DE8328452U1

DE8328452U1 - Multi-part filter housing for pressure filtration

Info

Publication number: DE8328452U1
Application number: DE19838328452
Authority: DE
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1983-10-04
Filing date: 1983-10-04
Publication date: 1986-01-09

Description

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description

Die Erfindung betrifft ein mehrteiliges filtergehäuse zur Druckfiltration, insbesondere zur Sterilfiltration von Fluiden (Flüssigkeiten und Oasen) nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches* Derartige Filtergehäuse sind durch die nachstehenden Druckschriften zum Stand der Technik bekannt nämlich:The invention relates to a multi-part filter housing for Pressure filtration, especially for sterile filtration of fluids (liquids and oases) according to the generic term of the main claim * Such filter housings are from the following publications to the prior art known namely:

US-PS 4,248,714,U.S. Patent 4,248,714;

US-PS 4,321,535,
EP-OS 00 23 548,
DE-GM 8 232 580,
GB-PS 1 163 965.U.S. Patent 4,321,535;
EP-OS 00 23 548,
DE-GM 8 232 580,
GB-PS 1 163 965.

Nach diesen Gehäusekonstruktionen sind die rohrförmigen Filterelemente an beiden Enden durch eine sterilseitige Filterhalterung und durch die trübseitige Fixierung mit Hilfe von Schraubenfedern oder Arretierungsbolzen gesichert, so daß die aufrecht stehenden Filterelemente oder liegenden Filterelemente auch während des Filtrationsbetriebes diese vorgegebene Stellung beibehalten ohne zu verkanten und Undichtigkeiten an den Dichtungselementen nicht auftreten. Da es bei einer solchen beldseitigen Fixierung der Filterelemente oftmals bei der Sterillsierung der Gehäuseteile und der Filterteile mit Hilfe von Heißdampf zu Wärmespannungen kommt, da sich die zumeist aus Kunststoff gebildeten Filterelemente stärker ausdehnen als das Stahlgehäuse, sind auch solche Filtersicherungen bekannt, die nur einseitig mit Hilfe bajonettartiger Verriegelungen einseitig die Filterelemente axial sichern. Hierzu sind Filterelemente bekannt (DE-PS 23 53 610), bei denen am auslaßseitigen Ende des Filterelementes ein zurückgesetzter Rohrstutzen die in der Filterlagerung desAccording to these housing designs, the tubular filter elements are at both ends through a sterile side Filter holder and through the fixation on the cloudy side with With the help of coil springs or locking bolts secured so that the upright filter elements or lying filter elements maintain this predetermined position even during the filtration operation without cant and leaks in the sealing elements do not occur. Since there is such a field-side Fixing of the filter elements often when the housing parts and the filter parts are being sterilized with the aid of Superheated steam leads to thermal stresses because the filter elements, which are mostly made of plastic, expand more as the steel housing, filter fuses are also known that are only one-sided with the help of bayonet-like Locks on one side secure the filter elements axially. For this purpose filter elements are known (DE-PS 23 53 610), in which at the outlet end of the filter element a recessed pipe socket in the filter mounting of the

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Gehäuses eingreifenden O-Ring-Diehtungen aufnimmt und zusätzlich radial und diametral gegenüberliegende VerPiegelungenaeen aufweist, die naoh Art eines Bajonettverschlusses in entsprechend geformte Widerlager fiber de» Ge«* häusezwisehenboden eingreifen und das Filterelement gegen Druekbelastungen axial verriegeln. Bei einem bekannten Filtergehäuse» besteht das gehäueeseitige Widerlager au· zwei einander gegenüberliegenden Ringsegmenten, die Jeweils auf zwei gehfiusefeaten Zapfen befestigt sind» so daß die einander diametral gegenüberliegenden Verrie» gelungsnasen des Filterelementes beim Verdrehen des 911« terelementes um 90* unter diese Ringsegmente greifen und sich an diesen abstützen· Die eigentliche abdichtende Filterhalterung liegt konzentrisch unter diesen beiden Ringsegmenten« Gehäuse dieser Art werden mit einer Vielzahl von sogenannten Filterkerzen bestockt, so daß auf dem Zwischenboden eine entsprechende Anzahl derartiger Verriegelungselemente vorhanden sein muß« Nachteilig an diesen bekannten gehäuseseltigen Verrie^elungseiementen ist, daß sie relativ scharfkantige und schlecht zugängige Hohlräume bilden, die eine sachgemäße Säuberung des Gehäuses zur Vorbereitung einer Sterilisation erschweren. Die Ringsegmente sind nicht entfernbar. Bei einer solchen Vielzahl Ringsegmenten ist die Entfernung auch zeltraubend und umständlich. Eine solche Konstruktion entspricht nicht den US-Vorschriften der FDA (FoOd and Drug Administration des U.S. Department of Health, Education and Weifare) und ist keine gemäß dieser Administration empfohlene GMP (Good Manufacturing Practices) Konstruktion und 1st als technische Losung unbefriedigend.Housing engaging O-ring seals and additionally has radially and diametrically opposed mirroring, which, like a bayonet lock, engage in correspondingly shaped abutments over the "Ge" * housing toe base and axially lock the filter element against pressure loads. In a known filter housing, the abutment on the housing side consists of two opposing ring segments which are each fastened to two pivoting pins so that the diametrically opposed locking lugs of the filter element engage under these ring segments when the terminal element is rotated 90 degrees The actual sealing filter holder lies concentrically under these two ring segments. Housings of this type are stocked with a large number of so-called filter candles, so that a corresponding number of such locking elements must be present on the intermediate floor is that they form relatively sharp-edged and poorly accessible cavities, which make it difficult to properly clean the housing in preparation for sterilization. The ring segments cannot be removed. With such a large number of ring segments, the removal is also time consuming and cumbersome. Such a construction does not comply with the US regulations of the FDA (FoOd and Drug Administration of the US Department of Health, Education and Weifare) and is not a GMP (Good Manufacturing Practices) construction recommended according to this administration and is unsatisfactory as a technical solution.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine Verriegelungseinrichtung für die eingangs beschriebenen Filterelemente In einem Gehäuse nach dem Gattungsbegriff zu schaffen, die eine leichte Reinigung des Gehäuses insgesamt ermöglicht und zwar auch in dem Bereich, der von den Verriegelungselementen bedeckt ist.The invention is therefore based on the object with simple Means a locking device for the filter elements described above in a housing according to to create the generic term that allows easy cleaning of the housing as a whole, including in the area covered by the locking elements.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelost indem eine von dem Fluid, sei es von der Trübe oder aber dem Sterilisierungsmittel allseitig umspülte Verriegelungsplatte besteht, die durch losbare Verbindungsmittel wie Schrauben zur besseren Reinigung und Zugänglichkeit der Zwischenräume entfernt werden kann. Vorteilhafte Weiterbildungen sind In den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by the features specified in the main claim in that one of the fluid, be it from the The locking plate is cloudy or is surrounded by the sterilizing agent on all sides and is secured by detachable connecting means how screws can be removed for better cleaning and accessibility of the gaps. Beneficial Further developments are given in the subclaims.

Der Erfindungsgedanke ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:The inventive concept is in one embodiment explained in more detail with reference to the accompanying drawing. It shows:

Flg. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Gehäuse mit derFlg. 1 shows a vertical section through a housing with the

erfindungsgeraäßen Verriegelungseinrichtung nachlocking device according to the invention

der Schnittlinie 1-1 in Fig. 2, 25the section line 1-1 in FIGS. 2, 25

Flg. 2 einen Horizontalschnitt durch das Gehäuse ohneFlg. 2 shows a horizontal section through the housing without

Filterkerze nach der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1Filter candle according to section line 2-2 in FIG. 1

undand

Flg. 3 In schematiseher Obersicht und verkleinert eineFlg. 3 In a schematic overview and reduced in size

in das Gehäuse einsetzbare Filterkerze Im Schnitt.Filter cartridge that can be inserted into the housing In section.

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Das Filterelement 1 entspricht prinzipiell im Aufbau Filterelementen nach dem Stand der Technik und ist gebildet durch das eigentliche selektiv permeable Filtermedium 7, welches als Hohlzylinder ausgebildet ist und durch eine trübseitige Endkappe 2 verschlossen ist und auf der Sterilseite eine Endkappe 3 trägt, die in einen zurückgesetzten Rohrstutzen 4 übergeht und in diesem Bereich zwei O-Ring-Dichtungen 6 trägt und stromaufwärts j zwei radial vorstehende und diametral gegenüberliegende jlO Verriegelungsnasen 5 aufweist. ■ ■ ■ The filter element 1 corresponds in principle in structure to filter elements according to the prior art and is formed by the actual selectively permeable filter medium 7, which is designed as a hollow cylinder and is closed by an end cap 2 on the cloudy side and has an end cap 3 on the sterile side, which is inserted into a recessed Pipe socket 4 passes over and carries two O-ring seals 6 in this area and has two radially protruding and diametrically opposite locking lugs 5 upstream. ■ ■ ■

Das Gehäuse aus Edelstahl besteht im wesentlichen aus dem Gehäuseoberteil 8 zur Bildung eines Trübraumes 9 und trägt ein Entlüftungsventil 10. Der Unterrand des Gehäuseoberteiles 9 ist durch einen angeschweißten Kranz verstärkt, über den die Spannelemente 17 greifen. Das Gehäuseunterteil besteht im wesentlichen aus dem Zwischenboden 13, dem schüsselformigen, angeschweißten Unterteil zur Bildung des Sterilraumes 15 und dem Auslaßstutzen für das Filtrat. Das Unterteil 14 wird durch den Einlaßstutzen 18 durchsetzt und ist in dieser Ausführungsform mit diesem außenseitig verschweißt. Der Einlaßstutzen endet in einer zentralen Durchbrechung 19 der Zwischenplatte 13 und diese weist zusätzlich wie in Fig. 2 ersichtlich ist, mehrere (z.B. fünf) Durchbrechungen 20 auf, die als eigentliche Filterhalterung für die Filterelemente 1 dienen. Die O-Ring-Dichtungen 6 dichten den Auslaßstutzen 4 des Filterelementes 1 in der Durchbreung 20 derart ab, daß das zu filtrierende Fluid bestimmungsgemäß nur durch das Filterelement 1 bzw. das Filtermedium 7 hindurch in den Sterilraum 15 dringen kann. Gehäuseoberteil 8,11, und Gehäuseunterfceil 13,14 sindThe stainless steel housing consists essentially of the upper housing part 8 to form a turbid chamber 9 and carries a vent valve 10. The lower edge of the upper housing part 9 is through a welded rim reinforced, over which the clamping elements 17 engage. The lower part of the housing consists essentially of the intermediate floor 13, the bowl-shaped, welded-on lower part to form the sterile space 15 and the outlet connection for the filtrate. The lower part 14 is penetrated by the inlet connection 18 and is in this embodiment welded to this on the outside. The inlet connection ends in a central opening 19 in the intermediate plate 13 and, as can be seen in FIG. 2, this additionally has several (e.g. five) perforations 20 which serve as the actual filter holder for the filter elements 1. The O-ring seals 6 seal the Outlet nozzle 4 of the filter element 1 in the opening 20 from such that the fluid to be filtered is intended can only penetrate through the filter element 1 or the filter medium 7 into the sterile space 15. Housing upper part 8, 11 and housing lower part 13, 14 are

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durch eine umlaufende Ringdichtung 12 gegeneinander abgedichtet und über eine Vielzahl von Spannelementen 17 verspannt, so daß mit hohem Druck filtriert werden kann. Hit 28 sind übliche Standbeine für das Filtergerät bezeichnet. Sealed from one another by a circumferential ring seal 12 and via a large number of clamping elements 17 braced so that it can be filtered at high pressure. Hit 28 are common legs for the filter device.

Das gehäuseseitige Verriegelungselement für die Verriegelungsnasen oder -zungen 5 des Filterelementes 1 besteht erfindungsgemäß aus einer parallel zum Zwischenboden 13 angeordneten Verriegelungsplatte 21, die mit geringem axialen Abstand und geringem radialen Abstand im Trübraum 9 angeordnet ist. Die Verriegelungsplatte 21 weist entsprechend der Anzahl der Filterhalterungen 20 konzentrisch dazu angeordnete Ausnehmungen 23,23' und 2i/rlschen diesen Bolzenlocher auf, mit denen die Verriegelungisplatee 21 auf den Schultern 26 der Schraubenbolzen 24 aLgestützt und mit Hilfe von Hutmuttern 25 mit der Zwischenplatte verschraubt ist. Dabei ist ein umlaufender Ringkanal 27 zur Gehäusewandung des Oberteiles belassen. Im Zentralbereich der Verriegelungsplatte 21 ist eine öffnung 22 vorgesehen, die in die öffnung 19 des Einlaßstutzens übergeht.The housing-side locking element for the locking lugs or tongues 5 of the filter element 1 according to the invention from a parallel to the intermediate floor 13 arranged locking plate 21, which with a small axial distance and a small radial distance is arranged in the turbidity chamber 9. The locking plate 21 has the number of filter holders 20 Concentric recesses 23, 23 'and 2i / rlette open these bolt holes with which the locking discs 21 supported on the shoulders 26 of the screw bolts 24 aL and with the help of cap nuts 25 with the intermediate plate is screwed. There is a circumferential annular channel 27 to the housing wall of the upper part left. In the central area of the locking plate 21, an opening 22 is provided which extends into the opening 19 of the Inlet port passes over.

Die Form der Ausnehmungen 23,23' ist aus Fig. 2 ersichtlieh und ist gebildet durch einen Kreisabschnitt 23 und zwei Kreissegmente 23' bzw. Kreisringabschnitte, die einander gegenüberliegen und geringfügig größer gehalten sind als der Querschnitt des Rohrstutzens 4 in der Ebene der Verriegelungsnasen oder -zungen 5, so daß diese durch die Ausnehmungen 23,23' hindurchgreifen und nach Drehung um etwa 90° sich die Verriegelungszungen 5 des Filterelementes 1 unter der Verrie-The shape of the recesses 23, 23 'can be seen from FIG and is formed by a circular segment 23 and two circular segments 23 'or circular ring segments, which are opposite one another and are kept slightly larger than the cross section of the pipe socket 4 in the level of the locking lugs or tongues 5, so that they reach through the recesses 23,23 ' and after rotating about 90 ° the locking tongues 5 of the filter element 1 under the locking

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gelungsplatte 21 arretieren und das Filterelement axial sichern. In Fig. 2 ist die Verriegelungsstellung der Verriegelungsnasen 5 an einer Ausnehmung 23,23» gestrichelt angedeutet. Der lichte Abstand der Verriegelungsplatte 21 zur Zwischenplatte 13 entspricht mindestens der Stärke der Verriegelungsnasen 5 und ist so bemessen, daß Fertigungstoleranzen zwischen Filterelement 1 und Gehäuse ausgeglichen werden, ohne daß der oberste O-Ring 6 seine Dichtfunktion bei einer Axialverschiebung einbüßt.Lock the gel plate 21 and secure the filter element axially. In Fig. 2 is the locking position of the locking lugs 5 at a recess 23,23 »indicated by dashed lines. The clear distance between the locking plate 21 to the intermediate plate 13 corresponds at least to the strength of the locking lugs 5 and is dimensioned so that manufacturing tolerances be balanced between the filter element 1 and the housing without the top O-ring 6 his Loss of sealing function in the event of an axial displacement.

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Anstelle der gezeigten zwei diametral gegenüberliegenden beiden Verriegelungsnasen 5 können auch mehr als zwei Verriegelungsnasen 5 am Rohrstutzen 4 im Winkelabstand angeordnet sein. Entsprechend ist die Form und Anzahl der Ausnehmungen 23,23' in der Verriegelungsplatte 21 auszubilden, so daß die Filterkerze 1 nur geringfügig verdreht werden muß. Außerdem können die Verriegelungsnasen 5 auch Keilflächen aufweisen oder als solche ausgebildet sein, um die Filterkerze 1 auch in Anfangsrichtung zu veriegeln bzw. festzulegen. Dies kann gemäß Fig. 1 auch durch eine abgekröpfte Anschlagszunge 29 der Ausnehmung 23 der Verriegelungsplatte 21 erfolgen.Instead of the two diametrically opposite two locking lugs 5 shown, more than two Locking lugs 5 on the pipe socket 4 at an angular distance be arranged. The shape and number of recesses 23, 23 'in the locking plate 21 must be designed accordingly, so that the filter candle 1 only needs to be rotated slightly. In addition, the locking lugs 5 can also Have wedge surfaces or be designed as such in order to lock the filter candle 1 also in the initial direction or to be determined. According to FIG. 1, this can also be achieved by a cranked stop tongue 29 of the recess 23 Locking plate 21 take place.

Durch die Verwendung von Hutmuttern 25 werden so wenig wie möglich Angriffspunkte für das Fluid und Ansatzpunkte für Filtrationsrückstände geboten. Außerdem ermöglichen die Hutmuttern ein schnelles Entfernen der Verriegelungsplatte 21, um die zur Sterilisation auch die darunterliegenden Freiräurae einer Reinigung unterziehen vsu können, um anschließend die eigentliche Sterilisation durchführen zu können. Diese erfindungsgemäße Verriegelungskonstruktion für die Filterelemente 1 entspricht damit sehr viel besser den strengen Anforderungen der QMP-Richtlinien eis die bisher durch den Stand der Technik bekannten Konstruktionen.The use of cap nuts 25 means that there are as few points of application as possible for the fluid and points of application for filtration residues. In addition, the cap nuts enable the locking plate 21 to be removed quickly so that the free spaces underneath can also be cleaned for sterilization so that the actual sterilization can then be carried out. So they lock inventive design of the filter elements 1 corresponds much better with the strict requirements of the QMP guidelines ice the previously known by the prior art constructions.

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Claims

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SartoPius GmbH file SM 8310

Weender Landstrasse 94-108 Κδ / kl

D-3400 Gottingen

Multi-part filter housing for pressure filtration

Expectations:

1. Multi-part filter housing for pressure filtration, in particular Having sterile filtration of fluids

- a pot-shaped or bell-shaped upper housing part (8) to form the turbid chamber (9),

- a pot-shaped or bowl-shaped lower housing part (I ¹ I) to form the sterile space (15), - an intermediate floor (13) separating the turbid space (9) from the sterile space (15) and having at least one opening (20) designed as a filter holder,

- The Trübrauia (9) and sterile room (15) associated connection piece (16,18) for the fluid supply or discharge of the housing spaces ($), 15) and

- The housing parts (8,11,13,14) including Seals (12) axially cohesive, releasable clamping means (17),

wherein the filter holder (20) designed as an opening in the intermediate floor (13) serves to accommodate an exchangeable, tubular and selectively permeable filter element (1), the end (2) of which protrudes into the turbid chamber (9) is closed at the front and the end (3) of which is sterile. has a tapered pipe socket (4) which is open to the sterile space (15) and with which the filter element (1) can be fixed in a sealing manner in the opening {20) of the intermediate floor and is located upstream of the seals (6) radially from the pipe socket (4 ) protruding locking lugs (5) on the housing-side abutments can be axially locked by rotating the filter element (1), characterized.

that the housing-side abutment for the locking lugs (5) of the filter element (1) is formed by a locking plate (21) which is arranged parallel and at a small axial distance from the intermediate floor (13) and can be flushed by the fluid in the turbid chamber (9), which with respect to the filter holder ( 20) in the intermediate base (13) has a recess (23, 23 ') which is concentrically arranged and can be penetrated by the pipe socket (4) of the filter element (1), the contour of which is adapted to the cross section of the pipe socket d) in the plane of its locking lugs (5) and the clear axial distance between the locking plate (21) and the intermediate base (13) corresponds to at least the axial thickness of the locking lugs (5) of the pipe socket (4) and the locking plate (21) can be easily replaced at the fixed points of the housing by releasable connecting means (24, 25) (24,26) of the cloud space (9) is held 1st.

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2 »filter housing NaOH to claim 1, characterized in that" daft the recesses eind formed arranged in the locking plate (21) through bores (23) with two diametrically opposite or more reasonable angularly spaced and radially voretehenden circle segments (23) (23 * 23 ') «

3 · Filter housing according to claim 1 « .

that the locking plate (21) is supported on the shoulders of several screw pegs (24, 26) undetachably arranged on the intermediate base (13) and the locking plate (21) is secured on this by cap nuts (25) .

4 »Filter housing according to claim 1 to 3> characterized» that the locking plate (21) and the intermediate base (13) have several filter holders (26,23,23 *) arranged on their peripheral area and connection openings (19,22) in the central area for the tight have inlet connection (18) for the pulp which is connected to the intermediate base (13) and which in turn penetrates the sterile space (15) of the lower housing part (14) and is externally connected to it in a leak-tight manner.

5. Filter housing according to claim 1 to 4, characterized » that the recesses (23,23 ') in the locking plate (21) consist of a circular bore (23) and two diametrically opposite Segraentabschni *, th (23 ¹ ), the segment flanks Form tangents to the bore (23) or tangents parallel to it (FIG. 2).

6. Filter housing according to claim 1 to 5, characterized in that under the recess (23,23 ') a stop (29) acting in the circumferential direction for the locking lugs (5) in their locking position on the intermediate base (13) or as part the locking plate (21) is provided.

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7· Filtergehäuse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsnasen (5) auf ihrer Oberseite oder die Ausnehmungen (30) auf ihrer Unterseite Kellflächen zur Festklemmung des Filterelementes (1) in Umfangerichtung aufweisen.7. Filter housing according to claims 1 to 6, characterized in that the locking lugs (5) on their upper side or the recesses (30) on their underside have cam surfaces for clamping the filter element (1) in the circumferential direction.

8. Rohrförmiges Filterelement mit Verriegelungsnasen (5) an einem Rohrstutzen (4) seiner Reinseite (3) zum Einsatz in ein Filtergehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet., daß die Verriegelungsnasen (5) durch zwei am Rohrstutzen (4) angeformte, radial abstehende und sich diametral gegenüberliegende Kreissegmentflansche mit tangential zum Rohrstutzenquerschnitt verlaufenden Segmentflanken, wie in Fig. 2 bei 20,23,23^r dargestellt, gebildet sind.8. A tubular filter element having locking tabs (5) of its clean side (3) for use in a filter housing according to claims 1 to 7, characterized in. That the locking lugs (5) by two on the pipe socket (4) is integrally formed on a pipe socket (4) , radially protruding and diametrically opposite circular segment flanges with segment flanks running tangentially to the pipe socket cross-section, as shown in FIG. 2 at 20, 23, 23 ^r , are formed.

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