DE2150549A1

DE2150549A1 - Filterhilfsmittel-dosieranlage

Info

Publication number: DE2150549A1
Application number: DE19712150549
Authority: DE
Inventors: Erich Fiebiger
Original assignee: Seitz-Werke GmbH
Current assignee: Seitz-Werke GmbH
Priority date: 1971-10-11
Filing date: 1971-10-11
Publication date: 1973-04-19
Also published as: CH554018A; FR2156600A1; IT961795B; GB1401466A

Description

Seitz-Werke G.m.b.H., 6550 Bad Kreuznach P 2299 / G 2300 (Pat: Rf/Si - 7.10.1971)

FiIt erhilfsmi 11 el-Do si eranlage

Die Erfindung betrifft eine Dosieranlage mit mehreren Dosiergeräten zur fortlaufenden Abgabe der bei der Anschwemmfiltration einer eiweißhaltigen Flüssigkeit, insbesondere Bier, zuzuführenden Filterhilfsmittelmenge für den Kühl- und Hefetrub der Flüssigkeit, wobei die Dosiergeräte an eine die Flüssigkeit zu einem Anschwemmfilter führende Trubleitung angeschlossen und die Dosierorgane der Geräte durch eine Regeleinrichtung beeinflußbar sind.

Bei der Anschweramfiltration eiweißhaltiger Flüssigkeiten, insbesondere Bier, ist es erwünscht, sowohl für den aus freien Eiweißstoffen bestehenden Kühltrub als auch für den auf den Hefegehalt zurückgehenden Hefetrub unterschiedliche, in ihrer Eigenschaft und Zusammensetzung auf den jeweiligen Trüb abgestimmte Filterhilfsmittelsorten für die laufende Dosierung zu verwenden. Hierzu ist es bekannt, die entsprechenden Filterhilfsmittelsorten, beispielsweise verschiedene Kieselguren, in einem bestimmten, meist auf Erfahrungswerten oder auf einem einmal ermittelten Trübungs-. grad beruhenden Verhältnis zu mischen und von der Mischung jeweils dosierte Mengen mittels der Doslergeräte fortlaufend in die zum Anschwemmfilter führende Trubleitung einzuführen. Zur Änderung der von den Dosiergeräten abgegebenen Dosagemengen besitzen die vorausgesetzten Dosieranlagen eine auf die Dosierorgane der Geräte einwirkende Regeleinrichtung. Sie steht in Abhängigkeit von einem in die Trubleitung eingeschalteten Trübungsmesser und ver-

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stellt bei Abweichung von einem auf Abgabe einer vorbestimmten Filterhilfsmittelmenge eingestellten Trübungsgrad die Dosierorgane zur Abgabe einer dem jeweils gegebenen Trübungsgrad angepaßten Filterhilfsmittelmenge. Diese mit* den vorausgesetzten Dosieranlagen bisher übliche Filterhilfsmitteldosierung läßt demnach zwar die Anpassung der Dosagemenge der Filterhilfsmittelmischung an einen jeweils gegebenen Trübungsgrad der Flüssigkeit zu; nicht erreicht wird jedoch eine dem jeweiligen Anteil des ^ Hefe- und des Kühltrubs entsprechende genaue Dosierung mit dem jeweils dafür bestimmten Filterhilfsmittel. Eine solche Dosierung ist vor allem bei Bier erwünscht, dessen Eiweißwerte je nach Biersorte oder von Tank zu Tank unterschiedlich sind.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die vorausgesetzten Dosieranlagen zu verbessern und derart auszubilden, daß die für den Kühl- und Hefetrub jeweils erforderlichen Filterhilfsmittelmengen der Flüssigkeit getrennt und fortlaufend zudosiert werden. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß zur Abgabe des " Filterhilfsmittels für den Kühltrub sowie für den Hefetrub je ein mit Durchflußmesser ausgerüstetes Dosiergerät vorgesehen ist und beiden unmittelbar an die Trubleitung angeschlossenen Geräten ein ; Durchflußmesser sowie ein Trübungsmesser für den Gesamttrub und ein mit einer Erwärmungszone versehener Trübungsmesser für den Hefetrub in der Trubleitung vorgeschaltet sind und daß die Regeleinrichtung aus einem an sich bekannten, im wesentlichen mit einer Subtraktionsstufe, zwei Multiplikationsstufen sowie zwei SoIl-Iatwert-Vergleichsstufen ausgerüsteten Funktionsgenerator besteht, wobei an die Subtraktionsstufe beide Trübungsmesser, an die mit der Subtraktionsstufe verbundene Multiplikationsstufe der in der

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Trubleitung eingeschaltete Durchflußmesser und an die je mit einer MuItiplikationsstufe in Verbindung stehenden Soll-Istwert-Vergleichsstufen jeweils der einem Dosiergerät zugeordnete Durchflußmesser angeschlossen sind. Durch den somit von der Erfindung verfolgten Gedanken, durch getrennte Ermittlung der Hefetrübung und der Eiweißtrübung die jeweils erforderlichen Filterhilfsmittelmengen für den Kühltrub und den Hefetrub zu bestimmten, wird gewährleistet, daß stets nur die für den ermittelten Kühl- und*Hefetrub benötigten Filterhilfsmittel der Flüssigkeit beigegeben werden und eine Überdosierung, welche die Filterstandzeit verringert und den Filterhilfseittelverbrauch erhöht, entfällt. Außerdem wird durch die genaue mengenmäßige Abstimmung der Filterhilfsmittel auf den jeweiligen Anteil des Eiweiß- oder Hefetrubs der biologische Erfolg der Anschwemmfiltration erhöht. Es trifft dies besonders auf die Bierfiltration zu, wobei der ungünstige Einfluß des Eiweißes auf die Filtration durch die genaue Dosierung eines dem Eiweiß entgegenwirkenden Filterhilfsmittels ausgeschaltet wird. Gemäß weitergehender Erfindung sind der Trübungsmesser für den Gesamttrub und der mit der Erwärmungszone versehene Trübungsmesser für den Hefetrub zweckmäßigerweise in einem vor dem Durchflußmesser von der Trubleitung abgezweigten Bypass eingeschaltet, wobei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Entfernung der beiden Trübungssesser von der Eingabestelle der Dosiergeräte

Strömungsdem Produkt aus einer konstant eingestelltenVgeschwindigkeit der trüben Flüssigkeit und der maximalen Verstellzeit der Dosierorgane entspricht.

Der Erfindungsgegenstand ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrie-

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ben und. an einem Anschwemmfilter herkömmlicher Pressenbauart erläutert.

Der mit 10 bezeichnete Filter ist eingangsseitig mit einer Trübleitung 11 an ein größeres, mit einem Absperrorgan 12 versehenes Trubgebinde 13» beispielsweise einen Lagertank oder mehrere durch Schlauchleitungen verbundene Großbehälter, angeschlossen. Hinter dem Absperrorgan 12 in Richtung zum Filter 10 sind in die Trub_k leitung 11 je eine Förderpumpe 14 und ein induktiver Durchflußmesser 15 eingeschaltet. Letzterem ist ein Drosselorgan l6 vorgeordnet. Im Bereich des Drosselorgans 16 weist die Trubleitung 11 eine das Drosselorgan l6 überbrückende Bypass-Leitung 17 auf. In ihr sind je ein im wesentlichen aus einer Selen- oder Fotozelle bestehender Trübungsmesser 18 für den Gesamttrub und ein Trübungsmesser 19 für den Hefetrub eingesetzt. Der Trübungsmesser 19 weist außerdem eine vorgeschaltete Erwärmungszone 20 auf, welche eine vorübergehende Entkoagulierung der Eiweißstoffe bewirkt.

Unmittelbar vor dem Filtereingang sind die zur Anlage gehörenden und durch die beiden Dosierpumpen 23 und 24 symbolisierten Dosiergeräte mit je einer Pumpendruckleitung 21 und 22 an die Trubleitung 11 angeschlossen. Zu ihren nicht dargestellten Vorratsbehältern zur Aufnahme der unterschiedlichen, in ihrer jeweiligen Eigenschaft und Zusammensetzung auf den im wesentlichen aus Eiweiß bestehenden Kühltrub und auf den Hefetrub abgestimmten Filterhilfsmittel, führen jeweils die Saugleitungen 2$, 2.6 der Pumpen 23, 2k. In jede Pumpensaugleitung 25, 26 ist ferner ein induktiver Durchflußmesser 27, 28 eingeschaltet. Außerdem sind die Pumpen 23, 2k der Dosiergeräte mit je einem Gleichstroin-Nebenschluß-Motor 29,

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ausgerüstet. Bei der Anlage ist ferner darauf geachtet, daß die Trübungsmesser 18 und I9 von den Anschlüssen der Pumpendruckleitungen 21, 22 genügend weit entfernt im Bypass 17 der Trubleitung 11 angeordnet sind. Hierbei entspricht die Entfernung zweckmäßigerweise dem Produkt aus einer konstant eingestellten Strömungsgeschwindigkeit der trüben Flüssigkeit und der maximalen Verstellzeit der Dosierpumpen 23, 24 bzw. der Motore 29» 30» welche die Dosierorgane bilden.

Die Regeleinrichtung selbst besteht aus einem an sich bekannten Funktionsgenerator mit einer Subtraktionsstufe 351 zwei Multiplikationsstufen 36 und 37 und zwei Soll-Istwert-Vergleichsstufen 38, 39. An die Subtraktionsstufe 35 sind die Trübungsmesser 18, 19 mit den Leitungen a, b angeschlossen. Außerdem steht der Trübungsmesser I9 über die Leitung c mit der Multiplikationsstufe in Verbindung. Die Subtraktionsstufe 35 ist ihrerseits durch die Leitung d mit der Multiplikationsstufe 36 verbunden. An die Multiplikationsstufen 36, 37 ist ferner der Durchflußmesser 15 mit je einer Leitung e, f angeschlossen. In dieser Anordnung ermittelt die Subtraktionsstufe 35 die sich aus der Differenz von Gesamt- und Hefetrub ergebenden Kühltrubmeßwerte, während die Multipli- . kationsstufen 36 und 37 ihrerseits die Produktsignale aus den Meßwerten der Trübungsmesser 18 und I9 und des Durchflußmessers 15 als Sollwertführungsgröße feststellen.

Die Stufen 38, 39 dienen zur Steuerung der Pumpenmofcore 29» 30 und sind ihrerseits aus je einer Brückenschaltung 40 bzw. 4l zur jeweiligen Ermittlung eines sich aus dem SoIl-Isfcwert-Vergleich ergebenden Differenzsignals, einem Einstellglied 42, 43 zur Änderung des Soll-Iat-Verhältnisses, einem Verstärker 44 bzw. 45 für

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das Differenzsignal sowie einer Phasenanschnittsteuerung· 46 bzw. mit Thyristor-Schaltung zur kontinuierlichen Drehzahlverstellung der Pumpenmotoren 29, 30 gebildet. Zu diesem Zweck sind die in den Pumpenleitungen 25 bzw. 26 eingeschalteten Durchflußmesser 27 und 28 mit den Leitungen g und h jeweils an eine Brückenschaltung 4o bzw. 4l und die Pumpenmotore 29 und 30 mit den Leitungen i, k jeweils an eine Phasenanschnittsteuerung 46 bzw. 47 angeschlossen.

Von der beim Piltrationsvorgang über die Leitung 11 dem Filter 10 zugeführten trüben Flüssigkeit, die mittels des Drosselorgans 16 auf eine konstante Strömungsgeschwindigkeit, beispielsweise 1 m/sec, eingestellt wird, wird im Bypass 17 durch den Trübungsmesser 18 der Gesamttrub und von dem Trübungsmesser 19 der Hefetrub fortlaufend festgestellt. Die Ermittlung des Hefetrubs erfolgt durch Erwärmen der Flüssigkeit im Bereich der Zone 20, wobei die in der Trübe vorhandenen F-iweißstoffe entkoagulieren und für den Trübungsmesser 19 der Hefetrubanteil meßbar wird. Die von den Trübungsmessern 18, 19 ermittelten ¥erte werden den Stufen 35, 3^ und 37 zugeführt. Die Stufe 35 stellt aus der Differenz von Gesamt- und Hefetrub den jeweils vorhandenen Kühltrub fest, der als Meßwert an die Stufe 36 gegeben wird. Der Meßwert des Hefetrubs vom Trübungsmesser 19 geht gleichzeitig an die Multiplikationsstufe 37· I*¹ den Stufen 36 und 37 werden sodann die eingegebenen Trübungsmeßwerte mit der vom induktiven Durchflußmesser I5 jeweils in der Leitung festgestellten Durchflußmenge multipliziert und das als Sollwertführungsgröße ermittelte Ergebnis mit den von den Durchflußmessern 27 bzw. 28 Jeweils festgestellten Istwerten der zugeführten Dosagemenge in den Brückenschaltungen 40 bzw. 4l verglichen. Weicht bei einer oder beiden Pumpen 23, 24 der Istwert von dem Sollwert ab,

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dann entsteht durch das unterschiedliche Spannungsverhältnis ein Differenzsignal, das nach Durchgang durch die Verstärker kh bzw. über die Phasenanschnittsteuerung 46 bzw. 47 die Drehzahlen der Pumpenmotore 2°- bzw. 24 bis zum Spannungsausgleich bei Übereinstimmung von Sollwert und Istwert selbsttätig verstellt, so daß automatisch von jedem Dosiergerät jeweils die für den fortlaufend ermittelten Kühl- und Hefetrub erforderlichen Filterhilfsmittelmengen in die Leitung 11 gepumpt werden.

Patentansprüche;

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Claims

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- 8 Patentansprüche;

Ij) Dosieranlage aus mehreren Dosiergeräten zur fortlaufenden Abgabe der bei Anschwemmfiltration einer trüben Flüssigkeit, insbesondere Bier, für den Kühl- und Hefetrub beizugebenden Filterhilfsmittelmengen, wobei die Dosiergeräte an eine die trübe Flüssigkeit zu einem Anschwemmfilter führende Trubleitung angeschlossen und die Dosierorgane der Geräte durch eine Regeleinrichtung beeinflußbar sind, die in Abhängigkeit von einem in die Trubleitung eingeschalteten Trübungsmesser bei Abweichung von einem auf Abgabe einer vorbestimmten Fxlterhilfsmittelmenge eingestellten Trübungsgrad die Dosierorgane zur Abgabe einer dem jeweils gegebenen Trübungsgrad angepaßten Fxlterhilfsmittelmenge verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abgabe eines Filterhilfsmittels für den Kühltrub sowie für den Hefetrub je ein mit Durchflußmesser (27 t 28) ausgerüstetes Dosiergerät vorgesehen ist und beiden unmittelbar an die Trubleitune (ll) anj>,sculossenen Geräten ein Durchflußmesser (l5) W sowie ein Trübungsmesser (l8) für den Gesamttrub und ein mit einer Erwärmungszone (20) versehener Trübungsmesser (19) für den Hefetrub in der Trubleitung vorgeschaltet sind und daß die Regeleinrichtung aus einem an sich bekannten, im wesentlichen mit einer Subtraktionsstufe (35)> zwei Multxplxkatxonsstufen (36, 37) sowie zwei Soll- Istwert-Vergleichsstufen (38, 39) ausgerüsteten Funktionsgenerator besteht, wobei an die Subtraktionsstufe beide Trübungsmesser, an die mit der Subtraktionsstufe verbundene Multiplikationsstufe der in der Trubleitung eingeschaltete Durohflußmesser und an die je mit einer Multi-

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piikationsstufe in Verbindung stehenden Soll-Istwert-Vergleichsstufen jeweils der.einem Dosiergerät zugeordnete
Durchflußmesser angeschlossen sind.

2.) Dosieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trübungsmesser (l8) für den Gesamttrub und der mit der Erwärmungszone (20) versehene Trübungsmesser (19) für den Hefetrub in einem vor dem Durchflußmesser (l5) von der Trubleitung (ll) abgezweigten Bypass (l7) eingeschaltet sind.

3·) Dosieranlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trübungsmesser (l8) für den Gesamttrub
und der Trübungsmesser (l°-) für den Hefetrub in eirer dem Produkt aus einer konstant eingestellten Strömungsgeschwindigkeit der trüben Flüssigkeit und der maximalen Verste.ilzeit der Dosierorgane (23 bzw. 29 und 2k bzw. 30) entsprechenden Entfernung vor den Eingabestellen der Dosiergeräte in der Trubleitung (ll) eingeschaltet sind.

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