專利名稱：用于材料分離(i)的膜片組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于特別是借助橫流過濾進行材料分離的膜片組 件，包括一個外殼和至少一個設置在該外殼內(nèi)的可更換的自承式濾筒， 該濾筒具有最好在縱向上設置的半滲透性空心纖維膜片，其末端嵌入 澆注材料(Potting)內(nèi)。
背景技術：
這種膜片組件由WO 00/40325 Al (Blum Heggemann GmbH)有所公開。為補充本公開書表述上參閱該文獻。德國專利文獻DE 35 13 789 C2 (Kronsbein)此外公開了一種空心 纖維束的過濾套管，但纖維束不是用于橫流過濾。如果澆注材料與上述國際專利申請書相應利用其外側直接在外殼 的內(nèi)側上例如利用O形環(huán)密封，那么在使用確定流體和其中含有確定 溶劑的情況下，密封件粘接在澆注材料的外側和外殼的內(nèi)側上。然后 濾筒只能非常困難或者只有損壞該密封件和濾筒的情況下才能從外殼 拆除，因為在不損壞O形環(huán)和濾筒的情況下，現(xiàn)場很難松開這種粘接。在按照所稱國際專利申請書的濾筒中，此外纖維束不能與端面的 澆注材料預加工、儲存并只有在需要時才能更換，其中，這種更換需 要盡可能簡單和快速完成。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的因此在于，解決開頭所述類型的膜片組件方面存在 的這些問題。在此方面，該國際專利申請中所稱的其他要求也得到滿
足。特別是包括所有密封件在內(nèi)的濾筒裝入外殼內(nèi)或從外殼拆除僅從 一側便可進行，其中僅需打開外殼的一端。此外，膜片既可以在例如-40X:的低溫下也可以在例如約40(TC的高溫下使用。此外，膜片組件和濾 筒保證膜片對壓力沖擊不敏感。該目的依據(jù)本發(fā)明通過權利要求1的特征得以實現(xiàn)。支架最好借助凸起部和間隙形狀接合地將端面環(huán)固定在澆注材料上。此外提出，支架作為形成濾筒外殼面的中間管構成，其由多個相互連接的沿縱向分體的殼，特別是由兩個半管形的半殼組成，其特別 是具有用于滲透出口的開口。沿縱向分體的殼特別是利用夾緊箍最好可松開固定在端面環(huán)和澆 注材料上。沿縱向分體可松開與端面環(huán)和澆注材料連接的中間管的優(yōu)點在于 這種可能性，即損壞的濾筒可以按照簡單和快速的方式拆卸，以便將 損壞的纖維束及澆注材料利用新的纖維束更換。在此方面，澆注材料最好相對于端面環(huán)密封。特別是支架也彼此 相對固定端面環(huán)。澆注材料因此不再直接相對于外殼密封，而是僅相對于環(huán)形端蓋 密封。端蓋本身相對于外殼的內(nèi)側密封。端面環(huán)還有支架最好由金屬組成。如果現(xiàn)在必須更換濾筒，那么 可以毫無問題地將其連同端面環(huán)和支架從外殼拉出。如果與此同時需 要在端蓋與外殼之間粘接密封件，那么更換時不存在損壞密封件的危
險。金屬密封面可以很容易地在現(xiàn)場清理并安裝新的密封件。但重要 的是，設置在端蓋內(nèi)部的澆注材料可以不受損壞地從外殼取出。可能 粘接在澆注材料與端蓋之間的密封件以后可在車間里利用那里存在的 輔助工具并無需時間緊迫地松開，而澆注材料和空心纖維膜片不出現(xiàn) 損壞。通過具有端面?zhèn)冉饘俣松w和支架的緊湊式結構，還可以快速安 裝濾筒。正如己經(jīng)詳細介紹的那樣，端面環(huán)最好向外殼密封。在另一具有優(yōu)點的實施方式中，濾筒的內(nèi)部設置一個輸送和/或者 輸出管，其長度按照膨脹接頭的方式可以自動變化和其末端軸向不可 移動與澆注材料連接，其中，輸入和/或者輸出管最好具有至少兩個可 伸縮式部分套嵌移動的管件和/或者至少一個縱向上作用的膨脹接頭。為達到對工業(yè)應用典型的高生產(chǎn)能力具有優(yōu)點的是，取代單組件使用一種具有大量例如20個濾筒及各自單獨纖維束的設備。因此提出，外殼具有多個用于各自一個濾筒的容納位置。在此方面，濾筒具有一個處于空心纖維外部的共用滲透室。但在 這種情況下，纖維束并不單個斷開或者接通。斷開具有優(yōu)點的是，單 個纖維束在工作期間不再產(chǎn)生或者損害總效率。最好具有一個與空心 纖維內(nèi)側連接的共用輸入管。不使用的容納位置可松開地封閉，也就 是"閉塞設置"。為使內(nèi)腔，也就是滲透室例如可以通過制品蒸汽加 熱，此外具有優(yōu)點的是，外殼的內(nèi)腔具有一個換熱器，也就是可以具 有肋的內(nèi)部管件。為也可以單個斷開纖維束，在確定情況下具有優(yōu)點的是，每個容 納位置具有一個單獨的輸入管，其具有相應的截止閥。本發(fā)明的主要要點如下 單側安裝 澆注材料的0形環(huán)不與外殼接觸 通過半殼保持的端面環(huán) 每個濾筒可以具有多個纖維束 每個組件可以具有多個濾筒 此外重要的是- 纖維束不必自承式，濾筒產(chǎn)生穩(wěn)定性。這也是與陶瓷(剛性) 膜片的區(qū)分標準。 半殼本身雖然在現(xiàn)有技術中有所介紹，但并不包括半殼、端 面環(huán)并甚至不能從單側進行安裝。
濾筒可以單側安裝。 所有部件均可以由金屬，但也可以由塑料組成。 單個纖維束不一定非得具有頸部(參見圖5-7，多組件)。 選擇性內(nèi)部加熱。 中心管產(chǎn)生"自承式特性"，這一點并非是本發(fā)明的必要特 征。膨脹接頭的目的在于將可能存在的偏轉流與制品流分離。這一點 也并非必須。
一個濾筒可以包括多個纖維束，例如- 每個濾筒l個纖維束，每個組件19個濾筒- 每個濾筒55個纖維束，每個組件19個濾筒- 每個濾筒500個纖維束，每個組件l個濾筒。


下面借助附圖對本發(fā)明的三個實施例進行詳細說明 圖1示出按照第一實施例依據(jù)本發(fā)明的膜片組件及 解圖縱剖面；圖2示出按照第二實施例單組件的橫截面； 圖3示出與圖2線段A-A相應的縱剖面； 圖4示出圖2和3單組件的透視圖； 圖5示出按照第三實施例一個多組件橫截面；。其中一個濾筒的分圖6示出沿圖5線段A-A的縱剖面；以及圖7示出圖5和6多組件的透視圖。在所有附圖中，相同的附圖符號意義相同并因此可能只介紹一次。
具體實施方式
為可以作為分解圖示出，在圖1放大示出其直徑的圓柱體外殼1內(nèi)設置濾筒(圖l)。所示的空心纖維膜片2成束在其末端上各自嵌入 澆注材料3、 4內(nèi)。圓柱體澆注材料的直徑向外變小，從而形成一種頸 部5、 6。在該頸部5、 6的圓周面上各自套裝一個套管形的端面環(huán)7、 8，其中，澆注材料借助裝入一個環(huán)形槽內(nèi)的密封件9、 IO(O形環(huán)) 相對于端面環(huán)密封。兩個澆注材料3、 4、 5、 6此外與一個輸入和輸出管11連接，該 管同樣嵌入澆注材料內(nèi)并如圖1所示，由兩個伸縮式可部分套嵌移動 的管件組成。澆注材料與端面環(huán)借助通過一個管件縱向分體產(chǎn)生的兩個半管形 半殼12、 13彼此固定。為此使用內(nèi)側的環(huán)形凸起部14、 15、 16、 17， 其中，凸起部16、 17嵌入端面環(huán)7、 8的環(huán)形槽18、 19內(nèi)。在安裝的 狀態(tài)下，兩個夾緊箍20、 21嵌入半殼12、 13相應的環(huán)形槽27、 28內(nèi)并這樣將半殼固定但可松開地保持在其位置上。安裝時濾筒從左側插入外殼內(nèi)。濾筒然后借助設置在端面環(huán)7、 8 與外殼1之間的密封件22、 23向外密封。端面環(huán)7外置末端上的環(huán)形 凸肩24作為止擋使用，其確定濾筒在外殼l內(nèi)所要求的插入深度。工作時料流從左側流入端面環(huán)7的內(nèi)腔，從那里進入空心纖維膜 片2的通道內(nèi)，在圖1的右側上進入端面環(huán)8并然后作為滯留物離開 濾筒。穿過膜片的滲透物首先進入由半殼12、 13形成的空腔，并通過半殼內(nèi)的開口 25、 26向外進入外殼1的內(nèi)腔。端面環(huán)7、 8、輸入和輸出管ll、半殼12、 13和夾緊箍20、 21由 金屬組成。澆注材料3、 4、 5、 6由熱塑性塑料澆注材料組成。作為空 心纖維膜片2可以使用所有常用類型的膜片。為進行安裝，將兩個封閉的金屬端面環(huán)7、 8從兩側套在澆注材料 的頸部。兩個半管形的半殼12、 13從兩側環(huán)繞纖維束及澆注材料放置。 半殼具有兩個槽16、 17，其嵌入端面環(huán)7、 8相應的槽18、 19內(nèi)。兩 個夾緊箍20、 21然后嵌入半殼12、 13的槽27、 28內(nèi)，以便使半殼牢 固與纖維束和澆注材料固定。圖2-4的第二實施例與第一實施例相比變化如下 空心纖維膜片以及輸入和輸出管在圖3中沒有示出。澆注材料與端面環(huán)借助通過一個管件縱向分體產(chǎn)生的兩個半管形 半殼12、 13彼此固定。為此使用半殼12、 13的法蘭38、 39，其旋接 在端面環(huán)7、 8相應的法蘭上。安裝時濾筒從左側插入外殼內(nèi)。濾筒然后借助設置在端面環(huán)7、 8 與外殼1之間的密封件22、 23向外密封。法蘭37和端面環(huán)7、 8外置 末端上的端面40與旋接的止動環(huán)29、 30共同用于將濾筒固定在外殼1 內(nèi)。為進行安裝，將兩個封閉的金屬端面環(huán)7、 8從兩側套在澆注材料 上。兩個半管形的半殼l2、 13從兩側環(huán)繞纖維束及澆注材料放置并在 法蘭38、 39上與端面環(huán)7、 8的內(nèi)部端面旋接，以便使半殼牢固與纖 維束和澆注材料固定。最好由橡膠組成和0形構成的全部密封件和濾筒向外密封，處于
端面環(huán)7、 8與外殼1之間，但不是處于澆注材料上。不與澆注材料接 觸的密封件與外殼1接觸，從而澆注材料的粘接由于工作時料流內(nèi)所 使用的溶劑，在將濾筒從外殼取出時絕對不會出現(xiàn)問題。正如已經(jīng)詳 細介紹的那樣，濾筒可單面從左側安裝。外殼以相應的方式具有多個用于濾筒(例如用于3、 7、 19或者 55個濾筒)的容納處(圖4-6)。濾筒然后可以如上所述插入多重組 件的外殼內(nèi)。纖維束然后共同通過僅一個料流接管入流。纖維束將一 個滲透室分開。但在這種情況下，纖維束不會單個斷開。如果需要較 少的濾筒，那么單個容納位置可以設置為閉塞，也就是封閉。外殼需 要時可以具有內(nèi)部管，其最好具有肋，以便例如借助制品蒸汽加熱外 殼的內(nèi)腔。單個容納處也可以這樣具有分離的管，使纖維束也可以單 個斷開。在圖2- 4的單組件中，此外可以看出兩個插入斜面32、 33。此 外還需指出的是用于濾筒安裝的導向板34。在圖5-7 (第三實施方式)的多組件中，可以看出與圖4中具有 各自約580個纖維，也就是總計具有約32000個纖維的濾筒相應的55 個濾筒42?，F(xiàn)在介紹具有單個纖維束(圖2-4，單組件)或多個纖維束(圖 5-7，多組件)濾筒的相似性。出于簡化使用幾個符號(A-D):A: 單個纖維束的端面環(huán)8 (滯留面)或多個纖維束的端面板 36(滯留面)，滯留端面環(huán)或滯留端面板的外徑在該實施例中為229 mm。B: 單個纖維束的端面環(huán)7 (料流面)或多個纖維束的端面板35 (料流面)在此方面需要注意，出于簡化安裝料流端面環(huán)的目的具 有略小的直徑(圖6)。C: 隔離套管(半殼13、 14):在此方面需要注意，作為對上 述實施例的補充，隔離套管也可以為管形(圖2-4，單組件)，因為 它們可以旋接在端面環(huán)上(其他類型的造型連接)。D: 澆注材料與端面環(huán)或端面板之間的密封件9、 10。
附圖標記1 外殼2 空心纖維膜片(軟管膜片)3 澆注材料4 澆注材料5 澆注材料的頸部6 澆注材料的頸部7 端面環(huán)8 端面環(huán)9 密封件 10密封件11輸入和輸出管12半殼(支架)13半殼(支架)14環(huán)形凸起部15環(huán)形凸起部16環(huán)形凸起部17環(huán)形凸起部18環(huán)形槽19環(huán)形槽20夾緊箍21夾緊箍22密封件23密封件24凸肩25開口26開口27槽28槽29止動環(huán) 30止動環(huán)32插入斜面33插入斜面34導向板35端面板(料流面)36端面板(滯留面)37法蘭38法蘭39法蘭40端面41纖維束42濾筒
權利要求
1. 用于特別是借助橫流過濾進行材料分離的膜片組件，包括一個 外殼(1)和至少一個設置在該外殼內(nèi)的可更換的自承式濾筒，該濾筒具有最好在縱向上設置的半滲透性空心纖維膜片(2)，該空心纖維膜 片在末端嵌入澆注材料(Potting) (3、 4)內(nèi)，其特征在于，兩個澆注 材料(3、 4)具有端蓋，特別是具有套管形的端面環(huán)(7、 8)，以及 所述濾筒包括用于將所述端蓋或端面環(huán)固定在所述澆注材料上的支架 (12、 13)。
2. 按權利要求1所述的膜片組件，其中，濾筒可從外殼(1)的 側面裝入該外殼內(nèi)并從中取出。
3. 按權利要求1或2所述的膜片組件，其中，支架借助凸起部(14、 15、 16、 17)和需要時借助間隙(18、 19)形狀接合地將端面環(huán)固定 在澆注材料上。
4. 按權利要求1、 2或3所述的膜片組件，其中，支架作為形成 濾筒外殼面的中間管構成，其由多個相互連接且沿縱向分體的殼，特 別是由兩個半管形的半殼(12、 13)組成，其特別是具有用于滲透出 口的開口 (25、 26)。
5. 按前述權利要求之一所述的膜片組件，其中，沿縱向分體的殼 特別是利用夾緊箍(20、 21)或者利用旋接法蘭(38、 39)可松開地 固定在端面環(huán)和澆注材料上。
6. 按前述權利要求之一所述的膜片組件，其中，澆注材料相對于 端面環(huán)密封。
7. 按前述權利要求之一所述的膜片組件，其中，支架與端面環(huán)彼此相對固定。
8. 按前述權利要求之一所述的膜片組件，其中，端面環(huán)由金屬組成。
9. 按前述權利要求之一所述的膜片組件，其中，支架由金屬組成。
10. 按前述權利要求之一所述的膜片組件，其中，端面環(huán)向外殼 密封。
11. 按前述權利要求之一所述的膜片組件，其中，外殼具有多個 用于各自一個濾筒的容納位置。
12. 按權利要求ll所述的膜片組件，其中，濾筒具有一個處于空 心纖維外部的共用滲透室。
13. 按權利要求11或12所述的膜片組件，其中，具有一個與空 心纖維內(nèi)側連接的共用輸入管。
14. 按權利要求11-13之一所述的膜片組件，其中，不使用的容 納位置可松開地封閉。
15. 按權利要求11-14之一所述的膜片組件，其中，外殼的內(nèi)腔 具有一個換熱器。
16. 按權利要求11、 12、 14或15之一所述的膜片組件，其中， 每個容納位置具有一個單獨的輸入管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于特別是借助橫流過濾進行材料分離的膜片組件，包括一個外殼(1)和至少一個設置在該外殼內(nèi)的可更換的自承式濾筒，該濾筒具有最好在縱向上設置的半滲透性空心纖維膜片(2)，其末端嵌入澆注材料(Potting)內(nèi)。該組件的特征在于，兩個澆注材料(3、4)具有端蓋，特別是具有套管形的端面環(huán)(7、8)，以及濾筒包括用于將端蓋或端面環(huán)固定在澆注材料上的支架(12、13)。
文檔編號B01D63/02GK101146596SQ200680009782
公開日2008年3月19日 申請日期2006年2月17日 優(yōu)先權日2005年2月18日
發(fā)明者斯蒂芬·R·布盧姆 申請人:懷弗克斯技術有限公司