用于真空膜片过滤的过滤基座的制作方法

本发明涉及用于真空膜片过滤应用的过滤基座。

背景技术：

过滤基座连同注入漏斗和夹在这两个构件之间的圆形的膜片过滤器共同构成过滤装置，在过滤运行中通常将真空(负压)施加到该过滤装置上。在已知的装置中，膜片过滤器的夹持通过在漏斗底座上的环绕的凸起以及通过在过滤基座上的环绕的凹部确保。凸起可以接合到凹部中，由此将膜片过滤器的外周边压靠到过滤基座的密封面上。通常可以将0到300毫升的液体体积填充到此类过滤装置的漏斗中。在过滤运行中，为膜片过滤器的下侧施加真空，以便将位于漏斗中的液体抽吸穿过平放在过滤基座上的膜片过滤器。为此，过滤基座在其下侧具有用于连接至抽吸装置的密封轮廓。

在通过由过滤基座、膜片过滤器和漏斗构成的过滤装置进行过滤后，真空泵由于高的吹气压力无法将空气吸过膜片过滤器。这是因为膜片过滤器的孔太小，以至于真空不能克服在这些小孔中的水的表面张力。另外，膜片过滤器平放在过滤基座上，在用水润湿后和移除漏斗之后，该膜片过滤器与过滤基座具有密封连接。由于这些原因，在过滤后仍然有显著的、不能容易吸出的液体量在膜片过滤器下方，这特别是在微生物工作中会导致问题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是：在真空膜片过滤装置中用简单的手段直接在膜片过滤器下方实现有针对性的通气，以保证在取下漏斗之后清除在膜片过滤器下方的剩余液体。

所述目的通过具有权利要求1的特征的用于真空膜片过滤应用的过滤基座得以实现。在从属权利要求中说明了根据本发明的过滤基座的有利且有效的设计方案。

根据本发明的过滤基座设置为用于真空膜片过滤应用，该过滤基座包括在所述过滤基座上侧上的膜片支承区域，该膜片支承区域具有支承结构和包围所述支承结构的用于放置在所述膜片支承区域中的膜片过滤器的支撑轮廓。根据本发明，支撑轮廓具有至少一个切口，该切口与所述膜片支承区域的下侧流动连接并且设置为，该切口可以被放置在所述膜片支承区域中的膜片过滤器选择性地覆盖。

本发明基于以下认识：如果通过小而巧妙的构造措施来利用取下漏斗后的膜片过滤器的性能，那么在真空膜片过滤装置中，为了润湿的膜片过滤器的下侧的有针对性的通气，不需要具有特意为此设置的必须单独接通的阀或类似物的昂贵的结构。本发明具体地利用了：仍被施加的真空吸到过滤基座的上侧上的润湿的膜片过滤器在没有漏斗的情况下不再在边缘处被夹紧，因而边缘可以向上拱起。膜片过滤器的这种变形可以在根据本发明的过滤基座中用于通过如下方式在膜片过滤器与过滤基座的相互作用中引起期望的非密封性、即，释放专门为通气设置的预先被夹紧的膜片过滤器覆盖的切口。释放了的切口能够实现的是：周围空气在仍施加的真空辅助的情况下流到膜片过滤器的下侧上，从而可以将仍存在于膜片过滤器下方的剩余液体吸出，并且可以将膜片过滤器轻松地从过滤基座取下。

优选地，支撑轮廓通过环绕的边棱而与支承结构划界，并且根据本发明设置的切口中断该在支承结构和支撑轮廓之间的环绕的边棱。当膜片过滤器的边缘不再被夹紧并且真空将膜片过滤器的中心区域向下拉到过滤基座的支承结构上时，膜片过滤器在此被压靠到支承结构和支撑轮廓之间的边棱上。膜片过滤器在那里仍然密封地贴靠在过滤基座上；然而由切口产生的中断导致了期望的非密封性，该非密封性能够实现气流流动到膜片过滤器下方。

为了确保其功能，切口应尽可能与周围锐边地划界。否则，也就是说如果切口的边棱过强地倒圆，则可能存在如下危险、即，膜片过滤器自身过于容易地贴靠到倒圆的形状上并且在此还以不期望的方式与过滤基座形成密封连接。鉴于此，切口的形状和尺寸与商业上通用的膜片过滤器的刚性相匹配，从而在典型的抽真空时在润湿状态中排除这种膜片过滤器的不期望的密封贴靠。

特别是当过滤基座被制造为注塑成型部件并且切口的所追求的锐边的边界由于加工公差而不容易保证时，切口的功能可以通过以下方式支持，即，切口延伸进支撑轮廓中。由于切口的这种增大，可以使用扩大的抽吸窗。

根据本发明的过滤基座的一种优选实施方式设计为，支撑轮廓外侧邻接密封面，膜片过滤器的边缘可以通过放置到过滤基座上的注入漏斗而压靠到该密封面上。在这种结构中，夹紧在漏斗和过滤基座的密封面之间的膜片过滤器在施加真空时牢固地贴靠在支撑面上，使得切口被覆盖。如果与此相反在过滤后膜片过滤器的边缘区域不再被漏斗压靠到密封面上，则膜片过滤器边缘的轻微高凸起已经足以通过在邻接的支撑轮廓中构成的切口释放膜片过滤器下方的流路。

所述切口不应从支撑轮廓延伸进密封面中，以免在夹紧状态中影响膜片过滤器边缘的密封支承。

理想地，支承结构和密封面设置为彼此错开，其中，支承结构和密封面之间的高度差由支撑轮廓桥接。这意味着，膜片过滤器的首先被漏斗夹紧的边缘高于该膜片过滤器的被吸到支承区域的中心区域。取下漏斗后，这种造型辅助膜片过滤器边缘的期望高凸来释放切口。

用于真空膜片过滤装置的典型的过滤基座具有外径在15至55mm范围内的膜片支承区域。这里优选的外径在25至50mm的范围内、特别优选在45至50mm的范围内。已经证明特别有利的是，所述至少一个切口设置为与该外径的距离在2至10mm的范围内、优选在3至7mm的范围内。

在根据本发明的过滤基座的一种优选实施方式中，支撑轮廓是环形的，并且设置有多个在周向方向上彼此隔开的切口。由于分布地设置在支撑轮廓中的多个切口，可靠的通气即使在一个切口被阻塞时也能得到确保。

鉴于优选的对称造型，切口之间的角距离相应是一样大的并且优选为30°。

根据本发明设置在过滤基座的支撑轮廓中的至少一个切口原则上可以是任意形状的缺口，该缺口建立与膜片过滤器下侧的期望的流动连接。然而要注意的是，膜片过滤器在漏斗被取下时不被吸到根据本发明的切口中，因而其继续阻断流动连接。切口的尺寸根据该要求应很小，以确保膜片过滤器由于其内在刚度而不会明显地侵入到切口中。已经表明，具有在周向方向上在0.1至4mm范围内的宽度的切口满足该要求。

当然，每个切口也应具有最小深度，以使空气能够通过。优选的深度在0.1至1.5mm的范围内。

一种特别有利的结构设定：所述至少一个切口是在支承结构中构成的排泄槽的延长部。目的是，在过滤后吸出尽可能多的仍位于支承结构中的剩余液体。在过滤基座的支承结构中，排泄槽设置用于收集在过滤期间被抽吸穿过膜片过滤器的液体并使其流至过滤基座的排泄口。如果在过滤之后，空气由于这些切口被抽吸到膜片过滤器下方并有针对性地被引入到排泄槽中，则剩余液体的携带特别有效。

根据本发明的过滤基座可以设计为可重复使用的或一次性的构件。在第一种情况下，所述过滤基座优选由不锈钢制成，在后一种情况下所述过滤基座优选由可消毒的塑料制成。这提供了对过滤基座、如有必要与过滤装置的其它构件一起进行预消毒的可能性。因此过滤基座在交付后即可立即使用。

本发明还实现了一种过滤装置，该过滤装置具有根据本发明的过滤基座、可拆卸地装配在过滤基座上的注入漏斗以及夹紧在过滤基座和注入漏斗之间的膜片过滤器。

为了夹紧膜片过滤器，在过滤基座的侧面上可以设置有围绕支撑轮廓的密封面以及在漏斗的侧面上可以设置有适配的凸起，该凸起将膜片过滤器的边缘压靠到密封面上。原则上，密封面和凸起也可以互换，也就是说，密封面可以构造在漏斗上，而凸起构造在过滤基座上。通过由此实现的密封，在放置有过滤器的情况下过滤也可以在不吸入空气的情况下进行。

然而对于典型的应用情况，过滤基座连接至抽吸装置，利用该抽吸装置在过滤基座下方产生真空(负压)，以加速过滤或首先能够实现过滤。

如已经说明的那样，所述至少一个切口的尺寸应小到使得在由抽吸装置产生的用于过滤过程的负压的情况下，膜片过滤器由于其刚性而不密封贴靠到切口的轮廓上。

鉴于优选的一次性使用，过滤基座和/或漏斗由可(预)消毒的塑料制成。如果设定为多次使用，则这些构件通常由不锈钢或铝制成。无论如何，根据本发明的过滤装置可以装配在基于负压的抽吸装置(抽吸带)上。抽吸装置又可以由可消毒的不锈钢或铝制成(多次使用)或由可消毒的塑料制成(一次性使用)。

附图说明

本发明的其它特征和优点从下面的描述以及参考附图获得。附图中：

图1示出了根据本发明的过滤装置的侧视图；

图2示出了图1的过滤装置的根据本发明的过滤基座的透视图；

图3示出了图2的过滤基座的侧向的剖视图；

图4示出了图3的过滤基座的边缘区域的透视图；

图5示出了图3的过滤基座的边缘区域的俯视图；

图6示出了图1的过滤装置的夹持区域的剖开的细节图。

具体实施方式

图1示出了设置为用于真空膜片过滤应用的过滤装置10。注入漏斗14可拆卸地装配在过滤基座12上。过滤基座12和漏斗14通常是可重复使用的不锈钢单元。然而在当前情况下，由塑料制成的结构形式是优选的，该结构形式可以预消毒并且设置为一次性使用。

膜片过滤器16(参见图6中的剖视图)在过滤基座12和漏斗14之间夹紧。

过滤装置10可以装配在由不锈钢(多次使用)或塑料(一次性使用)制成的抽吸带或其它抽吸装置上。为此，在过滤基座12中设置有凹槽18，该凹槽与在抽吸装置的连接件上的适配的突出部构成插旋式连接。固定也可以通过插塞式连接实现，在该插塞式连接中不需要像在插旋式连接中那样的旋转运动。

过滤基座12在图2和3中分别示出。基本上圆形的过滤基座12具有上部的优选外径为49mm的第一柱形区段20以及在肩部下方具有下部的第二柱形区段22。漏斗14被推到第一柱形区段20上，其中，环绕的肩部24用作漏斗14的端侧的支承面。下部的柱形区段22与抽吸装置的连接件通过插旋式连接或插塞式连接连接，使得连接件压靠到过滤基座12的密封轮廓26上和/或将在后面详细说明的限制壁38上。由此确保密封连接到由抽吸装置提供的真空(负压)。

如在图3至5中可以识别的那样，过滤基座12在其上侧上具有膜片支承区域30，该膜片支承区域划分为邻接于上部的柱形区段20的环形的密封面28、邻接于密封面28的支撑轮廓32以及由支撑轮廓32包围的轮廓化的支承结构34。不仅是密封面28还有轮廓化的支承结构34均基本上分别在垂直于过滤基座12的中心轴线的平面中延伸。然而，所述轮廓化的支承结构34相对于密封面28向下错开，其中，支撑轮廓32在轮廓化的支承结构34与升高的环形的密封面28之间延伸。

支撑轮廓32一方面构成环形的密封面28的限定边界，另一方面，该支撑轮廓可以构造为轮廓化的支承结构34的延伸部或构造为其它的(例如具有台阶的)轮廓化的结构或构造为平面。在任何情况下，支撑轮廓32桥接轮廓化的支承结构34和密封面28之间的轴向高度差。

膜片支承区域30在中心被中心排泄口36中断，该中心排泄口建立了与膜片支承区域30下方的区域的流动连接并因此建立了与抽吸装置的流动连接。排泄口36的向下耸立的限制壁38可以附加地或可选地作为用于连接到抽吸装置的密封面28来用于密封轮廓26。

膜片支承区域30的轮廓化的支承结构34具有多个同心槽，但是其它结构也是可能的。多个排泄槽40、42使得穿过膜片过滤器16的液体可以到达排泄口36。排泄槽40、42在周向方向上均匀地分布并沿径向方向直线地延伸。在示出的实施例中，设置有分别间隔开90°的四个大排泄槽40以及分别间隔开30°的12个小排泄槽42。

如在图4和5的详细视图中可以识别，大排泄槽40向外并未完全延伸至倾斜的支撑轮廓32，而小排泄槽42分别通到支撑轮廓32的切口44中。切口44中断了在支撑轮廓32和轮廓化的支承结构34之间的环绕的边棱46。因此，支撑膜片过滤器16的轮廓32在周向方向上被切口44分别以30°的角距离中断。

由锐利的边棱划界的切口44分别为1.0mm宽和1.4mm深，并且位于从上部的柱形区段20的外周边向内间隔开4.6mm至5.6mm的区域中。

在示出的实施例中，切口44径向地延伸到支撑轮廓32中(见图4和5)。根据所使用的材料和加工过程的精度，这种径向的延伸对于切口44的在下面进一步说明的功能不是强制必要的，但是当过滤基座12被制造为注塑成型部件时，该径向的延伸是特别推荐的。

下面描述过滤装置10的过滤运行以及接着的通气。

在过滤运行之前，将膜片过滤器16放置到过滤基座12的上侧上，并且将注入漏斗14安放到过滤基座12上。在此，漏斗14的向内定向的环绕的凸起48将膜片过滤器16的外边缘牢固地压靠到过滤基座12的密封面28上，如在图6的细节图中可以看到的那样。

尽管原则上利用漏斗14侧面上的超压来过滤也是可能的，但是过滤装置10通常连接在抽吸装置上，该抽吸装置在过滤基座12的下方产生真空，以便将在漏斗14中包含的液体抽吸穿过夹紧在过滤基座12与漏斗14之间的膜片过滤器16。在此，膜片过滤器16被拉到膜片支承区域30的轮廓化的支承结构34上并贴靠到支撑轮廓32上。抽吸穿过膜片过滤器16的液体通过轮廓化的支承结构34和排泄槽40、42被引向排泄口36。

过滤之后，在真空仍存在期间取下漏斗14。因为膜片过滤器16此时不再由漏斗14压靠在密封面28上，因此仍被真空抽吸到过滤基座12上的润湿的膜片过滤器16的边缘可以向上拱起，如在图7和8的详细视图中所示的那样。然而，在此膜片过滤器16仍然牢固地贴靠在倾斜的支撑轮廓32上和在支撑轮廓32与密封面28之间的边棱46上，因而在这些贴靠区域中没有周围空气能够到达膜片过滤器16下方。

然而，由于在支撑轮廓32和轮廓化的支承结构34之间的边棱46被切口44中断，因此在该部位空气由于施加的真空而通过切口44吸到小排泄槽42中并因此吸到膜片过滤器16下方的区域中。

如已经说明的那样，切口44的尺寸(沿环绕方向的宽度以及深度)非常小并且由锐利的边棱划界。因此，在用于过滤过程的典型的负压的情况下，商业上通用的膜片过滤器16在润湿状态下由于其刚性不被拉到切口44中，并且不妨碍空气的吸入或剩余液体的去除。如果切口44如在所示的实施例中那样沿径向延伸到支撑轮廓32中，则当切口44的边棱例如由于加工公差而不够尖锐时，也保证了通过切口44的空气的吸入。

由于吸入的空气，位于膜片过滤器16下方的液体体积可以通过排泄口36流出。另外，由于存在通气，尽管存在真空，从过滤基座12相对容易地抬起膜片过滤器16也是可能的。

附图标记列表

10过滤装置

12过滤基座

14注入漏斗

16膜片过滤器

18凹槽

20第一柱形区段

22第二柱形区段

24肩部

26密封轮廓

28密封面

30膜片支承区域

32支撑轮廓

34轮廓化的支承结构

36排泄口

38排泄口限制壁

40大排泄槽

42小排泄槽

44切口

46边棱

48凸起