DE9314278U1 - Filter zum Filtrieren von Kleinmengen von Flüssigkeiten mit horizontalen Filterelementen - Google Patents

Description

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- 1 BESCHREIBUNG

Filter zum Filtrieren von Kleinmengen von Flüssigkeiten mit horizontalen Filterelementen

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft Filter, die ein horizontales Filterelement haben, auf das durch natürliche Sedimentation oder durch beschleunigte Sedimentation mittels einer Pumpe Kieselgur als Filterhilfsmittel aufgebracht wird, wodurch eine Filterschicht gebildet wird, die gleichmäßig vom Filtrat durchströmt wird. Diese gleichmäßige Durchströmung der Filterschicht bewirkt eine optimale Nutzung des Filterhilfsmittels und sorgt für eine gleichmäßige Verfestigung der aus losem, pulverförmigen Material bestehenden Filterschicht.

STAND DER TECHNIK

Um kleine Mengen von Flüssigkeiten für Analysen in Labors oder kleine Mengen von Getränken wie Schnäpse, Weine usw. zwischen 0,1 - 100 1 von Trubstoffen zu befreien, werden z. Zt. Falten,- Schichten,- Membranfilter oder Zentrifugen eingesetzt, die oft in der Anschaffung sehr teuer und damit unwirtschaftlich sind und die die zu filtrierende Flüssigkeit geruchlich und geschmacklich stark verändern können.

Im Falle des Einsatzes von zellulosehaltigen Filterschichten oder von Membranschichten aus diversen Kunststoffen müssen diese vor einer Filtration erst mit Wasser durchspült werden, um entweder den "Fapiergeruch und -geschmack" oder den "Kunststoffgeschmack" der diversen Filtermaterialien auszuwaschen

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18. Sept. 1993

In allen diesen Filterschichten verbleibt am Ende des Spülens ein gewisser Anteil als "Haftwasser" in den Filterschichten zurück, der bei einer nachfolgenden Filtration entweder das zu filtrierende Produkt verdünnt oder als Vorlauf verworfen wird.

Im Falle einer Schnapsfiltration, insbesondere bei kleinen Mengen, ist aber ein Wassereintrag unerwünscht, weil ei» einmal die Trinkstärke, die vor der Filtration eingestellt wird, verändert und zu einer neuen Eintrübung eines Schnapses zu einem späteren Zeitpunkt führen kann. Ein Nachdrücken am Ende einer Filtration mit Wasser ergibt die gleiche Problematik.

Beim Einsatz von Zentrifugen zur Klärung kleiner Mengen ist das zu klärende Produkt hinterher oft dermaßen zerschlagen, daß keine objektive sensorische Beurteilung z.B. bei Getränken mehr möglich ist.

Oft ist jede der zum Zeitpunkt der Gebrauchsmusteranmeldung eingesetzte Klärungsmethode zu unwirtschaftlich, um 3ie bei Kleinmengen anzuwenden. Dies ist bei Rrstlingserträgen von Rebenneuzüchtungen, wo manchmal nur Mengen von weniger als 1 1 zur Verfügung stehen, häufig der Fall. Dieses verschenkte 1. Jahr verlängert die Prüfungszeit und das Ausleseverfahren bei Rebenneuzüchtungen.

Bei Filtrationen nach herkömmlicher Methode sucht sich das Filtrat stets den Weg des geringsten Widerstands.

Das anschaulichste Beispiel dafür ist eine Kaffeefiltertüte. -

Leert man Kaffeepulver in die zur Tüte ausgebildeten Filterschicht, so beginnt das Heißwasser von der Mitte aus

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das Kaffeepulver zu durchspülen. Erst wenn die Durchgänge für das Wasser im Kaffeepulver von unten nach oben verlegt werden, wird auch der obere Teil des Kaffeefilters beansprucht.

Für die Praxis bedeutet das : Die Filterschicht wird nicht gleichmäßig genutzt und das Kaffeepulver wird ..nicht gleichmäßig extrahiert.

Alle bekannten Schichten·und Membranfilter funktionieren nach dem Prinzip eines einfachen Kaffeefilters. Erst die Technik der Zwagsströmung sorgt für eine gleichmäßige Durchströmung des Filtrats durch die Filterschicht.

Eine Zwangsströmung entsteht durch Verengung des Filtratabganges, die in Relation zur Beschickung eines Filters mit dem Unfiltrat stehen muß.

Diese Verengung bewirkt in einem Filtergehäuse einen Staudruck, wodurch eine gleichmäßige Durchdringung einer Filterschicht erzwungen wird.

In meiner Filtervorrichtung wird die Filterschicht durch ein billiges, geruch- und geschmackloses Filterhilfsmittel, durch Kieselgur, gebildet. Durch die mit gleichmässigem Druck angelagerte Kieselgurschicht wird diese auch gleichmäßig verfestigt und stabilisiert.

Diese gleichmäßige Verfestigung der Kieselgurfilterschicht auf einem feinmaschigen Drahtgewebe ist ausschlaggebend dafür, daß sich das im Filtergehäuse befindliche Unfiltrat am Ende einer Filtration mit einer Pumpe,mit einem gasförmigen Stoff (z.B. Luft, GO₂, N₂ u. dgl.), bis zum letzten Tropfen filtriert, aus dem Filter entfernen läßt,

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wenn man den Filtratabgang an die tiefste Stelle des FiI-tratsammelraumes legt.

Diese Leerfiltration des Filtergehäuses mit gasförmigen Stoffen ergibt eine Filtration selbst kleinster Volumina mit minimalsten Verlusten und nachdem jede Filtration bei leerem Filtergehäuse beginnt, auch ohne jede Vermischung mit anderen Flüssigkeiten.

Die Funktion des Filters beginnt mit dem Einbringen einer Kieselgur- Produktsuspension entweder mit einem Trichter durch die Öffnung (k) oder durch Einleiten dieser Suspen-v sion durch eine Leitung mittels Pumpe oder Eigengefälle.

Etwa 15-30 Sek. nach Einbringen der Kieselgur-Anschwemmung beginnt die Klarfiltration. Die Schichtbildung erfolgt durch Anlagerung der Kieselgurteilchen an das Kieselgursiebgewebe. Durch Pumpendruck erfolgt die Sedimentation, bzw. Schichtbildung am schnellsten.

Eine weitere Zudosierung von Kieselgur während der Filtration erhöht die Standzeit des Filters, wie das bei Kieselgurfiltrationen üblich ist.

Der Filtratvorlauf der ersten 15-30 Sek. nach Filtrationsbeginn wird nochmals dem Unfiltrat beigegeben, sodaß keine Vorlauf-Verwerfungen notwendig sind.

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- 5 AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In eine Bodenplatte (a, Fig. 1) wird eine Ringnut (b) eingefräst, die zur Aufnahme eines transparenten Filtergehäuses (c) und der Abdichtung des Filtergehäuses (d) dient.

Des weiteren wird in die Bodenplatte (a) eine Vertiefung (e) als Filtratsammelraum ausgebildet, die gleichzeitig der Aufnahme eines Stützgewebes (f) für das drüberliegende Kieselgursiebgewebe (g) dient. Das Kieselgursiebgewebe (g) wird durch eine Abdichtung (h) und eine Anpressvorrichtung (i) zur Bodenplatte hin befestigt.

Die Ableitung des Filtrats (Fig. 2) erfolgt durch die Verengung (j) des Filtratablaufs aus dem Filtratsammelraum.

Das Filtergehäuse (c) wird oben durch eine Deckelplatte (Fig. 3) verschlossen, die zur Abdichtung wie die Bodenplatte mit Ringnut (b) und Abdichtung (cf) ausgestattet ist,

Die Zuleitung des Unfiltrats erfolgt durch die Öffnung (k) in der Deckelplatte. Außerdem ist die Deckelplatte mit einem Entlüftungsventil (1) ausgestattet.

Die Deckelplatte kann weiterhin mit einem Manometer und einem Lufteintrittsventil versehen sein.

Claims (4)

• · Kumpitsch, Eduard 18. Sept. 1993 - &bgr; GEBRAUCHSMUSTERSCHUTZANSPRÜCHE Filter sura Filtrieren von Kleinmengen von Flüssigkeiten mit horizontalen Filterelementen, gekennzeichnet dadurch

1.) daß ein Filtergehäuse mit mindestens 1 horizontalen Filterelement mit einer bewußt gestalteten Zwangsströmung für das Filtrat ausgestattet ist,

2.) daß der Filtratabfluß eine dem ünfiltratzufluß in Relation von mindestens 1/3 zu 1/1 stehende Verengung hat, wodurch im Filtergehäuse ein Staudruck des ünfiltrats entsteht,

3.) daß bei entsprechend hoher Ausbildung des Filtergehäuses im gleichen Filter sowohl horizontale Filterelemente für kleine Volumina, als auch vertikale Filterelemente für größere Volumina, jeweils mit Zwangsströmung, eingesetzt werden können,

4.) daß die Filterleerungsfiltration mit gasförmigen Stoffen "beobachtbar ist durch Ausbildung des Filtergehäuses aus einem durchsichtigen Material (z.B. Glas oder Plexiglas) .