Beschreibung :

Die Erfindung betrifft eine Filterplatte für eine Platten- filterpresse mit wenigstens einer mit Filtertuch abgedeck¬ ten Preßmembran, bei der die Filterplatte und die Pre߬ membran wenigstens eine gemeinsame Durchtrittsöffnung auf¬ weisen, wobei der Rand der Durchtrittsöffnung der Preßmem¬ bran mit einem umlaufenden Randwulst versehen ist, der in einer Nut am Rand der Durchtrittsöffnung der Filterplatte durch ein ringförmiges Befestigungselement dichtend gehal¬ ten ist.

Derartige Filterplatten mit Preßmembran sind grundsätzlich in der Praxis bekannt. Ein Problem stellt hierbei die Verbin¬ dung zwischen Preßmembran und Plattenkörper dar, weil während des Preßvorgangs ein Druckmittel zwischen Plattenkörper und Preßmembran eingeführt wird, durch das die Preßmembran vom Plattenkörper abgehoben wird. Während die Preßmembran selbst im Randbereich der Filterplatte auch durch den Schließdruck an der Filterplatte gehalten wird, stellt die Festlegung im Bereich der Durchtrittsöffnung, insbesondere im Bereich

des Trübekanals ein Problem dar. Die Befestigung in diesem Bereich erfolgte in der Praxis bisher beispielsweise durch einfaches Verkleben oder Vulkanisation der Ränder der Preß- membran mit dem Plattenkörper. Das Verkleben ist jedoch nicht sehr zuverlässig, weil beim PreßVorgang starke Scherkräfte auftreten, durch die die Klebeverbindung gelöst werden kann, zumal im Gegensatz zur Befestigung der Membranränder am äußeren Plattenrand die Preßmembran mit dem Plattenkörper im Bereich des Trübeeintritts nicht durch die Schließkraft der Presse unterstützt wird, so daß die Klebeverbindung in diesem Bereich einer starken Belastung unterworfen ist.

Aus der DE-PS 23 24 876 ist es nun bekannt, die Durchtritts¬ bohrung der mit Preßmembranen versehenen Filterplatte mit einer im Bereich der Filterplattenmittenebene umlaufenden

Nut zu versehen. In diese umlaufende Nut wird der Randwulst der Preßmembran eingelegt und darüber ein geschlitzter Spreng¬ ring geschoben. Dieser Sprengring wird dann durch einen geschlossenen Ring als Stützring durch Verrastung gehalten. Eine derartige Befestigung erlaubt keine sehr hohen Pre߬ drücke. Diese lassen sich dann erreichen, wenn statt des Stützringes eine Befestigung vorgesehen wird, wie sie als sogenannte Tuchverschraubung bekannt ist. Die Einschraub¬ flansche, die durch eine eingeschraubte Gewindebüchse gegen- einander verschraubt werden und hierbei auch das Filtertuch einklemmen, haben sich in der Praxis zwar bewährt, weisen jedoch den Nachteil auf, daß derart ausgerüstete Filterpres¬ sen bei der Behandlung von agressiven Trüben nur beschränkt einsatzfähig sind. Eine Druckbeaufschlagung der Preßmembran mit einem Preßdruck bis zu 3 bar ist möglich. Bei der Ver¬ wendung höherer Drücke besteht auch hier die Gefahr, daß die Preßmembran aus ihrer Verankerung herausgezogen wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Filter¬ platte der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die eine sichere Verankerung der Preßmembran im Bereich der Durch- trittsöffnungen im Plattenkörper gewährleistet und auch die

Verwendung von die Preßmembran abdeckenden Filtertüchern ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Durchtrittsöffnung der Filterplatte auf der die Pre߬ membran tragenden Seite zur Mittelebene der Filterplatte hin konisch zulaufend ausgebildet ist, daß die Nut zur Auf¬ nahme des Randwulstes der Preßmembran in dem konisch zulau¬ fenden Bereich angeordnet ist und daß das Befestigungselement fü _r den Randwulst der Preßmembran durch einen am Außenumfang konisch geformten Klemmring gebildet wird, der an der Filter¬ platte verspannbar befestigt ist. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß über den Klemmring der Rand der Durch¬ trittsöffnung der Preßmembran mit einer definierten Preßkraft verspannbar ist, wobei durch die besondere Ausrichtung der

Nut zusätzlich zu der reibschlüssigen auch noch eine Verbesse¬ rung der formschlüssigen Verankerung des Randbereichs der Durchtrittsöffnung der Preßmembran erzielt wird. Eine derar¬ tige Ausgestaltung bietet die Möglichkeit der Beaufschlagung _m t Drücken bis zu zu 15 bar, so daß sich erhebliche Lei¬ stungssteigerungen erzielen lassen. Bei Filterplatten, die auf beiden Seiten mit Preßmembranen versehen sind, können die spiegelsymmetrisch zueinander angeordneten Klemmringe über einfache Schraubenbolzen miteinander verbunden sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Filterplatte im Bereich ihrer Mittelebene mit einem die Nut zur Mitte der Durchtrittsöffnung der Filterplatte hin überragenden, umlaufenden Haltesteg versehen ist, mit dem der Klemmring verspannbar ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Klemmring in Richtung der Achse der Durch¬ trittsöffnung mechanisch unmittelbar an der Filterplatte sich abstützen kann und damit, insbesondere bei Filterplatten mit beidseitig angeordneten Preßmembranen, die durch die Klemmringe zu beiden Seiten begrenzte Durchtrittsöffnung bei entsprechender Ausgestaltung während des Betriebes auch durch hohe axial wirkende Kräfte belastbar ist, ohne daß

damit der Randwulst der Preßmembran überpreßt wird. Bevorzugt ist hierbei die Kante der Durchtrittsöffnung der Filterplatte im Bereich ihres großen Durchmessers abgerundet ausgebildet. Diese Abrundung bringt eine einwandfreie Anlage der Preß- membran während des Filtrationsbetriebes. Beim Pressen, d.h. also, wenn die Preßmembran von der Rückseite her mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, stülpt sich die Preßmembran in diesem Bereich lediglich um, so daß die Preßmembran in diesem Bereich praktisch nicht gedehnt wird.

Für eine aus Kunststoff gefertigte Filterplatte, wie sie insbesondere für agressive oder korrosive Medien eingesetzt werden muß, ist gemäß der Erfindung ferner vorgesehen, daß der Klemmring ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist und mit mehreren axialen Durchtrittsbohrungen für Spannschrau¬ ben versehen ist und daß im Haltesteg der Filterplatte Gewindehülsen, vorzugsweise aus Metall als Gegenelement zu den Spannschrauben angeordnet sind. Da bei dieser Ausfüh¬ rungsform, bis auf die Spannschrauben und die Gewindehülse, alle Teile aus chemisch beständigem Kunststoff gefertigt sind, lassen sich die Spannschrauben und die in der Filter¬ platte angeordneten Gewindehülsen aus Metall einwandfrei gegenüber den trübe- bzw. filtratführenden Bereich der Filterpresse abdichten. Bei Filterplatten, die auf beiden Seiten mit Preßmembranen versehen sind, kann eine Gewinde¬ hülse jeweils für die Spannschrauben beider Plattenseiten verwendet werden, so daß die Spannkräfte unmittelbar zwischen den beiden Klemmringen wirken und somit die Gewindehülsen nicht fest im Kunststoffmaterial der Filterplatte verankert werden müssen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß in die Durchtrittsbohrungen im Klemmring an ihren außenliegenden Enden bei eingesetzter Spannschraube jeweils ein Stopfen aus einem elastomeren Material eingesetzt ist. Durch diesen Stopfen, der zweckmäßigerweise im Durchmes¬ ser ein Übermaß in bezug auf den Durchmesser der Durchtritts-

bohrung für die Schrauben aufweist und damit als Preßdichtung eingesetzt werden kann, ist sichergestellt, daß die Schraube ^' gegenüber den trübeführenden Bereichen einwandfrei abgedichtet ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wandung der Durchtrittsöffnung und der Klemmring mit einer Schlauchmanschette aus einem elastomeren Material abgedeckt sind, die an beiden Enden mit radial nach außen weisenden Deckflanschen versehen ist, die bis in den Bereich der Filterkammern hineinragt. Damit ergibt sich eine zusätz¬ liche Abdichtung des Befestigungsbereiches gegenüber dem durch die Durchtrittsbohrung in der Filterplatte definierten Trübekanal bis in die Filterkammern hinein.

In bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vor¬ gesehen, daß das Filtertuch im Bereich der Durchtrittsöffnung mit den Deckflanschen der Schlauchmanschette verbunden ist. Die Verbindung kann hierbei durch Verkleben, insbesondere aber auch durch Vernähen erfolgen. Da die Schlauchmanschette mit ihren Deckflanschen als Gummiformteil hergestellt werden kann, ergibt sich hierbei die Möglichkeit, die Deckflansche im Bereich ihrer freien Kante so zu form _* r , daß sie im Über¬ gangsbereich vom Rand der Durchtrittsöffnung zur Filterkammer hin elastisch federnd an der darunterliegenden Preßmembran anliegen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Deckflansche der Schlauchmanschette auf ihrer Außenfläche mit polsterförmigen Erhöhungen versehen sind, die bei zum Paket zusammengeschobenen Filterplatten jeweils auf der Außenfläche von höckerartigen Erhöhungen von Befestigungsringen für das Filtertuch der Nachbarplatten anliegen, in denen die Durchgangslöcher für deren Befesti¬ gungsschrauben angeordnet sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Aufnahmebohrungen für die Befestigungs¬ schrauben, die zweckmäßigerweise ebenfalls durch einen

Stopfen aus einem elastomeren Material abgeschlossen sind, zusätzlich noch durch die polsterförmigen Erhöhungen der Schlauchmanschette der Nachbarplatte überdeckt sind, so daß infolge der auch in diesem Bereich wirksamen Axialkräfte der die Spannschraube des Befestigungsringes abdichtende Gummistopfen zusätzlich von einer Preßdichtung überdeckt ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Klemmring für die Preßmembran und/oder der Befestigungs¬ ring für das Filtertuch einer membranlosen Filterplatte an der zugehörigen Filterplatte auf einer Zwischenlage aus einem elastomeren Material aufliegen. Diese Zwischenlage aus elastomerem Material, die durch die Anpreßkraft der Spann- schrauben verpreßt wird, bewirkt eine einwandfreie Abdichtung der Schraubenlöcher und der eingesetzten Gewindehülse auch in diesem Bereich, so daß keine Korrosion auftreten kann.

Die Verwendung von Ringen zur Klemmung der Preßmembran und/oder zur Festlegung des Filtertuchs an der Filterplatte, die über mehrere auf den Umfang verteilte Spannschrauben an der Filter¬ platte festgelegt werden, ergibt insgesamt den besonderen Vorteil, daß auch bei der Behandlung von nicht agressiven Trüben die Lösbarkeit dieser Elemente durch Ablagerungen und Verkrustungen nicht beeinträchtig wird, wie dies bei der Verwendung der aus dem Stand der Technik bekannten rohr- förmige Spannhülsen der Fall ist. Schon durch die Verwendung der Verschlußstopfen für die Abdeckung der Schraubenköpfe ist sichergestellt, daß für das Auswechseln der Preßmembran und/oder des Filtertuchs nach dem Herausnehmen der Verschlu߬ stopfen die Schrauben, in der Regel Innen-Sechskant-Schrauben, sofort frei zugänglich sind. Da infolge der Abdichtung der Schraubenlöcher dann die Klemm- und/oder Befestigungsringe ihrerseits über ringförmige Zwischenlagen aus elastomerem Material auf der jeweils zugehörigen Filterplatte abgestützt sind und somit auch von dieser Seite keine Trübe eintreten kann, ist sichergestellt, daß die Spannschrauben problemlos lösbar sind.

Die Erfindung wird anhand sche atischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläuter. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Bereich des Trübedurchtritts mehrerer zum Paket zusammengeschobener Filterplatten,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine

Schlauchmanschette,

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Schlauchmanschette gem. Fig. 2,

Fig. 4 eine Aufsicht auf einen Befestigungsring für einen membranlose Filterplatte,

Fig. 5 einen Teilschnitt gem. der Linie V-V in Fig. 4 durch einen Befestigungsring.

in dem Teillängsschnitt gem. Fig. 1 ist der Bereich des

Trübedurchtritts einer zum Paket zusammengeschobenen Filter¬ plattenanordnung dargestellt, die abwechselnd aus einer Kammerfilterplatte 1 und einer Membrankammerfilterplatte 2 gebildet ist. Im folgenden werden beide nur noch als Fil- terplatten bezeichnet und durch ihre Bezugszeichen unter¬ schieden. Bei einer rechteckigen, quadratischen oder runden Filterplatte weist diese in der Regel in der Plattenmitte eine Trübedurchtrittsöffnung 4 auf, so daß bei zum Paket zusai-urtengeschobenen Filterplatten die Folge der Durchtritts¬ öffnungen 4 der aufeinanderfolgenden Filterplatten den Trübekanal bildet, von dem aus dann die Trübe in die einzelnen zwischen den Platten liegenden Filterkammern 5 fortlaufend eintreten kann.

Bei der Filterplatte 2 ist die Herzplatte 3 zu beiden Seiten mit einer Preßmembran 6 belegt, die auf ihrer der Filterkammer 5 zugekehrten Seite mit einer Vielzahl von Noppen 7 versehen

ist. Auf dieser Preßmembran liegt ein Filtertuch 8 auf, das sich auf den Noppen 7 abstützt. Die Preßmembran 6 ebenso wie das Filtertuch 8 sind im Bereich des die Herzplatte 3 auf der Außenseite umschließenden Rahmens in üblicher, hier nicht interessierender Weise, festgelegt.

Da die Durchtrittsöffnung 4 beispielsweise jeweils in der Mitte der Filterplatten angeordnet ist, weist ebenso wie die Filterplatte auch die Preßmembran 6 und das Filtertuch 8 jeweils eine entsprechende Durchtrittsöffnung auf.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Preßmembranen 6 der Filterplatte 2 im Bereich ihrer Durchtrittsöffnung mit einem Randwulst 9 versehen. Dieser Randwulst 9 liegt in einer ent- sprechenden Nut 10 in einem konisch zulaufenden Bereich der Durchtrittsöffnung der Filterplatte 2, die beide von einem im Bereich der Mittelebene 11 der Filterplatte angeordneten, die Nuten 10 zur Mitte der Durchtrittsöffnung 4 hin überra¬ genden Haltesteg 12 begrenzt sind. Der an den konisch verlau- fenden Bereich 13 anschließende Kantenbereich 14 ist hierbei abgerundet ausgeführt, so daß sich dieser Bereich der Pre߬ membran in der gezeigten Filtrationsstellung in der darge¬ stellten Weise an die Filterplatte anschmiegen kann. Wird jedoch der Zwischenraum 21 zwischen Herzplatte 3 und Preß- membran 6 mit einem Druckmittel, beispielsweise Wasser beauf¬ schlagt, stülpt sich die Preßmembran 6 gegen den Filterkuchen in der Filterkammer 5 um, ohne daß die Preßmembran in ihren dem Bereich 14 zugeordneten Teil nennenswert gedehnt wird.

Jeder Randwulst 9 ist nun durch einen auf seinem Außenumfang konisch geformten Klemmring 15 in der Nut 10 gehalten. Der Klemmring 15 weist mehrere auf seinen Umfang verteilte Schrau¬ bendurchgangslöcher 16 auf, so daß mit Hilfe von Spannschrau¬ ben 17, die in jeweils eine im Haltesteg 12 gehaltene metalli¬ sche Gewindehülse 18 eingeschraubt sind, die Klemmringe ver¬ schraubt werden können. Die Klemmringe 15 liegen nun nicht unmittelbar auf der zugehörigen Fläche des Haltesteges 12

auf, sondern auf einer entsprechend ringförmigen Zwischenlage 19 aus einem elastomeren Material, so daß der Spalt zwischen Klemmring 15 und Haltesteg 12 gegenüber der den Trübekanal bildenden Durchtrittsöffnung abgedichet ist. Der Klemmring 15 ist hierbei über die Spannschraube 17 mit dem Haltesteg 12 fest verspannt. Bei der dargestellten beidseitigen Anordnung von Preßmembranen braucht die Gewindehülse 18 nicht fest in dem Haltesteg 12 der vorzugsweise aus Kunststoff herge¬ stellten Filterplatte verankert zu sein, da bei gleichzeiti- gem Anzug der Schrauben hier eine feste Verspannung der bei¬ den Klemmringe gegeneinander erreicht werden kann.

Die Verpressung des jeweiligen Randwulstes 9 in der Nut 10 kann hierbei durch eine entsprechende Dimensionierung der Dicke des Randwulstes in radialer Richtung sowie der Dicke des anschließenden Membranbereiches 20 einerseits und dem Außenumfang des konischen Teils des Klemmringes 15 anderer¬ seits definiert vorgegeben werden. Da die Klemmringe fest miteinander verspannt sind, wird die Verpressung der die Abdichtung bildenden Randwülste 9 und der Bereiche 20 unab¬ hängig vom Betriebsdruck der Filterpresse und zwar sowohl gegenüber dem Betriebsdruck im Trübekanal als auch gegenüber dem Betriebsdruck des in den Raum 21 hinter der Preßmembran eingedrückten strömungsfähigen Druckmittels bestimmt. Die Verpressung der Bereiche 9 und 20 der Preßmembran ändert sich selbst dann nicht, wenn die einander benachbarten Klemmringe und Befestigungsringe, wie nachstehend noch näher erläuert, fest aufeinanderliegen, so daß hier die Kle m- und Befestigungsringe in Richtung des Trubekanals, d.h. also i _n axialer Richtung mit erheblichen Kräften beaufschlagt werden.

Die Endbereiche der Schraubenlöcher 16 werden nach dem Ein¬ drehen der Spannschrauben jeweils mit einem Verschlußstop- fen 22 aus einem elastomeren Material verschlossen. Der Ver¬ schlußstopfen 22 hat hierbei in seinem Durchmesser ein ent¬ sprechendes Übermaß, so daß er abdichtend eingesetzt ist.

Damit ist sichergestellt, daß der gesamte Bereich der Schrau- bendurchgangsbohrung 16 einschließlich der Gewindehülse 18 gegenüber dem Trübekanal durch die dichtenden Zwischenlagen 19 und die Vershlußstopfen 22 hermetisch abgeschlossen ist, so daß ein korrosiver Angriff durch die zu behandelnde Flüs¬ sigkeit und die Bildung von Ablagerungen, die den Zugriff zu den Schrauben behindern könnten, vermieden ist.

Die die Filterkammer 5 gegenüber der Filterplatte 2 begren¬ zende Filterplatte 1 ist lediglich mit einer sogenannten Kannelierung 23 auf beiden Seiten versehen, die bis in den hier nicht näher dargestellten Plattenrand reicht, von diesem aber in axialer Richtung überragt wird. Auf dieser Kannelie¬ rung 23 liegt wiederum ein Filtertuch 8 auf, das ebenfalls mit einer entsprechenden Durchtrittsöffnung versehen ist, deren Randbereich durch einen Ring 24 aus einem elastomeren Material gebildet wird. Das Filtertuch 8 ist mit diesem Ring 24 aus elastomerem Material am Außenrand 25 des Ringes ver¬ näht. Über diesen Ring 24 ist das Filtertuch im Bereich der Durchtrittsöffnung 4 mit Hilfe eines Befestigungsringes 26 festgelegt, der wiederum mit Hilfe von Spannschrauben 17 in Gewindehülsen 18 an der Filterplatte 1 festgelegt ist.

Wie in Fig. 4 in der Aufsicht und in Fig. 5 in einem Teil- schnitt dargestellt, ist der Befestigungsring 26 mit mehreren höckerartigen VorSprüngen 27 versehen, die gegen den Klemm¬ ring 15 der benachbarten Filterplatte 2 gerichtet sind. Diese höckerartigen Vorsprünge 27 begrenzen jeweils von der Durch- trittsöffnung ausgehende radiale Strömungskanäle 28, durch die aus dem Trübekanal in die Filterkammer 5 die Trübe ein¬ treten kann (Pfeil 29 in Fig. 1) .

Die Spannschrauben 17 zur Festlegung des Befestigungsringes 26 sind wiederum in entsprechenden Schraubenbohrungen 16 angeord- net, die im Bereich der höckerartigen Vorsprünge 27 verlaufen und die zur Außenseite hin über einen Stopfen 22 aus einem elastomeren Material abgedeckt sind.

Die Wandung der Durchtrittsöffnung 4 und die Klemmringe 15 der Filterplatte 1 sind mit einer Schlauchmanschette 30 aus einem elastomeren Material abgedeckt, die an beiden Enden mit radial nach außen weisenden Deckflanschen 31 versehen ist. Mit den freien Kanten der Deckflansche 31 ist dann das Filtertuch 8 beispielsweise durch Vernähen verbunden.

Auf der in der Ebene der Filterplatte 2 liegenden Fläche der Deckflanschen 31 ist eine Mehrzahl von höckerartigen Erhöhungen 32 angeordnet, die in bezug auf ihre Positonie- rung auf der Filterplatte durch die Verbindung mit dem Fil¬ tertuch fixiert sind. Diese höckerartigen Vorsprunge 32 sind hierbei so positioniert, daß sie den ebenfalls durch die Zuordnung auf der Filterplatte 2 exakt positionierten Spann- schrauben 17 für die Befestigungringe 26 gegenüberliegen und hierbei die Schraubendurchgangslöcher der Befestigungs¬ ringe 26 abdecken. Da auch die höckerartigen VorSprünge aus elastomerem Material bestehen und nur den entsprechenden höckerartigen Vorsprüngen 27 gegenüberliegen, werden die Schraubenköpfe der Befestigungsringe 26 bei zusammengefah¬ renem Filterplattenpaket und der damit verbundenen Verpres¬ sung der höckerartigen Erhöhungen 32 an den Deckflanschen auch bei höchster Druckbeaufschlagung zuverlässig abgedichtet. Die Schraubendurchgangslöcher 16 in den Klemmringen 15 werden ihrerseits durch die Deckflansche der Schlauchmanschette 30 abgedeckt.

lg-ks