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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filtration einer zu filtrierenden Flüssigkeit mit einem bandförmigen Filtermedium.
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Stand der Technik
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Filtrations-Vorrichtungen mit kontinuierlich bewegtem, bandförmigem Filtermedium sind aus der
US 4 233 157 A bekannt.
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Aus der
DE 42 09 054 A1 ist eine Vorrichtung zur Filtration einer zu filtrierenden Flüssigkeit mit einem bandförmigen Filtermedium, das in seiner Längsrichtung von einer Vorratsrolle über eine vorgegebene Bahn mittels Umlenkrollen und einer Antriebsrolle zu einem Reservoir für verbrauchtes Filtermaterial gefördert wird, bekannt. In dem Reservoir wird das verbrauchte Filtermaterial auf eine Rolle aufgewickelt. Das bahnförmige Filtermaterial, das einen Unfiltratraum gegenüber einer Filtratkammer abgrenzt, wird von der Unfiltratseite her mit der zu filtrierenden Flüssigkeit beaufschlagt, die mit Hilfe eines in der Filtratkammer erzeugten Unterdrucks als Filtrat in die Filtratkammer förderbar ist.
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Nachteilig dabei ist, dass die Filtratkammer zum Unfiltratraum hin im Wesentlichen offen ist und von einem umlaufenden endlosen Traggurt mit einer Mehrzahl von Stützflächen abgedeckt wird. Der Traggurt ist dabei relativ aufwendig aus einer Vielzahl von Einzelteilen ausgebildet und relativ kostenintensiv. Eine Abdichtung der Filtratkammer zur Vermeidung des Eintritts von Unfiltrat in die Filtratkammer muss relativ aufwendig über eine Mehrzahl von Andruckrollen zum Andrücken des bandförmigen Filtermaterials gegen die Seitenränder von Schienen der Filtratkammer erfolgen.
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Weiter ist aus der
EP 1 832 325 B1 eine Vorrichtung zur Filtration einer zu filtrierenden Flüssigkeit mit einem bandförmigen Filtermedium, das in seiner Längsrichtung von einer Vorratsrolle über eine vorgegebene Bahn mittels Umlenkrollen und einer Antriebsrolle zu einem Reservoir für verbrauchtes Filtermaterial gefördert wird, bekannt.
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Auch hierbei ist ein endloses Trag- oder Stützband vorgesehen, das das bandförmige Filtermedium gegen die vorgegebene Bahn in einem Vorrichtungsgehäuse andrückt.
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Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist, dass sie relativ aufwendig und kostenintensiv ausgebildet sind.
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Die
DE 39 00 746 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Filtration einer zu filtrierenden Flüssigkeit mit einem bandförmigen Filtermedium, welche eine Unfiltratkammer, ein auf eine Vorratsrolle gewickeltes Filterband und eine mit Unterdruck beaufschlagbare Filtratkammer aufweist. Die Unfiltratkammer ist von der Filtratkammer durch eine parallel zur Horizontalen verlaufende, mit Löchern für Filtrat versehene Abdeckung versehen, die die Form eines Siebbodens hat. Die Vorrichtung weist ferner eine Umlenkrolle für das benutzte Filterband auf, welches auf eine angetriebene Haspel wickelbar ist. Das Filtrat ist aus der Filtratkammer über ein Filterpumpensystem abführbar.
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Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, dass das bandförmige Filtermedium nur schrittweise über eine flüssigkeitsdurchlässige Abdeckung der unteren Filtratkammer hinweggeführt wird, da im Weg des Filtermediums auf dessen Filtratseite der Filtratkammer eine gegenüber dieser getrennte Vorkammer vorgeschaltet ist, der zum vorzeitigen Aufbau eines Filterkuchens auf dem betreffenden Filtermediumabschnitt eine Umwälzpumpeneinheit für die Umwälzung einer die Feststoffe für den Filterkuchenaufbau enthaltenden Flüssigkeit zugeordnet ist.
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Die
EP 0 778 064 A2 offenbart eine Vorrichtung zur Filtration einer zu filtrierenden Flüssigkeit mit einem bandförmigen Filtermedium, welche eine Unfiltratkammer (bewegbarer zweiter Filterzellenteil), ein auf eine Vorratsrolle gewickeltes Filterband und eine mit Druck beaufschlagbare Filtratkammer (erster Filterzellenteil) aufweist. Die Vorrichtung weist ein Basiselement mit einer Grundplatte auf, auf welcher zwei Seitenwände montiert sind, zwischen denen in ihren jeweils U-förmigen Aussparungen das erste Filterzellenelement in Form eines stationären Presstisches angeordnet ist. Zwischen den beiden Seitenwänden ist das zweite Filterzellenelement in Form eines in Richtung der Vertikalen beweglichen Stempels angeordnet. Ein Filterband wird von einer Vorratsrolle zwischen dem ersten und zweiten Filterzellenteil hindurchgeführt und nach erfolgter Filtration durch die Transportrolle und durch die Gegendruckrolle abtransportiert. Der Presstisch und der Stempel klemmen jeweils in einer durch eine Steuereinrichtung vorgegebenen Taktfolge, die mit der Führung des Filterbandes durch die Rollen und synchronisiert ist, kreisförmige Ronden im Filterband ab, durch welche die Filtration erfolgt, wobei das Unfiltrat durch die Leitung der Filterronde zugeführt und das Filtrat durch die Leitung abgeführt wird.
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Nachteilig bei der aus der
EP 0 778 064 A2 bekannten Vorrichtung ist, dass das bandförmige Filtermedium/Filtermittel immer erst nach einer erfolgten Filtration zur Förderung freigegeben wird, um das Filtermittel durch unbenutztes Filtermittel zu ersetzen, damit dann eine neue Filtration durchgeführt werden kann, sodass einzelne Filtrationen repetitiv nacheinander erfolgen können. Weiterhin nachteilig ist, dass die Filtrationsgeschwindigkeit bei der bekannten Vorrichtung von deren Fördergeschwindigkeit des Filtermediums nicht beeinflusst wird, da im Falle eines Filtrationsflusses das Filtermedium nicht bewegt wird, d.h. die Fördergeschwindigkeit gleich Null ist.
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Die
US 4 079 010 A offenbart eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Bandfiltration, bestehend aus einer um einen spitzen Winkel gegen die Horizontale geneigten Unfiltratkammer und einer Filtratkammer mit einem Abfluss für Filtrat. Die Unfiltratkammer ist von der Filtratkammer durch eine mit Abflusslöchern für Filtrat versehene Stützplatte getrennt, über welche ein Endlosgurt mit Filtrierwirkung längsbeweglich geführt ist, auf welchem Filterhilfsmittel und Partikel aus der zu filtrierenden Lösung zurückgehalten werden.
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Nachteilig bei der aus der
US 4 079 010 A bekannten Vorrichtung ist, dass das Filtermedium als Endlosgurt ausgebildet ist, so dass bereits nach einem Umlauf kein frisches Filtermedium, sondern nur auf seiner Außenseite durch eine Reinigungsrolle gereinigtes Filtermedium nachgeführt wird.
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Aus der
US 4 233 157 A ist eine Vorrichtung zur Filtration einer zu filtrierenden Flüssigkeit mit einem bandförmigen Filtermedium, das in seiner Längsrichtung von einem Vorrat über eine vorgegebene Bahn zu einem Reservoir für verbrauchtes Filtermaterial gefördert wird, bekannt. Das Filtermedium wird dabei zur Filtratseite hin einem Unterdruck ausgesetzt. Dabei wird eine mit dem Unterdruck zu beaufschlagende Filtratkammer zu einem der Filtratseite abgewandten Unfiltratraum durch das Filtermedium abgegrenzt. Die Filtratkammer weist zu dem Unfiltratraum hin eine flüssigkeitsdurchlässige Abdeckung auf, die ihrerseits zum Unfiltratraum hin durch das Filtermedium abgedeckt ist und eine feststehende Stützfläche bildet, über die das Filtermedium gefördert wird. Weiter sind ein Antrieb mit einer Antriebsrolle zum Fördern des Filtermediums, eine Pumpe zur Erzeugung des Unterdrucks und eine Steuer- und Regeleinheit zur Steuerung des Antriebs und der Pumpe vorgesehen. Zudem können kleine Ausführungsformen des Filtersystems zur Filtration von Blut oder anderen biologischen Substanzen eingesetzt werden, wobei die Vorrichtung dafür komplett von der Umgebung isoliert sein muss, um Sterilität zu garantieren oder ein Entweichen von möglicherweise toxischen Komponenten zu verhindern.
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Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, dass das Filtermedium nur in Schritten, also sequentiell, gefördert werden kann, da zum Transport des Filtermediums zunächst die Unfiltratkammer geleert werden und das Gehäuseoberteil mit dem Unfiltratraum über den Druckzylinder vom Filtermedium abgehoben werden muss. Darüber hinaus ist das Filtermedium nicht maximal über die Abdeckung gespannt, sodass es bei der Fortbewegung seitlich von der Abdeckung abrutschen kann. Weiterhin nachteilig ist, dass die Filtrationsgeschwindigkeit bei der bekannten Vorrichtung von der Fördergeschwindigkeit des Filtermediums nicht beeinflusst wird, da im Falle eines Filtrationsflusses das Filtermedium nicht bewegt wird, d.h. die Fördergeschwindigkeit gleich Null ist.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Filtration einer zu filtrierenden Flüssigkeit mit einem bandförmigen Filtermedium anzugeben, die relativ einfach, sicher, zeitsparend und kostengünstig sind, wobei ein seitliches Abrutschen des Filtermediums von der Abdeckung bei der Fortbewegung des Filtermediums vermieden wird.
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Darstellung der Erfindung
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Die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, d. h. durch eine Vorrichtung zur Filtration einer zu filtrierenden Flüssigkeit mit einem bandförmigen Filtermedium, das kontinuierlich in seiner Längsrichtung von einem Vorrat über eine vorgegebene Bahn zu einem Reservoir für verbrauchtes Filtermaterial förderbar ist und zur Filtratseite hin einem Unterdruck aussetzbar ist, wobei eine mit dem Unterdruck beaufschlagbare Filtratkammer zu einem der Filtratseite abgewandten Unfiltratraum hin durch das Filtermedium abgegrenzt ist,
wobei die Filtratkammer zum Unfiltratraum hin eine mindestens in Teilbereichen flüssigkeitsdurchlässige, parallel zur Längsrichtung des Filtermediums zum Unfiltratraum hin gewölbte Abdeckung aufweist, die ihrerseits zum Unfiltratraum hin durch das Filtermedium abgedeckt und gegenüber den sie umgebenden Seitenwänden der Filtratkammer abgedichtet ist und eine feststehende Stützfläche bildet, über die das Filtermedium förderbar ist, wobei ein Antrieb mit einer Antriebsrolle zum Fördern des Filtermediums, eine Pumpe zur Erzeugung des Unterdrucks und eine Steuer- und Regeleinheit zur Steuerung des Antriebs und der Pumpe vorgesehen sind und wobei die Filtratkammer, der Unfiltratraum und das Filtermedium einschließlich Vorrat und Reservoir gekapselt und zum Einmalgebrauch ausgebildet sind.
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Durch den Verzicht auf einen in seiner Längsrichtung förderbaren Tragegurt und die Anordnung einer feststehenden, flüssigkeitsdurchlässigen Abdeckung wird der Aufbau der Vorrichtung erheblich vereinfacht und kostengünstiger. Durch die Vorwärtsbewegung der Filtermaterialien sowie der Pumpeneinstellung kann über die Steuer- und Regeleinheit die Filterkuchendicke eingestellt bzw. geregelt werden. Um einen seitlichen Eintritt von Unfiltrat in die Filtratkammer zu verhindern, ist die Abdeckung gegenüber den sie umgebenden Seitenwänden der Filtratkammer abgedichtet. Durch die Abdichtung oder Einbettung der Abdeckung gegenüber der Filtratkammer wird die Sicherheit gegen unerwünschten Eintritt von Unfiltrat in die Filtratkammer weiter erhöht.
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Erfindungsgemäß ist die Abdeckung parallel zur Längsrichtung des Filtermediums zum Unfiltratraum hin gewölbt. Diese konvexe Wölbung der Abdeckung in Richtung des Unfiltratraums erlaubt es, das Filtermedium mit größerer Spannung über die Abdeckung zu führen und so ein seitliches Abrutschen des Filtermediums von der Abdeckung bei der Fortbewegung des Filtermediums zu vermeiden.
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Durch die gekapselte Ausbildung der Vorrichtung werden neue Einsatzmöglichkeiten geschaffen, die insbesondere die sterile Verwendung der Vorrichtung ermöglichen. Durch die einfache, kostengünstige Ausbildung, die ohne Metallteile auskommen kann, kann die Vorrichtung zum Einmalgebrauch vorgesehen werden. Insbesondere ist nunmehr auch die sterile Anwendung der Vorrichtung in Kombination mit einem Bioreaktor möglich. Damit ist es nunmehr auch möglich, die Vorrichtung zur Zellernte zu nutzen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Abdeckung quer zur Längsrichtung des Filtermediums eben. Die ebene Ausbildung der Abdeckung quer zur Längs- bzw. Förderrichtung des Filtermediums trägt ebenfalls zu den vorgenannten Vorteilen bei.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Abdeckung als eine Lochplatte mit einer Mehrzahl von Löchern ausgebildet. Die Abdeckung kann aber beispielsweise auch als eine flüssigkeitsdurchlässige Sinterplatte ausgebildet sein.
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Zur sicheren Abdichtung weist die Abdeckung an ihren einander gegenüberliegenden Längsseiten und Querseiten jeweils einen flüssigkeitsdichten Randstreifen auf, der mindestens teilweise von dem Filtermedium abgedeckt wird. Der Randstreifen kann aber auch von den Seitenwänden bzw. deren Stirnflächen gebildet werden, in die die Abdeckung eingebettet ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Filtratkammer mit der Abdeckung in Längsrichtung gegenüber der Horizontalen um einen spitzen Winkel nach unten geneigt. Die Filtratkammer ist an ihrem unteren Ende mit einer nach oben gerichteten Querwandung beispielsweise über eine in horizontaler Richtung verlaufende Zwischenwandung verbunden.
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Die Abdeckung bildet mit der mit ihr verbundenen Querwandung und gegebenenfalls mit der Zwischenwandung und zwei an den gegenüberliegenden Längsseiten der Filtratkammer angeordneten Seitenwänden eines Vorrichtungsgehäuses eine Aufnahmewanne für die zu filtrierende Flüssigkeit.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Filtermedium mehrschichtig ausgebildet und die Schichten mit unterschiedlichen Filtereigenschaften sind im Vorrat auf einer oder getrennten Vorratsrollen aufgewickelt. Dabei werden unterschiedliche Filtermaterialien, wie Vliese, Papier- oder Membranfilter eingesetzt, die unterschiedliche Filtereigenschaften aufweisen. Der Vorrat kann grundsätzlich aber auch aus einem Behälter entnommen werden, in dem das Filtermedium gefaltet angeordnet ist.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das verbrauchte Filtermedium im als Auffangbehälter ausgebildeten Reservoir auffangbar. Das verbrauchte Filtermaterial kann aber auch auf eine im Reservoir angeordnete Rolle aufgewickelt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind eine Abstreifvorrichtung zum Abstreifen von Filterkuchen, der sich auf dem Filtermedium gebildet hat, und ein Auffangbehälter zum Auffangen des Filterkuchens vorgesehen. Der Filterkuchen kann aber auch mit auf die Rolle für das verbrauchte Medium aufgewickelt werden.
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Die Aufgabe bezüglich des Verfahrens wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 13 dadurch gelöst, dass die Filterkuchendicke eines sich zur Unfiltratseite hin auf dem Filtermedium absetzenden Filterkuchens von einer Steuer- und Regeleinrichtung durch Steuerung der Fördergeschwindigkeit des Filtermediums und durch Steuerung des in der Filtratkammer erzeugten Unterdrucks gesteuert wird,
wobei bei einem hohen Fluss mit einer schnellen Fördergeschwindigkeit des Filtermediums bei verringerter Filterkapazität gearbeitet werden muss und bei einem niedrigen Fluss mit einer langsamen Fördergeschwindigkeit des Filtermediums bei erhöhter Filterkapazität gearbeitet werden kann.
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Bei einem hohen Fluss muss mit einer schnellen Fördergeschwindigkeit des Filtermediums gearbeitet werden, wodurch sich die Filterkapazität verringert. Bei einem niedrigen Fluss kann mit einer langsamen Fördergeschwindigkeit des Filtermediums gearbeitet werden, wobei sich die Filterkapazität erhöht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Fördergeschwindigkeit durch Steuerung eines mit einer Antriebsrolle des Filtermediums verbundenen Antriebs und der Unterdruck der Filtratkammer durch eine mit der Filtratkammer in Verbindung stehende Pumpe gesteuert.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1: eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Filtration mit einem bandförmigen Filtermedium,
- 2: eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Filtration mit einem bandförmigen Filtermedium in verkleinerter Darstellung mit Antrieb,
- 3: eine Draufsicht auf die Vorrichtung von 2 mit zwei angekoppelten weiteren Vorrichtungen ohne Antrieb als Erweiterungsmodule, die den Antrieb der ersten Vorrichtung nutzen;
- 4: eine räumliche Darstellung, schräg von vorn, einer weiteren ungekapselten Vorrichtung zur Filtration mit einem bandförmigen Filtermedium;
- 5: die Vorrichtung von 4 in räumlicher Darstellung schräg von der Rückseite her gesehen;
- 6: eine Seitenansicht einer weiteren Vorrichtung zur Filtration mit einem bandförmigen Filtermedium in gekapselter Darstellung, bei der das verbrauchte Filtermedium samt Filterkuchen auf eine Rolle aufgewickelt wird und
- 7: eine weitere Darstellung einer Vorrichtung zur Filtration mit einem bandförmigen Filtermedium in gekapselter Darstellung, bei der das verbrauchte Filtermedium auf eine Rolle aufgewickelt wird, wobei eine Abstreifvorrichtung den Filterkuchen von dem verbrauchten Filtermedium abstreift.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Eine Vorrichtung 1 zur Filtration einer zu filtrierenden Flüssigkeit 2 besteht im Wesentlichen aus einem Vorrat 3 mit bandförmigen Filtermedium 4, einer vorgegebenen Bahn 5, einem Unfiltratraum 7 und einer Filtratkammer 8.
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Die Filtratkammer 8 erstreckt sich unterhalb des Unfiltratraumes 7. Zum Unfiltratraum 7 hin weist die Filtratkammer 8 eine flüssigkeitsdurchlässige Abdeckung 9 auf, die ihrerseits von dem bandförmigen Filtermedium 4 abgedeckt wird. Die Abdeckung 9 bildet die Decke der Filtratkammer 8 und ist in diese eingebettet und an ihren Seitenrändern gegenüberliegenden Seitenwänden 10, 11, 12, 13 der Filtratkammer 8 abgedichtet.
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Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 1 weist die Abdeckung 9 eine Mehrzahl von Löchern 14 auf, durch die von dem Filtermedium 4 gefiltertes Filtrat in die Filtratkammer 8 eintritt.
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Nach einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform ist die Abdeckung 9 als eine flüssigkeitsdurchlässige Sinterplatte ausgebildet, deren Öffnungen von dem bandförmigen Filtermedium 4 abgedeckt werden.
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Die Abdeckung 9 weist an ihren einander gegenüberliegenden Längsseiten 15, 16 jeweils einen flüssigkeitsdichten Randstreifen auf, der mindestens teilweise von dem bandförmigen Filtermedium 4 abgedeckt wird.
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Die Filtratkammer 8 ist nach den Ausführungsbeispielen der 1 und 4 bis 7 mit der Abdeckung in Längsrichtung gegenüber der Horizontalen um einen spitzen Winkel 17 nach unten geneigt und an ihrem unteren Ende 18 über eine in horizontaler Richtung verlaufende Verbindungswandung 19 mit einer in vertikaler Richtung nach oben gerichteten Querwandung 20 verbunden. Die Querwandung 20 kann dabei entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 1 senkrecht nach oben verlaufen oder entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 4 und 5 schräg von der Abdeckung 9 nach oben weggerichtet verlaufen, sodass sie einen Freiraum für den Vorrat 3 schafft. Dabei bildet die Abdeckung 9 mit der Querwandung 20, der Verbindungswandung 19 und den an den gegenüberliegenden Längsseiten der Filtratkammer 8 angeordneten Seitenwänden 21, 22 eines Vorrichtungsgehäuses 23 eine Aufnahmewanne 24 für die zu filtrierende Flüssigkeit 2. Damit bildet die Aufnahmewanne 24 im Wesentlichen den Unfiltratraum 7.
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Entsprechend den Ausführungsbeispielen der 1, 6 und 7 ist das bandförmige Filtermedium 4 zweischichtig ausgebildet, wobei eine erste Schicht 25, die auf einer ersten Rolle 26 aufgewickelt ist, beispielsweise einen groben Vorfilter und eine zweite Schicht 27, die auf einer zweiten Rolle 28 aufgewickelt ist, einen Feinfilter bildet. Als Filtermedium kommen Vliese, Papier- oder Membranfilter mit verschiedenen Eigenschaften infrage. Das mehrschichtige Filtermedium 4 kann auch mit seinen verschiedenen Schichten 25, 27 im Vorrat 3 auf einer nicht dargestellten gemeinsamen Vorratsrolle aufgewickelt sein.
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Entsprechend der 1 ist das verbrauchte bandförmige Filtermedium 4 im als Auffangbehälter 29 ausgebildeten Reservoir 6 auffangbar.
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Entsprechend den Ausführungsbeispielen der 6 und 7 ist das verbrauchte Filtermedium 4 auf eine im Reservoir 6 angeordnete dritte Rolle 30 aufwickelbar.
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Während entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 6 das verbrauchte Filtermedium 4 mit dem Filterkuchen 31 auf die dritte Rolle 30 aufgewickelt wird, wird entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 7 der Filterkuchen 31 von dem bandförmigen Filtermedium 4 mit einer Abstreifvorrichtung 32 abgestreift und aufgefangen, sodass das verbrauchte Filtermedium 4 ohne Filterkuchen 31 auf die dritte Rolle 30 aufgewickelt wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist auf der flüssigkeitsdurchlässigen Abdeckung 9 ein Bahnmaterial aus einer porösen Membran fixiert. Bei dieser Ausführungsform wird als bandförmiges Filtermedium 4 ein Vlies über die Abdeckung 9 geführt, welches bei seiner Längsbewegung über die Abdeckung 9 den gebildeten Filterkuchen 31 in das Reservoir 6 abtransportiert.
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Zum Fördern des bandförmigen Filtermediums 4 ist ein Antrieb 33 mit einer Antriebsrolle 34 und ggf. entsprechend 1 mit einer Gegendruckrolle 35 vorgesehen.
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Soweit das verbrauchte Filtermedium 4 nicht lose in einen Auffangbehälter 29 eingebracht wird, sondern entsprechend den 6 und 7 direkt auf eine Rolle 30 aufgewickelt wird, ist eine Gegendruckrolle nicht notwendig und die dritte Rolle 30 kann gleichzeitig als Antriebsrolle 34 ausgebildet sein.
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Zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Filtratkammer 8 ist eine Pumpe 36 vorgesehen.
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Eine Steuer- und Regeleinheit 37 ist mit dem Antrieb 33 und der Pumpe 36 verbunden.
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Entsprechend den Ausführungsbeispielen der 6 und 7 sind die Filtratkammer 8, der Unfiltratraum 7 und das Filtermedium 4 einschl. Vorrat 3 und Reservoir 6 gekapselt ausgebildet und zum Einmalgebrauch vorgesehen bzw. geeignet.
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Damit ist eine Vorrichtung 1 gemäß den Ausführungsbeispielen der 6 und 7 für sterile Anwendungen in Kombination mit einem Bioreaktor zu verwenden, z. B. für Anschwemmfiltrationsprozesse. Insbesondere kann eine solche Vorrichtung 1 zur Zellernte genutzt werden.
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Zur Filtration wird das bandförmige Filtermedium 4 in seiner Längsrichtung von dem Vorrat 3 über eine durch Umlenkrollen 38 und die Abdeckung 9 vorgegebene Bahn 5 zu dem Reservoir 6 für verbrauchtes Filtermedium 4 gefördert. Das Filtermedium 4 wird zur Filtratseite hin einem Unterdruck ausgesetzt, der in der Filtratkammer 8 durch die Pumpe 36 erzeugt wird.
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Während des Filtervorganges bildet sich auf dem Filtermedium 4 zur Unfiltratseite hin ein Filterkuchen 31, dessen Dicke über die Steuer- und Regeleinheit 37 durch Steuerung der Fördergeschwindigkeit und des von der Pumpe 36 erzeugten Unterdrucks gesteuert wird. Die Steuer- und Regeleinheit 37 steuert also über den Antrieb 33 die Fördergeschwindigkeit des Filtermediums 4 und über die Pumpe 36 den Unterdruck in der Filtratkammer 8.
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Grundsätzlich kann das Filtermedium 4 kontinuierlich oder schrittweise in seiner Längsrichtung gefördert werden.
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Das Vorrichtungsgehäuse 23 der Vorrichtung 1 ist dafür vorgesehen, dass weitere Vorrichtungen 39 ohne eigenen Antrieb 33 als Erweiterungsmodule seitlich mit der ersten Vorrichtung 1 ankoppelbar sind und den Antrieb 33 der ersten Vorrichtung 1 nutzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- filtrierende Flüssigkeit
- 3
- Vorrat
- 4
- bandförmiges Filtermedium
- 5
- vorgegebene Bahn
- 6
- Reservoir
- 7
- Unfiltratraum
- 8
- Filtratkammer
- 9
- Abdeckung von 8
- 10
- Seitenwand von 8
- 11
- Seitenwand von 8
- 12
- Seitenwand von 8
- 13
- Seitenwand von 8
- 14
- Loch von 9
- 15
- Längsseite von 9
- 16
- Längsseite von 9
- 17
- spitzer Winkel
- 18
- unteres Ende von 8
- 19
- Verbindungswandung
- 20
- Querwandung
- 21
- Seitenwand von 23
- 22
- Seitenwand von 23
- 23
- Vorrichtungsgehäuse
- 24
- Aufnahmewanne
- 25
- erste Schicht von 4
- 26
- erste Rolle
- 27
- zweite Schicht von 4
- 28
- zweite Rolle
- 29
- Auffangbehälter
- 30
- dritte Rolle von 6
- 31
- Filterkuchen
- 32
- Abstreifvorrichtung
- 33
- Antrieb
- 34
- Antriebsrolle
- 35
- Gegendruckrolle
- 36
- Pumpe
- 37
- Steuer- und Regeleinheit
- 38
- Umlenkrolle
- 39
- weitere Vorrichtungen