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Sedimentiervorrichtung Die Korngrößenbestimmung von grobdispersen
Systemen erfolgt in der Regel durch Sedimentation des aufgeschlämmten Materials
im ruhenden Wasser mit Hilfe von Sedimentiervorrichtungen.
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Die Erfindung betrifft eine solche Sedimentiervorrichtung. welche
sich gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen durch außerordentliche Einfachheit
in bezug auf ihren Bau und ihre Bedienung und ferner dadurch auszeichnet, daß sie
eine Vcrarbeitung auch größerer Mengen zuläßt, s eil sie es ermöglicht, das aufgeschlämmte,
zu untersuchende Gut auf einem relativ großen Querschnitt gleichmäßig der XVassersäule
aufzugeben, in welcher die Sedimentation erfolgen soll.
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Ein Nachteil der bekannten Sedimentiervorrichtung war, abgesehen
von ihrer teilneisc recht komplizierten Bauart, der, daß der Querschnitt der Flüssigkeitssäule
mit Rücksicht auf die Schwierigkeiten einer gleichmäßigen und gleichzeitigen Aufgabe
nur ein sehr geringer sein konnte, ferner, daß ihre Leistung sehr gering War, weil
die Art und Weise, in welcher der Sedimentiervorgang mit ihnen durchgeführt wurde,
sehr zeitraubend war.
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So weist z. B. das 120 cm lange Fallrohr eines bekannten Sedimentierapparates
einen so kleinen Querschnitt auf, daß nur o,5g des zu untersuchenden Gutes, beispiclsweise
von in absolutem Alkohol aufgeschlämmtem Zement. gleichzeitig aufgegeben werden
konnte.
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Auch die außerdem häufig verwendeten Pipettenapparate besitzen ähnliche
Nachteile, vor allem aber den. daß eine effektive Trennung der Fraktion nicht stattfindet,
außerdem sind die Sedimentierverhältnisse wegen der hohen Konzentration der Suspension
sehr ungünstige.
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- Die Erfindung schafft die Möglichkeit zur gleichmäßig verteilten
und gleichzeitigen Aufgabe wesentlich größerer Mengen und zur
schnellen
Durchführung des ganzen Vorgangs durch eine neuartige Gestaltung der Apparatur.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Sedimentierbehälter
um 1800 schwenkbar an einem Stativ angeordnet und an dem einen Ende desselben ein
von dem Sedimentierraum durch einen Schieber abtrennbares Abteil zur Aufnahme des
zu sedimentierenden Gutes vorgesehen ist. DasSedimentierrohr besitzt hierbei einen
gegenüber den üblicherweise bei derartigen Apparaten bisher verwendeten wesentlich
größeren Querschnitt, beispielsweise einen Durchmesser von etwa 7 cm und eine Länge
von etwa 20 cm.
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Am anderen Ende des Sedimentierraumes ist ein zweckmäßig durch einen
Sçhieber von diesem abtrennbares Abteil zum Absetzen der Trübe vorgesehen, das in
üblicher Weise eine Auslauföffnung mit Hahn besitzt.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der neuen Vorrichtung erfolgt
der Abschluß des - das Sedimentiergut zunächst aufnehmenden Abteils durch ein nach
Einfüllen des Gutes in das Gefäß einsetzbares feinmaschiges Sieb, welches nach Füllen
des Sedimentierraumes mit der Schlämmflüssigkeit- vor dem Kippen des Gefäßes entfernt
wird. -Wie aus dem Vorstehenden bereits hervorgeht, hat die Erfindung ganz offenbar
nichts zu tun mit der für andere Untersuchungszwecke, nämlich zur Bestimmung der
Viscosität von Flüssigkeiten durch Messung der Geschwindigkeit eines in dem um I805
gekippten, mit der Flüssigkeit gefüllten Rohr herabfallenden Körpers, vorgeschlagenen
kippbaren Anordnung von zylindrischen Untersuchungsgefäßen.
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In den Abb. I und 2 ist die ersterwähnte Ausführungsform der vorstehend
grundsätzlich beschriebenen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt Abb. I eine
Seitenansicht der Vorrichtung in der Stellung, in welcher die Beschickung und die
Sedimentation erfolgt.
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Abb. 2 die gleiche Vorrichtung, teilweise im Schnitt, in der um 1800
-gekippten Stellung, die sie vor Beginn der Sedimentation einnimmt.
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In den Abbildungen ist mit a das eigentliche Sedimentierrohr, mit
b der das zu sedimentiercnde Gut aufnehmende, durch den Schieber c abteilbare und
mit einem dichtschließenden, beispielsweise durch 13ajonettverschluß befestigten
Deckel / vcrschene Raum bezeichnct. cl ist der Schieber, mittcls dessen nach becndeter
Sedimentation das Absetzabteil e gegen den Hauptraum a abgcschlossen wird. Das Abteil
e ist durch den Hahn/ abgeschlossen. g ist das Stativ, an welchem die ganze Vorrichtung
mittels der Halteklammer 0. dgl. i bei ii drehbar befestigt ist.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die folgende: Zunächst wird
der Apparat in der Stellung, in der sich das Abteil oben befindet, bei geöffnetem
Schieber d mit der Sedimentierflüssigkeit gefüllt. Nun wird der Schieher c geschlossen
und das Abteil b mit dem zu sedimentierenden Gut gefüllt. Dann wird nach Aufsetzen
des Deckels die ganze Vorrichtung durch Kippen in die in Abb. 2 dargestellte Lage
gebracht und nunmehr der Schieber d geöffnet. Jetzt wird der Apparat möglichst schnell
durch Kippen um it wieder in die in Abb. I dargestellte Lage gebracht, worauf die
Sedimentation beginnt.
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Unter Umständen, d. h. bei Sedimentationsvorgängen, bei welchen sehr
hohe Anforderungen an den zu erzielenden Genauigkeitsgrad der Untersuchung nicht
gestellt werden, oder bei sehr feinen Fraktionen, kann auch das Kippen unterbleiben
und der Sedimentiervorgang unmittelbar in der in Abb. 1 dargestellten Lage durch
schnelles Öffnen des Schiebers c eingeleitet werden.
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Nach beendeter Sedimentation wird der Schieber d geschlossen und
nunmehr durch den Hahnf die in dem Abteil e angesammelte grobe Fraktion abgezogen,
worauf gegebenenfalls mit dieser Fraktion der ganze Vorgang wiederholt wird.
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Es ist hiernach ohne weiteres ersichtlich, daß, insbesondere wenn
der Kippvorgang bei geöffnetem Schieber c sehr schnell erfolgt, das gesamte Sedimentationsgut
über den ganzen Querschnitt des Sedimentiergefäßes gleichzeitig zu sedimentieren
beginnt und daß damit im wesentlichen unabhängig von dem Querschnitt des Rohres
sehr genaue Ergebnisse erziclt werden können.
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Auf dem gleichen Grundgedanken basiert die Ausführungsform der neuen
Vorrichtung nach Abb. 3. 13ei dicser erfolgt der Abschluß des das Sedimentiergut
aufnehmenden Abteils eines Sedimentierrohres a' von ebenfalls kreisförmigem Querschnitt,
welches (in der Abbildung nicht dargestellt) in der gleichen Weise wie die Vorrichtung
nach den Abb. I und 2 kippbar angeordnet ist, durch einen mit einem Bedienungsgriff
i' versehenen, in das Rohr einsetzbaren feinmaschigen Siebeinsatz ru.'.
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In das Gefäß, welches einen geschlossenen Boden aufweist, wird in
der in der Abbildung dargestellten Lage zunächst das Sedimentiergut 11' eingebracht
und hierauf auf das Sedimenticrgut das Sieb 1,1' aufgesetzt, worauf der Raum oberhalb
des Sicbes mit der Flüssigkeit, in der der Scdimentiervorgang sich vollziehen soll,
gefüllt wird. Nunmehr
wird auf das Gefäß eine dicht abschließende
Kappe 0' aufgesetzt, welche eine Öffnung p' aufweist, durch welche der Bedienungsriff
t' des Siebes geführt ist, und jetzt das Sieb in der in Ruhe befindlichen Flüssigkeit
vorsichtig nach oben gezogen..
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Hierauf erfolgt, wie oben an Hand der Abb I und 2 beschrieben wurde,
das Kippen der ganzen Vorrichtung und der Sedimentiervorgang. Um eine Abtrennung
der groben Fraktion zu ermöglichen. wird zweckmäßig der Deckel 0' in nicht dargestellter
Weise behälterähnlich ausgebildet und seitlich abschiebbar gestaltet, so daß durch
geringfügiges seitliches Verschieben die Sedimentierflüssigkeit und damit der feine
Anteil zum Auslaufen aus dem Hauptbehältera' gebracht und das in dem Deckel erhaltene
Grobgut für sich erhalten werden kann.