专利名称：用于材料分离(i)的膜片组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于特别是借助横流过滤进行材料分离的膜片组 件，包括一个外壳和至少一个设置在该外壳内的可更换的自承式滤筒， 该滤筒具有最好在纵向上设置的半渗透性空心纤维膜片，其末端嵌入 浇注材料(Potting)内。
背景技术：
这种膜片组件由WO 00/40325 Al (Blum Heggemann GmbH)有所公开。为补充本公开书表述上参阅该文献。德国专利文献DE 35 13 789 C2 (Kronsbein)此外公开了一种空心 纤维束的过滤套管，但纤维束不是用于横流过滤。如果浇注材料与上述国际专利申请书相应利用其外侧直接在外壳 的内侧上例如利用O形环密封，那么在使用确定流体和其中含有确定 溶剂的情况下，密封件粘接在浇注材料的外侧和外壳的内侧上。然后 滤筒只能非常困难或者只有损坏该密封件和滤筒的情况下才能从外壳 拆除，因为在不损坏O形环和滤筒的情况下，现场很难松开这种粘接。在按照所称国际专利申请书的滤筒中，此外纤维束不能与端面的 浇注材料预加工、储存并只有在需要时才能更换，其中，这种更换需 要尽可能简单和快速完成。发明内容本发明的目的因此在于，解决开头所述类型的膜片组件方面存在 的这些问题。在此方面，该国际专利申请中所称的其他要求也得到满
足。特别是包括所有密封件在内的滤筒装入外壳内或从外壳拆除仅从 一侧便可进行，其中仅需打开外壳的一端。此外，膜片既可以在例如-40X:的低温下也可以在例如约40(TC的高温下使用。此外，膜片组件和滤 筒保证膜片对压力冲击不敏感。该目的依据本发明通过权利要求1的特征得以实现。支架最好借助凸起部和间隙形状接合地将端面环固定在浇注材料上。此外提出，支架作为形成滤筒外壳面的中间管构成，其由多个相互连接的沿纵向分体的壳，特别是由两个半管形的半壳组成，其特别 是具有用于渗透出口的开口。沿纵向分体的壳特别是利用夹紧箍最好可松开固定在端面环和浇 注材料上。沿纵向分体可松开与端面环和浇注材料连接的中间管的优点在于 这种可能性，即损坏的滤筒可以按照简单和快速的方式拆卸，以便将 损坏的纤维束及浇注材料利用新的纤维束更换。在此方面，浇注材料最好相对于端面环密封。特别是支架也彼此 相对固定端面环。浇注材料因此不再直接相对于外壳密封，而是仅相对于环形端盖 密封。端盖本身相对于外壳的内侧密封。端面环还有支架最好由金属组成。如果现在必须更换滤筒，那么 可以毫无问题地将其连同端面环和支架从外壳拉出。如果与此同时需 要在端盖与外壳之间粘接密封件，那么更换时不存在损坏密封件的危
险。金属密封面可以很容易地在现场清理并安装新的密封件。但重要 的是，设置在端盖内部的浇注材料可以不受损坏地从外壳取出。可能 粘接在浇注材料与端盖之间的密封件以后可在车间里利用那里存在的 辅助工具并无需时间紧迫地松开，而浇注材料和空心纤维膜片不出现 损坏。通过具有端面侧金属端盖和支架的紧凑式结构，还可以快速安 装滤筒。正如己经详细介绍的那样，端面环最好向外壳密封。在另一具有优点的实施方式中，滤筒的内部设置一个输送和/或者 输出管，其长度按照膨胀接头的方式可以自动变化和其末端轴向不可 移动与浇注材料连接，其中，输入和/或者输出管最好具有至少两个可 伸縮式部分套嵌移动的管件和/或者至少一个纵向上作用的膨胀接头。为达到对工业应用典型的高生产能力具有优点的是，取代单组件使用一种具有大量例如20个滤筒及各自单独纤维束的设备。因此提出，外壳具有多个用于各自一个滤筒的容纳位置。在此方面，滤筒具有一个处于空心纤维外部的共用渗透室。但在 这种情况下，纤维束并不单个断开或者接通。断开具有优点的是，单 个纤维束在工作期间不再产生或者损害总效率。最好具有一个与空心 纤维内侧连接的共用输入管。不使用的容纳位置可松开地封闭，也就 是"闭塞设置"。为使内腔，也就是渗透室例如可以通过制品蒸汽加 热，此外具有优点的是，外壳的内腔具有一个换热器，也就是可以具 有肋的内部管件。为也可以单个断开纤维束，在确定情况下具有优点的是，每个容 纳位置具有一个单独的输入管，其具有相应的截止阀。本发明的主要要点如下 单侧安装 浇注材料的0形环不与外壳接触 通过半壳保持的端面环 每个滤筒可以具有多个纤维束 每个组件可以具有多个滤筒 此外重要的是- 纤维束不必自承式，滤筒产生稳定性。这也是与陶瓷(刚性) 膜片的区分标准。 半壳本身虽然在现有技术中有所介绍，但并不包括半壳、端 面环并甚至不能从单侧进行安装。
滤筒可以单侧安装。 所有部件均可以由金属，但也可以由塑料组成。 单个纤维束不一定非得具有颈部(参见图5-7，多组件)。 选择性内部加热。 中心管产生"自承式特性"，这一点并非是本发明的必要特 征。膨胀接头的目的在于将可能存在的偏转流与制品流分离。这一点 也并非必须。
一个滤筒可以包括多个纤维束，例如- 每个滤筒l个纤维束，每个组件19个滤筒- 每个滤筒55个纤维束，每个组件19个滤筒- 每个滤筒500个纤维束，每个组件l个滤筒。
下面借助附图对本发明的三个实施例进行详细说明 图1示出按照第一实施例依据本发明的膜片组件及 解图纵剖面；图2示出按照第二实施例单组件的横截面； 图3示出与图2线段A-A相应的纵剖面； 图4示出图2和3单组件的透视图； 图5示出按照第三实施例一个多组件横截面；。其中一个滤筒的分图6示出沿图5线段A-A的纵剖面；以及图7示出图5和6多组件的透视图。在所有附图中，相同的附图符号意义相同并因此可能只介绍一次。
具体实施方式
为可以作为分解图示出，在图1放大示出其直径的圆柱体外壳1内设置滤筒(图l)。所示的空心纤维膜片2成束在其末端上各自嵌入 浇注材料3、 4内。圆柱体浇注材料的直径向外变小，从而形成一种颈 部5、 6。在该颈部5、 6的圆周面上各自套装一个套管形的端面环7、 8，其中，浇注材料借助装入一个环形槽内的密封件9、 IO(O形环) 相对于端面环密封。两个浇注材料3、 4、 5、 6此外与一个输入和输出管11连接，该 管同样嵌入浇注材料内并如图1所示，由两个伸缩式可部分套嵌移动 的管件组成。浇注材料与端面环借助通过一个管件纵向分体产生的两个半管形 半壳12、 13彼此固定。为此使用内侧的环形凸起部14、 15、 16、 17， 其中，凸起部16、 17嵌入端面环7、 8的环形槽18、 19内。在安装的 状态下，两个夹紧箍20、 21嵌入半壳12、 13相应的环形槽27、 28内并这样将半壳固定但可松开地保持在其位置上。安装时滤筒从左侧插入外壳内。滤筒然后借助设置在端面环7、 8 与外壳1之间的密封件22、 23向外密封。端面环7外置末端上的环形 凸肩24作为止挡使用，其确定滤筒在外壳l内所要求的插入深度。工作时料流从左侧流入端面环7的内腔，从那里进入空心纤维膜 片2的通道内，在图1的右侧上进入端面环8并然后作为滞留物离开 滤筒。穿过膜片的渗透物首先进入由半壳12、 13形成的空腔，并通过半壳内的开口 25、 26向外进入外壳1的内腔。端面环7、 8、输入和输出管ll、半壳12、 13和夹紧箍20、 21由 金属组成。浇注材料3、 4、 5、 6由热塑性塑料浇注材料组成。作为空 心纤维膜片2可以使用所有常用类型的膜片。为进行安装，将两个封闭的金属端面环7、 8从两侧套在浇注材料 的颈部。两个半管形的半壳12、 13从两侧环绕纤维束及浇注材料放置。 半壳具有两个槽16、 17，其嵌入端面环7、 8相应的槽18、 19内。两 个夹紧箍20、 21然后嵌入半壳12、 13的槽27、 28内，以便使半壳牢 固与纤维束和浇注材料固定。图2-4的第二实施例与第一实施例相比变化如下 空心纤维膜片以及输入和输出管在图3中没有示出。浇注材料与端面环借助通过一个管件纵向分体产生的两个半管形 半壳12、 13彼此固定。为此使用半壳12、 13的法兰38、 39，其旋接 在端面环7、 8相应的法兰上。安装时滤筒从左侧插入外壳内。滤筒然后借助设置在端面环7、 8 与外壳1之间的密封件22、 23向外密封。法兰37和端面环7、 8外置 末端上的端面40与旋接的止动环29、 30共同用于将滤筒固定在外壳1 内。为进行安装，将两个封闭的金属端面环7、 8从两侧套在浇注材料 上。两个半管形的半壳l2、 13从两侧环绕纤维束及浇注材料放置并在 法兰38、 39上与端面环7、 8的内部端面旋接，以便使半壳牢固与纤 维束和浇注材料固定。最好由橡胶组成和0形构成的全部密封件和滤筒向外密封，处于
端面环7、 8与外壳1之间，但不是处于浇注材料上。不与浇注材料接 触的密封件与外壳1接触，从而浇注材料的粘接由于工作时料流内所 使用的溶剂，在将滤筒从外壳取出时绝对不会出现问题。正如已经详 细介绍的那样，滤筒可单面从左侧安装。外壳以相应的方式具有多个用于滤筒(例如用于3、 7、 19或者 55个滤筒)的容纳处(图4-6)。滤筒然后可以如上所述插入多重组 件的外壳内。纤维束然后共同通过仅一个料流接管入流。纤维束将一 个渗透室分开。但在这种情况下，纤维束不会单个断开。如果需要较 少的滤筒，那么单个容纳位置可以设置为闭塞，也就是封闭。外壳需 要时可以具有内部管，其最好具有肋，以便例如借助制品蒸汽加热外 壳的内腔。单个容纳处也可以这样具有分离的管，使纤维束也可以单 个断开。在图2- 4的单组件中，此外可以看出两个插入斜面32、 33。此 外还需指出的是用于滤筒安装的导向板34。在图5-7 (第三实施方式)的多组件中，可以看出与图4中具有 各自约580个纤维，也就是总计具有约32000个纤维的滤筒相应的55 个滤筒42。现在介绍具有单个纤维束(图2-4，单组件)或多个纤维束(图 5-7，多组件)滤筒的相似性。出于简化使用几个符号(A-D):A: 单个纤维束的端面环8 (滞留面)或多个纤维束的端面板 36(滞留面)，滞留端面环或滞留端面板的外径在该实施例中为229 mm。B: 单个纤维束的端面环7 (料流面)或多个纤维束的端面板35 (料流面)在此方面需要注意，出于简化安装料流端面环的目的具 有略小的直径(图6)。C: 隔离套管(半壳13、 14):在此方面需要注意，作为对上 述实施例的补充，隔离套管也可以为管形(图2-4，单组件)，因为 它们可以旋接在端面环上(其他类型的造型连接)。D: 浇注材料与端面环或端面板之间的密封件9、 10。
附图标记1 外壳2 空心纤维膜片(软管膜片)3 浇注材料4 浇注材料5 浇注材料的颈部6 浇注材料的颈部7 端面环8 端面环9 密封件 10密封件11输入和输出管12半壳(支架)13半壳(支架)14环形凸起部15环形凸起部16环形凸起部17环形凸起部18环形槽19环形槽20夹紧箍21夹紧箍22密封件23密封件24凸肩25开口26开口27槽28槽29止动环 30止动环32插入斜面33插入斜面34导向板35端面板(料流面)36端面板(滞留面)37法兰38法兰39法兰40端面41纤维束42滤筒
权利要求
1. 用于特别是借助横流过滤进行材料分离的膜片组件，包括一个 外壳(1)和至少一个设置在该外壳内的可更换的自承式滤筒，该滤筒具有最好在纵向上设置的半渗透性空心纤维膜片(2)，该空心纤维膜 片在末端嵌入浇注材料(Potting) (3、 4)内，其特征在于，两个浇注 材料(3、 4)具有端盖，特别是具有套管形的端面环(7、 8)，以及 所述滤筒包括用于将所述端盖或端面环固定在所述浇注材料上的支架 (12、 13)。
2. 按权利要求1所述的膜片组件，其中，滤筒可从外壳(1)的 侧面装入该外壳内并从中取出。
3. 按权利要求1或2所述的膜片组件，其中，支架借助凸起部(14、 15、 16、 17)和需要时借助间隙(18、 19)形状接合地将端面环固定 在浇注材料上。
4. 按权利要求1、 2或3所述的膜片组件，其中，支架作为形成 滤筒外壳面的中间管构成，其由多个相互连接且沿纵向分体的壳，特 别是由两个半管形的半壳(12、 13)组成，其特别是具有用于渗透出 口的开口 (25、 26)。
5. 按前述权利要求之一所述的膜片组件，其中，沿纵向分体的壳 特别是利用夹紧箍(20、 21)或者利用旋接法兰(38、 39)可松开地 固定在端面环和浇注材料上。
6. 按前述权利要求之一所述的膜片组件，其中，浇注材料相对于 端面环密封。
7. 按前述权利要求之一所述的膜片组件，其中，支架与端面环彼此相对固定。
8. 按前述权利要求之一所述的膜片组件，其中，端面环由金属组成。
9. 按前述权利要求之一所述的膜片组件，其中，支架由金属组成。
10. 按前述权利要求之一所述的膜片组件，其中，端面环向外壳 密封。
11. 按前述权利要求之一所述的膜片组件，其中，外壳具有多个 用于各自一个滤筒的容纳位置。
12. 按权利要求ll所述的膜片组件，其中，滤筒具有一个处于空 心纤维外部的共用渗透室。
13. 按权利要求11或12所述的膜片组件，其中，具有一个与空 心纤维内侧连接的共用输入管。
14. 按权利要求11-13之一所述的膜片组件，其中，不使用的容 纳位置可松开地封闭。
15. 按权利要求11-14之一所述的膜片组件，其中，外壳的内腔 具有一个换热器。
16. 按权利要求11、 12、 14或15之一所述的膜片组件，其中， 每个容纳位置具有一个单独的输入管。
全文摘要
本发明涉及一种用于特别是借助横流过滤进行材料分离的膜片组件，包括一个外壳(1)和至少一个设置在该外壳内的可更换的自承式滤筒，该滤筒具有最好在纵向上设置的半渗透性空心纤维膜片(2)，其末端嵌入浇注材料(Potting)内。该组件的特征在于，两个浇注材料(3、4)具有端盖，特别是具有套管形的端面环(7、8)，以及滤筒包括用于将端盖或端面环固定在浇注材料上的支架(12、13)。
文档编号B01D63/02GK101146596SQ200680009782
公开日2008年3月19日 申请日期2006年2月17日 优先权日2005年2月18日
发明者斯蒂芬·R·布卢姆 申请人:怀弗克斯技术有限公司