JP2003518432A - 濾過中に濾過助材および（または）技術的補助材を供給するための方法および装置 - Google Patents

濾過中に濾過助材および（または）技術的補助材を供給するための方法および装置

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JP2003518432A
JP2003518432A JP2001548200A JP2001548200A JP2003518432A JP 2003518432 A JP2003518432 A JP 2003518432A JP 2001548200 A JP2001548200 A JP 2001548200A JP 2001548200 A JP2001548200 A JP 2001548200A JP 2003518432 A JP2003518432 A JP 2003518432A
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ギュンター バルライヒ
ライムント ラサク
ペーター ラスムッセン
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パル・ザイツシェンク・フィルタージステムス・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
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Abstract

(57)【要約】 濾過中に濾過助材および（または）技術的補助材を供給するための装置は多方面で使用され、特に飲料物産業においても使用される。この装置は濾過助材および（または）技術的補助材を含んでいる少なくとも１つの貯留容器（５，６，７，５７）を有している。さらに、濾過助材および（または）技術的補助材を少なくとも１つの貯留容器から配量して取り出すための手段（２５，２６，２７）が設けられている。この手段には懸濁化容器（２８）または混合容器が接続されている。懸濁物を懸濁化容器（２８）から配量して取り出すための手段（４２，４４）が設けられる。センサ（４８,４９）を介して実際の濾過データが検出され、電子制御ユニットに送られ、実際の値を考慮して濾過助材および（または）技術的補助材を配量して取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、濾過中に濾過助材および（または）技術的補助材を供給するための
方法およびこの方法を実施するための装置に関するものである。
【０００２】 濾過助材および他の技術的補助材は多くのプロセスで濾過の際に使用され、特
に飲料物産業において濾過（固形物とコロイドを液体から分離する）のために使
用される。公知のフィルタ装置では、濾過助材と技術的補助材をそのために設け
られた貯留容器に準備し、必要に応じてこれら貯留容器から取り出すことが多い
。たとえば滴虫土のような濾過助材と技術的補助材とは袋に入れて納品され、袋
を開けてこれら助材を貯留容器に入れて袋を空にさせる。袋を空にさせるには高
コストの設備が必要であり、満杯の袋を空にさせるにも塵埃を吸引するにもコス
トがかかる。濾過助材は大きな容器の中で液体と調合されて懸濁物を形成し、懸
濁物は配量容器に保持された後フィルタに供給される。懸濁物はフィルタの前方
にある未濾過物に常に供給されるので、大量の調合懸濁物を準備しなければなら
ず、或いは常に調合しなければならない。
【０００３】 このように濾過助材および（または）技術的補助材の量は、懸濁物としてフィ
ルタに供給される水を配量するだけで制御できる。配量の割合を変化させること
により希釈戻しが行われ、よってたとえばビールの場合には麦汁エキス濃度も変
化するので、種々の品質のビールが得られる。懸濁物はその組成に関し最終混合
物として存在しているので、個々の成分はもはや変化させることはできず、その
結果濾過性の変更、沈殿物による比較的大きな汚濁負荷など（濾過データの測定
）を制御することができず、とりわけ迅速に反応することができない。
【０００４】 本発明の課題は、濾過中に濾過助材および（または）技術的補助材を供給する
ための方法において、容易に実施可能な方法を提供することである。さらに、低
コストな装置を提供することをも課題とする。
【０００５】 本発明は、上記課題を解決するため、請求項１の構成を備えた方法および請求
項５の構成を備えた装置を特徴とするものである。 本発明による方法によれば、必要に応じて１個または複数個の貯留容器から適
当量の濾過助材および（または）技術的補助材を取り出し、乾燥混合させ、或い
は懸濁化して、未濾過物流に直接にまたは配量部を介して供給することが可能に
なる。貯留容器から取り出された量（乾燥または液状）は混合装置を備えた容器
内で懸濁化され、均一な体積流で配量供給される。ただ１つの貯留容器を設けて
もよく、この貯留容器内ですでに濾過助材および（または）技術的補助材の混合
物が得られる。複数個の貯留容器から同時に取り出してそれぞれの成分を好適に
混合するために混合容器内に攪拌装置が設けられている。
【０００６】 未濾過物に添加する直前に濾過助材および（または）技術的補助材の量と混合
状態を検出した濾過データに応じて調整するのも有利である。このようにすると
、添加量を一定にして（安定材）且つ濾過助材および（または）技術的補助材の
量を可変にして濾過中に反応させることが可能である。濾過データは配量の基準
になるものであり、濾過助材の量を算出するベースとなるものであるが、この濾
過データとしては特に濾過性（エッサーEsserテスト）、沈殿物負荷（未濾過物
の沈殿物、おり等）、濾過差圧、得られた濁り度が使用され、手動または自動で
検出される。
【０００７】 懸濁物を生成させるための容器を配置する場合、この容器はかなりの量の懸濁
物を準備しなければならなかった公知の沈殿容器の装置よりもかなり小型に構成
できる。本発明において必要な容器の体積は従来慣用されている沈殿容器のほぼ
０．５%ないし最大で１０%にすぎない。
【０００８】 特に述べておきたい利点は、本発明による方法では生産物流またはフィルタに
供給される液体または水の量は常に一定に維持されるので、たとえばビールの場
合でも麦汁エキス濃度が一定に保たれ、結局は生産物の一定の品質が得られるこ
とである。懸濁物の濃度が個々の貯留容器のそれぞれの取り出し量だけに依存し
、容器内の液体の量に依存しないようにするには、容器に最大充填レベル用のセ
ンサを設けるのが合目的である。この最大充填レベル用のセンサは、液体供給管
の中に配置されている弁と協働して、容器から取り出された懸濁物の量が液体を
適宜供給することにより補償されるようにする。それぞれの懸濁物または乾燥混
合物を配量して取り出すため、濾過助材および（または）技術的補助材は容器か
ら供給部（たとえば搬送量制御型搬送スクリュー）を介して乾燥状態でまたは液
状で連続的に添加される。配量して取り出すための手段としては、市販の配量ポ
ンプを使用するのが有利である。
【０００９】 図面には本発明の実施形態が図示されており、以下にこれを詳細に説明する。 図１の装置は特にビールの濾過に適しており、コンテナ、タンク、ビックバッ
グBig Bag等の形態の貯留容器５，６，７を有している。図示した実施形態は貯
留容器５，６，７としてビックバッグを用いたもので、これら貯留容器５，６，
７はそれぞれスプレッダー１１を用いて負荷吸収用の吊り装置１０（チェーン、
滑車装置など）に吊り下げられており、開口されるその下端が容器受容部１５，
１６，１７に受容されている。吊り装置１０は貯留容器を交換するための１個ま
たは複数個のレール９に変位可能に支持され、これらレール９は建造物の屋根に
固定されている。貯留容器５，６，７の領域にはそれぞれ電動機１８と他の電動
機１９とが設けられている。容器受容部１５，１６，１７の下面にはそれぞれ配
量スクリュー２５，２６，２７が設けられ、これら配量スクリューは貯留容器５
，６，７内に含まれている濾過助材または技術的補助材を取り出すために用いる
。各配量スクリュー２５，２６，２７に対してはスクリュードライブとして電動
機１２が設けられている。この電動機１２は周波数制御型電気駆動装置であるの
が有利である。貯留容器５，６，７から振動力を十分に排除するため、ビックバ
ッグは緩衝装置１４を介して支柱１３で支持されている。
【００１０】 搬送スクリュー２５，２６，２７の搬出側端部にはそれぞれ供給管５２が接続
され、これら供給管５２は混合容器１に通じて、その中に開口している。混合容
器１内には攪拌装置２が設けられ、攪拌装置２は攪拌装置モータ３と連結されて
いる。混合容器１には充填レベル検知器４と空報知用検知器４ａとが設けられて
いる。混合容器１の出口側には、配量管５３を接続させた搬送装置２１が設けら
れている。配量管５３内には逆止弁５４が設けられ、配量管５３が開口している
未濾過物搬送管２３から搬送装置２１の方向へ液体が逆流しないようになってい
る。
【００１１】 未濾過物搬送管２３に付した矢印５５は生産物（未濾過物）の貫流方向を示し
ている。配量管５３が未濾過物搬送管２３内に開口している部分の下流側には、
１つまたは複数の濾過データを検出するセンサ２４が設けられている。センサ２
４は電気接続線Ｅ１を介して制御器２０に接続されている。電気接続線Ｅ２を介
して充填レベル検知器４は制御器２０に接続されている。さらに、図示していな
いフィルタの領域或いは生産物搬送管（未濾過物または濾過物）内には、電気接
続線Ｅ８とＥ９を介して制御器２０に接続されているセンサ５８と５９が設けら
れている。これらセンサ５８，５９は複数の濾過データを検出し、たとえば濾過
差圧、濁り値を検出する。制御器２０は電気接続線Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６，Ｅ
７を介して搬送装置２１の電気駆動部、攪拌装置モータ３、スクリュードライブ
１２、各貯留容器５，６，７の電動機１８，１９に接続している。
【００１２】 実験データおよび（または）センサから導出された信号から検出した濾過デー
タに基づき、制御器２０においてそれぞれ濾過助材必要量および（または）技術
的補助材必要量が決定される。対応する信号により電気接続線Ｅ５を介して搬送
スクリュー２５，２６，２７のスクリュードライブ１２のそれぞれに対応する信
号が送られ、その結果それぞれ濾過助材または技術的補助材の必要量が貯留容器
５，６，７の容器受容部１５，１６，１７から取り出される。このようにしてビ
ックバッグからその都度必要な量の濾過助材または技術的補助材の配量取り出し
が行なわれる。
【００１３】 これら濾過材は供給管５２を介して混合容器１内へ達し、そこで攪拌装置２に
より可能な限り均質な混合物に攪拌される。この場合攪拌速度を制御器２０によ
って決定することができる。制御器２０において確定された値に依存して搬送装
置２１を制御してもよく、その結果生産物体積流に依存した配量率が達成される
。濾過助材および（または）技術的補助材は配量管５３を介して直接未濾過物搬
送管２３に供給され、このようにしてフィルタに送られる。このように懸濁物を
事前に形成させることなく濾過助材を直接未濾過物に供給する方法はたとえばた
んぱく質の生産に適用される。
【００１４】 図２の実施形態でも３つの貯留容器５，６，７が設けられている。これらの貯
留容器５，６，７はたとえばビックバッグの形態で実施されていてよく、図１の
実施形態に対応して、吊り装置１０と容器受容部１５，１６，１７とを備えた装
置を有している。スクリュードライブ１２と供給管５２とを備えた配量スクリュ
ー２５，２６，２７も図１の実施形態と同様に構成されている。図２では、図を
簡単にするため、電子制御器２０と該電子制御器のセンサおよび駆動部との接続
部とは図示していない。
【００１５】 図２の実施形態では、図１の実施形態とは異なり、供給管は投入部６１に通じ
ている。投入部６１は容器２８の上方に配置されている。この容器２８内には攪
拌装置２９が設けられ、攪拌装置２９は容器２８の外側にある攪拌装置モータ３
０によって駆動される。容器２８内には液体供給管３１が通じており、液体供給
管３１は液体導管３３または３４に接続され、弁３２を備えている。弁３２が開
くと、液体供給管３１を通じて液体を容器２８内へ供給することができる。容器
２８はその底部付近にセンサ４１を有し、センサ４１は容器２８内の液体が最少
量を下回らないよう配慮する。容器２８の上部領域には最大充填レベル用のセン
サ４０が配置され、センサ４０は所定の液面を下回ったときに信号を発し、この
信号により弁３２が開弁し、所定の充填レベルに達したときに弁３２が再び閉じ
る。容器２８の底部には容器排出管３９が接続され、容器排出管３９内には弁４
２が配置され、容器排出管３９は懸濁物導管４３に開口している。
【００１６】 前記液体導管３３，３４は、懸濁物導管４３の上流側の位置にして該液体導管
３３，３４が懸濁物導管４３に統合される手前の位置にそれぞれ逆止弁３５と調
整可能な弁３６，３７を備えている。懸濁物導管４３内には容器排出管３９の合
流部の下流側に調整可能な弁４５が設けられ、流動方向においてこの弁４５の前
方の位置で懸濁物導管４３に排流管５１が接続されている。排流管５１は弁３８
を介して排流部５０に連通可能である。弁４５の下流側には懸濁物導管４３内に
ポンプ４４が配置され、そのポンプ駆動部４６は回転数制御器４７により制御可
能である。回転数制御器４７はセンサ４８と４９の少なくとも一方の信号により
制御可能である。センサ４８，４９はたとえば懸濁物の流動、懸濁物の温度等を
検出するために用いる。濾過助材および技術的補助材のそれぞれの量を決定する
ため、図２の実施形態でも図１の実施形態で述べた濾過データが導入される。
【００１７】 弁４５と配量ポンプ４４の間には分岐管６２が接続され、分岐管６２内には、
駆動部６３を付設した沈殿物ポンプ６０が設けられている。分岐管６２にはセン
サ６４と６５を配置してよい。濾過停止時には配量管を冷水で洗浄して、詰まる
のを阻止することができる。同様に濾過終了時には懸濁物容器２８と配量ポンプ
４４と配量管を冷水および暖水で浄化する。
【００１８】 図３は空間的に幾分異なって配置される容器受容部１５，１６，１７の平面図
であり、非常に狭い空間でビックバッグ５，６，７の取り付け取り外しをできる
だけ簡単に操作できるようにした実施形態の平面図である。ビックバッグとして
設けられる貯留容器５，６，７は図３ではその位置を破線で示したが、これらの
貯留容器はスプレッダーを備え、吊り装置に固定される。同様に破線で、建物の
天井に固定されるレール９を図示した。容器受容部１５，１６，１７はそれぞれ
中央にある混合容器１に対して対向するように配置されている。容器受容部１５
と１６の間の区域に第３の容器受容部１７が設けられ、この場合各容器受容部１
５，１６，１７の中心は少なくともほぼレール９の下にあるため、ビックバッグ
は取り出しのために可能な限り鉛直方向に吊り下げられている。
【００１９】 各容器受容部１５，１６，１７は供給管５２を介して混合容器１と結合され、
図３によればこれら供給管５２はすべて混合容器１のほぼ中心において該混合容
器に開口している。図中３は混合容器１上に設けられた攪拌装置モータである。
貯留容器５，６，７は図１および図２に図示した吊り装置１０を用いて破線で示
した位置からレール９に沿って容器受容部１５，１６，１７の上方の領域へ走行
させることができる。次にビックバッグは容器受容部１５，１６，１７側の側面
が開口し、すなわち下面が開口して、該容器受容部内へ受容され、これら容器受
容部の下方に配置された搬送スクリューによるダストフリーな取り出しが可能に
なっている。個々の貯留容器５，６，７またはビックバッグ内には異なる濾過助
材（粗い、平均的な、細かい滴虫土、パーライトなど）と、セルロース（ＦＨ１
５００、フィブロクラーFibroklarなど）と、安定材（ＰＶＰＰ、シリカゲル、
シリカゾルなど）とを供給できる。混合容器１には、該混合容器内に含まれてい
る混合物を配量して取り出すために用いる搬送装置２１が付設されている。
【００２０】 図４は図３の変形実施形態を示したもので、図３の実施形態と比べると、他の
ビックバッグ５７を受容するための他の容器受容部５６が設けられている。この
補助的なビックバッグ５７のために図４の上部部分にあるレール９が左側へ延設
されており、その結果容器受容部５６もその中心が１本のレールの下方に位置し
ている。なお、図４の実施形態の他の特徴は図３の実施形態のものと一致してい
るので、同一の部材には同一の符号をした。
【００２１】 以上説明したことから明らかなように、本発明は濾過助材または他の技術的補
助材を生産物流の中に配量して添加する過程の比較的直前に直接ビックバッグ或
いは類似の貯留容器から取り出して可変混合するものである。このようにして物
質のダストフリーな装入が可能である。図２の実施形態では、物質の添加は生産
物に連続的に供給される水流の中で行なう。濾過助材の適正な混合または配合の
設定は濾過データを処理して行い、濾過データに基づいてその都度必要な物質の
量の配分を決定する。図１の実施形態によれば、乾燥混合した物質を直接生産物
流の中に導入してもよい。
【００２２】 本発明による濾過中の添加方法は配量型のいかなるプレコーティング濾過に対
しても適用できる。既存の設備にも適宜転用できる。公知の装置および方法に比
べて、生産パラメータが同一である場合、濾過助材および（または）技術的補助
材の配量をより迅速に且つ確実に適合させることができ、これにより設備コスト
、人件費、稼動コストのかなりの節約と作業者の作業軽減とが達成される。本発
明による装置を用いると、比較的低い設備コストで高自動化率が達成される。
【００２３】 本発明は任意の数量の貯留容器で実施可能であるが、ほとんどの適用例ではた
だ１つの貯留容器で十分である。また、混合を終了した濾過助材を１つの貯留容
器に供給して、これを配量して取り出すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 複数個の貯留容器と１つの混合容器とを備え、混合容器から濾過助材と技術的
補助材とを生産物搬送管または既存の配量装置に供給するようにした装置の概略
図である。
【図２】 濾過助材および（または）技術的補助材の懸濁混合物を既存の配量部に供給す
るようにした、懸濁物生成手段を備えた装置の変形実施形態である。
【図３】 貯留容器の取り出し装置と混合容器の配置とを示した平面図で、装置が３個の
貯留容器を備えている実施形態の平面図である。
【図４】 ４個の貯留容器を備えた装置の図３に対応する配置構成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラサク ライムント ドイツ連邦共和国 デー・73550 ヴァル トシュテッテン シュトラスドルファー シュトラーセ 13 (72)発明者 ラスムッセン ペーター デンマーク デーカー・7000 フレデリチ ア ラーヴンスガルトスヴェイ 41 Ｆターム(参考） 4B028 AC12 AG04 AG09 AP17 AS15 AS17 AT07 4D066 BA01 BB31 CB08 CB15 CB20 EA13 4G037 AA05 EA04

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】濾過中に濾過助材および（または）技術的補助材を供給するた
    めの方法において、 濾過データをフィルタにおいて検出するステップ、或いは、濾過データをフィ
    ルタの前方および（または）後方において生産物流から検出するステップと、 それぞれの濾過助材および（または）技術的補助材の必要量を算出するステッ
    プと、 濾過助材および（または）技術的補助材を少なくとも１つの貯留容器（５，６
    ，７，５７）から配量して取り出すステップと、 配量した濾過助材および（または）技術的補助材を混合容器（１９）または懸
    濁物容器（２８）内に供給するステップと、 濾過助材および（または）技術的補助材を混合容器（１）または懸濁物容器（
    ２８）内で混合するステップと、 濾過助材および（または）技術的補助材を適用目的に応じて乾燥混合物として
    或いは懸濁物として混合容器（１）或いは懸濁物容器（２８）から配量して取り
    出すステップと、 配量し混合した濾過助材および（または）技術的補助材を生産物流（未濾過物
    ）に供給するステップと、 を含んでいることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】濾過助材および（または）技術的補助材の混合を混合容器（１
    ）内の混合装置（２）または懸濁物容器（２８）内の混合装置（２９）によって
    行なうことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】容器（２８）内の懸濁物の体積をほぼ一定に維持することを特
    徴とする、請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】１つの貯留容器内に濾過助材および（または）技術的補助材の
    混合物を準備し、この混合物を配量して取り出して、乾燥状態または懸濁状態で
    生産物流（未濾過物）へ供給することを特徴とする、請求項１から３までのいず
    れか一つに記載の方法。
  5. 【請求項５】濾過中に濾過助材および（または）技術的補助材を供給するた
    めの装置において、 濾過助材および（または）技術的補助材を含んでいる少なくとも１つの貯留容
    器（５，６，７，５７）と、 濾過助材および（または）技術的補助材を貯留容器（５，６，７，５７）から
    配量して取り出すための手段（２５，２６，２７）と、 配量して取り出した濾過助材および（または）技術的補助材を懸濁化するため
    の懸濁化容器（２８）と、 濾過助材および（または）技術的補助材を貯留容器（５，６，７，５７）から
    配量して取り出すための手段（２５，２６，２７）を懸濁化容器（２８）と連通
    させている手段（５２，６１）と、 懸濁物を懸濁化容器（２８）から配量して取り出すための手段（４２，４４）
    と、 実際の濾過データを検出するための手段（４８，４９，５８，５９）と、 濾過データを検出するための手段（４８，４９，５８，５９）と、濾過助材お
    よび（または）技術的補助材を貯留容器（５，６，７，５７）から配量して取り
    出すための手段（２５，２６，２７）と、懸濁物を懸濁化容器（２８）から配量
    して取り出すための手段（４２，４４）とに接続されている電子制御ユニット（
    ２０）と、 を有していることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】濾過中に濾過助材および（または）技術的補助材を供給するた
    めの装置において、 濾過助材および（または）技術的補助材を含んでいる少なくとも１つの貯留容
    器（５，６，７，５７）と、 濾過助材および（または）技術的補助材を少なくとも１つの貯留容器（５，６
    ，７，５７）から配量して取り出すための手段（２５，２６，２７）と、 濾過助材および（または）技術的補助材を少なくとも１つの貯留容器（５，６
    ，７，５７）から配量して取り出すための手段（２５，２６，２７）と連通して
    いる混合容器（１）と、 混合容器（１）から配量して取り出すための手段（２１）と、 実際の濾過データを検出するための手段（４８，４９，５８，５９）と、 実際の濾過データを検出するための手段（４８，４９，５８，５９）と、配量
    して取り出すための手段（２１，２５，２６，２７）とに接続されている電子制
    御ユニット（２０）と、 を有していることを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】少なくとも２つの、有利には３つの貯留容器（５，６，７，５
    ７）が設けられていることを特徴とする、請求項５または６に記載の装置。
  8. 【請求項８】貯留容器としてサイロ、コンテナおよび（または）タンクが設
    けられていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】貯留容器（５，６，７，５７）としてビックバッグが設けられ
    、ビックバッグは吊り装置（１０）で保持され、且つその開口端部を容器受容部
    （１５，１６，１７，５６）で受容されていることを特徴とする、請求項７に記
    載の装置。
  10. 【請求項１０】貯留容器（５，６，７，５７）から配量して取り出すための
    手段としてそれぞれ制御式搬送スクリュー（２５，２６，２７）が設けられてい
    ることを特徴とする、請求項５から９までのいずれか一つに記載の装置。
  11. 【請求項１１】搬送スクリュー（２５，２６，２７）が供給管（５２）を介
    して混合容器（１）または懸濁物容器（２８）と結合されていることを特徴とす
    る、請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】混合容器（１）内に、有利には制御可能な駆動原動機（３）
    と連結されている攪拌装置（２）が設けられていることを特徴とする、請求項６
    に記載の装置。
  13. 【請求項１３】懸濁物容器（２８）内に、該懸濁物容器の外側に攪拌装置原
    動機（３０）を配置した攪拌装置（２９）が設けられていることを特徴とする、
    請求項５に記載の装置。
  14. 【請求項１４】混合容器（１）に搬送装置（２１）が配置され、該搬送装置
    （２１）に接続している混合機搬出管（５３）が未濾過物を案内している生産物
    搬送管（２３）に開口し且つ逆止弁（５４）を備えていることを特徴とする、請
    求項１２に記載の装置。
  15. 【請求項１５】懸濁物容器（２８）が最大充填レベル用のセンサ（４０）と
    最小体積用のセンサ（４１）とを備えていることを特徴とする、請求項５に記載
    の装置。
  16. 【請求項１６】懸濁物容器（２８）の下流側に、少なくとも１つの制御可能
    な弁（４５）および（または）回転数調整型ポンプ（４４）を備えた懸濁物搬送
    管８４３）が設けられていることを特徴とする、請求項５，１３または１５に記
    載の装置。
  17. 【請求項１７】分岐管（６２）内に他のポンプ（６０）が配置されているこ
    とを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】乾燥した濾過助材および（または）技術的補助材を複数個の
    貯留容器（５，６，７，５７）から配量して取り出すことを特徴とする、請求項
    １に記載の方法。
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