DE202007002619U1

DE202007002619U1 - Kassettenstapel-Einspannvorrichtung

Info

Publication number: DE202007002619U1
Application number: DE202007002619U
Authority: DE
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2017-02-23

Abstract

Kassettenstapel-Einspannvorrichtung (1) für eine Crossflow-Kassettenfiltrationsanlage (2), bei der eine Mehrzahl von Kassettenfiltrationsmodulen (3) im Bereich ihrer Verteilerplatten (4) übereinander stapelbar und miteinander in Art einer Parallelschaltung verbindbar sind, wobei in den Verteilerplatten (4) ein Feedkanal (8) mit einer Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Feedzuführungen (11), ein Retentatkanal (15) mit einer Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Retentatauslässen (16) und mindestens ein Filtratkanal (19, 20) mit einer Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Filtratauslässen (21), angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Feedzuführungen (11), Retentat- (16) und Filtratauslässe (21) jeweils in einer quer zur Stapelrichtung (12) verlaufenden Linie angeordnet sind, dass mindestens die Feedkanäle (8) und Retentatkanäle (15) quer zur Stapelrichtung (12) angeordnet sind, und dass die Feedkanäle (8) und die Retentatkanäle (15) benachbarter Verteilerplatten (4) jeweils über in Stapelrichtung (12) verlaufende Verbindungskanäle (13, 17) miteinander verbindbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kassettenstapel-Einspannvorrichtung für eine Crossflow-Kassettenfiltrationsanlage, bei der eine Mehrzahl von Kassettenfiltrationsmodulen im Bereich ihrer Verteilerplatten übereinander stapelbar und miteinander in Art einer Parallelschaltung verbindbar sind, wobei in den Verteilerplatten ein Feedkanal mit einer Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Feedzuführungen, ein Retentatkanal mit einer Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Retentatauslässen und mindestens ein Filtratkanal mit einer Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Filtratauslässen, angeordnet sind.
Aus der EP 0 498 211 B1 ist eine Kassettenstapelvorrichtung für eine Querstrom- bzw. Crossflow-Kassettenfiltrationsanlage bekannt. Bei der bekannten Kassettenstapel-Einspannvorrichtung werden eine Anzahl, beispielsweise drei, von Kassettenfiltrationsmodulen im Bereich ihrer Verteilerplatten in vertikaler Richtung übereinander gestapelt, wobei die Verteilerplatten in Art einer Parallelschaltung verbunden sind. Die Verteilerplatten weisen jeweils einen vertikalen Feedkanal auf, der beim Stapeln mit dem Feedkanal der benachbarten Platte verbunden ist. Die Feedkanäle weisen eine Mehrzahl von in einer Linie bzw. Reihe angeordneten Feedzuführungen auf, über die die zu filtrierende Flüssigkeit den Filterkassetten zugeführt wird. Entsprechend den Feedkanälen sind in einem Abstand gegenüberliegende Retentatkanäle angeordnet, die entsprechend mit einer Mehrzahl von in einer vertikalen Linie bzw. Reihe angeordneten Retentatauslässen verbunden sind. Das die Filter tangential überströmende Fluid wird zu einem Teil von den Filtern filtriert und über in einer Linie angeordnete Filtratauslässe einem Filtratkanal zugeführt bzw. über diesen abgeführt. Der die Filter tangential überströmende Rest des zu filtrierenden Fluids wird den in vertikaler Richtung angeordneten Retentatauslässen zugeführt und über die Retentatkanäle abgeführt.
Nachteilig bei der bekannten Kassettenstapelvorrichtung ist, dass durch die Anordnung der Kanäle bzw. Feedzuführung und Retentatauslässen bei vertikaler Stapelrichtung eine horizontale Anströmung der Filter erfolgt. Durch die horizontale Anströmung ist es zum einen schwierig, eine gleichmäßig parallele Anströmung zu erzielen und zum anderen ist es schwierig, die Anlage leer laufen zu lassen. Weiterhin nachteilig ist, dass die einzelnen Verteilerplatten unterschiedlich ausgebildet sind.
Aus der DE 198 50 707 C1 ist eine Verteilerplatte für Crossflow-Kassettenfiltrationsgeräte bekannt, bei der in Folge von horizontal angeordneten Feedzuführungen, und Retentatauslässen mit entsprechend angeordneten Kanälen eine vertikale Anströmung der Filter möglich ist.
Nachteilig bei diesen Verteilerplatten, die sich an sich bewährt haben, ist, dass sie bei einer Stapelung nur in Art einer Reihenschaltung miteinander verbindbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kassettenstapel-Einspannvorrichtung zu schaffen, bei der eine Mehrzahl von Kassettenfiltrationsmodulen bzw. deren Verteilerplatten in vertikaler Richtung übereinander stapelbar und miteinander in Art einer Parallelschaltung verbindbar sind und bei der die einzelnen Filter in vertikaler Richtung tangential anströmbar sind.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Feedzuführungen, Retentat- und Filtratauslässe jeweils in einer quer zur Stapelrichtung verlaufenden Linie angeordnet sind, dass mindestens die Feedkanäle und Retentatkanäle quer zur Stapelrichtung angeordnet sind, und dass die Feedkanäle und die Retentatkanäle benachbarter Verteilerplatten jeweils über in Stapelrichtung verlaufende Verbindungskanäle miteinander verbindbar sind.
Dadurch, dass die Feedzuführungen, Retentat- und Filtratauslässe jeweils in einer quer zur Stapelrichtung verlaufenden Linie angeordnet sind, ist eine in Stapelrichtung verlaufende tangentiale Anströmung der Filter möglich. Dadurch, dass die Feedkanäle bzw. die Retentatkanäle benachbarter Verteilerplatten jeweils über in Stapelrichtung verlaufende Verbindungskanäle miteinander verbunden sind, ist eine problemlose Stapelung der Verteilerplatten und ihr Anschluss in Art einer Parallelschaltung problemlos möglich. Zugleich können die einzelnen Verteilerplatten gleich aufgebaut sein und lediglich die außenliegenden Platten müssen mit den notwendigen Anschlüssen versehen werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Verteilerplatten in vertikaler Richtung übereinander gestapelt und die Kassettenfilter werden in vertikaler Richtung tangential angeströmt, wobei das Filtrat über einen in vertikaler Richtung oberen und mit einer oberen Reihe von Filtratauslässen verbundenen oberen Filtratkanal und einen mit einer in vertikaler Richtung unteren Reihe von Filtratauslässen verbundenen unteren Filtratkanal abgeführt wird. Dabei verläuft der obere Filtratkanal horizontal und parallel zu dem Retentatkanal und der untere Filtratkanal horizontal und parallel zu dem Feedkanal.
Insbesondere bei der vertikalen Stapelung ist eine gleichmäßige parallele Anströmung der einzelnen Filterplatten möglich. Ein geringes Totvolumen führt gleichzeitig zu einer signifikanten Erhöhung der Filterfläche.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Filtratkanäle mit ihnen zugeordneten außenliegenden Anschlüssen verbunden und sind über die Anschlüsse an eine gemeinsame Filtratleitung anschließbar.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Filtratkanäle innerhalb der Verteilerplatten in einem parallel zur Stapelrichtung verlaufenden Filtratkanal münden zu lassen, der seinerseits mindestens mit einem an den unteren Verteilerplatten angeordneten unteren Filtrationsanschluss verbunden ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Verbindungskanal der Feedkanäle an einem Ende einen außenliegenden Feedanschluss auf.
Der Verbindungskanal der Feedkanäle ist an seinem dem Feedanschluss abgewandten Ende durch einen Stopfen verschlossen. Dies hat den Vorteil, dass die Verteilerplatten genau gleich aufgebaut sein können. Es ist aber auch möglich, den Verbindungskanal der Feedkanäle an seiner dem Feedanschluss abgewandten außenliegenden Verteilerplatte in einer bis zum Feedkanal reichenden Sackbohrung enden zu lassen.
Entsprechend weist der Verbindungskanal der Retentatkanäle an einem Ende einen außenliegenden Retentatanschluss auf, wobei der Verbindungskanal der Retentatkanäle an seinem dem Retentatanschluss abgewandten Ende durch einen Stopfen verschlossen ist. Auch hier ist es möglich, den Verbindungskanal der Retentatkanäle an seiner dem Retentatanschluss abgewandten außenliegenden Verteilerplatte in einer bis zum Retentatkanal reichenden Sackbohrung enden zu lassen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Verteilerplatten über seitliche Flansche miteinander verbindbar. Dies führt zu einem einfachen und kostengünstigen Aufbau. Auch hier ist es möglich, alle Verteilerplatten gleich auszubilden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Kassettenstapel-Einspannvorrichtungen einer Crossflow-Kassettenfiltrationsanlage in einer Parallelschaltung parallel nebeneinander angeordnet, wobei die Filtratanschlüsse benachbarter Kassettenstapel einander zugewandt sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigen:
1: eine Vorderansicht zweier übereinander gestapelter Verteilerplatten,
2: eine Seitenansicht der Verteilerplatten von 1 aus Richtung II,
3: eine Vorderansicht dreier weiterer übereinander gestapelter Verteilerplatten,
4: eine räumliche Darstellung dreier übereinander gestapelter Verteilerplatten und
5: eine Prinzipskizze einer Crossflow-Kassettenfiltrationsanlage.
Eine Kassettenstapel-Einspannvorrichtung 1 für eine Crossflow-Kassettenfiltrationsanlage 2 besteht im Wesentliche aus Kassettenfiltrationsmodulen 3, die im Bereich ihrer Verteilerplatten 4 übereinander gestapelt sind.
Das Kassettenfiltrationsmodul 3 besteht im Wesentlichen aus der Verteilerplatte 4 und zu beiden Seiten der Verteilerplatte 4 angeordneten nicht dargestellten Kassettenfiltern, die von Endplatten 5, 6 gegen die Verteilerplatte gedrückt werden. Die Endplatten 5, 6 sind über Führungstangen 7 mit der Verteilerplatte 4 verbunden.
Die Verteilerplatte 4 weist bei vertikaler Stapelrichtung in ihrem unteren Bereich einen horizontalen Feedkanal 8 auf. Vom Feedkanal 8 führen jeweils zur Vorderseite 9 und Rückseite 10 der Verteilerplatte 4 Feedzuführungen 11 hin. Die Öffnungen der Feedzuführungen 11 verlaufen in einer quer zur Stapelrichtung verlaufenden Linie. In Stapelrichtung 12 verläuft ein erster Verbindungskanal 13 der den Feedkanal 8 zum einen mit einem Feedanschluss 14 und zum anderen mit dem ersten Verbindungskanal einer benachbarten Verteilerplatte 4 verbindet. Im in vertikaler Richtung oberen Bereich ist parallel zum Feedkanal 8 ein Retentatkanal 15 angeordnet. Der Retentatkanal 15 ist mit Retentatauslässen 16 verbunden, die auf der Vorderseite 9 und auf der Rückseite 10 jeweils in einer horizontalen Linie bzw. Reihe angeordnet sind. Über einen zweiten Verbindungskanal 17, der entsprechend dem ersten Verbindungskanal 13 ebenfalls in Stapelrichtung 12 verläuft und mit dem zweiten Verbindungskanal 17 der benachbarten Verteilerplatte 4 verbunden ist, sind die Retentatkanäle 15 miteinander verbunden und münden in einem an der letzten Verteilerplatte 4 angeordneten Retentatanschluss 18.
Im unteren Bereich der Verteilerplatte 4 ist parallel zum Feedkanal 8 ein erster Filtratkanal 19 angeordnet. Im oberen Bereich der Verteilerplatte 4 ist parallel zu dem Retentatkanal 15 ein zweiter Filtratkanal 20 angeordnet. Die Filtratkanäle 19, 20 sind mit Filtratauslässen 21, die jeweils auf der Vorderseite 9 und Rückseite 10 der Verteilerplatte 4 in einer horizontalen Linie bzw. Reihe angeordnet sind verbunden. Die Filtratkanäle 19, 20 ihrerseits sind jeweils mit seitlich an der Verteilerplatte 4 angeordneten Filtratanschlüssen 22 verbunden.
Dem Feedanschluss 14 der untersten Verteilerplatte 4 wird zu filtrierende Flüssigkeit 23 über den ersten Verbindungskanal 13 zu den Feedkanälen 8 der gestapelten Verteilerplatten 4 geleitet und über die Feedzuführungen 11 den Kassettenfiltern zugeführt, die tangential in vertikaler Richtung überströmt werden und nicht gefiltertes Retentat 24 wird zu den Auslässen 16 geleitet und über die Retentatkanäle 15 und den zweiten Verbindungskanal 17 und den Retentatanschluss 18 an der obersten Verteilerplatte 4 abgeführt. Von den Kassettenfiltern gefiltertes Filtrat 25 wird über die Filtratauslässe 21 in die Filtratkanäle 19, 20 geleitet und über die Filtratanschlüsse 22 abgeführt.
Entsprechend 1 werden die Verbindungskanäle 13, 17 an ihren den Anschlüssen 14, 18 abgewandten Enden durch einen Stopfen 26 verschlossen. Entsprechend 3 wird der erste Verbindungskanal 13 in der obersten Verteilerplatte 4 nur bis an den Feedkanal 8 herangeführt. Entsprechend wird der zweite Verbindungskanal 17 in der untersten Verteilerplatte nur bis an den Retentatkanal 15 herangeführt.

Claims

Kassettenstapel-Einspannvorrichtung (1) für eine Crossflow-Kassettenfiltrationsanlage (2), bei der eine Mehrzahl von Kassettenfiltrationsmodulen (3) im Bereich ihrer Verteilerplatten (4) übereinander stapelbar und miteinander in Art einer Parallelschaltung verbindbar sind, wobei in den Verteilerplatten (4) ein Feedkanal (8) mit einer Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Feedzuführungen (11), ein Retentatkanal (15) mit einer Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Retentatauslässen (16) und mindestens ein Filtratkanal (19, 20) mit einer Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Filtratauslässen (21), angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Feedzuführungen (11), Retentat- (16) und Filtratauslässe (21) jeweils in einer quer zur Stapelrichtung (12) verlaufenden Linie angeordnet sind, dass mindestens die Feedkanäle (8) und Retentatkanäle (15) quer zur Stapelrichtung (12) angeordnet sind, und dass die Feedkanäle (8) und die Retentatkanäle (15) benachbarter Verteilerplatten (4) jeweils über in Stapelrichtung (12) verlaufende Verbindungskanäle (13, 17) miteinander verbindbar sind.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatten (4) in vertikaler Richtung übereinander gestapelt sind und die Kassettenfilter in vertikaler Richtung angeströmt werden, wobei das Filtrat (25) über einen in vertikaler Richtung mit einer oberen Reihe von Filtratauslässen (21) verbundenen oberen Filtratkanal (19) und einen mit einer in vertikaler Richtung unteren Reihe von Filtratauslässen (21) verbundenen unteren Filtratkanal (20) abgeführt wird, und dass der obere Filtratkanal (19) horizontal und parallel zu dem Retentatkanal (15) und der untere Filtratkanal (20) horizontal und parallel zu dem Feedkanal (8) verläuft.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtratkanäle (19, 20) mit ihnen zugeordneten außenliegenden Filtratanschlüssen (22) verbunden sind und über die Filtratanschlüsse (22) an eine gemeinsame Filtratleitung angeschlossen sind.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtratkanäle (19, 20) innerhalb der Verteilerplatte (4) in einem parallel zur Stapelrichtung (12) verlaufenden Filtratkanal (19, 20) münden, der seinerseits mindestens mit einem an der unteren Verteilerplatten (4) angeordneten unteren Filtratanschluss (22) verbunden ist.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (13) der Feedkanäle (8) an einem Ende einen außenliegenden Feedanschluss (14) aufweist.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (13) der Feedkanäle (8) an seinem dem Feedanschluss (14) abgewandten Ende durch einen Stopfen (26) verschlossen ist.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (13) der Feedkanäle (8) an seiner dem Feedanschluss (14) abgewandten außenliegenden Verteilerplatte (4) in einer bis zum Feedkanal (8) reichenden Sackbohrung endet.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (17) der Retentatkanäle (15) an einem Ende einen außenliegenden Retentatanschluss (18) aufweist.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (17) der Retentatkanäle (15) an seinem dem Retentatanschluss (18) abgewandten Ende durch einen Stopfen (26) verschlossen ist.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (17) der Retentatkanäle (15) an seiner dem Retentatanschluss (18) abgewandten außenliegenden Verteilerplatte (4) in einer bis zum Retentatkanal (15) reichenden Sackbohrung endet.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die einander benachbarten Verteilerplatten (4) über seitliche Flansche miteinander verbunden sind.
Kassettenstapel-Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kassettenstapel-Einspannvorrichtungen (1) einer Crossflow-Kassettenfiltrationsanlage (2) in einer Parallelschaltung parallel nebeneinander anordenbar sind, und dass die Filtratanschlüsse (22) benachbarter Kassettenstapel einander zugewandt sind.