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Tragplatte für Filtergewebe
Gegenstand der Erfindung ist eine Tragplatte für Filtergewebe, die aus zwei gegeneinandergelegten, mit Wellungen versehenen Schalen besteht, zwischen denen Hohlräume auftreten, die in eine vorzugs- weise zentrale Filtrataustrittskammer münden. Die Tragplatte wird ineinemBehälter angeordnet und dient vorwiegend der Flüssigkeitsfiltration unter Anwendung von Anschwemm-Filterhilfsmitteln, wie Kieselgur,
Zellulose, Asbest usw., sie kann aber ausserdem auch der Filtration von Luft und Gasen dienen.
Bekannt sind massive Filterplatten bzw. Tragplatten mit Gewebeüberzug, deren Oberflächen verrippt sind und die in der Mitte der Plattenfläche eine grössere Öffnung aufweisen, die für die Abführung des Fil- trates an eine Leitung angeschlossen ist. Nachteilig bei den bekannten Platten dieser Art ist, dass das Fil- trat, nachdem es die filtrierende Filterhilfsmittelschicht und das stützende Filtergewebe passiert hat, in den verhältnismässig langen und engen, zwischen den Rippen liegenden Kanälen strömen muss und dabei grosse Strömungswiderstände zu überwinden hat. Unter dem Flüssigkeitsdruck wird das Gewebe mehr oder weniger In die Kanäle zwischen den Rippen hineingedrückt, wodurch diese Kanäle zusätzlich verengt werden. Auch dieser Umstand führt zu erhöhten Strömungsverlusten.
Eine andere Art bekannter Filterplatten, die ebenfalls mit Gewebe überzogen und mit zentraler Öffnung für die Ableitung des Filtrates versehen sind, besteht im wesentlichen aus zwei gleichmässig gelochten, ebenen oder leicht nach aussen gewölbten Platten, die am äusseren Rand fest miteinander verbunden sind und einen Hohlraum bilden. Das Gewebe liegt direkt auf den gelochten Platten auf, und es ist deswegen bei dieser Art Filterplatten nachteilig, dass der Abfluss des Filtrates in das Innere der Platte, nachdem es die filtrierende Anschwemmung und das Gewebe passiert hat, nur dort erfolgen kann, wo die Lochungen der Platte liegen. Da gelochte Bleche ausreichender Festigkeit nur mit einem freien Querschnitt bis zu etwa 30e herstellbar sind, wird die gesamte Filterfläche der Platte nicht wirksam genug aus. genutzt.
Bei andern bekannten Filterplatten sind ebenfalls Längsrippen, die etwa zur Filterplattenmitte verlaufen, vorgesehen. Hiebei ist aber die Anordnung der Rippen auf der Gesamtfläche so ungünstig, dass verschiedene Bereiche der Platte keine freie Abströmung haben, woraus sich Druckdifferenzen ergeben, die wiederum nachteiligen Einfluss auf die Gesamtfilterleistung haben.
Auch ist schon vorgeschlagen worden, das Filtergewebe unmittelbar über die gesamte gewellte Fläche eines Tragelementes zur Anlage zu bringen, um die Filterfläche zu vergrössern, womit aber keine günstigen Abströmverhältnisse erzielt werden können. Auch andere Plattenausbildungen, bei denen rillen-, rippen-oder punzenartige Vertiefungen zur gegenseitigen Abstützung vorgesehen sind, lassen günstige Abströmverhältnisse unter dem Filtergewebe vermissen, da dieses mit einem beträchtlichen Teil seiner Fläche unmittelbar auf der Stützfläche aufliegt.
Die erfindungsgemässe Tragplatte für Filtergewebe vermeidet die Nachteile bekannter Filterplatten und erlaubt höhere Flächenleistungen und kann mit weniger Materialaufwand billiger hergestellt werden. Sie ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen derart zusammengelegt sind, dass sich die einander zugewendeten Kuppen der Wellungen od. dgl. Hohlprofile berühren und somit Kanäle bilden, die mit der Austrittskammer verbunden sind, während die voneinander abgewendeten Kuppen das Filtergewebe stützen, dass quer zu diesen Wellungen verlaufende und ebenfalls Kanäle bildende weitere Wellungen od. dgl. Hohlprofile von geringerer Höhe vorgesehen sind und dass die Kanäle nach aussen führende Öffnungen aufweisen.
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In einer perspektivischen Darstellung ist ein Ausschnitt der Tragplatte gemäss der Erfindung als Bei- spiel gezeigt.
Es ruhen mit ihren Berührungsflächen, den Kuppen 1 und dem Rand 2 eine rechte Schale 3 und eine linke Schale 4'spiegelbildlich aufeinander. Die Hohlprofile 5, die in Längsrichtung verlaufen, d. h. im
Sinne der Strömung vom Rande der Platte zu einer zentral gelegenen grossen Öffnung, bilden im Zusam- menbau nach aussen geschlossene Kanäle, während die Vertiefungen zwischen den Hohlrippen zum Fil- tergewebe hin, also nach aussen offene Kanäle bilden. Die grosse Öffnung 6 in der Mitte der Platte dient der Ableitung des in der Platte gesammelten Filtrates und ist durch eine ringförmige, radial durchbohrte
Versteifung umgeben.
In grösseren Abständen durchdringen etwa halbhohe Hohlrippen 8, die die Kanäle 15 umschliessen, die Längsrippen 5 und die durch sie umschlossenen Kanäle 14 in Querrichtung. Vorzugsweise die Quer- rippen 8,11 haben an ihren äusseren Begrenzungsflächen, die etwa in halber Höhe der offenen Längska- näle liegen, kleine Öffnungen 9, durch die der Raum der offenen Längskanäle auf der Aussenseite der
Platte mit den geschlossenen Quer- und Längskanälen (15 bzw. 14) im Inneren der Platte verbunden ist.
Ein Filtergewebe 10 ist auf beiden Seiten über die ganze Platte gespannt und am äusseren Rand dicht verschlossen. Das Filtergewebe ruht auf den oberen Begrenzungsflächen der Hohlprofile 5 und wird durch diese gestützt. Über den offenen Längskanälen zwischen den Längsrippen ist es frei gespannt, wobei etwa 60% der Gewebefläche freie Durchströmung gestatten.
Die Form der gesamten Tragplatte kann aussen rund sein, wird aber wegen der besser ausnutzbaren Materialzuschnitte für Platte und Gewebe vorzugsweise rechteckig oder quadratisch gewählt. Dabei sind die Hohlprofile 5 in Längsrichtung vom Rand her zur Mitte gerichtet, während halbhohe Hohlrippen 11 diagonal von den Ecken der Platte zur Mitte verlaufen und im übrigen die entsprechende Ausbildung und Funktion haben wie die halbhohen Querrippen 8.
Der äussere Rand der beiden Schalen mündet in einem kleinen hohlrippenartigen, vorzugsweise abgerundeten und um den ganzen Rand der Schalen herumlaufenden Hohlwulst 12 und 13, der an zwei benachbarten Seiten der Schale ein etwas schmäleres Profil 12 aufweist, während an den zwei gegenüberliegenden Seiten der Schale das Profil 13 des Randwulstes etwas breiter ist. Diese Einrichtung hat neben einer mechanischen Versteifung des Randes den Zweck, dass im spiegelbildlichen Zusammenbau der beiden Schalen zu einer Platte ein geschlossener Hohlwulst entsteht, wobei jeweils der breitere Wulst 13 etwas über den schmäleren Wulst 12 hinausgreift. Das Filtergewebe ruht dadurch am Rand auf einer breiteren, abgerundeten Fläche anstatt auf einer schmalen und ziemlich scharfen Kante.
Die Funktion der Anordnung gemäss Erfindung ist folgendermassen : Das zu filtrierende Medium tritt durch die Anschwemmung aus Filterhilfsmittel und durch das Filtergewebe in die nach aussen offenenLängs- kanäle und in diesen entlang bis zur nächsten Querrippe, durch deren kleine Öffnung es in das Innere der Platte gelangt. Von dem durch die Querrippe gebildeten Kanal gelangt das Filtrat in den nächsten Längskanal im Inneren der Platte und durch diesen zur Mitte oder zu der Stelle, wo die Platte eine grosse Öffnung besitzt, an der sie an eine Filtrat-Sammelleitung angeschlossen ist.
Der Vorteil der Konstruktion gemäss der Erfindung liegt darin, dass das Filtergewebe nur auf einer prozentual geringen Fläche direkt aufliegt, während der überwiegende Flächenanteil frei gespannt ist und daher tatsächlich durchströmt werden kann ; weiterhin, dass dieDurchtrittsöffnungen für die Flüssigkeit von der äusseren Oberfläche der Filterplatte in den Innenraum tiefer gelegt sind und nicht unmittelbar unter dem Gewebe liegen, also frei durchströmt werden und ferner, dass im Verhältnis zu einer bestimmten Dicke der Platte, im ganzen gerechnet, der für die Strömungskanäle zur Verfügung stehende Querschnitt einen sehr hohen Prozentsatz ausmacht. Vorteilhaft bei der Konstruktion ist ausserdem, dass der Materialaufwand durch die Schalenbauweise sehr gering ist.
In der durch die Erfindung gekennzeichneten Form lassen sich die Schalen der Filterplatte aus Metallblechen pressen oder drücken. Die Herstellung aus thermoplastischen Kunststoffen nach dem Vakuumoder Druck-Tiefziehverfahren bietet darüber hinaus noch weitgehende Vorteile, da komplizierte Teile mit einfachen Mitteln ausgeformt werden können und Kunststoffmaterialien mit hoher chemischer Beständigkeit für diese Verarbeitungsweise geeignet sind.
Am Beispiel ausgeführter Filterplatten gemäss der Erfindung hat sich gezeigt, dass diese bei gleichen äusseren Abmessungen und gleicher Filterfläche nur etwa ein Viertel des Eigengewichts haben und bei einem um etwa leo geringeren Strömungswiderstand eine um etwa 9% höhere Durchflussleistung gegen- über bekannten Filterplatten aus Kunststoff mit äusserer Verrippung, wie sie weiter oben beschrieben wurden, erbracht haben.