DE3906815A1 - Filterplatte fuer schichtenfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterplatte für Schichtenfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei derartigen bekannten Filterplatten ist das Stützelement aus zwei Lochblechen gebildet, die mit Abstand zueinander an­ gebracht und dicht am Profilrahmen befestigt sind. Hierbei sind die Strömungsausnehmungen durch die in der Regel kreis­ runden Durchgangslöcher in den Lochblechen gegeben, während die zwischen den Löchern befindlichen Blechflächen die Stütz­ flächen bilden, denen die Filterschicht anliegt. Zwischen den Lochblechen befindet sich ein Flüssigkeitsraum, der mit den Augen in Verbindung steht und über den die Strömungsausneh­ mungen, d. h. die Durchgangslöcher miteinander kommunizieren.

Die so ausgebildeten Filterplatten sind in verschiedener Hin­ sicht mit Nachteilen behaftet. Der Querschnitt des Strömungs­ wegs des Filtrierguts durch die Filterplatte ist durch die Anzahl und den Durchmesser der Löcher in den Lochblechen defi­ niert. Das Verhältnis zwischen dem durch die Löcher gegebenen Strömungsquerschnitt und der gesamten Stützfläche der Loch­ bleche läßt sich nicht beliebig zugunsten eines möglichst großen Strömungsquerschnitts einstellen, weil bei der Fest­ legung der Lochzahl und des Lochdurchmessers auf die Stabili­ tät der Lochbleche Rücksicht genommen werden muß. Die Durch­ strömung der Filterschichten findet aber praktisch nur an den Löchern statt, wodurch die Durchströmung und die Flüssig­ keitsverteilung durch die verhältnismäßig großflächigen Stütz­ flächen behindert sind. Darüber hinaus erschwert der zwischen den Lochblechen gebildete unzugängliche Flüssigkeitsraum die Reinigung der Filterplatten. Da die Lochbleche eine Randauf­ lage an dem Profilrahmen erforderlich machen, sind die ent­ sprechenden Randbereiche der Filterschichten für den Filtrier­ vorgang praktisch wirkungslos.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterplatte bereitzustellen, deren Stützelement eine verbesserte Durch­ strömung der Filterschichten erlaubt, sich leicht und voll­ ständig reinigen läßt und darüber hinaus geringere Herstellungs­ kosten ermöglicht.

Die gestellte Aufgabe wird ausgehend von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Filterplatte durch die Kennzeichnungsmerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Stützelement keine Durchgangsboh­ rungen auf, so daß es von dem Filtriergut nicht durchströmt wird. Die Flüssigkeitsströmung erfolgt vielmehr ausschließ­ lich an den beiden Außenseiten des Stützelements, wobei bei­ derseits des Stützelements jeweils ein Flüssigkeitsraum de­ finiert wird, der einerseits durch das Stützelement und andererseits durch die benachbarte Filterschicht begrenzt ist, dessen Volumen durch die Summe der Vertiefungen zwischen den Vorsprüngen gegeben ist und der an den Plattenrändern am Profilrahmen endet. Die an den noppenartigen Vorsprüngen ge­ gebenen Stützflächen sind in der Flächensumme wesentlich kleiner als die Gesamtfläche der dazwischen befindlichen Vertiefungen, wodurch eine durch die Stützflächen nur un­ wesentlich eingeengte Durchströmung der Filterschichten er­ halten wird. Hierbei müssen keine engen Löcher durchströmt werden, sondern das Filtriergut gelangt unmittelbar aus der Filterschicht in den vorstehend erläuterten Flüssig­ keitsraum bzw. unmittelbar aus dem Flüssigkeitsraum in die Filterschicht. Die Flüssigkeitsverteilung über die Gesamt­ fläche der Filterplatte ist bei vergleichsweise höherer Querströmungsgeschwindigkeit ausgezeichnet.

Die Reinigung der erfindungsgemäßen Filterplatte ist er­ heblich erleichtert, weil keine Hohlräume vorhanden sind und die Reinigung an den vollständig zugänglichen Ober­ flächen des Stützelements erfolgt. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Stützelements erlaubt die Ausnutzung der Filterschichten für den Filtriervorgang bis an den Profil­ rahmen, d. h. bis in die Randbereiche hinein, wodurch die effektive Filterfläche gegenüber derjenigen bei Lochblechen um etwa 3 bis 5% vergrößert wird. Die Gestaltung der noppen­ artigen Vorsprünge und der dazwischen befindlichen Ver­ tiefungen kann ohne Rücksichtnahme auf die Stabilität des Stützelements erfolgen, weil die hierfür erforderliche Wanddicke des Stützelements ohne Beeinträchtigung der an seinen Außenflächen vorhandenen Strömungsräume den Stabili­ tätsanforderungen entsprechend in weiten Grenzen frei ge­ wählt werden kann.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Filterplatte gehen aus den Patentansprüchen 2 bis 9 hervor.

Eine für viele Filtrieraufgaben geeignete Ausgestaltung, bei der das Stützelement aus zwei geprägten oder gepreßten Blechplatten zusammengesetzt ist, ergibt sich aus Patentan­ spruch 2. Die Blechplatten können aus einem geeigneten rost­ freien Stahl hergestellt sein.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Stützelement ent­ sprechend Patentanspruch 3 einteilig aus Kunststoff ge­ formt. Diese Ausführungsform ist überall dort verwendbar, wo das Filtriergut nicht den Einsatz von rostfreien Stählen erforderlich macht. Derartige Stützelemente aus Kunststoff lassen sich besonders einfach und preiswert herstellen, ins­ besondere wenn Stützelement und Profilrahmen entsprechend Patentanspruch 4 einteilig geformt sind.

Aus den Patentansprüchen 5 und 6 gehen besonders vorteil­ hafte Formgebungen für die am Stützelement vorhandenen Vor­ sprünge hervor.

Die Verteilung der Vorsprünge auf die Außenflächen des Stütz­ elements wird vorzugsweise entsprechend den Patentansprüchen 7 und 8 vorgenommen.

Die im Patentanspruch 9 angegebenen Merkmale sorgen dafür, daß an den Außenflächen des Stützelements keine die Strömung behindernde und die Reinigung erschwerende scharfkantige Flächenübergänge vorhanden sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an­ hand der zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine abgebrochene Ansicht einer unteren Ecke einer ersten Aus­ führungsform der Filterplatte,

Fig. 2 einen abgebrochenen senkrechten Schnitt durch die Filterplatte ge­ mäß Fig. 1,

Fig. 3 eine abgebrochene Ansicht einer unteren Ecke einer zweiten Aus­ führungsform der Filterplatte und

Fig. 4 einen abgebrochenen senkrechten Schnitt durch die Filterplatte ge­ mäß Fig. 3.

In den beiden Ausführungsbeispielen entsprechend den Fig. 1 und 2 einerseits und den Fig. 3 und 4 andererseits sind einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Bei beiden Ausführungsbeispielen handelt es sich um Filterplatten mit innenliegenden, der Bildung von Zu- und Ablaufkanälen dienenden Augen 1, die an allen vier Ecken der Filterplatte vorgesehen sind und von denen nur teilweise das in der linken unteren Ecke befindliche dargestellt ist. Bei derartigen Filterplatten erfolgt die Abdichtung zwischen zwei benachbarten Filterplatten ausschließlich durch die dazwischen eingesetzte Filterschicht, die an den Stellen der Augen 1 mit entsprechenden Augenausnehmungen versehen ist und an ihren Rändern einschließlich der Augenränder durch die Profilrahmen 2 benachbarter Filterplatten zusammen­ gepreßt ist. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei mit Dichtung und außenliegenden Augen versehenen Filter­ platten verwendet werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 und 2 umgibt der Profilrahmen 2 um den Umfang der Filterplatte und die Augen 1 unterbrechungslos umlaufend ein Stützelement 3, das bei diesem Ausführungsbeispiel aus zwei geprägten Blech­ platten 4 zusammengesetzt ist. Die Blechplatten 4, die aus nichtrostendem Stahl bestehen, sind in Rücken-an-Rücken- Anordnung zusammengelegt und mit den Innenflächen 5 des Profilrahmens 2 dicht verschweißt, wie das in Fig. 2 durch die Schweißnähte 6 angedeutet ist.

Durch die Prägung sind an den Blechplatten 4 jeweils nach außen gerichtete noppenartige Vorsprünge 7 und dazwischen befindliche Vertiefungen 8 entstanden. Die äußeren Flächen der Vorsprünge 7 befinden sich in einer Ebene und stützen die Filterschicht. In Fig. 2 sind zwei Filterschichten 9 in strichpunktierten Linien angedeutet, die jeweils einer Seite der Filterplatte zugeordnet sind. Die Vertiefungen 8 sind die Strömungsausnehmungen der Filterplatte und bilden insgesamt auf jeder Seite der Filterplatte einen Flüssig­ keitsraum, der nach außen zu von der zugekehrten Fläche der benachbarten Filterschicht 9 begrenzt wird. Der Flüssigkeits­ raum steht mit den Augen 1 über Schlitze 10 in Verbindung, von denen einer in Fig. 3 näher dargestellt ist.

Die Vorsprünge 7 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf und sind insgesamt etwa zylindrisch geformt. Sie können sich auch nach außen zu konisch verjüngen, wodurch die an den Vorsprüngen vorgesehenen Stützflächen für die Filterschich­ ten 9 verkleinert werden, während sich gleichzeitig der Strömungsraum zwischen den Vorsprüngen 7 entsprechend ver­ größert. Wie die Fig. verdeutlichen, sind die Vorsprünge 7 in Reihen angeordnet, wobei bei benachbarten Reihen die Vor­ sprünge 7 der einen Reihe den Vertiefungen 8 der anderen Reihe gegenüberstehen, d. h. auf Lücke gesetzt sind. Die Übergänge zwischen den Stützflächen der Vorsprünge 7 und den Mantelflächen der Vorsprünge sowie die Übergänge zwi­ schen den Mantelflächen der Vorsprünge 7 und den Boden­ flächen der Vertiefungen 8 sind ausgerundet, wie aus Fig. 2 und auch aus Fig. 4 hervorgeht. Je nach Höhe der geprägten oder gepreßten Vorsprünge 7 können unterschiedlich große Flüssigkeitsräume zwischen dem Stützelement 3 und den an­ liegenden Filterschichten 9 erzielt werden. Der gegenseitige Abstand der Vorsprünge 7 ist so zu wählen, daß unter den Filtrationsbedingungen eine zuverlässige Stützung der Filter­ schichten 9 erreicht wird, ohne daß die Filterschicht wesent­ lich in die Vertiefungen 8 eindringen kann.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Stützelement 3 zusammen mit dem Profilrahmen 2 durch Spritzen oder Gießen aus einem geeigneten Kunststoff ge­ formt. Die dabei erzielte Ausbildung der Vorsprünge 7 und der Vertiefungen 8 kann derjenigen entsprechen, die mit Be­ zug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Bei der Her­ stellung der Filterplatten aus Kunststoff können die Vor­ sprünge und die Vertiefungen jede gewünschte nicht hinter­ schnittene Formgebung erfahren.

Bei beiden Ausführungsbeispielen sind die Profilrahmen 8 zur Pressung der Ränder der Filterschichten 9 besonders aus­ gebildet, wie das in unserer Patentanmeldung P . . . beschrieben ist. Hierbei ist an einer Fläche des Profil­ rahmens 2 eine vorspringende Preßkante 12 vorgesehen, die durch die Scheitellinie zweier dachförmig angeordneter Schrägflächen 13 gebildet ist. Eine entsprechende Konfigura­ tion weist der Profilrahmen 2 auch in seinen die Augen 1 um­ gebenden Bereichen auf. An der anderen Preßfläche des Rah­ mens 2 ist eine mit der Preßkante 12 und den Schrägflächen 13 der benachbarten Filterplatte zusammenwirkende ebene Preß­ fläche 14 vorgesehen. Die Form der dadurch erzielten sehr dichten Randpressung der Filterschichten 9 ist in Fig. 2 in strichpunktierten Linien angedeutet.

Bei beiden Ausführungsbeispielen sind die Filterplatten von einem geschlossenen Außenrahmen 15 umgeben, der allseits mit Abstand zum Profilrahmen 2 angeordnet ist, so daß ein um­ laufender Spaltraum 16 gebildet wird. Die Außenrahmen 15 können mit den Profilrahmen 2 einteilig ausgebildet sein und sind mit diesen über Verbindungsstege 17 verbunden. In eine umlaufende Nut 18 einer Seitenfläche des Außenrahmens 15 ist eine umlaufende Dichtung 19 eingelegt. Die andere Seitenfläche des Außenrahmens 15 ist als ebene Dichtfläche 20 ausgebildet, die abdichtend mit der Dichtung 19 der be­ nachbarten Filterplatte zusammenwirkt, wenn eine Mehrzahl von Filterplatten mit dazwischen eingesetzten Filterschichten zu einem Filterpaket zusammengepreßt wird. Die Spalträume 16 aller Filterplatten eines Filterpakets bilden einen über den Umfang und die Länge des Filterpakets durchgehenden flüssigkeits- und gasdichten Mantelraum, der nicht nur im Filtrierbetrieb anfallende Leckagen aufnimmt und abführt, sondern auch besondere Betriebsweisen des Schichtenfilters zuläßt, wie das in unserer Patentanmeldung P . . . näher beschrieben ist.

Claims (9)

1. Filterplatte für Schichtenfilter, mit einem Profil­ rahmen, welcher unterbrechungslos umlaufend ein doppelseitig wirksames Stützelement für die beidseitige Auflage jeweils einer Filterschicht umgibt, welches Stützelement auf seinen beiden Seiten in gleichmäßiger Verteilung eine Vielzahl von in derselben Ebene befindlichen Stützflächen und dazwischen befindliche, miteinander kommunizierende Strömungsausneh­ mungen aufweist, die an den Ecken des Stützelements mit Zu- und Ablaufkanäle des Schichtenfilters bildenden Augen kommu­ nizieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen in Vorsprüngen (7) des Stützelements (3) vorgesehen sind, während die Strömungsausnehmungen als zwischen den Vorsprüngen (7) befindliche Vertiefungen (8) ausgebildet sind.

2. Filterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorsprünge (7) und Strömungsausnehmungen (Ver­ tiefungen 8) durch Prägung oder Pressung aus einer Blech­ platte (4) gebildet sind, und daß zwei derartige Blechplatten (4) in Rücken-an-Rücken-Anordnung zu einem Stützelement (3) miteinander verbunden an den Außenkanten dicht an dem Pro­ filrahmen (2) befestigt sind.

3. Filterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (3) mit beidseitig angebrachten Vor­ sprüngen (7) und Vertiefungen (8) aus Kunststoff geformt ist.

4. Filterplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Stützelement (3) zusammen mit dem Profilrahmen (2) einteilig geformt ist.

5. Filterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (7) kreisförmige Querschnitte aufweisen.

6. Filterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (7) zylindrisch oder sich konisch nach außen verjüngend ausgebildet sind.

7. Filterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (7) in Reihen an­ geordnet sind.

8. Filterplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß bei benachbarten Reihen die Vorsprünge (7) der einen Reihe den Vertiefungen (8) der anderen Reihe gegenüber­ stehen.

9. Filterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen den Stütz­ flächen und den Mantelflächen der Vorsprünge (7) sowie die Übergänge zwischen den Mantelflächen der Vorsprünge (7) und den Bodenflächen der Vertiefungen (8) ausgerundet ausgebildet sind.