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Title:
MEMBRANE, MEMBRANE PLATE, AND CHAMBER PLATE FOR A FILTER PRESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/095063
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a membrane (1), membrane plate (13) and chamber plate (27) for a filter press. The invention also relates to a filter press. The aim of the invention is to produce a filter press which is particularly reliable and resistant to wear. According to the invention, a membrane (1) for a membrane plate (13) is provided. The membrane surface thereof (6) is defined by a membrane edge (11) and is devoid of perforations. A membrane plate (13) is also provided, comprising said membrane (1). Additionally, the inventive chamber plate (27) comprises a number of sludge inlets (31,33,34), each respectively comprising an inlet (34) which is arranged at a distance from the edge (29) of the chamber plate. The invention further relates to a plate stack (37), which is provided with a plurality of membrane plates (13) and/or a number of chamber plates (27), and to a corresponding filter press.

Inventors:
HERMANN MANFRED (DE)
KNYE ULRICH (DE)
SALBAUM BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/004635
Publication Date:
November 20, 2003
Filing Date:
May 02, 2003
Export Citation:
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Assignee:
JV KUNSTSTOFFWERK (DE)
HERMANN MANFRED (DE)
KNYE ULRICH (DE)
SALBAUM BERNHARD (DE)
International Classes:
B01D25/12; B01D25/168; B01D25/21; (IPC1-7): B01D25/21
Foreign References:
GB1505713A1978-03-30
US5658468A1997-08-19
DE4119166A11992-12-17
EP0978304A22000-02-09
Attorney, Agent or Firm:
TERGAU & POHL (Nürnberg, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Membran (1) für eine Membranplatte (13) einer Filterpresse, gekennzeichnet durch eine von einem Membranrand (11) eingeschlossene Membranoberfläche (6) ohne Durchbrüche, die eine Vielzahl von Abstützelementen (7) nach Art von Rippen oder Noppen aufweist, und wenigstens einen vom Membranrand (11) beabstandeten, im Wesentlichen ebenen Bereich (12), dessen Oberfläche größer ist als die Oberfläche eines Ab stützelements (7), und der derart positioniert ist, dass er im Montageendzustand der Membranplatte gegenüber einem Trübeeinlauf (31,33, 34) angeordnet ist.
2. Membran (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ebene Bereich (12) eine Verstärkung aufweist.
3. Membran (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung eine Verdickung des Membranmaterials ist.
4. Membran (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung eine Einlage eines Verstärkungsmaterials in das Mem branmaterial ist.
5. Membran (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen umlaufenden Wulst (4) zum Eingreifen in eine Nut (5) einer Mem branträgerplatte (2) und eine fest am Wulst (4) angeformte Dichtlippe (23).
6. Membran (1) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine am Wulst (4) ausgebildete Dichtleiste (25).
7. Membran (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wulst (4) der Dichtlippe (23) abgewandt angeordnet ist.
8. Membran (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wulstmaterial mit dem Membranmaterial identisch ist.
9. Membran (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wulstmaterial eine Shorehärte von etwa 90°ShA aufweist.
10. Membran (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtlippenmaterial eine geringere Shorehärte als das Wulstmaterial aufweist.
11. Membran (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (4) nach Art eines Uförmigen Haltevorsprungs ausgebildet ist und die Dichtlippe (23) an der äußeren Unterkante (22) des Haltevorsprungs an geformt ist.
12. Membran (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtlippenmaterial und Wulstmaterial farblich unterschiedlich ausgebildet sind.
13. Membranplatte (13) für eine Filterpresse mit einer Membranträgerplatte (2) mit einem Plattenrand (15) zur Kontak tierung wenigstens einer Kammerplatte (27) zur Bildung einer Filtrations kammer (38) und mit einer umlaufenden Nut (5) zur Aufnahme einer Wulst (4) einer Membran (1) und mit einer Membran (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Membranplatte (13) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet dass sie und ihre Mittellängsachse (14) spiegelsymmetrisch aufgebaut ist.
15. Kammerplatte (27) für eine Filterpresse mit einem Kammerplattenrand (29) zur Kontaktierung wenigstens einer Membranplatte (13) zur Bildung einer Filterkammer (38), gekennzeichnet durch eine Anzahl von Trübeeinläufen (31,33, 34) mit jeweils einer vom Kammerplat tenrand (29) beabstandeten Einlauföffnung (34) zum Einbringen einer Suspensi on in die Filtrationskammer (38), wobei sich ein Austrittskanal (33) im Bereich der Einlauföffnung (34) im Wesentlichen senkrecht zur Kammerplattenlängs richtung erstreckt.
16. Kammerplatte (27) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlauföffnung (34) an einen Einlaufkanal (31) anschließt, der sich vom Kammerplattenrand (29) in die Dichtrandschräge (30) oder in das Kammerplat teninnere hinein erstreckt.
17. Kammerplatte (27) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Trübeeinlauf (31) ein Rückschlagventil aufweist.
18. Kammerplatte (27) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie um ihre Mittellängsachse (28) spiegelsymmetrisch aufgebaut ist.
19. Plattenpaket (37) für eine Filterpresse mit einer Anzahl von Membranplatten (13) nach Anspruch 13 oder 14 und mit einer Anzahl von Kammerplatten (27), dadurch gekennzeichnet, dass die Einlauföffnung (34) des Trübeeinlaufs (31,33, 34) in der Kammerplatte (27) gegenüber einem im Wesentlichen ebenen Bereich (12) der Membran (1) angeordnet ist.
20. Plattenpaket (37) nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Kammerplatten (27) nach einem der Ansprüche 15 bis 18.
21. Plattenpaket (37) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen ebene Bereich (12) der Membran (1) derart angeord net und ausgebildet ist, dass er die Einlauföffnung (34) vollständig überdeckt.
22. Filterpresse mit einem Plattenpaket (37) nach einem der Ansprüche 19 bis 21.
Description:
Membran, Membranplatte und Kammerplatte für eine Filterpresse

Die Erfindung betrifft eine Membran für eine Membranplatte, eine Membranplatte sowie eine Kammerplatte für eine Filterpresse. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Fil- terpresse.

Aus dem Stand der Technik sind Membranfilterpressen mit austauschbaren Membra- nen für die Fest-Flüssig-Trennung bekannt. Derartige Filterpressen sind in vielfältigen Anwendungsbereichen, beispielsweise Abwasser, Chemie, Lebensmittel, Metallurgie, Pharmazie etc. einsetzbar. Kammerfilterpressen weisen Filtrationskammern auf, welche durch speziell geformte Platten gebildet werden. Dabei ist jede Kammer mindestens einseitig mit einer Membran versehen. Es kann so jede zweite Platte als beidseitig mit Membranen belegte Membranplatte ausgestaltet sein. Strömt nun Suspension unter Druck in die geschlossene Filterpresse ein, so baut sich auf dem Filtermittel ein Filter- kuchen auf, bis die beiden Kuchenschichten zusammengewachsen und die Kammern ganz mit Feststoff gefüllt sind. An diesen ersten Schritt der Druckfiltration schließt sich ein zweiter Schritt, die Pressfiltration an. Die elastischen Membranen werden bei der Pressfiltration mit einem Druckmedium aufgebläht, so dass sie sich ausdehnen und den Kuchenraum verengen. Dabei wird der dort eingebettete Kuchen komprimiert, wo- durch die Restfeuchte in den Hohlräumen des Kuchens weiter verringert wird. Durch den Einsatz der Pressfiltration können extrem hohe Filtrationsdrücke während der Druckfiltration vermieden werden, was zu einer Einsparung von lnvestitions-und Ener- giekosten führt.

Zur Abdichtung der Membran in der Membranträgerplatte ist die Membran mit einem umlaufenden Wulst versehen, der in eine ebenfalls umlaufende Nut der Trägerplatte eingebracht und gehalten ist. Bei Drücken oberhalb 15 bar kann der Wulst jedoch der- art deformiert werden, dass keine Abdichtung mehr erfolgt und das Auspressmedium, beispielsweise Luft oder Wasser, nach Außen entweichen kann.

Bei den bekannten Membranplatten weist die Membran eine Öffnung auf, durch welche die Trübe in die Filtrationskammer eintritt. Die Membran ist dabei um die Trübebohrung

abgedichtet und befestigt. Sie weist an dieser Stelle eine Dichtwulst auf und ist darüber hinaus mit einem Flansch oder einem Klemmring oder Klemmrohr mit der Membranträ- gerplatte verbunden. Im Bereich um die Eintrittsstelle der Trübe bildet sich während der Filtration kein oder nur ein dünner, weicher Kuchen. Beim nachfolgenden Auspressvor- gang wird die Membran dann in diese Vertiefung im Kuchen und weiter in die Trübe- bohrung hineingedrückt. Die Befestigung der Membran in diesem Bereich kann dazu führen, dass die Membran an dieser Stelle bei Drücken über 15 bar überdehnt wird, und nach kurzer Betriebsdauer zerreißt oder aber aus der Befestigung herausgezogen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterpresse zu schaffen, die besonders zuverlässig und verschleißfrei arbeitet Diese Aufgabe wird durch eine Membran nach Anspruch 1 bzw. durch eine Membranplatte nach Anspruch 14 sowie durch eine Kam- merplatte nach Anspruch 16, ein Plattenpaket nach Anspruch 21 und eine Filterpresse nach Anspruch 24 gelöst.

Die erfindungsgemäße Membran für eine Membranplatte zum Einsetzen in eine Filter- presse weist nach Anspruch 1 eine von einem Membranrand eingeschlossene Mem- branoberfläche auf, die frei von Durchbrüchen ist. Die Membran wird also ausschließ- lich durch die Pressenschließkraft der gegenüberliegenden Platte gehalten. Es sind keine zusätzlichen Befestigungselemente wie beispielsweise Schrauben, Flansche, Ringe oder Klemmen zur Fixierung der Membran an der Membranträgerplatte vorgese- hen. Die gegenüberliegende Platte dient dabei als Gegenlager. Somit ist eine schnelle- re Montage und Demontage der Membran möglich. Durch die einfache Geometrie der wirksamen Membranfläche wird ein homogener Kuchenaufbau erreicht. Wird der Filter- kuchen nach der Filtration ausgewaschen, kann eine gleichmäßigere Auswaschung erreicht werden, da durch den homogenen Kuchenaufbau Kanal-oder Rissbildungen im Filterkuchen vermieden werden. Als Membranmaterial werden beispielsweise spezi- elle Polyethylen- (PE), Polypropylen- (PP) oder Polyvinylidenfluoridwerkstoffe (PVDF) verwendet, wodurch eine gute chemische Beständigkeit der Membran auch bei hohen Temperaturen erreicht wird. Aber auch andere Spezialelastomere wie EPDM, NBR, SBR, VITON etc. können verwendet werden. Während der Filtration passt sich die hochelastiche Membran den verfahrenstechnisch bedingten Unebenheiten der Ku-

chenoberfläche und den verschiedenen Packungsdichten im Kuchen ohne bleibende Deformationen leicht an, wodurch eine gleichmäßige und intensivere Kuchenauspres- sung erfolgt.

Nach der Lehre des Anspruchs 2 weist die Membranoberfläche eine Vielzahl von Ab- stützelementen auf. Diese nach Art von Rippen oder Noppen ausgebildeten Abstütze- lemente führen zu einer Kannelierung der Membranoberfäche, die zur Abstützung des Filtertuches aus vorzugsweise Filz oder Textilgewebe dient und den Ablauf des Filtrats ermöglicht. Die Membranoberfläche ist dabei vorzugsweise inert und hydrophob. Da sie auch schmutzabweisend wirkt, wird ein Zusetzen der Ablaufkanäle verzögert oder ver- hindert. Die Oberfläche der Abstützelemente ist darüber hinaus relativ glatt, so dass die Belastung des Filtertuches durch Reibung zwischen Filtertuch und Membranoberfläche gering ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 3 weist die Membran einen im Wesentlichen ebenen Bereich auf, dessen Oberfläche größer ist als die Oberfläche eines Abstützelements. Dieser ebene Bereich ist dabei vom Membranrand beabstandet angeordnet. Er dient in der Montageendposition des Plattenpakets unter anderem da- zu, die in die Filtrationskammer eingelassene Trübe nach allen Richtungen hin gleich- mäßig zu verteilen, und ist zu diesem Zweck in der Montageendposition gegenüber ei- nem Trübeeinlauf angeordnet.

In der in Anspruch 4 beanspruchten Ausführungsform der Erfindung weist der ebene Bereich eine Verstärkung auf. Diese dient vorrangig dazu sicherzustellen, dass die Membran in ihrer Betriebsposition während der Pressfiltration nicht in den Trübeeinlauf eingedrückt wird.

Vorzugsweise ist die Verstärkung dadurch gebildet, dass das Membranmaterial in die- sem Bereich einen verstärkten Querschnitt, also eine Verdickung, aufweist. Die Ver- stärkung der Membran kann alternativ oder gleichzeitig dadurch erreicht werden, dass ein Verstärkungsmaterial, beispielsweise aus einem Kunststoff, Metall oder Gewebe etc., in das Membranmaterial eingelegt ist. In beiden Fällen ist die Verstärkung der Membran vorzugsweise derart Dimensioniert, dass sich, zusammen mit den Abstütze-

lementen, eine zur Filtrationskammer hin gerichtete, im Wesentlichen plane Membra- noberfläche zur Auflage des Filtertuches bildet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 7 weist die Membran eine umlaufende Wulst zum Eingreifen in eine Nut einer Membranträger- platte auf, wobei an der Wulst eine Dichtlippe fest angeformt ist, deren Dichtlippenma- terial eine geringere Shorehärte aufweist als das Wulstmaterial. Der Wulst dient dabei sowohl der Fixierung der Membran in der Membranträgerplatte, als auch als Dichtwulst zum Abdichten des Plattenpakets. Die als eine Art Dichtring an der Wulst angebrachte vorzugsweise umlaufende Dichtlippe dient dabei insbesondere zum Abdichten der Druckkammer zwischen der Membranunterseite und der Membranträgerplatte. Die Lip- pe ist mit dem Wulst einstückig verbunden. Werden als Dichtlippenmaterial und Wulst- material Kunststoffe verwendet, so wird die Dichtlippe vorzugsweise mit dem Wulst ver- schmolzen.

Der Wulst dient vorzugsweise gleichzeitig als Auflage und damit auch als Abdichtung zwischen der Membranträgerplatte und einer benachbarten Platte, insbesondere einer Kammerplatte.

Nach Anspruch 8 ist es weiterhin vorteilhaft, den Membranrand zur Membranoberfläche mit einer Dichtleiste zu versehen. Diese Dichtleiste ist vorzugsweise einstückig am Wulstmaterial angeformt und dient der zusätzlichen Abdichtung des auf der Membra- noberfläche aufliegenden Filtertuchs, insbesondere zur Beseitigung von Leckagen zwi- schen Membran und Filtertuch.

Das Wulstmaterial ist nach der Lehre des Anspruchs 9 mit dem Membranmaterial iden- tisch. Dies bedeutet, dass der Wulst in einfacher Weise zusammen mit der Membran hergestellt werden kann. Wulst und Membran sind dabei vorzugsweise einstückig aus- gebildet.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 10 weist das Wulstmaterial eine Shorehärte von etwa 90° ShA auf. Aufgrund dieser hohen Härte wird der Wulst auch bei hohen Drücken nicht deformiert, was zu einem besonders si-

cheren Funktionieren der Membrane führt. Nach der Lehre des Anspruchs 11 weist das Dichtlippenmaterial hingegen eine geringere Shorehärte auf, als das Wulstmaterial. Die Shorehärte des Dichtlippenmaterials beträgt vorzugsweise 70 5° ShA. Von der Shorehärte des Wulstmaterials (90 5° ShA) unterscheidet sich die Shorehärte des Dichtlippenmaterials also um 10 bis 25° ShA. Die somit wesentliche weichere Dichtlippe wird bei Beaufschlagung mit Auspressdruck auf den Spalt zwischen Wulst und Nut- wand der Membranträgerplatte gedrückt, was zu einer besonders sicheren Abdichtung führt.

Für eine besonders wirksame Abdichtung ist der Wulst nach Art eines U-förmigen Hat- tevorsprungs aus Vollmaterial ausgebildet, wobei die Dichtlippe an der äußeren Unter- kante des Haltevorsprungs angeformt ist (Anspruch 12). Mit anderen Worten befindet sich die Dichtlippe im Zwickel zwischen U-Grund und dem dem Membranträgerplatten- rand zugewandten U-Schenkel des Haltevorsprungs.

Dichtlippenmaterial und Wulstmaterial sind dabei vorzugsweise farblich unterschiedlich ausgebildet (Anspruch 13). Dadurch kann man sowohl bei der Herstellung der Mem- bran, als auch bei der Wartung der Membran leicht erkennen, ob die Dichtlippe wie ge- wünscht am Wulst angeformt ist, oder ob ein Austausch der Membran notwendig wird.

Die erfindungsgemäße Membranplatte nach Anspruch 14 weist eine Membranträger- platte mit einem Trägerplattenrand zur Kontaktierung wenigstens einer Kammerplatte auf. Kontaktiert die vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff wie PP, PE, PVDF oder ähnlichem bzw. einem Metall, insbesondere Aluminium, bestehende Mem- branplatte eine benachbarte Kammerplatte, so wird eine Filtrationskammer zwischen der Membranoberseite und der Kammerplatte ausgebildet. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Membranplatte eine Membran nach einen der Ansprüche 1 bis 13 auf. Der Rand der Membran endet dabei vor dem als eigentliche Dichtfläche dienenden Trägerplattenrand der Membranträgerplatte. Die Membran ist dabei in eine an der Membranträgerplatte vorgesehene umlaufende Nut eingesetzt. Nut und Wulst bilden dabei vorzugsweise einen ununterbrochenen Halte-bzw. Dichtring. Die Nut bzw. der Wulst kann jedoch auch durch Querelemente, beispielsweise Zuläufe oder Abläufe unterbrochen sein. Mit anderen Worten besteht vorzugsweise zwischen der Membran

und der Membranträgerplatte im Bereich des Dichtrandes keine feste Verbindung durch Verschraubung oder Verschweißung. Bei der Pressfiltration kann der Druck des Nach- pressmediums nur bei geschlossener Filterpresse aufrechterhalten werden. Liegt bei geöffneter oder sich öffnender Presse ein Membraninnendruck an, bewegt sich die Membran aus der Nut, wobei eine gefahrlose Druckentlastung ohne Zerstörung der Membran erfolgt. Der Aufwand für Sicherheitsvorkehrungen ist dadurch erheblich redu- ziert.

Die erfindungsgemäße Membranplatte gewährleistet durch den Einsatz der-innerhalb oder außerhalb der Presse-austauschbaren erfindungsgemäßen Membran einen be- sonders sicheren Betrieb der Filterpresse. Da die Membran nicht durch einen Trübe- einlass unterbrochen ist, kann sie sich während der Druckfiltration mit ihrer gesamten Membranunterseite an die Oberfläche der Membranträgerplatte anlegen. Dadurch wird eine besonders gleichmäßiger Aufbau des Filterkuchens ermöglicht. Durch die beson- ders einfache Gestaltung sowohl der Membran, als auch der Fixierung der Membran an der Membranträgerplatte ist die Membranplatte besonders robust und kostengünstig herzustellen. Die Membranplatte ist dabei für alle Auspressmedien, wie beispielsweise Luft, Wasser oder Öl, geeignet.

Besonders vorteilhaft ist eine Membranplatte nach der Lehre des Anspruchs 15, die um ihre Mittellängsachse spiegelsymmetrisch aufgebaut ist. Somit kann an beiden Seiten der Membranträgerplatte eine Membran gehalten sein, so dass die Membranplatte zwei Wirkseiten aufweist.

Die erfindungsgemäße Kammerplatte für eine Filterpresse, die ebenso wie die Mem- branplatte einen Plattenrand zur Kontaktierung wenigstens einer benachbarten Platte aufweist, verfügt über eine Anzahl von Trübeeinläufen zum Einbringen der Trübe in die Filtrationskammer (Anspruch 16). Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Trübeeinlauf je Kammerplatte vorgesehen. Es können in einer Kammerplatte aber auch mehrere Trübeeinläufe angeordnet sein. Dies ist insbesondere bei großen Plattengrößen sinn- voll. Der Trübeeinlauf weist dabei eine Einlauföffnung auf, die vom Kammerplattenrand beabstandet angeordnet ist. Die Kammerplatte besteht, wie auch bereits die Membran- platte, aus einem thermoplastischen Kunststoff oder Metall. Der Trübeeinlauf in Form

eines Kanals oder einer Bohrung kann daher durch einfaches bearbeiten in die Kam- merplatte eingearbeitet werden. Das an der Kammerplattenoberfläche anliegende Fil- tertuch wird an der vorzugsweise runden Einlauföffnung vorteilhafter Weise mit einem Halteflansch oder einem ähnlichen Befestigungselement fixiert. Von Vorteil ist weiter- hin, dass das Filtertuch für die Kammerplatte besonders einfach hergestellt werden kann. Eine besondere Bearbeitung der Öffnungsränder der Filtertuchöffnung im Be- reich der Einlauföffnung ist nicht erforderlich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn für jede Trübezuleitung an jeder Kammerplatte ein Einzelanschluss vorgesehen ist. Beispielsweise kann für die Trübezufuhr zu den ein- zelnen Filtrationskammern eine externe Anschlussleitung vorgesehen sein, an die die Kammerplatte mit lösbaren Schläuchen angeschlossen sind. Hierdurch wird eine einfa- che Möglichkeit gegeben, zu prüfen, ob alle Kammern mit Trübe gefüllt werden. Eine sichere und gleichmäßige Befüllung der Kammern ist besonders bei hohen Drücken wichtig, damit eine gleichmäßige Auslenkung der Membran über die gesamte Filterflä- che und damit eine geringstmögliche Belastung der Membran gewährleistet ist.

Die Einlauföffnung schließt sich nach der Lehre des Anspruchs 17 an einen als Trübe- kanal dienenden Einlaufkanal an, der sich vom Kammerplattenrand in das Kammer- platteninnere hinein erstreckt. Der Einlaufkanal verläuft dabei von der Außenseite des Kammerplattenrandes bis zur Einlauföffnung und kann dabei sowohl parallel zur Kam- merplattenlängsrichtung als auch in einem Winkel dazu angeordnet sein. Eine schräge Anordnung des Einlaufkanals führt, insbesondere im Zusammenhang mit einem koni- schen Querschnittsverlauf des Einlaufkanals, zu einer besonders sicheren Befüllung der Filtrationskammer mit der Trübe. Die Länge des Einlaufkanals bemisst sich nach der Größe der Filtrationskammer. Der Einlaufkanal ist vorzugsweise derart dimensio- niert, dass die Einlauföffnung weit genug vom Rand der Filtrationskammer entfernt ist, um eine ausreichend gleichmäßige Befüllung der Filtrationskammer zu gewährleisten.

Auf der anderen Seite soll ein zu langer Einlaufkanal vermieden werden, um eine un- nötige Verschmutzung und damit Fehleranfälligkeit des Einlaufkanals zu vermeiden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich Austritts- kanal im Bereich der Einlauföffnung im Wesentlichen senkrecht zur Kammerplatten-

längsrichtung (Anspruch 18). Damit wird gewährleistet, dass die aus der Einlauföffnung austretende Trübe im Wesentlichen senkrecht auf die gegenüberliegend angeordnete Membran der Membranplatte auftrifft, um eine gleichmäßige Verteilung der Suspension in der Filtrationskammer zu gewährleisten.

Besonders vorteilhaft ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 19, nach der Trübe- einlauf ein Rückschlagelement aufweist. Dieses Rückschlagelement, das vorzugsweise in Form einer Rückschlagklappe oder eines Rückschlagventils ausgeführt ist, dient da- zu, die Einlauföffnung in Richtung Einlaufkanal zu sperren. Die sich in der Filtrations- kammer befindende Trübe oder ein weicher Filterkuchen kann somit während des Aus- pressens während der Pressfiltration nicht durch den Einlaufkanal entweichen, wodurch eine Verstopfung verhindert wird. Ebenso wird das Eindrücken der Membran in die Einlauföffnung während der Pressfiltration verhindert.

Die Kammerplatte ist vorzugsweise um ihre Mittellängsachse spiegelsymmetrisch auf- gebaut (Anspruch 20). Dies bedeutet,'dass sich an einem mittig in der Kammerplatte angeordneten Einlaufkanal zwei Austrittskanäle anschließen, die an ihren Enden zwei Einlauföffnungen in benachbarte Filtrationskammern bilden.

Nach Anspruch 21 weist das erfindungsgemäße Plattenpaket für eine Filterpresse eine Anzahl von Membranplatten nach Anspruch 14 oder 15 und/oder eine Anzahl von Kammerplatten nach einem der Ansprüche 16 bis 20 auf. Die einzelnen meist quadrati- schen Platten sind abwechselnd nebeneinander angeordnet. Das sich dadurch erge- bende Plattenpaket wird vorzugsweise in einem Filterpressengestell zwischen einem festen Kopfstück und einem beweglichen Endstück mittels einer Schließvorrichtung an seinem gesamten Umfang eingespannt. Dabei sind die Platten vorzugsweise senkrecht angeordnet.

Nach der Lehre des Anspruchs 22 ist dabei die Einlauföffnung in der Kammerplatte gegenüber einem im Wesentlichen ebenen Bereich der Membran angeordnet. Dieser ebene Bereich ist dabei derart angeordnet und ausgebildet, dass er die Einlauföffnung vollständig überdeckt (Anspruch 23). Mit anderen Worten überlappt der ebene Bereich die Öffnungsränder der Einlauföffnung in der Kammerplatte, wenn man senkrecht zur

Kammerplattenlängsrichtung in Richtung auf den Austrittskanal blickt. Beim Auspres- sen während der Pressfiltration legt sich die Membran mit der Verstärkung also auf den Trübeeinlauf bzw. in den Bereich des unvollständig gebildeten Filterkuchens. Ebenso wird ein Eindrücken der Membran in die Einlauföffnung währende der Pressfiltration verhindert. Der das Filtertuch an der Kammerplatte fixierende Halteflansch dient dabei zusätzlich als Abstützfläche für die Membran.

Eine erfindungsgemäße Filterpresse nach Anspruch 24 gewährleistet daher einen be- sonders sicheren und zuverlässigen Arbeitsablauf.

Da kritische Stellen bei der durchbruchsfreien Membran vermieden werden, ist die Membran wesentlich belastbarer und damit zuverlässiger. Eine erfindungsgemäße Fil- terpresse kann daher in einem Druckbereich bis mindestens 50 bar Auspressdruck ar- beiten, ohne dass es zu einer übermäßigen Belastung der Membran kommt. Durch den hohen Auspressdruck kann die Filtrationszeit erheblich verkürzt werden. Aber auch wenn bei der Pressfiltration ein niedrigerer Auspressdruck, beispielsweise bis 15 bar, verwendet wird, läßt sich die erfindungsgemäße Membran verwenden. Alle Einzelteile der Erfindung lassen sich also sowohl bei niedrigen, als auch bei extrem hohen Drük- ken verwenden, wodurch eine universelle Verwendung gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Membran kann sowohl mit einer erfindungsgemäßen Membran- platte als auch mit anderen Membranplatten verwendet werden, die einen Einsatz die- ser Membran erlauben. Gleichfalls können die erfindungsgemäßen Membranplatten sowohl mit den Kammerplatten nach der Erfindung als auch mit anderen dafür geeig- neten Kammerplatten verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Membran-und Kammerplatten können auch in herkömmlichen Filterpressen eingesetzt werden, bei- spielsweise unter Verwendung von Umlenk-oder Adapterplatten. Insgesamt ergibt sich eine Membrankammerfilterpresse mit einem unkomplizierten konstruktiven Aufbau, die einfach zu Warten ist und eine hohe Funktionssicherheit aufweist.

Aus obigem geht hervor, dass die vorliegende Erfindung nicht nur die entsprechenden Vorrichtungen, sondern auch ein Verfahren zum Betreiben einer Filterpresse betrifft. Es sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen

und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, dass anhand der Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Membran, Fig. 2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Membranplatte, Fig. 3 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kammerplatte, Fig. 4 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Membranplatte in Kon- takt mit einer erfindungsgemäßen Kammerplatte.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Membran 1 in Draufsicht. Die Membran 1 ist dabei auf einer Membranträgerplatte 2 fixiert. Dabei greift eine an der Membranunterseite 3 angebrachte umlaufende Wulst 4, in Fig. 1 mit durchbrochener Linie dargestellt, in eine entsprechend ausgeformte Nut 5 an der Membranträgerplatte 2 ein. An der Membrano- berfläche 6 ist eine Vielzahl von Noppen 7 als Abstützelemente für ein Filtertuch (nicht dargestellt) angebracht. Die Noppenzwischenräume bilden Ablaufkanäle 8, durch die die Trübe während der Filtration ablaufen kann. An diese Ablaufkanäle 8 schließen sich entsprechend weiterführende Kanäle in Form von Ablaufbohrungen 9 an, die die Trübe schließlich in Eckbohrungen 10 leiten, die in den Ecken der im Wesentlichen quadrati- schen Membranträgerplatte 2 angebracht sind. Die Ablaufkanäle 8 und-bohrungen 9 sind dabei derart dimensioniert, dass auch große Filtratmengen schnell angeführt wer- den und das Zusetzen bzw. Verstopfen durch Feststoffe und/oder Auskristallisation weitgehend vermieden wird. Die Noppen 7 sind vom Membranrand 11 umgrenzt. Vom Membranrand 11 beabstandet sind auf der Membranoberfläche 6 ebene Bereiche 12 angeordnet, die eine gegenüber einem einzelnen Noppen 7 große Oberfläche aufwei- sen, welche nicht durch einen Abflusszwischenraum 8 unterbrochen wird.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Membranplatte 13, die bezo- gen auf ihre Mittellängsachse 14 spiegelsymmetrisch aufgebaut ist. Die Membranplatte 13 besteht dabei aus einer Membranträgerplatte 2 und zwei an gegenüberliegenden Seiten der Membranträgerplatte 2 gehaltenen Membranen 1. Die Membranträgerplatte

2 weist einen verdickten Membranplattenrand 15 auf. Der Membranplattenrand 15 trägt von der Stirnseite 16 beanstandet eine umlaufende Nut 5 mit im Wesentlichen U- förmigen Querschnitt. Im Anschluss an diese Nut 5 in Richtung Membranplattenmitte verjüngt sich die Membranträgerplatte 2 im Querschnitt. Dadurch wird zwischen der Membranträgerplatte 2 und der daran gehaltenen Membran 1 eine Druckkammer 17 gebildet, wobei die Membranunterseite 3 im unbeaufschlagten Ruhezustand im We- sentlichen parallel zur Membranträgerplatte 2 verläuft. Die Druckkammer 17 wird durch eine von außen an der Stirnseite 16 der Membranträgerplatte angebrachte Anschluß- buchse (nicht dargestellt) mittels eines Einzelanschlusses an die Sammelleitung des Druckmediums angeschlossen.

Der die Membran 1 abschließende, umlaufende Wulst 4 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei der U-Grund 18 in der Montageendstellung im Wesentlichen parallel zum Boden 19 der Nut 5 verläuft und an diesem anliegt. Die beiden U-Schenke ! 20 des Wulstes 4 liegen gleichzeitig an den Nutwänden 21 an, so dass der Wulst 4 nach Art eines Haltevorsprungs in der Nut 5 einliegt. An der äußeren, d. h. stirnseitigen Unter- kante 22 des Haltevorsprungs ist eine Dichtlippe 23 angebracht. Diese ist mit dem Wulstmaterial einstückig verbunden. In der hier gezeigten Position liegt bereits die Pressenschließkraft einer (nicht abgebildeten) gegenüberliegenden Kammerplatte an, so dass die Dichtlippe 23 aufgrund ihrer Weichheit bereits vollständig in die Kontur der Nut 5 eingepresst ist.

In Richtung auf die Stirnseite 16 der Membranplatte 13 hin wird die Membran 1 von einem Membranrand 11 abgeschlossen, der in einer dafür vorgesehenen Aufnahme- kante 24 der Membranträgerplatte 2 einliegt. Der Membranrand 13 wird zur Membrano- berfläche 6 hin von einer Dichtleiste 25 abgeschlossen, die vorzugsweise einstückig am Wulstmaterial angeformt ist. Diese Dichtleiste 25 dient der zusätzlichen Abdichtung durch das auf der Membranoberfläche 6 aufliegende Filtertuch 26 hindurch, insbeson- dere zur Beseitigung von Leckagen. Das Filtertuch 26 liegt sowohl auf den einzelnen Noppen 7 der Membran 1 als auch auf dem ebenen Bereich 12 der Membran 1 auf.

Der ebene Bereich 12 ist dabei durch eine Verdickung des Membranmaterials derart verstärkt, dass die Membran 1 hier die gleiche Querschnittsdicke wie im Bereich eines Noppens 7 aufweist.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Kammerplatte 27, die ebenso wie die Membran- platte 13 in Fig. 2 spiegelsymmetrisch um ihre Mittellängsachse 28 aufgebaut ist. Die Kammerplatte 27 weist einen Kammerplattenrand 29 auf, der wie bei der Membran- platte 13 wulstartig verdickt ist. In der Montageendposition liegen dabei die parallel zu- einander verlaufenden Plattenränder 15,29 aneinander an und bilden eine Filtrations- kammer zur Aufnahme der Suspension. An den Kammerplattenrand 29 schließt sich in Richtung auf die Kammerplattenmitte eine Dichtrandschräge 30 an, in deren Verlauf sich der Querschnitt der Kammerplatte 27 verjüngt, so dass zwischen der Kammer- platte 27 und der Membran 1 einer anliegenden Membranplatte 2 (nicht dargestellt) ein Filtrationsraum entsteht. In der Kammerplatte 27 ist in weiterhin ein Trübeeinlauf ange- ordnet, der im Wesentlichen aus einem Einlaufkanal 31 besteht. Dieser Kanal 31 führt von der Stirnseite 32 der Kammerplatte 27 durch den Kammerplattenrand 29 und die Dichtrandschräge 30 hindurch in das Innere der Kammerplatte 27 hinein. Dort endet der Kanal 31 in einem T-förmigen Endstück 33, welches von zwei Einlauföffnungen 34 abgeschlossen wird. Die beiden Einlauföffnungen 34 verbinden den Einlaufkanal 31 mit den zwei Filtrationskammern, die an gegenüberliegenden Seiten der Kammerplatte 27 liegen. Der Austrittskanal 33 erstreckt sich dabei im Bereich der Einlauföffnung 34 im Wesentlichen senkrecht zur Kammerplattenlängsrichtung, die parallel zur Mittellängs- achse 28 verläuft. An den Bereich der Einlauföffnung 34 in Richtung Kammerplatten- mitte anschließend weist die Kammerplatte 27 Noppen 7 auf, die, wie bereits von der Membran 1 bekannt, als Abstützelemente für das Filtertuch 26 dienen, welches die ge- samte Kammerplattenoberfläche bedeckt, Im Bereich der Einlauföffnung 34 wird das Filtertuch 26 durch einen Halteflansch 35 an der Kammerplatte 27 fixiert. Zur Aufnahme des Halteflansches 35 weist die Kammerplatte 27 einen Aufnahmebereich 36 auf, der durch eine weitere Verjüngung des Querschnittes der Kammerplatte 27 entsteht. Hal- teflansch 35 und Aufnahmebereich 36 sind dabei derart ausgebildet, dass die Oberflä- che des in der Aufnahme 36 einliegenden Halteflansches 35 in einer Ebene mit der Oberfläche der Noppen 7 der Kammerplatte 27 liegt.

Fig. 4 zeigt schließlich einen Teil eines erfindungsgemäßen Plattenpakets 37 mit einer erfindungsgemäßen Membranplatte 13 und einer daran anliegenden erfindungsgemä- ßen Kammerplatte 27. Durch den Pressendruck kontaktieren sich die beiden Platten

13,27 im Bereich ihrer Plattenränder 15,29, wodurch der Wulst 4 der Membran 1 in der Nut 5 der Membranträgerplatte 2 fest fixiert wird. Zwischen Kammerplatte 27 und Membran 1 der Membranplatte 13 ist die Filtrationskammer 38 ausgebildet. Wird wäh- rend der Pressfiltration die Druckkammer 17 durch einen in der Membranträgerplatte 2 vorhandenen Druckmedienanschluss (nicht dargestellt) befüllt, so drückt die Membran 1 auf den Filterkuchen in Richtung Kammerplatte 27. Der ebene Bereich 12 der Mem- bran 1 ist dabei derart angeordnet und dimensioniert, dass er sich bei ausreichend ho- hem Druck auf die Einlauföffnung 34 legt und dabei deren Öffnungsränder 39 über- lappt. Ein Eindringen der Membran 1 in die Einlassöffnung 34 ist dadurch ausgeschlos- sen.

Bezugszeichenliste 1 Membran 2 Membranträgerplatte 3 Membranunterseite 4 Wulst 5 Nut 6 Membranoberfläche 7 Noppen 8 Ablaufkanal 9 Ablaufbohrung 10 Eckbohrung 11 Membranrand 12 ebener Bereich 13 Membranplatte 14 Mittellängsachse 15 Membranplattenrand 16 Stirnseite 17 Druckkammer 18 U-Grund 19 Nutboden 20 U-Schenkel 21 Nutwand 22 Unterkante 23 Dichtlippe 24 Aufnahmekante 25 Dichtleiste 26 Filtertuch 27 Kammerplatte 28 Mittellängsachse 29 Kammerplattenrand 30 Dichtrandschräge 31 Trübeeiniauf 32 Stirnseite 33 Endstück 34 Einlauföffnung 35 Halteflansch 36 Aufnahmebereich 37 Plattenpaket 38 Filtrationskammer 39 Öffnungsrand