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Membranfilterplatte Die Erfindung betrifft eine Membranfilterplatte
mit einer Vorrichtung zur Befestigung der beidseitig eines Grundkörpers angeordneten
Membranen und Filtertücher, die aus zwei mit Flansch versehenen Rohrstücken besteht,
die durch ein Loch in dem Grundkörper, den Membranen und Filtertüchern hindurchgeführt
und miteinander verbunden sind und deren Flansche die Filtertücher und Membranen
an die Filterplatte andrücken.
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Aus der EP-OS 0030905 ist eine Filterplatte bekannt geworden, die
beidseitig mit je einem Filtertuch belegt wird und bei der die Filtertücher im Bereich
des den Trübeeinlauf bildenden Loches im Grundkörper durch zwei mit einem Flansch
versehene Rohrstücke befestigt werden, die aus Blech gepreßt sind und von denen
für den Befestigungsvor gang das freie Sunde des einen Rohrstückes ungebördelt wird.
binde derartige Befestigung ist nur dort möglich, wo die Filtertücher entweder überhaupt
nicht oder nur sehr selten gewechselt werden. Denn für ein bvechseln der Filtertücher
ist es erforderlich, daß das umgebördelte, mit Flansch versehen
Rohrstück
so verformt wird, daß die Umbordelung nicht mehr ihre haltende Funktion ausüben
kann. Dabei wird dieses aus Blech gefertigte Rohrstück so deformiert, daß es nicht
wiederverwendbar ist. Beim Lösen dieses Rohrstückes wird aber meist auch das andere
Rohrstück so beschädigt, daß seine Wiederverwendung nicht vorteilhaft ist. Die hier
verwendeten Rohrstücke müssen aus Metallblech hergestellt sein. Das schränkt die
Anwendung der Filterplatte ein, da beim Filtrieren agressiver Trüben Metallteile
nicht angewendet oder nur mit Nachteilen angewendet werden können. Die Herstellung
der mit Flansch versehenen Rohrstücke aus Edelstahl höherer Qualität wäre nicht
nur kostspielig, sondern würde auch erhebliche Schwierigkeiten beim Umbördeln bereiten.
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Da bei Membranfilterplatten die beidseitig eines Grundkörpers angeordneten
Membranen im Bereich des Trübeeinlaufes so angeordnet sein müssen, daß die Trübe
nicht in die Grenzfläche zwischen membran und Grundkörper eindringen kann, werden
hier sehr aufwendige Konstruktionen angewandt, um eine ausreichend gute Abdichtung
zu erzielen. Eine dieser Konstruktionen ist durch die DE-OS 23 24 876 bekannt geworden.
Im Bereich des Loches für den Trübeeinlauf sind die Ränder beider Membranen wulstförmig
ausgebildet, der wulst der einen Membran ist im Querschnitt kreisförmig, der wulst
der anderen Membran im Querschnitt U-förmig. Der im Querschnitt U-förmige Wulst
umschließt den im Querschnitt kreisförmigen Wulst und damit diese Verbindung der
beiden Membranen miteinander auch so fest ist, daß Trübe nicht durch diese Verbindung
bis zur Oberfläche des Grundkörpers durchdringen kann, werden die beiden einander
umschließenden Wulste durch in das Loch für den Trübe einlauf eingelegte Ringe mit
keilförmiger Oberfläche aneinander gepreßt, wobei diese
Ringe ihrerseits
durch eine dreiteilige Verschraubung dicht an die einander umschließenden wulste
gepreßt sind.
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Dieser Aufwand ist nicht nur teuer in der Herstellung, sondern auch
umständlich und kostenaufwendig bei der Montage und der Demontage. Die dreiteilige
Werschraubung muß dabei aus Metall hergestellt sein, damit sie die notwendigen Kräfte
aufbringt, um hier die einander umschlingenden wulste in gehöriger Weise pressen
zu können.
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Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine einfache Möglichkeit der dichten Befestigung
der Membranen und der Filtertücher am Rande des Trübeeinlaufes der Grundplatte zu
schaffen, die es ermöglicht, Befestigungsmittel zu verwenden, die aus Kunststoff
hergestellt sind, weil diese Befestigungsmittel den für die einwandfreie Abdichtung
erforderlichen Preßdruck erst dann aufbringen, wenn die Membranfilterplatten in
die Filterpresse eingelegt sind und dem Preßdruck der Filterpresse ausgesetzt sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß das eine Rohrstück ein Innengewinde
aufweist, in das das Außengewinde eines dritten Rohrstückes mit Flansch eingeschraubt
ist, auf dem das zweite Rohrstück frei verdrehbar und axial zwischen dessen Flansch
und dem ersten Rohrstück verschiebbar sitzt, daß die an den Filtertüchern und Membranen
anliegende Flansche so dick sind, daß sie bis zu der Ebene der Randabdichtung reichen
oder geringfügig über diese im nichtzusammengepreßten Zustand der Filterplatte hinausstehen,
und daß die an den Filtertüchern und Membranen anliegenden Flansche mindestens eine
radiale Ausnehmung aufweisen.
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Der Vorteil dieser Membranfilterplatte besteht darin, daß die Randausbildung
der Membranen im Bereich des Loches des Trübeeinlaufes einfach gestaltet sein kann,
weil hier die Membranränder nicht miteinander verbunden zu werden brauchen. Ein
weiterer Vorteil besteht darin, daß der Abdichtdruck, der von den Flanschen der
dreiteiligenVerschraubung auf die Rinder der Membranen und Filtertücher ausgeübt
wird, durch die Kraft der Filterpresse erzeugt wird, weil nämlich diese Flansche
so dick sind, daß die einander zugekehrten Seiten dieser Flansche benachbarter Membranfilterplatten
aneinander anliegen und, da sie bis in die Ebene der Randabdichtung der Menbranfilterplatte
reichen oder sogar etwas über diese hinausgehen, im usammengepreßten Zustand der
Membran filterplatten in der Filterpresse mit erheblichem Druck aufeinander und
damit auch auf dem Rand der Filtertücher und Membranen liegen und somit die Abdichtung
bewirken.
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Daher brauchen beim FIontieren der Membranfilterplatte die Verschraubungen
nicht mit hohen Kräften festgezogen zu werden, sondern es reicht, wenn sie relativ
locker angezogen sind. Beim Zusammenpressen der Vielzahl von Mcmbranfilterplatten
in einer Filterpresse stützen sich dann diese Flansche gegenseitig ab, wobei in
jeder Membranfilterplatte der eine, axial verschiebbare Flansch um eine geringe
Strecke verschoben wird. Trotz dieses dichten Aneinanderliegens der Flanschstirnflächen
kann die Trübe frei in die Filterräume eintreten, weil jeder Flansch mindestens
eine radiale Ausnehmung aufweist, durch die die Trübe ungehindert durchtreten kann.
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Diese Konstruktion ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil die
drei Teile der Verschraubung aus Kunststoff hergestellt werden können und nicht
mehr aus Metall hergestellt zu werden brauchen. Das erweitert den Anwendungsbereich
der
Membranfilterplatte.
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Vorteilhaft ist es, wenn der unter dem Flansch liegende Teil der Membran
um das Loch herum einen einstückig auf der dem Grundkörper zugekehrten Seite angeordneten
wulst aufweist, der in einer um das Loch in dem Grundkörper herum angeordneten Nut
liegt. Das ergibt eine einfache Konstruktion, die auch leicht montierbar ist. Besonders
vorteilhaft ist es, wenn sowohl die Nut als auch der wulst schwalbenschwanzförmig
ausgebildet sind.
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Vorteilhaft ist es weiter, wenn die Rückseite der aJm Filtertuch und
an der Membran anliegenden Flansche mit ringförmigen Vorsprüngen versehen ist, um
ein l,zregrutschen des Randes des Filtertuches auch unter hohen Belastungen zu vermeiden.
flas wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: ig. 1 eine Ansicht
der embranfilterplatte, Fig. 2 ein Verschraubungsteil, nämlich das mit Flansch versehene,
axial verschiebbare Rohrstück, Fig. 3 ein Verschraubungsteil, nämlich das mit Flansch
versehene Rohrstück, das an dem dem Flansch abgewandten Ende ein Innengewinde trägt,
Fig. 4 ein VerschraublLngsteil, nämlich das mit Flansch versehene Rohrstück mit
Innengewinde, Fig. 5 die zusammengebaute Verschraubung, ebenfalls im Schnitt, Figg
6 einen Schnitt durch einen Teil der Membranfilterplatte mit eingebauter Verschraubung,
Fig.
7 zwei benachbarte Teile von Membranfilterplatten mit eingebauten Verschraubungen
vor der Anwendung des Preßdruckes in der Filterpresse, Fig. 8 einen Schnitt durch
Teile mehrerer Membranfilterplatten in der Filterpresse nach Anwendung des Preßdruckes.
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Die Fig. 1 zeigt in Ansicht einen Grundkörper 1 einer Nembranfilterplatte,
auf dem im unteren linken Teil eine Membran 2 angebracht ist, die in üblicher Weise
auf ihrer Oberfläche Noppen oder sonstige Vorsprünge 3 zur Abstützung des nicht
dargestellten Filtertuches aufweist.
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Die Membran weist auf der dem Grundkörper 1 zugekehrten Seite einen
Wulst auf, der in die längs des Randes des Grundkörpers 1 verlaufende Nut 4 eingelegt
wird. Für den Trübeeinlauf ist in dem Grundkörper ein Loch 5 vorgesehen, welches
ringsum mit einer Nut 6 umgeben ist. Auch die Membran 2 und das nicht dargestellte
Filtertuch weisen ein derartiges Loch an dieser Stelle auf. Membran und Filtertuch
werden an dieser Stelle mit Hilfe einer dreiteiligen Verschraubung 7,8,9 am Grundkörner
1 befestigt.
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Die drei Teile 7,8,9 der Verschraubung sind in den Fig.
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2, 3 und 4 dargestellt. Zusammengebaut ist die Verschr bung in Fig.
5 dargestellt.
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Die Verschraubung besteht aus einem Teil 7, welches aus einem Rohrstück
lo und einem daran befestigten Flansch 11 besteht. Der Flansch 11 weist auf seiner
dem Filtertuch und der Membran zugekehrten Rückseite kreisringförmige Vorsprünge
12 auf. Die Vorderseite des Wulstes 11 ist eine glatte ringförmige Fläche, die lediglich
durch eine oder mehrere radiale Ausnehmungen 13 unterbrochen ist.
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Diese radiale Ausnehmung 13 bildet im zusammengebauten Zustand (Fig.
8) einen Kanal für den Einlauf der Trübe aus dem Trübeeinlauf 14 in die Filterräume
15 zwischen
zwei Membranen 2, die auf benachbarte Grundkörper 1
gespannt sind. - Die ringförmige Wulst 11 weist dicht neben der uMergangsstelle
in das Rohrstück eine ringförmige Ausnehmung 14 auf. In diese ringförmige Ausnehmung
14 greift der Flansch 15 des mittleren Bauteiles 8 der Verschraubung ein. Dieser
Flansch 15 ist am einen Ende des Rohrstückes 16 angebracht, welches auf dem anderen
>Ede ein Außengewinde 17 trägt. - Dieses Außengewinde 17 ist in das Innengewinde
18 des in Fig. 4 dargestellten Verschraubungsteiles 9 einschraubbar. Dieses Verschraubungsteil
9 besteht hinwiederum aus einem Rohrstück 19 und einem daran angebrachten Flansch
20, dessen Stirnseite eine radiale Ausnehmung 13 aufweisen kann, die ebenfalls als
kanal für den Zufluß der Trübe aus dem Trübezulauf 14 in einen Filterraum 15 dienen
kann.
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Im zusammengebauten Zustand ist die Verschraubung 7,8,9 in Fig. 5
gezeigt. Wesentlich an dieser Verschraubung ist, daß das mittlere Verschraubungsteil
8 mit seinem Außengewinde 17 in das Innengewinde des Verschraubungsteiles 9 eingeschraubt
ist, hrend sich das Verschraubungsteil 7 zwischen dem Flansch 15 und der Stirnseite
21 des anderen mit Flansch 20 versehenen Bauteiles axial frei verschieben kann,
wobei die 3auteile 7 und 8 sich auch zueinander drehen können. :.fie aus Fig. 5
ersichtlich, hat das Verschraubungsbauteil 7 die Möglichkeit, sich axial um die
Strecke A zu verschieben.
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In Fig. 6 ist dargestellt, wie die Verschraubung die Membranplatte
2 an den Grundkörper 1 andntckt. Im Bereich des Trübeeinlaufes 14, d.h. im Bereich
des Loches 5 des Grundkörpers 1 weist der Rand der membran 2 einezweckmäßigerweise
schwalbenschwanzförmig gestalteten Randwulst 22 auf, der in der ebenfalls schwalbenschwanzförmige
Nut
6 in der Grundplatte 1 eingelegt ist. Auf den Rand der Membran 2 drückt der Flansch
11. Der Flansch 11 drückt somit den Randwulst 22 in die Nut 6. Aus dieser Nut 6
kann der Randwulst 22 nicht austreten, so lange die Verschraubung 7,8,9 eingesetzt
ist, auch wenn sie sich in einem lockeren Zustand befindet. Die Dicke des Flansches
11 ist so dimensioniert, daß bei eingesetzter Verschraubung 7,8,9, wenn der RandquIst
22 in der Nut 6 liegt und die Rückseite des Flansches 11 an der SIembr-m 2 so anliegt,
daß der RnaZdwulst 22 aus der Nut 6 nicht austreten kann, die Stirnseite 23 über
die Dichtungsebene 24 etwas hinaussteht. Werden nun die Membranfilterplatten in
eine Filterpresse eingehängt, wie das in Fig. 7 dargestellt ist, dann berühren sich
die Stirnflächen 23 benachbarter Flansche 11, 20 bereits dann, wenn sich die Dichtungsflächen
24 noch nicht berühren. Zwischen den Randiu1sten 25 benachbarter Membranen 2 befindet
sich dann zweckmäßigerweise noch etwas Luft, die Dimensionierung kann aber auch
so vorgenommen werden, daß die Randvrulste 25 sich gerade berühren, wenn sich auch
die Stirnflächen der Flansche 11, 20 berühren, zwischen den Randebenen 24 benachbarter
Grundkörper 1 soll dann im ungepreßten Zustand aber Luft sein. erden nun in der
Filterpresse die eingesetzten Membranfilterplatten mit Druck beaufschlogt wie das
in Fig0 8 dargestellt ist, pressen sich die lvíembranfilterplatten so zusammen,
daß die Luft aus der Randebene bzw. Dichtungsebene 24 entweicht, wodurch die Stirnseiten
der Flansche 11, 20 dicht aufeinander gepreßt werden und gegen die Membranen 2 am
Ort ihres Randwulstes 22 gepreßt werden. Dadurch entsteht eine sehr dichte Verbindung
zwischen der Membran 2, in die Filterräume 15 21-in d fließende Trübe nicht durch
die Grenzfläche Membran 2 -Grundkörper 1 hindurchtreten kann. Während dieses Aufeinanderpressens
der Membranfilterplatten verschiebt sich jeweils der Flansch 11 auf dem Rohrstück
16 des Verschraubungs
teiles 8. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, stehen
jetzt die Stirnflächen 15, 26 der Rohrstücke 19, lo der Verschraubungsteile 7, 9
dichter aneinander als im ungepreßten Zustand in Fig. 7.
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Da der eigentliche Preßdruck für das Andrücken der Membranen 2 an
die Grundkörper 1 erst durch den Druck der Filterpresse erzeugt wird, der über die
Flansche 11, 20 übertragen wird, können die Verschraubungsteile aus Kunststoff hergestellt
werden. Denn bei dieser Konstruktion wird der Anpreßdruck für die Membranen an die
Grundkörper nicht durch die Verschraubung und das Außengewinde 17 sowie das Innengewinde
18 erzeugt, sondern allein durch die Kraft der Filterpresse. Daher können hier keine
Teile, z.B. des Gewindes oder der Rohrstücke lo, 16, 19 ausreißen. Die dicken wulstförmigen
Flansche 11, 20 hingegen sind so stabil, daß sie den auf ihre Außenseiten wirkenden
Preßdrucke standhalten, ohne dabei ins Fließen zu kommen.