DE3927455C1

DE3927455C1 - Liq. concn., diluting or filtering appts. - contg. semipermeable membrane forming part of elongated interior section in housing having specifically sealed cast end sections

Info

Publication number: DE3927455C1
Application number: DE3927455A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr.-Ing. 7000 Stuttgart De Kimmerle; Hannes 7140 Ludwigsburg De Richter
Original assignee: Sempas Membrantechnik 7253 Renningen De GmbH
Current assignee: SEMPAS MEMBRANTECHNIK GMBH, 66280 SULZBACH, DE
Priority date: 1989-08-19
Filing date: 1989-08-19
Publication date: 1990-08-02
Anticipated expiration: 2009-08-20

Abstract

An arrangement for concentrating, diluting, as well as filtration of liquids, gases or their mixtures by means of a semi-permeable membrane, whereby the membrane forms part of an elongated interior section which can be fitted into a housing, which is provided with cast sections in the region of opposite ends, whilst the cast sections are radially enclosed by cylindrical sealing surfaces. The housing has radially inward open grooves in the region of the sealing surfaces which are fitted with sealing rings sealably contacting the sealing surfaces. The sealing surfaces of the cast sections have two sealing rings at an axial distance from one another, whilst a clamping ring is fitted in that axial spacing. Both clamping rings attach the cast sections to the housing. USE/ADVANTAGE - The system can be used to concentrate, dilute as well as filter liquids, gases and their mixtures. The interior section can be readily interchanged. An elastic deformation of contacting surfaces is prevented.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu An- oder Abreicherung sowie zur Filtration von Flüssigkeiten, Gasen oder deren Gemische mit Hilfe von zumindest einer hinterströmbaren, semipermeablen Membran, bei der die Membran einen Bestandteil eines in ein Ge häuse einsetzbaren Innenteiles bildet, der im Bereich der einander gegenüberliegenden Enden mit Vergußtei len versehen ist, wobei die Vergußteile von zylindri schen Dichtflächen radial umschlossen sind, wobei in dem Gehäuse im Bereich der Dichtflächen radial nach innen offene Nuten vorgesehen sind und wobei in den Nuten Rundschnurringe aufgenommen sind, die die Dichtflächen dichtend berühren.The invention relates to a device for or Depletion and filtration of liquids, Gases or their mixtures with the help of at least a semipermeable membrane that can flow behind, at which the membrane is a component of a in a Ge insertable inner part that forms in the area the opposite ends with potting len is provided, the cast parts from zylindri rule sealing surfaces are radially enclosed, with in radially after the housing in the area of the sealing surfaces inside open grooves are provided and in which Grooves round cord rings are included, which the Touch sealing surfaces.

Eine solche Vorrichtung ist aus der EP-A-01 83 256 bekannt. Der Innenteil ist dabei patronenartig aus tauschbar in dem Gehäuse angeordnet und auf Rund schnurringen abgestützt, die gehäuseseitig auf kon vergierenden Kegelflächen gelagert sind. Die Kegel flächen bilden einerseits einen Bestandteil eines zentral angeordneten Rohres und andererseits der Innenseiten von auf das Rohr aufschraubbaren Deckeln des Gehäuses. Der axiale Abstand zwischen den Kegelflächen ist hierdurch variabel, was es zuläßt, die über die Rundschnurringe auf die Dichtflächen übertragenen Anpreßkräfte nach Belieben zu verändern. Die erzielte Abdichtwirkung ist hierdurch auf gewünschte Werte einstellbar. Die Brauchbarkeit der Vorrichtung erreicht dennoch nicht den Standard, der für Membrantrennverfahren benötigt wird. Insbeson dere bei höheren Prozeßdrücken und bei Vakuumver fahren werden häufig Verunreinigungen des gereinig ten Mediums beobachtet.Such a device is from EP-A-01 83 256 known. The inner part is made of cartridges interchangeably arranged in the housing and round cord rings supported, the housing side on con emitting cone surfaces are stored. The cone on the one hand, areas form part of a centrally arranged pipe and on the other hand the Inside of covers that can be screwed onto the pipe of the housing. The axial distance between the Cone surfaces is variable, which allows it the over the cord rings on the sealing surfaces change the applied contact pressure at will. The sealing effect achieved is thereby on desired values adjustable. The usefulness of the Device still does not reach the standard that is required for membrane separation processes. In particular at higher process pressures and with vacuum driving are often cleaned of impurities observed medium.

Aus der EP-A-01 65 478 ist es bekannt, hinterström bare, semipermeable Membranen, die auf der Außenseite von Hohlfasern angeordnet sind und bei der Ultrafil tration zur Anwendung gelangen, im Bereich der Enden der Hohlfasern gemeinsam mit diesen in eine Verguß masse aus polymerem Werkstoff einzubetten und gleich zeitig mit dem Gehäuse zu verbinden. Das hiermit erzielte Filtrationsergebnis ist befriedigend, setzt indessen nach eingetretener Erschöpfung der Filtra tionskapazität einen vollständigen Austausch des Gehäuses und des Innenteiles voraus, was unter wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten wenig befriedigend ist.From EP-A-01 65 478 it is known to flow downstream bare, semi-permeable membranes on the outside of hollow fibers are arranged and in the Ultrafil tration are used in the area of the ends the hollow fibers together with these in a potting Embed polymer material and the same to be connected to the housing at an early stage. The hereby The filtration result achieved is satisfactory however, after exhaustion of the filtra capacity a complete exchange of the Housing and the inner part ahead of what under economic and ecological aspects is not very satisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung der eingangs genannten Art derart weiterzu entwickeln, daß unter Beibehaltung der separaten Aus tauschbarkeit des Innenteiles eine bedenkenlose Ver wendung auf den verschiedenen Gebieten der Membran trennverfahren möglich ist. Zusätzlich soll die Vorrichtung bei der An- oder Abreicherung von Flüssigkeiten, Gasen und von deren Gemischen mit hiervon abweichenden Flüssigkeiten, Gasen und deren Gemischen verwendbar sein.The invention has for its object a direction of the type mentioned in this way develop that while maintaining the separate off Interchangeability of the inner part a safe Ver application in the different areas of the membrane separation process is possible. In addition, the Device for the enrichment or depletion of Liquids, gases and their mixtures with other liquids, gases and their Mixtures can be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeich nenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteil hafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche bezug.This object is according to the invention ning features of claim 1 solved. On advantage harsh configurations take the subclaims reference.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorge sehen, daß den Dichtflächen der Vergußteile jeweils zwei Rundschnurringe zugeordnet sind, daß die Rund schnurringe einen axialen Abstand voneinander haben, daß in dem durch den Abstand gebildeten Zwischenraum jeweils ein Klemmring angeordnet ist und daß beide Klemmringe zur axialen Festlegung der Vergußteile in axialer Richtung formschlüssig an dem Gehäuse abgestützt und in radialer Richtung mit den Dichtflächen unverschiebbar verspannbar sind. In the device according to the invention, it is featured see that the sealing surfaces of the potting parts each two round cord rings are assigned that the round cord rings an axial distance from each other have that in the formed by the distance In each case a clamping ring is arranged and that both clamping rings for axially fixing the Potted parts in a form-fitting manner in the axial direction supported the housing and in the radial direction the sealing surfaces are immovably clamped.

Die Dichtflächen sind hierdurch in bezug auf das Gehäuse in axialer Richtung unverrückbar fest gelegt, wodurch sich weder durch die bei der Satt dampfsterilisierung auftretenden Temperaturdiffe renzen von ca. 100°C noch durch die betriebsbedingt auftretenden Differenzdrücke der durch die Vorrich tung geführten, fließfähigen Medien Relativverla gerungen zwischen den Rundschnurringen und den mit diesen in Eingriff stehenden Flächen ergeben können. Trotz der Möglichkeit, das Innenteil unabhängig vom Gehäuse zu ersetzen, wird hierdurch ein Abtrennungs standard der die Medien enthaltenden Räume erreicht, der den Erfordernissen der Membrantrennverfahren unter praxisüblichen Bedingungen gerecht wird. Auch ist es für den hohen Gebrauchswert der erfindungs gemäßen Vorrichtung von großer Bedeutung, daß sich Kräfte, die durch den Differenzdruck der bestimmungs gemäß durchgeleiteten, fließfähigen Medien verursacht sind, wegen der starren Festlegung der Vergußteile an dem Gehäuse nicht mehr in nachteiliger Weise auf die Membran auszuwirken vermögen. Sie werden von dem Gehäuse aufgenommen, was das Auftreten von dyna mischen Zug- und Druckbelastungen in der Membran und dem gegebenenfalls zur Anwendung gelangenden Membran träger weitestgehend ausschließt und Spannungsrissen vorbeugt.The sealing surfaces are hereby in relation to the Housing immovably fixed in the axial direction laid, which is neither by the Satt steam sterilization occurring temperature differences limits of approx. 100 ° C due to operational reasons Differential pressures occurring by the Vorrich guided, flowable media wrestled between the round cord rings and the with can result from these engaging surfaces. Despite the possibility of the inner part regardless of Replacing the housing becomes a separation standard of the rooms containing the media reached, the requirements of membrane separation processes under normal conditions. Also it is for the high utility value of the invention modern device of great importance that Forces caused by the differential pressure of the determ caused by flowable media are due to the rigid fixation of the molded parts the housing no longer disadvantageously on the Membrane. You are from that Housing added what the occurrence of dyna mix tensile and compressive loads in the membrane and the membrane that may be used largely excludes carrier and stress cracks prevents.

Die Klemmringe sollen eine Wärmedehnung haben, die mit derjenigen der von ihnen umschlossenen Verguß teile im wesentlichen übereinstimmt. Hierdurch werden Veränderungen der aufeinander ausgeübten Kräfte bei einer Veränderung der sich betriebsbedingt ergebenden Temperaturen unterbunden, was die Bestän digkeit der Festlegung der Teile aneinander begün stigt. In bezug auf die Dauerhaftigkeit der gegen seitigen Isolierung der beiderseits an die Membran angrenzenden Räume ist das von wesentlicher Bedeu tung. Es kommt in dieser Hinsicht vor allem darauf an, sicherzustellen, daß während der bestimmungs gemäßen Verwendung plastische Deformierungen der miteinander in Eingriff stehenden Teile vermieden werden. Diese können dann auftreten, wenn die Vergußteile aus einem polymeren Werkstoff bestehen, der eine erheblich größere Wärmedehnung aufweist als der Werkstoff der die Vergußteile radial außenseitig umschließenden Klemmringe. Die Werkstoffe beider Komponenten sollten daher hinsichtlich ihrer Wärmedehnungen soweit wie möglich übereinstimmend gewählt werden. The clamping rings should have a thermal expansion that with that of the encapsulation enclosed by them parts essentially coincides. Hereby are changes in the exercised on each other Forces in the event of a change due to operational reasons resulting temperatures prevented what the stocks Start the definition of the parts together increases. Regarding the durability of the against insulation on both sides of the membrane adjacent rooms this is of major importance tung. In this regard, it matters most to ensure that during the determination plastic deformation of the interlocking parts avoided will. These can occur when the Cast parts made of a polymeric material, which has a significantly greater thermal expansion than the material of the potting parts radially on the outside enclosing clamping rings. The materials of both Components should therefore with regard to their Thermal expansion matching as much as possible to get voted.

Bei Verwendung metallischer Klemmringe hat es sich zur Erreichung diesen Zweckes bewährt, wenn die Vergußteile aus einem Epoxidharz erzeugt sind, das zur Reduzierung seiner Wärmedehnung in einem solchen Umfang mit einem Füllstoff versetzt ist, daß sich eine Anpassung der Wärmedehnung an diejenige des Klemmringes und des Gehäuses ergibt. Als Füllstoff kommt neben Kreide und Kohlenstoff insbesondere die Verwendung metallischer Pulver in Betracht.When using metallic clamping rings, it has proven to achieve this purpose if the Castings are produced from an epoxy resin, the to reduce its thermal expansion in such Scope is filled with a filler that an adaptation of the thermal expansion to that of the Clamping ring and the housing results. As a filler comes in addition to chalk and carbon in particular Consider using metallic powder.

Der Klemmring kann aus einem Abschnitt eines an einer Umfangsstelle mit einer radialen Durchtrennung ver sehenen Hohlzylinder bestehen, wobei die einander im Bereich der Durchtrennung gegenüberliegenden Endab schnitte des Hohlzylinders durch eine Tangential schraube aneinander annäherbar sind. Hierbei hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn der Hohlzylinder zur Bildung eines Gelenkes auf der der Durchtrennung gegenüberliegenden Seite in axialer Richtung ganz durchschnitten ist von einem Einschnitt und wenn der Einschnitt, vom Außenumfang ausgehend, sich radial nach innen bis annähernd zur inneren Begrenzungs fläche des Hohlzylinders erstreckt. Entsprechend ausgebildete Einschnitte können bei einer Mehrfachan ordnung gegebenenfalls auch an anderen Umfangsstellen vorgesehen sein, unter der Bedingung, daß ihre Umfangsabstände von einander und von der radialen Durchtrennung von übereinstimmender Größe sind. Sie bewirken eine Vergleichmäßigung der Radialkräfte, die bei einer Betätigung der Tangentialschraube von dem Klemmring auf die Dichtflächen ausgeübt werden. Die Einhaltung der maximal zulässigen Flächenpressung in sämtlichen Teilbereichen der Dichtfläche und der hiermit in Eingriff stehenden Fläche des Klemmringes läßt sich hierdurch sicherer gewährleisten. Sie darf, wie vorstehend erläutert, einen Wert nicht überschreiten, bei dem sich plastische Deformierungen der Dichtflächen und/oder des Klemmringes ergeben können.The clamping ring can consist of a section of one on one Ver circumferential point with a radial severance see hollow cylinder exist, the each other in The area of the opposite end section cuts the hollow cylinder through a tangent screw are approachable to each other. Here it has proved to be advantageous if the hollow cylinder to form a joint on the severing opposite side completely in the axial direction is intersected by an incision and when the Incision, starting from the outer circumference, is radial inwards to almost the inner limit extends surface of the hollow cylinder. Corresponding trained incisions can with a multiple if necessary, also in other circumferential places be provided on the condition that their Circumferential distances from each other and from the radial Are of a matching size. they bring about an equalization of the radial forces when the tangential screw is actuated by the Clamping ring can be exerted on the sealing surfaces. The Compliance with the maximum permissible surface pressure in all areas of the sealing surface and hereby engaging surface of the clamping ring can be guaranteed more safely. they as explained above, must not have a value exceed, where there are plastic deformations the sealing surfaces and / or the clamping ring can.

Die Vergußteile können durch ein Schutzrohr unterein ander verbunden sein, wobei das Schutzrohr die Mem bran bzw. den Membranträger in einem radialen Abstand umschließt. Die Membran bzw. der Membranträger wer den hierdurch vor einer Beschädigung während der Lagerung, des Transportes und der Einfügung des Innenteiles in das zugehörige Gehäuse geschützt. Zweckmäßigerweise sollte das Schutzrohr eine Wärme dehnung haben, die mit derjenigen des Gehäuses im wesentlichen übereinstimmt. Dem Auftreten innerer Spannungen und insbesondere einer Berührung der empfindlichen Membran bzw. des Membranträgers wird hierdurch vorgebeugt.The potting parts can be covered by a protective tube be connected, the protective tube the Mem bran or the membrane carrier at a radial distance encloses. The membrane or membrane carrier who this prevents damage during the Storage, transport and insertion of the Inner part protected in the associated housing. The protective tube should expediently be heated have stretching that with that of the housing in essentially coincides. The appearance of inner Tensions and especially a touch of the sensitive membrane or membrane support hereby prevented.

Das Schutzrohr kann aus irgend einem flüssigkeits durchlässigen Flächengebilde bestehen. Als vorteil haft bewährt hat sich die Verwendung eines Drahtgit ters mit einem Offenflächenanteil von wenigstens 75%. Die einzelnen Drähte sollten dabei in Hinblick auf die Gewährleistung einer ausreichenden Formbeständig keit unverschiebbar aneinander festgelegt sein, beispielsweise durch gegenseitige Verschweißung oder Verlötung.The protective tube can be made from any liquid permeable fabrics exist. As an advantage The use of a wire mesh has proven its worth ters with an open area share of at least 75%. The individual wires should be with regard to ensuring sufficient shape retention be immovably fixed to one another, for example by mutual welding or Soldering.

Die einander überkreuzenden Drähte des Drahtgitters sollten in Längs- und Umfangsrichtung orientiert sein. Bei der Herstellung ergibt sich in diesem Falle ein besonders geringer Verschnitt. Bei Aus führungen, bei denen die Drähte der Längs- und der Umfangsrichtung schräg zugeordnet sind, resultiert demgegenüber eine verbesserte Flexibilität in Längs- und Umfangsrichtung, was bei großen Bauformen dazu beitragen kann, eine unerwünschte gegenseitige Berührung zwischen dem Schutzrohr und der Membran bzw. dem Membranträger bei wechselnden Temperaturen zu verhindern.The crossing wires of the wire mesh should be oriented lengthways and circumferentially be. During the production, this results in A particularly small amount of waste. When off guides in which the wires of the longitudinal and the Are assigned obliquely circumferential direction results in contrast, improved flexibility in longitudinal and circumferential direction, which is the case with large designs can contribute to an undesirable mutual Contact between the protective tube and the membrane or the membrane support at changing temperatures to prevent.

Die Rundschnurringe können in Nuten des Gehäuses aufgenommen sein, welche auf der von dem Klemmring abgewandten Seite durch eine Schulter begrenzt sind, wobei sich die Schulter in radialer Richtung nach innen zumindest bis zur Mitte des Profils des Rund schnurringes erstreckt, mit der Maßgabe, daß ein radialer Abstand von der Dichtfläche von 1 mm nicht unterschritten ist. Neben einer ausreichenden Fest legung der Rundschnurringe bei einer axialen Druck beaufschlagung durch die abzudichtenden, fließfähigen Medien wird hierdurch eine Möglichkeit geschaffen, die durch die Medien benetzen Bereiche der Rund schnurringe und der Nuten im gebrauchsfertig montier ten Zustand der Vorrichtung auf eine praxisgerechte Weise sterilisieren zu können.The round cord rings can be in the grooves of the housing be included, which on the of the clamping ring opposite side are limited by a shoulder, with the shoulder moving radially inside at least to the middle of the profile of the round strings extends, with the proviso that a radial distance from the sealing surface of 1 mm not is below. In addition to an adequate feast laying the round cord rings at an axial pressure applied by the flowable, to be sealed This creates a possibility for the media the areas of the Rund wetted by the media cord rings and grooves in the ready-to-use assembly th state of the device to a practical Way to sterilize.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Anlage beigefügten Zeichnung weiter ver deutlicht. Es zeigen:The object of the invention is described below ver attached to the attached drawing clearly. Show it:

Fig. 1 eine Vorrichtung in längsgeschnittener Darstellung; Figure 1 shows a device in longitudinal section.

Fig. 2 ein Innenteil in einer Ansicht von der Seite; Figure 2 shows an inner part in a view from the side.

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Bereich einer der Dichtflächen der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung; Figure 3 is an enlarged detail from the area of one of the sealing surfaces of the apparatus shown in Fig. 1.

Fig. 4 und 5 einen Klemmring in teilweise quer und längsgeschnittener Darstellung. FIGS. 4 and 5 in a clamping ring partly transversely and longitudinally sectioned representation.

Die gezeigte Vorrichtung ist zur An- oder Abreiche rung sowie zur Filtration von Flüssigkeiten, von Gasen und von deren Gemischen mit Hilfe zumindest einer hinterströmbaren, semipermeablen Membran be stimmt. Typische Anwendungsgebiete sind diejenigen der Ultrafiltration, der umgekehrten Osmose, der Mikrofiltration, der Dialyse, der Pervaporation, der Perstraktion und der Gastrennung sowie die Anreiche rung von Flüssigkeiten mit Gasen. Stets besteht die Arbeitsweise darin, daß das zu behandelnde, fließ fähige Medium kontinuierlich an der einen Seite der Membran vorbeigeführt wird und das die Behandlung bewirkende, fließfähige Medium an der anderen Seite. Hierbei wird durch die Membran hindurch die Differenz des chemischen Potentials der beiden Medien als Triebkraft wirksam, was die Erreichung bestimmter Zwecke zuläßt, beispielsweise die Aufkonzentrierung einzelner Komponenten in molekularen Gemischen oder deren Abreicherung, das Be- oder Entgasen, die Be- oder Entwässerung sowie die fest-flüssig Trennung.The device shown is for handing in or out tion as well as for the filtration of liquids At least gases and their mixtures with the help a backflow, semipermeable membrane Right. Typical areas of application are those ultrafiltration, reverse osmosis, Microfiltration, dialysis, pervaporation, Perstraction and the gas separation as well as the enrichment tion of liquids with gases. It always exists How it works is that the thing to be treated flows capable medium continuously on one side of the Membrane is passed and the treatment effective, flowable medium on the other side. Here the difference becomes through the membrane the chemical potential of the two media as Driving force effective, which is the achievement of certain Allows purposes, such as concentration individual components in molecular mixtures or their depletion, the gassing or degassing, the gassing or drainage and the solid-liquid separation.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung weist Ein- und Auslaßöffnungen 18, 19 für das die Behandlung bewirkende, primäre fließfähige Medium auf sowie Ein- und Auslaßöffnungen 20, 21 für das zu behandelnde, sekundäre Medium. Der Weg des primären Mediums ist durch offene Pfeile gekennzeichnet, derjenige des sekundären Mediums durch geschwärzte Pfeile. Die Öffnungen 18 bis 21 sind deshalb während der bestimmungsgemäßen Verwendung in nicht dargestellter Weise mit entsprechend gestalteten Ver- bzw. Entsor gungsleitungen verbunden und ebenso wie diese und die Freiräume der Vorrichtung vollständig mit fließfähi gen Medien der primären oder der sekundären Art gefüllt.The device shown in FIG. 1 has inlet and outlet openings 18 , 19 for the primary flowable medium causing the treatment and inlet and outlet openings 20 , 21 for the secondary medium to be treated. The path of the primary medium is indicated by open arrows, that of the secondary medium by blackened arrows. The openings 18 to 21 are therefore connected during the intended use in a manner not shown with correspondingly designed supply or disposal lines and, like this and the free spaces of the device, are completely filled with flowable media of the primary or secondary type.

Das Gehäuse 2 besteht in seinem zentralen Teil aus einem rohrförmigen Körper, an dessen stirnseitige Enden Flansche 22 angeschweißt sind. Die Flansche 22 werden auf der von dem rohrförmigen Körper abge wandten Seite durch eine sich senkrecht zur Längs richtung erstreckende Planfläche begrenzt, welche mit einer entsprechend gestalteten Planfläche der lose eingefügten Klemmringe 8 in Eingriff stehen. Die Klemmringe 8 haben Innendurchmesser, die durch Betä tigung einer Tangentialschraube 24 verkleinerbar sind. Sie sind auf der der Tangentialschraube 24 radial gegenüberliegenden Seite von einer Halte schraube 25 axial durchdrungen, welche die Flansche 22 mit den Hilfsflanschen 23 verbindet. Die Hilfs flansche 23 sind den Klemmringen 8 spiegelbildlich zugeordnet.The housing 2 consists in its central part of a tubular body, at the front ends of which flanges 22 are welded. The flanges 22 are limited on the side facing away from the tubular body by a plane surface extending perpendicular to the longitudinal direction, which are in engagement with a correspondingly designed plane surface of the loosely inserted clamping rings 8 . The clamping rings 8 have inner diameters which can be reduced by actuating a tangential screw 24 . They are axially penetrated on the radially opposite side of the tangential screw 24 by a retaining screw 25 which connects the flanges 22 to the auxiliary flanges 23 . The auxiliary flanges 23 are assigned to the clamping rings 8 in mirror image.

Neben der gezeigten Halteschraube 25 sind zwei weitere nicht gezeigte Halteschrauben vorgesehen und der dargestellten und einander in gleichgroßen Umfangsabständen zugeordnet. Hierdurch wird eine gleichmäßige gegenseitige Verpressung und Festlegung der Flansche 22, der Hilfsflansche 23 und der Klemm ringe 8 in Umfangsrichtung ermöglicht und dadurch eine axial unverrückbare Festlegung an dem Gehäuse.In addition to the retaining screw 25 shown, two further retaining screws, not shown, are provided and assigned to the one shown and to one another at equally large circumferential distances. This enables a uniform mutual pressing and fixing of the flanges 22 , the auxiliary flanges 23 and the clamping rings 8 in the circumferential direction and thereby an axially immovable fixing on the housing.

Die Flansche 22 und die Hilfsflansche 23 sind jeweils mit einer in radialer Richtung nach innen offenen Nut 6 versehen, in der ein Rundschnurring 7 aus elastisch nachgiebigem Werkstoff angeordnet ist. Die Dimen sionierung wurde derart vorgenommen, daß sich eine dichtende Berührung des Innenteiles 3 im Bereich der Dichtflächen 5 ergibt. Das Innenteil besteht in seinem zentralen Bereich aus einer großen Anzahl von in Längrichtung durchströmbaren Membranträgern, vorliegend handelt es sich um flexible Kapillaren, die von Membranen 1 umschlossen sind. Die Kapillaren sind im Bereich ihrer beiderseitigen Enden unverrück bar, gas- und flüssigkeitsdicht in Vergußteilen 4 aus einem mit einem Füllstoff versehenen Epoxidharz fest gelegt. Die Vergußteile 4 werden außenseitig von den Dichtflächen 5 umschlossen. Sie sind radial außer halb der Membranträger untereinander verbunden durch ein in radialer Richtung flüssigkeitsdurchlässiges Schutzrohr 9, welches durch ein Drahtgitter gebildet ist. Das Schutzrohr 9 hat einen radialen Abstand von den Membranen 1, wodurch eine Berührung oder Beschä digung während der axialen Einführung des Innen teiles 3 in das Gehäuse 2 weitestgehend ausgeschlos sen ist.The flanges 22 and the auxiliary flanges 23 are each provided with a groove 6 which is open in the radial direction and in which a round cord ring 7 made of elastically flexible material is arranged. The dimensioning was carried out such that there is a sealing contact of the inner part 3 in the area of the sealing surfaces 5 . In its central area, the inner part consists of a large number of membrane supports through which longitudinal flow can flow, in the present case flexible capillaries, which are enclosed by membranes 1 . The capillaries are fixed in the region of their ends on both sides, gas and liquid-tight in casting parts 4 made of an epoxy resin provided with a filler. The potting parts 4 are enclosed on the outside by the sealing surfaces 5 . They are connected to one another radially outside half of the membrane carrier by a protective tube 9 which is permeable to liquid in the radial direction and which is formed by a wire mesh. The protective tube 9 has a radial distance from the membranes 1 , whereby a touch or damage during the axial insertion of the inner part 3 in the housing 2 is largely ruled out.

Zum Einführen bedarf es des Lösens der Tangential- und Halteschrauben. Die Übergänge zwischen der das Schutzrohr 9 außenseitig begrenzenden Fläche und den Dichtflächen 5 sind gleichmäßig in einanderübergehend gestaltet. Das Innenteil 3 läßt sich hierdurch problemlos und unter Herbeiführung der erforderlichen elastischen Deformierung der Rundschnurringe 7 aus dem Gehäuse 2 entnehmen und durch ein neues Innenteil ersetzen. Nach Erreichen der dargestellten Position werden die Klemmringe 8 an die Flansche 22 angedrückt und die Tangentialschrauben 24 und die Halteschrauben 25 angezogen. Das dabei zur Anwendung gelangende Drehmoment ist so bemessen, daß plastische Defor mierungen an irgend einem der miteinander verspannten Teile vermieden werden. Es resultiert hierdurch eine unverrückbare Festlegung der Vergußteile 4 in bezug auf die Klemmringe 8 und damit auf das Gehäuse 2.For insertion, the tangential and retaining screws have to be loosened. The transitions between the surface delimiting the protective tube 9 on the outside and the sealing surfaces 5 are evenly designed in a transient manner. The inner part 3 can thereby be removed from the housing 2 without problems and with the necessary elastic deformation of the round cord rings 7 and replaced by a new inner part. After reaching the position shown, the clamping rings 8 are pressed onto the flanges 22 and the tangential screws 24 and the retaining screws 25 are tightened. The torque applied is such that plastic deformations on any of the parts clamped together are avoided. This results in an immovable fixing of the casting parts 4 with respect to the clamping rings 8 and thus to the housing 2 .

Das Schutzrohr 9 des Innenteiles 3 wird in Fig. 2 in einer Ansicht von der Seite gezeigt. Es besteht aus einem Drahtgitter, bei dem die einzelnen Drähte 10 einander unter einem rechten Winkel überkreuzend zugeordnet sind und sich parallel zur Längs- und Umfangsrichtung erstrecken. Sie sind durch gegen seitige Verschweißung verbunden. Das Schutzrohr 9 wird außenseitig durch eine Fläche begrenzt, die einen nur geringfügig kleineren Durchmesser aufweist als die Dichtflächen 5. Der Übergang zwischen beiden Flächen ist gleichmäßig ineinanderübergehend gestal tet.The protective tube 9 of the inner part 3 is shown in Fig. 2 in a view from the side. It consists of a wire mesh, in which the individual wires 10 are assigned to one another at right angles and cross parallel and extend parallel to the longitudinal and circumferential directions. They are connected by mutual welding. The protective tube 9 is delimited on the outside by a surface which has only a slightly smaller diameter than the sealing surfaces 5 . The transition between the two surfaces is evenly intertwined.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrö ßerter Darstellung wiedergegeben. Er betrifft den Bereich der gegenseitigen Abdichtung des Gehäuses 2 gegenüber den Dichtflächen 5 des Innenteiles 3. Die se ist mit Rundschnurringen 7 bewirkt, welche in radial nach innen offenen, umlaufenden Nuten 6 der Flansche 22 und der Hilfsflansche 23 aufgenommen und so dimensioniert sind, daß sich nach dem Einfügen des Innenteiles 3 in das Gehäuse 2 eine dichtende Berührung der Dichtflächen 5 ergibt. Die Nuten 6 werden auf der von dem Klemmring 8 abgewandten Seite durch eine Schulter 11 begrenzt, die sich in radialer Richtung nach innen bis zumindest zur Mitte des Profils der Rundschnurringe 7 erstreckt, wobei sichergestellt sein muß, daß ein radialer Abstand von der Dichtfläche von 1 mm nicht unterschritten ist. Die Rundschnurringe 7 müssen dementsprechend einen Mindestdurchmesser des Profils von 2 mm haben, zweck mäßig einen solchen von 4 mm. Hierdurch wird die für das Einfügen des Innenteiles 3 in das Gehäuse 2 nötige Nachgiebigkeit verbessert und das Einfügen erleichtert. Die Nuten sind auf der von dem abzudichtenden, fließfähigen Medium abgewandten Seite in üblicher Weise in achsialer Richtung abgestützt auf einer Schulter, die sich radial nach innen bis annähernd zu der Dichtfläche 5 erstreckt. Auf der axial gegenüberliegenden Seite ist die die Abstützung bewirkende Schulter 11 demgegenüber, wie vorstehend dargelegt, in erheblichem Maße radial verkürzt. Strömungsfreie Toträume werden hierdurch weitgehend vermieden, was eine problemlose Steri lisierung der gebrauchsfertig zusammengefügten Vor richtung ermöglicht.In Fig. 3 is a detail of FIG. Reproduced on an enlarged ßerter Preparation 1. It relates to the area of mutual sealing of the housing 2 with respect to the sealing surfaces 5 of the inner part 3 . This is effected with O-rings 7 , which are received in radially inwardly open, circumferential grooves 6 of the flanges 22 and the auxiliary flanges 23 and are dimensioned such that, after inserting the inner part 3 into the housing 2, there is a sealing contact of the sealing surfaces 5 . The grooves 6 are delimited on the side facing away from the clamping ring 8 by a shoulder 11 which extends in the radial direction inwards to at least the middle of the profile of the round cord rings 7 , it being necessary to ensure that a radial distance from the sealing surface of 1 mm is not undercut. The round cord rings 7 must accordingly have a minimum diameter of the profile of 2 mm, expediently one of 4 mm. As a result, the flexibility required for inserting the inner part 3 into the housing 2 is improved and the insertion is made easier. On the side facing away from the flowable medium to be sealed, the grooves are supported in the usual manner in the axial direction on a shoulder which extends radially inward to approximately the sealing surface 5 . On the axially opposite side, on the other hand, the shoulder 11 which brings about the support, as explained above, is radially shortened to a considerable extent. Flow-free dead spaces are thereby largely avoided, which enables problem-free sterilization of the ready-to-use assembled device.

In den Fig. 4 und 5 ist der in Fig. 1 gezeigte Klemmring 8 in längs- und quergeschnittener Dar stellung wiedergegeben. Er besteht aus einem Abschnitt eines an einer Umfangsstelle mit einer radialen Durchtrennung 12 versehenen Hohlzylinders 13, wobei die im Bereich der Durchtrennung einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Endabschnitte des Hohlzylinders durch eine Tangentialschraube 14 aneinander annäherbar sind. Der Innendurchmesser des Klemmringes 8 erfährt dabei eine Verkleinerung, was nach dem Aufschieben auf die Dichtflächen 5 des Innenteiles 3 eine gegenseitige Verpressung mit den Dichtflächen und letztlich eine in axialer Richtung dauerhaft unverschiebbare Festlegung des Innenteiles ermöglicht. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung ist der Hohlzylinder 13 zur Bildung eines Gelenkes 15 auf der der Durchtrennung 12 gegenüberliegenden Seite in axialer Richtung ganz durchschnitten von einem Einschnitt 16, der sich, vom Außenumfang 17 ausge hend, radial nach innen bis annähernd zum Innenumfang erstreckt. Die Eigenelastizität des Klemmringes wird hierdurch vermindert, was es erleichtert, eine Ver pressung definierter Größe zwischen dem Innenumfang 18 des Klemmringes 8 und der Dichtfläche 5 zu erzie len und hierdurch das Auftreten von plastischen Deformierungen im Bereich von einer der einander berührenden Flächen zu vermeiden.In Figs. 4 and 5, the clamping ring shown in Fig. 1 is shown in longitudinal and transverse cut Dar 8 position. It consists of a section of a hollow cylinder 13 provided with a radial cut 12 at a circumferential point, the end sections of the hollow cylinder lying opposite one another in the circumferential direction being approachable to one another by a tangential screw 14 . The inner diameter of the clamping ring 8 is reduced, which, after being pushed onto the sealing surfaces 5 of the inner part 3 , enables mutual pressing with the sealing surfaces and ultimately a fixing of the inner part that is permanently immovable in the axial direction. In the embodiment shown in FIG. 4, the hollow cylinder 13 for forming a joint 15 on the side opposite the severing 12 is completely intersected in the axial direction by an incision 16 which, starting from the outer circumference 17, extends radially inward to approximately the inner circumference extends. The inherent elasticity of the clamping ring is thereby reduced, which makes it easier to press a defined size between the inner circumference 18 of the clamping ring 8 and the sealing surface 5 and thereby to avoid the occurrence of plastic deformations in the region of one of the contacting surfaces.

Claims

1. Device for enrichment or depletion and for Fil tration of liquids, gases or mixtures thereof with the help of at least one rear-flow, semi-permeable membrane, in which the membrane forms part of an insertable in a housing, elongated inner part, which in the area the opposite ends are provided with potting parts, the potting parts being radially enclosed by cylindrical sealing surfaces, in the housing in the region of the sealing surfaces radially inwardly open grooves are provided and in the grooves round cord rings are provided which contact the sealing surfaces in a sealing manner, characterized in that the sealing surfaces (5) of the sealed components (4) are each associated with two O-rings (7), that the O-rings (7) have an axial distance from each other and that in the space formed by the spacing gap in each case a clamping ring (8) is arranged and that both clamping rings ( 8 ) to axia len fixing the potting parts ( 4 ) in the axial direction positively to the housing ( 2 ) and in the radial direction with the sealing surfaces ( 5 ) are non-displaceably clamped.

2. Device according to claim 1, characterized in that the clamping rings ( 8 ) have a thermal expansion which coincides with that of the potting parts ( 4 ) in wesent union.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the clamping rings ( 8 ) made of metal and the potting parts (4) are made of an epoxy resin, which is mixed with a filler to reduce thermal expansion.

4. The device according to claim 3, characterized in that the clamping ring ( 8 ) consists of a portion of a at a circumferential location with a radial cut ( 12 ) provided hollow cylinder ( 13 ) and that the mutually opposite in the region of the cut ( 12 ) end portions Hollow cylinders ( 13 ) can be approached by a tangential screw ( 14 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the hollow cylinder ( 13 ) to form a joint ( 15 ) on the opposite side of the severing ( 12 ) is completely intersected in the axial direction by an incision ( 16 ) and that the incision ( 16 ), starting from the outer circumference ( 17 ) of the hollow cylinder ( 13 ), extends radially inwards to approximately the inner circumference ( 18 ).

6. The device according to claim 1 to 5, characterized in that the potting parts ( 4 ) by a protective tube ( 9 ) are interconnected and that the protective tube ( 9 ) encloses the membrane ( 1 ) at a distance.

7. The device according to claim 6, characterized in that the protective tube ( 9 ) has a thermal expansion which corresponds to that of the housing ( 2 ) substantially.

8. The device according to claim 6 to 7, characterized in that the protective tube ( 9 ) consists of a wire mesh.

9. The device according to claim 6, characterized in that the wire mesh consists of immovably fixed wires ( 10 ).

10. The device according to claim 8 to 9, characterized in that the wire mesh consists of longitudinally and circumferentially oriented wires ( 10 ).

11. The device according to claim 1 to 10, characterized in that the round cord rings ( 7 ) in grooves ( 6 ) of the housing ( 2 ) are received, which on the side facing away from the clamping ring ( 8 ) bounded by a shoulder ( 11 ) and that the shoulder ( 11 ) extends in the radial direction inwards to at least the middle of the profile of the round cord rings ( 7 ) with the proviso that the radial distance from the sealing surface ( 5 ) is not less than 1 mm.