DE212020000821U1

DE212020000821U1 - Eine Filtermembran, ein Plattenrahmen, eine Plattenrahmenanordnung, ein Routing- oder Fräswerkzeugsatz und eine horizontale Filterpresse

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Publication number: DE212020000821U1
Application number: DE212020000821.3U
Authority: DE
Original assignee: Metso Outotec Finland Oy
Current assignee: Metso Finland Fi Oy
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2023-01-04
Anticipated expiration: 2030-04-18
Also published as: PL131029U1; ES1296785U; AR121865A1; SK500902022U1; ES1296785Y; CN113521821A; WO2021209678A1; CN216149102U; CN113521821B; CZ36850U1; SK9757Y1; BR212022020766U2; FI13302Y1; AT18011U1; AU2020443145A1

Abstract

Filtermembran (1) für einen horizontalen Filter vom Platten- und Rahmentyp, wie z.B. eine Turmpresse, mit einem plattenartigen Körper (2), der eine flexible Struktur aufweist,
wobei die Filtermembran (1) zumindest auf einer dem Plattenrahmen zugewandten Seite (1d) eine Wulst (3) zum Befestigen der Membran (1) an einem Plattenrahmen (4) des Filters aufweist, wobei die Wulst (3) entlang des Umfangs der Filtermembran (1) verläuft und einen zentralen Abschnitt (1c) der Membran an einer seitlichen Innenseite (1a) der Wulst begrenzt, wobei eine seitliche Außenseite (1b) auf einer der seitlichen Innenseite gegenüberliegenden Seite der Wulst (3) definiert ist,
wobei die Wulst (3) ein Querschnittsprofil aufweist, das einen Basisabschnitt (3b), der die Wulst an der übrigen Membran befestigt, einen distalen Abschnitt (3a) und einen Zwischenabschnitt (3c) zwischen dem Basisabschnitt (3b) und dem distalen Abschnitt (3a) aufweist, so dass die seitlich verlaufende Abmessung (W3a) des distalen Abschnitts (3a) die des Zwischenabschnitts (W3c) übersteigt,
wobei die Wulst (3) ein asymmetrisches Querschnittsprofil in Bezug auf eine vertikale Asymmetrieachse (A3) aufweist, die durch einen seitlichen Mittelpunkt eines Abschnitts minimaler Breite (W3min) des Zwischenabschnitts (3c) verläuft,
wobei die vertikale Asymmetrieachse (A3) senkrecht zu einer allgemeinen Ebene der Membran (1) ist, die durch eine Ebenheit des zentralen Abschnitts (1c) definiert ist, wenn sie auf eine ebene Fläche gelegt wird, wobei der Abschnitt minimaler Breite (W3min) des Zwischenabschnitts (3c) als ein Punkt des Querschnittsprofils der Wulst (3) definiert ist, an dem der Zwischenabschnitt (3c) eine kleinste seitlich verlaufende Abmessung aufweist, und
wobei sich der distale Abschnitt (3a) an der seitlichen Außenseite (1b) seitlich weiter von der Asymmetrieachse (A3) erstreckt als an der seitlichen Innenseite (1a),
dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran auf einer der Filterplatte zugewandten Seite (1e) eine durchgehende Dichtungswulst zum Abdichten gegen eine Filterplatte aufweist, wobei die Dichtungswulst den zentralen Abschnitt (1c) an einer seitlichen Innenseite der Dichtungswulst begrenzt.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft horizontale Filterpressen vom Platten- und Rahmentyp, wie z.B. Turmpressen, die mit einer Filtermembran zum Auspressen des in einer Filterkammer gebildeten Filterkuchens ausgestattet sind. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung Filtermembranen, die in solchen Filterpressen verwendet werden. Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner Plattenrahmen solcher Filterpressen, an denen Membran befestigt sind, sowie Plattenanordnungen, die den Plattenrahmen und die Filtermembran enthalten. Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner einen Routing- oder Fräswerkzeugsatz zum spanenden Einarbeiten einer Nut in einen Plattenrahmen zur Aufnahme eines entsprechenden Wulstes einer Filtermembran.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
Membranen werden in Filterpressen verwendet, um Restflüssigkeitsgehalt aus einem in einer Filterkammer gebildeten Filterkuchen herauszupressen. Normalerweise ist die Filtermembran an einem Plattenrahmen befestigt, der auch eine Filterplatte trägt. Während des Auspressens wird ein unter Druck stehendes Medium in den Raum zwischen der Filterplatte und der Filtermembran eingeleitet, wodurch die Membran in die Filterkammer aufgeblasen und der Filterkuchen ausgepresst wird.
Eine herkömmliche Art, eine Filtermembran an dem Plattenrahmen zu befestigen, bestand darin, die Membran mit einem profilierten Wulst und den Plattenrahmen mit einer entsprechend profilierten Nut zu versehen, so dass der Wulst elastisch in die Nut eingeführt werden kann, wo er formschlüssig gehalten wird.
Um eine ausreichend sichere Befestigung zwischen der Filtermembran und dem Plattenrahmen zu erreichen, ist es wünschenswert, den Unterschied zwischen einem Halsabschnitt und einem Bodenabschnitt der Nut bzw. zwischen einem mittleren Abschnitt und einem distalen Abschnitt der Wulst zu vergrößern. Die Vergrößerung eines solchen Breitenunterschieds erschwert jedoch das Einführen der Wulst in die Nut. Es wurde auch festgestellt, dass eine Vergrößerung des Breitenunterschieds zwischen dem Bodenabschnitt und dem Halsabschnitt der Nut sowohl die strukturelle Festigkeit des Plattenrahmens in der Nähe der Nut beeinträchtigt als auch die dort auftretenden inneren Spannungen erhöht.
KURZE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung liegt darin, eine sicherere Befestigung zwischen einem Profilwulst einer Filtermembran und einer Profilnut eines Plattenrahmens bereitzustellen, ohne den Plattenrahmen erhöhten inneren Spannungen auszusetzen und seine strukturelle Festigkeit zu erhalten.
Der Aufgabe der Offenbarung wird gelöst durch eine Filtermembran, einen Plattenrahmen, eine Plattenrahmenanordnung und einen Routing- oder Fräswerkzeugsatz, die durch die Angaben in den unabhängigen Ansprüchen gekennzeichnet sind. Die bevorzugten Ausführungsformen der Offenbarung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Die Offenbarung beruht auf der Idee, sowohl die Membranwulst als auch die Rahmennut mit einem asymmetrischen Querschnittsprofil zu versehen, das einer Verdrehung der Wulst in der Nut widersteht, die durch eine auf die Membran während des Aufblasens ausgeübte Kraft und durch das Gewicht der Membran selbst verursacht wird, und gleichzeitig ausreichende Dichtungseigenschaften bietet. Typischerweise liegt das Gewicht einer Filtermembran, die in einem Filterbereich verwendet wird, zwischen 5 und 15 kg pro Quadratmeter, während die Größe solcher Membranen zwischen 1 und 10 Quadratmetern liegt. Darüber hinaus dichtet die Wulst der Membran zusammen mit der Rahmennut das seitliche Innere (in dem eine Filterkammer gebildet wird) teilweise seitlich nach außen ab. Typischerweise kann in der Filterkammer während des Betriebs ein Überdruck (gegenüber dem Umgebungsdruck) von 8-20 bar herrschen. Daraus ergeben sich hohe Anforderungen an die Membranwulst und die Rahmennut hinsichtlich ihrer gegenseitigen Dicht- und Haltefähigkeit.
Im Ergebnis wird der Einbau der Wulst in die Nut im Vergleich zu einer symmetrischen Wulst-Nut-Kombination mit ähnlichen Halte- und Dichtungseigenschaften erleichtert. Gleichzeitig wird durch die Form der Nut eine geringere Materialstärke an der seitlichen Innenseite des Plattenrahmens als bei einer symmetrischen Wulst-Nut-Kombination mit ähnlichen Dichtungseigenschaften erreicht, was zur Langlebigkeit des Rahmens selbst beiträgt.
Darüber hinaus werden die Montagezeiten der Membran reduziert und die Langlebigkeit des Plattenrahmens erhöht, während sichere Befestigung und ausreichende Abdichtung gewährleistet ist.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Offenbarung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen

1 schematisch eine Schnittansicht einer Filtermembran gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
1a eine Detailansicht von 1 ist, in der eine Wulst der Membran genauer dargestellt ist;
2 schematisch eine Teilquerschnittsansicht eines Plattenrahmens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2a eine Detailansicht von 2 ist, die eine Nut des Plattenrahmens genauer darstellt, und
3 schematisch eine Filterrahmenanordnung zeigt, die die Membran von 1 und den Plattenrahmen von 2 enthält, in Form eines Teilquerschnitts.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Filtermembran 1 für einen horizontalen Filter vom Platten- und Rahmentyp, wie eine Turmpresse, bereitgestellt. Die Membran umfasst einen plattenartigen Körper 2 mit einer flexiblen Struktur. Das heißt, dass zumindest ein Abschnitt der Membran 1 in der Lage ist, ohne bleibende Verformung nachzugeben, um einen Filterkuchen durch Aufblasen mit einem unter Druck stehenden Medium auszupressen.
Die Filtermembran 1 umfasst ferner zumindest auf einer dem Plattenrahmen zugewandten Seite 1d eine Wulst 3 zur Befestigung der Membran 1 an einem Plattenrahmen 4 des Filters. Die Wulst 3 verläuft entlang des Umfangs der Filtermembran 1 und begrenzt an einer seitlichen Innenseite 1a der Wulst einen zentralen Abschnitt 1c der Membran. Dementsprechend ist eine seitliche Außenseite 1 b auf einer der seitlichen Innenseite 1a gegenüberliegenden Seite der Wulst 3 definiert.
Besonders geeignet ist der zentrale Abschnitt 1c, der ohne bleibende Verformung in eine Filterkammer nachgeben kann, um einen darin gebildeten Filterkuchen auszuquetschen.
Die Wulst 3 hat ein Querschnittsprofil mit einem Basisabschnitt 3b, der die Wulst 3 an der restlichen Membran 1 befestigt, einem distalen Abschnitt 3a und einem Zwischenabschnitt 3c zwischen dem Basisabschnitt 3b und dem distalen Abschnitt 3a. Die seitlich verlaufende Abmessung W3a des distalen Abschnitts 3a ist größer als die des Zwischenabschnitts W3c. Das heißt, im Querschnittsprofil der Wulst 3 wird durch den Zwischenabschnitt 3c eine verengte Taille in Bezug auf den distalen Abschnitt 3a gebildet. Auf diese Weise kann die Wulst 3 formschlüssig an einer zugehörigen Nut mit einem entsprechenden Querschnittsprofil befestigt werden. Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist die seitlich verlaufende Abmessung W3a des distalen Abschnitts 5a als eine maximale seitlich verlaufende Abmessung (d.h. Breite) desselben definiert, während die seitlich verlaufende Abmessung W3c des Zwischenabschnitts 3c als eine minimale seitlich verlaufende Abmessung (d.h. Breite) desselben definiert ist.
Die Wulst 3 hat ein asymmetrisches Querschnittsprofil in Bezug auf eine vertikale Asymmetrieachse A3, die durch einen seitlichen Mittelpunkt eines Abschnitts minimaler Breite W3min des Zwischenabschnitts 3c verläuft.
Die vertikale Asymmetrieachse A3 steht senkrecht zu einer allgemeinen Ebene der Membran 1, die durch die Ebenheit des zentralen Abschnitts 1c definiert ist, wenn sie auf eine ebene Fläche gelegt wird.
Der Abschnitt minimaler Breite W3min des Zwischenabschnitts 3c ist als ein Punkt des Querschnittsprofils der Wulst 3 definiert, an dem der Zwischenabschnitt 3c eine kleinste seitliche Abmessung aufweist. Das heißt, der Abschnitt minimaler Breite W3min ist an der schmalsten Stelle des Zwischenabschnitts 3c definiert, d.h. an einem Punkt mit der kleinsten Abmessung des Zwischenabschnitts 3c entlang einer horizontalen Richtung, quer zur Laufrichtung der Wulst 3 und parallel zu der allgemeinen Ebene der Membran 1.
Außerdem erstreckt sich der distale Abschnitt 3a an der seitlichen Außenseite 1b seitlich weiter von der Asymmetrieachse A3 als an der seitlichen Innenseite 1a.
Die oben beschriebene Anordnung stellt sicher, dass die Wulst 3 der Membran 1, wenn sie in eine entsprechende Nut 5 eingesetzt ist, einer Verdrehung besser widerstehen kann, die durch das Gewicht des zentralen Abschnitts 1c (oder die auf ihn ausgeübte Kraft) verursacht wird, wodurch die Wulst aus der Nut gezogen wird. Insbesondere ist das Gewicht des zentralen Abschnitts 1c bestrebt, den distalen Abschnitt 3a in Richtung der seitlichen Außenseite 1b und nach oben weg von einem Boden 5a einer zugehörigen Nut 5 um einen Drehpunkt zu schwenken, der an einer seitlichen Innenseite 4a eines Öffnungsabschnitts 5b der Nut 5 ausgebildet ist. Da sich der distale Abschnitt 3a seitlich weiter von der Asymmetrieachse A3 weg erstreckt, wirken die einander entsprechenden, formschlüssigen Formen der Wulst 3 und der Nut 3 der Verdrehung und dem Schwenken der Wulst 3 entgegen, wodurch die sichere Befestigung zwischen der Membran 1 und dem zugehörigen Rahmen 4 verbessert wird.
In einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Querschnittsprofil der Wulst 3 an dem Zwischenabschnitt 3c asymmetrisch in Bezug auf die vertikale Asymmetrieachse A3.
Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist eine asymmetrische Konkavität in Bezug auf die Asymmetrieachse A3 an dem Zwischenabschnitt 3c des Querschnittsprofils der Wulst 3 vorgesehen. Das heißt, an dem Zwischenabschnitt 3c ist eine gekrümmte Einbuchtung in Richtung der Asymmetrieachse A3 vorgesehen. Zum Beispiel kann eine Konkavität nur an der seitlichen Außenseite vorgesehen sein. Wenn sowohl an der seitlichen Innenseite 1a als auch an der seitlichen Außenseite eine Konkavität vorgesehen ist, können diese an unterschiedlichen vertikalen Positionen angeordnet sein und/oder unterschiedliche Krümmungen aufweisen (z.B. unterschiedliche Krümmungsradien).
Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, weist die seitliche Außenseite eine Konkavität mit einem kleineren Radius auf als die seitliche Innenseite, falls vorhanden. Dies verbessert die Fähigkeit der gegenseitigen Formen der Wulst und der Nut, die Wulst gegen die Verdrehung und das Schwenken, die durch das Gewicht des zentralen Abschnitts 1c verursacht werden, wie oben beschrieben, zu arretieren.
In einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Querschnittsprofil der Wulst 3 an dem distalen Abschnitt 3a asymmetrisch in Bezug auf eine durch die Wulst 3 verlaufende vertikale Linie. Bevorzugt ist das Querschnittsprofil der Wulst 3 an dem distalen Abschnitt 3a asymmetrisch in Bezug auf die Asymmetrieachse A3.
In einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine asymmetrische Ausbuchtung 3d (d.h. ein Vorsprung, der aus einer umgebenden Krümmung in dem Querschnittsprofil der Wulst 3 herausragt) in Bezug auf die Asymmetrieachse A3 an dem distalen Abschnitt 3a des Querschnittsprofils der Wulst 3 vorgesehen. Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist eine solche Wölbung nur an der seitlichen Außenseite 1b des distalen Abschnitts 3a vorgesehen.
Dies verbessert die Fähigkeit der gegenseitigen Formen der Wulst und der Nut, um die Wulst gegen die Verdrehung und das Schwenken, die durch das Gewicht des zentralen Abschnitts 1c verursacht werden, wie oben beschrieben, zu fixieren.
In einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine distale Fläche 3a' des distalen Abschnitts in Bezug auf die allgemeine Ebene der Membran 1 geneigt, so dass die distale Fläche 3a' in Richtung des Zwischenabschnitts 3c in einer Richtung von der seitlichen Innenseite 1a zur seitlichen Außenseite 1b geneigt ist. Auch hier wird davon ausgegangen, dass dies die Fähigkeit der gegenseitigen Formen der Wulst 3 und der Nut 5, die Wulst gegen die durch das Gewicht des zentralen Abschnitts 1c verursachte Verdrehung und Drehung zu arretieren, weiter verbessert, wie oben beschrieben.
In einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kontur des Querschnittsprofils der Wulst 3 an jedem ihrer Punkte differenzierbar. Das heißt, die Krümmung des Querschnittsprofils der Wulst 3 ist glatt und hat keine scharfen Punkte.
Dadurch wird sichergestellt, dass sich an der entsprechend geformten Nut 5 keine übermäßig konzentrierten Bereiche mit Eigenspannungen bilden.
Es wird angemerkt, dass der erste Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine beliebige Kombination von zwei oder mehr Ausführungsformen oder Varianten davon umfasst, wie oben beschrieben.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Plattenrahmen 4 für einen horizontalen Filter vom Platten- und Rahmentyp, wie beispielsweise eine Turmpresse, bereitgestellt. Der Zweck des Plattenrahmens ist es, eine Filterplatte zu tragen. Der Plattenrahmen, der die Platte trägt, kann als separate Einheit oder als eine Anordnung mit mehreren separaten Einheiten bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann der Plattenrahmen 4 als integraler Bestandteil einer Platte vom vertieften Plattentyp vorgesehen sein.
Der Plattenrahmen 4 definiert eine zentrale Öffnung 4c, die eine seitliche Begrenzung einer zugehörigen Filterkammer an einer seitlichen Innenseite 4a des Plattenrahmens 4 begrenzt, wenn dieser in Gebrauch ist. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, erstreckt sich die Öffnung 4c durch den Plattenrahmen 4. Eine seitliche Außenseite 4b ist auf einer der seitlichen Innenseite 4a gegenüberliegenden Seite des Plattenrahmens 4 definiert.
Der Plattenrahmen 4 weist an seiner der Platte zugewandten Seite 4d eine durchgehende Nut 5 zur Befestigung einer Filtermembran 1 auf. Die Nut 5 erstreckt sich entlang des Rahmens und umgibt die Öffnung 4c.
Die Nut 5 hat ein Querschnittsprofil mit einem Öffnungsabschnitt 5b, der sich zu einer Außenfläche des Rahmens öffnet, einem unteren Abschnitt 5a und einem Halsabschnitt 5c zwischen dem Öffnungsabschnitt 5b und dem unteren Abschnitt 5a. Die seitlich verlaufende Abmessung W5a des unteren Abschnitts 5a übersteigt diejenige W5c des Halsabschnitts 5c, wodurch eine formschlüssige Befestigung einer entsprechend geformten Wulst 3 der Filtermembran 1 ermöglicht wird. Das heißt, im Querschnittsprofil der Nut 5 wird durch den Halsabschnitt 5c eine verengte Taille in Bezug auf den unteren Abschnitt 5a gebildet. Dadurch kann eine zugehörige Wulst 3 mit einem entsprechenden Querschnittsprofil formschlüssig in der Nut 5 angebracht werden. Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist die seitlich verlaufende Abmessung W5a des unteren Abschnitts 5a als eine maximale seitlich verlaufende Abmessung (d.h. Breite) desselben definiert, während die seitlich verlaufende Abmessung W5c des Halsabschnitts 5c als eine minimale seitlich verlaufende Abmessung (d.h. Breite) desselben definiert ist.
Die Nut 5 hat ein asymmetrisches Querschnittsprofil in Bezug auf eine vertikale Asymmetrieachse A5, die durch einen seitlichen Mittelpunkt eines Abschnitts minimaler Breite W5min des Halsabschnitts 5c verläuft. Die vertikale Asymmetrieachse A5 steht senkrecht zu einer allgemeinen Ebene des Plattenrahmens 4, die durch die Ebenheit einer ebenen Fläche 4d' auf der der Platte zugewandten Seite 4d definiert ist, die im Gebrauch einer Filterplatte gegenüberliegt. Der Abschnitt minimaler Breite W5min des Halsabschnitts 5c ist definiert als ein Punkt des Querschnittsprofils der Nut 5, an dem der Halsabschnitt 5c eine kleinste seitlich verlaufende Abmessung aufweist. Das heißt, der Abschnitt minimaler Breite W5min ist an der schmalsten Stelle des Halsabschnitts 5c definiert, d.h. an einem Punkt mit der kleinsten Abmessung des Halsabschnitts 5c entlang einer horizontalen Richtung, quer zur Laufrichtung der Nut 5 und parallel zur allgemeinen Ebene des Rahmens 4.
Ferner erstreckt sich der untere Abschnitt 5a an der seitlichen Außenseite 4b seitlich weiter von der Asymmetrieachse A5 als an der seitlichen Innenseite 4a.
Die oben beschriebene Anordnung sorgt dafür, dass eine entsprechende Nut 3 der Membran, wenn sie in die Nut 5 eingesetzt ist, einer durch das Gewicht der Membran 1 verursachten Verdrehung besser widerstehen kann, wie oben im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Offenbarung erläutert.
In einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Querschnittsprofil der Nut 5 im Bereich des Halsabschnitts 5c asymmetrisch in Bezug auf die Asymmetrieachse A5.
Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist eine asymmetrische Konvexität in Bezug auf die Asymmetrieachse A5 an dem Halsabschnitt 5c des Querschnittsprofils der Wulst 5 vorgesehen. Das heißt, an dem Halsabschnitt 5c ist ein gekrümmter Vorsprung in Richtung der Asymmetrieachse A5 vorgesehen. Eine Wölbung kann zum Beispiel nur an der seitlichen Außenseite 4b vorgesehen sein. Wenn sowohl an der seitlichen Innenseite 4a als auch an der seitlichen Außenseite 4b eine Wölbung vorgesehen ist, können diese an unterschiedlichen vertikalen Positionen angeordnet sein und/oder unterschiedliche Krümmungen aufweisen (z.B. unterschiedliche Krümmungsradien).
Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, weist die seitliche Außenseite 4b eine Konvexität mit einem kleineren Radius auf als die seitliche Innenseite 4a, falls vorhanden. Dadurch wird die Fähigkeit der gegenseitigen Formen der Wulst 3 und der Nut 5 weiter verbessert, die Wulst an Ort und Stelle gegen die Verdrehung und das Schwenken zu arretieren, die durch das Gewicht des zentralen Abschnitts 1c der Membran verursacht werden, wie oben im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung erläutert.
In einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Querschnittsprofil der Nut 5 an dem unteren Abschnitt 5a asymmetrisch in Bezug auf eine durch die Nut 5 verlaufende vertikale Linie. Bevorzugt ist das Querschnittsprofil der Nut 3 an dem unteren Abschnitt 5a asymmetrisch in Bezug auf die Asymmetrieachse A5.
In einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist an dem unteren Abschnitt 5a des Querschnittsprofils der Wulst 5 eine asymmetrische Kerbe 5d (d.h. eine Einbuchtung, die gegenüber einer umgebenden Krümmung im Querschnittsprofil der Nut 5 vertieft ist) in Bezug auf die Asymmetrieachse A5 vorgesehen.
Dies verbessert die Fähigkeit der gegenseitigen Formen der Wulst 3 und der Nut 5, die Wulst 3 gegen die Verdrehung und das Schwenken, die durch das Gewicht des zentralen Abschnitts 1c verursacht werden, wie oben beschrieben, zu fixieren.
In einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Bodenfläche 5a' des unteren Abschnitts 5a in Bezug auf die allgemeine Ebene des Plattenrahmens 4 geneigt, so dass die Bodenfläche 5a' in Richtung des Halsabschnitts 5c in einer Richtung von der seitlichen Innenseite 4a zur seitlichen Außenseite 4b geneigt ist. Auch hier wird davon ausgegangen, dass dies die Fähigkeit der gegenseitigen Formen der Wulst 3 und der Nut 5 weiter verbessert, die Wulst an ihrem Platz gegen die Verdrehung und das Schwenken zu arretieren, die durch das Gewicht des zentralen Abschnitts 1c verursacht werden, wie oben beschrieben.
In einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kontur des Querschnittsprofils der Nut 5 an jedem Punkt differenzierbar. Dadurch wird sichergestellt, dass sich an der entsprechend ausgebildeten Nut keine übermäßig konzentrierten Bereiche mit Eigenspannungen bilden.
Es wird angemerkt, dass der zweite Aspekt der vorliegenden Offenbarung jede Kombination von zwei oder mehr Ausführungsformen oder Varianten davon umfasst, wie oben beschrieben.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Plattenrahmenanordnung für einen horizontalen Filter vom Platten- und Rahmentyp, wie etwa eine Turmpresse, bereitgestellt.
Die Plattenrahmenanordnung umfasst die Filtermembran 1 gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung und den Plattenrahmen 4 gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Die Filtermembran 1 ist so an dem Plattenrahmen 4 befestigt, dass die Wulst 3 der Membran 1 in der Nut 5 des Plattenrahmens 4 aufgenommen ist. Ferner entspricht das Querschnittsprofil der Nut 5 dem der Wulst 3, so dass die Wulst 3 zumindest teilweise komprimiert wird, wenn sie in der Nut 5 aufgenommen ist.
In einer Ausführungsform des dritten Aspekts sind die Querschnittsprofile sowohl der Wulst 3 als auch der Nut an dem Zwischenabschnitt 3c bzw. an dem Halsabschnitt 5c asymmetrisch, wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt erläutert.
Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist eine asymmetrische Konkavität in Bezug auf die Asymmetrieachse A3 an dem Zwischenabschnitt 3c des Querschnittsprofils der Wulst 3 vorgesehen, und eine asymmetrische Konvexität in Bezug auf die Asymmetrieachse A5 ist an dem Halsabschnitt 5c des Querschnittsprofils der Nut 5 vorgesehen, wie oben im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung erläutert. Insbesondere wird die asymmetrische Konvexität der Nut 5 innerhalb der asymmetrischen Konkavität der Wulst 3 aufgenommen.
In einer Ausführungsform gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Querschnittsprofil der Wulst 3 an dem distalen Abschnitt 3a asymmetrisch in Bezug auf jede vertikale Linie, die durch die Wulst 3 verläuft, und das Querschnittsprofil der Nut 5 ist an dem unteren Abschnitt 5a asymmetrisch in Bezug auf jede vertikale Linie, die durch die Nut 5 verläuft, wie oben im Zusammenhang mit dem ersten bzw. zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung erläutert.
Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist eine asymmetrische Ausbuchtung 3d in Bezug auf die Asymmetrieachse A3 an dem distalen Abschnitt 3a des Querschnittsprofils der Wulst 3 und eine asymmetrische Kerbe 5d in Bezug auf die Asymmetrieachse A5 an dem unteren Abschnitt 5a des Querschnittsprofils der Wulst 5 vorgesehen. Insbesondere wird die asymmetrische Ausbuchtung 3d der Wulst 3 in der asymmetrischen Kerbe 5d der Nut 5 aufgenommen. Die Ausbuchtung 3d und die Aussparung 5d sind bevorzugt an der seitlichen Außenseite 1b, 4b der Membran und des Rahmens vorgesehen.
In einer Ausführungsform gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung verbleibt ein Leerraum zwischen dem unteren Abschnitt 5a der Nut 5 und dem distalen Abschnitt 3a der Wulst 3, wenn die Membran nicht gegen den Plattenrahmen 4 gedrückt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass ausreichend Platz für die Membran vorhanden ist, um während des Betriebs der zugehörigen Filterpresse in der Nut zusammengedrückt zu werden und sich auszudehnen. Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist der Raum zwischen der distalen Fläche 3a' und der Bodenfläche 5a' angeordnet.
Es wird angemerkt, dass der dritte Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine beliebige Kombination von zwei oder mehr Ausführungsformen oder Varianten davon umfasst, wie oben beschrieben.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Routing- oder Fräswerkzeugsatz zur Bearbeitung einer asymmetrischen Nut bereitgestellt.
Der Werkzeugsatz umfasst einen ersten Profilfräser mit einer ersten rotationssymmetrischen Kontur zur Bearbeitung eines ersten Abschnitts der Nut. Der Werkzeugsatz umfasst ferner einen zweiten Profilfräser mit einer zweiten rotationssymmetrischen Kontur zur Bearbeitung eines zweiten Abschnitts einer Nut.
Zumindest ein Teil der ersten rotationssymmetrischen Kontur entspricht einem ersten Abschnitt eines Querschnittsprofils der asymmetrischen Nut, und zumindest ein Teil der zweiten rotationssymmetrischen Kontur entspricht einem zweiten Abschnitt des Querschnittsprofils der asymmetrischen Nut 5.
Ferner entspricht das Querschnittsprofil der asymmetrischen Nut 5 dem Querschnittsprofil der Nut 5 des Filterplattenrahmens 4 nach dem zweiten Aspekt, wie oben beschrieben.
Insbesondere entspricht der zumindest eine Teil der ersten rotationssymmetrischen Kontur einem seitlich äußeren Abschnitt des Querschnittsprofils der Nut (5) der Filterplatte 4. Entsprechend entspricht zumindest ein Teil der zweiten rotationssymmetrischen Kontur einem seitlich inneren Abschnitt des Querschnittsprofils der Nut 4 der Filterplatte (5).
Am besten ist es, wenn der seitlich äußere Abschnitt des Querschnittsprofils der Nut 5 der Filterplatte 4 und der seitlich äußere Abschnitt des Querschnittsprofils der Nut 5 der Filterplatte 4 entlang einer vertikalen Linie, die durch die Nut 5 verläuft, geteilt sind.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine horizontale Filterpresse, wie z.B. eine Turmpresse, bereitgestellt.
Die Filterpresse umfasst eine Vielzahl von Plattenrahmenanordnungen gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Die Plattenrahmenanordnungen sind so konfiguriert, dass sie aufeinander zu in eine geschlossene Position, in der eine Filterkammer zwischen benachbarten Plattenrahmenanordnungen gebildet wird, und voneinander weg in eine offene Position, in der benachbarte Plattenrahmenanordnungen voneinander beabstandet sind, bewegt werden können.
Die Filterpresse umfasst ferner ein Filtermedium, das zwischen benachbarten Plattenrahmenanordnungen angeordnet ist.
Die Filterpresse umfasst ferner eine Verschiebeeinrichtung, mit der die Plattenrahmenanordnungen aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können, um eine Filterkammer zwischen benachbarten Plattenrahmenanordnungen zu bilden und um die Filterkammer zu öffnen.
Die Filterpresse umfasst ferner eine Zufuhrvorrichtung für die Zuführung von Schlämme in die Filterkammer.
Die Filterpresse umfasst ferner eine Rückgewinnungseinrichtung zur Rückgewinnung von Filtrat aus der Filterkammer.
Die Filterpresse umfasst ferner eine Austragsvorrichtung zum Austragen eines in der Filterkammer gebildeten Filterkuchens.
Bezugszeichenliste

1: Membran
1a: Seitliche Innenseite der Wulst
1b: Seitliche Außenseite der Wulst
1c: Zentraler Abschnitt der Membran
1d: dem Plattenrahmen zugewandte Seite der Membran
1e: der Filterplatte zugewandte Seite der Membran
2: Körper des Membran
3: Wulst
3a: distaler Abschnitt der Wulst
3a': distale Oberfläche der Wulst
3b: Basisabschnitt der Wulst
3c: Zwischenabschnitt der Wulst
3d: asymmetrische Wulst
W3a: seitlich verlaufende Abmessung des distalen Abschnitts
W3c: seitlich verlaufende Abmessung des Zwischenabschnitts
A3: vertikale Asymmetrieachse der Wulst
W3min: Mindestbreite des Zwischenabschnitts
4: Plattenrahmen
4a: Seitliche Innenseite des Plattenrahmens
4b: seitliche Außenseite des Plattenrahmens
4c: zentrale Öffnung des Plattenrahmens
4d: der Platte zugewandte Seite des Plattenrahmens
4d': ebene Fläche auf der der Platte zugewandten Seite
5: durchgehende Nut
5a: unterer Abschnitt der Nut
5a': Bodenfläche der Nut
5b: Öffnungsabschnitt der Nut
5c: Halsabschnitt der Nut
W5a: seitlich verlaufende Abmessung des unteren Abschnitts
W5a: seitlich verlaufende Abmessung des Halsabschnitts
A5: Asymmetrieachse der Nut
W5: Abschnitt minimaler Breite des Halsabschnitts
6: Dichtungswulst

Claims

Filtermembran (1) für einen horizontalen Filter vom Platten- und Rahmentyp, wie z.B. eine Turmpresse, mit einem plattenartigen Körper (2), der eine flexible Struktur aufweist, wobei die Filtermembran (1) zumindest auf einer dem Plattenrahmen zugewandten Seite (1d) eine Wulst (3) zum Befestigen der Membran (1) an einem Plattenrahmen (4) des Filters aufweist, wobei die Wulst (3) entlang des Umfangs der Filtermembran (1) verläuft und einen zentralen Abschnitt (1c) der Membran an einer seitlichen Innenseite (1a) der Wulst begrenzt, wobei eine seitliche Außenseite (1b) auf einer der seitlichen Innenseite gegenüberliegenden Seite der Wulst (3) definiert ist, wobei die Wulst (3) ein Querschnittsprofil aufweist, das einen Basisabschnitt (3b), der die Wulst an der übrigen Membran befestigt, einen distalen Abschnitt (3a) und einen Zwischenabschnitt (3c) zwischen dem Basisabschnitt (3b) und dem distalen Abschnitt (3a) aufweist, so dass die seitlich verlaufende Abmessung (W3a) des distalen Abschnitts (3a) die des Zwischenabschnitts (W3c) übersteigt, wobei die Wulst (3) ein asymmetrisches Querschnittsprofil in Bezug auf eine vertikale Asymmetrieachse (A3) aufweist, die durch einen seitlichen Mittelpunkt eines Abschnitts minimaler Breite (W3min) des Zwischenabschnitts (3c) verläuft, wobei die vertikale Asymmetrieachse (A3) senkrecht zu einer allgemeinen Ebene der Membran (1) ist, die durch eine Ebenheit des zentralen Abschnitts (1c) definiert ist, wenn sie auf eine ebene Fläche gelegt wird, wobei der Abschnitt minimaler Breite (W3min) des Zwischenabschnitts (3c) als ein Punkt des Querschnittsprofils der Wulst (3) definiert ist, an dem der Zwischenabschnitt (3c) eine kleinste seitlich verlaufende Abmessung aufweist, und wobei sich der distale Abschnitt (3a) an der seitlichen Außenseite (1b) seitlich weiter von der Asymmetrieachse (A3) erstreckt als an der seitlichen Innenseite (1a), dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran auf einer der Filterplatte zugewandten Seite (1e) eine durchgehende Dichtungswulst zum Abdichten gegen eine Filterplatte aufweist, wobei die Dichtungswulst den zentralen Abschnitt (1c) an einer seitlichen Innenseite der Dichtungswulst begrenzt.
Filtermembran (1) nach Anspruch 1, wobei das Querschnittsprofil der Wulst (3) an dem Zwischenabschnitt (3c) in Bezug auf die vertikale Asymmetrieachse (A3) asymmetrisch ist.
Filtermembran nach Anspruch 2, wobei an dem Zwischenabschnitt (3c) des Querschnittsprofils der Wulst (3) eine asymmetrische Konkavität in Bezug auf die Asymmetrieachse (A3) vorgesehen ist.
Filtermembran (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei das Querschnittsprofil der Wulst (3) an dem distalen Abschnitt (3a) asymmetrisch in Bezug auf eine durch die Wulst (3) verlaufende vertikale Linie ist.
Filtermembran (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei eine asymmetrische Ausbuchtung (3d) in Bezug auf die Asymmetrieachse (A3) an dem distalen Abschnitt (3a) des Querschnittsprofils der Wulst (3) vorgesehen ist.
Filtermembran (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei eine distale Fläche (3a') des distalen Abschnitts in Bezug auf die allgemeine Ebene der Membran (1) geneigt ist, so dass die distale Fläche (3a') in Richtung auf den Zwischenabschnitt (3c) in einer Richtung von der seitlichen Innenseite (1a) zu der seitlichen Außenseite (1b) geneigt ist.
Filtermembran (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Kontur des Querschnittsprofils der Wulst (3) an jedem Punkt davon differenzierbar ist, so dass die Krümmung des Querschnittsprofils der Wulst (3) glatt ist und keine scharfen Punkte aufweist.
Plattenrahmenanordnung für einen horizontalen Filter vom Platten- und Rahmentyp, wie z.B. eine Turmpresse, welche aufweist die Filtermembran (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-7, und einen Plattenrahmen (4) für einen horizontalen Filter vom Platten- und Rahmentyp wie etwa eine Turmpresse, der eine zentrale Öffnung (4c) definiert, die eine seitliche Begrenzung einer zugehörigen Filterkammer auf einer seitlichen Innenseite (4a) des Plattenrahmens (4) begrenzt, wobei eine seitliche Außenseite (4b) auf einer der seitlichen Innenseite (4a) gegenüberliegenden seitlichen Seite des Plattenrahmens (4) definiert ist, wobei der Plattenrahmen (4) auf einer der Platte zugewandten Seite (4d) eine durchgehende Nut (5) zur Befestigung einer Filtermembran (1) aufweist, wobei sich die Nut (5) entlang des Rahmens erstreckt und die Öffnung umgibt, wobei die Nut (5) ein Querschnittsprofil mit einem Öffnungsabschnitt (5b), der sich zu einer Außenfläche des Rahmens öffnet, einem unteren Abschnitt (5a) und einem Halsabschnitt (5c) zwischen dem Öffnungsabschnitt (5b) und dem unterem Abschnitt (5a) aufweist, so dass die seitlich verlaufende Abmessung (W5a) des unteren Abschnitts (5a) diejenige (W5c) des Halsabschnitts (5c) übersteigt, wobei die Nut (5) ein asymmetrisches Querschnittsprofil in Bezug auf vertikale Asymmetrieachse (A5) aufweist, die durch einen seitlichen Mittelpunkt eines Abschnitts minimaler Breite (W5min) des Halsabschnitts (5c) verläuft, wobei die vertikale Asymmetrieachse (A5) senkrecht zu einer allgemeinen Ebene des Plattenrahmens (4) ist, die durch eine Ebenheit einer ebenen Fläche (4d') auf der der Platte zugewandten Seite (4d) definiert ist, die dazu bestimmt ist, im Gebrauch einer Filterplatte gegenüberzuliegen, wobei der Abschnitt minimaler Breite (W5min) des Halsabschnitts (5c) als ein Punkt des Querschnittsprofils der Nut (3) definiert ist, an dem der Halsabschnitt (5c) eine kleinste seitlich verlaufende Abmessung aufweist, und wobei sich der untere Abschnitt (5a) auf der seitlichen Außenseite (4b) seitlich weiter von der Asymmetrieachse (5a) erstreckt als auf der seitlichen Innenseite (4a), so dass die Filtermembran (1) derart an dem Plattenrahmen (4) befestigt ist, dass die Wulst (3) der Membran (1) innerhalb der Nut (5) des Plattenrahmens (4) aufgenommen wird, und wobei das Querschnittsprofil der Nut (5) dem der Wulst (3) entspricht, so dass die Wulst (3) zumindest teilweise komprimiert wird, wenn er in der Nut (5) aufgenommen ist.
Plattenrahmenanordnung nach Anspruch 8, die die Filtermembran (1) nach Anspruch 2 aufweist, und bei welcher das Querschnittsprofil der Nut (5) an dem Halsabschnitt (5c) asymmetrisch in Bezug auf die Asymmetrieachse (A5) ist.
Plattenrahmenanordnung nach Anspruch 9, welche aufweist: die Filtermembran (1) nach Anspruch 3, wobei eine asymmetrische Konvexität in Bezug auf die Asymmetrieachse (A5) an dem Halsabschnitt (5c) des Querschnittsprofils der Nut (5) vorgesehen ist, und, so dass die asymmetrische Konvexität der Nut (5) in der asymmetrischen Konkavität der Wulst (3) aufgenommen wird.
Plattenrahmenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-10, die die Filtermembran (1) nach Anspruch 4 aufweist, wobei das Querschnittsprofil der Nut (5) an dem unteren Abschnitt (5a) asymmetrisch in Bezug auf eine durch die Nut (5) verlaufende vertikale Linie ist.
Plattenrahmenanordnung nach Anspruch 11, die die Filtermembran (1) nach Anspruch 5 aufweist, wobei eine asymmetrische Kerbe (5d) in Bezug auf die Asymmetrieachse (A5) an dem unteren Abschnitt (5a) des Querschnittsprofils der Wulst (5) vorgesehen ist, so dass die asymmetrische Ausbuchtung (3d) der Wulst (3) in der asymmetrischen Kerbe (5d) der Nut (5) aufgenommen wird.
Plattenrahmenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-12, gekennzeichnet durch einen leeren Raum, der sich zwischen dem unteren Abschnitt (5a) der Nut (5) und dem distalen Abschnitt (3a) der Wulst (3) befindet, wenn die Membran nicht gegen den Plattenrahmen (4) komprimiert ist.
Plattenrahmenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-13, wobei eine Bodenfläche (5a') des unteren Abschnitts (5a) in Bezug auf die allgemeine Ebene des Plattenrahmens (4) geneigt ist, so dass die Bodenfläche (5a') in Richtung des Halsabschnitts (5c) in einer Richtung von der seitlichen Innenseite (4a) zu der seitlichen Außenseite (4b) geneigt ist.
Plattenrahmenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-14, wobei eine Kontur des Querschnittsprofils der Nut (5) an jedem Punkt derselben differenzierbar ist, so dass die Krümmung des Querschnittsprofils der Wulst (3) glatt und ohne scharfe Punkte ist.
Routing- oder Fräswerkzeugsatz zur Bearbeitung einer Nut mit einem asymmetrischen Querschnittsprofil, umfassend einen ersten Profilfräser mit einer ersten rotationssymmetrischen Kontur zur Bearbeitung eines ersten Abschnitts des asymmetrischen Querschnittsprofils und einen zweiten Profilfräser mit einer zweiten rotationssymmetrischen Kontur zur Bearbeitung eines zweiten Abschnitts des asymmetrischen Querschnittsprofils, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil der asymmetrischen Nut dem Querschnittsprofil der Nut (5) des Filterplattenrahmens (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-15 entspricht, so dass der mindestens eine Teil der ersten rotationssymmetrischen Kontur einem seitlich äußeren Abschnitt des Querschnittsprofils der Nut (5) der Filterplatte (4) entspricht, und der mindestens eine Teil der zweiten rotationssymmetrischen Kontur einem seitlich inneren Abschnitt des Querschnittsprofils der Nut (5) der Filterplatte (4) entspricht, wobei der seitlich äußere Abschnitt des Querschnittsprofils der Nut (5) der Filterplatte (4) und der seitlich äußere Abschnitt des Querschnittsprofils der Nut (5) der Filterplatte (4) entlang einer durch die Nut (5) verlaufenden vertikalen Linie geteilt sind.
Horizontalfilterpresse, wie z.B. eine Turmpresse, wobei der Filter aufweist: eine Mehrzahl von Plattenrahmenanordnungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-15, wobei die Plattenrahmenanordnungen so konfiguriert sind, dass sie aufeinander zu in eine geschlossene Position, in der eine Filterkammer zwischen benachbarten Plattenrahmenanordnungen gebildet wird, und voneinander weg in eine offene Position bewegbar sind, in der benachbarte Plattenrahmenanordnungen voneinander beabstandet sind; ein Filtermedium, das zwischen benachbarten Plattenrahmenanordnungen angeordnet ist; eine Verschiebungsanordnung zum Bewegen der Plattenrahmenanordnungen aufeinander zu, um eine Filterkammer zwischen benachbarten Plattenrahmenanordnungen zu bilden, und voneinander weg, um die Filterkammer zu öffnen; eine Zuführungsanordnung zur Zuführung von Schlämme in die Filterkammer; eine Rückgewinnungsanordnung zur Rückgewinnung von Filtrat aus der Filterkammer, und eine Austragsanordnung zum Austragen eines in der Filterkammer gebildeten Filterkuchens.