DE8014780U1

DE8014780U1 - Mehrteiliges filtergehaeuse zur aufnahme von mehreren patronenfoermigen filterelementen

Info

Publication number: DE8014780U1
Application number: DE19808014780U
Authority: DE
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1980-09-25

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Filtergehäuse nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Bei einem bekannten Filtergheäuse dieser Bauart gelangen Filterelemente zum Einsatz bei denen die Endkappe durch die zwei außenseitigen O-Ringdichtungen in einer Zwischenplatte fixiert und abgedichtet ist. Bestimmungsgemäß soll kein zu filtrierendes Medium aus dem Gehäuseoberteil an den Dichtungen vorbei in den Filtratraum fließen. Durch Beschädigungen an den Ringdichtungen oder durch verkantet eingesetzte Filterelemente können jedoch derartige Leckstellen auftreten. Die Leckstellen sind jedoch bei den bekannten Filtergehäusen (US-PS 34 06 831, GB-PS 10 00 263) nicht lokalisierbar und auch während des Filtrationsbetriebes nicht erkennbar. Dies ist besonders nachteilig bei der Sterilfiltration, da das einmal gewonnene sterile Filtrat durch solche Leckstellen wieder unsteril werden kann.

Bei Anordnung von nur einem Filterelement in einem Gehäuse ist dieses Problem bereits gelöst, indem die Endkappe mit einer Dichtlippe ausgestattet ist, die bis an den Gehäuseaußenrand reicht und damit den Trübraum vom Sterilraum trennt (US-PS 559).

Die Gefahr auftretender Undichtigkeiten steigt natürlich mit der Zahl der in einem Filtergehäuse angeordneten Filterelemente (ζ. B. US-PS 32 98 522). In der Regel werden mehrere Filterelemente im Bereich der Peripherie der Zwischenplatte angeordnet, so daß der vorgenannte Stand der Technik nach US-PS 41 26 599 nicht auf den vorliegenden Fall übertragbar ist. Wird für das Gehäuse eine bekannte Konstruktion gewählt bei der der Einlaßstutzen für das zu filtrierende Medium unlösbar mit der Basisplatte verbunden ist, durchsetzt dieser die Zwischenplatte und mündet im glockenförmigen Gehäuseteil. Der Filtratraum unter der Zwischenplatte ist dabei gegenüber dem Gehäuseoberteil im Bereich des Stutzens durch mindestens eine O-Ringdichtung abgedichtet, welche auf der Innenseite der Durchbrechung in der Zwischenplatte oder auf der Außenseite des rohrförmigen Einlaß-

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Stutzens angeordnet ist. Bei der Filtration unter hohem Druck werden die Dichtungen dieser voneinander lösbaren Bauteile manchmal undicht. Dies ist teilweise auf Beschädigungen der Dichtringe, teilweise aber auch auf Verkanten der Bauteile zurückzuführen. Bei dem bekannten Gehäuse fließt bzw. leckt unfiltriertes Medium vom glockenförmigen Gehäuseteil an der Abdichtung vorbei am Außenrand des Einlaßstutzens entlang in den Filtratraum, ohne daß die Leckstelle feststellbar ist. Bei der Sterilfiltration tritt unsteriles Medium in den Sterilraum, wodurch das gesamte Filtrat wieder unsteril wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein Filtergehäuse der eingangs genannten Bauart so zu verbessern, daß auftretende Leckstellen und Leckverluste leicht feststellbar sind und bereits steriles Filtrat nicht wieder durch Leckverluste unsteril wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch beanspruchten Merkmale gelöst.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Bereich der Durchbrechung in der Zwischenplatte vorzugsweise einen Ringkanal auf, an den der Leckkontrollkanal angeschlossen ist. Der Ringkanal ist entweder in die Wandung der Durchbrechung eingelassen oder durch die Endkappe im Bereich zwischen den Ringdichtungen gebildet. Bei Anordnung von mehr als zwei Ringdichtungen ist der Leckkontrollkanal vorzugsweise im Bereich zwischen den stromabwärts gelegenen letzten beiden Ringdichtungen angeordnet.

Tritt tatsächlich im Bereich der Ringdichtungen eine Leckstelle auf, so kann das unsterile Medium aus dem Gehäuseoberteil nicht in den darunter liegenden Sterilraum eintreten, sondern wird vielmehr durch den Ringkanal und den Leckkontrollkanal an die Gehäuseaußenseite geführt, wo es sichtbar wird und die Leckstelle einem bestimmten Filterelement zugeordnet werden kann.

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Da auch die unmittelbar den Sterilraum abschließende stromabwärts letzte Ringdichtung so ausgelegt ist, daß sie einem Flüssigkeitsdruck standhält, kann die im Ringkanal befindliche drucklose Leckflüssigkeit diese Ringdichtung nicht überwinden.

Durch die Anordnung der Durchbrechung in der Basisplatte und die absolut dichte Ausbildung von Zwischenplatte und Stutzen kann kein unfiltriertes Medium vom Oberteil in den Sterilraum dringen. Sollte dagegen die Dichtung zwischen Stutzen und Basisplatte undicht werden, so ist dies unschädlich, da der Flüssigkeitsdruck im Sterilraum einerseits nicht so groß ist, daß größere Leckmengen durch die dichtung austreten, andererseits aber groß genug ist, um eine Sekundärkontamination von außen in den Sterilraum zu verhindern. Außerdem ist die Leckstelle einwandfrei erkennbar, so daß Abhilfe erfolgen kann.

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

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch das Gehäuse in einem interessierenden Ausschnitt und

Fig. 2 einen Vertikalschnitt als Übersicht zu Fig. 1 und

Fig. 3 einen Detailschnitt durch den Leck-Kontrollkanal

mit Ringraum und Endkappe mit Dreifachdichtung als Variante zu Fig. 1.

Das mehrteilige Gehäuse besteht im wesentlichen aus dem glokkenförmigen Gehäuseteil 1, der Zwischenplatte 9 und der schüsseiförmigen Basisplatte 12, die an ihrer Peripherie unter Einschluß von Dichtungen l6, 17 mit Hilfe von Spannmitteln 14 dichtend miteinander verbunden sind.

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Die Zwischenplatte 9 weist einen rohrförmigen Stutzen 11 auf, der mit dieser verschweißt, in jedem Fall dauerhaft dicht verbunden ist und den nach unten durch die Basisplatte 12 hindurchgeführten Einlaß 10 bildet, der in das Gehäuse 1 mündet.

Die Basisplatte 12 ist schüsseiförmig ausgebildet. Der zugehörige Kragen 13 kann selbstverständlich auch an der Zwischenplatte 9 nach unten angeformt sein, um den Filtratraum 22 zu bilden. Bei der Sterilfiltration übernimmt dieser Raum die Funktion des Sterilraumes. Dieser weist einen Auslaßstutzen auf.

Die Außenseite des Stutzens 11 trägt im Bereich der Durchbrechung 23 der Basisplatte eine O-Ringdichtung 15 und dient außerdem als sichtbare Leckkontrollstelle.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist am Außenmantel des Stutzens II¹ ein Flansch 20 angeordnet, der sich mit einer Dichtung 21 auf den Oberrand der Basisplatte 12 im Bereich der Durchbrechung 23 aufsetzt und ebenfalls unter dem Einfluß der Spannmittel 14 steht. Filtrat kann also, wenn überhaupt, an dieser Stelle aus dem Filtratraum 22 austreten, ohne daß die Gefahr einer Sekundärkontamination für das Sterilfiltrat besteht .

Das eigentliche patronenförmige Filterelement 2 ragt mit seiner geschlossenen Endkappe 3 in das Gehäuseoberteil und mit seiner Endkappe 4 in eine Durchbrechung 24 der Zwischenplatte 9 hinein und ist in diesem Bereich mit mindestens zwei Ringdichtungen und 6 ausgestattet, die mit axialem Abstand auf der Außenseite der Endkappe fixiert sind und damit den glockenförmigen Raum des Gehäuseoberteils 1 gegenüber dem Filtratraum 22 abdichten.

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Zumeist sind mehrere, z. B. zehn oder fünfzehn, solcher Filterelemente 2 auf der Peripherie der Zwischenplatte 9 verteilt angeordnet, wodurch die Gefahr von Leckstellen an den Endkappen zunimmt. Damit nicht unkontrolliert zu filtrierendes Material an den beiden Ringdichtungen 5 und 6 vorbei in den Filtratraum 22, insbesondere bei der Sterilfiltration, dringt, ist im Bereich zwischen den beiden Ringdichtungen 5 und 6 in jeder Durchbrechung 24 mindestens ein Leckkontrollkanal 8 angeordnet, der auf der Gehäuseaußenseite der Zwischenplatte 9 endet und damit einsehbar ist. Vorzugsweise ist im Freiraum zwischen den beiden Ringdichtungen 5 und 6 ein Ringkanal 7^r entweder in der Endkappe 4 gemäß Fig.3 oder wie in Fig. 1 dargestellt als 7 in der Wandung der Durchbrechung 24 der Zwischenplatte 9 eingelassen, in welchem der Leckkontrollkanal 8 endet.

Tritt tatsächlich infolge beschädigter, stromaufwärts gelegener Dichtung 5 oder Verkantung des Filtrerelementes 2 ein Lecken des Medium aus dem Gehäuseoberteil 1 in Richtung auf den Filtratraum 22 ein, so wird das Medium, in der Regel Flüssigkeit, vom Ringkanal 7j 7' aus durch den Leckkontrollkanal 8 nach außen abgeführt.

Durch den Druckabfall im Ringkanal 7, 7' kann das Medium auch nicht mehr die stromabwärts gelegene Dichtung 6 zum Sterilraum 22 überwinden, so daß das Filtrat nicht wieder unsteril wird. Das zu filtrierende Medium hat somit nur die Möglichkeit bestimmungsgemäß durch die Filteranlagen des Filterelementes 2 hinduch in den Filtratraum 22 zu fließen.

Sind gemäß Fig. 3 mehr als zwei Ringdichtungen 5, 6, z. B. drei 5,5,6 an der Endkappe 4¹ vorgesehen, so ist der Leckkontrollkanal 8 zweckmäßig stromabwärts zwischen den beiden letzten Ringdichtungen angeordnet.

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Der besondere Vorteil des Leckkontrollkanals 8 wird sichtbar, wenn eine Vielzahl solcher Filterelemente an der Peripherie der Zwischenplatte 9 angeordnet sind und durch den jedem Filterelement 2 zugeordneten Leckkontrollkanal eindeutig lokalisiert werden kann, welches Filterelement 2 undicht in der Zwischenplatte 9 gelagert ist und dadurch entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können.

Durch Numerierung der Leckkontrollkanäle 8 auf der Außenseite des Gehäuses und Zuordnung zu den Durchbrechungen 24 läßt sich von außen einwandfrei feststellen, welches der z. B. eingesetzten fünfzehn Filterelemente Undichtigkeiten an den Ringdichtungen 5, 6 zeigt. Die einzelnen Leckkontrollkanäle 8 können an einzelne kleine Auffanggefäße angeschlossen werden, um eine mengenmäßige Kontrolle der Leckflüssigkeit zu erreichen bzw. um wertvolles oder gefährliches Medium aufzufangen.

Claims

• I I I · I fl · It Sartorius GmbH AKTE SM 7905/6 Weender Landstraße 94-108 kö/eh Göttingen Mehrteiliges Filtergehäuse zur Aufnahme von mehreren patronenförmigen Filterelementen Ansprüche

1. Mehrteiliges Filtergehäuse, insbesondere zur Sterilfiltration von Fluiden, geeignet zur Aufnahme von mehreren patronenförmigen Filterelementen (2), bei denen die vom Filtermedium gebildete Einlaßseite für das Fluid in ein glockenförmiges Gehäuseteil (1) ragt und deren Auslaßseite durch

eine fluiddicht mit dem Filtermedium verbundene offene Endkappe (4) gebildet ist, die auf ihrer Außenseite mindestens zwei im Längsabstand angeordnete Ringdichtungen (5, 6) aufweist und mittels dieser die Filtereinlaßseite gegenüber
einem Filtratraum (22) des Gehäuses abzudichten in der Lage ist, wobei die zum Filtratraum (22) offene Endkappe (4) die Auslaßseite des jeweiligen Filterelementes (2) bildet,
gekennzeichnet durch

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£^: a) eine das glockenförmige Gehäuseteil (1) fluiddicht vom

;' Filtratraum (22) trennende Zwischenplatte (9) mit meh-

»: reren Durchbrechungen (24) zur Aufnahme der mit den

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b) mindestens einen in jeder Durchbrechung (24) angeordneten Leckkontrollkanal (8), der den zwischen zwei Ringdichtungen (5, 6) eines eingesetzten Filtereleruentes (2) liegenden Bereich der Durchbrechung (24) mit der Gehäuseaußenseite verbindet,

c) eine zusammen mit der Zwischenplatte (9) den Pilterraum (22) bildende, im Längsabstand zu dieser angeordnete Basisplatte (12), deren peripherer Bereich den entsprechenden Außenbereich der Zwischenplatte (9) fluiddicht abstützt,

d) einen in den Filtratraum (22) reichenden Stutzen (19) als Auslaß (18) für das Piltrat,

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c) einen mit der Zwischenplatte (9) integrierten rohrförmigen Stutzen (11) als Einlaß (10) für das zu filtrierende Medium, der die Basisplatte (12) zur Gehäuseaußenseite hin lösbar unter Einschluß einer Dichtung (15 bzw.

21) durchstößt und den Einlaß (10) zum glockenförmigen Gehäuseteil (1) bildet,

f) Spannmittel (14) zum fluiddichten axialen Verspannung des glockenförmigen Gehäuseteils (1), der Zwischenplatte (9) und der Basisplatte (12) miteinander.

2. Filtergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Durchbrechung (24) zwischen den beiden Ringdichtungen (5, 6) einen Ringkanal (7, 7') aufweist, an den der Leckkontrollkanal (8) angeschlossen ist.

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3. Filtergehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (7) in die Durchbrechung (24) der Zwischenplatte (9) eingelassen ist.

Filtergehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (7') durch die Durchbrechung (24) und durch den Freiraum der Endkappe (4) zwischen den beiden Ringdichtungen (5, 6) gebildet ist, die über die Außenseite der Endkappe (4) vorstehen.

Filtergehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von mehr als zwei Ringdichtungen (5^!, 5, 6) der Ringkanal (7, 7') und der Leckkontrollkanal (8) im Bereich zwischen den beiden stromabwärts letzten Ringdichtungen (5, 6) angeordnet ist.

Filtergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (11) in der Durchbrechtung (23) der Basisplatte (12) durch eine O-Ringdichtung (15) abgedichtet ist.

Filtergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (H') einen sich auf den Rand der Durchbrechung (23) der Basisplatte (12) aufsetzenden Flansch (20) mit Dichtung (21) aufweist.