DE87482C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Filter,

Bei den bisher in der Praxis angewendeten, continuirlich wirkenden Filtern der verschiedensten Constructionen macht sich ausnahmslos ein arger Principienfehler bemerkbar, welcher seine nachtheiligen Folgen im Verlauf des Filtrationsprocesses in den verschiedensten Variationen und auf die unangenehmste Weise fühlbar macht.

Dieser Principienfehler besteht nämlich darin, dafs von Seiten der Constructeure bisher auf das zwischen der Anfangs- bezw. Endgeschwindigkeit der den Filtrirapparat passirenden Flüssigkeit und der sich beim weiteren Vordringen in den Apparat einstellenden Volumenverminderung der Flüssigkeit herrschende Verhältnifs gar kein Gewicht gelegt worden ist. Die Uebelstände, welche infolge des erwähnten Mangels entstehen, treten zunächst in öfteren Betriebsstörungen auf, welche durch Verstopfung des Filters verursacht werden, deren Grund wie folgt zu erklären ist.

Da in den bisher gebräuchlichen Apparaten der Querschnitt der einzelnen auf einander fol- . genden und den Apparat durchsetzenden Kanäle vom ersten bis zum letzten ein sich genau gleichbleibender ist, die Flüssigkeit jedoch nur mit einem bestimmten Druck in den Apparat hineingeprefst wird, so mufs sich, da das Flüssigkeitsquantum beim weiteren Vordringen in den Apparat geringer wird (infolge des ablaufenden Filtrats), die Consistenz derselben jedoch eine zunehmend dickflüssigere Form annimmt, auch im gleichen Verhältnifs die fortschreitend fh'efsende Bewegung der Flüssigkeit in den Kanälen entsprechend verlangsamen.

Diese Verlangsamung nimmt aber gegen das Ende des Apparats ganz unverhältnifsmä'fsig rasch zu, so dafs sie schliefslich auf ein solches Minimum heruntersinkt, wobei sie nicht mehr im Stande ist, die sich auf den Kanalsohlen ablagernde Schlammschicht in Bewegung zu erhalten, worauf dann in kurzer Zeit die vollständige Verstopfung des Filters eintritt.

Der vorstehend geschilderte Uebelstand soll nun durch das auf beiliegender Zeichnung veranschaulichte Filter vollständig beseitigt werden.

Dieses den Gegenstand der Erfindung bildende Filter gleicht im Aeufseren fast einer gewöhnlichen Rahmenfilterpresse. Es besteht wie diese aus Rahmen und Kammern, welche insoweit dieselbe Aufgabe haben, als, wie dies auch bei der Filterpresse der Fall ist, die Rahmen die unfiltrirte Flüssigkeit aufnehmen, während die Kammern das fertige Filtrat abzuführen bestimmt sind.

Da, wie schon oben erwähnt wurde, durch das Filtriren· sich das FlUssigkeitsvolumen ständig verringert und durch die zunehmende Consistenz der Rückstände die Geschwindigkeit der Fortbewegung abnimmt, was jedoch nur bis zu einem gewissen Grade zulässig ist, ohne, wie bereits erwähnt, die Verstopfung des Filters herbeizuführen, wurde der Erfinder auf Grund des theoretisch aufgestellten Grundsatzes, dafs die Initialgeschwindigkeit der in Bewegung befindlichen Flüssigkeitsmasse beibehalten werden müsse, veranlafst, vorliegenden Filter zu construiren.

Um dem vorerwähnten theoretischen Grundsatz nachzukommen, werden in dem vorliegen-

den Filter die einzelnen Kanäle der Rahmen in ihrer Aufeinanderfolge auf Grund eines ganz genauen Verhältniss'es, welches entsprechend der durch die Filtration erfolgenden Flüssigkeitsabnahme gehalten ist, in ihren Querschnittsabmessungen verringert, wie dies deutlich aus der in Fig. ι dargestellten graphischen Darstellung zu ersehen ist.

Diese Verminderung der Kanalquerschnitte kann entweder auf die Höhe oder Breite allein oder auch auf beide zusammen ausgedehnt werden.

In Fig. 2, welche den durch ein nach dem neuen Princip construirtes graphisch dargestelltes Filter gelegten Querschnitt wiedergiebt, ist die Verminderung der einzelnen Kanalquerschnitte deutlich ersichtlich.

Die Höhe der einzelnen Kanäle bleibt durch den ganzen Apparat nahezu gleich, nur die Breite derselben vermindert sich allmälig, indem die auf einander folgenden Rahmen nach einander alle einer der Volumenverminderung der Flüssigkeit entsprechenden Abnahme ihrer Dicke unterworfen werden.

Dieses Princip ist in der Zeichnung bis zum 8. Rahmen durchgeführt worden, so dafs der letzte Kanal desselben bei gleicher Anfangshöhe trotzdem nur noch 20 pCt. des ursprünglichen Inhalts aufweist. ' An dieser Stelle hat der Rahmen nur noch 20 mm Breite, womit' die Grenze praktischer Ausführbarkeit erreicht ist, und wodurch man genöthigt ist, im nächstfolgenden Rahmen die Querschnittsverminderung der Kanäle durch Höhenabnahme zu bewirken, bis schliefslich an der Austrittsöffnung des Filters der Punkt erreicht ist, wo die teigartigen Rückstände den Apparat verlassen.

Aus der vorstehenden Ausführung erhellt deutlich, dafs ein nach dem beschriebenen Princip gebautes Filter einen absolut continuirlichen Betrieb unter vollständig constantem Druck ermöglicht, so lange es die Haltbarkeit der Filterfläche zuläfst. Die Filterflächen, welche mit Tuch, Asbesttuch bezw. Asbestpappe, gehärtetem Filterpapier, Seide oder Wolle und ähnlichen geeigneten Materialien belegt sein können, werden der besseren Haltbarkeit wegen aufserdem mit einem feinen Drahtgewebe bedeckt; soll, wenn es wünschenswerth und geboten erscheint, die Filtrirschicht z. B. durch eine beliebig starke Schicht, etwa S ox hl et'scher Filtrirmasse, oder eines anderen geeigneten Materials verstärkt werden, so ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, weiter nichts nöthig, als zwischen die bestehende Filtrirschicht und das übergedeckte feine Drahtgewebe ein grobes Drahtgeflecht zu legen, dessen Drähtstärke der gewünschten Stärke der zu bildenden Schicht entsprechend zu wählen ist; es wird dann die zwischen den Maschen des groben Drahtgeflechts und mit dem feinen Drahtgewebe überdeckte Schicht vor dem Fortspülen bewahrt, während die zu filtrirende Flüssigkeit dieselbe ungehindert durchdringen kann.

Die Fig. 4 auf Blatt II veranschaulicht von dieser Einrichtung und überhaupt von der Anordnung des neuen Filters eine detaillirte Darstellung. Die einzelnen Rahmen sind mit den Zahlen I bis IX bezeichnet, während die Kammern durch die Zahlen 1 bis 8 kenntlich sind. Zwecks klarer Uebersicht sind die beiden Deckel, sowie die einzelnen Rahmen und Kammern von einander getrennt gezeichnet, desgleichen auch die Schichten, aus denen die Filterfläche gebildet werden mag.

A ist die Oeffnung, durch welche die zu filtrirende Flüssigkeit in das Filter gelangt, während aus der Oeffnung F die Rückstände, welche nicht durch die Filterschicht passirt sind, das Filter verlassen.

B ist ein starkes Drahtgewebe oder eine perforirte Platte, worauf C, welches ein gewöhnliches Filtertuch oder auch Papier, Wolle u. s. w. sein kann, gelegt ist.

D ist ein Drahtgewebe, dessen Stärke und Maschengröfse von der Dicke der auf der ersten Filterschicht zu bildenden zweiten Filterschicht abhängig ist.

E stellt ein feines Drahtgewebe dar, welches aus irgend einem geeigneten Metall hergestellt sein kann; es dient dieses Gewebe ausschliefslich dazu, um die sich in den gröberen Maschen von D allmälig ablagernde zweite Filterschicht an dem FortspUlen durch die schnell an derselben,vorbeifliefsende Flüssigkeit zu verhindern.

Denkt man sich das Ganze wie eine geschlossene Rahmenfilterpresse zusammengeschraubt , so ersieht man, dafs die in den Rahmen I bis IX, als auch in den Kammern 1 bis 7 befindlichen Rippen R die verschiedenen Schichten B bis E so dicht zusammenpressen müssen, dafs dadurch die bisher an den beiden Seiten offenen Rahmen bezw. Kammern jetzt eine Reihe von Kanälen bilden, welche durch die verschiedenen Filterschichten wohl von einander getrennt, jedoch unter einander von einem Rahmen zum andern mittelst Oeffnungen verbunden sind.

■ Auf Blatt II in Fig. 5 ist ein durch die Breite eines Rahmens gelegter. Verticalschnitt wiedergegeben , woraus der Lauf der zu filtrirenden Flüssigkeit ersichtlich ist, und zwar tritt die Flüssigkeit in dem vorliegenden Fall unten ein, um oben in den nächstfolgenden Rahmen zu gelangen, wo dann der Flüssigkeitslauf ein entgegengesetzter sein wird.

Der in Fig. 5, Blatt II, dargestellte Schnitt kann ebensogut auch als Darstellung eines Verticalschnitts durch eine Kammer (1 bis 8) gelten, nur dafs in dem Fall die seitlich angebrachten Oeffnungen keine Verbindung mit den

Rahmen, sondern mit den Kammern unter einander bilden.

In der Kammer 8 sind die Rippen fortgeblieben und an ihrer Stelle ist ein Geflecht G (Fig. 4) aus beliebigem Metalldraht angebracht.

Es kann hierzu Flechtdraht verschiedener Systeme verwendet werden, . wenn es nur widerstandsfähig genug ist, um nicht nur den Schichten B bis D einen sicheren Stützpunkt zu gewähren, sondern auch die erforderliche Abdichtung der Kanalwände zu ermöglichen.

Es ist absichtlich an dieser Stelle dargestellt worden, weil es sich zwischen den Rahmen VIII und IX befindet, wovon der erste, wie die vorhergehenden 9, der letztere jedoch 14 Scheidewände bezw. Rippen R hat. Es wäre, wenn auch nicht unmöglich, so doch schwierig, eine Kammer herzustellen, deren eine Seite 9, die andere aber 14 Rippen hätte, so dafs in solchen Fällen wohl ein geeignetes Drahtgeflecht sich am besten eignen wird; ob so ein Drahtgeflecht für alle Kammern anstatt der Rippen angewendet werden kann, ist wohl weniger eine Constructions- wie eine Kostenfrage. Für die Rahmen jedoch sind die Rippen unentbehrlich.

Der Verticalschnitt auf Blatt II spaltet den Rahmen in seiner Dicke, wodurch sowohl der Eintritt der zu filtrirenden Flüssigkeit, wie auch deren Durchgang durch die verschiedenen Kanäle und endlich ihr Austritt nach einem der nächstfolgenden Rahmen bezw. nach der Verbindungsöffnung ersichtlich ist. Die Pfeile deuten die Richtung der Flüssigkeit an.

Um bei der zulässigen "Dicke der Rahmen einen für das durchzuführende Flüssigkeitsquantum genügenden Querschnitt zu erreichen, ist die erste und letzte Scheidewand entsprechend ausgebogen, damit der Kanal, welcher mit dem Ab- bezw. Zuführungsrohr correspondirt, eine genügende Oeffnung bilden kann. Die Verbindungen zwischen den Kanälen eines Rahmens sind gleichfalls genügend grofs gemacht.

Dieselben sind in der Zeichnung unschraffirt angedeutet.

Für die Bequemlichkeit der Darstellung ist dieser Ein- bezw. Austritt der Flüssigkeit derart gezeichnet worden, wie er ungefähr bei Filterpressen mit. Manschetten oder Gummiringen eingerichtet ist, es kann die Verbindung zwischen den auf einander folgenden Rahmen aber auch mittelst ■ Kanäle bewirkt werden, welche innerhalb des Quadrats liegen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein continuirlich und unter vollständig constantem Druck wirkendes Filter, bei welchem die einzelnen den Filterkörper durchziehenden beliebig geformten Kanäle bei ihrer Aufeinanderfolge entsprechend der Abnahme des sie durchströmenden Flüssigkeitsvolumens allmälig sich verringernde Querschnittsformen erhalten und wobei die Querschnittsverringerung entweder nur nach der Höhe oder Breite oder nach beiden Dimensionen hin gleichzeitig bewirkt werden kann.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.