EP2836282A1 - Verfahren und vorrichtung zum filtern von flüssigkeit - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum filtern von flüssigkeit

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EP2836282A1
EP2836282A1 EP13717001.5A EP13717001A EP2836282A1 EP 2836282 A1 EP2836282 A1 EP 2836282A1 EP 13717001 A EP13717001 A EP 13717001A EP 2836282 A1 EP2836282 A1 EP 2836282A1
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EP
European Patent Office
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scraper
screen
liquid
sieve
guide tube
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13717001.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Umbach
Peter Lipsch
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Schroeder Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Schroeder Maschinenbau GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/01Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/56Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in series connection
    • B01D29/58Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in series connection arranged concentrically or coaxially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/64Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element
    • B01D29/6469Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element scrapers
    • B01D29/6484Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element scrapers with a translatory movement with respect to the filtering element

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for filtering liquid, in particular pickle, in which the liquid passes through a sieve and the surface of the screen is periodically doctored off with a scraper.
  • the brine is injected into the meat with the help of hollow needles.
  • the brine which does not remain in the meat, is collected, filtered and recirculated.
  • the filtering serves to remove solids such as small meat particles and the like, which have detached from the Pökelgut from the brine.
  • the object of the invention is to provide a method for filtering liquid, which allows a space-saving design of the filter device, an efficient and gentle filtering of the liquid as well as an improved dewatering of the filter cake.
  • This object is achieved in that the screen has a flat surface and the scraper is reciprocally moved over this surface.
  • the flat design of the screen allows a space-saving design of the filter device and allows in particular the construction of a compact multi-stage filter Device in which several sieves are arranged one above the other at short intervals.
  • Another advantage is that the liquid passes through the sieve only once in each screening stage. This counteracts denaturation in liquids containing high molecular weight additives. In addition, the entry of air into the liquid is reduced, which reduces the foaming and improves the pumpability of the liquid.
  • a magnetic linear drive is preferably used, in which the drive mechanism is encapsulated in a guide tube.
  • Drive units of this type are known in which a reciprocating movement of a drive magnet within the guide tube is generated mechanically, for example with a spindle, electromechanically by means of a linear motor or optionally also pneumatically or hydraulically.
  • a follower magnet is slidably arranged, which follows the movement of the drive magnet in the interior of the tube and the driving force to the driven member, in the present invention case the scraper transfers.
  • Fig. 1 is a schematic, vertical section through an inventive
  • Fig. 2 the curing device according to Fig. 1 in plan view.
  • the filter device has a pump and drive housing (10) to which a filter cascade with three screens 12 is mounted on the visible front in Fig. 1.
  • the sieves 12 are formed as flat sieves and thus have a flat surface. They are supported with their opposite lateral edges on guide rails 14, which protrude from the pump and drive housing 10 and extend to a spaced apart support frame 16 (Fig. 2).
  • the individual sieves 12 are drawer-like extendable forward over the support frame 16 addition, so that they can be easily removed for cleaning purposes.
  • Fig. 2 shows one of the sieves 12 in a slightly extended position.
  • the sieves 12 are formed as edge gap filters whose column 18 extend transversely to the guide rails 14.
  • the wires 12 differ in their gap width, the gap width decreases from top to bottom.
  • a trough 20 with a flat, perforated bottom is arranged above the topmost screen 12.
  • the bottom sieve 12 of the cascade is underlaid by a collecting funnel 22 over its entire surface.
  • the liquid to be filtered for example, from a brine, not recirculated brine, is pumped by means of a pump unit, not shown in the pump and drive housing 10 via an inlet 24 into the tub 20 and distributed over the perforated bottom evenly over the surface on the top Sieve 12 delivered.
  • the liquid then passes sequentially through the sieves 12 and is finally collected in the collecting funnel 22 and pumped back by means of a not shown further pumping unit to the pickling machine or in a reservoir.
  • each of the screens 12 Associated with each of the screens 12 is a scraper 26 which reciprocates in the direction parallel to the columns 18 of the screens over the upper surface of the screen in question to strip the screen projection from the surface of the screen.
  • the scraper 26 is fixed to the underside of a boom 28, which starts from a housed in the pump and drive housing 10 linear actuator 30.
  • the linear drive 30 has a guide tube 32, in which, for example by means of a spindle drive, not shown, a drive magnet 34 is reciprocally movable.
  • a drive magnet 34 On the guide tube 32 is a low-friction and without tilting a follower magnet 36 is guided, to which one end of the boom 28 is attached to the scraper 26. Magnetic interaction between the drive magnet 34 and the follower magnet 36 ensures that the scraper 26 always follows the movement of the drive magnet 34.
  • the linear drives 30 for the different screens 12 associated scraper 26 are dependent on each controllable.
  • the speed of movement of the scraper 26 and the stroke length, ie, the position of the reversal points, are individually adjustable for each scraper.
  • a scraper When a scraper reaches its reversal point at one end of the wire 12 and reverses its direction of travel, it deposits the filter cake stripped from the wire near the side edge on the wire. While the scraper performs the next cycle, the filter cake on the screen can drain. Towards the end of the next stroke of the scraper 26 new filter cake is then pushed into the edge region of the screen and the previously deposited filter cake is pushed further out and thereby slightly compressed and further dehydrated.
  • each guide rail 14 an overflow plate 38 is arranged, which falls obliquely on the inside to the screen surface and falls steeper on the outside to the outside.
  • These overflow plates 38 form sleepers that must be overcome by the filter cake when it is gradually displaced by means of the scraper 26 to the outside.
  • the compaction and dewatering of the filter cake is further improved, so that the filter cake only has a very low liquid content, when it finally slips off the outer edge of the overflow plate 38 and is collected in a collecting container, not shown.
  • the reversal points of the scraper 26 may be close to the overflow plates 38 and the scraper may be set at a low speed so that the filter cake has sufficient time for dewatering. Between the reversal points, there then remains a large area in which the liquid can pass through the sieve 12.
  • a higher number of cycles can be selected for the scraper 26 in order to effectively free the screen surface of solids. In this case, the stroke length of the scraper can be reduced, so that the reversal points each have a greater distance from the overflow plate 38. In this way, the residence time of the filter cake is extended on the screen, thus improving the drainage.

Landscapes

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Abstract

Verfahren zum Filtern von Flüssigkeit, bei dem die Flüssigkeit durch ein Sieb (12) hindurchtritt und die Oberfläche des Siebes periodisch mit einem Schaber (26) abgerakelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (12) eine ebene Oberfläche aufweist und der Schaber (26) hin- und hergehend über diese Oberfläche bewegt wird.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM FILTERN VON FLÜSSIGKEIT
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit, insbesondere von Pökellake, bei dem die Flüssigkeit durch ein Sieb hindurchtritt und die Oberfläche des Siebes periodisch mit einem Schaber abgerakelt wird.
In Pökelmaschinen wird die Lake mit Hilfe von hohlen Nadeln in das Fleisch injiziert. Die Lake, die nicht im Fleisch verbleibt, wird aufgefangen, gefiltert und rezirkuliert. Die Filterung dient dazu, Feststoffe wie kleine Fleischpartikel und dergleichen, die sich von dem Pökelgut abgelöst haben, aus der Lake zu entfernen.
In EP 2 384 802 wird eine Filtervorrichtung der oben genannten Art beschrieben, bei der das Sieb den Mantel einer drehantreibbaren Trommel bildet. Die Lake wird im Bereich des oberen Scheitels der Trommel auf das Sieb aufgegeben und passiert das Sieb, so dass sie in das Innere der Trommel eintritt. Im Bereich des unteren Scheitels passiert die Lake das Sieb erneut und wird dann unterhalb der Trommel in einer Wanne aufgefangen. Der Schaber ist stationär am Umfang der Trommel angeordnet, so dass der durch die zurückgehaltenen Fleischstücke gebildete Filterkuchen kontinuierlich von der Sieboberfläche abgestreift wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Filtern von Flüssigkeit zu schaffen, das einen platzsparenden Aufbau der Filtervorrichtung, eine effiziente und schonende Filterung der Flüssigkeit sowie eine verbesserte Entwässerung des Filterkuchens ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Sieb eine ebene Oberfläche aufweist und der Schaber hin- und hergehend über diese Oberfläche bewegt wird.
Die flache Ausbildung des Siebes ermöglicht eine platzsparende Gestaltung der Filter- Vorrichtung und erlaubt insbesondere den Aufbau einer kompakten mehrstufigen Filter- Vorrichtung, bei der mehrere Siebe in geringen Abständen übereinander angeordnet sind.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Flüssigkeit in jeder Siebstufe das Sieb nur ein einziges Mal passiert. Dadurch wird bei Flüssigkeiten, die hochmolekulare Additive enthalten, einer Denaturierung entgegengewirkt. Außerdem wird der Eintrag von Luft in die Flüssigkeit vermindert, wodurch sich die Schaumbildung verringert und die Pumpfähigkeit der Flüssigkeit verbessert.
Der vermeintliche Nachteil, dass die Relativbewegung zwischen Schaber und Sieb nicht kontinuierlich in einer einheitlichen Richtung erfolgt, sondern hin- und hergehend, erweist sich als Vorteil, da dadurch eine deutlich bessere Entwässerung des Filterkuchens ermöglicht wird. An den Umkehrpunkten des Schabers bleibt nämlich der Filterkuchen auf dem Sieb liegen, so dass er weiter entwässern kann. Erst nach und nach, wenn sich mehr Filterkuchen ansammelt, wird der ältere Kuchen zum Rand des Siebes geschoben, bis er herab fällt und aufgefangen wird. Durch geeignete Einstellung der Umkehrpunkte des Schabers lässt sich daher der Grad der Entwässerung des Filterkuchens nach Bedarf einstellen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Für den hin- und hergehenden Antrieb des Schabers wird bevorzugt ein magnetischer Linearantrieb eingesetzt, bei dem die Antriebsmechanik in einem Führungsrohr gekapselt ist. Es sind Antriebsaggregate dieser Art bekannt, bei denen mechanisch, etwa mit einer Spindel, elektromechanisch mittels eines Linearmotors oder wahlweise auch pneumatisch oder hydraulisch eine hin- und hergehende Bewegung eines Antriebsma- gneten innerhalb des Führungsrohres erzeugt wird. Auf dem Führungsrohr ist verschiebbar ein Folgemagnet angeordnet, der der Bewegung des Antriebsmagneten im Inneren des Rohres folgt und die Antriebskraft auf das angetriebene Organ, im vorlie- genden Fall den Schaber, überträgt. Die Verwendung eines solchen Antriebs hat den Vorteil, dass die Flüssigkeit, die insbesondere zur Behandlung von Lebensmitteln dienen soll, nicht mit beweglichen und daher oft durch Schmiermittel oder Abrieb verunreinigten Teilen der Antriebsmechanik in Berührung kommt. Bei mehrstufigen Filtervorrichtungen können die Schaber in den einzelnen Filterstufen unabhängig voneinander gesteuert werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen, vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße
Pökelvorrichtung längs der Linie I-I in Fig. 2; und
Fig. 2 die Pökelvorrichtung nach Fig. 1 in der Draufsicht.
Die Filtervorrichtung weist ein Pump- und Antriebsgehäuse (10) auf, an das auf der in Fig. 1 sichtbaren Vorderseite eine Filterkaskade mit drei Sieben 12 angebaut ist. Die Siebe 12 sind als Flachsiebe ausgebildet und haben somit eine ebene Oberfläche. Sie stützen sich mit ihren entgegengesetzten seitlichen Rändern auf Führungsschienen 14 ab, die von dem Pump- und Antriebsgehäuse 10 auskragen und zu einem in Abstand dazu angeordneten Stützrahmen 16 (Fig. 2) verlaufen. Die einzelnen Siebe 12 sind schubladenartig nach vorn über den Stützrahmen 16 hinaus ausziehbar, so dass sie zu Reinigungszwecken leicht ausgebaut werden können. Fig. 2 zeigt eines der Siebe 12 in leicht ausgezogener Position.
Im gezeigten Beispiel sind die Siebe 12 als Kantenspaltfilter ausgebildet, deren Spalte 18 quer zu den Führungsschienen 14 verlaufen. Vorzugsweise unterscheiden sich die Siebe 12 in ihrer Spaltweite, wobei die Spaltweite von oben nach unten abnimmt. Oberhalb des obersten Siebes 12 ist eine Wanne 20 mit flachem, gelochtem Boden angeordnet. Das unterste Sieb 12 der Kaskade wird auf ganzer Fläche von einem Auffangtrichter 22 unterfangen.
Die zu filternde Flüssigkeit, beispielsweise von einer nicht gezeigten Pökelmaschine rezirkulierte Lake, wird mit Hilfe eines nicht gezeigten Pumpaggregats in dem Pump- und Antriebsgehäuse 10 über einen Zulauf 24 in die Wanne 20 gepumpt und über deren gelochten Boden gleichmäßig über die Fläche verteilt auf das oberste Sieb 12 abgegeben. Die Flüssigkeit passiert dann nacheinander die Siebe 12 und wird schließlich im Auffangtrichter 22 aufgefangen und mit Hilfe eines nicht gezeigten weiteren Pumpaggregats zur Pökelmaschine oder in einen Vorratsbehälter zurückgepumpt.
Jedem der Siebe 12 ist ein Schaber 26 zugeordnet, der in der Richtung parallel zu den Spalten 18 der Siebe hin- und hergehend über die obere Oberfläche des betreffenden Siebes bewegbar ist, um den Siebüberstand von der Oberfläche des Siebes abzurakeln. Der Schaber 26 ist an der Unterseite eines Auslegers 28 befestigt, der von einem im Pump- und Antriebsgehäuse 10 untergebrachten Linearantrieb 30 ausgeht.
Der Linearantrieb 30 weist ein Führungsrohr 32 auf, in dem, beispielsweise mit Hilfe eines nicht gezeigten Spindeltriebs, ein Antriebsmagnet 34 hin- und hergehend bewegbar ist. Auf dem Führungsrohr 32 ist reibungsarm und verkantungsfrei ein Folgemagnet 36 geführt, an dem ein Ende des Auslegers 28 für den Schaber 26 befestigt ist. Durch magnetische Wechselwirkung zwischen dem Antriebsmagneten 34 und dem Folgemagneten 36 wird erreicht, dass der Schaber 26 stets der Bewegung des Antriebsmagneten 34 folgt.
Die Linearantriebe 30 für die den verschiedenen Sieben 12 zugeordneten Schaber 26 sind abhängig voneinander steuerbar. Insbesondere sind die Bewegungsgeschwindigkeit des Schabers 26 sowie die Hublänge, d.h., die Lage der Umkehrpunkte, für jeden Schaber individuell einstellbar. Wenn ein Schaber seinen Umkehrpunkt an einem Ende des Siebes 12 erreicht und seine Bewegungsrichtung umkehrt, legt er den vom Sieb abgestreiften Filterkuchen in der Nähe des seitlichen Randes auf dem Sieb ab. Während der Schaber den nächsten Arbeitstakt ausführt, kann der Filterkuchen auf dem Sieb entwässern. Gegen Ende des nächsten Hubes des Schabers 26 wird dann neuer Filterkuchen in den Randbereich des Siebes geschoben und der zuvor abgelegte Filterkuchen wird weiter nach außen geschoben und dabei leicht verdichtet und weiter entwässert.
Im gezeigten Beispiel ist oberhalb jeder Führungsschiene 14 ein Überlaufblech 38 angeordnet, das auf der Innenseite schräg zur Sieboberfläche abfällt und auf der Außenseite steiler nach außen abfällt. Diese Überlaufbleche 38 bilden Schwellen, die von dem Filterkuchen überwunden werden müssen, wenn dieser mit Hilfe des Schabers 26 nach und nach nach außen verdrängt wird. Dadurch wird die Verdichtung und Entwässerung des Filterkuchens weiter verbessert, so dass der Filterkuchen nur noch einen sehr geringen Flüssigkeitsgehalt hat, wenn er schließlich an der äußeren Flanke des Überlaufbleches 38 abrutscht und in einem nicht gezeigten Auffangbehälter aufgefangen wird.
Bei geringer Feststoff belastung der Flüssigkeit, beispielsweise in der untersten Filterstufe, können die Umkehrpunkte des Schabers 26 nahe an den Überlaufblechen 38 liegen und der Schaber kann auf eine niedrige Geschwindigkeit eingestellt sein, so dass der Filterkuchen ausreichend Zeit zum Entwässern hat. Zwischen den Umkehrpunkten ver- bleibt dann eine große Fläche, in der die Flüssigkeit durch das Sieb 12 hindurchtreten kann. Bei höherer Feststoffbelastung der Flüssigkeit, beispielsweise in der obersten Siebstufe, kann dagegen für den Schaber 26 eine höhere Taktzahl gewählt werden, um die Siebfläche wirksam von Feststoffen freizuhalten. Dabei kann die Hublänge des Schabers verringert werden, so dass die Umkehrpunkte jeweils einen größeren Abstand zu dem Überlaufblech 38 haben. Auf diese Weise wird die Verweilzeit des Filterkuchens auf dem Sieb verlängert und damit die Entwässerung verbessert. Zwar verringert sich dadurch die effektiv nutzbare Siebfläche zwischen den Umkehrpunkten, doch kann _ g _
dies in Kauf genommen werden, da in der oberen Siebstufe ein gröberer Kantenspaltfü- ter eingesetzt wird, durch den die Flüssigkeit schneller hindurch dringt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Filtern von Flüssigkeit, bei dem die Flüssigkeit durch ein Sieb (12) hindurchtritt und die Oberfläche des Siebes periodisch mit einem Schaber (26) ab- geräkelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (12) eine ebene Oberfläche aufweist und der Schaber (26) hin- und hergehend über diese Oberfläche bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Flüssigkeit nacheinander durch mehrere Siebe (12) mit ebener Oberfläche hindurch geleitet wird und die Bewegungen der den einzelnen Sieben (12) zugeordneten Schaber (26) unabhängig voneinander gesteuert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schaber (26) hin- und hergehend zwischen Umkehrpunkten bewegt wird, die in Abstand zu den Rändern des Siebes (12) liegen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Abstände zwischen den Umkehrpunkten und den Rändern des Siebes (12) in Abhängigkeit von der Feststoffbelastung der Flüssigkeit und/oder der Durchlässigkeit des Siebes (12) variiert werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die gefilterte Flüssigkeit eine Suspension zum Behandeln von Lebensmitteln ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die gefilterte Flüssigkeit Pökellake ist.
7. Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeit, mit einem Sieb ( 12) und einem über die Oberfläche des Siebes bewegbaren Schaber (26), dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb eine ebene Oberfläche aufweist und der Schaber durch einen Linearantrieb (30) hin- und hergehend über die Oberfläche des Siebes (12) bewegbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit mehreren waagerecht orientierten und übereinander angeordneten flachen Sieben (12), denen jeweils ein Schaber (26) zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der der Linearantrieb (30) ein Füh- rungsrohr (32), einen im Inneren des Führungsrohres zu einer linearen hin- und hergehenden Bewegung angetriebenen Antriebsmagneten (34) und einen auf dem Führungsrohr (32) verschiebbaren Folgemagneten (36) aufweist, der durch magnetische Wechselwirkung den Bewegungen des Antriebsmagneten (34) folgt und seinerseits mechanisch mit dem Schaber (26) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Geschwindigkeit und/oder die Umkehrpunkte der hin- und hergehenden Bewegung des Schabers (26) für jeden Schaber individuell einstellbar sind.
EP13717001.5A 2012-04-13 2013-04-08 Verfahren und vorrichtung zum filtern von flüssigkeit Withdrawn EP2836282A1 (de)

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