DE8101908U1 - Im wesentlichen symmetrisch aufgebautes zweiteiliges filtergehaeuse aus kunststoff - Google Patents

Description

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Be.sG_hi?eibufig

Die Erfindung betrifft ein im wesentlichen
symmetrisch aufgebautes zweiteiliges Filtergehäuse
aus Kunststoff mit einem Ein- bzw. Auslaßstutzeh in
jedem Gehäuseteil mit in jedem Gehäuseteil integrierter Füterabstützung für einen zwischen diesen
angeordneten Flachfilterzuschhitt> dessen Peripherie mit mindestens einem Gehäuseteil ieckdicht verbünden

Id ist. Die beiden Gehäuseteile sind unter Einschluß des I Flachf üterzuschhittes mindestens ah der Peripherie jj

ieckdicht miteinander verbunden, wobei der Flaohfüterzuschnitt die durch die Filterabstützungen gebildeten ein- und auslaßseitigen Fluidraume voneinander trennt* Bei einem bekannten Filtergehäuse dieser Bauart (US-PS 3782083) besteht die Filterabstützung beider Gehäuseteile aus einer größeren Anzahl von radial ausgerichteten Rippen* die beidseitig den Flachfilterzuschnitt abstützen. Der innere Querschnitt der beiden

2ü Gehäusestutzen endet praktisch unmittelbar auf dem %

Flachfilterzuschnitt, welcher in diesem Bereich ohne ausrechende Abstützung ist. Dies kann dazu führen, |

daß bei hohem Flüssigkeitsdruck der Flachfilterzuschnitt in diesem Bereich eine Überbeanspruchung erfährt und zwar unabhängig da>'on, ob der Fluidstrom
von der einen oder der anderen Richtung in das Gehäuse eingeleitet wird. Bei-.einem'ähnlich aufgebauten ".-*-- w Filtergehäuse CUS-PS 2818178] ist die Filterabstützung im Bereich des Gehäusezulaufstutzeris mit einer Prällfläche ausgestattet, welche eine Beschädigung des

Flaehfiiterzuschnittes verhindert; Bei einem anderen bekannten Filtergehäuse (US-PS 4113627) ist der Eih-

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läufstutzen als Säcklööh ausgebildet Und einseitig in Richtung der dem Flachfilter'zuschhitt vorgelagerten Vefteiierkammer geöffnet.-

Bei einem anderen bekannten Filtergehäuse (DE-^AS 2809321 ) ist unterhalb des Einlaufstutzens eine Prallscheibe vorgesehen, welche in der Ebene des Flachfilterzuschnittes endet und welche von den als Rippen ausgebildeten Filterabstützung gehalten ist*

ΙΟ Der von der Prallplatte abgedeckte Bereich ist praktisch ohne Strömungskanäle zum Abziehen des Filtrats, wenn der Filter von der eigentlichen Auslaßseite her in Gegenrichtung vom Flüssigkeitsdruck belastet wird* Allen diesen voneinander geringfügig abweichenden Ausführungsformen ist gemeinsam, daß

die den Flachfilterzuschnitt tatsächlich abstützende Fläche der radial verlaufenden Rippen relativ klein ist, so daß bei hohen Druckbelastungen die Gefahr besteht, daß dieMembran zu sehr in die Sektoren ZWiSChBi¹I den Rippen einsackt und beschädigt wird. Weiterhin sind beide Gehäuseteile nicht für den druckbelasteten Fluidstrom in beiden Richtungen optimiert. Derartige Filter werden bei relativ kleiner Gesamtgröße als Spritzenvorsätze im Medizinbereich eingesetzt, wobei sie je nach Anwendungsfall entweder von der einen Seite oder von der anderen ^ "'' -^;s-^A*^r Anströmseite mit Flüssigkeit beschickt werden. Die Problematik als solche besteht jedoch auch bei Filtereinrichtungen größeren Durchmessers zur Filtration größerer Fluidmengen, wobei zwar in der Regel die Strömungsrichtung für das zu filtrierende Fluid feststeht aber der Flachfilterzusehnitt auch eine I

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ausreichende Abstützung haben fhußy wenfi infolge eines PiüssigkeitsrückstäUs von der Fütfätseite her die Membran belastet wird.-

% 5 Es ist zwar bekahnb (US-PS 36581Θ3) die Penneatsgite

} eines Filtergehäuses durch konzentrisch angeordnete

Kreisrippen mit benachbarten Kfeiskähalen abzustützen/ welche radial von Stichkahäleh geschnitten sind,- je-

' doch fehlt bei dieser bekannten Filteräusfühfuhg der

I iÖ Schutz des Flachfilterzuschnittes im Bereich des I Gehäusestutzens und der Flachfüterzuschnitt ist nur

!■ in einer Strömungsrichtung abgestützt*

j Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Er-

^% 15 findung die Aufgabe zugrunde> ein Filtergehäuse aus J Kunststoff zu schaffen, welches einerseits eine mög-

' ' liehst großflächige Abstützung des Flachfilterzu-

■ schnittes gewährleistet, andererseits aber auch einen \ möglichst großflächigen Anteil an Stömun^skanälen

■ 20 innerhalb der Abstützung aufweist, außerdem eine

; günstige Strömungsführung für den Betrieb des Filters

in beiden Strörnungsrichtungen hat und dessen Raumfoir.i

'; so gestaltet ist, daß eine rationelle Herstellung der

., Gehäuseteile in Kunststoffmaterial ermöglicht wird.

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\ Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

Jj? daß die Filterabstützung auf der dem Flachfilterzu-

|g " schnitt zugewandten Seite eine von einer' \/ieizähl vöri^p If konzentrisch angeordneten Kreiskanälen unterbrochene

fS 30 ebene Fläche bildet, die Kreiskanäle durch mehrers jj radial verlaufende und im Gehäusestutzen endende

If Stichkanäle geschnitten sind; die Stiehkanäle von

H der Peripherie zum Gehäusestutzen hin in ihrer Kanal-

Ij höhe ansteigen, der Gehäusestutzen mit seinem inneren

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Querschnitt dicht oberhalb der von den Kanalsohlen der Kreiskanäle gebildeten Ebene als Sackloch endet, die Stichkanäle in Bereich des Sacklochbodens das Sackloch zur Bildung von Verbindungsschlitzen teilweise anschneiden, der Sacklochboden innen den Fluidstrom in die Verbindungsschlitze ablenkenden kegeligen Strömungsteiler aufweist und jedes Gehäuse als einstückiges Kunststoffspritzteil ausgebildet ist, wobei die strömungstechnisch relevanten Bauteile beider Gehäuseteile in ihrer Formgebung weitgehend übereinstimmen. Die Kreiskanäle sind im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet, welche eine gute Führung des Permeats gewährleisten.

In Kleinstabmessungen werden derartige Filter als Einwegfilter in der Medizintechnik als Spritzenvorsätze oder im Labor zur Reinigung und Sterilisation von Flüssigkeiten und Gasen eingesetzt. In größeren Ausführungsforrnen und größeren Filterflächen zur Filtration größerer Flüssigkeitsmengen ebenfalls im Medizinbereich oder Laborbereich verwendet. Als Flachfilterzuschnitt können aufgrund der Gehäusefarm sämtliche üblichen Filtermaterialien, seien es Kunststoff-Netzwerke oder Gewebe, mikroporöse Membranfilter, Filtervliese und Kombinationen davon zwischen den beiden Gehäuseteilen eingesetzt werden. Die Verbindung und Abdichtung des Flachfilierzuschnittes mit den beiden Gehäuseteilen bzw. auch die Verbindung der beiden Gehäussteile miteinander erfolgt durch übliche Verbindungstechniken wie Kleben, Verschweißen, Ultraschallverschweißen oder einfach durch Klemm- und Reibungskoppelung Oder mit Hilfe von Einraätungen einzelner Bauteile bzw. dureh Kombination derartiger

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Verbindungsmittel. Die einzelnen Varbindungstechniken sind in den eingangs erwähnten Druckschriften zum Stand der Technik abgehandelt.

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

Fig. 1 einen Schnitt durch die Rotationsachse der noch nicht zusammengebauten Gehäuseteile mit einem dazwischen angeordneten Flachfilterzuschnitt nach der Schnittlinie 1-1 gemäß Fig. 2 und Fig. 2 eine Draufsicht auf das untere Gehäuseteil nach der Linie 2-2 in Fig. 1. 15

Die als Kunststoffspritztei]e im wesentlichen symmetrisch aufgebauten Gehäuseteile 1 und 2 weisen je einen Gehäusestutzen 2 bzw. 4 auf, welche in ihrer äußeren bzw. inneren Form für die in der Medizin und Labortechnik üblichen Verbindungselemente mit Schlauchsystemen oder dergleichen ausgelegt sind. Die Filterabstützung 6 auf der dem Flachfilterzuschnitt 5 zugewandten Seite bildet eine von einer Vielzahl von konzentrisch angeordneten Kreiskanälen 7 unterbrochene ebene Fläche. Die Kreiskanäle 7 sind durch mehrere radial verlaufende und im jeweiligen Gehäusestutzen 2 bzw. 4 endende Stichkanäle 8 geschnitten. Die Stichkanäle 8 steigen von der Peripherie zum jeweiligen Gehäusestutzen 2, 4 hin in ihrer Kanalhöhe an, wodurch eine günstige Verteilung des Fluidstromes aus dem Gehäusestutzen 2 bzw. 4 in die Kreiskanäle 7 gewährleistet ist.

Der jeweilige Gehäusestutsen 2, 4 endet mit seinem 3S i fine fan QueFsehnitt dieht oberhalb de? von den Kanalsohlen' def in Querschnitt halbkreisförmig ausgebildeten

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Kreiskanäle 7 gebildeten Ebene als Sackloch 9· Die Stichkanäle ö im Bereich des Sacklachbodens 12 schneiden das Sackloch 9 zur Bildung von Verbindungsschlitzen 10 teilweise an. 5

Da der innere Durchmesser das Sackloches 9 aus Stabilitäts- und Raumgründen nur die Anordnung einer begrenzten Anzahl von Verbindungsschlitzen 1G zuläßt, ist der den Verbindungsschlitzen 10 in Richtung der Peripherie am nächsten liegende Kreiskanal 7' mit seiner Kanalsohle etwa bis zur äußeren Höhe der Verbindungsschlitze 10 vertieft. Durch den vertieften Kreiskanal 7' werden sämtliche Stichkanäle 8 unmittelbar hinter den Verbindungsschlitzen 10 strömungsmäßig kurzgeschlossen, wodurch eine gleichmäßige Strömungsverteilurg über die gesamte Fläche des Flachfilterzuschnittes 5 gewährleistet ist.

Der Sacklochboden 12 weist einen den Fluidstrom in die Verbindungsschlitze 10 ablenkenden kegeligen Strömungsteiler 11 auf, welcher sowohl die Strömungsführung des einfließenden Fluids als auch im anderen Gehäuseteil die Strömungsführung des ausfließenden Fluids begünstigt und Stauzonen im Bereiche des Sackloches 9 vermeidet.

Die Verbindung der beiden Gehäussteile 1 und 3 untbreinander bzw. unter Einschließung des Flachfilterzuschnittes 5 erfolgt wie eingangs erwähnt durch die zum Stand der Technik gehörenden Verbindungsmittel und Verbindungsmethoden·

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ρ' Da die Gesamtsteifigkeit der beiden Gehäuseteile 1

\ und 3 gegen ein Divergieren der beiden Gehäuseteile

1 und 3 in Richtung der Rotationsachse lediglich

Ι durch die wenigen Stichkanäle B beeinflußt wird.,

\ 5 eignet sich die beschriebene und gezeigte Raumform \ der beiden Gehsuseteile 1 und 3 auch sehr gut für

] Filterdurchmesser, die über 50 mm liegen und noch

als Kunststoffspritzteile wirtschaftlieh herstellbar sind. Als Kunststoffmaterial können alle fiandelsüblichen und für den jeweiligen Einsatz des Filters und für die jeweils gewählte Verbindungsmethode der Gehäuseteile geeignete Kunststoffe gewählt werden.

Um bei größeren Gehäusedurchmessern ein Divergieren der beiden Gehäuseteile 1 und 3 bei Druckbelastung bzw. ein Auseinanderwölben des mittleren Gehäusebereiches zu verhindern, weist das eine Gehäuseteil 1 oder 3 eine auf der dem Flachfilterzuschnitt 5 zugewandten Seite angeordnete, gestrichelt angedeutete Nase 13 auf, deren durch Ultraschallverschweißung

verflüssigtes Kunststoffmaterial beim Verbinden der beiden Gehäuseteile 1 und 3 den Flachfilterzuschnitt 5 in diesem Bereich durchsetzt, sich mit dem Kunststoff des gegenüberliegenden Gehäuseteiles vereinigt und den durchsetzten Flachfilterzuschnitt 5 an dieser Stella gleichzeitig leckdicht zwischen den beiden Gehäuseteilen 1 und 2 einklemmt oder je nach Material integriert. Im Zentralbereich ist somit ein beide Gehäuseteile 1 und 3 verbindender Zugaufnehmer gebildet, der ein Divergieren derselben in Richtung der gedrehter Rotationsachse verhinHert.

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Das Gehäuse eines Filters z"um Filtrieren von Fluiden ih der Medi^in^, Läboftechhik und für ändere Anwefl* dungsgebiete zur Filtration von Flüssigkeiten und Gasen besteht aus zwei im wesentlichen symmetrisch aufgebauten Füterteilen aus Kunststoff, deren strömungsteGhhisGh relevanten Bauteile in ihrer Formgebung weitgehend übereinstimmenι Jedes Gehäuseteil

1Ö (1,3) weist einen Ein- bzws Äuslaßstutzen (2,4) und hinter diesen eine integrierte Filterabstützung (B) für einen zwischen den beiden Füterabstützungen (6) angeordneten Fladifilterzuschnitt (5) auf, dessen Peripherie mit mindestens einem Gehäuseteil (1,?^Ί leckdicht verbunden ist, wobei die beiden Gehäuseteile , (1,3) unter Einschluß des Flachfilterzuschnittes (5) s|

mindestens an der Peripherie leckdicht miteinander !

verbunden sindi Der Flachfilterzuschnitt (5) trennt dabei die durch die Filterabstützungen (6) gebildeten ein- und auslaßseitigen Fluidräume voneinander. Die Filterabstützung (6) bildet auf der dem Flachfilter^ zuschnitt (5) zugewandten Seite eine von einer Vielzahl vcn konzentrisch angeordneten Kreiskanälen (7) unterbrochene ebene Fläche, wobei die Kreiskanäle '7; durch mehrere radial verlaufende und teilweise im jeweiligen Gehäusestutzen (2,4) endende Stichkanäle (B) geschnitten sind. Die Stichkanäle (8) steigen von der Peripherie zum Gehäusestutzen (2,4) hin in ihrsr Kanalhöhe an, wobei dieser mit seinem inneren Querschnitt dicht oberhalb der von den Kanalsohlen der Kreiskanäle (7) gebildeten Ebene als Sackloch (9) endet. Die Stichkanäle (8 j im Bereich des Sacklochbodens (12) schneiden

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das SackiSöh (9) zur Bildung von Verbindungsscshiit2en (10) teilweise an und der SäGklochböden (12) Weist einen defl Fluidström in die Vefbindungsschlitze (1Ö) ablenkenden kegeligen Strömungsteiler auf.- Beide Gehäuseteiie (1/3) sind als einstüökiges Kunststoffspritztöil ausgebildet« Bei größeren Gehiusedurchmessefn ist im Zenträlbereich ein den Flachfilterzuschhitt (5) durchsetzender und leckdicht abdichtender, beide GehMuseteile (1,3) \/erbinderider Zugäufliehmef (13) vofgeseheni

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Claims (2)

Sartorius GmbH Weender Landstraße 94 - 1OB Akte SM Ö1G2 Göttingen kö/ha Im wesentlichen symmetrisch aufgebautes zweiteiliges Filtergehäuse aus Kunststoff Ansprüche 5

1. Im Wesentlichen symmetrisch aufgebautes zweiteiliges Filtergehäuse aus Kunststoff mit: a. einem Ein- bzw. Auslaßstutzen (2,4) in jedem

Gehäuseteil (1,3),

b. in jedem Gehäuseteil (1,3) integrierter Filterabstützung (6) für einen zwischen den beiden Filterabstützungen (6) angeordneten Flachfilterzuschnitt (5), dessen Peripherie mit mindestens einem Gehäuseteil (1,3) leckdicht verbunden ist und

c. bei dem die beiden Gehäuseteile (1,3) unter Einschluß des Flachfilterzuschnittes (5) mindestens an der Peripherie leckdicht miteinander verbunden sind, wobei der Flachfilterzuschnitt (5) die durch die Filterabstützung (6)

gebildeten ein- und auslaßseitigen Fluidräume voneinander trennt>

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d. die Filterabstutzung CB] auf der dem Flachfilterzuschnitt (5) zugewandten Seite eine von einer Vielzahl von konzentrisch angeordneten Kreiskanälen (7] unterbrochene ebene Fläche bildet,

e. die Kreiskanäle (7) durch mehrere radial verlaufende und im Gehäusestutzen [2,4) endende Stichkanäle (8) geschnitten sind,

f. die Stichkanäl& (B) von der Peripherie zum Gehäusestutren (2,4) hin in ihrer Kanalhöhe ansteigen,

g. der Gehäusestutzen (2,4) mit seinem inneren Querschnitt dicht oberhalb der von den Kanalsohlen der Kreiskanäle (7) gebildeten Ebene als Sackloch (9) endet,

h. die Stichkanäle (B) im Bereich des Sacklochbodens (12) das Sackloch (9) zur Bildung von Verbindungsschlitzen (10) teilweise anschneiden ,

i. der Sacklochboden (12) innen den Fluidstrom in die Verbindungsschlitze (10) ablenkenden kegeligen Strömungsteiler (11) aufweist und j. jedes Gehäuseteil (1,3) als einstückiges Kunststoff spritzteil ausgebildet ist, wobei die strömungstechnisch relevanten Bauteile (6,7,8,9,10,11) beider Gehäuseteile (1,3) in ihrer Formgebung weitgehend übereinstimmen.

2. Filtergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiskanäle (7) im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet sind.

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3i Filtergehäuse nach Anspfuöh 1 und 2, dadurch gekennzeichnet/ daß der den Verbindungsschlitzen (10) in Richtung der Peripherie am nächsten liegende Kreiskahal (7) mit seiner Kanalsohle etwa bis zur äußeren Höhe der Verb ihduiigsschlitze (10) reicht und als Kürzschlußrihgleitung sämt^ liehe Verbihduhgsschiitze (10) untereinander ver-

4i Filtergehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Gehäuseteile (1 oder 3) ihr Zentralbereic^k auf der dem Flachfiltefzuschnitc (5) zugewandten Seite eine auf das andere Gehäuseteil weisende Nase (13) aufweist, deren durch Ultfaschallenergie verflüssigter Kunststoff den Flachfilterzuschnitt in diesem Bereich durchsetzt und einen mit dem Material des anderen Gehäuseteils vereinigten, beide Gehäuseteile verbindenden Zugaufnehmer bil-¹ det, dessen Randbereiche den durchsetzten Flach-^ filterzuschnitt (5) leckdicht zwischen beiden Gehäuseteilen (1 und 3) einklemmen oder anschmelzend integrieren.

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