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EP-3962628-B1 - SEALING ELEMENT

EP3962628B1EP 3962628 B1EP3962628 B1EP 3962628B1EP-3962628-B1

Inventors

  • GANS, ULRICH
  • Zuber, Jürg
  • MAYER, BETTINA
  • DUSS, Thomas
  • BRUHIN, Silvan

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20200424

Claims (14)

  1. Sealing element (5) for a filter element (2) in a housing body (1) of a filtration system, preferably in a cross-flow filtration system, wherein the sealing element (5) is formed integrally in an annular shape and comprises a section for sealingly arranging the filter element (2) in the housing body (1) as well as a section for impact damping for the filter element (2), wherein the section of the sealing element (5) for sealingly arranging the filter element (2) in the housing body (1) comprises at least one, preferably two, integral O-ring-shaped parts (5a, 5b) and is arranged in one half of the sealing element (5), and characterized in that the section for impact damping of an end edge of the filter element (2) comprises a section (5c) which projects into the interior of the annular sealing element (5) and is arranged at another end of the sealing element (5), which is different from the end with the section of the sealing element (5) for sealingly arranging the filter element (2) in the housing body (1) and is separated therefrom by a, preferably cylindrical, section.
  2. Sealing element (5) according to claim 1, characterized in that the section for impact damping for the filter element (2) has a bevel (5d) on its outer side and thereby transitions from a front end into a cylindrical section.
  3. Sealing element (5) according to claim 1, characterized in that the section for impact damping for the filter element (2) has a protrusion (5d) on its outer side.
  4. Sealing element (5) according to claim 2, characterized in that the bevel (5d) has an angle relative to the height (h1) of the sealing element (5) of 10° to 45°, more preferably 15° to 40°.
  5. Housing body for a filtration system (1), comprising at least one filter element (2) with a sealing element (5) arranged thereon according to one of claims 1 to 3.
  6. Housing body (1) according to claim 5, characterized in that the filter element (2) is rod-shaped.
  7. Housing body (1) according to claim 5 or 6, characterized in that the filter element (2) is a ceramic filter element or a plastic filter element.
  8. Housing body (1) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the filter element has a ground joint (2a) at at least one end.
  9. Housing body (1) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the filter element comprises a membrane tube (7) or a membrane bundle of several membrane tubes (7) and at least one end piece (6), wherein preferably the end of the end piece (6) not having a ground joint (2a) is connected to the membrane tube (7) or membrane bundle.
  10. Housing body (1) according to claim 9, characterized in that the end piece (6) comprises a conical section (6a).
  11. Housing body according to one of claims 5 to 10, characterized in that a sealing element (5) is arranged over at least one end of the filter element (2), preferably an end with a ground joint (2a).
  12. Housing body according to one of claims 5 to 11, characterized in that the housing body (1) has exactly two perforated plates (4) with openings (3) for receiving a filter element (2) provided with a sealing element (5).
  13. Housing body according to one of claims 5 to 12, characterized in that it is a housing body for a cross-flow filtration system.
  14. Housing body according to one of claims 5 to 13, characterized in that the housing body comprises 1 to 300, preferably 1 to 200, more preferably 6 to 130 filter elements (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtelement für insbesondere keramische Filterelemente, sowie Filtrationsanlagen mit Lochplatten und derartigen Filterelementen in Kombination mit erfindungsgemässen Dichtelementen. Filterelemente wie keramische Filterelemente oder Filterelemente aus Kunststoffmaterial sind gebräuchliche Vorrichtungen zur Abtrennung von Komponenten aus Gasen oder Flüssigkeiten. Eine Anzahl von stabförmigen keramischen Filterelementen oder Kunststoff-Filterelementen wird parallel und auch seriell zueinander in einem Gehäusekörper einer Filtrationsanlage angeordnet und mittels Lochplatten fest eingespannt. Die Lochplatten weisen Öffnungen auf, in welche die stabförmigen keramischen Filterelemente oder Kunststoff-Filterelemente eingeführt werden. Der Durchmesser einer solchen Öffnung ist in der Regel etwas grösser als der Durchmesser des einzuführenden Endbereichs des Filterelements. Um das Filterelement auch während des unter Druck erfolgenden Filtriervorgangs dicht in der Öffnung zu befestigen und den Innenraum des einem Gehäusekörpers abzudichten, ist eine O-Ringdichtung vorgesehen, welche auf einem oder mehreren Endbereichen des Filterelements radial oder axial wirkend angeordnet wird und den Zwischenraum zwischen den Wänden der Öffnung und dem Filterelement ausfüllt. Derartige O-Ring-Dichtelemente sind beispielsweise aus der DE 198 46 041 A1 und der DE 103 22 015 A1 bekannt. Diese herkömmliche Dichtanordnung weist verschiedene Nachteile auf. So müssen die Dichtungen unter erheblichem Kraftaufwand implementiert werden, indem die O-Ring-Dichtelemente zwischen zwei Platten eingespannt und in eine dichtende Form gepresst werden. Damit verbunden ist eine Gefahr der Beschädigung oder Schwächung der Endbereiche der Filterelemente. Auch deshalb müssen im Stand der Technik zum Schutz der Enden der keramischen Filterelemente oder Kunststoff-Filterelemente weitere Anschlagdämpfer bereitgestellt werden, beispielsweise ein zweiter O-Ring. Dies bedeutet zusätzlichen Aufwand und schützt die Keramik-Enden oder Kunststoff-Enden nicht sicher genug. Die DE 10 2011 030733 A1 offenbart ein Dichtung für ein Filterelement in einem Gehäusekörper einer Filtrationsanlage. Zur Abdichtung des Gehäuses weisen die Filterelemente am unteren und oberen Endbereich eine dichtende Vergussmasse auf, die die Filterelemente umschließt. Die DE 103 35 343 A1 zeigt ein keramisches Filterelement, das in einem Gehäusekörper eingebaut ist. Das keramische Filterelement ist über Dichtungen in den Gehäusekörper und in den Gehäusedeckel eingefügt. Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dichtelement für stabförmige keramische Filterelemente oder Kunststoff-Filterelemente bereitzustellen, welches die vorstehend beschriebenen Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet. Die vorstehende Aufgabe wurde durch ein Dichtelement gemäss Anspruch 1 gelöst. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Dichtelement für ein Filterelement in einem Gehäusekörper einer Filtrationsanlage, vorzugsweise in einer Cross-Flow-Filtrationsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement einstückig ringförmig ausgebildet ist und einen Abschnitt zur dichtenden Anordnung des Filterelements in der Filtrationsanlage sowie einen Abschnitt zur Anschlagdämpfung für das Filterelement umfasst, wobei der Abschnitt des Dichtelements zur dichtenden Anordnung des Filterelements im Gehäusekörper mindestens einen, vorzugsweise zwei, integrale O-ringförmige Teile umfasst und in einer Hälfte des Dichtelements angeordnet ist, und wobei der Abschnitt zur Anschlagdämpfung einer Endkante des Filterelements einen Abschnitt umfasst, der in das Innere des ringförmigen Dichtelements ragt. Im Gegensatz zum Stand der Technik vereinigt das erfindungsgemässe Dichtelement in sich sowohl die abdichtende Funktion herkömmlicher O-Ringdichtungen als auch die anschlagdämpfende Funktion herkömmlicher Anschlagdämpfer. Das erfindungsgemässe Dichtelement ist einstückig aufgebaut und ringförmig. Der Durchmesser des kreisförmigen Ausschnitts in der Ringebene im Innern des Dichtelements ist derart dimensioniert, dass das erfindungsgemässe Dichtelement auf das Ende herkömmlicher Filterelemente für den Einsatz in Cross-Flow-Filtrationsanlagen geschoben werden können und dort in dichtendem Kontakt mit dem Filterelement stehen. Üblicherweise liegt der Durchmesser des kreisförmigen Ausschnitts im Innern des Dichtelements im Bereich von 20 bis 150 mm, vorzugsweise 20 bis 80 mm, bevorzugter 40 bis 65 mm und besonders bevorzugt 40 bis 55 mm. Das erfindungsgemässe Dichtelement weist erfindungsgemäss bevorzugt in der Ringebene eine Dicke im Bereich von 2 bis 8 mm, bevorzugter 3 bis 6 mm auf. Das erfindungsgemässe Dichtelement weist erfindungsgemäss bevorzugt eine Höhe vertikal zur Ringebene im Bereich von 10 bis 40 mm, bevorzugter 11 bis 30 mm und besonders bevorzugt 12 bis 20 mm auf. Das Dichtelement ist aus einem elastischen Material gefertigt, ringförmig und verformt sich, wenn