecken. Die Haltestruktur 6, die auf den porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 angeordnet ist, ist in die Flächenkanäle 21 der entgegengesetzten länglichen Teilen 8 gepasst und wird von diesen gehalten.
3 stellt eine Haltestruktur 6 dar, die die länglichen Teile 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in einer Schlaufenfaserkonfiguration 2 umgibt. Die Haltestruktur 6 ist zylinderförmig und umfasst einen distal gekräuselten Abschnitt 22 und einen proximal gekräuselten Abschnitt 23, der entsprechende Aufnahmeschultern 24 definiert. Die Aufnahmeschultern 24 sind konfiguriert, um in die Vielzahl von Flächenkanälen 21 der entgegengesetzten länglichen Teilen 8 der Ankerformation 5 einzugreifen.
Die Vielzahl von entgegengesetzten länglichen Teilen 8 kann in die Haltestruktur 6 und die porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 eingreifen und diese halten, indem eine Druckkraft angewandt wird, allerdings versteht es sich, dass alternative Eingriffsmittel gleichfalls betriebsfähig sind. Raumeinschränkende und ineinandergreifende Mittel können die Haltestruktur 6 im Eingriff mit der Schlaufenfaserkonfiguration 2 davon abhalten, in die entgegengesetzten länglichen Teile 8 der Ankerformation 5 zu entweichen. Beispielsweise kann die Haltestruktur 6 in den Flächenkanälen 21 der länglichen Teile 8 gehalten werden, durch die Aufnahmeschultern 24, welche mindestens ein Ausmaß größer aufweisen können als ein Abstand zwischen entgegengesetzten länglichen Teilen 8 über jeweilige Flächenkanäle 21 hinweg.
4 stellt eine Ankerformation 5 dar, beinhaltend ein längliches Teil 30 in einer U-Form-Konfiguration und zwei halbovale Scheibenformationen 31. Die Ankerformation 5 beinhaltet zwei Ständer 32, die mit einem Basisabschnitt 33 verbunden sind. Die zwei halbovalen Scheibenformationen 31 sind auf dem U-förmigen Basisabschnitt 33 an gleichmäßig beabstandeten Positionen zwischen den U-förmigen Ständern 32 angeordnet. Die zwei halbovalen Scheibenformationen 31 sind parallel zueinander und stehen quergerichtet und radial von dem U-förmigen Basisabschnitt 33 vor. Die halbovalen Scheibenformationen 31 umfassen eine Vielzahl von vertikalen Durchgangslöchern 34. Die vertikalen Durchgangslöcher 34 können gleichmäßig beabstandet sein und können parallel zueinander positioniert sein. Die vertikalen Durchgangslöcher 34 können sich in Richtung der zwei U-förmigen Ständer 32 erstrecken. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger als zwei U-förmige Basisabschnitte 33 und/oder zwei U-förmige Ständer bereitgestellt sein. In alternativen Ausführungsformen können die Scheibenformationen 31 in anderen Formen als veranschaulicht gebildet sein, beispielsweise als im Wesentlichen rechteckige, dreieckige oder halbkreisförmige Formationen, und können in Winkeln zueinander angeordnet sein, beispielsweise senkrecht zueinander, anstatt in paralleler Konfiguration.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung veranschaulicht, beinhaltend eine Ankerformation 5, eine Haltestruktur 6 im Eingriff mit porösen Hohlmembranfasern 1 in einer Schlaufenfaserkonfiguration 2, und eine lösbare Hülse 40, die konfiguriert ist, um an einem Rahmen gesichert zu werden. Die Ankerformation 5 greift in die porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 mit einem Kabelbinder 41 ein und sichert diese. Es versteht sich, dass der Kabelbinder 41 einen anhebbaren Riemen oder einen lösbaren Clip umfassen kann.
5 stellt eine alternative Ausführungsform der Ankerformation 5 von 4 dar. In der in 5 veranschaulichten Ausführungsform sind die zwei halbovalen Scheibenformationen 31 durch mindestens vier halbkreisförmige Scheibenformationen 42, an beabstandeten Stellen, quergerichtet von der Ankerformation 5 vorstehend, ersetzt. Jede halbkreisförmige Scheibenformation 42 beinhaltet eine Vielzahl von vertikalen Durchgangslöchern 34, die parallel zueinander positioniert sein können. Die vertikalen Durchgangslöcher 34 sind als Öffnungen 43 in einer bogenförmigen peripheren Kante 44 der halbkreisförmigen Scheibenformationen 42 sichtbar. In alternativen Ausführungsformen können mehr oder weniger als vier halbkreisförmige Scheibenformationen 42 bereitgestellt werden und die halbkreisförmigen Scheibenformationen 42 können in anderen Formen gebildet sein als veranschaulicht, beispielsweise als im Wesentlichen rechteckige, dreieckige oder ovale Formationen.
Die vertikalen Durchgangslöcher 34 von 4 und 5 sind für den Durchgang von Luftblasen und Flüssigkeit durch die halbovalen Scheibenformationen 31 bzw. halbkreisförmigen Scheibenformationen 42 während der Filtration konzipiert. Luftblasen und Flüssigkeit können beim Dislozieren von Feststoffen aus den Fasern 1 behilflich sein und verhindern, dass Feststoffe an den Fasern 1 anhaften.
In 5 ist ein Abschnitt der Ankerformation 5 durch die Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 angeordnet. Die porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 beinhalten eine Vielzahl von Faserbündeln 7, die durch die halbkreisförmigen Scheibenformationen 42 getrennt sind. Die Vielzahl von Faserbündeln 7 bildet ein einzelnes Bündel 45 in dem länglichen Abschnitt 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2.
Der Kabelbinder 41 in der Ankerformation 5 von 5 erstreckt sich durch die Augenabschnitte 3 (nicht gezeigt) der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 und das längliche Teil 30 der Ankerformation 5. Der Kabelbinder 41 erstreckt sich quergerichtet über den Scheitelpunkt der halbkreisförmigen Scheibenformationen 42 und bindet die porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 an die Ankerformation 5. Eine zylinderförmige, biegsame Haltestruktur 46 ist auf einer peripheren Fläche 9 des Faserbündels 45 positioniert. Die Haltestruktur 46 erstreckt sich über einen Abschnitt (nicht gezeigt) der Ankerformation 5, des Kabelbinders 41 und die länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2. In alternativen Ausführungsformen kann die Haltestruktur 46 unter der Ankerformation 5 und/oder dem Kabelbinder 41 enden. Die Haltestruktur 46 kann als ein elastisches Material gebildet sein, beispielsweise Gummi, und kann auf ähnliche Weise wie die Haltestruktur 6 von 1 funktionieren.
Die lösbare Hülse 40 ist so konfiguriert, dass sie die Sicherungsvorrichtung an einem Filtrationsmodulrahmen (nicht gezeigt) sichert. Die lösbare Hülse 40 kann zylinderförmig sein und kann vorstehende Aufnahmeschultern 47 und ausgesparte Rillen 48 auf ihrer peripheren Fläche 49 umfassen, um die Sicherung an einem Filtrationsmodulrahmen zu erleichtern. Die lösbare Hülse 40 kann Merkmale, beispielsweise Schlitze, Lappen, Clips oder andere Eingriffsmerkmale umfassen, die in die entsprechenden Merkmale des länglichen Teils 30 der Ankerformation 5 eingreifen.
6 ist eine perspektivische Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation 5 und eine Haltestruktur 6 im Eingriff mit porösen Hohlmembranfasern 1 in einer Schlaufenfaserkonfiguration 2. Die Ankerformation 5 beinhaltet eine Hakenformation 50, die durch die Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 geht. Der Basisabschnitt 51 der Hakenformation 50 ist mit einem nahegelegenen Ende 52 eines Vaterteil-Sperrstifts 53 verbunden. Ein entgegengesetztes Ende 54 des Vaterteil-Sperrstifts 52 endet mit einem schmalen Ende 55 eines Kegelstumpfes 56. Ein breiteres Ende 57 des Kegelstumpfes 56 bildet eine Schulter 58 für den Eingriff in einen Filtrationsmodulrahmen 110. Der Kegelstumpf 56 ist durchschnitten, beispielsweise radial halbiert in Teilabschnitte 59 entlang seiner Achse, so dass sich der Kegelstumpf reversibel in eine kleinere Form verformen kann, um die Einführung in eine freie Öffnung 111 in dem Filtrationsmodulrahmen 110, wie in 12 gezeigt, zu erleichtern. In alternativen Ausführungsformen kann der Vaterteil-Sperrstift 53 in einer Struktur enden, die anders geformt ist als ein Kegelstumpf 56, beispielsweise in einer halbkugelförmigen Struktur. Der Vaterteil-Sperrstift 53 kann aus einem elastischen Material gebildet sein, das bei Anwendung einer Kraft, die den Vaterteil-Sperrstift durch eine Mündung oder Öffnung 111 in einem Filtrationsmodulrahmen 110 stößt, reversibel zusammengedrückt werden kann. Der Vaterteil-Sperrstift 53 kann nach dem Gehen durch die Öffnung zusammengedrückt werden, wobei er die Ankerformation 5 lösbar in dem Filtrationsmodulrahmen 110 sichert.
Die Haltestruktur 6 von 6 wird auf ähnliche Weise eingesetzt wie die Haltestruktur 6 von 5. Die Haltestruktur 6 umfasst eine zylinderförmige, biegsame Haltestruktur 46, die auf einer peripheren Fläche 9 des Faserbündels 45 positioniert ist. Die Haltestruktur 6 erstreckt sich über die Hakenformation 50, das nahegelegene Ende 52 des Vaterteil-Sperrstifts 53 und die länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2. In anderen Ausführungsformen kann die Haltestruktur allerdings auf oder unter einer beliebigen der Hakenformation 50, des nahegelegenen Endes 52 des Vaterteil-Sperrstifts 53 und der länglichen Abschnitte 4 der porösen Hohlmembranfasern 2 enden.
7, 8, 9 und 10 stellen alternative Ausführungsformen einer Sicherungsvorrichtung dar. 7 stellt eine Ausführungsform einer Ankerformation 5 für eine Sicherungsvorrichtung dar. Die Ankerformation 5 beinhaltet ein U-förmiges längliches Teil 60. Das U-förmige längliche Teil 60 beinhaltet zwei Ständer 61, die mit einem Basisabschnitt 62 verbunden sind. Der Basisabschnitt 62 des U-förmigen länglichen Teils 60 erstreckt sich durch die Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in einer Schlaufenfaserkonfiguration 2. Ein umgekehrter U-förmiger Clip 63 lässt sich in das U-förmige längliche Teil 60 einfügen, wodurch es die Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 zwischen dem U-förmigen länglichen Teil 60 und dem U-förmigen Clip 63 umgibt. Der U-förmige Clip 63 kann in das U-förmige längliche Teil 60 mittels einem oder mehreren Schnappeinrichtungen, Clips, Lappen oder anderen Sicherungsteilen, die sich mit einem oder mehreren freien Sicherungsteilen auf dem U-förmigen länglichen Teil 60 verkoppeln lassen, gesichert werden.
Der umgekehrte U-förmige Clip 63 kann eine Druckkraft auf die Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 anwenden. Die Fasern 1 sind somit fest in der Mündung gesichert, die zwischen dem U-förmigen länglichen Teil 60 und dem U-förmigen Clip 63 definiert ist. Ein Polsterungsteil 64 kann an dem Verbindungspunkt zwischen dem umgekehrten U-förmigen Clip 63 und den porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 zur Verhinderung von Schaden an den porösen Hohlmembranfasern 1, die in manchen Ausführungsformen druckempfindlich sein können, bereitgestellt werden. Das Polsterungsteil 64 kann elastisch verformbar sein und kann das Halten der Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in Kontakt mit dem U-förmigen länglichen Teil 60 durch Anwenden einer Kraft, die die Membranfasern 1 gegen das U-förmige längliche Teil 60 vorspannt, erleichtern. Das Polsterungsteil 64 kann integral mit dem U-förmigen Clip 63 gebildet sein, beispielsweise als eine Schlaufe aus dem gleichen Material, aus dem der Rest des U-förmigen Clips 63 gebildet ist, oder als ein von dem U-förmigen Clip 63 separates Teil. Ein Polsterungsteil 64 kann zusätzlich oder alternativ dazu gekoppelt mit einer oberen Fläche des Basisabschnitts 62 des U-förmigen länglichen Teils 60 zwischen Augenabschnitten 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 eingeschlossen sein und der Basisabschnitt 62 kann integral mit dem U-förmigen länglichen Teil 60 gebildet sein und/oder aus einem gleichen Material wie dieses, oder er kann ein Teil sein, das separat von dem U-förmigen länglichen Teil 60 gebildet ist. In alternativen Ausführungsformen kann das Polsterungsteil 64 weggelassen werden.
8 stellt die Ausführungsform von 7 dar, wobei die Ankerformation 5 zwei zusätzliche U-förmige Teile 70 und 71 beinhaltet. Die zwei zusätzlichen U-förmigen Teile 71, 72 sind so positioniert, dass sie sich nach dem U-förmigen länglichen Teil 60 ausrichten, wobei ein Sperrmechanismus für die strukturelle Stützung bereitstellt wird. Die U-förmigen Teile 71, 72 lassen sich gegebenenfalls miteinander und/oder mit dem U-förmigen länglichen Teil 60 und/oder mit dem U-förmigen Clip 63 mittels einem oder mehreren Schnappeinrichtungen, Clips, Lappen oder anderen Sicherungsteilen verkoppeln. Eine Haltestruktur 6 erstreckt sich über die länglichen Teile 4 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2, beabstandet von der Ankerformation 5 oder, zusätzlich oder alternativ dazu über das U-förmige längliche Teil 60, den U-förmigen Clip 63 und/oder die U-förmigen Teile 71, 72. Obgleich sie als U-förmige Teile beschrieben und veranschaulicht sind, können ein/einer oder mehrere des U-förmigen länglichen Teils 60, des U-förmigen Clips 63 und/oder der U-förmigen Teile 71, 72 mit alternativen Formen bereitgestellt werden, beispielsweise als im Wesentlichen rechteckige oder bogenförmige Teile.
9 stellt perspektivische Ansichten einer Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung, beinhaltend eine Ankerformation 5 mit einer Haltestruktur 6 im Eingriff mit porösen Hohlmembranfasern 1 in einer Schlaufenfaserkonfiguration 2 dar. Zur einfacheren Betrachtung der Struktur der Sicherungsvorrichtung wird eine zweite Ansicht der Sicherungsvorrichtung ohne die Haltestruktur 6 bereitgestellt. Die Ankerformation 5 beinhaltet einen Kabelbinder 80, der durch die Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 geht und an einer Modulrahmeneingriffsstruktur 81 befestigt ist. Die Modulrahmeneingriffsstruktur 81 umfasst einen Stift 82, der konfiguriert ist, um in einen Modulrahmen 110 eingeführt zu werden. Ein Polsterungsteil 64 ist an dem Verbindungspunkt zwischen der Modulrahmeneingriffsstruktur 81 und den porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 positioniert. Das Polsterungsteil 64 kann elastisch verformbar sein und kann das Halten der Membranaugenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in Kontakt mit dem Kabelbinder 80 durch Anwenden einer Kraft, die die Membranfasern 1 gegen den Kabelbinder 80 vorspannt, erleichtern. Das Polsterungsteil 64 kann integral mit der Modulrahmeneingriffsstruktur 81 gebildet sein, beispielsweise als eine Schlaufe aus dem gleichen Material, aus dem der Rest der Modulrahmeneingriffsstruktur 81 gebildet ist, oder als ein von der Modulrahmeneingriffsstruktur 81 separates Teil.
Die Haltestruktur 6 wird auf ähnliche Weise eingesetzt wie die Haltestruktur 6 von 5, wobei die zylinderförmige, biegsame Haltestruktur 46 auf einer peripheren Fläche 9 des Faserbündels 45 positioniert ist. Die Haltestruktur 6 von 9 erstreckt sich über den Kabelbinder 80 und die Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in der Schlaufenfaserkonfiguration 2 und einen Abschnitt der Modulrahmeneingriffsstruktur 81. In anderen Ausführungsformen kann die Haltestruktur 6 unter dem Augenabschnitt 3, dem Kabelbinder 80 und/oder der Modulrahmeneingriffsstruktur 81 enden.
10 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, umfassend eine Vielzahl von Ankerformationen 5. Jede Ankerformation 5 beinhaltet ein U-förmiges Glied 90, umfassend zwei Ständer 91, und ein längliches Glied 92, das durch die Augenabschnitte 3 der porösen Hohlmembranfasern 1 in den Schlaufenfaserkonfigurationen 2 geht. Das U-förmige Glied 90 ist in einem Schlitz 93 in dem länglichen Glied 92 mittels einem oder mehreren Schnappeinrichtungen, Clips, Lappen oder anderen Teilen gesichert. Eine Kappe 94 ist über jeder Anordnung des U-förmigen Glieds 90, des Augenabschnitts 3 und des länglichen Teils 92 positioniert. Die Kappen 94 sind an den U-förmigen Gliedern 90 mittels der zwei Ständer 91 jedes U-förmigen Glieds 90, das durch die Öffnungen 95 in den Deckeln 96 der Kappen 94 vorsteht und darin mit einer/einem oder mehreren Schnappeinrichtungen, Clips, Lappen oder anderen Befestigungsteilen befestigt ist, gesichert. In anderen Ausführungsformen können die Ständer 91 an einer oder mehreren Strukturen gesichert sein, die im Innern der Kappen 94 sind, anstatt dass sie durch die Öffnungen 95 gehen. Die Kappe 94 weist die Steifigkeit auf, um die Anordnung zu sichern, und die Biegsamkeit, um als eine biegsame Haltestruktur 6 auf ähnliche Weise wie die biegsame Haltestruktur 6 von 9 zu fungieren.
11 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, umfassend eine Vielzahl von Ankerformationen 5, beinhaltend die Merkmale der Ankerformation von 7. Das zusätzliche Merkmal, das in 11 dargestellt ist, ist dasjenige der Vielzahl von Ankerformationen 5, die aneinanderstoßen, um ein integriertes einzelnes Teil 100 zu bilden. Benachbarte Ankerformationen 5 können gemeinsame U-förmige Teile 71, 72 teilen, und/oder können mittels Schnappeinrichtungen, Clips, Lappen oder anderen Sicherungsteilen aneinander gesichert sein. Das integrierte einzelne Teil 100 erstreckt sich in eine Richtung, die die U-förmigen Formationen 60 ausrichtet, so dass, wenn sie von einem Ende 101 des integrierten einzelnen Teils 100 betrachtet werden, nur die U-förmige Formation 60 sichtbar ist.
12 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, umfassend eine Vielzahl von Ankerformationen 5 (wobei nur eine gezeigt ist), beinhaltend die Merkmale der Ankerformation 5 von 6, und einen scheibenförmigen Rahmen 110. In 12, die Vielzahl von Vaterteil-Sperrstiften 51 sind konzipiert, um in die Vielzahl von freien Öffnungen 111 in einer flachen Fläche 112 des scheibenförmigen Rahmens 110 eingeführt zu werden und von diesen gehalten zu werden. Die Vielzahl von freien Öffnungen 111 kann gleichmäßig beabstandet sein und in konzentrischen Kreisen in dem scheibenförmigen Rahmen 110 positioniert sein oder in einer anderen Anordnung, wie für eine bestimmte Realisierung erwünscht ist, bereitgestellt sein. Eine Vielzahl von kleineren Öffnungen 113 in dem scheibenförmigen Rahmen 110 für den Durchgang von Fluid und/oder Gas sind unter der Vielzahl von freien Öffnungen 111 gleichmäßig beabstandet, obgleich die kleineren Öffnungen 113 auch in einer anderen Anordnung als für eine bestimmte Realisation erwünscht, bereitgestellt sein können. Der Rahmen 110 kann, in manchen Ausführungsformen, anders als scheibenförmig sein. Beispielsweise kann der Rahmen 110 im Wesentlichen quadratförmig, im Wesentlichen rechteckförmig oder als ein beliebiges anderes regelmäßiges oder unregelmäßiges Vieleck geformt sein.
13 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsvorrichtung, umfassend eine Vielzahl von Ankerformationen 5, beinhaltend die Merkmale der Ankerformation 5 von 9, einen scheibenförmigen Rahmen 110 und eine lösbare Hülse 40, beinhaltend die Merkmale der lösbaren Hülse 40 von 5. 13 stellt die Vielzahl von Stiften 82 der Modulrahmeneingriffsstrukturen 81 dar, die in eine Vielzahl von freien Öffnungen 111 in einer flachen Fläche 112 eines scheibenförmigen Rahmens 110 eingeführt sind. Die Vielzahl von freien Öffnungen 111 sind gleichmäßig beabstandet und in konzentrischen Kreisen in dem scheibenförmigen Rahmen 110 positioniert. Eine Vielzahl von kleineren Öffnungen 113 in der Scheibe für den Durchgang von Fluid und/oder Gas sind unter der Vielzahl von freien Öffnungen 111 gleichmäßig beabstandet. Die Öffnungen 111 und/oder die kleineren Öffnungen 113 können auch in einer anderen Anordnung als für eine bestimmte Realisation erwünscht, bereitgestellt sein. Die lösbare Hülse 40 ist positioniert, um in den scheibenförmigen Rahmen 110 der Sicherungsvorrichtung einzugreifen, beispielsweise durch das Anordnen des scheibenförmigen Rahmens in einer Aussparung, die in einer oberen Fläche der lösbaren Hülse gebildet ist. Der Rahmen 110 kann, in manchen Ausführungsformen, anders als scheibenförmig sein. Beispielsweise kann der Rahmen 110 im Wesentlichen quadratförmig, im Wesentlichen rechteckförmig oder als ein beliebiges anderes regelmäßiges oder unregelmäßiges Vieleck geformt sein.
Es versteht sich, dass die Mittel zum Verbinden der Vielzahl von Vaterteil-Sperrstiften 51 mit dem scheibenförmigen Rahmen 110 in 12, und in 13 die Mittel zum Verbinden der Vielzahl von Stiften 82 mit dem scheibenförmigen Rahmen 110, anders sein könnten und trotzdem noch den gleichen funktionellen Zweck erfüllen. Zum Beispiel könnte eine/einer oder mehrere von den Kabelbindern, Schnappeinrichtungen und/oder Lappen verwendet werden, um die Sperrstifte 51 und/oder Stifte 82 mit dem scheibenförmigen Rahmen 110 zu verbinden. Ferner kann, um zu verhindern, dass zu viele Kräfte, die durch das Schütteln, durch das Transferieren von Luftblasen und Prozessflüssigkeit in dem Filtrationsvorgang direkt auf die Fasern 1 verursacht wird und in einem unerwünschten Weben der Faser 1 resultiert, ein Dämpfungsmittel zum Verbinden der Sperrstifte 51 und/oder Stifte 82 mit dem scheibenförmigen Rahmen 110 bereitgestellt werden. Beispielsweise können Kugelgelenke bereitgestellt werden, um die Stifte 51 und/oder Stifte 82 mit dem scheibenförmigen Rahmen 110 zu verkoppeln und zu viele Kräfte durch die Bewegung der Kugeln in den Pfannen der Kugelgelenke zu dämpfen.
Es versteht sich, dass die vorher beschriebenen Ausführungsformen der Ankerformationen 5 und der Haltestrukturen 6 in Form eines einzelnen integrierten Teils vorliegen könnten.
Es versteht sich, dass die vorher beschriebenen Ausführungsformen mit porösen Hohlmembranfasern 1 in einer Schlaufenfaserkonfiguration zusätzlich oder als Alternative zu den porösen Hohlmembranfasern 1, die in einer Schlaufenfaserkonfiguration 2 angeordnet sind, funktionieren können. Zum Beispiel kann eine Sicherungsvorrichtung zum Sichern einer Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern 1 mit länglichen Abschnitten 4, die in Endabschnitten enden, bereitgestellt sein. Die Endabschnitte können offen oder abgedichtet geschlossen sein. Die Sicherungsvorrichtung kann eine Ankerformation 5, die mit der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern 1 nahe der Endabschnitte in Eingriff steht, und eine Haltestruktur 6, die mit der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern 1 nahe der Endabschnitte in Eingriff steht, beinhalten. Ein Abschnitt der Haltestruktur 6 kann näher bei den länglichen Abschnitten 4 der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern 1 positioniert sein als die Ankerformation 5. Die Ankerformation 5 kann näher bei den Endabschnitten positioniert sein als mindestens ein Abschnitt der Haltestruktur 6. Die Ankerformation kann zwischen den Endabschnitten und mindestens einem Abschnitt der Haltestruktur 6 angeordnet sein. Die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern 1 kann offene Enden umfassen, die nicht abdichtend mit der Ankerformation 5 oder mit der Haltestruktur 6 in Eingriff stehen.
Nachdem somit verschiedene Aspekte mindestens einer Ausführungsform beschrieben worden sind, versteht es sich, dass dem Fachmann leicht verschiedene Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen einfallen werden. Es versteht sich, dass weitere Ausführungsformen und Veranschaulichungen möglich sind, ohne den Sinn und Bereich der Erfindung der Aspekte und Ausführungsformen, die beschrieben wurden, zu verlassen. Es ist beabsichtigt, dass derartige Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen Teil dieser Offenbarung sein sollen und innerhalb des Sinns und des Bereichs der offenbarten Aspekte und Ausführungsformen liegen sollen. Demgemäß sind die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen lediglich beispielhaft.

Claims

Eine Sicherungsvorrichtung zum Sichern einer Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern, die in einer Schlaufenfaserkonfiguration in einem Membranmodul angeordnet sind, wobei die Sicherungsvorrichtung Folgendes beinhaltet: eine Haltestruktur, die mechanisch in längliche Abschnitte der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eingreift, wobei die Haltestruktur die porösen Hohlmembranfasern in der Schlaufenfaserkonfiguration hält und Augenabschnitte der Schlaufenfaserkonfiguration hält, aus denen sich die länglichen Abschnitte der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern erstrecken, wobei mindestens ein offenes Ende der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern distal von der Haltestruktur positioniert ist; und eine Ankerformation, die mechanisch in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eingreift und diese stützt, wobei mindestens ein Abschnitt der Haltestruktur zwischen der Ankerformation und den länglichen Abschnitten angeordnet ist.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die konfiguriert ist, um die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern in einem Bündel und einem Gebinde zu arrangieren.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Ankerformation lösbar an einem Rahmen gesichert ist.
Sicherungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ankerformation zusammendrückend in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern und/oder einen Abschnitt der Haltestruktur eingreift.
Sicherungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Abschnitt der Ankerformation durch die Augenabschnitte der Schlaufenfaserkonfiguration angeordnet ist.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Ankervorrichtung ein längliches Teil beinhaltet, das sich durch die Augenabschnitte der Schlaufenfaserkonfiguration erstreckt.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Ankerformation die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern durch Anwendung einer Druckkraft, die von einer Vielzahl von entgegengesetzten länglichen Teilen bereitgestellt wird, welche quergerichtet zur Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern positioniert sind, hält.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Ankerformation ferner eines von einem anhebbaren Riemen und einem abnehmbaren Clip beinhaltet, die zusammendrückend die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern halten.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Haltestruktur zusammendrückend in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern und/oder einen Abschnitt der Ankerformation eingreift.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Haltestruktur eine Hülse ist und/oder von der Ankerformation beabstandet ist.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Haltestruktur ein elastisches Material beinhaltet.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Ankerformation und die Haltestruktur ein einzelnes integriertes Element sind.
Eine Sicherungsvorrichtung zum Sichern einer Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern mit länglichen Abschnitten, die in Endabschnitten in einem Membranmodul enden, wobei die Sicherungsvorrichtung Folgendes beinhaltet: eine Haltestruktur, die mechanisch in längliche Abschnitte der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eingreift, wobei mindestens ein offenes Ende der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern distal von der Haltestruktur positioniert ist; und eine Ankerformation, die mechanisch in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern nahe der Endabschnitte eingreift, wobei mindestens ein Abschnitt der Haltestruktur zwischen der Ankerformation und den länglichen Abschnitten angeordnet ist.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eines von einem Bündel und einem Gebinde beinhaltet.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei die Ankerformation lösbar an einem Rahmen gesichert ist.
Sicherungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Ankerformation zusammendrückend in die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern und/oder einen Abschnitt der Haltestruktur eingreift.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Ankerformation die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern durch Anwendung einer Druckkraft, die von einer Vielzahl von entgegengesetzten länglichen Teilen bereitgestellt wird, welche quergerichtet zur Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern positioniert sind, hält.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Ankerformation ferner eines von einem anhebbaren Riemen und einem abnehmbaren Clip beinhaltet, die zusammendrückend die Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern halten.
Sicherungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei weder die Ankerformation noch die Haltestruktur abdichtend in offene Enden der Vielzahl von porösen Hohlmembranfasern eingreifen.