过滤元件的无缝密封的制作方法

背景技术：

1、本发明涉及一种用于湿法过滤的过滤元件的制造方法，该过滤元件包括由基材制成的滤框和该滤框中的至少一个槽。此外，本发明涉及一种滤板、包括至少两个滤板的系统以及压滤机。

2、湿法过滤是用于将固体与液体分离的一种方法。在该方法中，悬浮液通过过滤介质，该过滤介质截留固体(也称为滤饼)，并允许净化后的液体(也称为滤液)通过。在使用压滤机的湿法过滤中，采用过滤元件通过施加压力进一步压缩滤饼来降低滤饼的残留水分。过滤元件具有用于收集滤液的排液面，以及用于排出滤液或用于将液体或气体介质引入过滤腔以进一步处理滤饼的滤液排出区域。在此类压滤机中，多个过滤元件串联布置。

3、过滤元件通常包括呈框架形式的密封边和中心定位的过滤表面，该过滤表面在四侧被密封边包围。过滤元件或者特别是前后布置的两个过滤元件的组合可以用各种方式进行配置。

4、滤板和滤框的组合指两个前后布置的过滤元件，其中滤板中不设置腔凹部；即，过滤区域的排液凸台或槽的表面与包围该过滤区域的密封边齐平。为形成过滤腔，滤板与滤框配对，滤框基本上仅由密封边组成，在中心具有开口区域以形成过滤腔。然后，过滤腔由滤框相反侧的另一滤板形成。该组合是用于工业固液分离的最简单系统。

5、过滤元件也可设计为腔式滤板，其中过滤腔集成到过滤元件中。该过滤腔通过过滤区域或排液凸台或槽相对于密封边的凹陷布置形成。当两个腔式滤板彼此抵靠放置时，由于过滤区域在两侧凹陷，因而在它们之间形成过滤腔。通常，在过滤区域与密封边之间布置所谓的密封边斜面，使得形成的滤饼在压滤机打开时更容易从过滤腔中落下。

6、过滤元件也可设计为隔膜腔式滤板。隔膜腔式滤板是腔式滤板的改进，旨在通过隔膜向滤饼施加压力来进一步对滤饼进行脱水，从而缩短过滤时间，否则仅靠进料泵的压力，过滤时间将会延长。隔膜腔式滤板通常也将过滤腔集成到其中。

7、隔膜组合滤板也可作为过滤元件。这种隔膜组合滤板不过是腔式滤板，但其过滤腔的边界面适配于隔膜的轮廓。

8、过滤元件的所有这些构造都是本申请的主题。

9、在使用压滤机进行湿法过滤的某些应用中，需要在过滤元件之间设置密封件，优选在密封边的相对平坦表面处设置密封件。为此，使用各种密封型材(诸如圆绳或o形圈)，其安装在密封面中的相应槽内。这主要在中断过滤元件的平坦密封面的开口或凹部处进行。这些通常是孔或过滤腔。

10、特别地，安装密封型材既耗费人力且难度较大。结果，并不总是能够确保密封件在整个范围内均匀。在密封件区域清洗过滤元件也非常耗时，特别是当附加卫生法规起重要作用时。细菌滋生容易发生，特别是在槽与密封件之间的区域内，这增加了清洗循环的频率。为获得最佳清洗结果，必须每次移除密封型材并在清洗后重新安装。

11、因此，清洗滤板(特别是在密封件区域的滤板以及由于滤液性质而适用特殊卫生法规的过滤工艺中的滤板)既费时又费力。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的尤其在于提供过滤元件，其能够在符合所需卫生规定的同时，以更低的频率、更快的速度且最重要的是更高的效率进行清洗。

2、根据本发明，该问题由独立权利要求解决。有利的实施方案是从属权利要求的主题。

3、本发明基于如下考虑：尤其是，密封件与过滤元件凹槽之间形成间隙会促进细菌滋生，从而导致清洗周期缩短。正是由于这些间隙中的细菌滋生，所以必须移除、清洗或更换整个密封件并重新安装。因此，基于本发明的推导得出以下结论：应省去插入槽中的外部密封件。相反，密封材料应直接涂覆至密封边的密封区域中或涂覆至密封边的密封区域表面上，并且这作为密封件制造过程的一部分来完成，具体方式是使密封材料与密封边或密封区域的基材发生热粘合和/或化学粘合。这种材料结合防止在密封件与密封区域之间形成促进细菌滋生的间隙。

4、用于将密封材料涂覆至密封边上或嵌入到密封边中的方法，现在还可以将密封件涂覆至密封边的平坦表面上。然而，在优选实施方案中，密封区域构造为槽。这种将密封件不可逆地嵌入密封边中或过滤元件的槽中的方式可通过焊接或其他增材工艺实现。

5、在优选实施方式中，槽完全填充有密封材料，使得即使在可能促进细菌滋生的边缘区域也不保留间隙。在附加或可替代实施方案中，密封材料也可从槽中突出，使得在横截面上其延伸超过过滤元件或密封边的表面。

6、在插入或涂覆密封材料之后，在优选的实施方案中，可使用机械工艺和/或热工艺对密封件进行后加工，以获得期望的密封件形状。特别地，可想到将密封件磨平至与密封边的表面齐平，从而形成平坦表面，然而该平坦表面在密封件区域表现出不同的弹性。可替代地，密封件也可从密封边的表面凸出，并通过机械加工赋予期望的轮廓或横截面轮廓。

7、密封件优选由弹性体或热塑性弹性体制成，特别是在密封边区域，其邵氏硬度低于滤板基材。此外，按照din iso 815-1标准，20邵氏a至50邵氏d的硬度范围已被证明对密封件有利。密封材料还具有恢复力，优选压缩永久变形小于50%。

8、在压滤机中，多个过滤元件串联布置，使得一个过滤元件的密封边的基面与相邻过滤元件的密封边的基面相对应。在操作期间，相邻密封边的这些基面基本上平坦地相互抵靠。在特别优选的实施方案中，密封边的至少一个基面具有材料凸条，该材料凸条在位置和设计上适配于相邻过滤元件的密封件。使用过滤元件时，即这两个过滤元件直接上下布置或相邻布置时，材料凸条与相邻过滤元件的密封件接合，从而确保过滤元件之间的空间被密封。在这样的情景下，材料凸条和密封件可设计成使得材料凸条压入密封件并使其变形。

9、在优选实施方案中，材料凸条由与滤框相同的基材制成，并因此以模制特征的形式从其中凸出。

10、在优选实施方案中，材料凸条形成为一个或多个密封肋。如果存在多个密封肋，它们可基本上彼此平行延伸。密封肋的材料选择应使其硬度高于与之配合且相对的滤板的相应密封材料的硬度。肋的几何形状可以变化，在它们压入密封材料的位置处，可以是圆顶形、扁平形，或者甚至尖形。几何形状可专门适配于需要密封所抵抗的所需内部压力以及密封材料的相应硬度。

11、本发明所取得的优点尤其在于，密封件与过滤元件之间的牢固结合使得不需要在这方面进行维护，具体而言，即无需更换密封件。此外，由于制造工艺，避免了槽与密封件之间的间隙，因此可满足最高卫生标准和要求。由于密封件的均匀性以及后加工的可能性，可实现密封型材的特别均匀的压力分布。

1.一种用于湿法过滤的过滤元件(1)的制造方法，所述过滤元件(1)包括由基材制成的密封边(6)和所述密封边(6)中的至少一个密封区域(12)，其中，密封材料(16)嵌入所述密封区域(12)中或涂覆至所述密封区域(12)，使所述密封材料(16)至少部分地与所述基材热结合和/或化学结合。

2.根据权利要求1所述的过滤元件(1)的制造方法，其特征在于，所述密封区域(12)构造为槽(14)。

3.根据权利要求2所述的过滤元件(1)的制造方法，其特征在于，所述密封材料(16)基本上完全填充所述槽(14)和/或所述密封材料(16)从所述密封边(6)的基面(18)凸出。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤元件(1)的制造方法，其特征在于，所述密封材料(16)随后通过机械制造工艺和/或热制造工艺进行后加工。

5.一种用于湿法过滤的过滤元件(1)，所述过滤元件(1)包括密封边(6)和位于所述密封边(6)内的密封区域(12)中的至少一个密封件(16)，所述过滤元件(1)根据权利要求1至4中任一项所述的制造方法进行制造。

6.根据权利要求5所述的用于湿法过滤的过滤元件(1)，其特征在于，所述密封材料(16)是弹性体或热塑性弹性体。

7.根据权利要求5或6所述的用于湿法过滤的过滤元件(1)，其特征在于，按照din iso815-1标准，所述密封材料(16)的硬度在20邵氏a至45邵氏a之间。

8.一种包括至少两个用于压滤机湿法过滤的过滤元件(1)的系统，所述系统包括至少一个根据权利要求5至7中任一项所述的过滤元件(1)，其中，至少一个过滤元件(1)在所述密封边(6)区域具有材料凸条(20)，所述材料凸条在位置和构造上适配于相邻过滤元件(1)的密封材料(16)，使得当所述过滤元件(1)使用时，所述材料凸条(20)与所述相邻过滤元件(1)的密封材料(16)接合。

9.根据权利要求8所述的包括至少两个过滤元件(1)的系统，其特征在于，所述材料凸条(20)由所述密封边(6)的基材形成。

10.一种用于湿法过滤的压滤机，所述压滤机包括多个根据权利要求5至7中任一项所述的过滤元件(1)，和/或所述压滤机包括根据权利要求8至9中任一项所述的过滤元件(1)的系统。