DE8402617U1 - Membranfilterplatte - Google Patents

Description

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PATENTANWALT DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover WOLFSTRASSE 24 ■ TELEFON (05 11) 13 45 30

29. Januar 1984 Dr. J/J

Meine Akte: βίο

Hansen-BOJR GmbH, Zeisstraße 15, 3000 Hannover Membranfilterplatte

Die Erfindung betrifft eine Membranfilterplatte, bestehend aas einer mit Bohrungen für den Trübe-Einlauf und den Filtrat-Auslauf sowie einem ein- oder beidseitigen Rezefi versehenen Grundplatte und mindestens einer in ihren Flächendimensionen kleineren elastischen Membran, die sioh unter dem Filterdruck an die Oberfläche des für die Aufnahme des Filtergutes bestimmten Rezesaes anlegt und deren Randwulst in eine ringförmige Ausnehmung eingelegt ist, die genähert parallel zum Rand der Grundplatte verläuft.

Eine derartige Membranfilterplatte wird in Filterpressen verwendet, -und zwar werden hier eine ganze Reihe von derartigen Meabranfilterplatten parallel zueinander in ein Filterpressengestell einzeln gelegt und mit einer innen« druckabhängigen Schließkraft zusammengedrückt. Die zu filtrierende Suspension wird in den Trübe-Einlauf eingelassen, die Feststoffe verleiben jeweils zwischen zwei mit einem Filtertuch überspannten Membranen, die jeweils zwei

zueinander benachbarten Grundplatten zugeordnet sind, unter dem FiIterdruck gegen die Oberflächen des Recesses gedrückt werden und somit zwischen sich einen Raum für die Aufnahme der Peststoffe im Filtergut bilden» während die filtrierte Flüssigkeit hinter den Membranen durch gesonderte Kanäle abgeführt wird.

Die eingangs genannte Membranfilterplatte ist aus eine*· offenkundigen Vorbenuteung bekannt geworden« Bei dieser weisen die Membranen einen genähert eöhwalbensohwanzförmigen Randwulst auf, der in eine ringförmige Ausnehmung in der Grundplatte eingelegt ist, die genähert parallel sum Rand der Grundplatte verläuft. Biese ringförmige Ausnehmung ist etwa mittig in der Randebene der Grundplatte angeordnet, der schwalbensohwanzförmige Wulst verläuft weitgehend symmetrisch zur Mittelebene der Membran. Das hat zur Folge, daß im Betrieb Bereiche neben dem Rand der Membranen paarweise aneinander liegen und unter dem Filterpressendruck gegeneinander gedrückt werden, während die Oberflächen der Randbereiche benachbarter Grundplatten um etwa die doppelte Membranstärke voneinander entfernt stehen. Diese Anordnung hat zwei wesentliche Nachteile, die aus der Quetschung unter dem Filterpressendruck entstehen: Die Einspannung der Membranränder ist ungünstig und kann dazu führen, daß der schwalbenschwanzförmige Wulst aus der im Querschnitt sohwalbenschwanzförmigen Ausnehmung herausspringt· Tor allem aber tritt der Hachteil auf, daß die gequetschten Randbereiche der Membranen einem erhöhten Verschleiß unterliegen. Senn diese müssen unter erheblichem Druck aneinander gedrückt «ad goquetacht werden, damit sie eine wirksame Abdichtung gegen das unter Druck in der Filterpresse befindliche Filtergut bilden. Diese Quetschungen führen zu einem Torzeitigen Verschleiß dieser Randpartien der Membranen.

Allerdings weist diese vorbenutete Membranfilterplatte gegenüber früheren Aueführungsformen den Vorteil auf, daß die Einspannung der Membran sehr viel leichter vornehmbar ist als beispielsweise die Einspannung solcher Membranen, deren Randwulst über die Grundplatte hinaussteht, so daß die Fläohendimensionen der Membran größer sind als die der Grundplatte, wie sie beispieleweise aus der DS-OS 31 28 97o bekannt geworden ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine sachgemäße Einspannung der Membran auf der Grundplatte der Membranfil'ierplatte au erreichen, um diese au schonen und ihre Beschädigung zu verhindern*

Die Erfindung erreicht dieses daduroh, daß die Randwulst unsymmetrisch zur Mittelebene der Membran auf der der Grundplatte zugekehrten Seite der Membran angeordnet ist, und daß der Rand des Rezesses parallel zur Randebene der Grundplatte verläuft, sich bis zur ringförmigen Ausnehmung erstreckt und um etwa die Dicke der Membran versetzt zu der Randebene der Grundplatte verläuft·

Bei dieser Ausbildung der Randwulst auf einer Seite der Membran kann die Membran druckspannungsfrei in die Grundplatte eingesetzt werden. Dadurch, daß der Rand des Rezesses tiefer als die Randebene der Grundplatte verläuft und sich bis zur ringförmigen Ausnehmung für die Aufnahme des Randwulstes erstreckt, wird erreicht, daß die Membran unter dem Druck der Filterpresse nur sehr wen*ö und definiert im Randbereich gedrückt wird. Die Membran wird daher im Bandbereieh nur geringfügig deformiert. Das erhöht die lebensdauer dieses Randbereiches der Membran wesentlich.

Die wulstartige umlaufende Ausformung der Membran ist nur erforderlich, um die Membrane in der geöffneten

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Presse am Herausfallen zu fciadern. Während des Piltrations- und Naehpreßvorganges fixieren gegenüberliegende Membranen sieh selbst. Durch diese Anordnung wird die notwendige Flächenpressung für das Abdichten der Filterelemente nicht auf die Membrane übertragen. Hierdurch wird ein mehrachsiger Spannungszustand infolge zusammengreifender Druck-, Biege- und Zugkräfte in der elastischen Membrane vermieden. Auf diese Weise kommt es zu einer Sntkoppelung der Püefikraft im Sichtrandbereich und der Druckkraft auf die Membrane während des Auspreßvorganges.

Sie Abdichtung der einzelien Grundplattenränder, die ]

nunmehr aneinanderliegen, kann dadurch erfolgen, daß I

zwischen dem Rand der Grundplatte und der ringförmigen »

Ausnehmung für die Aufnahme des Randes der Membranplatte I

eine weitere ringfönüige Ausnehmung für die Aufnahme eines §

Dichtringes angeordnet ist. f.

Sie Sichtung kann aber dadurch erzielt werden, daß der in >:. die ringförmige Ausnehmung der Grundplatte eingelegte Membranrand zum Zwecke der Abdichtung über die Randebene der Grundplatte entsprechend des erforderlichen Einfederungsweges hinausragt. 'i

Wesentlich für die Lebensdauer der Membran, aber auch , für eine gute Abdichtung ist es, daß die Membran am Ort j des Trübe-Einlaufs in der richtigen Weise so gehaltert und gegenüber der Grundplatte abgedichtet wird, daß die Trübe nicht in den Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Rezesses der Grundplatte und die Membran einlaufen kann« Om dieses zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn am Ort des Trübe-Einlaufes eine mit ihrem flanschartigen Rand auf den Rand eines Loches in der Membran drückende Verschraubung vorgesehen ist. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn auch der Hand des Loches einen Randwulst trägt*

Zweckmäßigerweise besteht die Verschraubung aus drei

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Seilen, und zwar aus zwei mit einem radialen Vorsprang versehenen !Peilen, von denen eines Innengewinde aufweist, in das das Außengewinde eines mit Flansch versehenen Rohrstuckes eingeschraubt ist, dessen Flansch sich auf dem anderen Teil mit dem Radialvorsprung abstützt. Die Verschraubung ist so angeordnet, daß die Außenflächen der Verschraubungsteile immer in der Dichtrandebene der Membranfilterplatte (oder tiefer) liegen.

Ss kann zweckmäßig sein, daß das Verschraubungsteil an Orten, an denen kein Radialvorsprung vorhanden ist, einen achsparallelen Vorsprung aufweist.

Diese Ausfuhrungsform hat den Vorteil, daß ein Filtertuch unter dem Vorsprung der Verschraubung einspannbar ist.

Vorteilhaft ist es, wenn die Membran im umlaufenden Randbereich Quernuten aufweist, die sich bis zu einer Sammelnut des Grundkörpers erstrecken, damit durch diese Quernuten das Filtrat in den Sammelkanal ablaufen kann.

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

Fig. 1 eine Frontansicht der Grundplatte teils mit, teils ohne Membran,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Paar von Filterplatten mit eingelegter Membran längs der Ebene II-II.

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Filterplatte am Ort des Trube-Einlaufes in der Verschraubung längs der Ebene HI-III.

Pig. 4 eine Ansicht dieser Verschraubung von oben.

Die Grundplatte 1 weist weitgehend parallel zu ihrem Rand eine nutenförmige Ausnehmung 2 auf, die den Rezeß 3 be-

grenzt, der in der Mitte der Grundplatte 1 seine größte Tiefe über seines größten Flächenbereich, aufweist. Dieser Flächenbereich verläuft genähert parallel zur Mittellinie der Grundplatte 1. Zum Bande Mt* befinden sich Schrägflächen 31, die vor der nutenförmigen Ausnehmung 2 wieder in Parallelflächen 13 übergehen, Parallelflächen 13, die parallel zur Mittelebene der Grundplatte 1 verlaufen. Diese Parallelflächen 13 verlaufen parallel versetzt zu den Bandflächen 11 der Grundplatte 1, und zwar um etwa die Dicke der Membran 4 versetzt.

Die Membran weist auf ihrer einen Seite, und zwar auf der der Grundplatte 1 zugekehrten Seite, einen Bandwulst 41 auf, der z.B. schwalbanschwanzförmig gestaltet ist. Dieser schwalbenschwanzförmige Bandwulst 41 wird in die nutenförmigi Ausnehmung 2 der Grundplatte 1 eingedrückt, wodurch die Membran 4 einen festen Sitz auf der Grundplatte 1 erhält, Die nut^nförmige Ausnehmung 2 ist für die Aufnahme der nach außen dicker werdenden Bandwulst 41 der Membran 4 zweckmäßigerweise so gestaltet, daß sie sich zum Grunde hin erweitert, so daß eine z.B. aus dem Tischlerhandwerk bekannte Sehwalbenschwanzverbindung zwischen Grundplatte 1 und Membran 4 entsteht. Durch diese Gestaltung erhalten die Membranen einen sehr festen Sitz auf den Grundplatten, wenn diese im Betrieb aufeinanderliegen, wie es der Schnitt der Fig. 2 zeigt.

Jede Grundplatte weist als Trübe-Einlauf 5 eine Ausnehmung auf. Am Band dieser Ausnehmung ist die Membran 4 fest einzuspannen. Daher weist hier die Membran 4 ein Loch auf (Pig.3), dessen Band ebenfalls in Form eines Wulstes 42 ausgebildet ist. Der Band dieses Loches wird durch eine eingeschraubte Verschraubung an der Grundplatte 1 gehalten. Pie Verschraubung besteht aus drei Seilen» einem rohrförmigen Teil 61 mit einem Außengewinde 62, der an seiner einen

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Stirnseite einen Flansch 65 aufweisen kann, sowie zwei Flanschmuttern 6 mit Innengewinde. Der Flansch der Muttern 6 ist wulstförmig gestaltet und druckt den Rand des Loches in der Membran 4 gegen die Grundplatte 1, und zwar den vorzugsweise ebenfalls schwalbenschwanzfSrmig im Querschnitt gestalteten Randwulst 42 des Membranloches in eine hierfür in der Grundplatte 1 vorgesehene ringförmige Ausnehmung hinein. Der Flansch der Flanschmuttern 6 weist eine Radialnut 64 auf, die einerseits dem besseren Einlauf der Trübe dient, andererseits aber auch dem Ansetzen eines Werkzeuges zum Festziehen bzw. Lockern der Flanschmutter dienen kann.

Das Filtrat läuft durch den Flüssigkeitskanal in die Grundplatte ab. Durch Nuten 81 im Randbereich der Membran kann das Filtrat in den Filtratablaufkanal 81 gelangen.

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Verzeichnis der Bezugsaeiohen

1 Grundplatte

11 Dichtfläche der Grundplatte

12 ringförmige Ausnehmung in der Oberfläche der Grundplatte

13 Diohtebene

2 nutförmige Ausnehmung in der Grundplatte

3 Reaeß (topfföraige Ausnehmung) in der Grundplatte

31 Sohrägfläohen dee Rezesseo

32 Parallelfläohen dee Rezesees

4 Membran

4-1 Randwulst der Membran

4-2 Randwulst dee Membranloches

5 Trübe-Einlauf

6 Flaneohnmtter als Versohraubuttgsteil

61 Rohrstutzen als Yersohraubungsteil

62 Außengewinde

63 Plansch

64 Rädialättsnehaung in Form einer But

66 Parallelfläohen des Trübeeinlaufbereichea

8 Hltratkanal

81 Ausnehmungen in dem ttembranrandwulet

Claims (1)

1. Ansprüche t

   1. Meabranfilterplatte,

   "bestehend aas einer mit ein- oder beidseitigen Bohrungen für den Trübe-Einlauf und Filtratauslauf sowie mit einem Rezeß versehenen Grundplatte und mindestens einer In ihren Flächendimensionen kleineren elastischen Membrane, die sich tarter dem Filterdruck an die Oberfläche des für die Aufnähme des Filtergutes bestimmten Eezesses anlegt und deren Randwulst in eine ringförmige Ausnehmung eingelegt ist, die genähert parallel zum Rand der Grundplatte verläuft,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Bandwulst (4-1) unsymmetrisch zur Mittelebene der Membran (4) auf der der Grundplatte (l) zugekehrten Seite der Membran (4) angeordnet ist,

   and daß ^er Rand des Rezesses (3) parallel zur Randebene (11) der Grundplatte verläuft, sich bis zur umlaufenden, nutenförmigen Ausnehmung (2) erstreckt und um die Dicke der Membran (4) abzüglich einer erforderlichen Einfederungs· höhe versetzt zu der Randebene (11) der Grundplatte (l) verläuft.

   2. Membranfilterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der in die umlaufende, nutenförmige Ausnehmung (2) der Grundplatte (l) eingelegte Membranrand mit seiner dem Rezeß (3) abgewandten Seite zum Zwecke der Abdichtung um den Betrag der erforderlichen Einfederungshohe der Membrane über die Randebene (ll) der Grundplatte (l) hinausragt.

   3. Membranfilterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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   daß die Fläche der Membrane (4) eine Ausnehmung am Ort des Trübe-Einlaufes (5) hat

   und daß hler der Rand der Membrane (4) durch einen Ilanseh mindestens eines Versehraubungsteiles gehalten ist, welches in den Tröbe-Einlauf (5) der Grundplatte (1) eingesetzt ist.

   4· Membranfilterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß am Ort (5) des Trübe-Einlaufes der Rand (42) des Loches in der Membrane (4) einenVsBhwalb^nschwanzfcnaigen Randwulst (42) und die Grundplatte (1) eine entsprechende Nut an dieser Stelle rings um den Tröbeeinlauf aufweist.

   5. Membranfilterplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Verschraubung aus mindestens drei Teilen (6,61) besteht, von denen zwei einen Flansch tragen, von denen das eine rohrförmig^gestaltet ist und von denen mindestens eines ein Innengewinde und eines ein Außengewinde aufweist, wobei die Teile mit dem Flansch auf den Rand des Loches in der Membran (4) fassen.

   6. Membranfilterplatte nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,

   daß ein Filtertuch unter dem Flansch der Verschraubung eingespannt ist.

   7* Membranfilterplatte n»sh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Membran (4) im umlaufenden Randbereich Quernuten für den Filtratablauf (43) aufweist, die in eine Sammelnut (81) des Grundkörpers (1) hineinlaufen.

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   8. Membranfilterplatte naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Bereioh des Trübe-Einlaufes (5) auf einer parallel zur Mittenebene der Grundplatte (1) rerlaufenden fläche (66) angeordnet ist und daß die Membran (4) in diesem Bereioh mittels der Verschraubung (6,61,62,63) befestigt ist»