DE8231054U1

DE8231054U1 - Filterplatten/-Membranaufbau für eine Filterpresse

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Publication number: DE8231054U1
Application number: DE8231054U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-07
Filing date: 1982-11-05
Publication date: 1986-01-23
Also published as: DE3240953C2; DE3240953A1; US4617863A; GB8526491D0; DE8237298U1

Description

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G 82 31 054.8 «Jack Kenyon

03.09.1985

Fi1terplattenmembranaufbau

Die Erfindung betrifft einen Filterplatten-Membranaufbau für eine Filterpresse, mit einer Platte, welche einen Umfangsabschnitt und einen Innenabschnitt und wenigstens eine über den Innenabschnitt liegende, flexible, flüssigkeitsundurchlässige Membran aufweist.

Bei bekannten Aufbauten (US-PS 36 46 622) weist die Membran eine Randausbildung in Form einer Verdickung auf, die jedoch über den dazugehörigen Rahmen hinaussteht. Beim Zusammenklammern mehrerer Filterplattenelemente kommte es dadurch zu einer Materialverdrängung im Bereich der Verdickung, und damit zu einer nachteiligen Streckung des auf der Membran aufliegenden Filtertuchs. Dies kann zu einer vorzeitigen Abnutzung des Filtertuchs oder gar zu einem Zerreißen desselben führen.

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Bei bekannten Plattenaufbauten mit Membranen haben sich ferner Schwierigkeiten in bezug auf die Platten ergeben j die Stützglieder beinhalten. Im Bereich der Stützglieder bzw. Stützen können die Membrane durch auf die Platten ausgeübte Klemmbelastungen und/oder Unwuchtbelastungen in Mitleidenschaft gezogen werden. Dies kann sogar dann zu Beschädigungen führen, wenn diese Stellen verstärkt sind. Wenn eine Membran beschädigt ist, ist es bei den bekannten . Ausfübrungsformen so, daß der gesamte Platten-Membranaufbau herausgenommen und in das Herstellerwerk zum Austauschen der Membran eingeschickt werden muß, wodurch die sich die Reparaturkosten erhöhen und auch relativ hohe Lagerhaltungskosten erforderlich sind, um für einen entsprechenden Ersatz von Aufbauten mit beschädigten Membranen zu sorgen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Schwierigkeiten zu beheben und einen verbesserten Aufbau für eine Filterpresse zu schaffen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Sonach sind die Rippen bzw. Lippen der Membran derart dimensioniert, daß sie praktisch in den Aussparungen verschwinden, wenn Platten zusammengepreßt werden. Die Membrane sind dabei an ihren Befestigungsstellen frei von Preßdruck. Demzufolge werden sie auch nicht mehr zusammengedrückt. Einerseits wird mit der Vermeidung von Preßdruck auf die Membranen deren Schonung erzielt; andererseits wird verhindert, daß die Filtertücher überstreckt werden, d.h. daß sie beim Zusammenpressen von Gummimaterial der Membranen mitgenommen werden und dabei reißen.

Durch die ferner in den Ansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen wird sichergestellt, daß dann» wenn mehrere Aufbauten mit aufeinanderweisenden Flächen miteinander verklemmt werden, die Stützglieder und die Flansche in direktem Kontakt liegen und die Membrane nicht zwischen benachbarten Paaren von Platten zusammengedrückt werden. Die Aussparungen und die Lippen bzw. Rippen sind so angeordnet, aaß das Zusam menklemmen der Platten eine feste Anordnung der Mem-

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brane und eine Dichtung relativ zu den Platten bewirkt.

Eine Anzahl von Aufbauten kann mit ebenen Platten, die mit Aussparungen versehen sind und komplementäre dickere Umfangsabschnitte sowie Stützglieder, jedoch keine Membranen aufweisen, verklemmt bzw. verspannt werden. Die Stützglieder auf den Aussparungsplatten können eine größere Form besitzen als die auf den im Filterbetrieb wirksamen Platten, so daß sie die Lippen der Membran überdecken und diese in Dichtstellung in die Aussparungen drücken. In gleicher Weise können die ebenen Platten breitere Umfangsabschnitte besitzen, welche in ähnlicher Weise auf die Außenlippe der Membranen einwirken.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung überdeckt die Membran im entspannten Zustand eng die benachbarte Fläche der zugehörigen Filterplatte und ist aus dieser Stellung elastisch bewegbar. Mit anderen Worten, der Membrankörper ist in einer Stellung entspannt zwischen einer ersten Position, wo die Membran die angrenzende Fläche der zugehörigen Platten überdeckt, und einer zweiten Position,

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die von der ersten Position entfernt ist und eingenommen wird, wenn Fluid, vorzugsweise Luft in die Platte gepumpt wird. Dies hat den Zweck, ein Zusammendrücken eines Filterkuches in einer Filterkammer durch die Membran zu bewirken. Folglich muß sich die Membran um eine reduzierte Distanz zwischen ihrer entspannten Lage und ihrer äußersten Arbeitsstellung bewegen, wobei Belastung und Verschleiß der Membran reduziert werden. Die von der Platte entfernte Fläche der Membran, welche auf ein Filtertuch weist, kann mit Dränagespitzen bzw. - vorsprüngen und/oder Dränagenuten versehen sein, um einen Filtratstrom von der Außenfläche des Filtertuchs zu ermöglichen.

Die Form des Membrankörpers kann schließlich derart sein, daß im entspannten Zustand die Membran den. Raum benachbart der Arbeitsfläche der zugehörigen Platte füllt oder im wesentlichen füllt. In solch tinem Fall kann der Filterkuchen durch den Druck des eingeführten Schlamms aufgebaut werden, wobei der aufgebaute Filterkuchen die Membran gegen die Platte verdrängt.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß die Membran über mindestens einen Abschnitt ihres Umfangs eine Rippe besitzt, welche normalervisise eine komplementäre Aussparung in der Platte belegt, wobei die Rippe mit einem längs verlaufenden Dräragekanal versehen ist, welcher seitlich mit der Arbeitsfläche der Membran und an einem oder beiden Enden mit einer Dränageöffnung in der Filterplatte zusammenwirkt. Dabei kann die Arbeitsfläche der Membrans, welche auf ein Filtertuch zuweist, Dränagevorsprünge und/oder Dränagekanäle, die darin ausgebildet sind, aufweisen, wobei die Zusammenwirkung mit dem Dränagekanal in der Rippe durch Nuten od. dgl. Ausbildungen erfolgt.

Das Zusammenwirken zwischen dem längs verlaufenden Drärsagekanal in der Rippe und der Dränageöffnung kann durch einen Kanal bzw. Durchgang in einem Ende des Rippenabschnitts erfolgen^ welcher mit einem entsprechenden Kanal bzw. Durchgang in der Platte zusammenwirkt, welcher zur Dränageöffnung führt.

An ihren Enden kann sich die Rippe von der Membran nach außen erstrecken und in Verlängerungen der Aussparung in der Platte aufgermmmen sein. Um zu verhin-

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derris daß Druckluft diesen Abschnitt verdrängt und zur Dränageöffnung entweicht* können diese Abschnitte der Membran eine wesentliche Festigkeit aufweisen und durch eine zentrale röhrenförmige Zwischenlage aus Metall verstärkt sein, welche Teil des Rohres vom Dränagekanal zur Dränageöffnung bildet.

Wenn die Membran in Übereinstimmung mit den Maßnahmen des kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausgebildet bzw. entsprechend weitergebildet ist, kann der Rippenbzw. Randabschnitt mit dem längs- verlaufenden Dränagekanal Teil des Halterands der Membran sein. Bezüglich weiterer vorteilhafter Ausbildungen der Erfindung wird auf die Ansprüche verwiesen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt zur Darstellung einer Hälfte eines Paares von Platten in einer Filterpresse, von denen eine der Platten Teil eines Filterplatten-Membranaufbaus der Erfindung ist, wobei der Querschnitt längs der Linie I-I von Fig. 4 genommen ist, 25

Fig. la eine Tdlansicht zuif Darstellung ei

nes Tells von Fig. 1 vor Züsammenjciemmen der Platten,

Fig* Ib eine Abwandlung,

Pig. 2 eine Ansicht zur lIusteLerung eines

dritten Merkmals der Erfindung,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie |

III-III in Fig. 4 durch eine Plat- j

te einer Ausführungsform eines |

Aufbaus,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Platten/-

Membranaufbaus,

Fig. 5 eine Einzelheit des Membrans in vergrößerter Darstellung,

Fig. 6 eine weitere Einzelheit der Membran in vergrößerter Darstellung,

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 6, jedoch zur Darstellung einer weiteren Aus

führungsform,

Fig. 8 eine Draufsicht des in Fig. 2 dargestellten Aufbaus sowie

Fig. 9 eine ähnliche Ansicht, jedoch einer |

weiteren Ausführungsform.

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Die beschriebene bevorzugte AUsführüngsform ein^s Fili:efplätten-/Membran-Aufbaus 10 eignet sich für die Verwendung in einer filterpresse der eingangs beschriebenen Art, die eine Anaahl von deartigen Aufbauten 10 besitzt, von denen jeder eine Filterplatte 11 mit gleichmäßiger Dicke besitzt, die alternierend zu einer Anzahl von ebenen, mit Aussparungen versehenen Platten 12 zur Bildung eines horizontalen Stapels angeordnet sind. Jede Filterplatte 11 besitzt einen dickeren Umfangsabschnitt 13 und umgibt einen durch glatte Krümmungen und Rundungen begrenzten Hohlraum 14, der durch einen dünnen Innenabschnitt 15 begrenzt ist, welcher eine zentrale Durchgangsöffnung 16 umgibt und im wesentlichen innerhalb einer Membran 19 eingeschlossen ist. Ein Filtertuch 17 umgibt jeden Aufbau 10 und ein Filterkuchen kann dadurch aufgebaut werden, indem über die zentrale Durchgantfsöffnung ein Schlamm gepumpt wird, so daß in jeder durch die Hohlräume in benachbarten Platten begrenzten Arbeitskammer ein Kuchen gebildet wird, wobei die Flüssigkeit durch die Filtertücher 1? strömt und längs der Arbeitsflächen der Membrane 19 zu Dränageöffnungen (Fig. 4) in etwa den Ecken der Platten 11 und strömt, welche zur Bildung eines Dränageauslasses ausgerichtet sind, der sich in Längsrichtung des Stapels erstreckt.

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Jede Platte 11, 12 ist an der Mittelöffnung gerundet und besitzt zwischen der MittelÖffnung und dem dickeren Außenabschnitt eine Anzahl von Stütz gliedern 20, 21 mit einem Paar von Vorsprüngen 20a, 20b, 21a, 21b, die sich jeweils von der entsprechenden Platte 11, 12 auf jeder Seite erstrecken. Die sich berührenden Vorsprünge benachbarter Platten im Stapel stützen die Platten und halten sie getrennt. Die Vorsprünge 21a der Stützglieder 21 der

Platten 12 besitzen eine größere Form als die

,. der Platten 11, so daß sie sich über die Umfän-

ge der Stützglieder 20 hinaus erstrecken, wobei der Zweck hierzu nachfolgend noch beschrieben wird.

Jede Platte 11 besitzt eine Membran 19 in Form eines ersten Teils 19a, welche eine Seite der Platte bedeckt und an der Mitte mit einem Membranteil 19b auf der anderen Seite vereinigt ist, um einen Mantel bzw. eine Hülle um die Platte 11 zu bilden, in dessen Inneres ein Fluid, wie etwa verdichtete Luft über Öffnungen 22 in der Platte 11 eingefüllt werden kann, um die Hülle aufzublasen und einen teilweise geformten Filterkuchen in der Kammer zwischen der Platte 11 und der Platte 12 zusammenzudrükken und damit dessen Festkörpergehalt durch Ausdrucken von Flüssigkeit zu erhöhen. Jede Membran

überdeckt nicht den dickeren Umfangsabschnitt der Platte 11 oder die Vorsprünge 20a, 20b der Stützglieder 20, besitzt jedoch Lippen 23, 24 an ihren verschiedenen Randabschnitten, welche in komplementären Aussparungen 25, 26 in der inneren Umfangsflache des dickeren Randabschnitts und am Umfang der Vorsprünge 20a, 20b aufgenommen sind, wodurch es möglich ist, daß die Vorsprünge 20, 21 und die Randabschnitte 13 der Platten 11 und 12 zwischen sich lediglach die

Filtertücher 17 sandwichartig aufnehmen, wodurch Druckbelastungen auf die Membrane 19 reduziert werden. Trotzdem wird über das Zusammendrücken der Platten 11 und 12 auch eine Dichtung der Mem- \ ' 15 brane 19 gegenüber den Platten 11 erzielt, indem die Lippen 23, 24 in Eingriff mit den Aussparungen 25, 26 gedrückt werden, wobei deren Form so ist, daß die Dichtwirkung begünstigt wird«

Das Membran 19 besitzt eine Anzahl von Nuten in seiner zum Tuch 17 gewandten Fläche, welche die durch das Filtertuch 17 gelangende Flüssigkeit zu einem Abführkanal 28 in einer von zwei Querrippen 29 in der Membran 19 führen. Die Kanäle 28 können gegen Verschluß durch einen

oder mehrere faste Einsätze, wie etwa eine offene Spirale oder mit Abstand angeordnete röhrenförmige Elemente (nicht dargestellt) gesichert werden* Rippen 29 sind in komplementären

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Ausnehmungen in der Platte 11 aufgenommen.

Zur Unterstützung der Abdichtung zwischen der Membran 19 und der Platte 11 an den Lippen 23, 24 und Aussparungen 25, 26 können die Lippen mit Preßsitz in den Aussparungen sitzen, wie in Fig. la dargestellt ist. Dabei wird gem. der Darstellung die Lippe 24 durch den Vorsprung 21b während des Zusammenklemmens in die Aussparung 26 gedruckt. Die Lippe 24 ist breiter als die Aussparung 26 und wird somit bei Eintritt in die Aussparung 26 zusammengedrückt, um eine gute Abdichtung zu gewährleisten. In einer Abänderung können die Lippen 23 oder 24 jeweils einen metallischen oder vergleichsweise harten Einsatz 18 besitzen, welcher eine Außenkante 50 bildet, die beim Einsetzen in die Aussparung in die Wand der Aussparung eingcift und einem Abziehen der Membran 19 entgegenwirkt.

Die Querrippen 29 können in einer Verlängerung enden, die in der Platte 11 aufgenommen ist» Um zu verhindern, daß Druckluft zwischen die Verlängerngen 31 und die Platte 11 vorbeiströmt, können die Verlängerungen durch einen röhrenförmigen Einsatz verstärkt sein, der einen Durchgangskanal auskleidet und sich in Ausrichtung mit Durchgängen 32 in der Platte 11 befindet oder darin aufgenommen ist. Im letzteren Fall können

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die Durchgänge 32 Schultern besitzen, um eine Bewegung der Einsätze weg von den Membranen zu verhindern.

Alternativ zu den Dränagenuten 27 gem. Fig. 6 kann die Membrane 19 Rippen 33 aufweisen, welche Dränagebahnen begrenzen, indem sie das Filtertuch 17 frei gegenüber der Membrane 19 halten. Fig. 2 zeigt ein drittes Merkmal der Erfindung. Eine Platte 35, die in jeder Hinsicht der Platte 11 ähnelt, besitzt eine Membrane aus zwei komplementären Teilen 37, von denen jeweils ein Teil sich auf einer Seite der Platte 35 befindet.

In der Mitte der Platte 35 sind die Randabschnitte der zentralen Öffnungen in den Membranteilen 37 durch eine ringförmige zweiteilige Klemme 38 mit einem nach außen weisenden C-Querschnitt miteinander verklemmt, wobei die beiden Hälften 39 abgerundete Ränder besitzen, um die Beanspruchung in den Membranteilen 37 an dieser Stelle zu reduzieren. Die Hälften sind durch Stellschrauben, Bolzen od. dgl. Befestigungsmittel 40 vereint. Die Randabschnitte der Membranteile 37 können in der Mitte durch flexible, jedoch unausdehnbare Glieder 41, 42 verstärkt sein, die während der Herstellung eingegossen

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sind. Diese Glieder können die Form eines ringförmigen Elements 41 besitzen, von dem sich radiale Speichen 42 aus Metall oder Textilmaterial gem. Fig. 8 erstrecken. Wahlweise kann gem. Fig. 9 eine metallische Platte 43 verwendet werden, die einen zentralen Ring 44 und sich radial nach außen erstreckende Finger 45 besitzt. Die Verstärkung tendiert dahin, eiti Aufblähen der Membran in den Zuführkanal zu verhindern und ein Zerreißen der Membran zu verhindern, wenn diese aufgeblasen wird.

Der beschriebene Filterplatten-/Membranaufbau besitzt den Vorteil, daß im Falle einer Beschädigung einer Membran es lediglich erforderlichist, eine kleine Komponente zu ersetzen und die gesamte Platte braucht nicht zum Hersteller zu · Reparaturzwecken zurückgegeben werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung auf Filterpressen mit Platten mit unterschiedlichen Formen, anwendbar sowie auf Pressen, in denen der Schlamm am Rand oder an anderen Stellen als in der Mitte augeführt wird.

Gem. weiteren Abwandlungen ist die Erfindung auch dort anwendbar, wo jede Filterplatte eine Membran auf einer Seite besitzt und mit der mittleren

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Öffnung in def Platte vereint ist (beispielsweise bei einer Anordnung ähnlich der in den Fig. 2, 8 und 9), und die andere Seite der Platte eine ebene Aussparung ähnlich der der Platte 12 in Fig. 1 besitzt. In einem Filter, in dem derartige Platten/Membran-Aufbauten verwendet werden, sind sämtliche der Aufbauten identisch.

in einer weiteren Abwandlung können die unteren Abschnitte der Lippen 23, 24 zur Vergrößerung der Dichtwirkung einen Querschnitt in Form eines umgekehrten V besitzen. Um ein Bersten der Membran benachbart der zentralen Zuführöffnung zu verhindern_rkönnen ein oder mehrere ringförmige nicht-dehnbare Verstärkungsglieder in den Gummi oder dehnbaren Kunststoffmaterial des Membrans eingegossen werden. Ligamente bzw. Bänder mit begrenzter Dehnbarkeit können zwei solcher Ringe verbinden oder einen solchen Ring mit einem anderen Ring in einer zentralen Klemmstellung verbinden, um eine Membranbewegung weg von der Filterplatte und in die Zuführöffnung und den daran angrenzenden Raum zu

25 begrenzen.

Claims

■ ··· ■« Jack Kenyon 02.09.1985 Schutzansprüche 1-8 (Stamnicnmeldung)

1. Filterplatten-Membranaufbau (10) für eine Filterpresse, mit einer Platte (11) , welche einen Umfangsabschnitt (13) und einen Innenabschitt (15) und wenigstens eine über den Innenabschnitt (15) liegende, flexible, flüssigkeitsundurchlässige Membran (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet,

eaß in die Platte (11) wenigstens eine Aussparung (25, 2b) hineingeformt ist, welche den Innenabschnitt (15) an einem Übergang zwischen dem Umgangsabschnitt (13) und dem Innenabschnitt (15) umgibt, und

daß die Membran (19) über mindestens einen Abschnitt ihres Umfangs eine in die Aussparung (25, 26) in der Platte (11) aufgenommene Rippe (23, 24) aufweist, welche im Betrieb in dichtender Relation zur Aussparung (25, 26) durch Klemmen des Aufbaus (10) in der Filterpresse gehalten wird.

2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Innenabschnitt (15) der Platte (11) eine geringere Dicke aufweist als der Umfangsabschnitt (13).

3. Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß am Innenabschnitt (15) der Platte (11) eine Vielzahl Stützglieder (20) vorgesehen ist, welche von Ausnehmungen (25, 26) umgeben sind, und daß die Membran einen in die Aussparung am Stützglied eingreifenden Dränagekanal (28) besitzt, welcher von einer Querrippe (19) umgeben ist.

4. Aufbau nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,

daß der Aufbau zusammen mit einer Anzahl von gleichen Platten (11) ^n einem Verhältnis von Stirnfläche zu Stirnfläche derart zusammengeklemrot ist, daß die Stützglieder (20) und die Flansche von benachbarten Aufbauten sich in direktem Kontakt befinden und die Membrane (19) nicht zwischen benachbarten Paaren von Platten zusammengedrückt sind, wobei die Aussparungen (25, 26) und die Rippen (23, 24) derart angeordnet sind, daß durch

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das Zusammenkiemmen der Aufbauten (10) die Membrane (19) fest und in Dichtsteliung relativ zu den Platten (11) gehalten sind.

5. Aufbau nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Aufbau (10) in einer Filterpresse zusammen mit einer Anzahl von mit Aussparungen versehenen Platten (12) in einer alternierenden Anordnung zusammengeklemmt ist, wobei die ebenen Platten (12) komplementäre Stützglieder (21) aufweisen, die eine größere Form als die auf den Filterplatten besitzen und breitere Umfangsabschnitte aufweisen, derart, daß sie die Ränder der Membran (19) überdecken und diese in Dichtstellung mit den Filterplatten (11) verklemmen.

6. Aufbau nach einem der Ansprüche 1-5 dadurch gekennzeichnet,

daß die Membran im entspannten Zustand eng die benachbarte Fläche der zugehörigen Filterplatte Überdeckt und aus dieser Stellung elastisch bewegbar ist.

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7. Aufbau nach einem der Ansprüche 1-6 dadurch gekennzeichnet,

daß die von ihrer Filterplatte entfernte Fläche der Membran, weiche auf ein Fi'itertuch weist, mit Dranagevorsprugen (33) und/oder Dränagenuten (27) versehen ist, um den Filtratström von der Außenfläche des Filtertuchs (17) zu ermöglichen.

8. Aufbau nach einem der Ansprüche 1-7 dadurch gekennzeichnet,

daß die Membran im entspannten Zustand den Raum benachbart der Arbeitsfläche der zugehörigen Filterplatte füllt oder im wesentlichen füllt.