DE118495C - - Google Patents
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Classifications
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
Einige schon bekannte Filter, wie z. B. der in der deutschen Patentschrift 76103 beschriebene
Apparat, sind derart construirt, dafs sie unter Zuhülfenahme von pflanzlichen Fasern
dazu geeignet gemacht werden, ein Filtriren von verschiedenen, zu Nahrungszwecken bestimmten
Flüssigkeiten, wie Wein, Bier und dergl., vorzunehmen. Es bewirken jedoch diese
Filtersysteme einzig nur die Filtration, d. h. das Erhalten einer klaren und durchsichtigen
Flüssigkeit. Bei keinem dieser Filter aber hat man sich die Aufgabe gestellt, ein vollständig
klares Wasser, das jedoch krankheitserregende Keime, Bacillen oder dergl. enthält, von den
letzteren zu befreien.
Die einzigen Filter, welche gegenwärtig das eben erwähnte Resultat zu erzielen im Stande
sind, sind diejenigen, bei welchen die zum Filtriren dienenden Theile aus Porcellan bestehen.
Diese Apparate jedoch müssen äufserst sorgfältig behandelt werden; ferner werden
dieselben nach kürzerer oder längerer Zeit stets durch den Niederschlag, welcher sich an
der Oberfläche des Filtermateriales bildet, verstopft, so dafs die Ergiebigkeit des Apparates
eine geringere wird; andererseits dringen die schädlichen Keime, welche zuerst von den
Poren der Filterplatte zurückgehalten wurden, zuletzt durch die letztere hindurch. Wenn
dieses stattfindet, hat das Filter seinen ganzen Werth verloren, denn es filtrirt einerseits nicht
mehr im richtigen Sinne des Wortes, andererseits sterilisirt es nicht, wodurch es nicht mehr
als hygienisch zu betrachten ist. Ein solches Filter mufs dann aus einander genommen
werden, um zu gestatten, dafs das filtrirende Element an seiner Oberfläche gereinigt und
dann selbst sterilisirt wird.
Nun haben aber die Versuche ergeben, dafs, um einem Porcellanfilter seine ursprünglichen
Eigenschaften zurückzuerstatten, es unbedingt nöthig ist, die Porcellanplatte in einem Porcellanschmelzofen
zur Rothglut zu bringen bezw. zu glühen, damit die organischen Substanzen, die sich im Innern des Filtrirmateriales
angehäuft haben, durch Verbrennen beseitigt werden. Diese Substanzen könnten, wie oben
erwähnt, nicht durch ein an der Oberfläche der Platte vorgenommenes Abscheuern beseitigt
werden. Es sind jedoch alle diese Verrichtungen schwieriger und empfindlicher Natur,
so dafs dieselben nicht in dem Haushalte ausgeübt werden können. Jedenfalls würde es
bei einer Ausführung __ dieser Verrichtung in dem Haushalte niemals ausgeschlossen sein,
dafs ein Zerbrechen der Porcellantheile des Apparates. stattfinden würde. Da nun aber
Porcellan ein theures Material ist, so würde das ganze Verfahren sich sehr kostspielig
stellen und niemals eine allgemeine Verwendung finden.
Aus diesen Gründen hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, aus Cellulose, jedoch nicht
aus der gewöhnlichen Cellulose, sondern einem nach einem besonderen Verfahren gewonnenen,
bestimmte Eigenschaften besitzenden Product Filterplatten herzustellen, welche dieselben
guten filtrirenden Eigenschaften wie das Porcellan besitzen, jedoch derart dünn, leicht an
Gewicht und billig herzustellen sind, dafs diese
Platten herausgenommen und durch heue ersetzt werden können, sobald sie infolge einer
Tränkung mit schädlichen Keimen ihre sterilisirende Fähigkeit verloren haben.
Auf beiliegender Zeichnung ist
Fig. ι ein Verticalschnitt eines Filters, welcher
sich zur Aufnahme der den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden Filterplatten
besonders gut eignet,
Fig. 2 ein Grundrifs eines solchen Filters,
Fig. 3 eine Verticalansicht, theilweise im Schnitt eines Apparates, welcher zur Formirung
der neuen Filterplatten mit Vortheil verwendet werden kann,
Fig. 4 ein Horizontalschnitt des Apparates
und
Fig. 5 ein Schnitt des einen Theil des Apparates
bildenden Formtisches.
Die neue, aus Leinen- und Hanfcellulose bestehende Platte F unterscheidet sich wesentlich
von den gegenwärtig im Gebrauch befindlichen, aus gewöhnlicher Cellulose bestehenden
Platten, die dazu dienen, Wein, Bier und andere Flüssigkeiten zu filtriren, und die alle im
Vergleich zu den winzigen Abmessungen der Keime und Bacillen im Allgemeinen sehr
grofse Poren besitzen. Es sind also die schon gebräuchlichen Platten ungenügend, um eine
Sterilisation zu Stande zu bringen. Demgegenüber wird unter Anwendung der neuen Platte
die Sterilisation aufser der Filtration erzielt.
Unzweifelhaft besitzen die gewöhnlichen, aus der im Handel befindlichen Cellulose hergestellten
Platten viel zu grofse Poren in Bezug auf die Grofse der Bacillen, so dafs sie dieselben
nicht verhindern können, durch die Platte hindurchzudringen. Diese Platten, obgleich
sie eine Dicke von 2 bis 3 cm besitzen, eignen sich für ein Filtriren ohne Druck und
werden sie thatsächlich zu diesem Zwecke benutzt. Dieselben bewirken jedoch keine Sterilisation,
wohingegen die aus Hanf- und Leinencellulose, wie im Nachfolgenden beschrieben, hergestellten Sterilisirplatten F nicht in einer
Dicke benutzt werden, welche 2 bis 3 mm übertrifft, d. h. es ist die Dicke der neuen
Platten, welche sterilisiren können, zehn Mal geringer als diejenige der üblichen, einfach
filtrirenden, aus gewöhnlicher Cellulose hergestellten Platten. Der Grund, weshalb die
neuen Platten nicht dicker gewählt werden, ist, dafs, wenn eine aus Leinen- und Hanfcellulose
bestehende Platte eine gröfsere Dicke als 3 mm besitzen würde, dieselbe selbst unter
Anwendung eines starken Druckes undurchlässig bezw. undurchdringlich wäre.
Das technische Resultat ist also genau demjenigen entgegengesetzt, welches bis jetzt durch
die Herstellung massiver, aus gewöhnlicher Cellulose bestehender Platten zu erreichen war,
wobei überdies zu bemerken ist, dafs die schon bekannten Platten in anderer Weise
hergestellt werden wie die neuen. Die Cellulose nämlich, welche zur Herstellung der neuen
Platten dient, ist die reine, aus Leinen und Hanf gewonnene Cellulose. Die diesbezüglichen
Versuche haben ergeben, dafs diese Celluloseart diejenige ist, welche die feinsten
und dichtesten Poren besitzt, im Gegensatz zu den Poren der Baumwolle, welche sich wesentlich
vergröfsern, wenn letztere von einem trockenen in einen feuchten Zustand überführt
wird. Aus diesem Grunde besitzt die Baumwolle eine verschiedene Porosität, je nachdem
sie mit Flüssigkeit getränkt ist oder nicht, so dafs, wenn auch die Poren für den Fall, dafs
die Baumwolle trocken ist, genügend klein sind, damit die ersten hindurchfliefsenden
Flüssigkeitstheile steril sind, infolge ihres Aufquellens jedoch sehr bald undurchlässig werden.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn, wie dies in sämmtlichen Filterapparaten der
Fall ist, die Filtrirmasse zwischen zwei metallenen Platten gehalten wird, welche verhindern,
dafs eine Ausdehnung der Masse nach aufsen hin stattfindet, und somit das Aufquellen
nach innen zu beschränken. Dieser Uebelstand ist bei Anwendung von Leinen- und
Hanffasern nicht zu verzeichnen, da, wie es die Versuche ergeben haben, diese Fasern die
Eigenschaft besitzen, ihr Volumen nicht zu verändern, wenn sie feucht werden.
Um homogene Platten mit dichten, nicht durch Feuchtigkeit veränderlichen Poren zu
erzielen, ist es, wie die vom Erfinder angestellten Versuche ergeben haben, unbedingt
nothwendig, in der Zerstampfmaschine in einem hohen Grade verfeinerte Fasern zu verwenden,
d. h. derart zerkleinerte Fasern, dafs die auf diese Weise erhaltenen winzigen Fasern höchstens
8/10 bis V10 mm Länge auf 2/100 bis 8/100 mm
Durchmesser aufweisen.
Nachdem die aus Leinen und Hanf hergestellte Cellulose auf diese Weise fein zertheilt
worden ist, wird sie in folgender Weise behandelt:
Es wird dieselbe mit einer Wassermenge vermischt, welche 75 Mal schwerer gewählt
wird als ihr Eigengewicht, und dies zwar unter Anwendung eines Mischapparates, in welchem
die Flüssigkeit sammt festem Material energisch bearbeitet wird, derart, dafs sämmtliche
Fasern von einander getrennt werden und eine Art Milch oder Emulsion erhalten wird, welche ganz homogen bezw. frei von
Krümeln ist. Nachdem diese Operation beendet ist, wird je nach der Grofse und Dicke
der zu erhaltenden Filtrirplatte ein bestimmtes Quantum Gemisch entnommen, und es wird
der Brei unter Zuhülfenahme des Apparates, welcher, wie eingangs erwähnt, in den Fig. 5,
6 und 7 der Zeichnung dargestellt ist, geformt.
Der eben erwähnte Apparat besteht:
ι. aus einem horizontal abgerichteten Tisch A, welcher parallele Nuthen r trägt, deren Boden -gewölbt ist. An diesem Tisch ist ein durchlochtes Blech B angeschraubt (Fig. 5),
ι. aus einem horizontal abgerichteten Tisch A, welcher parallele Nuthen r trägt, deren Boden -gewölbt ist. An diesem Tisch ist ein durchlochtes Blech B angeschraubt (Fig. 5),
2. aus einem unabhängigen Cylinder C, welcher stets in ein und dieselbe Lage unter
Anwendung der Kopfschrauben D gebracht werden kann, welche letzteren mit dem Tische A
und dem Blech B in Zusammenhang stehen und dazu dienen, um ein richtiges Centriren
zu erzielen,
3. aus einer Schraubenpresse P, deren Rahmen aus einem Stück mit dem Tische A
gebildet ist und deren Platte G, welche genau zu dem Tische parallel läuft, in den Cylinder
C bei sanfter Reibung eingeführt werden kann.
Nachdem der Apparat in dieser Weise aufgestellt worden ist, wird ein Filzstück F1 in
das Innere des Cylinders flach auf das durchlochte Blech aufgelegt, dann giefst man auf
den Cylinder C die erforderliche Menge der mit Wasser vermengten. Cellulose, um eine·
Filtrirplatte herstellen zu können. Ein Theil des überschüssigen Wassers fliefst durch den
Filztheil der durchlochten Platte hindurch und dringt in die unteren gewölbten Nuthen r des
Tisches, während die Cellulose, welche sich allmählich auf dem Filz F' ablagert, an der
Oberfläche des letzteren eine homogene filzartige Schicht bildet. Sobald das Ausfliefsen
des Wassers aufgehört hat, wird eine neue Filzplatte F" auf den aus Cellulose bestehenden
Niederschlag gelegt und es wird, um eine Berührung zwischen dem erwähnten Niederschlage
und der Filzplatte herzustellen, die Druckplatte G der Presse darauf heruntergedrückt.
Es wird jetzt die Schraube V langsam und allmählich hineingeschraubt, so dafs der
Celluloseniederschlag von dem gröfsten Theil des noch darin enthaltenen Wassers befreit
wird. Diese Operation gestaltet sich deshalb sehr leicht, weil der Niederschlag nur 3 mm
Dicke aufweist.
Nun wird die Schraube V herausgeschraubt, um den Cylinder C freizugeben. Es wird dann
letzterer entfernt und man gewinnt auf diese Weise die feuchte, zwischen den Filzplatten F'
und F" befindliche Celluloseplatte, welche eine genügende Festigkeit besitzt, um mit
Leichtigkeit gehandhabt zu werden. Eine derart erhaltene feuchte Celluloseplatte darf
nicht mehr als 40 pCt. Wasser enthalten. Diese Bedingung ist ganz wesentlich und es wird
dadurch ein grofser Unterschied in Bezug auf die schon existirenden Verfahren geschaffen.
Dafs die neue Platte sich wesentlich von der in der deutschen Patentschrift 76103 (Kl. 6)
beschriebenen S'tockheim'schen unterscheidet, geht aus den schon angegebenen, wie auch
aus den nachfolgenden Erklärungen hervor. Die soweit hergestellte Platte wird von den
beiden Filzplatten befreit, zwischen welchen sie sich befindet, und wird dann zwischen zwei
durchlochte Bleche eingelegt. Es wird ferner dieselbe in eine stets eine gleichbleibende
Temperatur aufweisende Trockenkammer eingeführt. Die Temperatur der letzteren soll
nur 350 betragen und es soll die Platte 8 bis
10 Tage in derselben verweilen. Infolge dieses langsamen und gleichmäfsigen Austrocknens,
sowie der niedrigen Temperatur, mit welcher gearbeitet wird, verdampft das in der Platte
enthaltene Wasser allmählich, wobei gleichzeitig die Cellulosefasern sich verziehen. Die
Masse verfilzt sich dabei und es wird dieselbe infolge ihres Verziehens um ungefähr Y6 ihres
Durchmessers kleiner.
Ein solches technisches Resultat könnte nicht erzielt werden, wenn die einer Trocknung
ausgesetzten, aus Cellulose bestehenden Platten viel Wasser, beispielsweise 70 pCt. und mehr,
enthalten, und wenn man dieselben gleichzeitig auf eine hohe Temperatur bringen würde,
damit das Trocknen schneller vor sich geht. Unter den zuletzt angegebenen Umständen
würde kein Verfilzen und kein Verziehen stattfinden. Es würde somit die Platte ihr ursprüngliches
Volumen nicht verändern und demzufolge eine derart grofse Porosität beibehalten,
dafs einzig und allein eine fütrirende, aber nicht sterilisirende Platte entstehen würde.
Eine solche nur filtrirende Platte wird durch das Verfahren des deutschen Patentes 76103
unter anderen erhalten. Unter Anwendung des neuen Verfahrens hingegen, welches sich
wie oben angegeben gestaltet, ist das erzielte Resultat ein ganz anderes. Es wird nämlich
eine ganz dünne, aber compacte Filterschicht erhalten, welche nicht mehr zum Filtriren
benutzt werden könnte, wenn sie dicker als 2 bis 3 mm sein würde. Im letzteren Falle
nämlich würde sie, selbst unter Anwendung eines Druckes von 2 bis 3 Atmosphären, fast
vollständig undurchdringlich sein.
Nun geht aus verschiedenen Versuchen hervor, dafs es nicht leicht ist, Filterplatten zu
erzielen, welche weniger als 2 mm Durchmesser aufweisen; aber sobald dem Hanf- und
Leinencellulosebrei gewisse Substanzen zugefügt werden, kann dieses Resultat erzielt werden.
Die Substanzen, welche angewendet werden, müssen sich vollständig passiv verhalten,
unlöslich sein und in fein gepulvertem Zustande zur Verwendung kommen. Solche Substanzen sind z. B. thierische oder pflanzliche
Kohle, Kaolin, Asphalt, Theer, Bimsstein, Torf u. s. w. Dadurch wird die Porosität der
Platte erhöht und gleichzeitig die Ergiebigkeit derselben gröfser, ohne dafs die sterilisirenden
Eigenschaften derselben geschmälert werden.
Claims (1)
- Die der Cellulose hinzuzufügenden Materialien werden mit derselben unter Zuhülfenahme eines Mischapparates vermengt und es wird die Masse, nachdem sie innig vermischt worden ist, in der oben angegebenen Weise behandelt, zu dem Zwecke, aus reiner Cellulose bestehende Platten zu erhalten. Beispielsweise, wenn ein Gemisch zur Verwendung kommt, welches gleiche Theile Cellulose und Knochenkohle enthält, so erhält man Platten, weiche bei einer Dicke von 2 mm eine zweckentsprechende, praktische und gut sterilisirende Masse darstellen.Nachdem die Platten vollständig ausgetrocknet worden sind, werden sie entweder unter Verwendung eines Stanzbleches oder einer Stanzmaschine in die richtige Form gebracht. Dann wird eine jede ausgestanzte Platte an ihren Rändern bezw. an ihren äufseren Flächen undurchlässig gemacht, wodurch eine zweckmäfsige Abdichtung derselben zu Stande gebracht wird. Dies geschieht entweder auf schon bekannte Art oder auch in folgender neuer Weise:Die Platte wird an ihrem äufseren Umfang mit einer für Flüssigkeit undurchdringlichen Substanz getränkt (Vaselin, Paraffin, Stearin, Leinöl u. s. w.), welche sich an dieser Stelle in das Innere der Platte einsaugt und am ganzen Umfange derselben einen undurchdringlichen Ring von ungefähr 1 cm Breite bildet. Dieses Imprägniren kann beispielsweise in der Weise zu Stande gebracht werden, dafs man die Ränder der zu behandelnden Platte in das geschmolzene oder vermittelst einer geeigneten Flüssigkeit gelöste Abdichtungsmaterial eintaucht und dreht.Die auf diese Weise präparirten und sterilisirten Platten werden zum Gebrauch in einen Apparat eingefügt, dessen allgemeine Anordnung derjenigen der in der Industrie allgemein üblichen Filterpressen gleichkommt. Es besteht dieser Apparat im Wesentlichen aus Gufseisenkappen α und b (Fig. 1 und 2), welche an den beiden Seiten der Platte angeordnet sind und vermittelst Schrauben ν fest auf einander geprefst werden.Die Aushöhlungen der Kappen oder hohlen Platten α und b, deren eine (a) das zu filtrirende, die andere (b) das filtrirte Wasser erhält, bestehen aus zwei Rosten c und d, die aus Metall bestehen und perforirt sind. Diese Roste befinden sich in unmittelbarer Berührung mit der Filtrirplatte -F und gestatten den Zutritt der Flüssigkeit in die Platte F durch die Oeffnungen 0 0. Dabei müssen diese Roste genügend widerstandsfähig sein, damit sie unter Einwirkung des zufliefsenden Wassers nicht nach aufsen hin gebogen werden.Patent-A ν sprtjch:Verfahren zur Herstellung einer Sterilisirfilterplatte, darin bestehend, dafs man ein Gemisch aus Leinen- und Hanfcellulose, thierischer Kohle, Infusorienerde oder anderem unlöslichen, neutralen, feingepulverten Material fein vertheilt und unter Beifügung von Wasser innig vermischt, die erhaltene Masse nach Abtropfen der flüssigen Bestandtheile formt, ferner den sich ergebenden Kuchen bei niedriger Temperatur so lange trocknet, bis nur noch 40 pCt. Wasser darin enthalten ist, wodurch die um Y6 ihres ursprünglichen Volumens geschwundene Masse filtrirende und sterilisirende Eigenschaften erhält, und endlich die Filterplatte nach Anbringung einer Abdichtung an ihrem Umfange bei hoher Temperatur sterilisirt.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
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