DE9209684U1

DE9209684U1 - Precision pressure tube

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Publication number: DE9209684U1
Application number: DE9209684U
Authority: DE
Original assignee: Sommer & Strassburger & Co KG Armaturen- und Apparatebau 7518 Bretten De GmbH
Current assignee: Sommer & Strassburger & Co KG Armaturen- und Apparatebau 7518 Bretten De GmbH
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1992-09-17
Anticipated expiration: 2002-07-16

Description

"Präzisionsdruckrohr""Precision pressure tube"

SP/08.05.92SP/08.05.92

Description:

Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Druckbehälter zur Aufnahme von Membranfilterelementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, speziell in der Anwendung zur Trennung von Flüssigkeiten. The invention relates to a tubular pressure vessel for accommodating membrane filter elements according to the preamble of claim 1, especially in the application for the separation of liquids.

Solche Druckbehälter, kurz Druckrohre genannt, sind allgemein bekannt und in einer Vielzahl von Varianten handelsüblich. Üblicherweise werden zylinderförmige Membranfilterelemente mit je einer Abdichtung zur innenwand des umgebenden Zylinders an beiden Enden eingesetzt. Daher ist den Druckrohren bekanntermaßen gemeinsam, daß der zylindrische Teil aus einfachem, ggf. genormtem Kunststoff- oder Metallrohr ohne besondere Anforderungen an die Maßtoleranzen, insbesondere des Innendurchmessers, besteht. Nachteilig ist hierbei die Existenz eines ungenutzten Spaltraumes, der, bei Einsatz entsprechender Medien, zudem eine Zone für Verunreinigungen darstellen kann. Bei Einsatz von Membranfiltertypen ohne separate Dichtelemente kann dann entweder ein Spalt zur Zylinderinnenwand entstehen, durch den einströmende Flüssigkeit (Feed) unbeeinflußt hindurchgedrückt werden kann, oder es besteht die Gefahr einer Beschädigung des Membranfilterelementes beim Einbau oder im Betrieb.Such pressure vessels, known as pressure pipes for short, are generally known and are commercially available in a large number of variants. Usually, cylindrical membrane filter elements are used, each with a seal on the inner wall of the surrounding cylinder at both ends. Therefore, it is well known that the pressure pipes have in common that the cylindrical part consists of a simple, possibly standardized plastic or metal pipe without any special requirements for the dimensional tolerances, in particular the inner diameter. The disadvantage here is the existence of an unused gap, which, when appropriate media are used, can also represent a zone for contamination. When membrane filter types without separate sealing elements are used, either a gap can form in the inner wall of the cylinder through which inflowing liquid (feed) can be pushed through unhindered, or there is a risk of damage to the membrane filter element during installation or operation.

Bei den bekannten Druckrohren wird der radial zur Zylinderachse hinwandernde Flüssigkeitsanteil (Permeat) über einen Rohranschluß an einer oder beiden Stirnseiten konzentrisch abgeführt. Es sind Varianten bekannt, bei denen Feed wie auch der axial strömende Flüssigkeitsanteil (Konzentrat) jeweils stirnseitig über einen Rohranschluß neben dem Permeatrohr gefördert wird. Dies birgt den Nachteil, daß die Strömungsquerschnitte für Feed und Konzentrat auf ein bestimmtes Maß begrenzt sind. Bei anderen Varianten werden Feed bzw. Konzentrat über radiale Rohranschlüsse im Bereich der Zylinderenden zu- bzw. abgeführt. Dies wiederum hat jedoch den Nachteil, daß ein entsprechend großes, ungenutztes Behältervolumen flüssigkeitsgefüllt ist. ZudemIn the known pressure pipes, the liquid portion (permeate) moving radially towards the cylinder axis is discharged concentrically via a pipe connection on one or both front sides. Variants are known in which the feed as well as the axially flowing liquid portion (concentrate) are each conveyed via a pipe connection next to the permeate pipe. This has the disadvantage that the flow cross-sections for feed and concentrate are limited to a certain size. In other variants, feed or concentrate are supplied or discharged via radial pipe connections in the area of the cylinder ends. This in turn has the disadvantage that a correspondingly large, unused container volume is filled with liquid. In addition,

entstehen bei allen genannten Varianten zwangsläufig Zonen nicht bewegter Flüssigkeit, so daß sich für unterschiedliche Teilvolumina der Flüssigkeit ggf. nachteiligerweise unterschiedliche Verweilzeiten im Druckrohr ergeben können.In all of the variants mentioned, zones of non-moving liquid inevitably arise, so that different partial volumes of the liquid may disadvantageously have different residence times in the pressure pipe.

Es sind Lösungen bekannt, bei denen die Zwischenstücke zur Ankuppelung eines Membranfilterelementes oder auch die stirnseitigen Zylinderabschlüsse aus Kunststoff bestehen. Durch die begrenzte Festigkeit von Kunststoffen, insbesondere bei erhöhten Prozeßtemperaturen, ist eine Fixierung von Membranfilterelementen in definierter Position nicht immer möglich. Außerdem können durch Verzug der Konstruktion Beschädigungen an Membranfilterelementen gewisser Bauart entstehen oder auch Undichtigkeiten auftreten. Ähnliche Nachteile sind bekannten Bauformen zuzuschreiben, bei denen die Befestigung oder Abstützung der Zylinderabschlüsse im Zylinder durch einfache Sicherungsringe, -stifte oder ähnliches realisiert wird. Hinzu kommt dort, daß eine sichere und gleichzeitig leichte Montage nicht immer möglich ist.There are known solutions in which the intermediate pieces for coupling a membrane filter element or the front cylinder ends are made of plastic. Due to the limited strength of plastics, especially at increased process temperatures, it is not always possible to fix membrane filter elements in a defined position. In addition, damage to membrane filter elements of a certain type can occur due to distortion of the construction or leaks can occur. Similar disadvantages can be attributed to known designs in which the fastening or support of the cylinder ends in the cylinder is achieved by simple locking rings, pins or similar. In addition, safe and at the same time easy assembly is not always possible.

Druckrohre können auch in Anlagen mit hohen Anforderungen an Sterilität oder Produktreinheit zum Einsatz kommen. Daraus ergeben sich Forderungen nach Spaltfreiheit und freier Umspülbarkeit produktberührter Flächen, insbesondere auch im Bereich von Dichtungen. Die bekannten Druckrohrvarianten weisen entsprechende Auslegungsmerkmale nicht aus. Auch Lösungen mit Komponenten aus Kunststoff können aus oben bereits genannten Aspekten wie auch wegen möglicher Produktunverträglichkeit oder Veränderungen an der Oberfläche nicht in allen Fällen eingesetzt .Pressure pipes can also be used in systems with high demands on sterility or product purity. This results in requirements for gap-free surfaces that come into contact with the product, especially in the area of seals, to be free from flushing. The known pressure pipe variants do not have the corresponding design features. Solutions with plastic components cannot be used in all cases either for the reasons already mentioned above or because of possible product incompatibility or changes to the surface.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Druckrohr der eingangs genannten Art anzugeben, das einen spaltfreien Sitz von Membranfilterelementen innerhalb eines breiten Einsat zbereiches, totzonen- und restvolumenarmen Betrieb unter aseptischen Bedingungen sowie eine Erhöhung der stirnseitigen Strömungsquerschnitte für Feed bzw. Konzentrat bei hoher Stabilität und einfacher Montierbarkeit der einzelnen Bauelemente ermöglicht.The invention is therefore based on the object of specifying a pressure pipe of the type mentioned at the beginning, which enables a gap-free fit of membrane filter elements within a wide range of applications, operation with low dead zones and residual volume under aseptic conditions and an increase in the frontal flow cross-sections for feed or concentrate with high stability and easy assembly of the individual components.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch l gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 8 festgelegt.This object is achieved by the features characterized in claim 1. Preferred further developments are defined in claims 2 to 8.

Daraus ergibt sich zunächst der Vorteil, daß durch Verwendung von innen kalibriertem, auf den Außendurchmesser des Membranfilterelementes abgestimmtem Rohr für den Zylinder weder ein ungenutzter Spaltraum mit der Gefahr der Ablagerung von Verunreinigungen oder, bei Einsatz von Membranfilterelementen ohne separate Dichtelemente des Auftretens eines Kurzschlußstromes noch eine Beschädigung des Membranfilterelementes beim Einbau oder im Betrieb entstehen kann. Mit der genauen Abstimmung des Zylinderinnendurchmessers kann ggf. auch das Quellverhalten von Membranfilterelementen unter Betriebsbedingungen berücksichtigt werden.This results in the advantage that by using an internally calibrated tube for the cylinder that is matched to the outer diameter of the membrane filter element, there is no unused gap space with the risk of deposits of contaminants or, when using membrane filter elements without separate sealing elements, the occurrence of a short-circuit current, nor damage to the membrane filter element during installation or operation. By precisely matching the inner diameter of the cylinder, the swelling behavior of membrane filter elements under operating conditions can also be taken into account.

Durch Verwendung einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Oberflächenrauhigkeit der Innenseite des Zylinders einen Mittenrauhwert Ra nach DIN ISO 1302 von überall kleiner als 0,8 &mgr;&idiagr;&eegr; beträgt, können die oben genannten Vorteile noch weiter ausgeprägt werden. Die Gefahr von Ablagerungen auf der gesamten Innenfläche des Zylinders kann so minimiert werden.By using a preferred embodiment of the invention, in which the surface roughness of the inside of the cylinder has an average roughness value Ra according to DIN ISO 1302 of less than 0.8 μηη everywhere, the above-mentioned advantages can be further enhanced. The risk of deposits on the entire inner surface of the cylinder can thus be minimized.

Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung der Zylinderabschlüsse ergibt sich der Vorteil, daß durch zwei oder mehrere, zu einem vorzugsweise radial angeordneten Anschluß für Feed oder Konzentrat zusammenlaufende Verteilerrohre oder einen Verteileransatz mit angesetztem Rohrformteil wesentlich mehr der für Feed- oder Konzentratfluß zur Verfügung stehenden stirnseitigen Fläche erschlossen werden kann. In einer bevorzugten Weiterbildung werden als Verteileransatz ein exzentrischer Verteilerkonus oder eine Verteilerkalotte eingesetzt, die die Stirnfläche völlig überdecken, wodurch sogenannte Totzonen oder Teilvolumina unbewegter Flüssigkeit nahezu vollständig vermieden werden können. Ferner sind die Deckel der Zylinderabschlüsse so gestaltet, daß die von ihnen eingeschlossenen Verteilerkammern besonders klein sind und dennoch eine gleichmäßige Verteilung auf die Stirnseite eines Membranfilterelementes über ein sternförmigesThe design of the cylinder ends according to the invention results in the advantage that two or more distributor pipes converging to form a preferably radially arranged connection for feed or concentrate or a distributor attachment with an attached pipe fitting can make much more of the front surface available for feed or concentrate flow accessible. In a preferred development, an eccentric distributor cone or a distributor cap is used as the distributor attachment, which completely covers the front surface, whereby so-called dead zones or partial volumes of unmoved liquid can be almost completely avoided. Furthermore, the covers of the cylinder ends are designed in such a way that the distributor chambers they enclose are particularly small and yet allow even distribution to the front of a membrane filter element via a star-shaped

Zwischenstück ermöglicht wird. Kleine Restvolumina sind ein besonderer Vorteil, insbesondere bei sehr teuren Einsatzprodukten. Daher sind die die Membranfilterelemente axial abstützenden Zwischenstücke durch Verwendung von rostfreiem Edelstahl ebenfalls sehr klein und doch in einem breiten Einsatzfeld von hoher Steifigkeit. Aus Stabilitätsgründen und wegen der hohen Beständigkeit bzw. inerten Verhaltens gegenüber vielen Medien sind auch alle anderen Bauteile des erfindungsgemäßen Druckrohrs, mit Ausnahme der elastomeren O-Ringe, aus rostfreiem Edelstahl.intermediate piece. Small residual volumes are a particular advantage, especially with very expensive products. Therefore, the intermediate pieces that axially support the membrane filter elements are also very small due to the use of stainless steel, but are nevertheless highly rigid in a wide range of applications. For reasons of stability and because of the high resistance and inert behavior towards many media, all other components of the pressure pipe according to the invention, with the exception of the elastomer O-rings, are also made of stainless steel.

Durch Verwendung von spaltfreien bzw. an offenliegenden Flächen frei umspülbaren Dichtungseinheiten mit elastomeren O-Ringen wird das Einnisten von Keimen oder Verunreinigungen vermieden, so daß ein erfindungsgemäßes Druckrohr auch bei hohen Ansprüchen an Sterilität bzw. Reinheit eingesetzt werden kann. Außerdem bieten elastomere O-Ringe Kostenvorteile. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Abdichtung der Zylinderabschlüsse bzw. der Rohranschlüsse für die Produktleitungen wird durch eine asymmetrische Kammerung des O-Ringes der Vorteil einer sicheren Positionierung bei einfacher Montage des Dichtelementes erzielt. Ferner wird eine Vor-Rücksprung-Zentrierung und ein axial metallischer Anschlag vorgesehen, so daß der O-Ring auch im Einbauzustand fehlerfrei sitzt und Prozeßbedingungen sowie äußere Einwirkungen keinen Einfluß nehmen können.By using gap-free sealing units with elastomeric O-rings, or sealing units that can be freely washed around on exposed surfaces, the nesting of germs or contamination is avoided, so that a pressure pipe according to the invention can also be used where high demands are placed on sterility or purity. In addition, elastomeric O-rings offer cost advantages. In a preferred embodiment of the sealing of the cylinder ends or the pipe connections for the product lines, the advantage of secure positioning with simple assembly of the sealing element is achieved by asymmetrical chambering of the O-ring. In addition, a front-recess centering and an axial metal stop are provided, so that the O-ring sits perfectly even when installed and process conditions and external influences cannot have an influence.

Im folgenden soll nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit bevorzugten Weiterbildungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt:In the following, an embodiment of the invention with preferred further developments will be explained in more detail. In the drawings:

Fig. 1: die Darstellung einer erfindungsgemäßen AusführungFig. 1: the representation of an embodiment according to the invention

eines vollständigen Druckrohres
Fig. 2: die Darstellung einer Stirnseite einesa complete pressure pipe
Fig. 2: the representation of a front side of a

erfindungsgemäßen Druckrohres mit 2 Verteilerrohren
Fig. 3: die Schnittdarstellung eines Zylinderabschlusses mit Verteilerkonus.pressure pipe according to the invention with 2 distribution pipes
Fig. 3: the sectional view of a cylinder end with distributor cone.

Ein erfindungsgemäßes Druckrohr besteht aus den Grundelementen Zylinder (1) , zwei oder mehreren Zwischenstücken (4), zwei Zylinderanschlüssen (6) mit einem Feedzulauf bzw. einem Konzentratablauf (20) sowie ein- oder beidseitig konzentrischem Permeatablauf (13). Die gesamte Konstruktion, mit Ausnahme von elastomeren O-Ringen (8, 18) als Abdichtungselemente, besteht aus rostfreiem Edelstahl. Die Flüssigkeitszu- bzw. -ablaufe (13, 19, 20) sind an beiden Stirnseiten des Druckrohres angebracht .A pressure pipe according to the invention consists of the basic elements cylinder (1), two or more intermediate pieces (4), two cylinder connections (6) with a feed inlet or a concentrate outlet (20) and a permeate outlet (13) concentric on one or both sides. The entire construction, with the exception of elastomer O-rings (8, 18) as sealing elements, is made of rustproof stainless steel. The liquid inlets and outlets (13, 19, 20) are attached to both ends of the pressure pipe.

Der Zylinder (l) besteht aus innen kalibriertem Rohr, das von seinem Kaliber auf den Außendurchmesser des eingesetzten Membranfilterelementes (2) abgestimmt ist. Die Länge des Rohres entspricht in etwa der Länge der eingesetzten Filtereinheit aus einem oder mehreren Membranfilterelementen (2) und ggf. dazwischen gesteckten Zwischenstücken (4). An beiden Rohrenden ist innenbündig je ein Ansatzstück (7), z. B. durch Schweißen angebracht. Die zylindrische Innenfläche von Rohr und auch Ansatzstücken weist vorzugsweise einen Mittenrauhwert Ra nach DIN ISO 1302 von überall kleiner als 0,8 &mgr;&idiagr;&eegr; auf.The cylinder (l) consists of an internally calibrated tube, the caliber of which is matched to the outside diameter of the membrane filter element (2) used. The length of the tube corresponds approximately to the length of the filter unit used, consisting of one or more membrane filter elements (2) and, if necessary, intermediate pieces (4) inserted between them. An extension piece (7) is attached flush to the inside of both tube ends, e.g. by welding. The cylindrical inner surface of the tube and extension pieces preferably has a mean roughness value Ra according to DIN ISO 1302 of less than 0.8 μηη everywhere.

Der zylindrische Innenraum des Druckrohres wird an beiden Stirnseiten jeweils durch einen Deckel (9) verschlossen, an dem sich eine konzentrische Führungsfläche (10) befindet, mit der der Deckel (9) zum Zylinder (1) zentriert wird. Ferner befindet sich an ihm eine konzentrische Bohrung als Aufnahme für ein Zwischenstück (4) , deren Durchmesser vorzugsweise dem des Innenkanals (3) eines Membranfilterelementes (2) entspricht. ZumThe cylindrical interior of the pressure pipe is closed on both ends by a cover (9) on which there is a concentric guide surface (10) with which the cover (9) is centered to the cylinder (1). There is also a concentric bore on it as a receptacle for an intermediate piece (4), the diameter of which preferably corresponds to that of the inner channel (3) of a membrane filter element (2).

Innenraum des Druckrohres hin wird vom Deckel (9) eine Verteilerkammer (12) eingeschlossen, innerhalb der sich zuströmende Flüssigkeit (Feed) gleichmäßig auf die durch das sternförmige Zwischenstück (4) unterteilte Sektoren und damit gleichmäßig auf die Stirnfläche eines Membranfilterelementes verteilen bzw. abströmende Flüssigkeit (Konzentrat) gleichmäßig zum Konzentratablauf abgeführt werden kann. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung hat das Ringvolumen der Verteilerkammer (12) vorteilhafterweise einen Ringaußendurchmesser von annähernd dem des Innendurchmesser des Zylinders (l) und eine Ringhöhe von weniger als einem Zehntel des Innendurchmessers des Zylinders (1).Towards the interior of the pressure pipe, the cover (9) encloses a distribution chamber (12), within which the inflowing liquid (feed) can be evenly distributed over the sectors divided by the star-shaped intermediate piece (4) and thus evenly over the front face of a membrane filter element, or the outflowing liquid (concentrate) can be evenly discharged to the concentrate outlet. In a preferred development of the invention, the ring volume of the distribution chamber (12) advantageously has an outer ring diameter of approximately that of the inner diameter of the cylinder (l) and a ring height of less than a tenth of the inner diameter of the cylinder (1).

Die Stirnfläche des Deckels (9) ist, im Falle eines angeschlossenen Permeatablaufs (13), durch eine konzentrische Bohrung sowie stets durch zwei oder mehrere, diese Stelle umgebende Öffnungen durchbrochen. In Baueinheit mit dem Deckel ist an die konzentrische Bohrung dann der besagte Permeatablauf (13) und an die umgebenden Öffnungen der Feedzulauf (19) bzw. Konzentratablauf (20) angeschlossen. Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine erfindungsgemäße Ausführung mit zwei zu einem radial orientierten Rohranschluß (24, 25) symmetrisch zusammenlaufenden Verteilerrohren (21, 22) und geradem Permeatrohr (14) mit an ihm angebrachtem Permeatrohranschluß (15), wobei die Einmündung der zusammenlaufenden Verteilerrohre in den Rohranschluß z. B. durch ein passendes Übergangsstück (23) realisiert werden kann, um die Anpassung an eine ggf. größere Nennweite des Rohranschlusses (24, 25) zu erleichtern. Erfindungsgemäß bietet sich neben dem Anschluß von mehr als zwei Verteilerrohren auch die Möglichkeit der Anbringung eines Verteileransatzes mit angesetztem Rohrformteil. Als bevorzugte Ausgestaltung des Verteileransatzes wird ein exzentrischer Verteilerkonus (26) oder eine Verteilerkalotte mit angesetztem Rohrformstück vorgeschlagen. Fig. 3 zeigt eine Ausführung mit exzentrischem Verteilerkonus (26), wobei der Deckel (9) konzentrisch ringförmig durchbrochen ist und die konzentrische Aufnahme für ein Zwischenstück (4) hier mit Bohrung für den Permeatdurchfluß, vorteilhafterweise durch zwei Stege (27) gehalten wird. Durch den exzentrischen Verteilerkonus (26), der hier durch das anIn the case of a connected permeate outlet (13), the front surface of the cover (9) is pierced by a concentric bore and always by two or more openings surrounding this point. In a structural unit with the cover, the said permeate outlet (13) is then connected to the concentric bore and the feed inlet (19) or concentrate outlet (20) is connected to the surrounding openings. Fig. 1 and Fig. 2 show an embodiment according to the invention with two distributor pipes (21, 22) converging symmetrically to form a radially oriented pipe connection (24, 25) and a straight permeate pipe (14) with a permeate pipe connection (15) attached to it, wherein the converging distributor pipes can be implemented in the pipe connection, for example, by means of a suitable transition piece (23) in order to facilitate adaptation to a possibly larger nominal width of the pipe connection (24, 25). According to the invention, in addition to the connection of more than two distributor pipes, there is also the possibility of attaching a distributor attachment with an attached pipe fitting. An eccentric distributor cone (26) or a distributor cap with an attached pipe fitting is proposed as the preferred embodiment of the distributor attachment. Fig. 3 shows a design with an eccentric distributor cone (26), whereby the cover (9) is perforated concentrically in a ring shape and the concentric receptacle for an intermediate piece (4), here with a hole for the permeate flow, is advantageously held by two webs (27). The eccentric distributor cone (26), which here is formed by the

die konzentrische Bohrung angeschlossene Permeatrohr (14) durchbrochen ist, wird ein nahezu fließender Übergang des Strömungsquerschnittes von Feedzulauf (19) bzw. Konzentratablauf (20) zum Innenraum des Druckrohrs erzielt.If the permeate pipe (14) connected to the concentric bore is penetrated, an almost smooth transition of the flow cross-section from the feed inlet (19) or concentrate outlet (20) to the interior of the pressure pipe is achieved.

Der Deckel (9) wird mit lösbaren Verbindungselementen am Ansatzstück (7) befestigt, so daß ein druckfester und dichter Zylinderabschluß (6) entsteht. Ohne Beeinflussung der grundlegenden Konstruktionsmerkmale kann ein Zylinderabschluß (6) als Flansch-, Klemmflansch- oder Schraubverbindung ausgeführt sein. Gleiches gilt für die Rohranschlüsse (15, 24, 25) . Fig. 1 und Fig. 2 zeigen beispielhaft einen Zylinderabschluß (6) in Schraubverbindung mit Außengewinde am Ansatzstück (7) und an sich bekannter Überwurfmutter (11) in Form einer Nutmutter. Der Deckel (9) ist vorteilhafterweise so ausgestaltet, daß Deckel und Überwurfmutter stirnseitig außen bündig zueinander sitzen. Zylinderabschlüsse in geflanschter Ausführung weisen Deckel und Ansatzstück als Flanschpaar und als Verbindungselemente Schrauben, ggf. mit Muttern, bzw. Klemmschellen auf. Die Rohranschlüsse (15, 24, 25) in Fig. 1 und Fig. 2 sind ebenfalls in Schraubverbindungsform dargestellt, wobei eine Verschraubungseinheit aus Anschlußstück (16), Gegenstück (17) und Überwurfmutter besteht.The cover (9) is attached to the extension piece (7) with detachable connecting elements, so that a pressure-resistant and tight cylinder closure (6) is created. Without influencing the basic design features, a cylinder closure (6) can be designed as a flange, clamp flange or screw connection. The same applies to the pipe connections (15, 24, 25). Fig. 1 and Fig. 2 show an example of a cylinder closure (6) in a screw connection with an external thread on the extension piece (7) and a known union nut (11) in the form of a grooved nut. The cover (9) is advantageously designed so that the cover and union nut sit flush with each other on the outside at the front. Cylinder closures in a flanged design have the cover and extension piece as a pair of flanges and screws, possibly with nuts, or clamps as connecting elements. The pipe connections (15, 24, 25) in Fig. 1 and Fig. 2 are also shown in screw connection form, whereby a screw connection unit consists of a connecting piece (16), a counterpart (17) and a union nut.

Bei Wahl von Schraub- oder Klemmflanschverbindungen für Zylinderabschlüsse bzw. Rohranschlüssen wird eine freie Verdrehbarkeit der entsprechenden Paarungen zueinander ermöglicht, was den Einbau in Anlagen erleichtert. Die Abdichtung zwischen Ansatzstück (7) und Deckel (9) sowie an den Rohranschlüssen (15, 24, 25) ist erfindungsgemäß derart gestaltet, daß ein elastomerer O-Ring (8, 18) asymmetrisch, d. h. im Ansatzstück (7) bzw. Anschlußstück (16) mehr als 180° umschlossen, gekammert ist und die O-Ring-Kammerung durch eine entsprechende Kammerungsfläche am Deckel (9) bzw. Gegenstück (17) bis auf einen schmalen Orbitalspalt vervollständigt wird. Das Kammervolumen ist so festgelegt, daß beim Festziehen der Schraub- oder Flanschverbindung bis zur metallischen Berührung korrespondierender axialer Anschlagflächen das verdrängte Volumen des O-Ringes (8, 18) den Orbitalspalt vollständig ausfüllt. Zusammen mit einer präzisen Vor-Rücksprung-Zentrierung eines Verbindungspaares wird so eineWhen choosing screw or clamp flange connections for cylinder ends or pipe connections, the corresponding pairs can be freely rotated relative to one another, which makes installation in systems easier. The seal between the extension piece (7) and cover (9) and at the pipe connections (15, 24, 25) is designed according to the invention in such a way that an elastomeric O-ring (8, 18) is chambered asymmetrically, i.e. enclosed in the extension piece (7) or connection piece (16) by more than 180°, and the O-ring chambering is completed by a corresponding chambering surface on the cover (9) or counterpart (17) except for a narrow orbital gap. The chamber volume is set so that when the screw or flange connection is tightened until the corresponding axial stop surfaces come into metallic contact, the displaced volume of the O-ring (8, 18) completely fills the orbital gap. Together with a precise front-back centering of a connection pair, this creates a

Spalt- und hohlraumfreie Abdichtung für Zylinderabschlüsse bzw. Rohranschlüsse erreicht.Gap- and cavity-free sealing is achieved for cylinder ends or pipe connections.

Dank vorteilhafter Weiterbildungen erfindungsgemäßer Druckrohre, bei denen die Zylinderabschlüsse (6) beider Zylinderenden einschließlich der Zu- und Abläufe (13, 19, 20) und Rohranschlüsse (15, 24 25) in möglichst vielen, vorzugsweise allen Merkmalen symmetrisch zueinander sind, ist eine kostensparende Herstellung und ein erleichterter Aufbau entsprechender Produktionsanlagen möglich. Fig. l zeigt eine in allen Merkmalen spiegelsymmetrische Ausführung.Thanks to advantageous developments of pressure pipes according to the invention, in which the cylinder ends (6) of both cylinder ends including the inlets and outlets (13, 19, 20) and pipe connections (15, 24, 25) are symmetrical to one another in as many, preferably all, features as possible, cost-saving production and simplified construction of corresponding production systems is possible. Fig. l shows a design that is mirror-symmetrical in all features.

Die exakte axiale Positionierung von einem oder mehreren Membranfilterelementen (2) sowie die Aufnahme axialer Kräfte durch Druckdifferenzen zwischen Feed- und Konzentraträumen übernehmen sternförmige Zwischenstücke (4) aus rostfreiem Edelstahl. Neben ihrer Flüssigkeitsleitfunktion erfüllen sie die wesentliche Aufgabe der Abdichtung von Feed- bzw. Konzentrat und Permea träumen, so daß die Produkt räume nur über das oder die Membranfilterelemente (2) miteinander verknüpft sind. Hierzu dienen beidseitige Steckansätze, die mit der zentralen Bohrung einen zentralen zylindrischen Hohlkörper mit beidseitiger Nuten zur Aufnahme von O-Ringen (5) darstellen, an den vorzugsweise drei oder mehr sternförmig angebrachte Rippen anschließen. In vorteilhafter Ausgestaltung sind die Zwischenstücke (4) hauptachsensymmetrisch mit Identität beider Steckansätze und können zwischen Deckel (9) und Membranfilterelement (2) als auch zwischen zwei benachbarten Membranfilterelementen (2) eingesetzt werden. Für sterile Bedingungen ist der Außendurchmesser der Steckansätze eines Zwischenstückes (4) beidseitig der 0-Ring-Kammerungen reduziert, damit die bestehenden Spalte genügend durchspült und die offenliegenden Flächen der O-Ringe (5) frei umspült werden können.The exact axial positioning of one or more membrane filter elements (2) and the absorption of axial forces caused by pressure differences between feed and concentrate chambers are carried out by star-shaped spacers (4) made of stainless steel. In addition to their liquid-conducting function, they fulfill the essential task of sealing the feed or concentrate and permeate chambers, so that the product chambers are only connected to one another via the membrane filter element(s) (2). This is done by plug-in attachments on both sides, which, together with the central bore, form a central cylindrical hollow body with grooves on both sides for accommodating O-rings (5), to which preferably three or more ribs attached in a star shape are connected. In an advantageous design, the spacers (4) are symmetrical along the main axis with both plug-in attachments being identical and can be used between the cover (9) and the membrane filter element (2) as well as between two adjacent membrane filter elements (2). For sterile conditions, the outer diameter of the plug-in attachments of an intermediate piece (4) on both sides of the O-ring chambers is reduced so that the existing gaps are sufficiently flushed and the exposed surfaces of the O-rings (5) can be freely flushed.

Claims

Utility model application "Precision pressure tube" Protection claims:

1. Tubular pressure vessel for accommodating membrane filter elements (2) of different designs, dimensions and numbers for the separation of liquids, comprising a cylinder (1), two or more intermediate pieces (4), two cylinder closures (6) with a feed inlet or a concentrate outlet (20), as well as a permeate outlet (13) concentric on one or both sides, characterized in that the cylinder (1) consists of an internally calibrated pipe matched to the outside diameter of the membrane filter element (2), furthermore that on each side of the cylinder a distribution chamber (12) is enclosed by a cover (9) on which there is a concentric guide surface (10) and a concentric receptacle for an intermediate piece (4) and whose front surface is pierced by a concentric bore with a connected permeate outlet and two or more openings surrounding this point, wherein in the structural unit a preferably straight permeate pipe (14) is connected to the concentric bore and two or more, preferably radially arranged Connection for feed (19) or concentrate (20) converging distributor pipes (21,22) or a distributor attachment with attached pipe fitting to the surrounding openings and with the product seals (5) located on the plug-in attachments of the intermediate pieces (4) create two spaces that are only connected to one another via the membrane filter element(s) (2), furthermore that all detachable connections are sealed with O-rings (5, 8, 18) in such a way that there are no gaps and the exposed surfaces of the O-rings can be freely washed around by liquid, furthermore that the cylinder ends (6) and the pipe connections (15, 24, 25) can be designed as flange, clamp flange or screw connections without influencing the basic design features and furthermore that stainless steel is used as the material for all components, with the exception of the elastomer O-rings.

2. Pressure vessel according to claim 1, characterized in that the cylinder closures (6) of both cylinder ends are provided with all

Connections and sealing elements are preferably identical.

3. Pressure vessel according to claim 1 or 2, characterized in that the inner surface of the cylinder (1) has a mean roughness value Ra according to DIN ISO 1302 of less than 0.8 /xm everywhere.

4. Pressure vessel according to claims 1 to 3 , characterized in that the distribution chamber (12) enclosed by the cover (9) has an annular volume with an outer ring diameter approximately equal to that of the inner diameter of the cylinder (1) and a ring height of preferably less than one tenth of the inner diameter of the cylinder (1).

5. Pressure vessel according to claims 1 to 4 , characterized in that the distributor attachment for feed or concentrate preferably consists of an eccentric distributor cone (26) or a distributor cap with attached pipe fitting, the cover (9) being concentrically perforated in a ring shape and the concentric receptacle for an intermediate piece (4), optionally with a bore for permeate flow, being held by two or more webs (27).

6. Pressure vessel according to claims 1 to 5, characterized in that an intermediate piece (4) made of stainless steel consists of a central cylindrical hollow body with grooves on both sides for receiving O-rings and 3 or more ribs attached to it in a star shape, is symmetrical about the main axis and can be used both between the cover (9) and the membrane filter element (2) and between two adjacent membrane filter elements (2).

7. Pressure vessel according to claims 1 to 6, characterized in that the seal between the extension piece (7) and the cover (9) and at the pipe connections (15, 24, 25) is designed in such a way that an O-ring in the extension piece (7) or connection piece (16) is chambered more than 180° and by a corresponding chambering surface on the cover (9) or counterpart (17) completely enclosed except for an orbital gap, whereby the chamber volume

in the case of a metallic stop between the extension piece (7) and cover (9) or the connecting piece (16) and the counterpart (17), it is dimensioned so that the displaced volume of the O-ring completely fills the orbital gap, and furthermore that the extension piece (7) and cover (9) or the connecting piece and the counterpart (17) are precisely centered relative to one another by means of a recess or projection.

8. Pressure vessel according to claims 1 to 7, characterized in that by reducing the outer diameter of the plug-in projections of an intermediate piece (4) on both sides of the O-ring chambers, the exposed surfaces of the O-rings (5) can be freely flushed.