MEMBRANPLATTEUND FILTEREINHEIT MEMBRANE PLATE AND FILTER UNIT
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Filtertechnik, insbesondere auf eine Membranplatte und eine Filtereinheit gemäss dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 7, und auf ein Verfahren zur Herstellung einer Filtereihheit gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 15.The invention relates to the field of filter technology, in particular to a membrane plate and a filter unit according to the preamble of patent claims 1 and 7, and to a method for producing a filter unit according to the preamble of patent claim 15.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In Filtereinrichtungen, insbesondere in Aufbereitungsanlagen für Abwasser oder Trinkwasser werden Filtereinheiten eingesetzt, die typischerweise mit Membranfiltern bestückt sind. Eine Vielzahl von Membranfiltern ist dabei in einer rechteckförmigen Aufhängung angeordnet und wird in die zu filternde Flüssigkeit eingetaucht betrieben. Jedes Membranfilter weist eine Stützplatte mit zwei Filtermembranen auf. In Hohlräumen oder Leitungen innerhalb des Membranfilters sammelt sich Permeat, d.h. gefilterte Flüssigkeit, an. Die einzelnen Membranfilter sind jeweils über einzelne Anschlüsse, beispielsweise Rohre oder Schläuche, mit einer Permeatsammelleitung verbunden, die das Permeat aus den Membranfiltern absaugt. Bei einem Aufbau der Anlage werden die Membranfilter einzeln eingebaut und an die Permeatsammelleitung angeschlossen. Bei einer Revision oder einer Reinigung werden sie einzeln abgehängt. Diese Vorgehen ist umständlich und zeitaufwendig und erhöht Herstellungs- und Montagekosten der Anlage.
Die EP-A-1 016 449 zeigt, wie eine Mehrzahl von parallel angeordnetem Filtertaschen in ein Becken mit flüssigem Giessharz eingesetzt werden. Nach dem Aushärten des Giessharzes werden Durchbrechungen zu den Filtertaschen in das Giessharz gefräst. Gemäss einer bestimmten Ausführungsform weisen die Filtertaschen entlang zweier Kanten Steckvorsprünge und -Ausnehmungen auf. Damit können sie durch Zusammenstecken zu einem Paket verbunden werden. Das Herstellungsverfahren ist auch hier aufwendig.Filter units, which are typically equipped with membrane filters, are used in filter devices, in particular in treatment plants for waste water or drinking water. A large number of membrane filters are arranged in a rectangular suspension and are operated immersed in the liquid to be filtered. Each membrane filter has a support plate with two filter membranes. Permeate, ie filtered liquid, collects in cavities or lines within the membrane filter. The individual membrane filters are each connected via individual connections, for example pipes or hoses, to a permeate collecting line, which sucks the permeate out of the membrane filters. When the system is set up, the membrane filters are installed individually and connected to the permeate manifold. In the event of a revision or cleaning, they are detached individually. This procedure is cumbersome and time-consuming and increases the manufacturing and assembly costs of the system. EP-A-1 016 449 shows how a plurality of filter bags arranged in parallel are inserted into a basin with liquid casting resin. After the casting resin has hardened, perforations to the filter pockets are milled into the casting resin. According to a specific embodiment, the filter bags have plug-in projections and cutouts along two edges. This means that they can be connected to form a package by plugging them together. The manufacturing process is also complex here.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Membranplatte und eine Filtereinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, welche Nachteile des Standes der Technik beheben, und insbesondere eine einfache und kostengünstige Konstruktion einer Filtereinheit erlauben.It is therefore an object of the invention to provide a membrane plate and a filter unit of the type mentioned at the outset which overcome disadvantages of the prior art and in particular allow a simple and inexpensive construction of a filter unit.
Diese Aufgabe lösen eine Membranplatte und eine Filtereinheit mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 7, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Filtereinheit mit den Merkmalen des Patentanspruches 15.This object is achieved by a membrane plate and a filter unit with the features of patent claims 1 and 7, and a method for producing a filter unit with the features of patent claim 15.
In der erfindungsgemässen Filtereinheit sind also mindestens zwei erfindungsgemässe Membranplatten parallel aneinander gelegt und zumindest in Bereichen um Anschlusselemente zur Ableitung von Permeat flüssigkeitsdicht miteinander verbunden. Die Membranplatten sind durch ihre Form zum Herstellen, nach dem Aufeinanderlegen zweier Membranplatten, einer solchen flüssigkeitsdichten Verbindung respektive Abdichtung durch Verschweissen vorgesehen. Es sind also keine weiteren Verbindungs- oder Dichtungskörper zwischen oder neben den Membranplatten erforderlich.
Dadurch wird verhindert, dass ungefilterte Flüssigkeit zwischen den Membranplatten hindurch fliesst und das Permeat in einem um die Anschlusselemente gelegenen Volumen verunreinigt. Es liegt vorzugsweise nur eine Abdichtung zwischen dem Membranplatten im Bereich der Anschlusselemente vor. Ein Anschlusselement kann auch aus mehreren Durchbrechungen einer Kante bestehen. Ein Anschlusselement respektive die mehreren Durchbrechungen beanspruchen dabei aber nur einen vergleichsweise kleinen Bereich einer Längskante, beispielsweise weniger als ein Fünftel oder als ein Zehntel der Längskante. Dadurch werden der Aufwand zum Herstellen der Abdichtung und die Zuverlässigkeit der Abdichtung erhöht.In the filter unit according to the invention, therefore, at least two membrane plates according to the invention are placed parallel to one another and are connected to one another in a liquid-tight manner at least in areas around connection elements for discharging permeate. Due to their shape, the membrane plates are intended for manufacture, after two membrane plates have been placed on top of one another, such a liquid-tight connection or sealing by welding. No further connecting or sealing bodies are therefore required between or next to the membrane plates. This prevents unfiltered liquid from flowing between the membrane plates and contaminating the permeate in a volume around the connection elements. There is preferably only a seal between the membrane plates in the area of the connection elements. A connection element can also consist of several openings in an edge. A connection element or the multiple openings, however, only occupy a comparatively small area of a longitudinal edge, for example less than a fifth or as a tenth of the longitudinal edge. This increases the effort required to produce the seal and the reliability of the seal.
Diese Abdichtung wird beispielsweise durch eine formschlüssige und dabei flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den mindestens zwei Membranplatten erzielt, beispielsweise durch eine wasserdichte Steck- oder Schnappverbindung eines Dichtungsprofils. In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt eine vorerst formschlüssige Verbindung vor, aus welcher eine stoffschlüssige Verbindung gebildet wird. Dies geschieht, je nach Material der Membranplatten, durch Kleben, Schweissen oder Löten, wonach die Membranplatten in der Regel nicht mehr ohne Schädigung lösbar verbunden sind. Vorzugsweise ist das Material ein thermoplastischer Kunststoff, und es werden die Membranplatten im Bereich zwischen den Anschlusselementen miteinander verschweisst respektive verschmolzen.This seal is achieved, for example, by a form-fitting and thereby liquid-tight connection between the at least two membrane plates, for example by a watertight plug or snap connection of a sealing profile. In another preferred embodiment of the invention, there is a positive connection for the time being, from which a material connection is formed. Depending on the material of the membrane plates, this is done by gluing, welding or soldering, after which the membrane plates are generally no longer detachably connected without damage. The material is preferably a thermoplastic, and the membrane plates are welded or fused together in the area between the connection elements.
Über mehrere Anschlusselemente und dazwischen liegenden Bereichen kann ein Hohlprofil angebracht werden, das an seinen Enden abgeschlossen ist. Dieses umschliesst Austrittsöffnungen der Anschlusselemente und die dazwischen liegenden Bereiche flüssigkeitsdicht, vorzugsweise stoffschlüssig. Dadurch wird ein Permeatsammelkanal gebildet, aus dem sich über einen Permeatabzug das Permeat absaugen lässt.
Vorzugsweise sind die erwähnten Verbindungsstellen zwischen Membranplatten untereinander und zwischen Membranplatten und Permeatsammelkanal durch ebene Flächen gebildet, was eine einfache Herstellung erlaubt. Verbindungsstellen zwischen einzelnen Membranplatten können auch durch Nut-Feder- Verbindungen gebildet werden, die beispielsweise kraftschlüssig einschnappen, sich verkeilen oder miteinander verschweissbar sind. Um, je nach zu filterndem Medium und Art von Verunreinigungen, einen Abstand zwischen Membranplatten zu erhöhen, sind Distanzelemente oder Abstandshalter an einzelnen Stellen, beispielsweise zwischen Längskanten der Membranplatten einlegbar. Diese werden wie die Membranplatten verbunden, also beispielsweise gesteckt und/oder geschweisst.A hollow profile, which is closed at its ends, can be attached over several connecting elements and areas in between. This encloses outlet openings of the connection elements and the areas lying between them in a liquid-tight, preferably cohesive, manner. This creates a permeate collection channel, from which the permeate can be drawn off via a permeate discharge. The connection points mentioned between membrane plates and between membrane plates and permeate collection channel are preferably formed by flat surfaces, which allows simple manufacture. Joints between individual membrane plates can also be formed by tongue-and-groove connections, which snap in, for example, non-positively, wedge or can be welded together. In order to increase a distance between membrane plates, depending on the medium to be filtered and the type of impurities, spacer elements or spacers can be inserted at individual points, for example between the longitudinal edges of the membrane plates. These are connected like the membrane plates, for example plugged and / or welded.
Zusammengefasst kann aus einer Anzahl von identischen erfindungsgemässen Membranplatten lediglich durch Verschweissen der Schweissbereiche zur Abdichtung, Aufschweissen des Permeatsammelkanals und einiger Schweissraupen zur Verbindung der Membranplatten ein komplettes einsatzbereites Filtermodul hergestellt werden. Durch die Abstandselemente sind in einfacher Weise Anpassungen an unterschiedliche Flüssigkeitseigenschaften möglich.In summary, a complete, ready-to-use filter module can be produced from a number of identical membrane plates according to the invention simply by welding the welding areas for sealing, welding the permeate collecting channel and a few welding beads to connect the membrane plates. The spacing elements make it easy to adapt to different liquid properties.
Durch die sehr einfache und kostengünstige Herstellung einer Filtereinheit entfällt die Notwendigkeit aufwendiger Revisionen, es kann einfach eine Filtereinheit als Ganzes ersetzt werden. Die erfindungsgemässe Filtereinheit eignet sich aufgrund der kostengünstigen und kompakten Bauweise insbesondere für Hauskläranlagen und Wasserfiltration.The very simple and inexpensive manufacture of a filter unit eliminates the need for extensive revisions, and a filter unit as a whole can simply be replaced. The filter unit according to the invention is particularly suitable for domestic sewage treatment plants and water filtration due to the inexpensive and compact design.
Mit dem Begriff "Wasser" oder "Schmutzwasser" wird in der vorliegenden Anmeldung jeweils Abwasser oder aufzubereitendes Trinkwasser bezeichnet. Die Erfindung ist aber auch auf Filtereinheiten für andere Flüssigkeiten anwendbar.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit den Vorrichtungsansprüchen kombinierbar und umgekehrt.In the present application, the term "water" or "dirty water" denotes waste water or drinking water to be treated. However, the invention is also applicable to filter units for other liquids. Further preferred embodiments emerge from the dependent patent claims. Features of the method claims can be combined with the device claims and vice versa.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele, welches in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:The subject matter of the invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments which are illustrated in the accompanying drawings. Show it:
Figuren 1 bis 3 verschiedene Ansichten einer Filtereinheit gemäss der Erfindung; Figur 4 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Teiles einerFigures 1 to 3 different views of a filter unit according to the invention; Figure 4 schematically shows a perspective view of part of a
Filtereinheit mit mehreren Membranplatten; und Figuren 5 bis 7 schematisch verschiedene Ansichten auf aneinander gelegteFilter unit with several membrane plates; and FIGS. 5 to 7 schematically show different views of one another
Membranplatten im Bereich von Permeatausströmschächten. Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.Membrane plates in the area of permeate outflow shafts. The reference symbols used in the drawings and their meaning are summarized in the list of reference symbols. In principle, the same parts are provided with the same reference symbols in the figures.
WEGE ZUR AUSFUHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht, Figur 2 eine Aufsicht und Figur 3 einen Querschnitt durch eine Filtereinheit 10 gemäss der Erfindung. Die gezeichnete Stellung entspricht einer Betriebsstellung der Filtereinheit 10, in welcher sie in einer zu filternden Flüssigkeit eingetaucht betrieben und von der Flüssigkeit von unten nach oben durchströmt wird. Eine entsprechende Strömungsrichtung ist durch Pfeile angedeutet. Die Filtereinheit 10 wird hauptsächlich durch eine Mehrzahl von parallel und einander deckend respektive kongruent aneinandergelegten Membranplatten 1 gebildet. Ein solcher Stapel von Membranplatten 1 kann an zwei Seiten durch
Deckplatten 15 abgeschlossen sein. Die Deckplatten 15 weisen Abstandsnoppen 18 zur Beabstandung von weiteren Filtereinheiten 10 auf. In einem Bereich einer ersten Längskante 6a und einer zweiten Längskante 6b sind aneinanderliegende, parallel angeordnete Membranplatten 1 jeweils formschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise durch an den Längskanten 6a,6b angeordnete ineinanderpassende Nut-Feder- Verbindungen 16. Dadurch ist eine formschlüssige Verbindung zwischen den mindestens zwei Membranplatten (1) im Bereich zwischen den Anschlusselementen (2) bildbar. Diese Verbindungen müssen nicht zwingend flüssigkeitsdicht sein. Es genügt, wenn die aufwärts strömende und gegebenenfalls mit Spülluft vermischte Flüssigkeit im Wesentlichen nicht seitlich durch die Längskanten 6a,6b entweicht. Bei der beschriebenen Orientierung der Durchströmung sind die Membranplatten 1 entlang den kürzeren Kanten nicht miteinander verbunden.Figure 1 shows a side view, Figure 2 shows a plan view and Figure 3 shows a cross section through a filter unit 10 according to the invention. The position shown corresponds to an operating position of the filter unit 10, in which it is operated immersed in a liquid to be filtered and through which the liquid flows from bottom to top. A corresponding direction of flow is indicated by arrows. The filter unit 10 is mainly formed by a plurality of membrane plates 1 placed parallel and covering one another or congruently against one another. Such a stack of membrane plates 1 can pass through on two sides Cover plates 15 must be completed. The cover plates 15 have spacing knobs 18 for spacing further filter units 10. In a region of a first longitudinal edge 6a and a second longitudinal edge 6b, adjacent, parallel arranged membrane plates 1 are each positively connected to one another, for example by means of tongue-and-groove connections 16 arranged on the longitudinal edges 6a, 6b. This provides a positive connection between the at least two Membrane plates (1) can be formed in the area between the connection elements (2). These connections do not necessarily have to be liquid-tight. It is sufficient if the liquid flowing upwards and possibly mixed with purging air does not essentially escape laterally through the longitudinal edges 6a, 6b. In the orientation of the flow described, the membrane plates 1 are not connected to one another along the shorter edges.
Die Membranplatten 1 sind vorzugsweise einstückig aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus Polypropylen, ABS, etc.. geformt. An einer oder mehreren Stellen sind die Membranplatten 1 ferner durch senkrecht zu den ersten Längskanten 6a respektive den zweiten Längskanten 6b verlaufende Schweissraupen 14 miteinander verschweisst.The membrane plates 1 are preferably formed in one piece from a thermoplastic material, for example from polypropylene, ABS, etc. At one or more points, the membrane plates 1 are further welded to one another by welding beads 14 running perpendicular to the first longitudinal edges 6a and the second longitudinal edges 6b, respectively.
Hier und im Folgenden werden stoffschlüssige Verbindungen beschrieben, die durch Schweissen von thermoplastischem Material gebildet werden. Es ist jedoch auch möglich, die Verbindungen jeweils durch Kleben oder, in einzelnen Fällen, durch flüssigkeitsdichte Steckverbindungen herzustellen. Bei Verwendung anderer Materialien für die Membranplatten 1 können Verbindungen auch gelötet sein.Here and below, integral connections are described which are formed by welding thermoplastic material. However, it is also possible to make the connections by gluing or, in individual cases, by liquid-tight plug connections. If other materials are used for the membrane plates 1, connections can also be soldered.
In einem Bereich der ersten Längskante 6a weist jede Membranplatte 1 einen Permeatausströmschacht 2 auf. Dieser führt von einer Innenseite der Membranplatte 1 zu einer in einer Fläche der ersten Längskante 6a gelegenen Austrittsöffnung. Die Austrittsöffnungen aller Membranplatten 1 sind durch einen Permeatsammelkanal 11
mit einer Leitung zum Permeatabzug 13 umschlossen. Der Permeatsammelkanal 11 und die Membranplatten 1 sind entlang einer Schweisskante des Permeatsammelkanals 12 verschweisst. Um den Permeatsammelkanal 11 gegenüber der in der Filtereinheit 10 strömenden Flüssigkeit "abzudichten, sind Bereiche der Membranplatten 1 zwischen den Permeatausströmschächten 2 respektive deren Austrittsöffnungen ebenfalls miteinander verschweisst.In a region of the first longitudinal edge 6a, each membrane plate 1 has a permeate outflow shaft 2. This leads from an inside of the membrane plate 1 to an outlet opening located in a surface of the first longitudinal edge 6a. The outlet openings of all membrane plates 1 are through a permeate collecting channel 11 enclosed with a line to the permeate vent 13. The permeate collection channel 11 and the membrane plates 1 are welded along a welding edge of the permeate collection channel 12. In order to seal the permeate collecting channel 11 with respect to the liquid "flowing in the filter unit 10, regions of the membrane plates 1 between the permeate outflow shafts 2 or their outlet openings are also welded to one another.
Der Permeatsammelkanal 11 kann einen (nicht gezeichneten) zweiten Anschlussstutzen aufweisen, der dem Permeatabzug 13 gegenüberliegt und über eine durchbrechbare Stelle mit der Innenseite des Permeatsammelkanals 11 verbindbar ist. Dadurch können zwei Filtereinheiten 10 aufeinander gestellt und durch einen Schlauch miteinander verbunden betrieben werden.The permeate collection channel 11 can have a second connection piece (not shown), which is opposite the permeate discharge 13 and can be connected to the inside of the permeate collection channel 11 via a break-through point. As a result, two filter units 10 can be placed on top of one another and operated connected to one another by a hose.
Für grosse Filterleistungen weisen die Membranplatten 1 vorzugsweise jeweils einen zweiten Permeatausströmschacht auf, und weist die Filtereinheit 10 einen zweiten Permeatsammelkanal auf (nicht gezeichnet). Dieser ist vorzugsweise an einem dem Permeatsammelkanal 11 gegenüberliegenden Ende an derselben Wand der Filtereinheit 10 angeordnet, beispielsweise etwa auf der Höhe der in der Figur 1 eingezeichneten Schweissraupe 14. Der Permeatsammelkanal 11 weist dann vorzugsweise einen dem Permeatabzug 13 gegenüberliegenden zweiten Anschluss auf, der durch einen Schlauch oder ein Rohrstück mit einem Permeatabzug des zweiten Permeatsammelkanals verbindbar ist.For large filter capacities, the membrane plates 1 preferably each have a second permeate outflow shaft, and the filter unit 10 has a second permeate collection channel (not shown). This is preferably arranged at an end opposite the permeate collecting channel 11 on the same wall of the filter unit 10, for example at about the height of the welding bead 14 shown in FIG. 1. The permeate collecting channel 11 then preferably has a second connection opposite the permeate discharge 13, which is connected by a Hose or a piece of pipe with a permeate discharge of the second permeate collection channel is connectable.
Figur 4 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer Filtereinheit mit mehreren Membranplatten im Bereich der Permeatausströmschächte 2. Eine Membranplatte 1 weist zwei Filtermembranen 7 auf, die beiderseits einer Stützplatte 8 angeordnet sind. Ein Permeatausströmschacht 2 einer Membranplatte 1 führt von einem zwischen den Filtermembranen 7 gelegenen Volumen zur ersten Längskante 6a der Membranplatte 1. Der Schacht ist vorzugsweise als rechteckiger Kanal im wesentlichen senkrecht zur ersten Längskante 6a ausgeführt. Der
Permeatausströmschacht 5 kann auch rund oder oval geformt sein. Ein Bereich um die Austrittsöffnung des Permeatausströmschachts 2 ist vorzugsweise eben geformt. Dieser Bereich bildet an den zwei Längskanten des Permeatausströmschachts 2 Schweissbereiche zur Abdichtung 4 und an den kurzen Kanten des Permeatausströmschachts 2 Schweissbereiche für den Permeatsammelkanal 5.FIG. 4 schematically shows a perspective view of part of a filter unit with several membrane plates in the area of the permeate outflow shafts 2. A membrane plate 1 has two filter membranes 7, which are arranged on both sides of a support plate 8. A permeate outflow shaft 2 of a membrane plate 1 leads from a volume located between the filter membranes 7 to the first longitudinal edge 6a of the membrane plate 1. The shaft is preferably designed as a rectangular channel essentially perpendicular to the first longitudinal edge 6a. The Permeate discharge shaft 5 can also be round or oval in shape. A region around the outlet opening of the permeate outflow shaft 2 is preferably flat. This area forms 2 welding areas for sealing 4 on the two longitudinal edges of the permeate outflow shaft and 2 welding areas for the permeate collecting channel 5 on the short edges of the permeate outflow shaft.
Beim Herstellen der Filtereinheit 10 kommt beim Aneinanderlegen mehrerer Membranplatten 1 jeweils ein Schweissbereich zur Abdichtung 4 einer erstem Membranplatte 1 an einen Schweissbereich zur Abdichtung 4 einer zweiten Membranplatte 1 zu liegen. Diese Schweissbereiche aller Membranplatten 1 werden durch Spiegelschweissen in einem einzigen Arbeitsgang jeweils paarweise miteinander verschmolzen. Der verwendete Schweissspiegel weist dazu eine Länge auf, die einer Breite der Filtereinheit 10 entspricht, und eine Höhe, die einer Höhe der Austrittsöffnungen entspricht. Zwischen den Permeatausströmschächten 2 bilden sich dadurch Wülste aus verschmolzenem Material, welche ein Stoff schlüssige und flüssigkeitsdichte Verbindung gegenüber einem zwischen den Membranplatten 1 liegenden Bereich respektive Volumen ungefilterter Flüssigkeit bilden.When producing the filter unit 10, when welding several membrane plates 1 together, a welding area for sealing 4 a first membrane plate 1 comes to lie against a welding area for sealing 4 a second membrane plate 1. These welding areas of all membrane plates 1 are fused together in pairs in a single operation by mirror welding. For this purpose, the welding mirror used has a length that corresponds to a width of the filter unit 10 and a height that corresponds to a height of the outlet openings. As a result, beads of fused material form between the permeate outflow shafts 2, which form a material-tight and liquid-tight connection with respect to an area or volume of unfiltered liquid lying between the membrane plates 1.
In einem weiteren Arbeitsgang wird der Permeatsammelkanal 11 entlang der Schweisskante des Permeatsammelkanals 12 auf Schweissbereiche für den Permeatsammelkanal 5 der Membranplatten 1 geschweisst. Dazu bilden die aneinandergelegten und ebenen Schweissbereiche für den Permeatsammelkanal 5 eine im wesentlichen ebene Fläche, so dass die Schweisskante des Permeatsammelkanals 12 gerade ausgeführt werden kann. Die Schweissbereiche für Permeatsammelkanal 5 müssen nicht zwingend eben ausgeformt sein. Sie können beispielsweise auch gewellt sein, wobei dann auch die Schweisskante des Permeatsammelkanals 12 entsprechend gewellt sein muss. Aus Gründen der einfachen Herstellung wird die ebene Form bevorzugt.
Vorzugsweise werden, um eine völlig dichte Verbindung zwischen den Membranplatten 1 im Bereich des Schweissbereichs für den Permeatsammelkanal 5 zu erreichen, diese Bereiche vor dem Aufschweissen des Permeatsammelkanals 11 in einem separaten Arbeitsgang miteinander verschweisst. Dabei werden die Schweissbereiche für den Permeatsammelkanal 5 im schmelzfähigen Zustand mit einem Druckstempel flächig zusammengedrückt. Der Druckstempel drückt dabei auch auf Schweissbereiche der Deckplatten 15, die an die Schweissbereiche zur Abdichtung 4 der äusseren Membranplatten 1 anliegen. Die Form des Druckstempels entspricht also ungefähr der Form der Schweisskante des Permeatsammelkanals 12.In a further operation, the permeate collection channel 11 is welded along the welding edge of the permeate collection channel 12 to welding areas for the permeate collection channel 5 of the membrane plates 1. For this purpose, the flat and welded areas for the permeate collecting channel 5, which are placed against one another, form an essentially flat surface, so that the welding edge of the permeate collecting channel 12 can be made straight. The welding areas for permeate collection channel 5 do not necessarily have to be flat. For example, they can also be corrugated, in which case the welding edge of the permeate collection channel 12 must also be corrugated accordingly. The flat shape is preferred for reasons of ease of manufacture. Preferably, in order to achieve a completely tight connection between the membrane plates 1 in the area of the welding area for the permeate collecting channel 5, these areas are welded together in a separate operation before the permeate collecting channel 11 is welded on. The welding areas for the permeate collecting channel 5 are pressed together flat in the meltable state with a pressure stamp. The pressure stamp also presses on the welding areas of the cover plates 15, which bear against the welding areas for sealing 4 of the outer membrane plates 1. The shape of the pressure stamp thus corresponds approximately to the shape of the welding edge of the permeate collecting channel 12.
In der Figur 4 ist der ebene Bereich 4,5 um die Austrittsöffnungen als erhaben gegenüber dem restlichen Bereich der ersten Längskante 6a dargestellt. Die Erhöhung dieser Schweissbereiche 4,5 beträgt beispielsweise 1 bis 2 mm. Er kann aber auch nicht erhaben sein, wobei aber ausreichend Material zwischen den Schweissstellen und der Feder-Nut- Verbindung vorhanden sein muss, um eine saubere Schweissung zu gewährleisten. In der Figur 4 ebenfalls dargestellt sind Erhebungen zur Bildung einer Schweissraupe 14. Die Schweissraupe wird durch Erhitzen des Kunststoffs und Andrücken eines langgestreckten Formstempels erzeugt.FIG. 4 shows the flat area 4, 5 around the outlet openings as raised compared to the rest of the area of the first longitudinal edge 6a. The increase in these welding areas 4, 5 is, for example, 1 to 2 mm. However, it cannot be raised, but there must be sufficient material between the welds and the tongue-and-groove connection to ensure a clean weld. FIG. 4 also shows elevations for the formation of a welding bead 14. The welding bead is produced by heating the plastic and pressing on an elongated stamp.
Figuren 5 bis 7 zeigen schematisch Ansichten auf aneinander gelegte Membranplatten 1 im Bereich der Permeatausströmschächte 2 in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung. Im Gegensatz zur Figur 4 sind die Schweissbereiche 4,5 nicht erhaben respektive überhöht dargestellt. Figur 5 entspricht einer Anordnung wie in Figur 4. Eine vertikale Ausdehnung der Verbindungsbereiche, in welchen beim Spiegelschweissen die Schweissbereiche zur Abdichtung 4 miteinander verschweisst werden, ist mit der Bezugsziffer 17 bezeichnet.
In Figur 6 wird ein grösserer Abstand zwischen den Membranplatten 1 durch zwischen den Membranplatten 1 im Bereich der ersten Längskanten 6a eingelegte erste Abstandshalter 9a erzielt. Analog werden nicht gezeichnete zweite Abstandshalter 9b zwischen die Membranplatten 1 im Bereich der zweiten Längskanten 6b eingelegt. In Figur 7 wird gezeigt, wie ein einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ein grösserer Abstand zwischen Membranplatten 1 durch Verbreiterung der Längskanten 6a,6b erreichbar ist.FIGS. 5 to 7 schematically show views of membrane plates 1 placed against one another in the area of the permeate outflow shafts 2 in various embodiments of the invention. In contrast to FIG. 4, the welding areas 4, 5 are not shown raised or exaggerated. FIG. 5 corresponds to an arrangement as in FIG. 4. A vertical extension of the connection areas, in which the welding areas for sealing 4 are welded to one another during mirror welding, is designated by reference number 17. In FIG. 6, a greater distance between the membrane plates 1 is achieved by first spacers 9a inserted between the membrane plates 1 in the region of the first longitudinal edges 6a. Analogously, second spacers 9b, not shown, are inserted between the membrane plates 1 in the region of the second longitudinal edges 6b. FIG. 7 shows how an alternative embodiment of the invention can achieve a greater distance between membrane plates 1 by widening the longitudinal edges 6a, 6b.
Falls auf eine Deckplatte 15 verzichtet wird, kann die Schweisskante des Permeatsammelkanals 12 zur Verbesserung der mechanischen Stabilität und der Qualität der Schweissverbindung respektive Schmelznaht im Randbereich mit einer in Richtung der Membranplatte 1 vorstehende Lippe versehen sein, die beim Aufsetzen auf einen Stapel von Membranplatten 1 jeweils einen Rand der erste Längskante 6a der beiden äusseren Membranplatten 1 umfasst.If a cover plate 15 is dispensed with, the welding edge of the permeate collection channel 12 can be provided with a lip protruding in the direction of the membrane plate 1 in order to improve the mechanical stability and the quality of the welded connection or fused seam, which lip respectively when placed on a stack of membrane plates 1 includes an edge of the first longitudinal edge 6a of the two outer membrane plates 1.
Beispielhafte Masse für die Grosse einer Membranplatte 1 und damit auch der Filtereinheit 10 sind eine Länge von 30 bis 60 cm und eine Breite von 5 bis 20 cm. Eine Dicke der Filtereinheit 10 kann 20 bis 50 cm oder mehr betragen und zehn, zwanzig oder mehr Membranplatten 1 aufweisen. Entsprechend werden Filterflächen von mehreren Quadratmetern realisiert. Bei einer Dicke einer Membranplatte 1 von 5 mm ist eine Austrittsöffnung ca. 2 mm breit und 15 bis 20 mm hoch. Eine Dicke eines Steges eines Schweissbereichs zur Abdichtung 4 beträgt dann ca. 1 bis 1.5 mm. der Schweissbereich für den Permeatsammelkanal 5 erstreckt sich von der Austrittsöffnung aus um einen halben bis über einen Zentimeter entlang der ersten Längskante 6a. Die angegebenen Masse sind beispielhaft zu verstehen, innerhalb physikalisch sinnvoller Grenzen lassen sich die Masse im wesentlichen beliebig variieren, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen wird.
BEZUGSZEICHENLISTEExemplary dimensions for the size of a membrane plate 1 and thus also the filter unit 10 are a length of 30 to 60 cm and a width of 5 to 20 cm. A thickness of the filter unit 10 can be 20 to 50 cm or more and have ten, twenty or more membrane plates 1. Accordingly, filter areas of several square meters are realized. With a thickness of a membrane plate 1 of 5 mm, an outlet opening is approximately 2 mm wide and 15 to 20 mm high. A thickness of a web of a welding area for sealing 4 is then approximately 1 to 1.5 mm. the welding area for the permeate collecting channel 5 extends from the outlet opening by half to over one centimeter along the first longitudinal edge 6a. The stated dimensions are to be understood as examples; within physically sensible limits, the mass can essentially be varied as desired without departing from the scope of the invention. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Membranplatte1 membrane plate
2 Permeatausströmschacht2 permeate discharge shaft
3 Schachtrand3 shaft edge
4 Schweissbereich zur Abdichtung4 welding area for sealing
5 Schweissbereich für Permeatsammelkanal 6a erste Längskante5 welding area for permeate collection channel 6a first longitudinal edge
6b zweite Längskante6b second longitudinal edge
7 Filtermembran7 filter membrane
8 Stützplatte8 support plate
9a erster Abstandshalter9a first spacer
9b zweiter Abstandshalter9b second spacer
10 Filtereinheit10 filter unit
11 Permeatsammelkanal11 permeate collection channel
12 Schweisskante des Permeatsammelkanals12 welding edge of the permeate collection channel
13 Permeatabzug13 permeate deduction
14 Erhebung zur Bildung einer Schweissraupe14 Survey to form a welding bead
15 Deckplatte15 cover plate
16 Nut-Feder- Verbindung16 tongue and groove connection
17 Bereich für Spiegelschweissung zu Abdichtung17 Area for mirror welding for sealing
18 Abstandsnoppen
18 spacer knobs