DE3425215A1

DE3425215A1 - Lueftungsfilter fuer container

Info

Publication number: DE3425215A1
Application number: DE19843425215
Authority: DE
Inventors: Eckhard 3400 Göttingen Albrecht; Jürgen Dipl.-Chem. Dr. 3401 Diemarden Hoffmann; Günter Pradel
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1984-07-09
Publication date: 1985-01-31
Also published as: DE3425215C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Lüftungsfilter für Container nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Insbesondere in der Lebensmittel-, Pharma- und Getränkeindustrie werden Flüssigkeiten und Pasten in großen Lager- und Transportcontainern unter Steri1bedingungen aufbewahrt, und diese müssen über einen längeren Zeitraum unter zumeist Sterilbedingungen drucklos belüftet werden, um einen Gasaustausch in beiden Richtungen nämlich vom Containerinnern in Richtung der Atmosphäre und umgekehrt zu gewährleisten. Dies erfolgt über einen Belüftungsstutzen, der gleichzeitig auch Füllstutzen sein kann und mit einem genormten Außenrundgewinde für Getränke- und Milcharmaturen versehen ist und mit einer Verschlußkappe ausgestattet ist. Zur Be- und Entlüftung des Containters muß zur Vermeidung einer Sekundärkontamination ein schneller Wechsel des Verschlusses oder der Schutzkappe gegen einen aufgesetzten Filter möglieh sein. Bisher wurden handelsübliche gekapselte Filter eingesetzt, die für eine Druckfiltration geeignet sind. Die Gehäuse bestehen zumeist aus Edelstahl bzw. aus Kunststoff und sind relativ bauaufwendig und relativ hoch, was dazu führt, daß bestimmte Container-Typen nicht mehr stapelbar sind, weil die Bauhöhe des überstehenden Filters dies nicht mehr gestattet.

Derartige Lüftungsfilter sind mit einem hydrophoben Filterelement ausgestattet, welches den Gasaustausch zuläßt, aber nur die Funktionsfähigkeit behält, wenn es gegen Eindringen son Flüssigkeit aus dem Containerinnern geschützt ist. Da derartige Container häufig auch von außen gesäubert werden müssen, ist das Filterelement auch von außen gegen eindringendes Spritzwasser zu schützen. Bei den eingangs er-

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wähnten teuren gekapselten Druckfiltrationsgeräten ist dies häufig gewährleistet, da die Anschlüsse relativ lang sind und Flüssigkeit kaum eindringen kann. Die Container sind in der Regel nur zum Teil gefüllt, so daß beim Transport oder beim Umsetzen der Container Flüssigkeit aus dem Tankinnern in den relativ kurzen Lüftungsstutzen schwappt. Dies tritt auch auf, wenn pastenförmige Produkte, z.B. Joghurt oder Käsebruch eingelagert wird. Auch bei Pasten setzt sich auf den Pastenspiegel Flüssigkeit niedrigerer Viskosität ab, so daß diese auch bei Bewegung bis in den Lüftungsstutzen vordringen kann. Dies trifft auch bei der Einlagerung von Kosmetikausgangsstoffen zu. Gleiches gilt für eingelagerten Wein und andere Getränke. Als Filtermedium gelangen die verschiedensten Strukturen und Materialien zur Verwendung.

Diese müssen sicherstellen, daß eine partikelfreie Filtration von Luft gewährleistet ist und eine Sekundarkontamination des sterilisierten Containers und dessen Inhalt während der Lagerzeit, des Transportes ausgeschlossen ist und die Gefahr einer Sekundarkontamination beim Wechsel der Schutzkappe gegen ein Filterelement auf ein Minimum reduziert wi rd.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln einen Lüftungsfilter für die eingangs erwähnten Container zu schaffen, dessen Aufbau ein Schutz des hydrophoben Filtermediums vor Benetzung durch den Containerinhalt gewährleistet. Zusätzlich wird eine gedrungene Bauhöhe und große Filterfläche angestrebt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und im besonderen durch die im Anspruch 2 unter Schutz gestellten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegegeben .

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Der Erfindungsgedanke ist in zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Lüftungsfilter und den Lüftungsstutzen des Containers,

Fig. 2 einen Vertikai schnitt durch den Lüftungsfilter

analog zu Fig. 1 in einer konstruktiven Variante und 10

Fig. 3 einen Detai1 schnitt einer Variante zu Fig. 2.

Der Container 1 hat einen Lüftungsstutzen 2 mit Außengewinde 2¹ und eine Schulter mit einem Dichtungsring 18. Der Lüftungsfilter besteht im wesentlichen aus dem zum Container aus Metall oder Kunststoff zugewandten Gehäuseteil 3,3', dem dazu abgewandten Gehäuseteil 10,10' und dem eigentlichen Filterelement 9. Dieses besteht aus einem Flachfilterzuschnitt, welcher in eine Vielzahl von Falten 9' plissiert und zu einem Hohl zylinder verbunden ist. Die Stirnseiten sind dabei durch die obere geschlossene Kappe 10,10' und die untere offene Kappe 5 durch ein Dichtungsmittel 12 leckdicht miteinander verbunden. Insofern ist der Filter vergleichbar mit einem Filter, wie er nach der DE-OS 31 28 546 und DE-OS 31 45 52 der Anmelderin zum Stand der Technik gehört. Das Gehäuseunterteil 3,3' in Form eines Kunststoffspritzteiles faßt mit seiner Kappe 5 die Stirnseiten des Filterelementes 9 im Querschnitt U-förmig ein und geht mit seiner zentralen Öffnung in einen Verbindungsstutzen 8,8' über, der sich auf der Schulter und der Dichtung 18 des Lüftungsstutzens 2 abstützt. Das Gehäuseteil 3,3' weist ein dem Außengewinde 2' des Lüftungsstutzens.2 angepaßtes Innengewinde 4 auf, mit dem sich das Gehäuseteil 3,3' und damit die gesamte Filtereinheit schnell mit dem Lüftungsstutzen 2 verbinden läßt, so daß die Gefahr einer Sekundärkontamination beim Entfernen der Stutzenschutzkappe gegen den Lüftungsfilter auf ein Minimum herabgesetzt ist.

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Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Verbindungsstutzen 8¹ zwei Prallplatten 6' ,7' auf, welche in Form zweier Oval-Haibplatten integraler Bestandteil des Gehäuseteiles 3¹ sind und deren Prallflächen schräg in Richtung des Contai ne.ri nnern trichterförmig abfallen, wobei diese den inneren freien Rohrquerschnitt in der senkrechten Projektion völlig abdecken und axial gegeneinander versetzt sind, so daß in bezug aus dem Containerinnern in den Lüftungsstutzen 2 hineinschwappende Flüssigkeit eine Barriere bilden, andererseits aber durch den Höhenversatz eine Durchlaßöffnung 13 für den freien Gasaustausch bilden. Die schlitzförmige Versatzöffnung 13 ist im Querschnitt so gehalten, daß diese dem Querschnitt des Verbindungsstutzens 8¹ angepaßt ist. Die freien Kanten der beiden Prallplatten 6' ,7' liegen axial übereinander und verlaufen parallel zueinander.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die obere Kappe 10' hutförmig ausgebildet, wobei die Hutwand 11' mit umlaufendem radialen Abstand die Außenseite des Filterelementes 9 ganz und die untere Kappe 5 zumindest teilweise zur Bildung eines mit der Atmosphäre verbundenen Ringraumes 16 übergreift. Auf diese Weise hat die Atmosphäre freien Zugang zur Außenseite des Filterelementes 9, gleichzeitig wird aber das hydrophobe Filterelement 9 gegen Spritzwasser von außen geschützt. Der radiale Abstand bzw. der freie Querschnitt des Ringraumes 16 ist dabei so eng wie möglich gehalten, jedoch im Querschnitt des Verbindungsstutzens 8 bzw. Versatzöffnung 13 weitgehend angeglichen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 stimmt im wesentlichen mit der in Fig. 1 überein. Insofern wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen. Abweichend bilden die Kappe 10 und

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der Hut 11 aus fertigungstechnischen und montagetechnischen Gründen zwei Teile, die jedoch durch Klebung oder Schweißung miteinander verbunden sind. Abweichend ist auch das Gehäuseteil 3 und 11 ausgebildet. Hierbei bestehen die beiden Prallplatten 6 und 7 aus zwei horizontal angeordneten "~~" Scheiben, deren Versatzöffnung 14 und 15 durch zwei Kreissegmente gebildet sind, die diagonal zueinander versetzt sind, so daß die Flüssigkeit nicht in den Zylinder des rohrförmigen Filterelementes 9 hineinschwappen kann.

Andererseits ist der freie Gasaustausch gewährleistet.

Die Prallplatte 7 ist als separates Bauteil in einer nutenförmigen Hinterschneidung 17 gehaltert. Auch dieses Gehäuseteil 3 besteht aus einem (zweiteiligen) Kunststoffspritzteil. Durch Anordnung einer dritten Prallscheibe unterhalb der Prallscheibe 7 und einem nochmaligen Versatz einer dritten Versatzöffnung kann die Abschottung gegen in den Beluftungsstutzen 2 eindringende Flüssigkeit weiter verbessert werden.

Das Gehäuseteil 3 weist im Bereich der Kappe 5 einen Flansch 21 und einen hochstehenden Kragen 20 auf, die mit dem Unterrand der Hutwand 11 über Gewinde, Schweißung oder Verklebung formschlüssig und druckfest verbunden sind. Der Ringraum 16 ist im oberen Bereich des Hutteiles über einen radial angeformten Anschlußstutzen 19 mit Gewinde an die Atmosphäre entlüftet. An diesen Anschlußstutzen 19 läßt sich eine Druckluftquelle anschließen, um den Containerinhalt z.B, Pasten mit steriler Druckluft schneller entleeren zu können. Mit einem bedarfsweise vorgesehenen Winkelstutzen 24 kann das Eindringen von Spritzwasser in den Anschlußstutzen 19 beim Säubern des Containers verhindert werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist anstelle des Anschlußstutzens 19 der Ringraum 16 dadurch entlüftet (drucklos wie nach Fig. 1), daß der Flansch 21 in Umfangsrichtung mehrere verteilt angeordnete, kreisförmige oder schlitzförmige Durchbrechungen 22 aufweist.

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Mehrere am Gehäuseteil 3 im Bereich des Flansches 21 bzw. Kragens 20 angeformte durchbrochene Zungen 23 dienen zur Aufnahme eines mit dem Container verbundenen Plombierungsdrahtes.
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Das Filterelement 9 kann in üblicher Weise ein- oder mehrlagig aufgebaut sein und kann z.B. aus einer mikroporösen Membran bestehen, welche je nach den abzuschneidenden Partikeln eine Porengröße von 0,1 μπι bis 5,0 μπι aufweisen kann. Dieser Membran können zur Abscheidung größere Partikel Vorfilter in Form von Tiefenfiltern oder dergleichen z.B. Vliesfilter vorgeschaltet sein.

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Claims

Sartorius GmbH

Weender Landstraße 94-108 D-3400 Göttingen

Akte SM 8307-IP Kö-kl

Lüftungsfilter für Container

Ansprüche:

l._rMit dem im wesentlichen vertikal ausgerichteten Belüf-

^—' tungsstutzen (2) eines Transport- oder Lagercontainers (1) für Flüssigkeiten oder Pasten verbindbarer Lüftungsfilter,

- bei dem das Filtermedium (9) leckdicht zwischen einem trübseitigen Gehäuseteil (10) mit Anschlußöffnung an

die Atmosphäre und

- einem anderen, dem Belüftungsstutzen (2) des Containers (1) zugeordneten Gehäuseteil (3,3') auf der reinen Seite

- eingeschlossen ist,

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Λ.

- dadurch gekennzeichnet,daß

- die mit dem Lüftungsstutzen (2) verbindbare Anschlußöffnung des Gehäuseteiles (3,3') in einen Verbindungsstutzen (8) übergeht, dessen innerer freier Rohrquer- schnitt gegen aus dem Container!nnern in den Verbindungsstutzen einschwappende Flüssigkeit von mehreren, in der senkrechten Projektion den freien Querschnitt völlig abdeckenden und axial gegeneinander versetzten Prallplatten (6,6',7,7') versperrt ist ü~nd die Durchlaßöff-IU nung (13,14,15) für den Gasaustausch durch die schlitzförmige Versatzöffnung der höhenversetzten Prallplatten (6,6' ,7,7' ) gebildet ist.
2. Mit dem im wesentlichen vertikal ausgerichteten Lüftungsstutzen (2) eines Transport- oder Lagercontainers (1) für Flüssigkeiten oder Pasten verbindbarer Lüftungsfilter,

- bei dem das Filtermedium (9) zwischen einem trübseitigen Gehäuseteil (10) mit Anschlußöffnung an die Atmosphäre und

- einem anderen, dem Lüftungsstutzen (2) des Containers (1) zugeordneten Gehäuseteil (3,3') auf der reinen Seite

- leckdicht eingeschlossen ist,

- dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Filterelement (9) aus einem Flachfilterzuschnitt

gebildet ist, welcher in eine Vielzahl von Falten (9') plissiert und zu einem Hohlzylinder verbunden ist, b) die beiden Stirnseiten des Filterelementes (9) leckdicht mit je einer Kappe (5,10,10') aus Kunststoff eingefaßt sind, welche die Faltenkante (9¹) an den Stirnseiten beidseitig axial teilweise übergreifen und das Dichtungsmittel (12) für die Faltenstirnseiten aufnehmen oder dieses bilden,

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bl) die dem Lüftungsstutzen (2) des Containers (1) zugeordnete Kappe (5) zum Filterzylinder (9) (reinseitig) geöffnet und als Verbindungsstutzen (8) ausgebildet ist, dessen innerer freier Rohrquerschnitt gegen aus dem Containerinnern in den Verbindungsstutzen (8) einschwappende Flüssigkeit von mehreren, in der senkrechten Projektion den freien Querschnitt völlig abdeckenden und axial versetzten Prallplatten (6,6',7,7') versperrt ist und die Durchlaßöffnung (13,14,15) für den Gasaustausch durch die schlitzförmige Versatzöffnung der Prallplatten (6,6', 7,7') gebildet ist,

b2) der Verbindungsstutzen (8) endseitig ein Innengewinde aufweist, und mit einem Außengewinde (2¹) des Lüftungsstutzens (2) unter Einbeziehung einer Ringdichtung (18) dichtend verbindbar ist, b3) die dem Lüftungsstutzen (2) abgewandte und die gesamte Stirnseite des rohrförmigen Filterelementes (9) abdeckende Kappe (10,10') hutförmig ausgebildet ist und zur Bildung eines mit der Atmosphäre verbundenen Ringraumes (16) mit ihrer vertikalen Hutwand (11,11') mit umlaufendem radialen Abstand die Außenseite des Filterelementes (9) ganz und die untere Kappe (5) zumindest teilweise übergreift. 25
3. Lüftungsfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatten durch zwei höhenversetzt angeordnete Kreisscheiben (6,7) mit je einer Durchbrachung (14,15) gebildet und die Durchbrechungen (14,15) diagonal versetzt angeordnet sind.

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4. Lüftungsfilter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatten durch zwei Oval-Halbplatten (6',7') gebildet sind, deren Prallflächen schräg ins Containerinnere trichterförmig abfallen.
5. Lüftungsfilter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzei chnet, daß der Höhenversatz bzw. die Querschnittsfläche der Versatzöffnung (13,14,15) etwa der Querschnittsfläche des Ringraumes (16) bzw. der Ringschlitzöffnungen (16¹

22) an die Atmosphäre entspricht.
6. Lüftungsfilter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatten (6,6",7') integraler Bestandteil des Gehäuseteiles (3¹) aus Kunststoff sind.
7. Lüftungsfilter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn-

zei chnet, daß ein Teil der Prallplatten (7) als separates Bauteil in einer Hinterschneidung (17) des Gehäuseteiles (3) gehaltert ist.
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8. Lüftungsfilter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsstutzen (8) bzw. das Gehäuseteil (3,3') in eine Muffe mit Innengewinde (4) übergeht, welches auf ein Außengewinde (2¹) des Lüftungs-Stutzens (2) des Containers (1) dichtend aufschraubbar ist.
9. Lüftungsfilter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß drei Prallplatten mit labyrinthartig gegeneinander versetzten Versatzoffnungen den freien Stutzenquerschnitt versperren.

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10. Lüftungsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hutwand (11) mit einem Flansch (21) und/oder hochstehendem Kragen (20) der unteren Kappe (5) verbunden und der Ringraum (16) mit der Atmosphäre entweder durch mehrere im Flansch (21) der unteren Kappe (5) angeordnete schlitzförmige bzw. kreisförmige Durchbrechungen (22) oder durch einen im oberen Hutteil radial vorstehenden Anschlußstutzen (19) verbunden ist.
11. Lüftungsfilter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kragen (20) der unteren Kappe (5) mehrere radial vorstehende durchbrochene Zungen (23) zur Aufnahme eines Plombierungsdrahtes angeformt sind.

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