DE3832615A1 - Membranfilterplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Membranfilterplatte, bestehend aus einer festen Grundplatte mit einer neben dem Rand an­ geordneten Nut und einer elastischen Membran mit einem verdickten Rand, der in die Nut der Grundplatte einge­ spannt ist, bei der ein Loch sich durch die Membran und die Grundplatte erstreckt, das als Trübezulauf dient, bei der durch einen Rezeß in der Grundplatte ein Hohlraum zwi­ schen Grundplatte und Membran gebildet ist, in den eine Druckluftzuführung mündet, und bei der mindestens ein die Grundplatte im Bereich des Randes durchsetzendes Loch als Trübeablauf dient.

Membranfilterplatten dieser Art sind in mehreren Ausführungs­ formen bekanntgeworden. Bei der Ausführungsform der DE-OS 32 40 953 liegt der verdickte Membranrand in Nuten und wird durch Nachbarplatten in die Nuten eingepreßt. Beim Öff­ nen der Membran und der Entfernung des Filterkuchens be­ steht hier die Gefahr, daß sich die Membran von der Grund­ platte löst und vor der erneuten Inbetriebnahme der Fil­ terpresse erst wieder montiert werden muß. Diesen ge­ wichtigen Nachteil hatte bereits die DE-PS 19 60 821 ver­ mieden, bei der der Membranrand im Querschnitt schwalben­ schwanzförmig ausgebildet in eine schwalbenschwanzförmige Nut eingelegt ist. Bei dieser Ausführungsform liegt die Membran am Boden des Rezesses der Grundplatte an, was den Nachteil hat, daß bei dem Auspreßvorgang durch Ein­ leiten von Druckluft in den Hohlraum zwischen Membran und Grundplatte die Membran Falten wirft und im Bereich der Falten rasch zerstört wird. Dieser Nachteil ist bei der Membranfilterplatte der EP-OS 01 55 458 vermieden, wo der verdickte Rand winkelförmig ausgebildet ist und in eine Nut mit Hinterschneidung eingreift, so daß ihr fester Sitz gesichert ist, und sich über dem Rezeß in einer Ebene ausspannt, so daß Faltenbildungen während des Preßvorganges vermieden sind.

Schwierigkeiten bereitet es bei allen diesen Ausführungs­ formen, einen absolut dichten Sitz der Membran auf der Grundplatte zu erreichen. Bei den im Querschnitt eckigen Nuten sind auch Brüche an den Grundplatten vorgekommen, welche im Bereich der im Querschnitt eckig ausgebilde­ ten Nuten ihren Ausgang hatten.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute, einfach hergestellte und einfach zu handha­ bende Membranfilterplatte zu schaffen, die einen absolut dichten und sehr festen Sitz der Membran auf der Grund­ platte gewährleistet.

Die Erfindung besteht darin, daß die Nut in der Grund­ platte einen kreisförmigen oder kreisähnlichen oder viel­ eckigen Querschnitt aufweist, bei dem die Öffnung (Nut­ breite an der (Oberfläche) kleiner als der Durchmesser ist, daß der Außenrand der Membran einen der Nut ent­ sprechenden Querschnitt für seine Randverdickung auf­ weist, daß der Rand der Membran im Bereich des Trübe­ zulaufloches im Querschnitt keilförmig gestaltet ist und daß die Grundplatte rings um das Trübezulaufloch eine entsprechende keilförmige Ausnehmung aufweist.

Diese Membranfilterplatte zeichnet sich durch einen ein­ fachen Aufbau, eine einfache Herstellung, einen dichten, festen Sitz der Membran auf der Grundplatte und durch eine lange Haltbarkeit der Membran aus. Durch den kreis­ förmigen Querschnitt wird erreicht, daß der Membranrand sich unter den Preßdruckbelastungen in seine günstigste Lage einstellen kann. Ein zusätzlicher wesentlicher Vor­ teil besteht darin, daß die Trübezulauföffnung sich beim Pressen selbsttätig verschließt, wenn beim Einlassen des Preßdruckes der Keil leicht verschwenkt wird, so daß er an der gegenüberliegenden Membranfilterplatte anliegt. Hierdurch wird erreicht, daß beim Pressen kein Feststoff in den Trübezulauf zurückfließen kann, wie das bei den herkömmlichen Membranfilterplatten der Fall ist. Wenn bei dieser Membranfilterplatte, wie bei Membranfilter­ platten üblich, der Preßdruck bestrebt ist, die Membran­ ränder aus ihrem Sitz herauszudrücken, wird hier ein besonders fester Sitz und damit eine besonders gute Ab­ dichtung der Membran an der Grundplatte erreicht.

Das ist insbesondere dann erreicht, wenn die Oberfläche der Grundplatte über den dem Rand zugewandten Teil der Nut vorspringt. Hier drückt sich beim Einlassen von Preßluft in den Raum zwischen Membran und Grundplatte die Membran besonders fest an diesen Vorsprung an.

Vorteilhaft ist es, wenn der dem Trübezulauf zugewandte Innenrand der Membran im Querschnitt halbkreisförmig ge­ formt ist. Die Membran kann sich dann ohne Verformung ihres im Querschnitt keilförmigen Randes in diejenige Stellung drehen, in der der Rand am wenigsten durch die Druckluft belastet wird und in der der Verschluß gegenüber dem Trübezulauf besonders fest ist.

Weiterhin ist es für diesen festen Verschluß von Vorteil, wenn bei einer Noppen an der Außenseite aufweisenden Mem­ bran die Membran im Bereich der Keilform des Randes um den Trübezulauf herum keine Noppen aufweisen.

Diese Membranfilterplatte arbeitet besonders vorteilhaft, wenn die Oberflächenebene der Grundplatte im Bereich des Trübezulaufloches tiefer als die Randebene der Grundplat­ te liegt.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Membranfilterplatte,

Fig. 2 eine Ansicht der Membranfilterplatte von außen,

Fig. 3 einen Querschnitt durch mehrere aneinander an­ liegende Membranfilterplatten im Bereich des Randes,

Fig. 4 einen Querschnitt durch mehrere aneinander anlie­ gende Membranfilterplatten im Bereich des mittig angeordneten Trübezulaufes,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Membranrand in der Nut der Grundplatte im normalen Betriebszustand,

Fig. 6 nach dem Einlassen von Druckluft in den Raum zwischen Grundplatte und Membran,

Fig. 7 einen Querschnitt durch den Membranrand am Trü­ bezulaufloch im normalen Betriebszustand,

Fig. 8 bei Druckluftbeaufschlagung des Raumes zwischen Membran und Grundplatte.

Die Grundplatte 1 weist innerhalb ihres Außenrandes 2 beidseitig einen Rezeß 3 auf, zu dem eine nicht einge­ zeichnete Druckluftleitung führt. Überspannt ist der Rezeß 3 mit der Membran 4, die an ihrer Außenfläche Noppen 5 aufweist und an ihrem äußeren Rand eine im Quer­ schnitt kreisförmige Randverstärkung 6 aufweist. Diese liegt in einer ebenfalls im Querschnitt kreisförmigen Nut 6. Diese Nut 7 wird teilweise von einem Vorsprung 8 über­ faßt, der in einer Verlängerung der Außenrandebene 9 in Richtung auf die Mitte der Grundplatte 1 gerichtet ist und von einem gegenüberliegenden Vorsprung 10 einen kürze­ ren Abstand A als den Durchmesser D des Membran-Außenran­ des 6 aufweist. Der Vorsprung 10 ist durch den Übergang aus der Nut 7 in die Membrananlageebene 11 gebildet.

Im Betrieb wird die Trübe in den Zwischenraum 12 hinein­ gedrückt, welcher als Kammer für die Aufnahme von Filter­ kuchen dient. Dabei werden die diese Kammer 12 einschließen­ den Membranen 4 immer tiefer in den ihnen zugeordneten Rezeß 3 hineingedrückt, wobei sich das elastische Mate­ rial, aus dem die Membran hergestellt ist, dehnt. Dieser Dehnung folgen nicht dargestellte Filtertücher, die zwischen zwei Membranfilterplatten liegen und beständig eng an der Oberfläche der Membranen anliegen. Hat sich in der Filterkuchen-Kammer genügend Filterkuchen ange­ sammelt, so wird in den Rezeß jeder Platte Druckluft eingelassen. Diese Druckluft drückt die benachbarten Membranen aufeinander zu und drückt dadurch weiteres Fil­ trat aus der Filterkuchen-Kammer heraus, so daß der Fil­ terkuchen hierdurch zusätzlich getrocknet wird. Beim Einlassen dieser Druckluft in den Raum zwischen der Mem­ bran 4 und der Filterplatte 1 kann es bei Ausführungsbei­ spielen, wie sie z. B. in Fig. 5 und 6 dargestellt sind, bei denen die Oberflächenebene der Membran 4 tiefer als die Außenrandebene 9 der Grundplatte befindlich ist, dazu kommen, daß die Membran 4 auch von der Membranan­ lage-Ebene 11 abhebt und versucht, den Membranaußenrand 6 aus der Nut herauszuziehen. Das gelingt nicht, weil der im Querschnitt kreisförmige Membranaußenrand 6 einen größeren Durchmesser D als den Abstand A hat und weil der Membran-Außenrand 6 sich unter dem Einfluß der Druckluft in die in Fig. 6 dargestellte Stellung dreht. In dieser Stellung hat sich der Membran-Außenrand in seine für Zugbelastungen günstigste Lage eingestellt, in der das Gummi im Übergang vom Außenrand auf den Mittelteil am wenigsten belastet wird. Gleichzeitig ist bei dieser Druck­ luftbeaufschlagung eine besonders wirksame Abdichtung er­ zielt, weil der Membranrand mit seinem Durchmesser D tiefer unter Pressung in die Ebene A gezogen wird.

Mittig weist sowohl die Grundplatte 1 als auch die Mem­ bran 4 ein Loch als Trübezulauföffnung 13 auf. Die Grund­ platte weist hier eine Randverstärkung 14, 15 auf, in die eine die Trübezulauföffnung 13 zentrisch umgebende Ausnehmung 16 eingeformt ist, die an ihrem der Trübezu­ lauföffnung 13 zugewandten Rand halbkreisförmig ausge­ bildet ist. Auch hier ist ein Vorsprung 17 vorgesehen, welcher die Ausnehmung 16 teilweise überfaßt, so daß eine halbkreisförmige Hinterschneidung im Bereich der Ausneh­ mung 16 gebildet ist. In dieser Ausnehmung 16 liegt der die Trübezulauföffnung 13 umgebende Membraninnenrand 18, welcher im Querschnitt keilförmig sich verstärkend aus­ gebildet ist und am Ende durch eine im Querschnitt halb­ kreisförmige Oberfläche beendet ist, die an dem halb­ kreisförmigen Teil der Ausnehmung 16 anliegt. Dieser Mem­ braninnenrand 18 kann für extreme Belastungen mit einem Verstärkungsring 19 verstärkt sein. Dieser ist jedoch in den meisten Fällen nicht notwendig, weil der keilförmig sich erweiternde Rand 18 genügend Stabilität bildet, um allen Belastungen Stand zu halten.

Im Ruhezustand und während des normalen Filterbetriebes liegt die Innenoberfläche des Membraninnenrandes 18 an der Oberfläche der Ausnehmung 16 an. Wird jedoch Druckluft zum Auspressen des Filterkuchens in die Rezesse eingelassen, so ist diese Druckluft bestrebt, die Membran 4 nach außen zu drücken und drückt dabei den keilförmigen Rand 18 eben­ falls nach außen, diesen Rand in der halbkreisförmigen Hinterschneidung 20 drehend. Dabei kommen die noppenlosen Oberflächen 21 der Membraninnenränder 18 aneinander zu liegen und bilden dadurch eine Abdichtung für Filter­ kuchen, der unter dem Druck in den Rezessen 3 in die Trü­ bezulauföffnung 13 entweichen möchte, es aber in Folge der dichtenden Anlage der Oberflächen 21 daran gehindert ist, in die Trübezulauföffnung 13 zurückzutreten.

Die Grundplatte 1 weist im Bereich des Randes mindestens eine Filtratablauföffnung 22 auf, in welche Nuten 23 vom Membranrand 6 führen, so daß das Filtrat entlang der Oberfläche der Membranen 4 durch die Nuten 23 in die Filtratablauföffnung 22 fließen kann.

Liste der Bezugszeichen

 1 Grundplatte
 2 Außenrand
 3 Rezeß
 4 Membran
 5 Noppen
 6 Membran-Außenrand
 7 Nut
 8 Vorsprung
 9 Außenrandebene
10 Vorsprung
11 Membrananlageebene
12 Filterkuchen-Kammer
13 Trübezulauföffnung
14 Randverstärkung
15 Öffnungsrand
16 Ausnehmung
17 Vorsprung
18 Membraninnenrand
19 Verstärkungsring
20 Hinterschneidung
21 noppenlose Oberfläche
22 Filtratablauföffnung
23 Nuten
24 Oberfläche
A Abstand
D Durchmesser

Claims (5)

1. Membranfilterplatte,
bestehend aus einer festen Grundplatte mit einer neben dem Rand angeordneten Nut und einer elastischen Membran mit einem verdickten Rand, der in die Nut der Grundplatte eingespannt ist,
bei der ein Loch sich durch die Membran und die Grund­ platte erstreckt, das als Trübezulauf dient,
bei der durch einen Rezeß in der Grundplatte ein Hohl­ raum zwischen Grundplatte und Membran gebildet ist, in den eine Druckluftzuführung mündet,
und bei der mindestens ein die Grundplatte im Bereich des Randes durchsetzendes Loch dem Filtratablauf dient, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nut (7) in der Grundplatte einen kreis­ förmigen oder kreisähnlichen oder vieleckigen Querschnitt aufweist, bei dem die Öffnungsweite (A) kleiner als der Durchmesser (D) ist,
daß der Außenrand (6) der Membran (4) einen der Nut (7) entsprechenden Querschnitt für seine Randverdickung aufweist,
daß der Rand (18) der Membran (4) im Bereich des Trübe­ zulaufloches (13) im Querschnitt keilförmig gestaltet ist,
und daß die Grundplatte (1) rings um das Trübezulauf­ loch (13) eine entsprechende mit abnehmendem Abstand von der Trübezulauföffnung (13) tiefer werdende Ausnehmung (16) aufweist.

2. Membranfilterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Trübezulaufloch (13) zugewandte Innenrand (18) halbkreisförmig geformt ist.

3. Membranfilterplatte nach Anspruch 1, mit einer Noppen an der Außenseite aufweisenden Mem­ bran, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (4) im Bereich der Keilform ihres dem Trübe­ zulauf zugewandten Randes (18) keine Noppen (5) aufweist.

4. Membranfilterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (9, 24) der Grundplatte (1) über den dem Rand zugewandten Teil der Nut (7) bzw. Aus­ nehmung (16) vorspringt.

5. Membranfilterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenebene (24) der Grundplatte (1) im Bereich des Trübezulaufloches (13) tiefer als die Randebene (9) der Grundplatte (1) am Außenrand liegt.