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Membranplatten - Verriegelungseinrichtung
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Die Erfindung betrifft Membranplatten fUr Filterpressen, insbesondere
Filtertuch-Verriegelungseinrichtungen ftlr solche Membranplatten.
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Zwischen dem Schlammeinla# und dem Raum zwischen der Membran und dem
Körper der Membranplatte muß eine gute Abdichtung vorgesehen sein, um eine Leckage
von unter hohem Druck stehendem Medium innerhalb dieses Raumes in Richtung auf die
8ehlamzuführung oder Leckage von Schlamm in dieses Raum zu verhindern. Es ist daher
üblich, eine Filtertuch-Verriegelungseinrichtung zu verwenden, die das Filtertuch
und die Membran im Bereich der Schlawunzufdhrung oder -zuftihröffnung am Membranplattenkörper
befestigt. Solche Verriegelnngseinrichtungen haben die Form einer Flansohbuchse,
die sich durch die Zufuhröffnung erstreckt und in dieser mittels eines kreisförmigen
Sperringes betestigt -ist, der von der entgegengesetzten Seite der Membranplatte
aus eingeschraubt ist. Bei Verwendung von doppelseitigen Membranplatten wird als
Sperrring eine andere Verriegelungseinrichtung verwendet. Die beiden Verriegelungseinrichtungen
werden dann gleichzeitig eingeschraubt, so daß das Filtertuch und die Membran auf
beiden Seiten der Membranplatte befestigt ist. Solche Verriegelungseinrichtungen
bestehen aus Metall und haben einen stabilen Aufbau, um die Membranen fest auf die
Membranplatten zu klemmen. Es hat sich Jedoch gezeigt, daß sich die Membranen unabhängig
davon, wie fest die Verriegelungseinrichtungen
zusammengeschraubt
sind, unter dem Druck des unter hohem Druck stehenden Mediums verformen und daß
Leckage auftreten kann bei Verwendung von DrUcken im Bereich von 2,812 kg/qcm (4opsi).
Um dem entgegenzuwirken, ist es bekannt, zusätzliche Schrauben zu verwenden, die
sich durch die beiden Verriegelungseinrichtungen oder die Verriegelungseinrichtung
und den Sperrring erstrecken, diese beide zusammenklemmen und dadurch den Klemmeffekt
der . Verriegelungseinriehtung(en) vergrößern.
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Bei Verwendung solcher Schrauben können Drücke bis zu 5,624 kg/qcm
(80psi) verwendet werden, bevor Leckage von dem unter hohem Druck stehenden Medium
zu der Schlammzufd.hröffnung beobachtet wird. Solche Messungen sind teuer, und das
Austauschen eines Filtertuches oder einer Membran ist zeit- und kostenaufwendig.
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Es ist auch bekannt, eine Membran unflittelbar auf die Membranplatte
zu gießen,wobei sich die Membran durch die Schlammzufuhroffnung erstreckt. Bei einer
doppelseitigen Membranplatte werden die beiden Membranen einstUckig gegoßen, so
daß sie innerhalb der Schlammzuführöffnung kontinuierlich sind. Eine Leckage des
unter hohem Druck stehenden Mediums wird stange verhindert, bis die Membran reißt.
Solche Membranplatten haben aber den Nachteil, daß die Membranen bei Beschädigung
nicht rasch ausgewechselt werden können.
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D-br Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtertuoh-Verriegelungseinrichtung
zu schaffen, die die oben geschilderten Nachteile nicht aufweist und bei der beschädigte
Filterttlcher oder Membranen rasch ausgewechselt werden können.
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Die Filtertuch-Verriegelungseinrichtung fUr eine Membranplatte einer
Filterpresse, die eine Schlammzuftihröffnung und eine in einer Seite der Verriegelungseinrichtung
vorgesehene ZuSEhrausnehmung
aufweist, die in Verbindung mit der
ZufUhr#ffnung Steht ist dungsgem§ß dadurch gekennzeichnet, daß dle Verriegelungseinrichtung
wenigstens in einem quer zur Ausnehmung sich erstreckenden Bereich aus festen Material
besteht, und daß die Verriegelungseinrichtung eine solche Dicke hat, daß die von
der Membran platte abgewandte Oberseite schon in BerUhrung mit einer benachbarten
Platte ist, bevor die Außenseite der Membran diese benachbarte-Platte berUhrt.
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Vorzugsweise besteht die Verriegelungseinrichtung aus verformbarem
Material. Sie hat vorzugsweise einen quer zur Ausnehmung sich erstreckenden festen
Brückenteil.
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Die Verriegelungseinrichtung hat vorzugsweise die Form einer Flanschbuchse.
In diesem Fall kann die Ausnehmung in einer Außenseite des Flansches vorgesehen
sein und sich von einer im wesfl#tlichen zentral angeordneten Schlammzufuhröffnung
aus im wesentlichen radial erstrecken. Bei einer solchermaßen ausgebildeten Verriegelungseinrichtung
kann der feste BrUckenteil im Flansch und benachbart zur Schlasmzuführöffnung angeordnet
sein. Die Ausnehmung und der Brückenteil können in einem radial sich erstreckenden
Teil des Flansches liegen.
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Die Verriegelungseinrichtung kann mit wenigstens einem Eingriffsteil
versehen sein, der mit wenigstens einem Eingriffsteil auf einem Sperring oder einer
zweiten Verriegelungseinrichtung zusammenwirkt.
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Im Flansch der Verriegelungseinrichtung kann auch ein flexibler Verstärkungsteil
untergebracht sein, der so angeordnet sein kann, daß Ser sich von dem radial außen
liegenden Rand des BrUckenteiles aus nach außen erstreckt.
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Der Flansch ist vorzugsweise so dick, daß im Betrieb die Außenseite
des Flansches die Außenseite einer benachbarten Platte berührt, bevor eine BerUhrung
zwischen der Außen seite der Membran und dieser benachbarten Platte stattfindet.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprechen, der
Beschreibung und der Zeichnung.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 in einen Schnitt längs der Linie 1 - 1 in-Fig.
2 einen Teil einer doppelseitigen Membranplatte mit einer Zufuhrung im Eckbereich
unMzwei Verriegelungaeinrichtungen, Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße
Verriegelungseinrichtung.
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Die Figuren zeigen zwei ineinandergreifende Verriegelungseinrichtungen
10, 11, von denen Jede die Form einer Flansch buchse hat und mit einem Buchsenteil
12 und einem Flanschteil 13 versehen ist. Die Buch«wteile 12 können in eine oeffnung
14 in einer Membranplatte 15 auf beiden Seiten dieser Platte eingesetzt werden.
Infolge ihres Eingriffes miteinander können die Buch**nteile 12 nicht aus der oeffnung
herausfallen. Zu diese Zweck ist Jede Verriegelungseinrichtung 10, 11 benachbart
zum freien Ende des Buchsenteiles 12 mit einer ringförmigen Ausnehmung 17 versehen,
wodurch eine ringförmig umlaufende Rippe 16 gebildet wird. Die Ausnehmung 17 der
Verriegelungseinrichtung 10 ist an der Innenseite und die Ausnehmung 17 der Verriegelungseinrichtung
11 an der Außenseite des Jeweiligen Buchsenteiles 12 vorgesehen. Die Rippen 16 der
beiden Verriegelungseinrichtungen 10, 11 greifen in die Ausnehnungen 17 der jeweils
anderen Verriegelungseinrichtung
ein. Die Verriegelungseinrichtungen
10, 11 bestehen für einen weiter unten zu beschreibenden Zweck aus verformbarem
Material.
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Die Verformbarkeit dient aber auch zur Erleichterung des- #neinandergreifensund
zum Lösen der Verriegelungseinrich tungen 10, 11.
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An Jeder Seite der Membranplatte 15 ist eine Membran 18 befestigt.
Die Verriegelungseinrichtungen 10, 11 haben im wesentlichen zentrisch angeordnete
Bohrungen 19, die eine Schlammzuführöffnung bilden. In der Außenseite eines radial
sich erstreckenden Teiles 20 Jedes Flansches 13 ist eine ZuSUhausnehmung 21 vorgesehen,
die in die Bohrung 19 mündet und durch die Schlamm von den Bohrungen 19 in den Bereich
zwischen einer Membran 18 und der Ausnehmung der benachbarten Kammerplatten (nicht
dargestellt) geführt werden kann. Luft oder ein anderes Medium wird dann unter Druck
in den Bereich 22 zwischen Jeder 18 Membran 18 und der Platte 15 geleitet, an der
die Membran befestigt ist, um den Schlamm zwischen der Membran1tnd der Vertiefung
einer benachbarten Kammerplatte zusammenzupressen, Wasser aus dem Schlamm herauszudrücken
und einen Filterkuchen zu bilden, der nach Trennen der benachbarten Platten entfernt
wird. Die bei einem solchen Verfahren Xerwendeten Drücke des Mediums können dazu
führen, daß Medium aus dem Raum 22 zwischen der Membran 18 und der Platte 15 in
Richtung auf die Schlammzuführbohrungen 19 fließt oder daß umgekehrt Schlamm längs
des gleichen Weges in umgekehrter Richtung während des Beschickens der Filterpresse
sickern kann, wenn nicht in diesem Bereich die Membran 18 ausreichend gegenüber
der Platte 15 abgedichtet werden kann.
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Die Verriegelungseinrichtungen 10, 11 stellen eine solche Abdichtung
in der folgenden Weise sicher. Die Flansche 13 sind so dick, daß ihre Außenseite
23 etwas über die Außenseiten 24 der Membranen 18 übersteht. Wenn daher die Filterpresse
geschlossen wird, um die Membranplatten 15 und benachbarte (nicht dargestellte)
Keammerplatten zusamienzubringen, berührt
die Außenfläche 23 der
Vsrriegelungseinrichtung einer Membranplatte 15 die Oberfläche einer benachbarten
@i'Lmmerplatte, bevor die Membran 18 die Kammerplatte berühren kann.
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Da die Verriegelungseinrichtungen 10, 11 verformbar sind, reicht der
in der Filterpresse aufgebrachte Druck aus, die Verriegelungseinrichtungen 10, 11
ausreichend zu verformen, damit die Außenflächen 24 der Membranen 18 anschließend
die entsprechende benachbarte Kammerplatte berühren, Der auf die Verriegelungseinrichtungen
10, 11 aufgebrachte Druck wird jedoch durch die Flansche 13 auf die Membranen 18
geleitet, wodurch die Membranen 18 ausreichend gegenüber der Membranplatte 15 abgedichtet
werden, so daß Mediumdrücke von 8,436 kg/qcm (120psi) und darüber in den Räumen
22 eingesetzt werden können, ohne daß eine Leckage des Mediums in Richtung auf die
Schlammzuführbohrungen 19 auftritt.
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Damit der Druck zwischen einer Verriegelungseinrichtung und einer
benachbarten Kammerplatte im Bereich der Scnlammzuführausnehmung 21 aufgebracht
werden kann - in diesem Bereich findet keine Berührung zwischen der Verriegelungseinrichtung
und der Kammerplatte statt -, ist im Flansch 13 Jeder Verriegelungseinrichtung 10,
11 ein fester Brückenteil 25 in Form einer Stahlplatte angeordnet. Der Brückenteil
25 erstreckt sich benachbart zur Bohrung 19 quer zur Schlammzuführausnehmung 21.
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Damit Druck auf die Endbereiche des Brückenteiles 25 ausgeübt wird,
ist die Außenseite 23 des Flansches 13 in diesem Bereich mit einzelnen Erhebungen
versehen, beispielsweise rippenartige oder warzenartige Vorsprünge 26. Da der Brückenteil
25 fest ist, wird der auf seine Endbereiche auf einer Seite ausgeübte Druck auf
die gegenüberliegende Seite über seine ganze Länge übertragen. Aus diesem Grunde
wird der Druck auf die MOmbran18 im Bereich der Zuführausnehmung 21 und ii Bereich
des übrigen Teiles der Verriegelungseinrichtung übertragen. Da die Verriegelungseinrichtungen
LO, 11 verformbar und die Vorsprünge 26 verhältnismäßig klein sind, wird eine Berührung
zwischen dem übrigen Teil der Außenseite 23
der Verriegelungseinrichtung
und der Oberfläche einer benachbarten Kammerplatte nicht verhindert.-Infolge des
Mediumdruckes im Raum 22 besteht für den radial sich erstreckenden Teil 20 des Flansches
13 die Tendenz, nach außen von der Membran 18 weggebogen zu werden. Dadurch besteht
die Gefahr, daß der Flansch 13 durch die radial äußere Kante des Brückenteiles 25
geschnitten oder benachbart zu dieser Kante gebrochen wird. Um die Gefahr eines
solchen Schnittes oder Bruches zu verhindern oder wenigstens so gering wie möglich
zu halten, ist im Flansch 13 ein flexibler Verstärkung steil 27 untergebracht, der
sich vom Brückenteil 25 aus radial nach außen erstreckt. Der flexible Verstärkungsteil
27 kann ein Gewebe, eine dünne Schicht aus thermoplastischem Material oder ein verhältnismäßig
dünnes Metallblech sein.
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Vorzugsweise wird Jedoch ein Gewebeverstärkungsteil verwendet.
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Der Verstärkungsteil 27 verteilt auch gleichmäßiger die Druckbelastung
auf die Membran, wodurch örtliche Spannungen verringert und dadurch eine längere
Einsatzdauer der Membran 18 erreicht werden.
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Die Verriegelungseinrichtungen 10, 11 werden vorzugsweise aus einem
Gummimaterial geformt, das das gleiche Material sein kann, aus dem die Membranen
18 gebildet sind. Beispielsteise kann natürlicher Gummi verwendet werden. Vorzugsweise
wird Jedoch ein Xthylen-prop#len-Gummi eingesetzt, da er in vorteilhafter Weise
geringe Härteeigenschaften (set properties)hat.
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Die Verriegelungseinrichtungen sind nicht nur für die beschriebene
Membranplatte mit einer Zuführung im Eckbereich, sondern auch für eine Membranplatte
mit einer zentrischen Zuführung geeignet. In diesem Fall hat die Verriegelungseinrichtung
eine Vielzahl von mit Winkelabstand zueinander liegenden radialen Zuführfusnehmungen
21, für die Jeweils ein fester Brückenteil 25 vorgesehen ist.
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L e e r s e i t e