DE3127475A1 - Separation apparatus, composed of carrier plates and membrane blanks of a semipermeable membrane, for fluids - Google Patents
Separation apparatus, composed of carrier plates and membrane blanks of a semipermeable membrane, for fluidsInfo
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Abstract
Description
Sartorius GrriH Akte SM 8Q09/2-IPSartorius GrriH file SM 8Q09 / 2-IP
Weender Landscraßa 94-108 Kö/kl/esWeender Landscraßa 94-108 Kö / kl / es
D-3400 GöttinnenD-3400 goddesses
Aus Trägerplctter und Membranzuschnitten einer semipermeablen Mf-mbren bestehende Trennvorrichtung für'FluideA semi-permeable one made from carrier plates and membrane blanks Mf-mbren existing separation device for fluids
Beschreibungdescription
Die Erfindung beirifft eine aus Trägerplatten und Membranzuschnit ;en tiner semipermeablen Membran bestehende Trennvorrichtung für Fluide, welche beiderseits der Mem-The invention relates to a carrier plate and membrane blank ; existing in a semipermeable membrane Separation device for fluids, which are on both sides of the mem-
10- bran in getrennt gehaltenen Strömungswegen führbar sind
und die getrennte Führung der Fluide durch in den Trägerplatten gehaltenen, schnurförmigen oder bandförmigen
Diehtungselementen gewährleistet ist. Durch den Stand
der Technik sind eine Vielzahl von Trennvorrichtungen10 bran can be guided in separately held flow paths and the separate guidance of the fluids is ensured by cord-shaped or band-shaped directional elements held in the carrier plates. By the state
of the art are a variety of separation devices
in den verscniedensten Varianten bekannt.known in the most diverse variants.
Bei einer bekannten Trennvorrichtung nach dem Gattungsbegriff
des Hauptanspruches (DE-GM 70 22 655) finden
Trägerplatten aus Kunststoff Verwendung, die ganzflächigFind in a known separating device according to the preamble of the main claim (DE-GM 70 22 655)
Plastic carrier plates use that cover the entire surface
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durch Membranzuschnitte abgedeckt sind. Im Bereich des Außenrandes sind auf der Trägerplatte zur Trennung der verschiedenen Strömungspfade und zur Gesamtabdichtung der Strömungskammern dünne Dichtungsrippen angeordnet, die sich infolge des Anpressdruckes in die mikroporöse Membranstruktur einpressen. Die Membran soll in dem Bereich der Dichtungsrippe die eigentliche Dichtfunktion übernehmen. Diese Art der Abdichtung ist insofern unbefriedigend, als durch Fertigungstoleranzen sich keine planparallele Ausbildung der Platten und der Dichtungsrippen ermöglichen läßt und die Membran eine gewisse Stärke haben muß, damit sie überhaupt eine Dichtfunktion übernehmen kann. Je nach·Anwendungszweck für die Dialyse, für die Ultrafiltration, für umgekehrte Osmose, je nach Art der zu behandelnden Fluide, sei es Flüssigkeiten oder Gase, müssen spezielle Membranen ausgewählt werden, damit eine optimale Stofftrennung möglich ist. Es ist bekannt, zur besseren Abdichtungzusätzlich zu den Trägerplatten noch spezielle Dichtungsplatten zwischen den einzelnen Lagen der Trägerplatten einzubeziehen CDE-AS 22 09 116 = US-PS 38 31 763], wobei die Dichtungsrahmen Flachzuschnitte eines speziellen Dichtungsmaterials sind. Das spezielle Dichtungsmaterial muS ebenso wie die Membran und die Kunststoffplattenare covered by membrane blanks. In the area of the outer edge are on the carrier plate for separating the various flow paths and thin sealing ribs for the overall sealing of the flow chambers, which press into the microporous membrane structure as a result of the contact pressure. The membrane is said to be in the area the sealing rib performs the actual sealing function take over. This type of sealing is unsatisfactory in that than there is no plane-parallel formation of the plates and the sealing ribs due to manufacturing tolerances allows and the membrane must have a certain strength so that it has a sealing function at all can take over. Depending on the application for dialysis, for ultrafiltration, for reverse osmosis, depending on the type of fluids to be treated Whether liquids or gases, special membranes have to be selected to ensure optimal separation of substances is possible. It is known to use special sealing plates in addition to the carrier plates for better sealing to be included between the individual layers of the carrier plates CDE-AS 22 09 116 = US-PS 38 31 763], with the sealing frames are flat blanks of a special sealing material. The special sealing material MUST just like the membrane and the plastic plates
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mehrfach autoklavierbar sein, so daß nicht jedes Dichtungsmaterial für alle Verwendungszwecke und für alle Einsatzzwecke der Trennvorrichtung geeignet ist. Die Trägerplatten aus Kunststoff müssen eine gewisse Stärke aufweisen, damit sie sich beim Autoklavieren nicht verziehen und den Einspannkräften der Gesamtvorr~ichtung standhalten. Die zusätzlich notwendigen Dichtungsrahmen erhöhen den Gesamtaufbau einer solchen paketförmigen Trennvorrichtung und stellen nur zusätzliche Gefahrenpunkte für das Auftreten von Leckstellen dar. Ein neuerer Stand der Technik (DE-OS 29 30 986) schlägt daher wieder die Abdichtung mit in den Trägerplatten eingeformten Dichtungsrippen vor. Problematisch wird eine solche Abdichtung auch im Bereich der Ein- und Auslässe, die zumeist als kreisförmige, den gesamten Stapel der Trä'gerplatten durchsetzende Bahrungen ausgebildet sind, die horizontal in Untervsrteilungskanäle übergehen.be autoclavable several times, so that not every sealing material is suitable for all purposes and for all purposes of the separation device. the Plastic carrier plates must have a certain thickness so that they do not warp during autoclaving and the clamping forces of the overall device withstand. The additionally required sealing frames increase the overall structure of such a package-shaped one Separating device and only represent additional danger points for the occurrence of leaks. A newer one State of the art (DE-OS 29 30 986) therefore suggests Again the seal with sealing ribs molded into the carrier plates. One becomes problematic Such a seal also in the area of the inlets and outlets, which are mostly circular, the entire stack of Brackets penetrating carrier plates are formed, which merge horizontally into sub-distribution channels.
Es ist allerdings auch bereits bekannt (US-PS 3 585 131) in den Trägerplatten Schlitzdurchbrechungen vorzusehen · die über die gesamte Breite der überströmten Membranfläche· gehen, um auf diese Weise eine bessere Verteilung der Fluidströme zu erreichen» Bei dieser bekannten Trennvorrichtung besteht die.. Membra η aus miteinander verwebten Hohlfasermembranen die kreuzweise durchströmt und senkrecht überströmt werden» Die gewebeartige Membran ist zur Trennung der drei Fluidräume gegenüber den Trägerplatten· durch eine Kunststoffkleberaupe abgedichtet. Auch hier ist der Aufbau und die Abdichtung von der Herstellung her sehr aufwendig. Durch die gewebeartige Struktur besteht auch die Gefahr, daß das Dichtungsmaterial nicht einwandfrei in dia Zwischenräume des Gewebes sin-However, it is already known (US Pat. No. 3,585,131) to provide slot openings in the carrier plates. over the entire width of the membrane surface overflowing go in order to achieve a better distribution of the fluid flows in this way »With this known separation device the .. Membra η consists of interwoven Hollow fiber membranes that flow through crosswise and overflow vertically »The tissue-like membrane is sealed by a plastic adhesive bead to separate the three fluid spaces from the carrier plates. Here, too, the construction and the sealing are very complex to manufacture. Due to the fabric-like structure there is also the risk that the sealing material does not fit properly into the interstices of the fabric.
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dringt und die einzelnen Hohlfasermembranen allseitig umschließt und gegenüber den Trägerplatten abdichtet.penetrates and the individual hollow fiber membranes on all sides encloses and seals against the carrier plates.
Abweichend von der Verwendung von in sich steifen Trägerplatten ist es auch bereits bekannt, Trennelemente mehrschichtig aus einem Kunststoffgewebe, einem beidseitig angeordneten, vliesartigen Trägermaterial und den beidseitig angeordneten Membranen aufzubauen. Die Abdichtung der einzelnen Trenneinheiten erfolgt indemDeviating from the use of rigid carrier plates it is also already known to have multilayer separating elements made of a plastic fabric, one on both sides arranged, fleece-like carrier material and the membranes arranged on both sides to build up. the The individual separation units are sealed by
•10 der gesamte Außenrand des Trennelementes durch ein Kunstharz umspritzt wird. Die Verteilung der Fluidströme innerhalb des Trennelementes erfolgt durch im Abstand an den Rändern angeordnete Bohrungen, wobei . zur Trennung der Fluidpfade untereinander die benach-barten Bohrungen abwechselt außerhalb bzw. innerhalb durch eine bogenförmige Abdichtung aus Kunstharz mit den abgedichteten Außenrändern verbunden sind CDE-OS 29 20 253 « US-Ser.Nr. 90 69 22). Auch diese Art der Abdichtung ist unzuverlässig, da es· wesentlich davon abhängt, die Eindringtiefe des Kunstharzes in die einzelnen Schichten des Trennelementes zu steuern und genau einzugrenzen. '• 10 the entire outer edge of the separating element through Resin is overmolded. The distribution of the fluid flows inside the separating element takes place through bores arranged at a distance on the edges, wherein. to separate the fluid paths from one another, the adjacent bores alternate outside and inside CDE-OS are connected to the sealed outer edges by an arched seal made of synthetic resin 29 20 253 «US serial no. 90 69 22). Also this kind of Sealing is unreliable because it depends essentially on the depth of penetration of the synthetic resin into the individual To control layers of the separating element and to delimit them precisely. '
Zum Stand der Technik wird noch auf US-PS 4 113 625, DE-OS 29 30 986, GB-PS 32 92 35, · US-PS 3 497 423, DE-OS 23 04 644, DE-OS 22 05 294 und DE-OS 29 022 247 verwiesen, aus dem die verschiedenen geometrischen Formen der TrennBlemente, Abdichtungselemente und Trägerplatten bekannt sind.Regarding the state of the art, reference is also made to US Pat. No. 4,113,625, DE-OS 29 30 986, GB-PS 32 92 35, US-PS 3,497,423, DE-OS 23 04 644, DE-OS 22 05 294 and DE-OS 29 022 247 referenced, from which the various geometric shapes of the TrennBlemente, sealing elements and carrier plates are known.
Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein aus einer Vielzahl von Einzelelementen zusammengesetztes Trennelement zu schaffen, welches trotz der Vielzahl von Einzeltrennelementen eine unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten einfache und dichtungs technisch zuverlässige Abdichtung der zu trennenden Strömungs pfaäe und Strömungskammern ermöglicht. In view of this state of the art, the invention is therefore based on the object of creating a separating element composed of a large number of individual elements which, despite the large number of individual separating elements, enables the flow paths and flow chambers to be separated, which are simple and technically reliable from an economic point of view, to be sealed.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trägerplatten zur Aufnahme der Dichtungselemente zur Plattenebene offene Kanalrillen und in diesen Durchbrechungen aufweisen, welche zumindest abschnittweise kommunizieren und ein im fließfähigen Zustand eingebrachtes und darin erstarrendes Dichtungsmaterial aufnehmen. This object is achieved according to the invention in that the carrier plates for receiving the sealing elements to the plane of the plate open channel grooves and openings in these have which communicate at least in sections and one introduced in the flowable state and take up solidifying sealing material therein.
Bevorzugte Ausführungen der Trennelemente mit deren Abdichtung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt, Preferred designs of the separating elements with their sealing are placed under protection in the subclaims,
Der Erfindungsgedanke, der die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zuläßt ist in drei bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung . näher erläutert. Dabei zeigt;The idea of the invention, the most diverse implementation possibilities is permitted in three preferred exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing . explained in more detail. It shows;
Fig. 1 eine perspektivische Explosivzeichnung der Gesamttrennvorrichtung mit einem Vertikalschnitt durch die zu einem Block oder Quader1 is a perspective exploded drawing of the overall separating device with a vertical section through which to a block or parallelepiped
verbundenen Einzeltrennelemente nach derconnected individual separators according to the
. Schnittlinie 3>I in Fig, 2,. Section line 3> I in Fig, 2,
Fig. 2 eine Draufsicht auf zwei übereinanderliegende·identische Trägerplatten mit Membranen, teilweise als Ausschnitt von Vorder- und ■. Rückseite,-2 shows a plan view of two identical ones lying one above the other Carrier plates with membranes, partly as a cutout from the front and ■. Back,-
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Stapel miteinander verbundener Trennelemente nach der Schnittlinie iii^iii in Fig„ 2Fig. 3 shows a cross section through a stack of interconnected partition elements according to the section line III ^ iii i n Figure "2
Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Trägerplatte mit4 shows a partial section through a carrier plate
· *· *
Membran nach der Linie IV-IV in Fig. 2 undMembrane along the line IV-IV in Fig. 2 and
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*!- ·-» ν ■ ί "·*' »:. 31 2 7 A 7 ί*! - · - »ν ■ ί " · * ' »:. 31 2 7 A 7 ί
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Trägerplatte mit Membran nach der Linie V-V in Fig. 2,Fig. 5 shows a longitudinal section through a carrier plate with membrane along the line V-V in Fig. 2,
Fig. 6 einen Detailschnitt durch eine. Trägerplatte mit einem Abstützelement aus Gewebe,6 shows a detailed section through a. Carrier plate with a support element made of fabric,
Fig. 7 in Seitenansicht eine abgewandelte Gesamtvorrichtung, 7 shows a modified overall device in a side view,
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine unter strämungstech-Fig. 8 is a plan view of a strämungstech-
nischen Gesichtspunkten optimierte abgewandelteniche points of view optimized modified
Trägerplatte und zwar auf die Membranseite, Fig. 8a einen vergrößerten. Ausschnitt aus Fig. 8, Fig. 9aCarrier plate on the membrane side, Fig. 8a an enlarged. Section from Fig. 8, Figure 9a
und ■and ■
Fig.10a eine Draufsicht auf die aus zwei Halbplatten10a is a plan view of the two half-panels
gebildete Abschlußplatte im Bereich der 20" . Hauptanschlüsse der Trennvorrichtung gemäßEnd plate formed in the area of the 20 ". Main connections of the separating device according to FIG
Fig. 7,
Fig. 9b und Fig. 10b Detailschnitte hierzu. t Fig. 7,
FIGS. 9b and 10b are detailed sections in this regard. t
Die Trennvorrichtung ist aus ident ischen Trägerplatten aufgebaut, die jedoch zur besserer· Identifizierung mit Trägerplatte 1 und mit Trägerplatte 2 bezeichnet sind.The separating device is made up of identical carrier plates built up, however, for better · identification with Carrier plate 1 and with carrier plate 2 are designated.
Gemäß Fig. 2 hat jede Trägerplatte; 1,2 im wesentlichenAccording to Figure 2, each support plate has; 1.2 essentially
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β β O ο α α ns 3 J β β O ο α α ns 3 J
rechteckigen Grundriß und rechteckigen Querschnitt. Die Trägerplatten 1,2 weisen an allen vier Rechteckseiten mehrere Schlitzdurchbrechungen 7,8 auf, die lediglich durch Verbindungsstege 16 aus Stabilitätsgründen unterbrochen sind. Diese Verbindungsstege 16 können bei kleineren Ausführungen der Trägerplatten entfallen. Die Schlitzdurchbrechungen 7,8 enden jeweils im Bereich der Außenränder der Membranen M1 und N2, so daß der in den Schlitzdurchbrechungen 7,8 geführte Fluidstrom die Membranen M1, M2 strömungsgünstig in ganzer Breite überstreichen kann. Die Trä-. . gerplatte 1 ist von der Membranseite gezeigt und diese Seite mit 1TM bezeichnet- Die Membranseite der Trägerplatten 1,2 weist Abstützelemente 4 und Strömungskanäle 5 auf«, Gemäß Fig..5 sind diese gebildet durch im Querschnitt prismenartige Rillen und Stege, wobei die Rillendie Strömungskanäle 5 an ihrem Grund und die Grate und Stege die Abstützelemente 4 für die Mem- branzuschnitte bilden. Die Rillen 5 weisen im Längsabstand angeordnete Durchlässe 19 zur Gegenseite der betreffenden Trägerplatte 1 bzw. 2 auf und die Durchlässe 19 sind auf der Gegenseite zu quer zu den Rillen 5 verlaufenden Sammelrinnen 20 erweitert, welche in den Schlitzdurchbrechungen 8 für das zweite Fluid F2 enden. Die einzelnen Membranzuschnitte sind an ihren Randbereichen 6 umlaufend in einer Art Wanne der Trägerplatten durch Schweißung oder Klebung dichtend mit diesen verbunden. Im Bereich zwischen den Membranrändern 6 und den Schlitzdurchbrechungen 7 sind Abstand.shalter 17 und Tore 18 vorgesehen, die einerseits ermöglichen, daß das Fluid F1 aus' den Schlitzdurchbrechungen 7 durch die Tore 18 über die Membranoberseite 1MO in Richtung auf dis gegenüberliegendenrectangular plan and rectangular cross-section. The carrier plates 1, 2 have several slot openings 7, 8 on all four sides of the rectangle, which are only interrupted by connecting webs 16 for reasons of stability. These connecting webs 16 can be omitted in the case of smaller versions of the carrier plates. The slot openings 7, 8 each end in the area of the outer edges of the membranes M1 and N2, so that the fluid flow guided in the slot openings 7, 8 can sweep over the entire width of the membranes M1, M2 in a streamlined manner. The Trä-. . Gerplate 1 is shown from the membrane side and this side is labeled 1TM. The membrane side of the carrier plates 1, 2 has support elements 4 and flow channels 5. According to FIG 5 at their base and the ridges and webs form the support elements 4 for the membrane blanks. The grooves 5 have longitudinally spaced passages 19 to the opposite side of the respective carrier plate 1 or 2 and the passages 19 are widened on the opposite side to form collecting channels 20 running transversely to the grooves 5, which end in the slot openings 8 for the second fluid F2. The individual membrane blanks are connected to their edge areas 6 in a sealing manner in a type of trough of the carrier plates by welding or gluing them. In the area between the membrane edges 6 and the slot openings 7, spacer holders 17 and gates 18 are provided which, on the one hand, allow the fluid F1 to flow out of the slot openings 7 through the gates 18 via the membrane top 1MO in the direction of the opposite one another
Schlitzdurchbrechungen 7. strömen kann, andererseits aber auch sicherstellen, daß die aufeinanderliegenden Trägerplatten untereinander eine ausreichende planparallele Abstützung durch die Abstandshalter 17 erhalten. Gleichermaßen ist die Rückseite jeder Trägerplatte, gezeigt bei 2TR der Trägerplatte 2 im wesentlichen planparallel, lediglich durch die Sammelrinnen 20 unterbrochen. Die Rücksaiten der Trägerplatten 1,2 stützen sich also gegeneinander auf einer großen Fläche ab.Slit perforations 7. can flow, on the other hand but also make sure that the superimposed Carrier plates receive a sufficient plane-parallel support from one another by the spacers 17. Likewise, the back of each carrier plate, shown at 2TR, is substantially the carrier plate 2 plane-parallel, only interrupted by the collecting channels 20. The back strings of the carrier plates 1, 2 support each other over a large area.
Zur getrennten Führung der beiden Fluide F1 und F2 weist jede Trägerplatte mindestens an zwei gegenüberliegenden Eckpunkten Durchbrechungen 11 auf. Im vorliegenden Beispiel sind an allen vier Ecken Durchbrechungen 11 vorgesehen. Diese einander gegenüberliegenden Durchbrechungen 11 werden durch in beide Rieh--• tungen laufende Stichkanäle 13 verbunden. Diese sind · im Beispiel beidseitig der Trägerplatten angeordnet.For the separate guidance of the two fluids F1 and F2, each carrier plate has at least two opposite one another Corner points breakthroughs 11. In the present example there are openings at all four corners 11 provided. These opposing openings 11 are through in both Rieh-- • lines running branch channels 13 connected. In the example, these are arranged on both sides of the carrier plates.
Es genügt aber, wenn mindestens auf einer Seite diese Stichkanäle 13 vorgesehen sind, ca di_rch die Aufeinanderschichtung mehrerer Trägerplatte η sichergestellt ist, daß zwischen zwei Trägerplai.ten 1,2 jeweils umlaufend ein Stichkanal 13 angeordnet ist. Zusätzlich sind den Stichkanälen 13 auf derem Li nge verteilt weitere Durchbrechungen 12 zugeordnot, cie übereinanderliegend sämtliche Trägerplatten 1,2 :,chachtartig durchsetzen. Diese .Durchbrechungen 11,12 und die Stichkanäle 13 dienen zur Aufnahme des noch zu beschreibenden Dichtungsmittels, um den gesamten Au lenbereich abzudichten und zur dauerhaften Verbindu ig dsr aufeinandergestapelten Trägerplatten 1,2.However, it is sufficient if this is at least on one side Branch channels 13 are provided, approx di_rch the stacking several support plate η is ensured that between two support plates 1,2 each circumferential a branch channel 13 is arranged. In addition, the branch channels 13 are further distributed along their length Breakthroughs 12 assigned, cie superimposed all support plates 1, 2:, push through like a shaft. These .Durchbruchungen 11,12 and the branch channels 13 serve to accommodate the sealant to be described in order to seal the entire outer area and stacked on top of each other for permanent connection Carrier plates 1,2.
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• Zur Abdichtung des Fluidraumes zur getrennten Führung des · Fluides F1 gEgentber der Führung des Fluides F2 sind parallel zu cen Strömungskanälen 5 außerhalb des Randbereiches 6 c er Membran M1 an den beiden gegenüberliegenden Rechtt cksEaten je eine Rinne 14 vorgesehen, welche mit den i.tichkanälen 13 und/oder den Durchbrechungen 11,1:: konmunizieren. Diese beiden Rinnen 14 sind nur auf derjenigen Membranträgerseite der Trägerplatten 1,2 .ingeordnet, welche in Fig. 2 mit 1TM be-• To seal the fluid space for the separate guidance of the · Fluids F1 are opposite to the guidance of the fluid F2 parallel to cen flow channels 5 outside the edge area 6 The membrane M1 is provided with a channel 14 on each of the two opposite rectangles, which with the i.tich canals 13 and / or the openings 11.1 :: to communicate. These two channels 14 are only on that membrane carrier side of the carrier plates 1, 2, which are shown in Fig. 2 with 1TM
• 10 zeichnet ist, Au-- der Rückseite der Trägerplatten 1,2 sind zwei en ;spr'3chende Rinnen 14s vorgesehen, w.elche jedoch paralLei zu den Sammelrinnen 20 verlaufen und mit den Sticikanilen 13 und/odar den Durchbrechungen 11,12 kommunizieren; wobei 14 und.-i^', 13 und 11, 12 mit Dichtungsmittel 15 gsfüllt sind, wie noch später beschrieben. Damit ist sichergestellt, daß das auf der Membranrückseite austretende Permeat zwar durch die Durchlässe 19 der Trägerplatten 1, 2 hindurchtreten und von den Sammelrinnen 20 in die Schlitzdurchbrechungen B, jedoch nicht ί·π die Schlitzdurchbrechungen 7 eintreten kann, welche das erste Fluid F1 führen« Die Rückseite der Membranen ist in Fig. 2 für die Membran 2 mit 2MR bezeichnet.• 10 is drawn, on the back of the carrier plates 1, 2 there are two corresponding grooves 14 s, which, however, run parallel to the collecting grooves 20 and with the stitching canals 13 and / or the openings 11, 12 communicate; where 14 and -i ^ ', 13 and 11, 12 are filled with sealant 15 gs, as will be described later. This ensures that the emerging on the membrane back permeate passing through the passages 19 of the support plates 1, 2 and of the collecting channels 20 in the slot openings B, but not ί · π, the slot openings 7 occur can, which lead the first fluid F1 " The back of the membranes is designated in Fig. 2 for the membrane 2 with 2MR.
Zusätzlich sind in den Trägerplatten 1,2, mindestens in den vier Eckbereichen öffnungen für Montagespanner vorgesehen,, die beim Zusammenbau zunächst als Führung für die aufeinander zu stapelnden Trägerplatten 1,2 dienen.In addition, in the carrier plates 1, 2, at least In the four corner areas there are openings for assembly clamps, which are initially used as guides during assembly serve for the carrier plates 1,2 to be stacked on top of one another.
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Die mit den Membrarizuschnitten M1 und M2 versehenen Tragerplatten 1,2 werden paarweiae mit den Membranen aufeinanderliegend,, wie in Fig0 3 angedeutet, auf die Montagespanner 10 aufgezogan Und zu einsm Stapel von 10The provided with the Membrarizuschnitten M1 and M2 are Tragerplatten 1.2 paarweiae top of one another with the membranes ,, as indicated in Fig 3 0, aufgezogan to the mounting clamp 10 and to einsm stack of 10
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oder 20 Trägerplatten 1,2 vereinigt. Mit1 Hilfe der Montagespanner 10 und nicht dargestellten Andruckmitteln werden die aufeinandergeschichteten Trägerplatten 1,2 fest aufeinandergepreßt. Sämtliche nicht vertieften Flächen der Trägerplatten 1,2 liegen dabei planparallel auf den Gegenflachen der anderen Trägerplatten auf. In diesem vormontierten Zustand wird in die Durchbrechungen 11 ein Dichtungsmittel aus einem fließfähigen Kunstharz, Kleber oder einem thermoplastischen Kunststoff eingespritzt. Die Einspritzung kann beispielsweise gemäß Fig. 2 in die linke untere Durchbrechung 11 erfolgen. Wird dabei das Paket von Trägerplatten 1,2 so aufgestellt, daß die Diagonale der beiden gegenüberliegenden Durchbrechungen 11 senkrecht steht, so steigt das eingespritzte Dichtungsmittel 15 in beiden Richtungen in ■ den Stichkanälen 11 und den Rinnen 14, 14' auf in Richtung zur höchstliegenden Durchbrechung 11 undfüllt dabei ' durch Verdrängung der eingeschlossenen Luft die von den Durchbrechungen 11, den Stichkanälen 13 und den Rinnen 14,14' gebildeten Hohlräume aus. Da es sich bei dem Dichtungsmittel 15 um einen während der Verarbeitungszeit fließfähigen jedoch thermisch und/oder zeitlich aushärtbaren Kunststoff, Kunstharz und/oder Kleber handelt,' erfolgt nach dem Verfestigen des Dichtungsmittels 15 eine dauerhafte, dichte Verbindung der einzelnen Trägerplatten 1,2 untereinander, so daß nach Entferrien der Montagespanner 10 eine paketförmige oder quaderförmige· Trennvorrichtung 30 gemäß Fig. 1 entsteht, welche als Block zwischen die beiden Endplatten 27 und 28 dichtend eingespannt werden kann.or 20 carrier plates 1, 2 combined. With the aid of the assembly clamps 10 and pressure means (not shown), the carrier plates 1 , 2, which are stacked on top of one another, are firmly pressed onto one another. All non-recessed surfaces of the carrier plates 1, 2 lie plane-parallel on the mating surfaces of the other carrier plates. In this preassembled state, a sealant made of a flowable synthetic resin, adhesive or a thermoplastic material is injected into the openings 11. The injection can take place, for example, according to FIG. 2 into the lower left opening 11. If the package of carrier plates 1, 2 is set up so that the diagonal of the two opposite openings 11 is vertical, the injected sealant 15 rises in both directions in the branch channels 11 and the channels 14, 14 'towards the highest opening 11 and thereby 'by displacement of the trapped air' from the openings 11, the branch channels 13 and the grooves 14, 14 'from the cavities. Since the sealing means 15 is a plastic, synthetic resin and / or adhesive which is flowable during the processing time but which can be cured thermally and / or over time, a permanent, tight connection of the individual carrier plates 1, 2 to one another takes place after the sealing means 15 has solidified, so that after assembly of the tensioner 10 Entferrien a packet-shaped or cuboid · separating device 30 according to Fig. 1 is produced, which can be clamped as a block between the two end plates 27 and 28 sealing.
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Um die Füllung der Stichkanäle 13 und der Rinnen 14,14' zu beschleunigen und um noch eine bessere Verzahnung der Trägerplatten 1,2 untereinander über den gesamten Umfang zu erreichen, sind zusätzlich im Bereich der Stichkanäle 13 weitere Durchbrechungen 12 vorgesehen, welche gemäß Fig. 1 das Dichtungsmittel 15 in durchgehenden Säulen aufnehmen.To fill the branch channels 13 and the channels 14,14 ' to accelerate and even better interlocking of the carrier plates 1,2 with each other over the whole To reach the circumference, further openings 12 are also provided in the area of the branch channels 13, which, according to FIG. 1, accommodate the sealing means 15 in continuous columns.
In der einfachsten Ausführungsform wird der Stapel aufeinandergeschichteter Trägerplatten 1.,2 jeweils durch die Rückseite einer solchen Trägerplatte abgeschlossen. Der jeweils am weitesten außen liegende Membranzuschnitt ist dabei durch die Rückseite der jeweils äußeren Trägerplatte gsgsn mechanische Be-Schädigung geschützt.In the simplest embodiment, the stack stacked carrier plates 1, 2 each completed by the back of such a carrier plate. The membrane blank that is furthest out of each case is through the back of the outer carrier plate in each case protected against mechanical damage.
Zur Aufnahme einer solchen Einheit sind zur abdichtenden Verbindung mit den beiden Endplatten 27,28 an diesen Dichtungsringe 29 vorgesehen.To accommodate such a unit are to be sealed Connection to the two end plates 27, 28 on these sealing rings 29 is provided.
Sollen die äußeren Trägerplatten einen zusätzlichen Schutz der Membranzuschnitte erhalten, so kann dies beispielsweise durch eine unprofilierte plane Abschlußplatte 3 auf jeder Seite des Quaders 30 erfolgen. Die Abschlußplatten 3 haben wie in Fig. 1 dargestellt entsprechende Schlitzdurchbrechungen 7,8. Die Ahschlußplatten 3 können selbst aber auch als Flachdichtungen ausgebildet sein, doh. sie haben eine gewisse dauerelastische Wirkung und übernehmen die Dichtfunktion zwischen der paketförmigen "Trennvorrichtung 30 und den beiden Endplatten 27,28, so daß bei diesen keine besonderen Ringdichtungsn 29 notwendig sind.If the outer carrier plates are to receive additional protection for the membrane blanks, this can be done, for example, by an unprofiled, flat end plate 3 on each side of the cuboid 30. As shown in FIG. 1, the end plates 3 have corresponding slot openings 7, 8. The Ahschlußplatten 3 may be but even designed as gaskets, o d h. they have a certain permanently elastic effect and take over the sealing function between the packet-shaped “separating device 30 and the two end plates 27, 28, so that no special ring seals 29 are necessary for these.
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Gemäß Fig. 1 sind die beiden Endplatten 27,28 flächenmäßig etwas größer gehalten und bestehen vorzugsweise aus Edelstahl und haben im Randbereich mehrere Bolzenlöcher 22, welche Spannelemente 21 aufnehmen. Die untere Endplatte 27 weist für die Einführung des ersten Fluides F1 einen rohrförmigen Hauptanschluß 23 auf, welcher den rechtsseitig angeordneten Schlitzdurchbrechungen 7 der Trägerplatten 1,2 zugeordnet ist, wobei der Hauptanschluß 23 als Hauptanschlußschlitz 23' auf der Oberseite der unteren Endplatte 27 endet. Im gegenüberliegenden Randbereich der oberen Endplatte 28 ist ein entsprechender Hauptanschluß 24 mit einem ent-■ sprechend angeordneten HauptanschluBschlitz 24' vorgesehen, welcher im gezeigten Beispiel als Austritt für das erste Fluid F1 dient. Das in den Hauptanschluß eintretende erste Fluid F1 füllt also die Schlitzdurchbrechungen 7 auf, überströmt in dian einzelnen Ebenen die Membranzuschnitte und tritt in-, die gegenüberliegenden Schlitzdurchbrechungen 7 ein'und tritt, über den oberen Hauptanschluß 24 aus. Die Strömung in umgekehrter Richtung ist selbstverständlich ajCh möglich. Soll nach dem Prinzip der Diffusion das zweite Fluid F2 die Rückseite der Membran überströmen, so ist sinngemäß die Anordnung von zwei weiteren Hauptanschlüssen 25 und 26 in den beiden Endplatten 27,28 für das Fluid F2 vorgesehen. Das Fluid F2 tritt in der unteren-Endplatte 27 ■ durch den Hauptanschluß, 25 in den Hauptschlitzanschluß 25' und von dort.in die Schlitzdurchbrechungen 8. Die Rückseiten der Membranzuschnitte werden sinngemäß überströmt und das Fluid F2 tritt in die gegenüberliegenden Schlitzdurchbrechungen 8 ein und von da aus in den Hauptan schluöschlitz 26' und den Hauptanschluß 26. Auch, hierAccording to FIG. 1, the two end plates 27, 28 are kept somewhat larger in area and are preferably made of stainless steel and have several bolt holes 22 in the edge area, which accommodate clamping elements 21. The lower end plate 27 has a tubular main connection 23 for the introduction of the first fluid F1, which is assigned to the slot openings 7 of the carrier plates 1, 2 arranged on the right-hand side, the main connection 23 ending as a main connection slot 23 'on the upper side of the lower end plate 27. In the opposite edge area of the upper end plate 28, a corresponding main connection 24 with a correspondingly arranged main connection slot 24 'is provided, which in the example shown serves as an outlet for the first fluid F1. The first fluid F1 entering the main connection fills the slot openings 7, flows over the membrane blanks in the individual planes and enters the opposite slot openings 7 and exits via the upper main connection 24. The flow in the opposite direction is of course possible ajCh. If, according to the diffusion principle, the second fluid F2 is to flow over the rear side of the membrane, the arrangement of two further main connections 25 and 26 in the two end plates 27, 28 for the fluid F2 is provided accordingly. The fluid F2 enters the lower end plate 27 ■ through the main connection, 25 into the main slot connection 25 'and from there.in the slot openings 8. The rear sides of the membrane blanks are flowed over and the fluid F2 enters the opposite slot openings 8 and from from there in the Hauptan schluöschlitz 26 ' and the main port 26. Also, here
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ist die umgekehrte Strömungsrichtung möglich.the reverse flow direction is possible.
Die Hauptschlitzdurchbrechungen 23',25',24' und 2B' können wie in Fig. 1 angedeutet mit Ringdichtungen oder sonstigen.Flachdichtungen 29 ausgestattet sein, wenn nicht eine spezielle Dichtung auf der Ober- und Unterseite der paketförmigen Trennvorrichtung 30 vorgesehen ist. Entsprechende Dichtungen 29' müssen dann auch im Bereich der Blindanschlüsse für die anderen Schlitzdurchbrechungen 7„Q vorgesehen sein.The main slot openings 23 ', 25', 24 'and 2B' can be equipped with ring seals or other flat seals 29, as indicated in FIG. Corresponding seals 29 ′ must then also be provided in the area of the blind connections for the other slot openings 7 ″ Q.
Für die Durchführung· einer Ultrafiltration ist für das Fluid F2 an sich nur ein Hauptanschluß^also entweder der Hauptanschluß 25 oder der Hauptanschluß 26 notwendig. Da das Permeat die Rückseite der Membranzuschnitte nicht überströmen, sondern nur von der gesamten Fläche abgezogen werden muß, ist es auch nur notwendig, an der dritten oder vierten Rechteckseite Schlitzdurchbrechungen S vorzusehen. Um von vornherein mit den Trä'gerplatten 1,2 eine umfassende Anwendung zu gewährleisten, sind diese für die; zweiseitige Überströmung ausgebildet. Auch bei der Ultrafiltration ist es von Vorteil, wenn das Permeat in beiden Richtungen von der Rückseite der Membranzuschnitte abgezogen wird.To carry out an ultrafiltration, the Fluid F2 in itself only a main connection ^ so either the main connection 25 or the main connection 26 is necessary. Because the permeate is the back of the membrane blanks does not overflow, but only has to be subtracted from the entire surface, that's just it necessary on the third or fourth side of the rectangle Slit openings S to be provided. In order to have a comprehensive application with the carrier plates 1, 2 from the outset ensure these are for the; two-sided overflow educated. In the case of ultrafiltration, too, it is advantageous if the permeate is in both directions is pulled off the back of the membrane blanks.
Die Trägerplatten 1,2 sind aus Kostengründen aus Kunststoff gebildet. Sie können selbstverständlich auch für besondere Einsatzzwecke aus Edelstahl gebildet sein.The carrier plates 1, 2 are made of plastic for reasons of cost educated. They can of course also be made of stainless steel for special purposes.
Die Trägerplatten 1,2 gemäß Fig. 2 bis 5 und B sind insbesondere für die Filtration geeignet» Für die Durchführung von Trerinvorgängen nach dem Prinzip der DiffusionThe carrier plates 1, 2 according to FIGS. 2 to 5 and B are in particular suitable for filtration »For carrying out Trerin processes according to the principle of diffusion
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eignen sich mehr Trägerplatten, wia sie in Fig. 6 angedeutet sind. Bei einem Stoffaustausch nach dem Prinzip der Diffusion ist es vorteilhaft, wenn auch das zweite aktive Fluid F2 mit einer möglichst großen Fläche der ' Membran auf deren Rückseite in Berührung tritt. Hierzu eignet sich beispielsweise ein Gewebe 39,.welches die Membran M1 unterstützt und in einem rahmenartigen Fenster 40 der Trägerplatte 1 befestigt ist. Dies kann dadurch erfolgen, daß durch thermoplastische Verformung eines Vorsprunges im Fenster 40 das Gewabe 39 in den Rahmen der Trägerplatte 1 integriert wird und in diesem Bereich auch den Membranaußenrand 6 festgelegt ist. Im übrigen entspricht, .die Ausbildung der Trägerplatte dBn in Fig. 2 bis 5 dargestellten Detailpunkten, was die Form der Strömung:sführung und die Form der Abdichtung betrifft.more carrier plates are suitable, as indicated in FIG. 6 are. With a mass transfer according to the principle the diffusion, it is advantageous if the second active fluid F2 with the largest possible area of the 'Membrane comes into contact on the rear side. A fabric 39, for example, is suitable for this purpose Membrane M1 is supported and fastened in a frame-like window 40 of the carrier plate 1. This can be done by take place that by thermoplastic deformation of a projection in the window 40, the fabric 39 in the frame the carrier plate 1 is integrated and in this area the membrane outer edge 6 is also set. Otherwise, the design of the carrier plate corresponds to dBn in Fig. 2 to 5 shown detail points, what the shape of the flow: sführung and the shape of the seal regards.
Die Ausführungsfqrm gemäß Fig. 7 bis 10 zeigt eine besonders unter dem Gesichtspunkt cer erleichterten Handhabung, optimierten Trennleistuni und verbilligten Herstellung konzipierte Trennvorrichtung. Die vorbeschriebenen Bauteile 1 bis 30 stimmen funktionell mit denen gemäß Fig. 1 bis 6 überein, so d£:ß ohne weiteres auf die diesbezüglichen vorangegangenen Ausführungen und Beschreibungstsile zurückgegriffen werden kann.The embodiment according to FIGS. 7 to 10 shows a particular one from the point of view of easier handling, optimized separating strips and cheaper production designed separator. The above Components 1 to 30 are functionally identical to those according to FIGS. 1 to 6, so d £: ß without further ado related previous explanations and styles of description can be used.
Gemäß Fig. 7 ist die Trennvorrichtung als■Standgerät mit vertikal angeordneten Trägerplatten 1,2 ausgeführt. Das Gerät gemäß Fig.? besteht aus der vertikalen Endplatte 27',' welche alle 4 Hauptanschlüsse 23 bis 26 für die beiden Fluide F1 und F2 aufweist und als Bohrungen in der Endplatte 27' enden. Die andere Endplatbe 25' ist ohne Anschlüsse und lediglich auf den b3iden unteren Spannelementen 21 horizontal, verschieblioh geführt und durch eine ze-ntrale Gewindespindel. 33 abgasbütztY die sich ihrerseitsAccording to FIG. 7, the separating device is included as a standing device vertically arranged carrier plates 1.2 executed. The device according to Fig. consists of the vertical end plate 27 ',' which has all 4 main connections 23 to 26 for the two fluids F1 and F2 and as bores in the end plate 27 'ends. The other end plate 25 'is without connections and only on the two lower clamping elements 21 horizontally, displaceably guided and through a central threaded spindle. 33 exhaust-gas-protected in turn
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an einer vertikalen Widerlagerplatte 34 abstützt. Die Widerlagerplatte 34 ist über 4 horizontale Spannelemente 21 mit der Endplatte 27'verbunden. Die beiden unteren Spannelemente 21 dienen gleichzeitig als Führung und Halterung für das als Quader bzw. die als Kassette ausgebilde-te Trennvorrichtung, welche zwischen den beiden Endplatten 27' und 28' eingespannt ist.is supported on a vertical abutment plate 34. the The abutment plate 34 is connected to the end plate 27 ′ via 4 horizontal tensioning elements 21. The two lower ones Clamping elements 21 simultaneously serve as a guide and holder for the cuboid or the cassette trained separating device, which between the two End plates 27 'and 28' is clamped.
Die zur anschlußlasen Endplatte 28' weisende Abschluß-The end plate 28 'facing the connecting liner
10. platte 3' deckt die Rückseite, d.h. die mit den Sammelrinnen 20 ausgestattete Seite .der letzten Trägerplatte gemäß Fig. 2 bzw. gemäß Fig. 8 ab und ist mit dieser durch das Dichtungsmittel 15 integriert. Die zur Anschlußseite weisende Abschlußplatte 3'' und 31'1 ist zweiteilig ausgebildet und in Fig.9a,b und 10a,b dargestellt und im nachfolgenden näher beschrieben. Die zweiteilige Abschlußplatte 3'' und 3''· sind ebenfalls- integrierter Bestandteil der eigentlichen Trennvorrichtung, so daß sowohl die Trägerplatten 1,2 als auch die beiden Abschlußplatten 3' und 3", 3''' die eigentliche Kassette bilden, welche gemäß Fig.7 auf einfache Weise zwischen die beiden Endplatten 27' und 28' eingesetzt wird. Führungsnuten 37 in der Kassette 30 sorgen für ein Führen und Abstützen auf den beiden unteren Spannelementen 21 und eingeformte Griffnuten 38 erleichtern die Handhabung der Kassette 30 beim Einsetzen zwischen die beiden Endplatten 27', 28'. Zwei gegenüberliegende · Seiten der Kassette 30 weisen jeweils die Führungsnuten bzw. Griffnuten 38 auf, so daß die Kassette 30 jeweils nur um 180° gedreht ihren richtigen Sitz hat, so daß ein fehlerhaftes Einsetzen ausgeschlossen ist.10. Plate 3 'covers the rear side, ie the side of the last carrier plate equipped with collecting channels 20 according to FIG. 2 or according to FIG. The end plate 3 ″ and 3 1 ′ 1 facing the connection side is designed in two parts and is shown in FIGS. 9a, b and 10a, b and is described in more detail below. The two-part end plate 3 "and 3" are also an integral part of the actual separating device, so that both the carrier plates 1, 2 and the two end plates 3 'and 3 ", 3"' form the actual cassette, which according to 7 is inserted in a simple manner between the two end plates 27 'and 28'. Guide grooves 37 in the cassette 30 ensure guidance and support on the two lower clamping elements 21 and molded grip grooves 38 facilitate the handling of the cassette 30 when it is inserted between the two end plates 27 ', 28'. Two opposite sides of the cassette 30 each have the guide grooves or grip grooves 38 so that the cassette 30 is only correctly seated rotated by 180 °, so that incorrect insertion is impossible.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, das keinerlei Anschlüsse und Verschraubung8n gelöst werden müssen, wenn eine Kassatte 30 gegen eine neue Kassette ausgetauscht werden muß.This training has the advantage that no connections and screw connections have to be loosened when a cassette 30 must be exchanged for a new cassette.
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Diss erfolgt lediglich dadurch, daß die Zentralspindel gelöst wird.Diss takes place only in that the central spindle is released.
Die unter strömungstechnischen Gesichtspunkten optimierte Ausführung der Trägerplatte gemäß Fig. 8,8a entspricht in ihrem funktionellen Aufbau dem der Trägerplatte gemäß Fig. 2 bis 5, was die Hauelemente 4 bis 20 anbelangt.The design of the carrier plate according to FIGS. 8, 8a, which is optimized from the point of view of flow technology, corresponds to FIG their functional structure according to that of the carrier plate FIGS. 2 to 5, as far as the building elements 4 to 20 are concerned.
Bei relativ großflächigen Trägerplatten 1,2 aus Kunststoff besteht die Gefahr, daß aufgrund von Fertigungstoleranzen sich über die Gesamtfläche der überströmten Membran bevorzugte Strömungszonen ausbilden, wodurch die Effektivität der Gesamtmembranfläche leidet. Er- . findungsgemäß weist jede Rille 5 unter Bezug auf den Detailpunkt gemäß Fig. 8a mehrere über die Rillenlänge verteilt angeordnete Strömungsbarrieren 31 auf, welche in der Ebene der Rillengrate 4 oder darunter enden, wobei jede Rille 5 mindestens mit einem Durchlaß 19 an eine kreuzende Sammelrille 20 der Gegenseite der Träger- · platte 1,2 Verbindung hat. Die Vielzahl der Strömungsbarrieren 31 sind auf etwa parallel zueinander und ■ · schräg zu den Rillen 5 verlaufenden Barrierenlinien 32 geordnet. Bei einer etwa quadratischen Membranfläche verläuft die längste Barrierenlinie 32 etwa unter. 45° auf der Diagonalen, währenddessen die übrigen Barrierenlinien 32 im Abstand parallel dazu angeordnet sind. Je nach dem Verhältnis der Seitenlange einer rechteckigen . Membranfläche kreuzen die. Barrierenlinien 32 die Rillen unter einem Winkel von etwa 30 bis 60°. Die Barrierenlinien 32 zweier einander mit ihrer Rillenseite zugewandten Trägerplatte 1,2 sind gegenläufig angeordnet, d.h. sie ·. kreuzen sich (strichpunktiert in F'ig: 8 gezeigt). Unter dem Flüssigkeitsdruck des überströmenden Fluids F1 tritt eine gewisse Einwölbung der Membranzuschnitte in .-die abstützenden Rillen 5 ein, was im Bereich der Strömungsbarrieren 31 verhindert wird, so daß an diesen Stellen ein gewisser Stau eintritt und Kurzschlußpfade ausgeschlossen werden. Aufgrund der sich kreuzendenIn the case of relatively large-area carrier plates 1, 2 made of plastic, there is a risk that, due to manufacturing tolerances, preferred flow zones will develop over the entire area of the membrane overflown, whereby the effectiveness of the entire membrane area suffers. He-. According to the invention, each groove 5 has, with reference to the detail point according to FIG Opposite side of the carrier plate has 1, 2 connection. The plurality of flow barriers 31 are arranged on barrier lines 32 running approximately parallel to one another and at an angle to the grooves 5. In the case of an approximately square membrane surface, the longest barrier line 32 runs approximately below it. 45 ° on the diagonal, while the other barrier lines 32 are arranged parallel to it at a distance. Depending on the ratio of the side length of a rectangular one. Membrane surface cross the. Barrier lines 32 cut the grooves at an angle of about 30 to 60 degrees. The barrier lines 32 of two carrier plates 1, 2 facing each other with their groove side are arranged in opposite directions, ie they ·. cross each other (shown in phantom in Fig. 8). Under the liquid pressure of the overflowing fluid F1, a certain bulging of the membrane blanks occurs in the supporting grooves 5, which is prevented in the area of the flow barriers 31, so that a certain back-up occurs at these points and short-circuit paths are excluded. Because of the crossing
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*y a _ * ft ο β ο β * ya _ * ft ο β ο β
«ο « β ο ο«Ο« β ο ο
Barrierenlinie ι 32 zweier einander zugewandter Plattenseiten wird din Diügonalströmung wieder aufgehoben, so daß eine gleichmäß:.ge Überströmung der gesamten Membranflache über diä gesamte Anströmseite entlang der Schlitzdurchbrechungeι 7 gewährleistet ist.Barrier line ι 32 of two facing plate sides is canceled again in diagonal flow, see above that a uniform: .ge overflow over the entire membrane surface over the entire upstream side along the Schlitzausbruchungeι 7 is guaranteed.
Der äußere Umriß dar Trägerplatten 1,2 weicht gegenüber der von Fig. 2 ab durch Anordnung der Führungsnuten 37 • an gegenüberliegenden Außenrändern und Anordnung der Griffnuten 38 . eoenfalls an gegenüberliegenden Außenrändern .The outer contour of the carrier plates 1, 2 differs from this from Fig. 2 by arranging the guide grooves 37 • on opposite outer edges and arrangement of the Grip grooves 38. also on opposite outer edges .
Die zweiteilige Abschlußlatte 3'·', 31' ist ebenfalls aus Kunststoff gebildet und entspricht in ihrer äußeren Umrißform und bezüglich der Schlitzdurchbrechungen 7, 8The two-part end lath 3 '', 3 1 'is also made of plastic and corresponds in its outer contour shape and with regard to the slot openings 7, 8
der Trägerplatte 1, 2 gemäß Fig. 8. Die nicht dargestellte Rückseite der halten Abschlußplatte 3'1' gemäß Fig. 9 a, b ist glatt ausgeführt und bildet eine Abdeckung für die oberste Trägerplatte, und zwar dis die Sammelrinnen 20 aufweisende Rickseite, wie sie in Fig- 2 mit 2 TR be-' ■ zeichnet ist. Gleichermaßen sind die Rinnen 14 und die Stichkanäle Hi angeordnet.the carrier plate 1, 2 according to FIG. 8. The rear side, not shown, of the hold end plate 3 ' 1 ' according to FIG it is denoted by 2 TR in FIG. 2. The grooves 14 and the branch channels Hi are arranged in the same way.
Gemäß Fig.9a.b ;ind die Schlitzdurchbrschungen 7, 8 durch Verteiler- und Sarimelrohre 35 umschlossen, welche im Querschnitt etwa muldenförmig ausgebildet sind und in Verbindung mit der deckend darüberliegenden Muldenform der Verteiler- und S.ammelrohre 35 gemäß Fig. 10 ein Vollrohr bilden. Die Verteiler- und Sammelrohre 35 beider AbschlußplattenhäLften 3'1', 31' sind durch Stichkanäle 13' und Rinnen 14' eingefaßt und an die Durchbrechungen 11 angeschlossen, durch welche das flüssige Dichtungsmittel 15 in sämtliche Stichkanäle und Rinnen allerAccording to Fig.9a.b; ind the slit breakthroughs 7, 8 surrounded by distribution and Sarimel pipes 35, which are approximately trough-shaped in cross-section and in connection with the concealing trough shape of the distribution and collecting pipes 35 according to FIG. 10, a solid pipe form. The distribution and collecting pipes 35 of both end plate halves 3 ' 1 ', 3 1 'are bordered by branch channels 13' and channels 14 'and connected to the openings 11, through which the liquid sealant 15 in all the branch channels and grooves of all
Platten der Kassette 30 eingespritzt wird. Die Abschluß-35 Plates of the cassette 30 is injected. The final 35
SM 8009SM 8009
6 β « β » „ __ ° » ♦ ti B6 β «β» „__ °» ♦ ti B
plattenhälfte 3ID entspricht in ihrem Aufbau auf der der Abschlußplattenhälfte 3r·' zugewandten Seite dieser und ist auf der der Endplatte 27' zugewandten Seite im wesentlichen glatt. Die in .den Verteiler- und Sammelrohren 35 angeordneten Bohrungen 36 fluchten mit den Bohrungen der Hauptanschlüsse 23 bis 26. Die Bohrungen 36 sind auf der der Endplatte 27' zugewandten Seite mit O-Ring-Dichtungen eingefaßt, welche sich gegen die Endplatte 27' dichtend anlegen, wenn die Kassette 30 durch die Zentralspindel 33 gegen die Endplatte 27' gepreßt wird.The construction of the plate half 3 ID corresponds to the side facing the end plate half 3 r 'and is essentially smooth on the side facing the end plate 27'. The bores 36 arranged in the distribution and collecting pipes 35 are aligned with the bores of the main connections 23 to 26. The bores 36 are bordered on the side facing the end plate 27 'with O-ring seals which seal against the end plate 27' apply when the cassette 30 is pressed by the central spindle 33 against the end plate 27 '.
Je nach der geometrischen Plattenkonfiguration und Ausbildung der Strömungswege und Anordnung der notwendigen Dichtungselemente kann es ausreichend oder auch zweckr · ' mäßig sein, zumindest abschnittsweise, über den Grundriß der Trägerplatten verteilt, Durchbrechungen 11, 12Depending on the geometric plate configuration and training the flow paths and the arrangement of the necessary sealing elements can be sufficient or appropriate 'be moderate, at least in sections, on the floor plan of the carrier plates distributed, perforations 11, 12
und Kanalrillen 13, 14, 13', 14 'anzuordnen, welcheand to arrange channel grooves 13, 14, 13 ', 14', which
innerhalb des Plattenstapels kommunizieren, so daß einzelne Abschnitte über die Stapelhohe hinweg gemeinsam . abgedichtet werden. In den dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgte die Anordnung der Oichtungselemente so, daß sämtliche Kanalrillen 13, 14, 13'» 14' und Durchbrechungen 11, 12 kommunizeren und somit sämtliche Platten gemeinsam durch eine einzige Einspritzung von Kunststoff abgedichtet und dauerhaft miteinander verbunden sind.communicate within the disk stack, so that individual Sections across the stack height together. be sealed. In the illustrated embodiments, the arrangement of the sealing elements took place so that all channel grooves 13, 14, 13 '»14' and openings 11, 12 communicate and thus all Panels are sealed together by a single injection of plastic and permanently connected to one another are.
Zur Herstellung einer einwandfreien Dichtfunktion istTo produce a perfect sealing function is
es jedoch nur notwendig, einen eine Dichtfunktion übernehmenden Kunststoff,z.B. Silicon,zu verwenden, währenddessen der eigentliche Zusammenhalt der Vielzahl von or Platten zu einer Kassette durch andere mechanische Spannmittel übernommen werden kann. however, it is only necessary to use a plastic that performs a sealing function, for example silicone, while the actual cohesion of the plurality of or plates to form a cassette can be taken over by other mechanical clamping means.
• SM 8009• SM 8009
«β«Β
* Λ 0 0«* Λ 0 0 «
.ι Die Trennvorrichtung kann für alle in der Industrie üblichen Trennmethocen, also als Dialysatorv als Filter, als Oxygenator-, zlt Trennung von Milchinhaltsstoffen, zur Wasserauft ereitung usw. sowie als künstliche Niere oder Lunge im Medizinbereich eingesetzt werden..ι The separation device can be used for all in the industry Separation methods, i.e. as a dialyzer, as a filter, as an oxygenator, zlt separation of milk ingredients, can be used for water treatment, etc. and as artificial kidneys or lungs in the medical field.
Durch Anordnung mehrerer solcher quaderförmigen Trennvorrichtungen 30 Läßt sich die Gesamtmembranfläche variieren, wobei durch Schließen von Schlitzdurchbrechungen einer Reihe an den äußeren Trägerplatten 1, 2 bzw. durch ei ie besondere Ausbildung der Abschlußplatten lassen sich dis einzelnen paketförmigen Trennvorrichr tungen 30 stromun^technisch in Reihe oder parallel schalten,By arranging several such cuboid separating devices 30 The total membrane area can be varied, whereby by closing slit openings a row on the outer carrier plates 1, 2 or by egg ie special design of the end plates can be dis individual package-shaped separating devices lines 30 currentun ^ technically in series or in parallel switch,
Die mit den Trägerplatten verbindbaren Membranen sind· im weitesten Sinne zu verstehen,also mikroporöse Membranen, Verbundmembrenen, FiltervliesBj, Filtergewebe und Filtersiebe. Für die Durchführung von Ultrafiltrationen wer- den z.B. mikroporöse Membranen aus Polysulfon verwendet, die auch eine chemische Reinigung der Filtereinheit zulassen. Je nach Einsatz und den gestellten Anforderungen, auch im Hinblick auf eine mehrfache Wiederverwendung derThe membranes that can be connected to the carrier plates are to be understood in the broadest sense, i.e. microporous membranes, composite membranes, filter fleeceBj, filter fabrics and filter screens. For the implementation of ultrafiltrations, which e.g. uses microporous membranes made of polysulfone, which also allow chemical cleaning of the filter unit. Depending on the application and the requirements, also with a view to reusing the
. ' ' gereinigten Filtereinheit, können alle handelsüblichen .. '' cleaned filter unit, all commercially available.
aber auch noch zu entwickelnden Membranen mit den Trägerplatten verbunden werden. Der Betriff semipermeable Membran ist so zu verstehen, daß die Membran nur bestimmte Stoffe in einer Richtung aufgrund der wirkenden Transportmechanismen !Filtration, Diffusion) und Durchlaßöffnungen von der einen Membranssite zur andaren durchläßt, also selektiv wirkt» . ' .but also membranes to be developed are connected to the carrier plates. The term semipermeable membrane is to be understood in such a way that the membrane only certain substances in one direction due to the active transport mechanisms ! Filtration, diffusion) and passage openings of which allows one side of the membrane to pass through to the other, i.e. selectively works ». '.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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