專利名稱：過濾裝置和可更換濾筒的制作方法
技術領域：
本發明涉及過濾裝置，包括過濾器殼體，所述過濾器殼體具有至少一個非過濾入口和至少一個過濾出口；插入在所述過濾器殼體中并包含至少一個過濾器元件的可更換濾筒，所述過濾器元件特別是一束毛細或者中空纖維薄膜，其在筒的兩端固定至終端片(end piece)中，其中固定在所述終端片中的過濾器元件限定了用于流體的流動路徑，所述流動路徑從筒的一端延伸到另外一端；以及至少一個保持裝置，用于在過濾器殼體中支撐濾筒，其直接或者間接地在軸向方向上靠在過濾器殼體上。本發明也涉及可更換濾筒。
背景技術：
過濾器殼體通常包括具有第一和第二開口端的濾筒殼體以及在各開口端上的可拆卸的過濾器蓋(filter head)。
所述至少一個非過濾入口通常設置在過濾器蓋上，而至少一個過濾器出口被安置在濾筒殼體上。可選地，非過濾入口和過濾出口可以互換，這樣過濾器出口被設置在過濾器蓋上并且非過濾入口設置在濾筒殼體上。作為過濾入口或者非過濾出口的連接的分配依賴于過濾裝置的操作模式。
過濾元件可以包括多個管狀、毛細或者中空纖維薄膜。此外，過濾器元件可以包括平行于筒的縱向軸設置的扁平管狀過濾介質，例如過濾器薄膜或者紡織或者非紡織過濾器織物，或者螺旋地圍繞濾筒的縱向軸的過濾器薄膜。在扁平管狀過濾器元件或者扁平管狀螺旋纏繞的過濾器元件的情況下，過濾器元件的薄膜壁通過形成非過濾室或者過濾室的分隔器彼此分開，這依賴于經過過濾裝置的流動方向。過濾器元件將它們的端部嵌入到鑄造材料中，方式是它們的端部分別對非過濾室或者過濾室開口。
DE 3916511A1公開了一種過濾裝置，其中一束毛細或者中空纖維薄膜在兩端嵌入到由鑄造材料或者密封復合物所制造的終端片中，所述終端片然后固定到過濾器殼體的內軸環(inner collar)或者保持環。在過濾的過程中產生、并作用在所述束上的壓力通過內軸環所吸收。終端片凸出到濾筒殼體之外，并且密封通過O形環在過濾器蓋之內實施。過濾器蓋具有非過濾入口和過濾出口，這使得其對于內軸環是必要的，內軸環通過肋連接到濾筒殼體，所述肋通過流回到過濾器蓋的濾液所圍繞。這導致污染，必須避免。
此公知的過濾裝置還具有濾筒不能移動地連接到筒殼體的缺陷。這意味著伴隨毛細或者中空纖維薄膜的排放，或者這些毛細或者中空纖維薄膜必須與殼體一起或者交替設置，或者毛細和中空纖維薄膜必須通過復雜的裝置從殼體移除。
允許實際的過濾器元件從筒殼體分離的過濾器模塊以多種形式銷售和描述。這些模塊總是具有滑入式(slide-in)筒，所述筒可以從殼體移除。
一個公知的第一變化提供了一種由滑入式筒的鑄造材料所制造的終端片以配合到其包括兩個端接(terminating)元件的自身殼體中，所述兩個端接元件圍繞鑄造材料，以及諸如是穿孔管或者包括保持桿的中間部分。密封通過粘合結合在終端片和所述端接元件之間實施。
壓縮力的補償通過從終端片向端接件傳遞力而實施。中間部分的主要目的是防止滑入式筒坍塌。另一方面，中間部分也用作在傳遞、安裝和過濾的過程中對毛細管的保護。
相似的實施例被公開在DE 44 01 014A1中。此裝置基本包括管狀殼體，其兩端通過蓋所關閉。在殼體自身中，形成內室，其中薄膜元件可移除地安裝。此對應滑入式筒的薄膜元件基本包括多個中空纖維薄膜，其圍繞光柵管，所述光柵管在其整個表面和長度之上設有開口。濾筒的兩端具有關閉部件，所述關閉部件包括密封復合物，中空纖維薄膜嵌入其中。
此實施例的缺點是制造滑入式筒產生的較高的成本。由于耐壓滑入式筒必須在各更換操作中完全更新，滑入式筒的獨立殼體也必須作為廢物材料來處理然后通過復雜的裝置再利用而導致較高的成本。此外，由于額外的殼體的存在，重量就沒有必要地增加。
滑入式筒的第二實施例提供了用于鑄造材料的終端片或者將被綁定到環中的密封復合物，所述環將在過濾的過程中所發生的力通過另外的分開的環直接傳遞到殼體。滑入式筒沒有中間部分，并且這樣與前述的實施例相比更便宜。也是在此實施例中，粘合結合存在相關缺陷。特別地，溫度改變以及不同線性膨脹系數可能弱化此粘合結合，這樣，就難于保證在終端片和環之間具有良好密封。也難于保證將來自終端片的力傳遞到環，這將最終導致滑入式筒坍塌。
在第三實施例中，基本對應具有獨立筒殼體的第一變化，沒有提供粘合結合，而是元件通過在滑入式筒和過濾殼體的關閉蓋之間的軸向密封環而被堵塞。在這種情況下，滑入式筒的復雜設計也是一個缺陷，因為用于滑入式筒的獨立殼體必須吸收所有的力。在密封復合物和殼體的端接元件之間，形成朝向濾液側開口的切口，并且這樣形成污染源。
WO 00/67885公開了另外的過濾裝置，濾筒插入到所述過濾裝置中，在其筒端上具有由具有圓柱形外表面的密封復合物所制造的終端片。終端片徑向凸起超過一束毛細纖維，這樣密封復合物可以支撐在殼體的凸起上或者分開的保持環上。為了產生支撐凸起，從下面終端片的此配合需要特定的殼體設計。在分開保持環被提供的地方，存在密封復合物的相當大的凸起，所述凸起需要適當大的室。分開的保持環不能通過密封元件所密封，這樣濾液的污染可能在此區域中發生。
密封復合物所制造的終端片具有用于容納O形環的槽，但是這只涉及密封，而不涉及保持功能。為了產生這樣的外輪廓，必須要相當的支出，因為考慮到密封功能，對于槽的精度的較高要求必須被滿足，這當諸如由可拆模具所制造時就必須進一步拋光密封復合物。這樣的槽可只用于滿足較低需要的過濾器。在此公知的布置中，濾筒的扭轉不能有效地防止，并且這可能是導致對過濾器元件損壞的原因。
DE 39 27 455C1公開了一種在半滲透薄膜的協助下用于富集或者貧化以及也用于過濾的過濾器模塊，在過濾器殼體中，包括可更換筒，在可更換筒的端部區域中，毛細管被保持在鑄造環氧樹脂部分中以將它們非移動地以及流體密封地固定。這些鑄造部分在它們的外表面上通過一對O形環所配合，用于實施密封。在各對O形環之間，阻尼環鄰接鑄造部分的周向表面，用于將筒固定到過濾器殼體中。
夾緊環通過O形環密封，這樣沒有濾液的污染在此點上發生。夾緊環是金屬的，同時密封復合物由塑料材料所制造。顯然，兩種材料具有不同的熱膨脹系數。通過在密封復合物的平滑外表面上的夾緊環來使用此類型的連接，這些不同的熱膨脹系數可能是當施加壓力時(即在過濾裝置的操作的過程中)密封復合物、進而滑入式筒滑出保持器的原因，這樣在所述點上不能保證良好密封。在此參考文件的說明書中，提出通過將這些過濾器添加到密封復合物而減小熱膨脹系數，但是具有的缺陷在于這些過濾器可能損壞前述屬性，并且根據過濾器的用途，可能在食物的安全性具有負面影響，特別是在飲料過濾的情況下。此外，如果夾緊力增加以讓筒停留在位，端部區域的變形可能發生，這可能影響靠近所述表面的流體通道的流動特性。
發明內容
從DE 39 27 455C1開始，本發明的目的在于提供一種過濾裝置，其中濾筒以簡單的方式、而沒有應變或者由于溫度的波動而發生泄漏地保持在殼體中。
此目的通過根據權利要求1的特征的過濾裝置來實現，其中終端片由其中過濾器元件被嵌入其中的鑄造材料所制造，其中通過鑄造材料所制造的終端片的外表面包括形成在其上的保持結構以與所述保持裝置配合，所述保持結構安置在相對分別通過第一和第二密封元件與非過濾入口流體連接的過濾器殼體的體積密封、以及與過濾出口相流體連通的過濾器殼體的體積進一步密封的終端片的一部分上。終端片的鑄造材料在其端部上密封地接合過濾器元件。
過濾器元件可以包括多個毛細管或者中空纖維薄膜。可選地，過濾器元件可以包括一個或者多個扁平管狀薄膜，可選地螺旋圍繞濾筒的縱向軸纏繞。
為了從一個終端片到另外一個提供良好限定的流動路徑，扁平管狀薄膜包括保持彼此分開的薄膜壁的分隔器片。
保持結構優選一體地形成在終端片的周圍表面中并與保持裝置協作，所述保持裝置和保持結構優選地相互松散接合。
沒有必要將徑向夾緊力施加到終端片上。術語“松散”指的是在保持裝置和保持結構之間存在間隙，這樣濾筒的運動至少在過濾器殼體的長度方向或者軸向方向上成為可能。松散(游隙)可以設置在徑向和/或者軸向方向上以補償由于熱影響所導致的濾筒的運動和/或者幾何形狀改變。這樣與現有技術的實施例不同，提供了基本形狀確定的保持裝置，其允許濾筒在諸如通過來自熱影響所導致的長度的改變的至少一個方向上的限制移動性。保持裝置穩定所述筒并只在保持裝置由于位移或者筒的長度的改變而靠在保持結構上時施加其保持功能。
本發明的過濾器裝置的制造成本低，因為濾筒不需要單獨的殼體和用于保持裝置的材料，并且用于鑄造的材料可自由選擇。例如，部分塑料材料可以用于所述保持裝置。
另外的優點在于鑄造材料(也是此后所稱密封復合物)不需要修改以適于熱膨脹系數，以及特別地，不需要修改填充劑，所述填充劑削弱密封復合物的強度屬性。
當密封復合物本身相對殼體進行了較強的材料膨脹時徑向游隙比較重要。濾筒的軸向移動性相對于過濾器元件的長度的增加應當是可允許的。過濾器的設計以及用于過濾器裝置的材料指定徑向和軸向移動性是否應當通過保持裝置和保持結構而被考慮。
軸向運動可以在兩個軸向方向上或者只在一個軸向方向上被允許，這依賴于密封元件的布置。因此，例如，根據一個實施例，至少一個密封元件可以設置在保持結構的各側上的密封復合物(終端片)的外周表面上。所使用的密封元件可以是密封環，特別是O形環。在此實施例中，濾筒的軸向位移不損壞通過密封元件所提供的密封，這樣在兩個軸向方向上的軸向移動可允許的。
保持結構和保持裝置的尺寸可以是這樣的在安置之后，在各端以及與保持裝置相鄰的各端上存在空隙，所述空隙可以被用于補償長度的改變。限制長度的增加對于防止密封元件滑離、以及防止所述部分之間的密封變得不緊密是必須的。
根據另外的實施例，密封元件可以設置在濾筒的端面上。在這種情況下，密封元件設置在密封復合物和過濾器蓋之間，并且在安裝過程中被壓縮，這樣密封閉合件從開始設置。筒的延長在這種情況下是允許的，因為這只通過進一步擠壓密封元件來顯示自身。保持結構和保持裝置的布置和尺寸必須在這種情況下基本排除長度的收縮，這導致端面密封元件的暴露。這意味著在此實施例中，只在一端上在保持裝置和保持結構之間提供空隙。
保持裝置也可以設置在過濾器蓋和具有靠在終端片的密封復合物上的至少一個密封元件的密封環承載器之間。
第二密封元件可以設置在密封環承載器中，這靠在殼體部分上。
在兩種情況下，在密封復合物和殼體之間設置至少一個密封元件。
例如，適當的保持結構和保持裝置是分別以環形段和環形槽分開的保持環。考慮到可允許的游隙，對于槽的精度的不需要滿足非常高的要求，如密封槽的情況。在此情況下，當環形槽顯示不規則四邊形橫截面時這是一個優點，在這種情況下，分開的保持環也必須顯示不規則四邊形橫截面，這樣另一方面，方便了部分的組裝，并且，在另外一方面，就可能讓濾筒居中。這樣的分開保持環例如可以堵塞在過濾器蓋和濾筒殼體之間。
保持環可以優選地從塑料材料制造，例如通過注塑成形。這樣的注塑模具比金屬環更便宜，特別是當環的部分優選地顯示用于搭接在一起的裝置時，這方便了組裝。
槽的側面應當以這樣的方式形成，它們可以吸收較高的軸向力。槽的基部可以是任何所需的形狀。
例如，槽或者保持裝置中的額外的結構可以用作抗扭曲制動件。
此外，另外的保持結構可以設置在保持環上，所述保持環接合過濾器殼體上對應的結構。
根據另外的實施例，保持裝置可以包括保持螺栓和設置在終端片的密封復合物中的保持結構徑向盲孔。為了允許濾筒的軸向運動，盲孔的直徑大于保持螺栓的外側直徑。
另外的實施例提供了用于保持裝置的鉤和用于保持結構的卡口(bayonet)關閉結構，所述卡口關閉結構接合所述鉤。
另外的可能性包括螺紋結構，保持裝置具有陰螺紋，保持結構具有配合所述陰螺紋的陽螺紋。陰螺紋可以諸如設置在過濾器蓋中或者形成保持裝置的過濾器殼體中。如果需要的話，陰、陽螺紋可以互換。
如權利要求16中所限定的本發明的可更換濾筒的特征在于保持結構一體形成在密封復合物終端片上。
本發明還涉及如權利要求17所限定的用于制造濾筒的過程。
過濾器元件的兩個端部可以同時安置以延伸到用于形成濾筒的各終端片的模具中，或者只有一個模具可以用于順序鑄造所述筒的終端片。
首先，過濾器元件的所有端部被嵌入到鑄造材料(密封復合物中)。當終端片的表面部分被移除，優選地被切除，過濾器元件的端部可打開地在終端片上可獲取，以及然后過濾器元件提供從一個終端片到另外一個的流體流動路徑。
由于此，過濾器元件不需要非常精確地安置在長度方向上，它們的端部位于模具腔中，這方便了終端片的制造。
由于蓋和圓柱形插入件的單一的結構，可以在終端片的保持結構的任一側上獲得完美的密封表面，而不需要在將終端片從模具釋放之后拋光這樣的表面。
保持結構表面質量不是關鍵的，因為表面不需要密封功能。在保持結構的區域中從使用分開環所獲得的表面標記是非常可以容許的。
本發明的典型實施例將參照附圖進行說明。
在附圖中圖1是根據第一實施例的過濾裝置的縱向橫截面；圖2是根據另外的實施例的過濾器蓋的區域中的過濾裝置的縱向橫截面；圖3是圖1、2中所示的濾筒的一端的側視圖；圖4是根據另外的實施例的濾筒的一端的側視圖；圖5是根據另外的實施例的濾筒的一端的側視圖；圖6是根據另外的實施例的濾筒的一端的側視圖；圖7是通過用于制造濾筒的密封復合物的模具的縱向橫截面視圖；圖8是通過根據另外的實施例的過濾器蓋的區域中的過濾裝置的縱向橫截面；圖9是根據另外的實施例通過過濾器蓋的區域中的過濾裝置的縱向橫截面；圖10是根據另外的實施例通過過濾器蓋的區域中的過濾裝置的縱向橫截面；圖11是本發明的濾筒的特定實施例的表面的俯視圖；圖12是本發明的濾筒的另外的特定的實施例的俯視圖。
附圖標記1 過濾器殼體1a 濾筒殼體2 殼體壁3、3’ 過濾出口4、4’ 固定凸緣5、5’ 環形槽6、6’ 環形過濾通道10 過濾器頭10’過濾器頭11、11’軸環12、12 頭壁13、13 非過濾入口14、14 固定凸緣15、15 環形凹陷20 濾筒21、21’密封復合物21a 徑向凸起22、22 槽23、23 外周表面24、24 端面25 網
27、27 保持環27a 傾斜表面28 毛細管和中空纖維薄膜束29、 29槽30、30 過濾器頭31 軸環32 頭壁33 非過濾入口34 固定凸緣35 環形槽40、40’ 非過濾室41 過濾室42、42 環形固定室43 空隙43a、43b 空隙60、50’ O形環、密封元件51、51’ O形環、密封元件52 O形環53 密封環承載器55 陽螺紋56 陰螺紋60 箭頭方向61 箭頭方向90 模具91 蓋92 分開的保持器環93 圓柱形插入件94 虛線140 終端片141 過濾器元件
142薄膜143分隔器144鑄造材料146、147薄膜壁160終端片162薄膜164過濾器元件166、167薄膜壁168分隔器片170鑄造材料120凸起部分122盲孔222陽螺紋270肋片271肋片322卡口關閉結構400臺階401臺階402傾斜槽403壁40具體實施方式
圖1顯示了其中設置有濾筒20的具有圓柱形過濾器殼體1的過濾裝置。濾筒20包括以一束毛細管或者中空纖維薄膜28形式的第一元件，其在兩端上嵌入到形成終端片21、21’的密封復合物中。在兩個終端片21、21’之間，所述束28通過在傳輸的過程中作為保護的網25所環繞，此網25也嵌入到終端片21、21’的密封復合物中。終端片在它們的外周表面上具有密封表面23、23’，O形環50、50’靠在密封表面23、23’上，其在過濾器殼體1的槽5、5’中鎖定在位。此外，過濾器殼體1具有環形流出通道6、6’以及兩個濾液出口3、3’。過濾室設置在濾筒20和殼體壁2之間。
過濾器殼體1包括濾筒殼體1a，濾筒殼體1a的表面通過環形固定凸緣4、4’所形成，相對所述環形固定凸緣4、4’通過它們的固定凸緣14、14’靠在過濾器頭10、10’上，在所述固定凸緣14、14’上，它們連接到濾筒殼體1a。固定凸緣14、14’被模制到軸環11、11’上，所述軸環11、11’通過頭壁12、12’連接到非過濾入口13、13’，所述頭壁12、12’與過濾裝置的縱向軸成直角。濾筒20的表面24、24’與非過濾入口13、13’相關聯，這樣在各情況下，在端表面24、24’之前的空間形成非過濾室40、40’。
過濾器頭10、10’具有環形凹陷15、15’，其中分開保持環27、27’可以配合在過濾器頭10、10’以及過濾器殼體1之間。此保持環27、27’以終端片21、21’的周向表面中的槽22、22’的形式接合保持結構，通過所述裝置，濾筒20被固定。
槽22、22’具有對應保持環27、27’的不規則四邊形橫截面的不規則四邊形橫截面。槽22、22’的寬度和深度稍微大于保持環的不規則四邊形內輪廓的寬度，這樣形成空間43(在放大的尺寸上顯示)，這允許在箭頭60的方向上徑向膨脹和濾筒的軸向位移，如果濾筒20的尺寸必須考慮到溫度的變化而改變。優選地，空間43設置在與端面24、24’遠離的保持環27、27’的側面上，同時在保持環27、27’的相對側上，靠在槽22、22’的側壁上。這保證了安置在端面上的O形環51總是密封地靠在頭壁12、12’上。槽22、22’以及保持環27、27’的鍥形表面允許簡單組裝和對齊濾筒20。
在終端片21、21’的端面24、24’中，提供了另外的具有O形環51、51’的槽29、29’，當安裝時，其擠壓頭壁12、12’。
保持環27、27’這樣被封裝，并且設置在從過濾室41和非過濾室40、40’密封的環形固定室42、42’中。這防止了保持環27、27’污染濾液。
槽22、22’和保持環27、27’的布置是這樣的O形環51、51’被保持在壓力之下，這樣密封靠在頭壁上。即使在濾筒的軸向位移的情況下，密封保持以及O形環51、51’最大地額外壓縮。
圖2顯示了另外的實施例，其區別于如圖1中所示的實施例在于O形環50、51靠在終端片21的密封復合物的外周表面23上。顯示頭壁32、非過濾入口33以及固定凸緣34的過濾器頭30的軸環31相應地具有用于容納第二O形環51的環形槽35。在此實施例中，保持環27被包住，并密封以及不接觸非濾液或者濾液。
由于兩個O形環50、51被設置在外周表面23上，槽22的寬度和保持環27的布置可以是在保持環27的兩側上，空間43a、b被形成，這允許在兩個方向上移動濾筒，如通過箭頭61所指示。
圖3是如圖1、2所示的濾筒的部分側視圖。槽22顯示了凸出部分120，其在軸向方向上延伸并作為抗扭轉制動件作用。濾筒20的軸向可移動性不受到此裝置所阻擋。這只意味著在操作的過程中防止濾筒的扭轉或者轉動。
圖4顯示了另外的實施例，其中保持結構包括圍繞密封復合物21的周圍分布的盲孔122。這些盲孔122通過銷或者栓所接合，可移動地固定在終端片21、21’和如保持環27的過濾器殼體1之間。
為了保證如這樣的濾筒20的軸向移動性，盲孔122的直徑可以大于與所述盲孔122接合的銷的直徑。
圖5顯示了另外的實施例，其中保持結構是陽螺紋222的形式。在這種情況下，濾筒殼體或者過濾器頭具有對應的陰螺紋，這樣濾筒可以被螺紋連接到其中。在此實施例中，可以提供陽螺紋222中的槽的寬度大于過濾器殼體或者過濾器頭中的對應的螺紋的寬度，這樣濾筒20的軸向移動性被保證。
圖6顯示了另外的實施例，其顯示了卡口狀結構322，作為保持結構。
也在此實施例中，對應的結構被設置在濾筒殼體或者過濾器頭中，所述結構接合卡口狀結構。
圖7是用于制造終端片21的模具90的縱向橫截面視圖。模具90包括單個蓋91、分開的保持環92以及圓柱形插入件93。與蓋91的閉合端相鄰的軸向對稱內壁部分以及軸向對稱的圓柱形插入件93形成用作用于密封件的密封表面的終端片21的表面。模具釋放在軸向方向上執行，同時分開的保持環92從模制的終端片徑向移除。
在將終端片21從模具90移除之后，表面部分沿著虛線94被切割。過濾器元件的端部(毛細管纖維束28)現在在終端片21、21’的各表面上可獲取，并且對從筒的一個端部延伸到另外一個的流體提供流動路徑。
圖7顯示了分開的環，從如圖1、2所示終端片的保持結構，很容易想象從蓋91的圓柱形壁部分向內徑向凸起的其它類型的分開環結構將引起保持結構，如圖3-6所示。
圖8顯示了另外的實施例，所述實施例顯示了在其外表面上具有在筒殼體2中與陰螺紋56協作的陽螺紋55的修改的頭30’。固定凸緣4具有兩個臺階400、401，以及設有陰螺紋56的環形壁403。在所述臺階中，設置徑向延伸的環形傾斜槽402。
保持環27以肋片270的形式徑向向外延伸，在所述肋片270的外端上，傾斜的肋片271被設置，這些圍繞所述環的整個周圍分布。
當頭30’被擰上時，保持環27朝向傾斜槽402移動，這樣肋片271配合傾斜槽402。這導致捕獲保持環27。當頭30’被移除時，分開的保持環27被抽回。由于肋片271與槽402協作，頭30’的軸向運動被轉換為保持器環27的一部分的徑向運動。
圖8的上半部分顯示了當頭30’部分擰掉的布置。下半部分顯示了鎖定的濾筒，頭30’被擰上。除了螺紋結構之外，可以提供凸緣狀連接，包括保持螺栓和螺母。
圖9顯示了另外的實施例，顯示了頭30”，其與環形槽53一起，使得對于所有的O形環50、51、52可以設置在軸向方向上并在軸向方向上被擠壓。
終端片21在其與表面24遠離的端部上具有徑向凸起21a。此凸起21a向上延伸到殼體的固定凸緣4，并形成用于密封環50的承載表面。與密封環52相似，密封環50被設置在密封環承載器53中，其兩個槽是環形的，內側與凸起21a相對，外槽與凸緣4相對。此密封環承載器53分別被安裝在凸起21a或者凸緣4以及過濾器頭30”或者保持環27之間。在此實施例中，頭30”也具有陽螺紋以及過濾器殼體具有壁403，所述壁403具有陰螺紋，這樣頭30”可以螺紋連接在位。此實施例具有安裝的優點，因為筒不需要在較高能量消耗的情況下推出。此能量需要在此方面小于在如圖2所示的實施例的情況下。
圖10顯示了另外的實施例，所述實施例顯示了修改的密封環承載器53和保持環27。密封環承載器53在其內表面上承載密封環50，在其外表面上承載密封環52，并且關閉環形濾液通道6。保持環27具有傾斜表面27a，這樣當過濾器頭被擰上，保持環27擠壓密封環承載器53并擠壓殼體。在組裝的過程中，滑入式筒同時推入到最佳的位置中。
圖11顯示了包括多個形成過濾器元件141并安置彼此平行的扁平管狀薄膜142的濾筒的終端片140的前表面的主視圖。扁平管狀薄膜142的寬度變化，以最大利用終端片的寬度，這最大化了過濾器元件的薄膜表面區域。為了保持彼此分開的扁平管狀薄膜142的共延伸壁146、147，片形式的分隔器143被插入到各薄膜142中。分隔器143防止管狀薄膜142坍塌，這將讓獨立的薄膜142不起作用，但是不阻止流體在管狀薄膜142的長度方向上流動。
管狀薄膜142密封地嵌入在由形成終端片140的密封復合物所制造的鑄造材料144中，并彼此保持在預定的距離上。
圖12再次顯示了包括形成過濾器元件164的扁平管狀薄膜162的濾筒的終端片160的前表面的主視圖。扁平管狀薄膜162圍繞縱向軸螺旋纏繞同時管狀薄膜162的纏繞線彼此保持在特定的距離上。扁平管狀薄膜162的共延伸壁166、167通過分隔器片168彼此保持分開。過濾器元件164的端部嵌入到在預定的距離上固定扁平管狀薄膜162的纏繞線的鑄造材料170中。
很容易想到，不僅一個扁平管狀薄膜可以用于此類型的過濾器元件中，而兩個或者多個扁平管狀薄膜可以被使用，并且圍繞縱向軸螺旋纏繞。
當將這些過濾器元件141、164的端部分別嵌入到鑄造材料144、170中時，管狀薄膜或者它們的纏繞線可以通過也嵌入在鑄造材料(在圖11、12中未示出)并一旦過濾器元件141、164的端部分別通過鑄造材料144、170所固定保持時不具有功能的分隔器元件而保持彼此分開。
密封表面和保持結構獨立于所使用的過濾器元件的類型而可選擇，并且由此，圖1-6、8-10的任一實施例可以與使用在圖11、12中的特定的過濾器元件一起使用。
權利要求
1.一種過濾裝置，包括—過濾器殼體(1)，具有至少一個非過濾入口(13)和至少一個過濾出口(3、3’)；—可更換濾筒(20)，插入到所述過濾器殼體(1)中并包含至少一個過濾器元件，所述過濾器元件固定在在終端片(21、21’)中筒的兩端上，其中固定在所述終端片中的過濾器元件限定從筒的一端延伸到另外一端的流動路徑；以及—至少一個保持裝置，用于支撐過濾器殼體(1)中的濾筒(20)，其在軸向方向上間接或者直接地靠過濾器殼體(1)上；—其中終端片(21、21’)由鑄造材料制造，過濾器元件的端部被嵌入其中，其中由鑄造材料形成的終端片(21、21’)的外表面包括形成在其上的保持結構以與所述保持裝置協作，所述保持結構設置在終端片(21、21’)的一部分上，所述終端片(21、21’)分別通過第一和第二密封元件相對與非過濾入口流體連接的過濾器殼體的體積密封、以及相對與過濾出口相流體連通的過濾器殼體的體積進一步密封。
2.根據權利要求1所述的過濾裝置，其中，過濾器元件包括一束毛細管或者中空纖維薄膜(28)。
3.根據權利要求1或者2所述的過濾裝置，其中，所述保持裝置和保持結構被設計可松散接合，從而允許濾筒在縱向和/或者軸向方向上相對過濾器殼體運動。
4.根據權利要求1-3中任一所述的過濾裝置，其中，過濾器殼體包括具有第一和第二開口端的濾筒殼體，并在各開口端上進一步包括可拆卸過濾器頭，其中保持裝置保持在過濾器頭和濾筒殼體之間。
5.根據權利要求4所述的過濾裝置，其中，保持裝置堵塞在所述濾筒殼體和所述過濾器頭(10、10’)之間。
6.根據權利要求1-5中任一所述的過濾裝置，其中，密封元件至少之一是容納至少一個密封環的帶槽環。
7.根據權利要求1-6中任一所述的過濾裝置，其中，所述保持裝置是分為多個環段的保持環(27、27’)，并且其中所述保持結構是與所述保持環(27、27’)接合的環形槽(22)。
8.根據權利要求7所述的過濾裝置，其中，所述環形槽(22)具有不規則四邊形橫截面。
9.根據權利要求1-6中任一所述的過濾裝置，其中，所述保持裝置包括保持螺栓，所述保持結構包括與所述螺栓接合的徑向盲孔(122)。
10.根據權利要求1-6中任一所述的過濾裝置，其中，所述保持裝置包括鉤，所述保持結構是通過所述鉤接合的卡口關閉結構(322)的形式。
11.根據權利要求1-6中任一所述的過濾裝置，其中，所述保持裝置包括陰或者陽螺紋(55、56、222)，所述保持結構包括互補的螺紋。
12.根據權利要求7所述的過濾裝置，其中，保持環(27、27’)顯示了與濾筒殼體(1)上的互補結構協作的固定結構(271)。
13.根據權利要求1-12中任一所述的過濾裝置，其中，至少一個密封元件(51、51’)被設置在終端片(21、21’)的端面(24)上。
14.根據權利要求6或者13所述的過濾裝置，其中，所述終端片(21、21’)具有從終端片的周長徑向延伸的凸起(21a)，并且其中帶槽環(53)與所述凸起(21a)相鄰接。
15.根據權利要求1-14中任一所述的過濾裝置，其中，至少一個密封元件(50、50’)被設置在所述終端片(21、21’)和濾筒殼體之間，并且其中至少一個密封元件(51)被設置在終端片(21)和過濾器頭(10、10’)之間。
16.一種可更換濾筒(20)，用于插入到根據任一前述權利要求所述的過濾裝置中，包括過濾器元件，特別是一束毛細管或者中空纖維薄膜(28)的形式，過濾器元件被固定在終端片(21、21’)中的筒的兩端上，其中固定在所述終端片中的過濾器元件限定用于從筒的一端延伸到另外一端的流體的流動路徑；其中終端片(21、21’)由鑄造材料所制造，過濾器元件的端部被嵌入其中，其中由鑄造材料形成的終端片(21、21’)的外表面包括形成在其上的保持結構以與所述保持裝置協作，所述保持結構設置在終端片(21、21’)的一部分上，所述終端片(21、21’)分別通過第一和第二密封元件相對與非過濾入口流體連接的過濾器殼體的體積密封、以及相對與過濾出口相流體連通的過濾器殼體的體積進一步密封。
17.一種用于制造如權利要求16所述的濾筒的過程，包括步驟—提供至少一個具有兩個端部的過濾器元件—提供模具，用于形成容納過濾器元件的端部之一的濾筒的終端片；—定位過濾器元件，使一端部延伸到所述模具中；—將鑄造材料供給到所述模具中，以形成容納過濾器元件的端部之一的濾筒的第一終端片；—從模具釋放第一終端片；—定位過濾器元件，使另外一端部延伸到所述模具中；—將鑄造材料供給到所述模具中，以形成容納過濾器元件的另外一端部分的第二終端片；—從模具釋放第二終端片；—移除第一和第二終端片的表面部分，以提供從第一和第二終端片的各表面可獲取的過濾器元件的開口端部分，并提供用于從筒的一個端部延伸到另外一端部分的流體的流動路徑；其中用于形成終端片的模具包括在一端關閉的單一蓋、分開的環以及單一圓柱形插入件；所述蓋在其內部包括與蓋的關閉端相鄰的圓柱形壁部分，用于在終端片的外部上形成第一密封表面，用于容納所述分開環的第一凹陷，以及用于容納所述單一插入件的第二凹陷；所述分開環被安置在所述圓柱形壁部分和所述圓柱形插入件之間中，并具有徑向從所述圓柱形壁部分向內凸起的結構，以在所述終端片的外部上形成帶凹陷的保持結構；以及所述圓柱形插入件具有與所述蓋的所述圓柱形壁部分共延伸的內圓柱形壁，用于在所述終端片的外部上形成第二密封表面。
全文摘要
描述了一種具有過濾器殼體的過濾裝置，具有可以插入到過濾器殼體中的可更換濾筒并容納過濾器元件，尤其是一束毛細或者中空纖維薄膜。在筒的端部上，過濾器元件嵌入到終端片的密封復合物中，終端片的外周表面是密封表面的形式，并承載至少一個密封元件。終端片的周圍表面具有保持結構，優選地一體地模制在其上，以與所述保持裝置協作，并且所述保持裝置和所述保持結構優選地松散相互接合以允許濾筒在至少一個方向上移動。
文檔編號B01D65/00GK1835788SQ200480023427
公開日2006年9月20日 申請日期2004年7月15日 優先權日2003年8月25日
發明者杰拉爾德·斯特羅姆, 格奧爾格·施尼德, 威尼弗雷德·考爾, 賴因霍爾德·羅爾 申請人:帕爾公司