DE2808215A1

DE2808215A1 - Vorrichtung zum filtern von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2808215A1
Application number: DE19782808215
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Ing Ziemek
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1978-02-25
Filing date: 1978-02-25
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE2808215B2; JPS54127072A; BR7901104A; DE2808215C3; US4221670A

Description

Kabel- und Metallwer.ke Gut ehof fnungshütt e Aktiengesellschaft

I-1586 22.02.73

Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten aus einem trichter- oder zylinder förmig en Formteil,

Zum Trennen von Feststoffen und Flüssigkeiten sind in der Filtertechnik zahlreiche Konstruktionen bekanntgeworden, Die am weitesten verbreiteten Filtergeräte sind die .in den Haushalten verwendeten Kaffee- oder Teefilter, die in aller Regel aus einem zum Beispiel trichterförmig geformten Filtergefäß zur Aufnahme der Flüssigkeit und einem in dieses Filtergefaß einzusetzenden Wegwerg-Papierfilter bestehen. Nachteil dieser Filter ist, daß nach jedem Filtriervorgang das eigentliche Filtermaterial entfernt werden muß, während das Filtergefaß lediglich der Führung der zu filternden Flüssigkeit sowie der Aufnahme und Abstützung des Filtermaterials dient.

Aber auch für andere, insbesondere in der Technik verwendeten, FiIteranordnungen müssen zur Abstützung des eigentlichen Filtermaterials sogenannte Stützschichten aus beliebigen Materialien verwendet werden. So ist bereits in der Membrantechnik eine Filteranordnung bekannt (DOS 2 629 7l9)>'

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bei der auf Stützschichten aus Papier, Leinen oder porösem Kunststoff hingewiesen wird, wo aber bereits auch deren Nachteile, wie erhöhte Kompression, verhältnismäßig große Die entoieranzen und Inhomogenitäten erwähnt sind. Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wird dann vorgeschlagen, die Stützschicht aus einem feinmaschigen Drahtgewebe herzustellen. Aber auch diese belannte Konstruktion hat wie die varh er gehend en den Nachteil, daß zur Herstellung einer FiIteranordnung jeweils getrennte Schichten für Filter und 10' Stützelemente verwendet werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den bekannten FiIteranordnungen eine Vorrichtung zu schaffen, die ohne nachteilige Folgen für den Filtervorgang sich einfacher herstellen läßt und von der Funktion her wirtschaftlicher und auch umweltfreundlicher arbeitet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten dadurch err eicht, daß die die Flüssigkeit führenden Umflächen und/oder <ie einer offenen Seite abgekehrte Bodenfläche selbst aus einem metallischen Filtermaterial dünner Wandstärke und einer Durchlässigkeit von ko bis 200 mesh bestehen. Diese Vorrichtung, deren Wandstärke vorzugsweise 0,05 bis 0,3 mm beträgt, stellt gleichzeitig Filter und Stützschicht dar, so daß der Aufbau wesentlich vereinfacht ist. Durch die Feinmaschigke.it der die Filtervorrichtung begrenzenden Wände ist bei gleichbleibendem hohem Filtereffekt ein einfacher Aufbau erreicht.

Die Durchtrittslöcher für die Flüssigkeit, die die Feststoffe zurückhalten, können rund im Querschnitt ausgebildst sein. Ein besonderer Filtereffekt ergibt sich aber noch dannj wenn in Weiterführung der Erfindung die Löcher in den begrenzenden Flächen eckig und insbesondere sechseckig ausgebildet sind.

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Zur Erzielung des guten Filtereffektes und zur Verbesserung der Handhabung&etragt, wie bereits erwähnt, die Wandstärke der Filtervorrichtung vorzugsweise 0,05 "bis 0,3 mm. Uni hier für eine Erhöhung der Steifigkeit zu sorgen, insbesondere wenn solche Vorrichtungen im täglichen Gebrauch in Haushalten und dergleichen Verwendung finden, sind in Weiterführung der Erfindung die die Flüssigkeit führenden Umflächeiyaurch in Strömungsrichtung der Flüssigkeit verlaufende Sicken oder Rillen verformt. Die Form der Rillen oder Sicken kann dabei beliebig sein, eine halbkreisförmige bis dreieckige Ausführung hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen. Denn neben einer Versteifung der äußeren Begrenzungsflächen ergibt sich noch der überraschende Vorteil., daß bereits gefilterte Flüssigkeit, etwa der Kaffee im Haushalt oder das von Festkörpern freie Wasser, aufgrund der Ob er fl lichens ρ annun g und Erdanzieheung art der Außenseite der Umflächen in den Riefen gesammelt und nach unten abgeleitet wird. Diese Eigenschaft des gemäß der Erfindung ausgebildeten Filters trägt zu einer weiteren Verbesserung des Filtereffektes bei.

In all den Fällen, wo es im Gegensatz zur Membrantechnik darauf ankommt, den Filtervorgang über einem stehenden Gefäß durchzuführen, zum Beispiel über einer Kaffee- oder Teekanne, ist es vorteilhaft, wenn die Umflächen des FiI-ters im unteren Bereich von einem nach innen geneigten kreisförmigen Kragen umschlossen werden. Dieser Kragen., der zur Halterung bzw. Erhöhung der Standfestigkeit auf dem stehenden Gefäß dient, kann mit den nach außen weisenden Bereichen der versteifenden Sicken oder Rillen des Filters mechanisch fest, etwa durch Schweißen, Löten oder Kleben verbunden sein. Hat man aus besonderen Gründen von einer Verformung der Umflächen abgesehen, dann kann selbstverständlich der Kragen "auch über Abstand zu den Umflächen haltende Stege mit diesen fest verbunden sein. Sinn di.eser Stege bzw. der Verbindung des Kragens an den nach außen

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weisenden Bereichen der. Sicken oder Rillen ist, daß das in den Riefen oder Rillen oder auch an der Außenwand gesammelte Wasser in das Auffanggerät geleitet wird. Diese Ableitung der gefilterten Flüssigkeit in das Aufnahmegefaß wird noch dadurch unterstützt, daß nach einem weiteren Erfindungsgedanken die Kragenfläche in Strömungsrichtung der Flüssigkeit geneigt angeordnet ist.

Die Umflächen und die Bodenfläche des Filters können zum Beispiel aus einem Stück hergestellt sein, wobei alle Bereiche gleichzeitig Stütz- und FiIt er f unlit ion haben. Abweichend hiervon ist es selbstverstänlich auch möglich, und vorteilhaft insbesondere dann," wenn es sich um eine trichterförmige Ausführung handelt, die Bodenfläche durch Schweißen, Kleben oder Löten, mit den Umfläche zu verbinden.

Entsprechend kann die Herstellung dsr Vorrichtung nach der Erfindung auch grundsätzlich verschieden vorgenommen werden. So wird man zweckmäßig, wenn Umflächen und Bodenfläche aus einem Stück bestehen sollen, von einem lichter- oder Zylinderform entsprechendem Formteil ausgehen, auf das das metallische Filtermaterial in seiner endgültigen Form und Durchlässigkeit aus einem Elektrolyten abgeschieden wird» Wird, wie zum Beispiel oft in der Membrantechnik üblich, keine Bodenfläche benötigt, dann wird auf einem entsprechenden Formteil lediglich ein Zylinder entsprechender Durchlässigkeit abgeschieden.

Xiirtschaftlicher kann es mitunter jedoch sein, wenn man zur Herstellung gemäß der Erfindung aufgebauter Filtervorrichtungen das Filtermaterial entsprechender Wandstärke und Durchlässigkeit in großen Flächen abscheidet und anschließend durch Teilen dieser Flächen, entsprechendes Formen und Löten oder Schweißen das Filtermaterial in die gewünschte und damit endgültige Form bringt-·

Als EleMrolyten, aus denen solche Filtermaterialien entsprechender Wandstärke und Durchlässigkeit abgeschieden werden können, haben sich zum Beispiel Nickelbäder als besonders vorteilhaft erwiesen. Diese Bäder führen nämlich zu einem Produkt exakter Maschenweite und -form sowie ausreichender mechanischer Festigkeit. Selbstverständlich können aber auch andere Metalle enthaltende Elektrolyten verwendet werden, wenn sie nur geeignet sind, die geforderte Durchlässigkeit bei gleichzeitiger mechanischer Festigkeit zu gewährleisten. Von Vorteil kann es auch sein, insbesondere wenn die Filter nach der Erfindung im Haushalt Anwendung finden, aus Geschmacks- und optischen Gründen nach der Herstellung dieser Formteile eine Oberflächenbehandlung vorzunehmen. Diese kann in einer Glättung der Oberfläche bestehen oder in einem Auftrag einer anderen Schicht, etwa einer Lackschicht oder eines Edelmetalls, wobei diese Schichten die Funktion der Filteranordnung nicht beeinträchtigen.

Die Erfindung sei anhand des in den Figuren 1 und 2 als Ausführungsbeispiel dargestellten Kaffeefilters näher erläutert.

Die Filterflächen, die gleichzeitig das Filtergefäß bilden, bestehen, wie aus der Figur 1 ersichtlich, aus dem trichterförmig zulaufenden metallischen Formteil i. Dieses Formteil ist aus einer elektrolytisch abgeschiedenen Schablone oder einem Band hergestellt, indem es entsprechend zugeschnitten, anschließend in die Trichterform gebracht und schließlich an den längsverlaufenden Kanten verlötet worden ist. Die begrenzenden Umflächen des Formteiles 1 waisen eine Durchlässigkeit von ko bis 200 mesh auf, die Wandstärke beträgt beispielsweise 0,15 mm. Zur Erhöhung der Stabilität des an sich sehr täünnwandigen metallischen Gebildes, gleichzeitig aber auch zur Führung der durch die

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Wandflächen nach außen tretenden gefilterten Flüssigkeit sind die Sicken 2 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel dreieckförmig sind, aber auch jede beliebige andere Form annehmen können. Die Bodenfläche 3 ist aus dein gleichen metallischen Filtermaterial wie die Wandflächen hergestellt, sie ist mit der unteren Kante des trichterförmigen Formstückes 1 zum Beispiel durch Löten im Bereich ^li verbunden.

Damit der im Ausführungsbeispiel dargestellte Kaffeefilter auf eine Kaffeekanne aufgesetzt und dort arretiert werden kann, ist der Kragen 5 vorgesehen, der mit den nach außen weisenden Teilen der Sicken 2, etwa an den Stellen 6 verklebt, verschweißt oder verlötet ist. Der Kragen 5 ist zweckmäßig nach innen geneigt, so daß ggfauf dem Kragen befindliche Flüssigkeit durch die zwischen den Kragenkanten 7 und den Sicken 2 gebildeten Öffnungen nach unten abfließen kann.

Die Figur 2 zeigt den Filter nach der Erfindung noch einmal in einer Draufsicht, wobei insbesondere die Sicken? bildung 2 und die trichterförmige Ausbildung der Umflächen klar zum. Ausdruck kommen. Will man auf die Bodenfläche . insgesamt verzichten, kann man auch so vorgehen, daß die Trichterform nach unten spitzer zuläuft, so daß eine Kegelform erreicht wird und eine zusätzliche Bodenfläche entfallen kann. Die unten zusammentreffenden Kanten des Formteiles 1 werden dann lediglich mechanisch fest miteinander verbunden.

Der Kragen besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel zweckmäßig aus Metall, so daß bei der anschließenden Oberflächenveredelung der Kragen gleichzeitig mit behandelt wird, so daß ein gleichmäßiges Aussehen der Gesamtanordnung erreicht wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Kragen beispielsweise aus einem ge-

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eigneten Kunststoff herzustellen und diesen nach Fertigstellung des Formteiles 1 in beliebiger Form mit den Umflächen zu verkleben.

Für den Fall eines Kaffee- oder Teefilters kommt es neben einem ansprechenden Äußeren vor allem auch darauf an, die mit dem Kaffee oder Tee in Berührung kommenden Filterflächen geschmacksneutral zu halten. Aus diesem Grunde hat es sich in Durchführung der Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, die Filterflächen mit einem Edelmetall zu beschichten, zum Beispiel zu vergolden.

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Claims

2.8Q8215

Kabel- und J-I e t a 1 1 w e r k e Gut eho f fnungshü et e Akt i eng e 3 el 1 scha ft

1-1536 22.02,78

P a t e η t a η s ρ r ü c It g_

f l.\ Vorrichtung zum Filtern von Plus si^keit^{en aus} einem trichter- oder zylindsrförrai^iiti Formteil, dadurch gele e xin 7. ώ i c an e t, daß die die Flüssigkeit fahrenden Um-5flüclieu und/oder di« einer offen on Seit« abgekehrte

Bodsnflächa selbst aus einsra agtilliochen Filt-srrnuterail tlürnar Wandstärke utid einer Durchlässigkeit von ^iO - 200 tiiesb. bestehen.

2- Vo-rrichtung nach Anspruch 1, daditr cα ;;akgtinaei chae t., daß die Wandstärke 0,05 bis 0,3 '*»'» beträgt.

3- Vorrichtung nach Anspruch 1 odnr 2, daclurcli %ekannaei.chn.at, daß die Löchor ir.i Filtermaterial zum Durchtritt der Flüssigkeit eckig, insbesondere sechseckig, sind.

*t. Vorrichtuzig nach Ansprtich 1 oder einem der folgenden, dadurch gakaansä.einigt, dafi die die Flüssigkeit führ^snden Uniflächen durch in Strömungarichtung der Flüssigkeit verlaufende Sicken oder Rillen νerformt sind.

5- Vorrichtung nach Anspruch ^!k, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Sickon oder Rillen im Querschnitt halbkreisförmig bis dreieckig ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, zum Filtern über e i.nem stehenden Gefäß, g eic e nil ά e i c hrt a t durch einen die Umflächen im unteren Bereich umfassenden,na.ch innen geneiginn kreisförmigen Kragen.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Utnflachen verformt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen mit den nach außen weisenden Bereichen der Sicksn oder Rillen mechanisch fest verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dar Kragen über Abstand zu den Urnflächen haltenrls Stege mit diesen mechanisch fast verbunden ist.

y. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekeniiz.eicanat. daß die Kr ag auf lache in Strömungsrichtung der Flüssigkeit ganeigt angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Arspruch 1 oder ein dm der folgenden, dadurch gek onnzelclynet, daß die Umf lachen und die Bodenfläche aus einem Stück bestehen»

11. Vorrichtung nach einem ο der/m ehr er an der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläch« durch Schweißen, Kleben oder Leiten mit den Umf lach.-jn. verbunden ist.

12. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, g^kennzeichnet durch ein dsr Trichter- odar Zylindsrform entsprechenden Formt eil.auf das das metallische Filtermaterial in seiner endgültigen Form und Durchlässigkeit aus einem Elektrolyten abgeschieden wird.

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13· Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial entsprechender Wandstärke und Durchlässigkeit in großen Flächen aus einem Elektrolyten abgeschieden wird und anschließend durch Teilen, Formen und Löten oder Schweißen in die endgültige Form gebracht wird.

lk. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , daß als Elektrolyt ein Nickelbad verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder einem der folgenden, dadurch gekenuseichnet, daß das durch Abscheidung hergestellte Formteil anschließend oberi'lächenbehandalt, insbesondere geglättet wird.

l6. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch .crekannsaichnet, daß r."ar Oberflächenbehandlung die Urnflächen und/oder Bodenflächen des Formteiles mit einem Edelmetall beschichtet, vorzugsweise vergoldet »erden.

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