WO2008055486A1 - Filtertasche - Google Patents

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WO2008055486A1
WO2008055486A1 PCT/DE2007/002003 DE2007002003W WO2008055486A1 WO 2008055486 A1 WO2008055486 A1 WO 2008055486A1 DE 2007002003 W DE2007002003 W DE 2007002003W WO 2008055486 A1 WO2008055486 A1 WO 2008055486A1
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spacers
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Inventor
Ulrich Weise
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Weise Water Systems Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/39—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/04—Supports for the filtering elements
    • B01D2201/0415—Details of supporting structures

Definitions

  • the invention relates to a filter bag whose interior has a filtrate drain for connection to a Filtrataus- lass, with a flat filter medium to limit the interior and a base plate for holding the filter medium and with a frame for sealing attachment of the filter medium to the base plate.
  • Such a filter bag and a filter insert receiving a plurality of such filter bags are known from EP 1 016 449 B1.
  • the filter bag has arranged on both sides of the base plate, membrane-like filter media.
  • the frame prevents the filter media from abutting the base plate, thereby reducing the filter area.
  • dirt particles can be solved by guiding air bubbles over the surface of the filter medium.
  • a sheet for a disc filter has become known in which two support walls are arranged at a distance from the formation of a cavity.
  • the support walls each form a grid-like open channel structure for carrying a filter cloth.
  • US 2005/0123 727 A1 discloses a filter device in which a plurality of flat membrane elements are arranged parallel to one another on a base body.
  • the reason- body has a plurality of holes through which gas bubbles are passed between the membrane elements.
  • WO 03/037 489 A1 discloses a plate filtration module in which a plurality of mutually parallel filter membrane pockets are formed flat and flexible.
  • the filter membrane pockets have a flexible liquid-permeable core formed, for example, as a fleece.
  • Membrane films are arranged on both sides of the nonwoven and are supported by ribs on the nonwoven.
  • the invention is therefore based on the problem of allowing a cleaning of the filter bag by backwashing and to ensure a high stability of the filter medium.
  • the filter medium is reliably held at different locations on the base plate, so that strains of the filter medium are kept particularly low during cleaning by backwashing.
  • the filter medium has a particularly high stability.
  • the spacers ensure that during the filtering process a concern of the filter medium at the Base plate is avoided. Therefore, the filter bag according to the invention has a high filter surface and is particularly easy to clean.
  • the filter medium bulges outwards during backwashing.
  • a high turbulence of the flow leads to a particularly good cleaning.
  • the filter bag according to the invention can be manufactured particularly cost-effectively, if the spacers are made in one piece with the base plate.
  • a particularly reliable attachment of the filter medium to the base plate can be easily achieved according to another advantageous embodiment of the invention, when the spacers are made of a thermoplastic material and when the filter medium is welded to the spacers.
  • the filter medium is connected by laser welding to the base plate, since in this case the attachment of the filter medium to the base plate can be carried out largely automatically with a constant quality.
  • the plastic of the spacer melts and penetrates the filter medium.
  • the filter medium is connected in its entirety with the spacer.
  • the spacers could have a number of attachment points. A particularly reliable fastening
  • the filter medium can be achieved according to an advantageous embodiment of the invention, when the spacers have a plurality of elongated webs.
  • the webs could for example be arranged in a star shape.
  • the filter medium over the entire surface can be supported evenly when a plurality of webs are arranged parallel to each other.
  • a disturbance of the Filtratabhnes by the webs can be easily avoided according to another advantageous embodiment of the invention, when the webs run towards the side of indentations of the base plate for a Filtratab- flow out.
  • the filtering process can be according to another advantageous embodiment of the invention reliably avoid a concern of the filter medium to the base plate, if between the filter medium and the base plate, a grid for spacing the filter medium from the base plate is arranged and when the grid has recesses for the spacers. At the same time allow the recesses in the grid for the spacers an immediate connection of the filter medium with the spacers and thus with the base plate. Therefore, the filter medium is reliably held in position both during the filtering process and during the cleaning process by backwashing.
  • the assembly of the filter bag according to the invention is particularly simple if the grid is designed as a net-like insert. To further reduce the number of components to be assembled of the filter bag according to the invention, it contributes, if the grid is formed as arranged on the base plate groove pattern.
  • FIG. 1 is a side view of a filter cartridge with a filter bag according to the invention
  • FIG. 1 shows a filter insert 1 with a filter pocket 3 sealingly secured in a support plate 2.
  • the support plate 2 has a filtrate collection chamber 4.
  • the filtrate collection chamber 4 opens into a Filtratauslass 5.
  • the filter bag 3 has a base plate 6 with a plurality of recesses 7 and a flat, the base plate 6 ü Covering filter medium 8.
  • a portion of the filter bag is shown in Figure 2 in a greatly enlarged sectional view along the line II - II.
  • the indentations 7 in the base plate 6 establish a connection of the interior 9 of the filter bag 3 with the filtrate collecting chamber 4.
  • the base plate 6 is made in one piece with a peripheral frame 10, with which the filter medium 8 is welded.
  • the filter medium 8 with a plurality of elongated fasteners 11 is connected to the base plate 6.
  • the elongated fasteners 11 run towards the side of the recesses 7 for the filtrate out to. Furthermore, it can be seen in Figure 1, that the elongated fasteners 11 are guided from one side of the filter bag 3 to the other side of the filter bag 3.
  • the filter element 1 has a multiplicity of filter pockets 3 arranged in parallel.
  • air bubbles can be conducted along the filter medium 8.
  • Another possibility is to initiate a cleaning medium through the filtrate collection chamber 4 into the interior 9 of the filter bag 3 through the filtrate outlet 5 and thereby clean the filter bag 3 by backwashing. In this case, the filter medium is loaded away from the base plate 6.
  • the elongated fasteners 11 reduce the load on the filter medium 8.
  • FIG 2 illustrates in a greatly enlarged sectional view of the structure of the filter bag 3 of Figure 1. It can be seen that on both sides of the base plate 6 each have a filter medium 8 is arranged.
  • the filter bag 3 has spacers 12 in the region of the elongated fastenings 11 of the filter medium.
  • the spacers 12 are perpendicular to the plane of the drawing extending webs 13 on.
  • the webs 13 extend over the length of the elongated fasteners 11 of Figure 1.
  • the spacers 12 support the filter medium 8 at a distance from the base plate 6 and prevent the operation of the filter bag 3 applying the filter medium 8 to the base plate 6.
  • a grid 14 is arranged, which also holds the filter medium 8 at a distance from the base plate 6 and has recesses 15 for the webs 13 of the spacer 12.
  • the spacers 12 are like the frame 10 made in one piece with the base plate 6 and have the same height as the frame 10th
  • the webs 13 of the spacers 12 are arranged offset on both sides of the base plate 6 to each other. This results in a parallel arrangement of multiple filter bags to a characteristic flow guidance between the filter bags 3 and thus to a high cleaning effect.

Abstract

Eine Filtertasche (3) mit zwei auf Abstand zueinander angeordneten Filtermedien (8) weist eine einstückig mit einem Rahmen (10) gefertigte Grundplatte (6) auf. Auf der Grundplatte (6) sind Abstandhalter (12) angeordnet, welche die Filtermedien (8) auf Abstand von der Grundplatte (6) haltern. Die Filtermedien (8) sind mit den Abstandhaltern (12) und dem Rahmen (10) verschweißt, um eine Reinigung der Filtermedien (8) durch Rückspülung zu ermöglichen.

Description

Beschreibung
Filtertasche
Die Erfindung betrifft eine Filtertasche, deren Innenraum einen Filtratabfluss zum Verbinden mit einem Filtrataus- lass hat, mit einem flächigen Filtermedium zur Begrenzung des Innenraums und mit einer Grundplatte zur Halterung des Filtermediums und mit einem Rahmen zur dichtenden Befestigung des Filtermediums an der Grundplatte.
Eine solche Filtertasche und ein mehrere solcher Filtertaschen aufnehmender Filtereinsatz sind aus der EP 1 016 449 Bl bekannt. Die Filtertasche weist auf beiden Seiten der Grundplatte angeordnete, membranartige Filtermedien auf. Der Rahmen verhindert, dass die Filtermedien an der Grundplatte anliegen und hierdurch die Filterfläche verkleinert wird. Bei einer senkrechten Anordnung der Filtertaschen in dem Filtereinsatz können an dem Filtermedium anhaftende Schmutzteilchen durch eine Führung von Luftblasen über die Oberfläche des Filtermediums gelöst werden.
Aus der DE 30 33 423 Al ist ein Blatt für einen Scheibenfilter bekannt geworden, bei dem zwei Stützwände mit einem Abstand zur Bildung eines Hohlraumes angeordnet sind. Die Stützwände bilden jeweils einen gitterartigen offenen Rinnenaufbau zum Tragen eines Filtertuches.
Die US 2005/0123 727 Al offenbart eine Filtereinrichtung, bei der mehrere flache Membranelemente parallel nebeneinander auf einem Grundkörper angeordnet sind. Der Grund- körper weist eine Vielzahl von Bohrungen auf, über die Gasblasen zwischen die Membranelemente geleitet werden.
Die WO 03/037 489 Al offenbart ein Plattenfiltrationsmodul, bei dem mehrere parallel nebeneinander angeordnete Filtermembrantaschen flach und flexibel ausgebildet sind. Die Filtermembrantaschen weisen hierfür einen flexiblen flüssigkeitsdurchlässigen, beispielsweise als Vlies ausgebildeten Kern auf. Membranfolien sind zu beiden Seiten des Vlies angeordnet und stützen sich über Rippen an dem Vlies an.
Es ist jedoch wünschenswert, neben der Reinigung des Filtermediums mit Luftblasen auch eine Reinigung durch Rückspülung zu ermöglichen. Dies führt jedoch bereits bei geringen Drücken zu sehr großen Belastungen des Filtermediums.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Reinigung der Filtertasche durch Rückspülung zu ermöglichen und eine hohe Standfestigkeit des Filtermediums zu gewährleisten.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass innerhalb des Rahmens mehrere Befestigungen des Filtermediums an der Grundplatte angeordnet sind und dass die Befestigungen Abstandhalter zur Beabstandung des Filtermediums von der Grundplatte aufweisen.
Durch diese Gestaltung wird das Filtermedium zuverlässig an verschiedenen Stellen an der Grundplatte gehalten, so dass Belastungen des Filtermediums bei der Reinigung durch Rückspülung besonders gering gehalten werden. Damit weist das Filtermedium eine besonders hohe Standfestigkeit auf. Die Abstandhalter stellen sicher, dass während des Filtervorgangs ein Anliegen des Filtermediums an der Grundplatte vermieden wird. Daher weist die erfindungsge- raäße Filtertasche eine hohe Filterfläche auf und lässt sich besonders einfach reinigen.
Zwischen den Befestigungen wölbt sich das Filtermedium beim Rückspülen nach außen. Dies führt bei mehreren, nebeneinander in dem Filtereinsatz angeordneten Filtertaschen zu einer starken Verkleinerung des Zwischenraums zwischen einander benachbarten Filtertaschen von beispielsweise 6 mm auf 1 mm. Damit ist es möglich, mit einem kleinen Volumenstrom Rohwasser eine hohe Strömungsgeschwindigkeit zwischen den Filtertaschen zu erzielen und Schmutzteilchen von der Oberfläche des Filtermediums weg zu spülen. Eine hohe Turbulenz der Strömung führt zu einer besonders guten Reinigung.
Die erfindungsgemäße Filtertasche lässt sich besonders kostengünstig fertigen, wenn die Abstandhalter einstückig mit der Grundplatte gefertigt sind.
Eine besonders zuverlässige Befestigung des Filtermediums an der Grundplatte lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach erreichen, wenn die Abstandhalter aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt sind und wenn das Filtermedium mit den Abstandhaltern verschweißt ist. Vorzugsweise ist das Filtermedium mittels Laserschweißen mit der Grundplatte verbunden, da hierbei die Befestigung des Filtermediums an der Grundplatte weitgehend automatisiert mit einer konstanten Qualität durchgeführt werden kann. Beim Verschweißen schmilzt der Kunststoff des Abstandhalters und durchdringt das Filtermedium. Damit ist das Filtermedium in der kompletten Stärke mit dem Abstandhalter verbunden.
Die Abstandhalter könnten eine Reihe von Befestigungspunkten aufweisen. Eine besonders zuverlässige Befesti- gung des Filtermediums lässt sich jedoch gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erreichen, wenn die Abstandhalter mehrere lang gestreckte Stege aufweisen.
Die Stege könnten beispielsweise sternförmig angeordnet sein. Bei einem rechteckigen Rahmen lässt sich jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Filtermedium über die gesamte Fläche gleichmäßig abstützen, wenn mehrere Stege parallel zueinander angeordnet sind.
Eine Störung des Filtratabflusses durch die Stege lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Stege auf die Seite von Einbuchtungen der Grundplatte für einen Filtratab- fluss hin zulaufen.
Während des Filtervorgangs lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Anliegen des Filtermediums an der Grundplatte zuverlässig vermeiden, wenn zwischen dem Filtermedium und der Grundplatte ein Gitter zur Beabstandung des Filtermediums von der Grundplatte angeordnet ist und wenn das Gitter Ausnehmungen für die Abstandhalter aufweist. Gleichzeitig ermöglichen die Ausnehmungen in dem Gitter für die Abstandhalter eine unmittelbare Verbindung des Filtermediums mit den Abstandhaltern und damit mit der Grundplatte. Daher wird das Filtermedium sowohl während des Filtervorgangs als auch während des Reinigungsvorgangs durch Rückspülen zuverlässig in seiner Lage gehalten.
Die Montage der erfindungsgemäßen Filtertasche gestaltet sich besonders einfach, wenn das Gitter als netzartiges Einlegeteil ausgebildet ist. Zur weiteren Verringerung der Anzahl der zu montierenden Bauteile der erfindungsgemäßen Filtertasche trägt es bei, wenn das Gitter als auf der Grundplatte angeordnetes Rillenmuster ausgebildet ist.
Zu einer weiteren Erhöhung der Reinigungsleistung trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn auf beiden Seiten der Grundplatte angeordnete Abstandhalter zueinander versetzt sind. Die einander versetzte Anordnung der Abstandhalter führt bei mehreren, parallel in einem Filtereinsatz angeordneten, erfindungsgemäßen Filtertaschen dazu, dass eine Strömung zwischen den einander gegenüberstehenden Filtertaschen von durch die Rückspülung nach außen gewölbten Filtermedien zwangsgeführt wird. Die Abstandhalter mit den Befestigungen erzeugen eine charakteristische Strömungsform. Auch das Einblasen von Luft führt zu besonders hohen Scherkräften an den Oberflächen der Filtermedien.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Filtereinsatzes mit einer erfindungsgemäßen Filtertasche,
Fig. 2 stark vergrößert eine Schnittdarstellung durch die Filtertasche aus Figur 1,
Figur 1 zeigt einen Filtereinsatz 1 mit einer in einer Tragplatte 2 dichtend befestigten Filtertasche 3. Die Tragplatte 2 weist eine Filtratsammelkammer 4 auf. Die Filtratsammelkammer 4 mündet in einen Filtratauslass 5. Die Filtertasche 3 weist eine Grundplatte 6 mit mehreren Einbuchtungen 7 und ein flächiges, die Grundplatte 6 ü- berdeckendes Filtermedium 8 auf. Ein Teilbereich der Filtertasche ist in Figur 2 in einer stark vergrößerten Schnittdarstellung entlang der Linie II - II dargestellt. Die Einbuchtungen 7 in der Grundplatte 6 stellen eine Verbindung des Innenraums 9 der Filtertasche 3 mit der Filtratsammelkammer 4 her. Die Grundplatte 6 ist einstückig mit einem umlaufenden Rahmen 10 gefertigt, mit dem das Filtermedium 8 verschweißt ist. Innerhalb des Rahmens 10 ist das Filtermedium 8 mit mehreren lang gestreckten Befestigungen 11 mit der Grundplatte 6 verbunden. Die lang gestreckten Befestigungen 11 laufen auf die Seite der Einbuchtungen 7 für den Filtratabfluss hin zu. Weiterhin erkennt man in Figur 1, dass die lang gestreckten Befestigungen 11 von vor der einen Seite der Filtertasche 3 bis vor die andere Seite der Filtertasche 3 geführt sind.
Insgesamt weist der Filtereinsatz 1 eine Vielzahl von parallel angeordneten Filtertaschen 3 auf. Zur Reinigung des Filtermediums 8 können Luftblasen an dem Filtermedium 8 entlang geleitet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, durch den Filtratauslass 5 ein Reinigungsmedium durch die Filtratsammelkammer 4 in den Innenraum 9 der Filtertasche 3 einzuleiten und hierdurch die Filtertasche 3 durch Rückspülung zu reinigen. Dabei wird das Filtermedium von der Grundplatte 6 weg belastet. Die lang gestreckten Befestigungen 11 mindern die Belastung des Filtermediums 8.
Figur 2 verdeutlicht in einer stark vergrößerten Schnittdarstellung den Aufbau der Filtertasche 3 aus Figur 1. Hierbei ist zu erkennen, dass auf beiden Seiten der Grundplatte 6 jeweils ein Filtermedium 8 angeordnet ist. Die Filtertasche 3 weist im Bereich der lang gestreckten Befestigungen 11 des Filtermediums Abstandhalter 12 auf. Die Abstandhalter 12 weisen senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Stege 13 auf . Die Stege 13 erstrecken sich über die Länge der lang gestreckten Befestigungen 11 aus Figur 1. Die Abstandhalter 12 haltern das Filtermedium 8 auf Abstand zu der Grundplatte 6 und verhindern im Betrieb der Filtertasche 3 ein Anlegen des Filtermediums 8 an die Grundplatte 6. Weiterhin ist in dem Innenraum 9 der Filtertasche 3 zwischen dem Filtermedium 8 und der Grundplatte 6 ein Gitter 14 angeordnet, welches ebenfalls das Filtermedium 8 auf Abstand von der Grundplatte 6 hält und Ausnehmungen 15 für die Stege 13 der Abstandhalter 12 aufweist. Die Abstandhalter 12 sind wie der Rahmen 10 einstückig mit der Grundplatte 6 gefertigt und weisen dieselbe Höhe auf wie der Rahmen 10.
In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungs- form sind die Stege 13 der Abstandhalter 12 auf beiden Seiten der Grundplatte 6 zueinander versetzt angeordnet. Dies führt bei einer parallelen Anordnung mehrerer Filtertaschen zu einer charakteristischen Strömungsführung zwischen den Filtertaschen 3 und damit zu einer hohen Reinigungswirkung .

Claims

Patentansprüche
1. Filtertasche, deren Innenraum einen Filtratabfluss zum Verbinden mit einem Filtratauslass hat, mit einem flächigen Filtermedium zur Begrenzung des Innenraums und mit einer Grundplatte zur Halterung des Filtermediums und mit einem Rahmen zur dichtenden Befestigung des Filtermediums an der Grundplatte, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Rahmens (10) mehrere Befestigungen (11) des Filtermediums (8) an der Grundplatte (6) angeordnet sind und dass die Befestigungen (11) Abstandhalter (12) zur Beabstandung des Filtermediums (8) von der Grundplatte (6) aufweisen.
2. Filtertasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (12) einstückig mit der Grundplatte (6) gefertigt sind.
3. Filtertasche nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (12) aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt sind und dass das Filtermedium (8) mit den Abstandhaltern (12) verschweißt ist.
4. Filtertasche nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter
(12) mehrere langgestreckte Stege (13) aufweisen.
5. Filtertasche nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stege
(13) parallel zueinander angeordnet sind.
6. Filtertasche nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (13) auf die Seite von Einbuchtungen (7) der Grundplatte (6) für einen Filtratabfluss hin zulaufen.
7. Filtertasche nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Filtermedium (8) und der Grundplatte (6) ein Gitter (14) zur Beabstandung des Filtermediums (8) von der Grundplatte (6) angeordnet ist und dass das Gitter (14) Ausnehmungen (15) für die Abstandhalter (12) aufweist.
8. Filtertasche nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter (14) als netzartiges Einlegeteil ausgebildet ist.
9. Filtertasche nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter (14) als auf der Grundplatte (6) angeordnetes Rillenmuster ausgebildet ist.
10. Filtertasche nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten der Grundplatte (6) angeordnete Abstandhalter (12) zueinander versetzt sind.
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