DE294311C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 294311 -■ KLASSE 12 ^. GRUPPE

KARL WAGENMANN und JOSEF PFEIFFER in AACHEN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Februar 1915 ab.

Die Erfindung betrifft einen Trichter zu Filtrierzwecken, welcher im Vergleich zu den bislang gebräuchlichen die Filtration wesentlich beschleunigt, indem die pro Zeiteinheit durchlaufende Menge Filtrat außerordentlich gesteigert wird.

Es wird dies durch zwei konstruktive Formänderungen des Trichters erreicht, von welchen jede für sich schon die oben bezeichnete

ίο Wirkung erbringt; bei gleichzeitiger Anordnung beider ist naturgemäß die Beschleunigung der Filtration die höchste.

Zur Erläuterung möge das spezielle Beispiel eines Glastrichters dienen, wie er für chemische Laboratorien verwandt werden soll und wie er im Schnitt jn der Zeichnung dargestellt ist. Um dasselbe Ziel wie vorliegende Erfindung zu erreichen, sind eine ganze Reihe von Angaben oder Ausführungsformen bekanntgegeben worden, die aber dem angestrebten Zwecke teilweise geradezu entgegenwirken (vgl. unten) oder denselben nur teilweise erreichen; alle übersehen aber die Bedeutung der natürlichen, durch den im Abflußrohr hängenden Flüssigkeitsfaden hervorgerufenen Saugwirkung, welche auf die Filtriergeschwindigkeit von weit größerem Einfluß ist als z. B. der Druck im Trichter selber (da die Länge des Saugfadens bekanntlich in allen Fällen größer ist als die Druckhöhe im oberen Trichter) und daher zur Erzielung höchster Wirksamkeit des ganzen Trichters notwendig hinzugenommen werden muß. Es ist dies nicht allein eine allbekannte Erfahrungstatsache, sondern ergibt sich auch aus folgendem:

Die am Ausflußende eines normalen Trichters austretende Menge Filtrat ist unter sonst gleichen Verhältnissen (gleicher Filtrierstoff, gleiche Flüssigkeit, gleichartige Beschaffenheit der abzufiltrierenden festen Körper usw.) lediglieh abhängig: 1. von der Höhe der Flüssigkeitssäule im konischen Teil des Trichters, also über der Filterschicht (wirksamer positiver Druck), 2. von der wirksamen freien Filterfläche (von der Trichterwandung freiliegende Fläche des Filters), ganz besonders von der vom im Saugrohr hängenden Flüssigkeitsfaden ausgeübten Saugwirkung des Filtrats (wirksamer negativer Druck). Der Flüssigkeitsdruck über dem Filter ist bedingt durch die Niveauhöhe oder die Menge der im Filter befindlichen abzufiltrierenden Flüssigkeit, nimmt also mit dem allmählichen Sinken derselben immer mehr ab und wird gegen Ende, mit dem Leerlauf des Trichters, gleich Null, so daß also ein nur mit dem positiven Druck arbeitender Filtriertrichter erst nach relativ langer Zeit vollständigen Leerlauf ergibt, welcher aber bekanntlich in vielen Fällen erfolgen muß, bevor etwa Waschflüssigkeit auf gegeben werden soll. Hieraus erhellt, daß alle jene Ausführungsformen von Trichtern, welche nur eine größere wirksame Filterfläche (durch Aufsetzen von Rippen, Einziehen von Nuten

in den konischen Teil, Ansetzen von Kugeln usw. am unteren Teile desselben) haben, nur bedingten Erfolg aufweisen können. Die Wirksamkeit wird aber bei allen Trichtern dieser Art noch ganz besonders dadurch geschwächt, daß das Abflußrohr infolge des Nichtanliegens des Filters im ganzen konischen Teil, eventuell wegen des vergrößerten, luftgefüllten Raumes an der Filterspitze, keinen geschlossenen Flüssigkeitsfaden halten kann oder garnicht zuläuft, das Filtrat nur an den Wänden des Rohres ablaufen lassend. Dadurch kommt naturgemäß die wesentlich unterstützende Saugwirkung des Abflußrohres nicht zur GeI-tung.

Bei der vorliegenden Erfindung ist nun der für den Durchlauf des Filtrates in Frage kommende, freiliegende Teil des Filters gegenüber dem normalen Trichter dadurch vergrößert, daß am unteren Ende des konischen Teiles, beim Übergang in das Abflußrohr, der Raum b in der Weise erweitert ist, daß die Filterspitze in beträchtlichem Umfange von den Wandungen des Trichters absteht. Eine beliebige Erweiterung dieses Raumes, wie dies z. B. durch Anbringung einer Kugel, birnförmiger Hohlkörper usw. geschehen ist, würde zur Folge haben, daß sich bei der Filtration oder beim Ansetzen derselben hier Luft ansammeln kann, welche der Schnelligkeit des Durchlaufs entgegenwirkt, besonders aber die Bildung eines geschlossenen, obige Saugwirkung ausübenden Flüssigkeitsfadens im Abflußrohr gänzlich ausschließt. Der Raum b stellt bei vorliegender Erfindung im Querschnitt einen zu den Filterwandungen parallel verlaufenden Spalt dar, welcher bezüglich seiner Dimensionen so gestaltet ist, daß er dem austretenden Filtrat freien und schnellen Durchlauf gestattet, das Fangen von Luftblasen an dieser Stelle aber ausschließt, wobei die hier lebhafte Strömung des Filtrats von einer gewissen Kapillarwirkung des Spaltes in dieser Hinsicht wesentlich unterstützt wird.

In Anbetracht der oben erörterten wesentlichen Bedeutung der Saugwirkung des Abflußrohres für die Filtriergeschwindigkeit eines Trichters, welche der Länge des sich im Abflußrolir sammelnden Flüssigkeitsfadens direkt proportional ist, wird bei vorliegender Erfin dung der obere Teil des Saugrohres so gestaltet, daß das bei allen Trichtern bekannter Ausführung leicht eintretende Abreißen des Saugfadens (infolge Leerlaufs des Abflußrohres und aufgehobener Saugwirkung) oder das Fangen von Luftblasen an irgendeiner Stelle des Abflußrohres vermieden wird.

Dies geschieht in der Weise, daß der Raum b allmählich in eine kapillarisch verengte Einschnürung c des Saugrohres d übergeht, welche sich des weiteren ganz allmählich zu normalem Saugrohrquerschnitt erweitert. Diese Anordnung hat zur Folge, daß alle beim Ansetzen oder Unterbrechen der Filtration auftretenden Luftblasen aus dem oberen Teile des Trichters (aus b und c) infolge der Kapillarwirkung verdrängt werden, sich im unteren Teile des Abflußrohres, infolge des schnellen Flüssigkeitsstromes (damit eine Art Düsenwirkung der Kapillare c nach dem Saugrohr d hin) und der nur allmählichen Erweiterung zum normalen Saugrohr nicht fangen können, wodurch also die volle Saugkraft des Abflußrohres dauernd gewährleistet wird.

Die Beobachtung zeigt, daß Luftblasen, welche aus irgendwelchen Gründen während der Filtration nach b oder c gelangen, ohne Hängenbleiben aus dem Saugrohr austreten.

Der Trichter kann naturgemäß aus den verschiedensten Materialien angefertigt werden, indem bei Glas der Hohlraum b ausgeschliffen wird, bei anderen Materialien (Metall, Porzellan, Hartgummi usw.) direkt gepreßt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Schnellaufender Filtriertrichter, in dessen unterem, kegelförmigem Teil eine konische, dem einliegenden Filter ringsum parallel verlaufende schmale Erweiterung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Erweiterung in eine kurze kapillarisch verengte Einschnürung des Abflußrohres übergeht, welche sich ihrerseits wieder allmählich zu normalem Saugrohrquerschnitt erweitert, zum Zwecke, eine wesentliche Steigerung der durchlaufenden Menge Filtrat herbeizuführen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.