DE87482C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Filter,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.With the continuously acting filters of the most varied that have been used in practice up to now Constructing invariably makes itself felt a serious error of principle, which its disadvantageous consequences in the course of the filtration process in the most varied of variations and in the most unpleasant way makes tangible.

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.This principle error consists in the fact that the constructors have hitherto focused on this between the start or Final velocity of the liquid passing through the filter apparatus and the reduction in volume that occurs as the apparatus further penetrates no weight whatsoever has been attached to the liquidity prevailing ratio. The evils resulting from the above Defects arise initially in frequent malfunctions, which are caused by clogging of the filter, the reason for which is explained as follows.

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.Since in the apparatuses in use up to now the cross-section of the individual follow one another. and the channels penetrating the apparatus from the first to the last one exactly is more constant, but the liquid only enters the apparatus with a certain pressure is forced into it, so it must be, since the liquid quantum as it penetrates further in the apparatus is less (due to the filtrate running off), but the consistency of the same assumes an increasingly viscous form, and in the same proportion does the progressive flowing movement of the liquid slow down in the channels accordingly.

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.This slowing down increases quite disproportionately towards the end of the apparatus rapidly, so that it finally sinks to such a minimum, whereby it no longer is able to move the sludge layer deposited on the canal floors received, whereupon the filter becomes completely clogged within a short time.

Der vorstehend geschilderte Uebelstand soll nun durch das auf beiliegender Zeichnung veranschaulichte Filter vollständig beseitigt werden.The above-described inconvenience should now be illustrated by the one shown in the accompanying drawing Filters are completely eliminated.

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.This filter, which is the subject of the invention, looks almost like an ordinary one Frame filter press. Like this, it consists of frames and chambers, which insofar have the same task as, as is the case with the filter press, the frames take up the unfiltered liquid, while the chambers are intended to discharge the finished filtrate are.

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. Since, as already mentioned above, the volume of liquid is increased by the filtration constantly decreased and the speed due to the increasing consistency of the residues the locomotion decreases, which, however, is only permissible to a certain extent, without, As mentioned earlier, to cause the clogging of the filter, the inventor was due the theoretically established principle that the initial speed of the moving Liquid mass must be maintained, prompted the construction of the present filter.

Um dem vorerwähnten theoretischen Grundsatz nachzukommen, werden in dem vorliegen-In order to comply with the above-mentioned theoretical principle, the present-

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.the filter the individual channels of the frame in their sequence on the basis of a whole Exact proportions, which are maintained in accordance with the removal of liquid through the filtration, are reduced in their cross-sectional dimensions, as can be clearly seen from this the graphic representation shown in Fig. ι can be seen.

Diese Verminderung der Kanalquerschnitte kann entweder auf die Höhe oder Breite allein oder auch auf beide zusammen ausgedehnt werden.This reduction of the channel cross-sections can either be based on the height or the width alone or can be extended to both together.

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.In Fig. 2, which is graphically represented by a constructed according to the new principle The cross-section of the filter shown is the reduction of the individual channel cross-sections clearly visible.

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.The height of the individual channels remains almost the same through the entire apparatus, only the The width of the same diminishes gradually as the frames following one another follow one another all a decrease in its thickness corresponding to the decrease in volume of the liquid be subjected.

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.This principle has been carried out in the drawing up to the eighth frame, so that the the last canal of the same with the same initial height still only 20 pCt. of the original Has content. 'At this point the frame is only 20 mm wide, which means' the The limit of practical feasibility has been reached, and what is necessary in the next Framework to reduce the cross-section of the ducts by decreasing the height until finally at the outlet opening of the filter, the point is reached where the dough-like residues leave the apparatus.

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.From the foregoing it is clear that one after the one described The filter built on principle has an absolutely continuous operation under completely constant Pressure allows as long as the durability of the filter surface allows. The filter surfaces, which with cloth, asbestos cloth or. Asbestos cardboard, hardened filter paper, or silk Wool and similar suitable materials can be used to provide better durability because of it also covered with a fine wire mesh; should if it is desirable and it appears necessary to remove the filter layer e.g. B. by an arbitrarily thick layer, for example S ox hl et'scher Filtrirmasse, or another suitable material are reinforced, so is, As can be seen from Fig. 3, nothing more is necessary than between the existing filter layer and the covered fine wire mesh to lay a coarse wire mesh, the wire thickness of which is the desired thickness of the layer to be formed is to be selected accordingly; it then becomes the between the meshes of the coarse wire mesh and covered with the fine wire mesh The layer is preserved from being washed away, while the liquid to be filtered is unhindered can penetrate.

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.FIG. 4 on sheet II illustrates this device and the arrangement in general a detailed representation of the new filter. The individual frames are with the Numbers I to IX denote, while the chambers are identified by the numbers 1 to 8 are. For the sake of a clear overview, the two lids, as well as the individual frames and Chambers drawn separately from each other, as well as the layers from which the Filter surface may be formed.

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. A is the opening through which the liquid passes to filtrirende in the filter, while out of the opening F, the residues which are not passirt through the filter layer, leaving the filter.

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. B is a strong wire mesh or a perforated plate, on which C, which can be an ordinary filter cloth or paper, wool, etc., is placed.

D ist ein Drahtgewebe, dessen Stärke und Maschengröfse von der Dicke der auf der ersten Filterschicht zu bildenden zweiten Filterschicht abhängig ist. D is a wire mesh, the thickness and mesh size of which is dependent on the thickness of the second filter layer to be formed on the first filter layer.

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. E represents a fine wire mesh which can be made of any suitable metal; the sole purpose of this fabric is to prevent the second filter layer, which is gradually being deposited in the coarser meshes of D, from being washed away by the liquid rapidly flowing past it.

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.If one imagines the whole thing screwed together like a closed frame filter press, one sees that the ribs R located in frames I to IX, as well as in chambers 1 to 7, have to press the various layers B to E together so tightly that they have hitherto been the case on both sides open frame respectively. The chambers now form a series of channels, which are separated from one another by the various filter layers, but are connected to one another from one frame to the other by means of openings.

■ 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.On sheet II in Fig. 5 is a laid through the width of a frame. Vertical section reproduced from which the course of the liquid to be filtered can be seen Liquid in the present case at the bottom to move to the next frame at the top arrive, where then the liquid flow will be an opposite one.

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 denThe section shown in Fig. 5, sheet II, can just as well as a representation of a Vertical sections through a chamber (1 to 8) apply, only in this case the ones attached to the side Openings no connection with the

Rahmen, sondern mit den Kammern unter einander bilden.Frame, but with the chambers under each other.

In der Kammer 8 sind die Rippen fortgeblieben und an ihrer Stelle ist ein Geflecht G (Fig. 4) aus beliebigem Metalldraht angebracht.In the chamber 8, the ribs have remained and in their place is a braid G (Fig. 4) attached from any metal wire.

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.Braided wire from various systems can be used for this purpose. if only it is resistant enough not only to provide layers B to D with a secure support point, but also to enable the necessary sealing of the duct walls.

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. It has been deliberately shown at this point because it is located between frames VIII and IX, of which the first, like the previous 9, but the latter 14 partitions respectively. Ribs R has. It would be difficult, if not impossible, to make a chamber whose one side had 9 ribs and the other 14 ribs, so that in such cases a suitable wire mesh would be best; Whether such a wire mesh can be used for all chambers instead of the ribs is probably less of a construction than a question of cost. For the frames, however, the ribs are essential.

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.The vertical section on sheet II splits the frame in its thickness, whereby both the Entry of the liquid to be filtered, as well as its passage through the various Channels and finally their exit after one of the next frames respectively. after the connection opening can be seen. The arrows indicate the direction of the liquid.

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.In order to achieve a cross-section that is sufficient for the quantity of liquid to be carried out with the permissible "thickness of the frame," the first and last septum is curved accordingly, so that the channel, which with the Ab- or. Supply pipe corresponds, can form a sufficient opening. The connections between the channels a frame are also made sufficiently large.

Dieselben sind in der Zeichnung unschraffirt angedeutet.These are indicated not hatched in the drawing.

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.For the convenience of the presentation, this input or Exit of the liquid in such a way been drawn, as he did with filter presses. Cuffs or rubber rings is set up, it can be the connection between the successive frames but can also be brought about by means of ■ channels which lie within the square.

Claims

Patent claim:

A filter operating continuously and under completely constant pressure, in which the individual channels of any shape which run through the filter body in their succession gradually increases in accordance with the decrease in the volume of liquid flowing through them obtained reducing cross-sectional shapes and wherein the cross-sectional reduction either effected only in terms of height or width or in both dimensions at the same time can be.

For this purpose 2 sheets of drawings.