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Title:
METHOD FOR MOUNTING A FLEXIBLE MEMBRANE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/067140
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method for mounting a flexible membrane (13) which is used to separate a filter area (30) arranged thereabove in a filter press along a separating plane between a lower filter plate (25) and an upper filter plate (1) which is disposed thereon in a flush manner. A peripheral edge bulge (15) bead around said membrane (13) is inserted into a groove (14) under pressure, said groove being oriented in a substantially perpendicular manner with respect to the separating plane and being embodied in the upper filter plate (1) and surrounding the centre area of the press (30). Also disclosed is a filter plate (25), a flexible membrane (13) and a tool (27) for carrying out said method. According to the invention, in order to prevent the filter plate from dismounting and especially the down town of said filter press, the membrane (13) is arranged on the lower filter plate (25) when the filter chamber (28) is opened and the edge head (15) is arranged in the groove (4) when the filter chamber (28) is closed.

Inventors:
BONN HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/000191
Publication Date:
August 12, 2004
Filing Date:
January 14, 2004
Export Citation:
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Assignee:
LAROX OYJ (FI)
BONN HEINZ (DE)
International Classes:
B01D25/164; (IPC1-7): B01D25/164; B01D25/21
Foreign References:
EP0687492B11997-08-27
DE4119166A11992-12-17
EP0556186B11995-01-25
Attorney, Agent or Firm:
Bauer, Dirk (Aachen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zur Montage einer flexiblen Membran (13), mittels derer in einer Filtelpres se entlang einer Trennebene zwischen einer unteren Filterplatte (25) und einer auf die ser bündig aufliegenden oberen Filterplatte (1) eine Filterkammer (28) von einem dar über angeordneten Pressmittelraum (30) getrennt wird, wobei ein an der Membran (13) umlaufender Randwulst (15) in eine im Wesentlichen senkrecht zu der Trennebene ge richtete, in der oberen Filterplatte (1) ausgebildete und den Pressmittelraum (30) um schließende Nut (4) unter Druck eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (13) bei geöffneter Filterkammer (28) auf die untere Filterplatte (25) aufge legt und der Randwulst (15) durch Schließen der Filterkammer (28) in die Nut (4) ein gebracht wird.
2. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (13) auf der unteren Filterplatte (25) auf ein formgebendes Werkzeug (27) aufgelegt wird.
3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Einbringen des Randwulstes (15) in der Nut (4) befindliche Luft über Entlüf tungskanäle (11) abgeführt wird.
4. Filterplatte (1) zur Ausführung eines Verfahrens nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekefzyzzeichnet, dass die Nut (4) Entlüftungskanäle (11) aufweist.
5. Filterplatte (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskanäle (11) in den Pressmittelraum (30) münden.
6. Membran (13) zur Ausführung eines Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der Randwulst (15) eine in seiner Längsrichtung mindestens stückweise umlaufende und zu den Entlüftungskanälen (11) offene Nut (18) aufweist.
7. Werkzeug (27) zur Ausführung eines Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das Werkzeug (27) die Form eines Filterkuchens aufweist.
Description:
Verfahren zur Montage einer flexiblen Membran Einleitung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer flexiblen Membran, mittels derer in einer Filterpresse entlang einer Trennebene zwischen einer unteren Filterplatte und einer auf dieser bündig aufliegenden oberen Filterplatte eine Filterkammer von einem darüber angeordneten Pressmittelraum getrennt wird, wobei ein an der Membran umlaufender Randwulst in eine im Wesentlichen senkrecht zu der Trennebene gerichtete, in der oberen Filterplatte ausgebildete und den Pressmittelraum umschließende Nut unter Druck einge- bracht wird.

Filterpressen mit der vorgenannten Anordnung einer Mehrzahl von Filterplatten als Plat- tenstapel und zwischen je zwei auf einander liegenden Filterplatten ausgebildeten Filter- kammern sind allgemein bekannt. Bezug genommen wird in diesem Zusammenhang bei- spielsweise auf die DE 32 22 987 A1, die DE 32 22 988 A1 und die DE 199 05 674 Cl. In den Filterkammern-im Wesentlichen in der jeweiligen Trennebene zwischen den angren- zenden Filterplatten-liegt ein Filtertuch. Durch Füllschuhe ist jeweils die Filterkammer oberhalb des Filtertuches mit einem Medium beaufschlagbar.

Im Betrieb solcher Filterpressen wird den Filterkammern das zu filtrierende Medium-die "Trübe"-unter Druck durch die Füllschuhe zugeführt und durch das Filtertuch gepresst.

Auf dem Filtertuch lagert sich hierbei die Feststofffracht des Mediums als"Filterkuchen" ab. Das gefilterte Medium (Filtrat) fließt unterhalb des Filtertuchs in jeder Filterkammer durch einen Abfluss aus den Filterkammern ab. Nach Abschluss des Filtrationsprozesses wird der Pressmittelraum zwischen der flexiblen Membran und der oberen Filterplatte mit einem Pressmittel-beispielsweise Wasser-beaufschlagt. Die Membran presst dann ge- gen die untere Filterplatte die verbleibende Flüssigkeit aus dem Filterkuchen ab.

Die Membran weist einen umlaufenden Randwulst auf, der im Betrieb der Filterpresse in einer den Pressmittelraum umschließenden Nut in der oberen Filterplatte einliegt. Der Pressmittelraum und der in der unteren Filterplatte ausgebildete Boden der Filterkammer überdecken im Wesentlichen dieselbe Fläche, so dass der Randwulst bei geschlossener Filterkammer auf der unteren Filterplatte abgestützt ist.

Allgemein bekannt ist, zur Montage der flexiblen Membran die zugeordnete obere Filter- platte mit der Unterseite zuoberst zu lagern, die flexible Membran auf die Filterplatte auf- zulegen und den Randwulst mit gezielten Schlägen stückweise in die Nut einzubringen.

Dieses Montageverfahren erfordert-neben erheblichem Kraftaufwand des hiermit befass- ten Personals-eine vollständige Demontage der betreffenden Filterplatte aus der Filter- presse. Der Ersatz einer einzelnen beschädigten Membran in einem Plattenstapel führt so zu erheblichen Stillstandszeiten des Filtrationsprozesses.

Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage der flexiblen Membran vorzuschlagen, das keine Demontage der betreffenden Filterplatte erfordert und damit die Stillstandszeiten signifikant reduziert.

Lösung Ausgehend von dem bekannten Verfahren wird die Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Membran bei geöffneter Filterkammer auf die untere Filterplatte aufgelegt und der Randwulst durch Schließen der Filterkammer in die Nut eingebracht wird. Auf der Oberseite der unteren Filterplatte kann die Membran ohne großen Aufwand von Hand aus- gerichtet werden. Der zum Einbringen des Randwulstes in die Nut erforderliche Pressdruck wird durch die Pressenmechanik bereit gestellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage der flexiblen Membran erfordert lediglich ein Öffnen der Filterkammer durch Auseinanderfahren der oberen und der unteren Filter- platte. Eine Demontage der oberen Filterplatte ist nicht nur nicht erforderlich, sondern auch unerwünscht : Durch Auflegen der Membran auf der unteren Filterplatte kann die Ausrich- tung des Randwulstes in Bezug auf die Nut in der oberen Filterplatte durch einfache Sicht- kontrolle überprüft werden.

Die eigentliche Montage selbst erfolgt ohne jeden manuellen Eingriff und insbesondere ohne Kraftaufwand durch Schließen der Presse. Das erfindungsgemäße Verfahren ermög- licht so einen besonders schnellen Austausch insbesondere einer einzelnen beschädigten Membran in einem Plattenstapel. Über die im automatischen Prozessablauf der Filterpresse definierten Vorgänge"Öffnen"und"Schließen"der Filterkammern hinaus ist keine weite- re Aktion erforderlich. Sofern kein Werkzeug zur Montage in die Filterkammer einge-

bracht wird, ist die Filterpresse mit der neu montierten Membran unmittelbar im Anschluss an den die Montage beendenden Schließvorgang betriebsbereit und der Filtrationsprozess kann ohne weitere Verzögerung fortgesetzt werden.

Bevorzugt wird die Membran aber auf der unteren Filterplatte auf ein formgebendes Werk- zeug aufgelegt. Mit einem solchen einfachen Hilfsmittel lässt sich die ansonsten flexible Membran besonders einfach zwischen die Filterplatten einbringen und insbesondere aus- richten.

Die beim Einbringen des Randwulstes in der Nut befindliche Luft wird vorzugsweise im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens über Entlüftungskanäle abgeführt. Während bei der bekannten manuellen Montage der Randwulst stückweise in die Nut eingebracht wird, erfolgt dies nach dem erfindungsgemäßen Verfahren über der gesamten Nut im We- sentlichen zum selben Zeitpunkt. Die in der Nut befindliche Luft kann daher nicht-oder nur in deutlich geringerem Maße-in Richtung der Nutöffnung entweichen, sondern wird im Nutgrund komprimiert. Ein Herauspressen des Randwulstes aus der Nut durch die komprimierte Luft wird auf besonders einfache Weise wirksam vermieden, wenn die Luft über Entlüftungskanäle aus der Nut in einen Bereich mit geringerem Druckniveau entwei- chen kann. Ein solcher Bereich kann insbesondere die Umgebungsluft der Filterpresse sein. Da beim Schließen der Filterpresse alle Filterkammern und auch die Pressmittelräume drucklos geschaltet sind, kann die aus der Nut entweichende Luft aber auch in diese Berei- che abgeführt werden. In diesen Fällen ist im Betrieb der Filterpresse durch entsprechende konstruktive Maßnahmen sicherzustellen, dass die Mündungen der Entlüftungskanäle nicht mit dem in dem jeweiligen Bereich zugeführten Fluid-Trübe oder Pressmittel-beauf- schlagt werden.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung weiterhin ausgehend von der bekannten Filterplatte dadurch gelöst, dass die Nut, in der ein an der vorgesehenen Membran umlaufender Rand- wulst eingebracht werden soll, Entlüftungskanäle aufweist, wobei diese insbesondere in den Pressmittelraum münden. Diese Entlüftungskanäle können insbesondere Bohrungen durch die Filterplatte sein.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, Entlüftungskanäle durch Rücksprünge in der Wandung der Nut auszubilden, die beim Einbringen des Randwulstes nicht vollständig vom Material der Membran ausgefüllt werden. An solchen Rücksprüngen ist die Halterung der Membran

in der Nut geschwächt, was gegebenen Falls durch Verstärkung an benachbarten Stellen ausgeglichen werden müsste. Andererseits sind Entlüftungskanäle, die durch Rücksprünge ausgebildet sind, weniger anfällig für Verschmutzung und Verstopfung durch Ablagerun- gen aus in dem jeweiligen Bereich beaufschlagten Fluiden. Solche Entlüftungskanäle könnten daher auch in die Filterkammer mündend ausgeführt werden.

Die Aufgabe wird ebenfalls erfindungsgemäß ausgehend von der bekannten flexiblen Membran dadurch gelöst, dass der Randwulst eine in seiner Längsrichtung mindestens stückweise umlaufende und zu den Entlüftungskanälen in der Filterplatte offene Nut auf- weist. Beim erfindungsgemäßen Einbringen der Randwulstes der erfindungsgemäßen Membran in die Nut der Filterplatte ist so sichergestellt, dass am Nutgrund in der Filter- platte immer ein mit den Entlüftungskanälen fluidtechnisch verbundener Kanal besteht, durch den die beim Einbringen der Randwulst in die Nut der Filterplatte verdrängte Luft entweichen kann.

Die Aufgabe wird weiterhin nach der Erfindung durch ein formgebendes Werkzeug gelöst, das die Form eines Filterkuchens aufweist oder diese insoweit abbildet, dass eine erfin- dungsgemäße, darauf liegende Membran dieselbe Form annimmt, wie nach Abschluss ei- nes Filtrationsprozesses auf einem abgelagerten Filterkuchen. Die Form der Membran ist auf diesen Betriebszustand hin optimiert, liegt also auf einem solchen Werkzeug sowohl spiel-als auch spannungsfrei an. Insbesondere ist dann der Verlauf des Randwulstes im Wesentlichen identisch mit dem Verlauf der in der Filterplatte umlaufenden Nut. Um das Einlegen der Membran weiter zu vereinfachen und damit zu beschleunigen, kann das Werkzeug mit zusätzlichen Stütz-oder Zentrierelementen auf der unteren Filterplatte aus- gerichtet werden.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Filterplatte, Fig. 2 eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Membran zum Einbringen in diese Filterplatte und Fig. 3 die Detailansicht der Filterplatte mit eingebrachter Membran.

Die in Figur 1 ausschnittsweise dargestellte Filterplatte 1 aus PP weist an ihrer Unterseite 2 eine wannenförmig nach oben gewölbte Vertiefung 3 und eine diese umschließende, nach

unten geöffnete Nut 4 auf. Die Nut 4 weist einen ebenen Nutgrund 5 und gerundet von diesem ausgehend parallel vertikal nach unten verlaufend eine innere Wandung 6 und eine äußere Wandung 7 auf. Die innere Wandung 6 endet in einer Fase 8 von etwa 45 ° zu der Vertiefung 3, die äußere Wandung 7 in einer Fase 9 von etwa 30 ° zum nicht dargestellten Rand der Filterplatte 1. An der äußeren Wandung 7 ist unterhalb der Fase 9 ein an der Nut 4 umlaufender Bund 10 ausgebildet.

Die Filterplatte 1 weist vom Nutgrund 5 ausgehende Entlüftungskanäle 11 auf, die in die Vertiefung 3 münden. Die Entlüftungskanäle 11 werden nach der Fertigung des nicht dar- gestellten Rohlings der Filterplatte 1 im Spritzgussverfahren als paarige gerade Bohrungen 12 ausgehend einerseits vom Nutgrund 5 und andererseits von der Vertiefung 3 ausgeführt.

Die in Figur 2 ausschnittsweise dargestellte Membran 13 aus PE weist an ihrer Oberseite 14 einen nach oben weisenden, umlaufenden Randwulst 15 auf. Ausgehend von einer im Wesentlichen rechteckigen Grundform mit der Breite 16 der Nut 4 in der Filterplatte 1 weist der Randwulst 15 an seiner Stirnseite 17 eine nach oben offene Nut 18 und einen leicht verdickten Kopfbereich 19 auf. An der äußeren Wandung 20 weist der Randwulst 15 eine äußere Nase 21 und unterhalb einen rechteckförmigen äußeren Rücksprung 22 auf. An seiner inneren Wandung 23 weist der Randwulst 15 eine innere, kleinere Nase und unter- halb dieser einen gerundeten inneren Rücksprung 24 auf.

Zur Montage-beispielsweise zum Austausch einer nicht dargestellten, verschlissenen Membran-wird die Membran 13 in einem nicht weiter dargestellten geöffneten Platten- stapel einer gleichfalls nicht dargestellten Filterpresse auf eine unterhalb der Filterplatte 1 angeordnete, nur in Figur 3 dargestellte untere Filterplatte 25 derart aufgelegt, dass die Mittellinien 26 der Nut 4 in der Filterplatte 1 und des Randwulstes 15 an der Membran 13 fluchten. Hierbei kommt ein ringförmiges Werkzeug 27 aus PP zum Einsatz, das im Rand- bereich die Form eines Filterkuchens aufweist. Durch Schließen des Plattenstapels-und damit der Filterkammer 28 zwischen der Filterplatte 1 und der bündig darunter angeordne- ten unteren Filterplatte 25-wird der Randwulst 15 der Membran 13 in die Nut 4 der Fil- terplatte 1 eingebracht.

Wie in Figur 3 ausschnittsweise dargestellt liegt der in die Nut 4 der Filterplatte 1 einge- brachte Randwulst 15 der Membran 13 mit seiner inneren Wandung 23 an der inneren Wandung 6 der Nut 4 und mit seiner äußeren Wandung an der äußeren Wandung 7 der Nut

4 in der Filterplatte 1 an. Die Nut 18 im Randwulst 15 bildet mit dem Nutgrund 5 der Nut 4 in der Filterplatte 1 einen Kanal 29, der mit den Entlüftungskanälen 11 in Verbindung steht. Der verdickte Kopfbereich 19 des Randwulstes 15 ist auf die Breite 16 der Nut 4 zusammen gepresst und dichtet den Kanal 29 gegenüber der Unterseite 2 der Filterplatte 1 ab. Die in dem umlaufenden Kanal 29 beim Schließen des Plattenstapels eingeschlossene Luft ist durch die Entlüftungskanäle 11 in den zu diesem Zeitpunkt drucklosen Pressmittel- raum 30 entwichen.

Die äußere Nase 21 am Randwulst 15 schnappt beim Einbringen der Membran 13 in die Nut 4 der Filterplatte 1 in der Endstellung unter dem an der Nut 4 der Filterplatte 1 umlau- fenden Bund 10 ein und sichert den Randwulst 15 gegen unbeabsichtigtes Herausgleiten aus der Nut 4. Die innere, kleinere Nase am Randwulst 15 dient der Erhöhung der Press- kraft in Richtung der äußeren Wandung 7 der Nut 4 in der Filterplatte 1. Zwischen dem unterhalb der inneren Nase an der inneren Wandung 23 des Randwulstes 15 ausgebildeten Rücksprung 24 und der Fase 8 an der inneren Wandung der Nut 4 in der Filterplatte 1 ist im montierten Zustand ein Hohlraum 31 ausgebildet, der eine Verformung des Randwuls- tes 15 zur Demontage der Membran 13 erleichtert.

In den Figuren sind 1 Filterplatte 2 Unterseite 3 Vertiefung 4 Nut 5 Nutgrund 6 Innere Wandung der Nut 7 Äußere Wandung der Nut 8 Innere Fase 9 Äußere Fase 10 Bund 11 Entlüftungskanal 12 Bohrung 13 Membran 14 Oberseite 15 Randwulst 16 Breite 17 Stirnseite des Randwulstes 18 Nut im Randwulst 19 Kopfbereich 20 Äußere Wandung des Randwulstes 21 Äußere Nase am Randwulst 22 Äußerer Rücksprung 23 Innere Wandung des Randwulstes 24 Innerer Rücksprung 25 Untere Filterplatte 26 Mittellinie 27 Werkzeug 28 Filterkammer 29 Kanal 30 Pressmittelraum 31 Hohlraum