DE3442191A1

DE3442191A1 - Filtergehaeuse

Info

Publication number: DE3442191A1
Application number: DE19843442191
Authority: DE
Inventors: Günter 3400 Göttingen Pradel; Fritz 3404 Adelebsen Reulecke
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1984-11-17
Filing date: 1984-11-17
Publication date: 1986-05-28
Also published as: JPH0315484B2; JPS61167414A; US4652367A; DE3442191C2; GB8528066D0; GB2166969B; GB2166969A

Description

Die Erfindung betrifft ein Filtergehäuse nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches, wie es z.B. durch das deutsche Gebrauchsmuster 6 948 134 bekannt ist. Die Gehäuseteile aus Kunststoff werden über Schraubverbindungen und elastische O-Ringdichtungen unter Einschluß eines Flachfilterzuschnittes dichtend verbunden. Aufgrund der Schraubverbindung läßt sich der Flachfilterzuschnitt nach erfolgter Filtration für weitere Untersuchungen dem Gehäuse entnehmen. Das bekannte Gerät ist auch für die Druckfiltration geeignet. Bei einem Filtergerät aus Kunststoff, welches bestimmungsgemäß als Einwegartikel konzipiert ist und nur für die Vakuumfiltration geeignet ist, ist der Flachfilterzuschnitt zwischen einem Oberteil als Aufgußraum und einem Unterteil als Auffangbehälter eingeklemmt und die Klemmstelle ist mit einer Sollbruchstelle versehen, so daß durch einen gewaltsamen Bruch der Sollbruchstelle der Flachfilterzuschnitt ebenfalls entnommen werden kann (EP-OS 0 59 809). Eine solche Sollbruchstelle ist für den Einsatz in der Druckfiltration bei relativ hohen Drücken nicht geeignet.

Es ist auch bereits bekannt (US-PS 4 113 627) bei Kleinfiltern, welche als Spritzenvorsätze oder Infusionsfilter geeignet sind, zwei mit ihren Flanschen unter Einschluß des Flachfilterzuschnittes aufeinanderliegende Gehäuseteile aus Kunststoff dauerhaft mit einem Verschlußring aus Kunststoff zu umspritzen. Eine solche Verbindung ist weitgehend gasdicht und sehr stark druckbelastbar.

Um bei einem solchen Kleinfilter die Möglichkeit zu , schaffen, ebenfalls den Flachfilterzuschnitt entnehmen zu können, ist es bereits bekannt (DE-OS 33 13 271) zwei mit ■ ihren Flanschen unter Einschluß eines Flachfilterzuschnittes und unter Einschluß einer O-Ringdichtung mit ihren Flanschen aufeinanderliegende Kunststoffgehäuseteile durch einen umspritzten Verschlußring zu verschießen, der in Umfangsrichtung zwei diametral gegenüberliegende Sollbruchste1len aufweist, die mit Hilfe einer Hebeleinwirkung bzw. eines Schneidwerkzeuges erbrochen werden können. Der umspritzte Kunststoff ring zerfällt dabei in Umfangsrichtung in zwei Halbringe, so daß die unter Spannung aufeinanderliegenden Gehäuseteile voneinander getrennt und der Flachfilterzuschnitt entnommen werden kann. Bei diesen dicht aufeinanderliegenden deckeiförmigen Gehäuseteile treten im wesentlichen bei der Druckfiltration axiale Kräfte auf, die bestrebt sind, die beiden Gehäuseteile in Achsrichtung auseinander zu pressen. Wird dagegen ein Gehäuseraum auf der Druckseite volumenmäßig stark vergrößert, wie es bei der erstgenannten Druckschrift der Fall ist, und werden die Gehäusewände in Umfangsrichtung relativ dünn gestaltet, um Kunststoff zu sparen, so treten auch verstärkt radiale Druckkräfte auf, so daß eine solche in radialer Richtung verlaufende Sollbruchstelle ebenfalls Festigkeitsprobleme mit sich bringt bzw. die Sollbruchstelle so massiv ausgebildet werden muß, daß kein müheloses Erbrechen des Verschlußringes mehr möglich ist.

Werden dagegen zwei Gehäuseteile aus Kunststoff unter Einschluß eines Flachfilterzuschnittes ohne Einschluß eines elastischen O-Ringes mit Hilfe einer überwurfmutter aus Kunststoff lösbar miteinander verbunden, so kommt es häufig zu einem Kaltfließen der sich aufeinander abstützenden Gewindegänge, wenn diese zur Erzeugung eines starken Anpreßdruckes im Bereich der abzudichtenden Stelle gegeneinander verspannt werden müssen. Durch Minderung der Elastizität (Relaxation) bei schwinden und Alterung des Kunststoffes kann der anfänglich gute und dichte Preßsitz der verbundenen Teile zurückgehen und zu Undichtigkeiten der Verbindungsstelle führen. Andererseits ist die Verwendung von O-Ringdichtungen im Hinblick auf aggressive Medien nicht immer erwünscht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein Filtergehäuse der eingangs beschriebenen Bauart zu schaffen, bei dem die Verbindungsstelle der beiden Gehäuseteile auch starken Druckbelastungen in axialer und radialer Richtung gewachsen ist, das Filterelement einwandfrei zwischen den Gehäuseteilen dichtend aufgeklemmt und bei dem eine Entnahme des Flachfilterzuschnittes ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird erf indungsge-naß durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Auf dem Gebiet der Verbindungsmittel ist zwar bekannt, daß Gewindegänge als solche nicht dicht sind und diese not-

falls mit einem elastischen Dichtungsmittel ausgespritzt werden. Es ist auch bekannt, zur Selbsthemmung von Gewindegangen, die sich aus Toleranzen ergebenden Freiräume in den Gewindegängen mit einem Kleber auszufüllen. 5

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird dagegen eine satte Ausfüllung der Gewindegänge gewährleistet, gleichzeitig aber auch gewährleistet, daß der Reibungskoeffizient zwischen dem angeformten Gewinde und dem angespritzten Gegeogewinde ein relativ leichtes Lösen der Verbindungsstelle ermöglicht, so daß eine lösbare Verbindung zwischen den Gehäuseteilen entsteht und der Flachfilterzuschnitt für weitere Untersuchungen entnommen werden kann.

Der Erfindungsgedanke ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen zweiteiligen

Filtertopf aus Kunststoff und
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Fig. 2 eine Detailansicht des Gehäuseteiles im Bereich des Gewiadeauslaufes.

Das für die Druckfiltration, für Sterilitätsprüfungen und mikrobiologische Untersuchungen geeignete Filtergerät besteht aus einem transparenten Gehäuseoberteil 1 mit zwei verschließbaren Einlassen 2 und 3 und einem Gehäuseunterteil 8 oder Filtertisch ebenfalls aus Kunststoff. Der untere Behälterrand 6 begrenzt die freie Filterfläche des Flachfilterzuschnittes 7, welcher sandwichartig zwischen dieser« Behälterrand 6 und einem umlaufenden planen Flansch 11 des Gehäuseunterteiles 8 einklemmbar ist. Das Gehäuseunterteil 8 hat eine drainierende FiI t erabstüt ziing 10, welche in einem Auslaß 9 endet. Das Gehäuseoberteil 1 hat fine umlaufende Schulter 4, die in einen zylindrischen Auf'.*¹:: rand übergeht, an den im Querschnitt z.B. trapez-

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förmige Gewindegänge 5 angeformt sind. Wie aus der Detailansicht nach Fig. 2 deutlich wird, ist die Schulter 4 radial soweit ausgedehnt, daß ihre Schulterverlängerung 4¹ auf der Unterseite eine radiale und axiale Formbegrenzung für den umspritzten Verschlußring 12 bildet, wobei der Gewindegang 5 oder die Gewindegänge 5 mit ihrem Gewindeauslauf 5' in die Unterseite der Schulterverlängerung 4' einlaufen. Prinzipiell sind alle Gewindearten mit durchgehenden Gewindegängen möglich also auch Rund-, Säge- und Flachgewinde. Die Wahl richtet sich nach der Werkstoffpaarung, um die Reibungsgröße im Gewinde zu definieren. Die beiden Gehäuseteile 1 und 8 werden unter Einschluß des Flachfilterzuschnittes 7 im Formwerkzeug fiir den umspritzten Kunststoff ring in eine Dichtposition gegeneinander gepreßt und in diesem Zustand erfolgt das Umspritzen des Verschlußringes 12 und das Beibehalten der Pressung beider Gehäuseteile 1 und 8 bis zum Verfestigen des Kunststoffes des Verschlußringes 12. Der Kunststoff des Verschlußringes 12 wird satt in die Gewindegänge 5 eingepreßt und bildet andererseits das Widerlager 13 tür die Unterseite des zweiten Gehäuseteiles bzw. des Filtertisches 8. Der umspritzte Verschlußring 12 hat dadurch seinerseits Gewindegänge 14 erhalten, die mit den Gewindegängen 5 des anderen Gehäuseteiles 1 korrespondieren und sich von diesen in Umfangsrichtung durch eine Drehbewegung lösen lassen. Beide Gehäuseteile 1 und S sind damit voneinander lösbar und der Flachfilterzuschnitt 7 kann für weitere Untersuchungen dem Filtergehäuse entnommen werden. Eine erneute Abdichtung über den verfestigten Verschlußring 12 ist nicht vorgesehen. Zur erleichterten Handhabung des Verschlußringes 12 beim Lösen sind am Umfang mehrere Griffnuten 15 oder Vorsprünge angeformt. Das Gehäuseoberteil 1 besteht z.B. aus PoIycarbonat und der umspritzte Kunststoff ring 12 und der Fiitertisch 8 aus Polypropylen.

An die Stutzen 2,3 und 9 lassen sich Schläuche, Lüftungsfilter oder andere im Labor übliche Zusatzteile adaptieren. Wie aus der Schnittzeichnung deutlich wird, ist die Verbindung dazu geeignet sowohl hohe axiale Drücke als auch hohe radial wirkende Drücke aufzunehmen. Die dargestellte Ausführungsform des Filtergerätes ist als nicht wiederverwendbares Kunststoffgehäuse also als Einwegartikel bzw. als sogenannte Wegwerfeinheit aufgebaut, welches gebrauchsfertig sterilisiert ist.

Claims

Sartorius GmbH Akte SM 54(36 Weender Landstraße 94-lOS kö/kl D-34Q0 Göttingen Filtergehäuse Ansp rüche:

1. Filtergehäuse mit einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil, zwischen deren kreisförmigen und umlaufenden Öffnungsrändern bzw. Flanschteilen sandwichartig ein Flachfilterzuschnitt dichtend derart zwischen den miteinander verbundenen Gehäuseteilen eingeklemmt ist, daß Fluid von einem Gehäuseteil in da; andere Gehäuseteil bestimmungsgemäß nur durch den selektiv permeablen Flachfilterzuschnitt dringen kann, iliiiiH££]l_se.kenn_ize;i_pchne_it__₁_ daß das eine Gehäuseteil '.I) am zylindrischen Außenrand seines dem Flachfilterzuschnitt (7) zugewandten Öffnungsrandes Gewindegänge ( 5 ,· aufweist, und die Verbindung beider Gehäuseteile (1 und

8) aus einem die beiden Gehäuseteile (1 und S) mit Flachfilterzuschnitt (7) in Dicht- und Klemmposition haltenden umspritzten Kunststoffring (12) besteht, der die ^r-ewindegänge (5) des einen Gehäuseteils ·' 1 ) satt dusiüiit und den Rand (11) de& anderen GehiiiibKieiies · ο nach Art einer lösbaren Überwurfmutter übergreift.

2. Filtergehäuse nach Anspruch 1,

daß die beiden Gehäuseteile (1 und 8) aus Kunststoff bestehen und das die Gewindegänge (5) aufweisende Gehäuseteil (1) ein Kunststoffgehäuseteil ist, dessen spezifischer Schmelzpunkt höher liegt als der des umspritzen Kunststoff ringes (12) und der des anderen Gehäuseteiles (8) aus Kunststoff.

3. Filtergehäuse nach Anspruch 1 und 2, dadurch_ge_ke_nnzeichnetj, daß der Kunststoff ring (12) und das ohne Gewindegänge (5) ausgebildete Kunststoffteil (8) aus dem gleichen Kunststoff bestehen.

4. Filtergehäuse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch_giekenni^ichne^t^ daß die Gewindegänge (5) als Trapez-Gewindegänge ausgebildet sind.

5. Filtergehäuse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch_gekenn-2.§ΐ£.ίΐη6_ί._^ daß der umspritzte Kunststoff ring (12) auf seiner Außenseite Griffnuten (15) oder Vorsprünge aufweist.

6. Filtergehäuse nach Anspruch 1 bis 5, dadurc_h__g£k€;nn-2.ii£.hnet^ daß das mit Gewindegängen (5) ausgestattete Gehäuseteil (1) aus Polycarbonat und der umspritzte Kunststoffring (12) und das andere Gehäuseteil (8) aus Polypropylen gebildet sind.

7. Filtergehäuse nach Anspruch 1 bis 6, dadju££h_ge_ke;nn-SS.ifiilliS.i-L daß die Gewindegänge (5) des einen Gehäuseteiles (1) durch eine radial abstehende Schulter (4,4') dieses Gehäuseteiles (1) in axialer Richtung begrenzt sind und diese als axiale und radiale Begrenzungsflache für den umspritzten Kunststoff ring (12) gestaltet ist, wobei das Gewinde (5) mit seinem Gewindeaus lauf (5') in din Unterseite der Schulter (4,4') einläuft.