CN103889536A - 用于压滤机的滤板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于压滤机的滤板(1)，所述滤板具有基本体(2)和隔膜(5)，在所述隔膜中，在边缘侧构成有固定元件(6)，借助于所述固定元件，隔膜(5)不可分离地固定在基本体(2)上，其中在基本体(2)中形成切口(9)，所述切口至少部分地容纳隔膜(5)的固定元件(6)，其中在由切口(9)形成的固定面(2-2，2-3)和由隔膜(5)的固定元件(6)形成的固定面(6-2，6-3)之间存在焊接连接(15，16)。

Description

用于压滤机的滤板

技术领域

本发明涉及一种用于压滤机的滤板，所述滤板具有基本体和隔膜，在所述隔膜中，在边缘侧构成固定元件，借助于所述固定元件，隔膜不可分离地固定在基本体上。因此，滤板是所谓的隔膜滤板。

背景技术

已知的是，为压滤机形成过滤组件，所述过滤组件由多个成对并排设置的滤板组成。在这些滤板之间分别形成过滤室。对此，滤板具有中央过滤面和围绕中央过滤面的较厚的密封边缘。在压滤机中，滤板能够彼此远离并且彼此相向地移动，由此能够打开和关闭过滤室。

每个过滤室通常都具有至少一个入口和出口。通常称为混浊液的待过滤的悬浮液经由入口流入到过滤室中。随后，悬浮液借助于滤布被过滤，其中固体物质由于滤布被阻挡在过滤室中，以至于形成所谓的滤饼。从固体释放的滤液经由出口从过滤室中导出。

为了降低滤饼中的剩余湿度并且为了缩短过滤时间，已知如下压滤机，在所述压滤机中，滤板的至少一个过滤室具有隔膜。这样的滤板称为隔膜滤板。在具有隔膜滤板的压滤机中，紧接于首先执行的加压过滤(Druckfiltration)的是压滤(Pressfiltration)，其中过滤室的弹性隔膜加载有压力介质，以至于所述弹性隔膜使存在有滤饼的空间变窄。以所述方式将滤饼压缩，由此减小滤饼的中空空间进而进一步减小这些中空空间中的剩余湿度。

这样的压滤机例如在WO03/095063A1中描述。在该处描述的压滤机中形成过滤组件，所述过滤组件交替地具有滤板和隔膜滤板。滤板在两侧上分别具有滤布，所述滤布分别固定在滤板的基本体的留空部中。隔膜滤板在两侧上分别具有隔膜，所述隔膜可分离地固定在基本体上。因此，在压滤机打开时，能够更换隔膜。在压滤机闭合时，隔膜仅通过相对置的滤板的按压关闭力来保持。

具有可分离地固定的隔膜的另一种滤板从WO2006/114235A1中已知。可更换的隔膜在该情况下借助于舌槽连接来固定在基本体上。

在具有可更换地、也就是说可分离地固定在基本体上的隔膜的滤板中得出如下问题：在非常高的例如超过30bar的过滤压力下，隔膜和基本体之间的连接在压滤机运行时可能会变得不密封。此外可能发生：隔膜完全与基本体分离。此外，在应用中使用需要在使用之后对滤板进行消毒的具有可更换的隔膜的滤板是不利的。因为在具有可更换的隔膜的滤板中，在用于容纳隔膜的留空部中可能存在不能被消毒的区域。

此外，已知如下滤板，在所述滤板中，隔膜不可分离地固定在基本体上。因此，在该情况下，隔膜是不可更换的。这样的滤板也称为是无接缝的。所述滤板具有可尤其容易地清洁的优点。

从DE3701862A1中已知具有不可分离地固定在基本体上的隔膜的滤板。滤板包括支承壁、板框和所谓的柔性的压制壁。压制壁与板框一件式地构成并且在过滤室的或者压力室的边缘区域中连接到所述板框上。刚性的板框由承受住压滤机的关闭压力的硬塑料构成，而压制壁由弹性塑料构成。硬塑料和弹性塑料在板框和压制壁之间的过渡区域中形成共聚物的相。为制造具有压制壁的板框提出一种压制方法，其中将已经制成的板框装入到压模中并且将用于压制壁的弹性塑料以颗粒形式添加给压模。那么，在紧接着的压制过程中，在热量作用下，将颗粒本身以及与板框压制在一起。

最后，从DE19943584C2中已知另一种具有不可分离地固定的隔膜的滤板。在所述滤板中与刚性的板框一件式地构成刚性的支承壁。隔膜具有边缘板条并且借助所述边缘板条焊接到支承壁上。

已知的具有不可分离地固定的隔膜的滤板的缺点为：过剩的焊接材料能够到达到基本体和隔膜之间的区域中。所述过剩量不受控地出现，以至于其干扰隔膜的运动。由此，出现隔膜与基本体的连接的薄弱处。在高的压力下，隔膜在所述薄弱处隔膜可能收到损坏。此外，在已知的具有不可分离地固定的隔膜的滤板中可能出现：贴靠在隔膜上的滤布堵塞用于滤液的排出孔的进入开口。这种堵塞危险尤其在非常高的过滤压力和挤出压力下是大的。然而，具有不可分离地固定的隔膜的滤板刚好在这样的运行条件中使用。

发明内容

本发明基于下述目的，提供一种开始提及类型的滤板，在所述滤板中，在隔膜和基本体之间建立不可分离的连接，所述连接持久地承受住位于隔膜上的高的压力。

根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的滤板来实现。有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中得出。

根据本发明的滤板的特征在于，在基本体中形成切口，所述切口至少部分地容纳隔膜的固定元件，其中在由切口形成的固定面和由隔膜的固定元件形成的固定面之间存在焊接连接。

在本发明的范围中，将焊接连接理解为，利用热量和/或压力将隔膜不可分离地与基本体连接。焊接连接能够在使用或者不使用焊接填料的情况下建立。通过隔膜和基本体之间的焊接连接，建立隔膜和基本体之间的密封并且持久稳固的连接。通过在基本体中构成容纳隔膜的固定元件的切口，可能的是，在隔膜和基本体之间建立尤其好的形状配合，其中避免在焊接时出现的过剩量到达到压力室中。

将隔膜不可分离地固定在基本体上理解为，对于压滤机的正常运行而言，不能够更换隔膜。隔膜与基本体的分离尤其导致滤板的损坏。所述隔膜或者另外的隔膜在此之后不再能够容易地与滤板连接。

按照根据本发明的滤板的一个改进方案，基本体在边缘侧形成板框并且在中央形成中央体，其中基本体从板框朝向中央体渐缩。切口在基本体的板框和中央体之间的过渡区域中形成，特别是与形成板框的部段相邻。

按照根据本发明的滤板的一个改进方案，基本体的厚度从中央部分向外增大。随后，在切口处厚度首先减小并且最后再次增大直至在板框处的厚度，以至于相邻于所述切口形成突出部。所述突出部能够接触隔膜的与固定元件相邻的部段。替选地，突出部能够相对于所述部段形成狭窄的间隙，以至于当隔膜特别是在朝向在基本体的中央部分和隔膜之间形成的压力室的方向上弯曲时，所述部段接触突出部并且由所述突出部支承。通过隔膜由基本体支承，以所述方式能够防止：隔膜在压滤机运行时在从隔膜的固定元件向弹性的隔膜的过渡部处在临界的弯曲区中受到损坏。

按照根据本发明的滤板的一个设计方案，固定面的至少一个第一部段与由滤板限定的平面包含大于90度的角度。所述角度特别是在从92度至100度的范围中，优选在从93度至97度的范围中，并且所述角度尤其优选为95度。以所述方式，在切口处提供倾斜的、向外敞开的焊接面，以至于在焊接过程之后的冷却期间能够施加垂直于滤板平面作用的力分量。因此，能够避免空隙和不密封的部位。

按照根据本发明的滤板的一个设计方案，固定面的至少一个第二部段基本上平行于由滤板限定的平面定向。以所述方式能够形成将隔膜在两个基本上彼此垂直的方向上固定在基本体上的固定面。由此，能够建立隔膜在基本体上的尤其耐久的固定。

按照根据本发明的滤板的一个改进方案，在切口中，在隔膜的固定元件和基本体之间，间隙邻接于固定面，在所述间隙处，隔膜没有焊接到基本体上。在切口中在隔膜的固定元件和基本体之间构成的间隙能够邻接于平行于由滤板限定的平面定向的固定面。替选地或者附加地，间隙能够基本上垂直于由滤板限定的平面定向。有利地，能够由所述间隙容纳在隔膜和基本体之间的焊接连接中产生的焊接材料的过剩量。因此，所述过剩量不会流出到压力室中。

隔膜和基本体之间的焊接连接的固定面构成为，使得在错误操作压滤机的情况下，当过滤已经开始，而没有施加将滤板按压在一起的关闭压力时，所述固定面分离。即在已知的已焊接的隔膜中得出如下问题，在这样的错误操作的情况下，隔膜和基板之间的连接不分离。这导致：基板从压滤机中移出。在根据本发明的滤板中，焊接连接构成为，使得在施加高的过滤压力、而压滤机没有关闭时，所述滤板分离。反之，在关闭压滤机时，隔膜不能够与基本体分离。

按照根据本发明的滤板的另一个设计方案，在基本体的板框处形成承压面，所述承压面平行于由滤板限定的平面定向。压滤机的关闭压力或者按压关闭力能够施加到所述承压面上。因此，板框或者整个基本体由承受压滤机的按压关闭力的材料构成。此外，隔膜的固定元件在背离切口的表面处与板框的承压面齐平。所述表面特别是连接于板框的承压面。然而，压滤机的按压关闭力不施加到所述表面上。构成隔膜的材料因此不必承受住按压关闭力。

根据一个优选的改进方案，径向定向的滤液排出槽在滤板的表面中形成，所述滤液排出槽从隔膜的固定元件的表面朝向板框的承压面延伸。因此，滤液排出槽过渡到压滤机的按压关闭力作用的区域中。由此，防止滤液出口的开口由滤布阻塞，因为滤布在压滤机的按压关闭力作用的区域中不能够移动。此外，有利地，隔膜和基本体之间的焊接连接由排出槽非居中地中断。

根据一个替选的改进方案，在滤板中形成有倾斜地伸展的滤液排出孔，所述滤液排出孔始于滤板的表面处并且终止于中央孔中。

在根据本发明的滤板中，基本体特别是一件式地构成，也就是说边缘侧的板框和中央体由相同的材料构成并且一件式地制成。基本体例如能够由热塑性的塑料如聚丙烯、聚乙烯或者聚偏二氯乙烯构成。

隔膜特别是由能够与基本体的材料焊接的材料构成。所述材料特别是能够与基本体的材料焊接的热塑性塑料。因此，材料的硬度能够遍布热塑性塑料的整个可能的硬度范围。隔膜的肖氏硬度例如在70ShA至90ShA的范围中。

附图说明

现在参考附图根据实施例来阐明本发明。

图1示出根据本发明的滤板的一个实施例的俯视图，

图2示出根据本发明的滤板的一个实施例的部分剖面图，

图3示出图2的细节图以及

图4示出图3的细节图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的滤板1的俯视图。滤板1包括基本体2，在所述基本体上不可分离地固定隔膜5。隔膜5借助于固定元件6固定到基本体2上，如随后详细阐明的那样。在隔膜表面18上安置多个凸起7作为用于滤布10的支撑元件。凸起间隔形成排出通道21，在过滤期间，滤液能够通过所述排出通道排出。以滤液排出槽12和开口的形式的相应的延伸的通道连接于所述排出通道21，所述延伸的通道最终将滤液引导到孔14中，所述孔垂直地贯穿滤板1。凸起7由隔膜边缘19包围。

图2至4示出贯穿根据本发明的滤板1的部分剖面图，所述滤板关于其中心纵轴线23镜像对称地构造。隔膜5在相对置的两侧上不可分离地固定在基本体2上。基本体2一件式地构成并且由塑料、特别是由聚丙烯、聚乙烯或者聚偏二氯乙烯构成。隔膜5由热塑性塑料构成，所述热塑性塑料能够与基本体2的材料焊接。基本体2的材料的肖氏硬度例如大于或者等于70ShA。隔膜5的肖氏硬度特别是在70ShA至90ShA的范围中。

如尤其从图2和3的剖面图中观察到的那样，基本体2在边缘侧形成板框3并且在中央形成中央体4。从滤板1的端面22开始，滤板1在板框3处具有最大的厚度。在朝向滤板平面的方向B上，基本体2朝向中央直至中央体4渐缩。

如能够在图3和4的细节图中观察到的那样，在板框3处在朝向滤板平面的方向B上，首先在板框3处形成部段2-1，所述部段平行于滤板平面延伸。由所述部段2-1形成的面形成承压面，当将滤板1插在压滤机中时，按压关闭力作用于所述承压面。在所述承压面处，相邻的滤板贴靠在滤板1上，其中两个滤布10能够夹紧在这两个滤板之间。

板框3和中央体4之间的过渡区域连接于板框3的部段2-1。在所述过渡区域中形成切口9，隔膜5固定在所述切口中，如随后阐明的那样。切口9由基本体2的部段2-2、2-3和2-4形成。部段2-2连接于部段2-1。由部段2-1形成的承压面与由部段2-2形成的固定面包含角度α，如在图3和4中示出的那样。角度α稍微大于90度。所述角度例如在92度至100度的范围中，优选位于93度至97度的范围中。在当前的实施例中，角度为95度。因此，由部段2-2形成的面与同滤板平面垂直的平面包含5度的角度。因此，由部段2-2形成的面在滤板1的厚度的方向上倾斜地延伸到所述滤板中。

部段2-3连接于部段2-2，部段2-3再次平行于滤板平面伸展。部段2-4连接于部段2-3，所述部段2-4与部段2-3包含角度β，如在图4中示出的那样。角度β也大于90度。在当前的实施例中，角度α和β是相等的。然而，并不一定是这种情况。部段2-4再次在滤板1的厚度的方向A上朝向表面延伸。然而，部段2-4比部段2-2短。相对于表面在滤板1的厚度的方向A上留有下述部段，所述部段基本上相应于包括凸起7的隔膜5的厚度。

部段2-5连接于部段2-4，所述部段2-5再次平行于滤板平面定向，以至于部段2-4和部段2-5也包含角度β。

部段2-6连接于部段2-5，其中基本体2再次关于其厚度渐缩，直至所述基本体在部段2-7处过渡为中央体4。部段2-7再次平行于滤板平面定向。

在下文中根据图3和4阐明，隔膜5如何不可分离地固定在基本体2上：

在隔膜5中在边缘侧构成固定元件6。固定元件6在环周侧环绕隔膜5。固定元件6类似于环绕的凸缘构成。然而，固定元件6的形状与通常的可分离地固定在滤板1的基本体2上的隔膜的凸缘不同。固定元件6的形状至少部分地匹配于基本体2的切口9的形状，以至于切口9至少部分地容纳隔膜5的固定元件6。在此，在固定元件6和切口9之间形成固定面，如在图4最佳示出的那样。

固定元件6具有部段6-2，所述部段6-2形成与由基本体2的部段2-2形成的面一致的面。如果隔膜5平行于由滤板1形成的平面定向，那么由部段6-2形成的面平行于由部段2-2形成的面定向。所述由部段6-2形成的面特别是贴靠在由部段2-2形成的面上，以至于隔膜5的固定元件6能够在所述固定面处实现与由部段2-2形成的面的焊接连接15。部段6-2的长度基本上相应于基本体2的部段2-2的长度。

如在切口9处那样，部段6-3连接于部段6-2，所述部段6-3与基本体2的部段2-3一致。因此，部段6-3平行于滤板平面和隔膜平面定向。部段6-4连接于部段6-3，部段6-4与基本体2的部段2-4一致。部段6-5再次连接于部段6-4，所述部段6-5平行于基本体2的部段2-5定向。部段6-5是隔膜5的下侧，所述下侧背离隔膜5的形成有凸起7的一侧。由隔膜5的所述下侧6-5和基本体2的部段2-6和2-7形成压力室11。压力室11能够通过从外部安置在基本体2的端侧22上的连接套筒借助于单独连接来连接到压力介质的收集管道上。在未加载的静止状态下，隔膜5的下侧6-5基本上平行滤板平面定向。在加载的状态下，也就是说当压力室11中的压力介质将压力施加到隔膜5上时，那么隔膜5在朝向过滤室的方向上变形，所述过滤室在隔膜5的构成有凸起7的一侧上形成。以所述方式将压力施加到过滤室中的滤饼上。

在由部段6-2形成的所述面处，能够形成与由基本体2的部段2-3形成的面的另外的焊接连接16。所述焊接连接16不在部段2-3或者6-3的整个宽度之上延伸、而是仅在一部分之上延伸，以至于在隔膜5的固定元件6和基本体2之间能够形成间隙17。所述间隙17用于容纳在建立焊接连接16时可能出现的过剩量。间隙17能够仅在部段6-3和2-3的面之间的区域中构成。然而，也可能的是，间隙17继续延伸，使得所述间隙能够在由部段6-4和2-4形成的面之间构成。

为了建立在基本体2的切口9和隔膜5的固定元件6之间的焊接连接15、16，将固定元件6的应构成有焊接连接的区域加热。因此，固定元件6以准确配合的方式插入到切口9中并且垂直于滤板平面在与箭头A相反的方向上施加压力。由于部段2-2和6-2倾斜地构成，所述压力方向具有垂直于由这些部段2-2和6-2形成的面定向的分量，以至于固定元件6的由部段6-2形成的面按压到由部段2-2形成的面上。在建立焊接连接15、16期间在焊接连接15、16的边缘部位上可能出现的过剩量一方面能够由间隙17容纳。另一方面，所述过剩量能够在滤板1的上侧处流出，在那里能够将简单地所述过剩量移除。因此，焊接材料的可能的过剩量不会不可控地流出到压力室11中。

通过在切口9中在隔膜5的固定元件6和基本体2之间的焊接连接15、16，建立在隔膜5和基本体2之间的密封的、不可分离的连接。

在隔膜5通过焊接连接15、16不可分离地固定在基本体2的切口9中之后，在固定元件6中由部段6-1形成与基本体2的承压面2-1齐平的表面。然而，由部段6-1形成的表面位于下述区域中，当将滤板1插在压滤机中时，按压关闭力不会作用于所述区域。所述区域在图3用F表示。因此，按压关闭力仅将滤板1的各个板框3按压于彼此，然而不会作用于隔膜5的固定元件6的表面。

当隔膜5固定在基本体2上时，基本体2的由部段2-5形成的面贴靠在隔膜5的下侧6-5上或者在隔膜5的下侧6-5和基本体2的由部段2-5形成的面之间形成狭窄的间隙。以所述方式，由基板2在部段2-5中形成突出部，所述突出部能够在与固定元件6相邻的区域中在下侧6-5处支承隔膜5。在隔膜5变形时，所述区域尤其容易受到隔膜5的可能的断裂。通过构成隔膜5固定在滤板1的基本体2上，隔膜5能够在压滤机运行时由这些突出部保护以防止断裂。

在隔膜5的形成有凸起7的一侧上，滤布10能够以本身已知的方式固定在滤板1上。滤布例如能够在压滤机关闭时夹紧在两个滤板1之间。此外，滤布10能够固定在基本体2的板框3中的另外的(未示出的)槽中。滤布10的固定与隔膜5的固定相比尤其更靠外地在边缘上进行。

如在上文中阐明的那样，在隔膜5的凸起7之间形成用于滤液的排出通道21。滤液必须在边缘侧导出。对此，在固定元件6的表面上在部段6-1中构成有滤液排出槽12，所述滤液排出槽过渡到基本体2的部段2-1中。因此，滤液排出槽12径向向外地延伸。最终，所述滤液排出槽过渡到孔13中，所述孔13通向垂直于其伸展的孔14，压滤机的所有滤板的滤液经由所述孔14导出。滤液排出槽12的直径在大约4mm至8mm的范围中，特别是6mm。滤液排出槽12位于区域F中，压滤机的按压关闭力作用于所述区域。以所述方式防止滤布10封闭滤液排出槽12。即滤布11在滤液排出通道12处通过按压关闭力保持在滤板1的表面上。

根据一个替选的设计方案，滤液经由倾斜地伸展的滤液排出孔导出，所述滤液排出孔始于滤板的表面处、特别是与固定元件6相邻的排出通道21处，并且所述滤液排出孔终止于孔14中。

附图标记

1   滤板

2   基本体

3   板框

4   基本体2的中央体

5   隔膜

6   固定元件

7   凸起

9   切口

10  滤布

11  压力室

12  滤液排出通道

13  孔

14  孔

15  焊接连接

16  焊接连接

17  间隙

18  排出通道

19  隔膜边缘

21  排出通道

22  端侧

23  中心轴线

Claims (12)

1.一种用于压滤机的滤板(1)，所述滤板具有基本体(2)和隔膜(5)，在所述隔膜中，在边缘侧构成固定元件(6)，借助于所述固定元件，所述隔膜(5)不可分离地固定在所述基本体(2)上，

其特征在于，

在所述基本体(2)中形成切口(9)，所述切口至少部分地容纳所述隔膜(5)的所述固定元件(6)，其中在由所述切口(9)形成的固定面(2-2，2-3)和由所述隔膜(5)的所述固定元件(6)形成的固定面(6-2，6-3)之间存在焊接连接(15，16)。

2.根据权利要求1所述的滤板(1)，

其特征在于，

所述基本体(2)在边缘侧形成板框(3)并且在中央形成中央体(4)，其中所述基本体(2)从所述板框(3)起朝向所述中央体(4)渐缩，并且所述切口(9)在所述基本体(2)的所述板框(3)和所述中央体(4)之间的过渡区域中形成。

3.根据权利要求1或2所述的滤板(1)，

其特征在于，

所述基本体(2)的厚度从中央部分(4)起向外增大，在所述切口(9)处首先减小并且最终再次增大直至在所述板框(3)处的厚度，以至于相邻于所述切口(9)形成突出部。

4.根据上述权利要求中任一项所述的滤板(1)，

其特征在于，

所述突出部接触所述隔膜(5)的与所述固定元件(6)相邻的部段或者相对于所述部段形成狭窄的间隙，以至于在所述隔膜(5)弯曲时，所述部段接触所述突出部并且由所述突出部支承。

5.根据上述权利要求中任一项所述的滤板(1)，

其特征在于，

所述固定面的至少一个第一部段(2-2，6-2)与由所述滤板(1)限定的平面包含大于90度的角度。

6.根据权利要求5所述的滤板(1)，

其特征在于，

所述固定面的所述第一部段(2-2，6-2)与由所述滤板(1)限定的平面包含位于92度至100度的范围中的角度。

7.根据上述权利要求中任一项所述的滤板(1)，

其特征在于，

所述固定面的至少一个第二部段(2-3，6-3)基本上平行于由所述滤板(1)限定的平面定向。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的滤板(1)，

其特征在于，

在所述隔膜(5)的所述固定元件(6)与所述基本体(2)之间的所述切口(9)中，间隙(17)邻接于所述固定面，在所述间隙处，所述隔膜(5)没有焊接到所述基本体(2)上。

9.根据上述权利要求中任一项所述的滤板(1)，

其特征在于，

在所述基本体(2)的所述板框(3)处形成承压面(2-1)，所述承压面平行于由所述滤板(1)限定的平面定向，所述压滤机的按压关闭力能够施加到所述承压面上，并且所述隔膜(5)的所述固定元件(6)在背离所述切口(9)的表面(6-1)处与所述板框(3)的所述承压面(2-1)齐平。

10.根据权利要求9所述的滤板(1)，

其特征在于，

在所述滤板(1)的所述表面处形成径向定向的滤液排出槽(12)，所述滤液排出槽从所述隔膜(5)的所述固定元件(6)起朝向所述板框(3)的所述承压面(2-1)延伸。

11.根据权利要求9所述的滤板(1)，

其特征在于，

在所述滤板(1)中形成倾斜伸展的滤液排出孔，所述滤液排出孔始于所述滤板(1)的所述表面处并且终止于中央孔(14)中。

12.根据上述权利要求中任一项所述的滤板(1)，

其特征在于，

所述隔膜由能够与所述基本体的材料焊接的热塑性塑料构成。

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