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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Trennen von Materialien voneinan- der mit einem drehbaren Hohlkörper, von dessen Wandaufbau zumindest ein Teil durchgehende Öffnungen aufweist, sowie Zuführelementen zum Einführen der zu trennenden Materialien und Ein- richtungen zum Entfernen von getrennten Bestandteilen, für Filtrier- und Wascheinrichtungen auch mit einem oder mehreren Waschmechanismen.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, dass, wenn in einem drehbaren mit Durchgangsöffnungen versehenen, d. h. als Filter oder Sieb ausgebildeten Hohlkörper mit von ebenen Platten gebildeten Wandaufbau und vieleckigem Querschnitt das zu filtrierende und/oder zu waschende oder zu klassierende Material gleichzeitig mit seinem Fortbewegen zu einer vorwärts- und rückwärtsgerichteten ein wiederholtes Rückrutschen umfassenden Bewegung gezwungen wird, die Verweilzeit des Materials im Hohlkörper in hohem Masse erhöht wird und ferner das Haften bzw.
Kleben des Materials an die Wand einerseits durch diese Bewegung und anderseits durch den Um- stand, dass die ebenen Platten zeitweilig in die senkrechte Stellung gelangen und dann in die waagrechte Stellung umgelegt werden, verhindert wird,
sowie schliesslich das ständige Hin- und Herrutschen des Materials zum ständigen Reinigen der Filter bzw. Siebflächen führt, wodurch die
Filter bzw. Siebe kontinuierlich erneuert werden und die maximale spezifische Filterfläche ständig sichergestellt wird, so dass die Wirksamkeit des Filtrierens bzw. Siebens optimal ist.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum mechanischen Trennen von Materialien voneinander mit einem drehbaren Hohlkörper, von dessen Wandaufbau zumindest ein Teil durchgehende Öffnungen aufweist, sowie Zuführelementen zum Einführen der zu trennenden Materialien und Einrichtungen zum Entfernen von getrennten Bestandteilen, für Filtrier- und Wascheinrichtungen auch mit einem oder mehreren Waschmechanismen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Hohlkörper zwei Abschnitte aufweist, von denen der erste Abschnitt eine um eine geometrische Längsmittelachse drehbare, liegend angeordnete, pyramidenstumpfförmige oder kegelstumpfförmige, zweckmässig waagrechte oder nahezu waagrechte Trommel aufweist, deren Seitenfläche (n) zumindest zum Teil von einem Filter oder Sieb gebildet wird bzw.
werden, durch deren kleinere Stirnplatte ein Materialeinführungsrohr in sie mündet oder in ihren Innenraum geführt ist und deren grössere Stirnplatte eine in bezug auf die geometrische Längsmittelachse exzentrisch angeordnete Öffnung aufweist, an welch letztere der mit dem ersten Abschnitt des Hohlkörpers zusammen drehbare zweite Abschnitt des Hohlkörpers mit mindestens drei, zweckmässig länglichem, ineinandermündenden, prismenförmigen Gliedern mit vieleckigem Grundriss, deren Seitenflächen zumindest zum Teil von einem Filter oder Sieb gebildet sind und deren geometrische Längsmittelachsen zusammen eine Zickzacklinie bilden und die geometrische Längsmittelachse der Trommel, welche die gemeinsame Drehachse der zwei Abschnitte des Hohlkörpers ist, ausserhalb der Trommel schneiden,
angeschlossen ist und im Hohlkörper die Filtrier- und Wascheinrichtungen mit verschiedenen Verteilungsleitungen vorgesehen sind.
Das Filtrieren sowie Waschen und Klassieren erfolgt mit der erfindungsgemässen Vorrichtung im allgemeinen im Schwerkraftfeld, die erfindungsgemässe Vorrichtung kann aber auch unter über dem Atmosphärendruck liegenden Drücken oder unter Vakuum betrieben werden.
Bei der Filtrier- und Waschvorrichtung ist bzw. sind vorteilhaft im Inneren des Hohlkörpers ein Waschmechanismus oder mehrere Waschmechanismen angeordnet. In diesem Falle weist vorzugsweise der bzw. der eine innere Waschmechanismus in den geometrischen Längsmittelachsen der pris- menförmigen Glieder des zweiten Abschnittes des Hohlkörpers verlaufende, durch biegsame Gelenkverbindungen aneinander angeschlossene, zusammen mit dem Hohlkörper drehbare und mit Verteilungsorganen, insbesondere Sprühdüsen, ausgerüstete Verteilungsrohre auf.
Nach einer vorteilhaften Alternative dieser Ausführungsform ist in der Trommel eine Verteilungsleitung, welche an die Verteilungsleitung des an die Trommel angeschlossenen prismenförmigen Gliedes des zweiten Abschnittes des Hohlkörpers durch eine Gelenkverbindung angeschlossen ist und an ihrem Ende im Inneren der Trommel durch eine Gelenkverbindung angelenkte Verteilungsorgane, insbesondere Sprühdüsen, aufweist, angeordnet. Es bevorzugt, dass die von der Trommel am weitesten entfernte Verteilungsleitung des Waschmechanismus bzw. einen Waschmechanismus als Anfangsverteilungsleitung desselben für die Waschflüssigkeit eingerichtet ist.
Nach einer andern vorteilhaften Alternative dieser Ausführungsform hat die erfindungsgemässe Vorrichtung einen von einem in die Trommel mündenden
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Waschflüssigkeitseinführungsrohr zum Einführen des grösseren Teiles, vorteilhaft von etwa 80 bis
90%, der in den ganzen Hohlkörper einzuführenden Waschflüssigkeit und einem Flüssigkeitsvertei- lungsorgan, insbesondere einer Düse, zum Verteilen der eingeführten Waschflüssigkeit in der Trom- mel gebildeten, vom im zweiten Abschnitt des Hohlkörpers angeordneten Waschmechanismus getrenn- ten inneren Waschmechanismus.
Dabei ist es bevorzugt, dass das Waschflüssigkeitseinführungsrohr in einem Materialeinführungsrohr zum Einführen des zu behandelnden Materials, zweckmässig kon- zentrisch, angeordnet ist und vor seinem in der Trommel befindlichen Rohrende eine bogenförmige
Leitplatte angebracht ist.
Vorzugsweise ist der Querschnitt der pyramidenstumpfförmigen Trommel, von der der erste
Abschnitt des Hohlkörpers gebildet sein kann, ein regelmässiges Sechseck.
Es ist auch bevorzugt, dass der Querschnitt der den zweiten Abschnitt des Hohlkörpers bil- denden prismenförmigen Glieder ein regelmässiges Sechseck ist.
Nach einer vorteilhaften Alternative haben sämtliche prismenförmigen Glieder in ihrer ganzen
Länge einen Querschnitt von gleicher Form und gleichen Abmessungen. Nach einer andern vorteil- haften Alternative sind die Querschnittsabmessungen der prismenförmigen Glieder von der Anschluss- stelle an die Trommel zur Austrittsstelle der festen Phase oder der letzten Kornfraktion, insbeson- dere stetig, verringert.
Vorzugsweise sind die Form und Abmessungen der in der grösseren Stirnplatte der Trommel ausgebildeten exzentrischen Öffnung mit der Querschnittsform und den Querschnittsabmessungen des Anschlussendes des an die Trommel angeschlossenen prismenförmigen Gliedes identisch.
Es ist auch bevorzugt, dass der Umfang der in der grösseren Stirnplatte der Trommel ausge- bildeten exzentrischen Öffnung zum Teil mit der Umfangslinie dieser Stirnplatte zusammenfällt.
Ferner ist es bevorzugt, dass die grössere Stirnplatte und die exzentrische Öffnung die regel- mässige Sechseckform haben und zwei Seiten der letzteren mit einem Teil von zwei Seiten der grösse- ren Stirnplatte zusammenfallen.
Nach einer vorteilhaften Alternative sind die von den geometrischen Längsmittelachsen der prismenförmigen Glieder des zweiten Abschnittes des Hohlkörpers mit der Waagrechten eingeschlos- senen Winkel identisch. Nach einer andern vorteilhaften Alternative sind die von den geometrischen
Längsmittelachsen der prismenförmigen Glieder des zweiten Abschnittes des Hohlkörpers mit der Waagrechten eingeschlossenen Winkel von der Trommel zur Austrittsstelle der festen Phase oder der letzten Kornfraktion verringert.
Vorteilhaft ist das Filter als Feinsieb und/oder Grobsieb und/oder Gitter ausgebildet, wobei zweckmässig die Filterplatten austauschbar auf der Gehäusekonstruktion der Trommel angebracht sind.
Es ist auch bevorzugt, dass von den prismenförmigen Gliedern des zweiten Abschnittes des Hohlkörpers das von der Trommel am weitesten entfernt angeordnete Glied in seinem Umfangsbereich in einen zumindest zum Teil offenen, mit dem Hohlkörper zusammen drehbaren und mit diesem, zweckmässig starr, verbundenen Kasten mündet.
Vorzugsweise ist in der kleineren Stirnplatte der Trommel ein Lager angebracht und durch dieses Lager der Hohlkörper am, zweckmässig mit der geometrischen Drehlängsmittelachse zusammenfallenden, Materialeinführungsrohr drehbar gelagert.
Auch sind die Stirnplatten der Trommel bevorzugt senkrecht angeordnet.
Vorzugsweise ist im Falle der Ausbildung als Filtrier- und Waschvorrichtung über dem Hohlkörper sowie über die Trommel längs derselben sich erstreckend ein äusserer Waschmechanismus, welcher zweckmässig von einer oder mehr mit Sprühdüsen versehenen Verteilungsleitungen gebildet ist, angeordnet.
Ferner ist es bevorzugt, dass im Materialeinführungsrohr ein Materialbewegungsmechanismus, insbesondere eine Förderschnecke, angeordnet ist und in das Materialeinführungsrohr ein Einfüllelement, insbesondere ein Einfülltrichter, mündet. Weiterhin ist vorteilhaft im Innenraum der den ersten Abschnitt des Hohlkörpers bildenden Trommel ein starr befestigter Zerkleinerungsmechanismus angeordnet. Vorzugsweise ist der Zerkleinerungsmechanismus von einem Mahlwerk bzw. Mahlkopf mit einem durchlöcherte Flächen aufweisenden Mahlwerkgehäuse und einem darin drehbaren Mahlelement gebildet. Nach einer vorteilhaften Alternative sind die Maschenmasse der die Trommel
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und die prismenförmigen Glieder begrenzenden Sieb identisch.
Nach einer andern vorteilhaften Alter- native nehmen die Maschenmasse der die Trommel und die prismenförmigen Glieder begrenzenden
Siebe von der Einführungsstelle des zu klassierenden und/oder zu reinigenden Materials zur Aus- trittsstelle der im Hohlkörper zurückgebliebenen Fraktion zu, wobei zweckmässig die Maschenmasse in den einzelnen Teilen des Hohlkörpers identisch sind.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung weist sie einen Mechanismus zum Wegbewegen des Hohlkörpers mit seiner geometrischen Längsmittelachse von der Waagrechten nach oben und/oder unten auf.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung in ihrer Ausgestaltung als Filtrier- bzw. Waschvorrichtung bringt die folgenden Vorteile mit sich.
In keinem Abschnitt des Hohlkörpers kann sich eine ständige gleichmässige Materialschicht ausbilden, da durch die Drehung des Hohlkörpers das feste Material auf den ebenen Flächen zu einer Bewegung in mehr Richtungen gezwungen wird, wobei es sich hin- und zurückbewegt und wiederholt zurückrutscht. Als Ergebnis dieser Bewegung ist einerseits die Verweilzeit des Materials im Hohlkörper sehr lang und anderseits reinigt das Material die Filterfläche ständig und diese erneuert sich ständig, d. h., dass die Vorrichtung selbstreinigend ist. Es muss daher nicht durch zusätzliche Arbeitsgänge oder Mechanismen für die Reinigung der Filterfläche gesorgt werden. Infolge dieser Faktoren können in der erfindungsgemässen Vorrichtung die Filtrieraufgaben mit kleinerer spezifischer Filterfläche als mit den herkömmlichen Filtriervorrichtungen gelöst werden.
Ein bedeutender Teil der kontinuierlichen Trenn- oder Ab- bzw. Auswascharbeitsgänge kann im ersten Abschnitt des Hohlkörpers durchgeführt werden und im zweiten Abschnitt desselben kann zusammen mit dem kontinuierlichen und gleichmässigen Abführen des festen Materials das abschlie- ssende Entwässern oder Ab-bzw. Auswaschen vorgenommen werden. Dies bedeutet, dass solche verwickelte bzw. komplexe verfahrenstechnische bzw. technologische Arbeitsgangreihen, zu welchen bisher mehr Vorrichtungen erforderlich waren, in einer Vorrichtung durchgeführt werden können.
Der Platzbedarf der erfindungsgemässen Vorrichtung ist also geringer als der der bekannten Maschinen-
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lich sind (diese wären ziemlich verwickelt), kann die erfindungsgemässe Vorrichtung unmittelbar mit andern kontinuierlich zu betreibenden Vorrichtungen zusammengeschaltet werden, ohne dass irgendeine Zuführvorrichtung dazwischengeschaltet werden müsste.
Infolge der Bewegung des herausfiltrierten festen Materials in mehr Richtungen übt die Vorrichtung eine Pufferwirkung (ausgleichende Wirkung) aus, als deren Ergebnis die etwaigen Störungen der Zuführung des zu filtrierenden Materials ausgeglichen werden, d. h., dass die Vorrichtung gegen ungleichmässige Zuführung nicht empfindlich ist.
Das Material wird vom sich drehenden Hohlkörper schonend gefördert und abgeführt. Deswegen wird das feste Material auf der Filterfläche nicht durchpassiert und nicht gebrochen und seine Oberfläche bleibt unversehrt. Damit kann das Trennen von Trüben, Schlämmen und Suspensionen und das Waschen und Reinigen von festen stückigen Materialien in der erfindungsgemässen Vorrichtung auch in solchen Fällen durchgeführt werden, in welchen die grundlegende Forderung besteht, dass das feste Material während der Behandlung nicht beschädigt wird.
Bei der Ausbildung als Waschvorrichtung können in Abhängigkeit von der Menge des Waschwassers die verschiedensten verfahrenstechnischen bzw. technologischen Aufgaben (Waschaufgaben) gelöst werden. Im ersten Abschnitt des Hohlkörpers kann je nach der Ausbildung des Filters als Gitter, Grobsieb oder Feinsieb ein bedeutender Teil, beispielsweise 80 bis 90%, des Trennens oder Abwaschens schnell durchgeführt werden, wobei die gröberen Verunreinigungen, wie Boden und Kies, sofort entfernbar sind. Das weitere Waschen ist im zweiten Abschnitt des Hohlkörpers mit dem inneren Waschmechanismus durchführbar und während der Unterbrechung des Betriebes des Waschmechanismus kann auch das Entwässern des gereinigten festen Materials bewerkstelligt werden.
Da das aus dem zweiten Abschnitt des Hohlkörpers austretende Waschwasser weniger verunreinigt ist, kann es in den ersten Abschnitt des Hohlkörpers zur Grobwäsche zurückgeführt werden, was hinsichtlich der Einsparung von Wasser von Bedeutung ist.
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Die Verweilzeit des festen Materials im Hohlkörper ist einerseits durch Veränderung der Drehzahl des Filterkörpers und anderseits durch Veränderung der verschiedenen geometrischen Abmessungen und der Form der Vorrichtung innerhalb weiter Grenzen veränderbar, so dass mit der erfindungsgemässen Vorrichtung die verschiedensten verfahrenstechnischen bzw. technologischen Aufgaben gelöst werden können.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung in ihrer Ausgestaltung als Siebvorrichtung (Klassier-und Reinigungsvorrichtung) bringt die folgenden Vorteile mit sich.
Im ersten Abschnitt des mit gleichmässiger Winkelgeschwindigkeit drehbaren Hohlkörpers tritt die die Hauptmenge des Materialaggregates bildende Fraktion mit der kleinsten Korngrösse durch das Sieb (die Mantelfläche) hindurch aus und das zurückgebliebene feste Material rutscht zur in den zweiten Abschnitt des Hohlkörpers mündenden Öffnung hinunter. Während der Drehung des von in Zickzackform zusammengebauten prismenförmigen Gliedern gebildeten zweiten Abschnittes des Hohlkörpers wird das kontinuierlich hierher gelangende Materialaggregat zu einer Bewegung in mehr Richtungen und dabei einer Hin-und Zurückbewegung gezwungen, wobei es sich stetig teilt, wodurch einerseits die Verweilzeit des Materials im Hohlkörper erhöht wird, was die völlige Beendigung des Klassier- bzw.
Aussonderungsarbeitsganges zur Folge haben kann, und anderseits infolge der Bewegung des festen Materialaggregates in mehr Richtungen an der inneren Mantelfläche mit wiederholtem Zurückrutschen eines Teiles desselben von einer bestimmten Höhe an der ebenen Fläche die Siebfläche gereinigt und deren Verstopfung verhindert wird, d. h., dass die Siebfläche ständig erneuert wird, also die Vorrichtung selbstreinigend ist. Das Material wird vom sich drehenden Hohlkörper ständig ausgetragen, so dass kein Abführ- bzw. Fördermechanismus von verwickelter Konstruktion erforderlich ist. In dieser Weise zeigen sich im Hohlkörper keine Materialanhäufungen. Das Aussondern jeder Fraktion bzw. jedes Bestandteiles erfolgt in ein und derselben Vorrichtung.
In der erfindungsgemässen Vorrichtung ist bei gleicher Leistung im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen für denselben Zweck eine spezifisch geringere Siebfläche erforderlich und die spezifische Pulverbelastung.
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Ausgleichswirkung aus, welche die etwaigen Zuführstörungen ausgleicht, so dass die Vorrichtung gegen ungleichmässige Zuführung nicht empfindlich ist. Im Siebkörper erfolgen das Fördern des Materials und von dort dessen Abführen bzw. Austragen schonend, so dass an der Siebfläche die Körner bzw. Materialstücke nicht gebrochen werden und ihre Oberfläche unversehrt bleibt. So kann mit der erfindungsgemässen Vorrichtung auch das Trennen, Klassieren bzw.
Reinigen von solchen körnigen bzw. stückigen Materialaggregaten, bei welchen die grundlegende Forderung besteht, dass das Material im Laufe des Trennarbeitsganges nicht beschädigt wird, durchgeführt werden. Insofern als die Mäntel der einzelnen Glieder des Hohlkörpers Siebe mit verschiedenen Masehenmassen aufweisen, wobei das Sieb der pyramidenstumpfförmigen bzw. kegelstumpfförmigen Trommel des ersten Abschnittes des Hohlkörpers die geringsten Maschenmasse hat und die Siebe der prismenförmigen Glieder des zweiten Abschnittes des Hohlkörpers in der Richtung des Abführens zunehmende Maschenmasse aufweisen, kann das Materialaggregat innerhalb ein und derselben Vorrichtung kontinuierlich in mehr Fraktionen getrennt werden.
Einen weiteren Vorteil bedeutet es, dass die Verweilzeit des festen Materials in der Vorrichtung durch Änderung der Drehzahl regelbar ist, so dass mit derselben Vorrichtung lediglich durch Änderung der Drehzahl die verschiedensten Aussonderungsbzw. Klassieraufgaben gelöst werden können. Der Bereich der Anwendbarkeit kann durch Veränderung der geometrischen Kennwerte, beispielsweise der Neigungswinkel und Querschnitte, des Hohlkörpers weiter vergrössert werden. Die Siebplatten können austauschbar ausgeführt sein und ihr Austausch ist einfach durchführbar.
Der spezifische Energieaufwand der erfindungsgemässen Vorrichtung ist kleiner als der der bekannten Vorrichtungen und infolge der verhältnismässig geringen Drehzahl wird auf das Gebäude keine nennenswerte Erschütterung übertragen, so dass keine besondere Fundamentierung erforderlich ist, der Betrieb lärmfrei ist und das Stauben minimal ist. Da die Konstruktion der Vorrichtung einfach ist und sie keine einem leichten Verschleiss unterliegenden Bestandteile hat, sind der spezifische Fertigungs- und Betriebsaufwand gering.
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Im folgenden sind einige Anwendungsgebiete der erfindungsgemässen Vorrichtung in ihrer Aus- gestaltung als Wasch- und Filtriervorrichtung beschrieben.
Der kolloidartige Feststoffgehalt von Abwässern kann mit der erfindungsgemässen Vorrichtung rationell gewonnen werden. In zahlreichen Betrieben, beispielsweise Schlachthofbetrieben, entstehen eiweisshaltige gel-und kolloidartige Stoffe, welche durch entsprechende chemische und/oder physika- lische Vorbehandlung sich von der Flüssigkeit abscheiden und weiterverarbeitbar werden und mit der erfindungsgemässen Vorrichtung von der flüssigen Phase abgetrennt werden können. Der Feuch- tigkeitsgehalt des an den Filtern zurückgebliebenen wertvollen Materials kann im Schwerkraftfeld auf ein Mindestmass verringert werden und das feuchte feste Material kann in einer Trockenvor- richtung getrocknet werden.
Auch in der Arzneimittelindustrie bieten sich mehrere Gebiete für die Anwendung der erfin- dungsgemässen Vorrichtung an. Ein solches Gebiet ist z. B. die Behandlung von extrahierten Organ- abfällen. Nach der Extraktion von tierischen Organen müssen nämlich die Organabfälle mit einem
Feuchtigkeitsgehalt von 80% einerseits aus Gründen des Umweltschutzes und anderseits zum Zwecke der Nutzbarmachung gesammelt werden. Dies, d. h., die Abtrennung der als Ergebnis der Extraktion enthaltenen Organabfälle von der Flüssigkeit und ihre Zuführung zu Lagern und/oder Trocknern kann mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung bei geringem Platzbedarf kontinuierlich erreicht werden.
Zum Abtrennen von extrahiertem und/oder von Lösungsmitteln befreitem Heilpflanzenmahlgut ist die erfindungsgemässe Vorrichtung ebenfalls gut anwendbar.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung kann das kontinuierliche Abfiltrieren der Schlachthofabfälle mit hohem Eiweissgehalt von der Flüssigkeit und erforderlichenfalls ihr gleichmässiges Einführen in die Weiterverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise den Trockner, durchgeführt werden.
Auch von von andern Quellen herstammenden Abwässern können die mechanischen Verunreinigungen, beispielsweise stückigen und/oder faserigen Materialien, mit der erfindungsgemässen Vorrichtung kontinuierlich herausfiltriert werden.
In der Lebensmittelindustrie ist die erfindungsgemässe Vorrichtung beispielsweise bei der Tomatenverarbeitung, der Stärkeherstellung, der Zuckerherstellung, der Obstverarbeitung und der Obstsaftherstellung anwendbar.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden beispielhaften Darlegungen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Hiebei sind : Fig. 1 ein schematischer senkrechter Schnitt durch die geometrische Längsmittelachse einer dem Filtrieren dienenden vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 die Darstellung des Filterteiles der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung im Querschnitt längs der Linie B-B, Fig. 3 die Darstellung des Filterteiles der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung im Querschnitt längs der Linie C-C, Fig. 4 die Darstellung des Filterteiles der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung im Querschnitt längs der Linie D-D, Fig. 5 die Darstellung des Filterteiles der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung im Querschnitt längs der Linie E-E, wobei in den Fig.
3 bis 5 der besseren Übersicht halber das Gehäuse und die andern Vorrichtungsteile weggelassen sind. Fig. 6 eine schematische Darstellung einer der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ähnlichen, jedoch in erster Linie dem Waschen dienenden Vorrichtung, ebenfalls im senkrechten Längsschnitt. Fig. 7 das Prinzipschema des Filterteiles der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in kleinerem Massstab, Fig. 8 das Schema der vereinfachten Bewegungsbahn des Materialaggregates in der in der Fig. 7 dargestellten Vorrichtung, Fig. 9 eine
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1lich einen gemeinsamen Innenraum haben und zusammen mit der Trommel --9-- drehbar sind.
Das von der Trommel --9-- am weitesten angeordnete (letzte) prismenförmige Glied --12-ist in seinem Umfangsbereich offen --19-- und mündet in einen Kasten --20--. Die den Kasten - und das genannte prismenförmige Glied --12-- verbindende Öffnung --19-- ist im Kasten --20-- zentral angeordnet.
Der Kasten --20-- hat in einem Abstand k voneinander angeordnete aneinander mit Hilfe von Abstandshalterschrauben --21-- befestigte Scheiben --22, 23--. In der inneren Scheibe --23-ist die bereits erwähnte Öffnung --19-- ausgebildet, an welche sich das letzte prismenförmige Glied --12-- anschliesst; dieses letztere ist im Umfangsbereich der Öffnung --19-- mit Hilfe eines
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gegen das Innere des vom Gehäuse --1-- umgebenen Raumes sich erstreckende halbringförmige Wände --25, 26--, welche eine Kammer --27-- vom Inneren des vom Gehäuse --1-- umgebenen Raumes abgrenzen, angeordnet.
In dieser Kammer --27-- ist der bereits erwähnte Kasten --20-angeordnet, an dessen äussere Scheibe --22-- eine zentrale Rohrachse --28-- starr angeschlossen ist. Von der Kammer --27-- erstreckt sich unten nach aussen ein Rohrstutzen--42--, welcher der Entfernung des festen Materials aus der Vorrichtung dient.
Die Rohrachse --28-- ist in der der Trommel --9-- abgewendeten (hinteren) Stirnwand --4-- des Gehäuses --1-- gelagert. Auf die Rohrachse --28-- ist ein Kettenrad --30-- montiert, über welches eine Antriebskette --31-- geführt ist. Diese Antriebskette --31-- wird von einem andern Kettenrad --32--, welches auf die Welle eines elektrischen Antriebsmotors --33-- aufgekeilt ist, angetrieben.
Zum Abwaschen sowohl der äusseren als auch der inneren Flächen der Filter --18-- bzw., wenn die gestellte Aufgabe das Abwaschen (Reinigen) von stückigem festem Material oder beispielsweise das Herauswaschen von körnigem oder faserigem Material aus einem breiigen oder pastenförmi-
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welches in den geometrischen Längsmittelachsen --Xn,X1,X2-- der prismenförmigen Glieder --12, 11, 10-verlaufende Verteilungsrohre--36, 37, 38--sowie ein an das letztgenannte --38-- dieser Verteilungsrohre --36, 37, 38-- in das Innere der Trommel --9-- geführtes Verteilungsrohr --39-- angeschlossen sind, wobei der Anschluss der Verteilungsrohre --36, 37,38, 39-- aneinander durch deren entsprechende Biegsamkeit sicherstellende Gelenkverbindungen --41-- ausgeführt ist, angeordnet.
Die Waschflüssigkeit, wie Wasser, kann in der Richtung des Pfeiles a durch das durch den Kasten --20-- hindurchgeführte Waschflüssigkeitseinführungsrohr --35-- und die Verteilungsrohre --36, 37,38, 39-- geleitet werden. An die Verteilungsrohre --36, 37,38, 39-- sind Sprüh- düsen --40-- angebracht.
Es ist auch ein äusserer Waschmechanismus --47-- mit einem über dem Hohlkörper --8-- im Inneren des Gehäuses --1-- verlaufenden Verteilungsrohr --43--, an welches Sprühdüsen --44-- angebracht sind, angeordnet. Die Waschflüssigkeit, wie das Wasser, zu diesem äusseren Waschen kann in der Richtung des Pfeiles b in das Verteilungsrohr --43-- des äusseren Waschmechanismus - geleitet werden.
Vom tiefsten Teil der Bodenplatte --2-- mündet ein Rohrstutzen --45-- nach aussen. Durch diesen kann das verunreinigte Wasser (Filtrat) aus der Vorrichtung entfernt werden.
Gemäss den Fig. 3 bis 5 sind die Querschnittsabmessungen der prismenförmigen Glieder -10, 11, 12-- bei Beibehaltung der regelmässigen Sechseckform von der Trommel --9-- zum Kasten - hin stetig verringert.
Die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung stimmt mit der in den Fig. l bis 5 dargestellten grösstenteils überein, weswegen die bereits geschilderten Konstruktionselemente der besseren Übersicht halber nur, soweit es zum Verständnis notwendig ist, mit (den bereits verwendeten) Bezugsziffern bezeichnet sind. Abweichungen bestehen der mit der in der Fig. 6 dargestellten Vorrichtung zu lösenden Aufgabe entsprechend einerseits in der Ausführung des inneren Waschmechanismus und anderseits hinsichtlich der Entfernung des verunreinigten Wassers.
Die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dient nämlich in erster Linie der Reinigung von stückigem festem Material durch Waschen oder dem Herauswaschen von festem körnigem Material und/oder Fasermaterial, beispielsweise aus breiigem bzw. pastenförmigem Material. Der innere Waschmechanismus besteht aus zwei Teilen. Ein Wasch- mechanismus --48-- verläuft nur in den prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12-- mit vieleckigem Grundriss des Hohlkörpers --8--, d.h. im zweiten Abschnitt II desselben und besteht aus den Ver- teilungsrohren --36, 37, 38-- und dem Waschflüssigkeitseinführungsrohr --35--. Die Verteilungsrohre --36, 37, 38-- sind wieder mit Sprühdüsen --40-- versehen und mit Gelenkverbindungen - aneinander angeschlossen.
Ein Waschmechanismus --49-- dient dem inneren Waschen der Trommel-9-, d. h. des ersten Abschnittes I des Hohlkörpers --8--. Dieser hat ein in einem Flüssigkeitsverteilungsorgan --51--, wie einer Düse, endendes Wasschflüsigkeitseinführungsrohr --50--, welches innerhalb eines dem Zuführen einer Trübe bzw. eines Schlammes dienenden Materialeinfüh-
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rungsrohres --52-- mit diesem konzentrisch im Inneren der Trommel --9-- geführt ist. Vor dem Flüssigkeitsverteilungsorgan --51-- ist eine bogenförmige Leitplatte --53-- angeordnet. Die Längs-
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schen Drhlängsmittelachse --X-- zusammen.
Bei dieser Ausführungsform besteht die Bodenplatte --2-- aus zwei Teilen --2a, 2b--, von
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nach aussen münden. Der eine Teil --2a-- der Bodenplatte --2-- ist unter dem zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers --8-- und der andere Teil --2b-- der Bodenplatte --2-- ist unter der Trommel --9--, d. h. unter dem ersten Abschnitt I des Hohlkörpers --8-- angeordnet, was dem getrennten
Sammeln der aus den beiden Abschnitten I, II des Hohlkörpers --8-- austretenden Filtrate dient.
Die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist für den Fall eines grösseren Waschflüssigkeitsbedarfes als die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte ausgelegt, weswegen die Einführung der inneren Waschflüssigkeit auf zwei Stellen geteilt vorgesehen ist. Der grössere Teil der Waschflüssigkeit wird durch das Waschflüssigkeitseinführungsrohr --50-- der Trom- mel --9-- eingeführt, da der grössere Teil der Verunreinigung sich an der Oberfläche der Trommel --9-- abscheidet. Mit dem im Teil --2b-- der Bodenplatte --2-- angeordneten Rohrstutzen --55-- ist über eine Leitung --58--, in welche ein Absperrschieber --58a-- eingebaut ist, ein Kanal - verbunden.
Von dieser Leitung --58-- zweigt eine Zweigleitung--59--, in welche ebenfalls ein Absperschieber --59a-- sowie eine Pumpe -56-- eingebaut sind, ab. Die in höherem Masse verunreinigte Waschflüssigkeit wird gesondert vom Teil --2b-- der Bodenplatte --2-- durch den rohrstutzen --55-- und entweder über die Leitung --58-- zum Kanal --57-- oder über die Leitung --58-- und die Zweigleitung --59-- mittels der Pumpe --56-- zum Ort des Aufarbeitens entfernt.
An den am andern Teil --2a-- der Bodenplatte --2--, d.h. unter dem zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers --8-- angeordneten Rohrstutzen --54-- ist eine Leitung --60--, in welche ein Absperrschieber --60a-- eingebaut ist und welche über eine Pumpe --63-- mit einer in das Waschflüssig- keitseinführungsrohr --50-- des Waschmechanismus --49-- mündenden Rezirkulationsleitung --64--, in welche ebenfalls ein Absperrschieber --64a-- eingebaut ist, verbunden ist, angeschlossen. Von der genannten Leitung --60-- zweigt eine Zweigleitung--61--, in welche ebenfalls ein Absperrschieber --61a-- eingebaut ist und welche mit einem Kanal --62-- verbunden ist, ab.
Das vom zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers-8-herausfliessende Filtrat (Waschflüssigkeit) kann vom unter dem zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers --8-- angeordneten Teil --2a-- der Bodenplatte - durch den rohrstutze --54--, die Leitung --60-- und die Zweigleitung --61-- entfernt werden ; von dieser Zweigleitung --61-- kann es durch die Schwerkraft in den Kanal --62-- abfliessen. Das vom zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers-8-herausfliessende Filtrat (Waschflüssigkeit), welches verhältnismässig weniger verunreinigt ist, bzw. ein Teil desselben kann auch von der Leitung --60-- mittels der Pumpe --63-- in die in das in die Trommel --9-- mündende
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sen. Zum äusseren Waschen ist der bei der Fig. 1 abgehandelte äussere Waschmechanismus --47-angeordnet.
Die in den Fig. 1 bis 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind geschlossen. Geschlossene Vorrichtungen werden zweckmässig dann verwendet, wenn die Temperatur der zu trennenden Trübe bzw. des zu trennenden Schlammes oder der zu trennenden Suspension derart ist, dass aus der Flüssigkeit Dämpfe frei werden können. Bei der geschlossenen Ausführung verhindert der Deckel --7-- das Ausströmen des Dampfes (Dunstes), wobei er sich abscheidet und an den Seitenwänden herabrinnt und zusammen mit der Waschflüssigkeit (Filtrat) austritt.
Das Nachbefeuchten des in den Kasten --20-- gelangten entwässerten festen Materials wird teils durch den Deckel --7-- und teils durch die halbringförmigen Wände--25, 26-verhindert ; die lichte Weite der halbringförmigen Wände --25, 26-- ist kleiner als der Aussendurchmesser der Scheiben --22, 23-- des Kastens --20--. Die Stirnflächen der inneren Scheibe --23-- und der halbringförmigen Wände --25, 26-- gleiten während des Drehens aufeinander.
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Die Wirkungsweise der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen
Vorrichtung ist beispielsweise im Falle, dass die gestellte Aufgabe das Entwässern einer Trübe, eines Schlammes, einer Suspension oder eines ähnlichen Materials, d. h. die Trennung von flüssigen und festen Phasen durch Filtrieren ist, wie folgt.
Das Material wird in der Richtung des Pfeiles c durch das Materialeinführungsrohr --17-- in das Innere der den ersten Abschnitt I der Vorrichtung bildenden Trommel --9-- geführt. Der Hohlkörper --8-- wird vom Antriebsmotor --33-- mit gleichmässiger Winkelgeschwindigkeit w um die geometrische Längsmittelachse--X-- gedreht. Hier tritt ein bedeutender Teil der Flüssigkeits- phase des Materials durch das den Mantel bildende Filter --18-- in der Richtung der Pfeile d aus und fliesst an der muldenförmigen Innenfläche der Bodenplatte --2-- zum zugehörigen Rohr- stutzen --45--.
Das zurückgebliebene feste Material, dessen Feuchtigkeitsgehalt natürlich noch nennenswert sein kann, gleitet an der Innenfläche des Filters --18-- stetig zur Öffnung --15-- von regelmässiger Sechseckform der grösseren Stirnplatte --14-- der Trommel --9-- hinunter. Im ersten Abschnitt I des Hohlkörpers --8-- tritt also ein bedeutender Teil des kontinuierlichen Ab- trennens des festen Materials von der Flüssigkeit ein.
Im zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers-8-, d. h. im eine zahnungsartige Form bildenden aus den prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12-- bestehenden Teil desselben wird als Ergebnis der Drehung um die geometrische Längsmittelachse --X-- das vom ersten Abschnitt I kontinuier- lich kommende feuchte Feststoffaggregat vereinfacht in einer scheinbaren Spiralbahn kontinuierlich geteilt zu einer Bewegung in zwei Richtungen (nach vorn und hinten) gezwungen, wobei es an der ebenen Fläche aus einer bestimmten Höhe immer wieder zurückrutscht, und wegen der Bewegung in mehr Richtungen kann sich weder im ersten Abschnitt I noch im zweiten Abschnitt II des Hohl- körpers --8-- eine Materialschicht von konstanter und gleichmässiger Dicke ausbilden.
Das vereinfachte Schema der Bewegung des Materialaggregates im Hohlkörper --8-- ist, wie bereits erwähnt, in der der Fig. 7 zugehörigen Fig. 8 gezeigt, wobei tIJ die Winkelgeschwindigkeit der Drehung ist.
Das Material reinigt durch seine beschriebene Bewegung in mehr Richtungen kontinuierlich die
Innenfläche des Filters --18-- und verhindert dessen Verstopfen, d. h., dass die Filterfläche ständig erneuert wird, also die Vorrichtung selbstreinigend ist, so dass für die Reinigung der Filterfläche nicht gesorgt werden muss. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen für denselben Zweck zur Erreichung der gleichen Leistung eine spezifisch geringere Filterfläche erforderlich.
Im Hohlkörper --8-- ist übrigens dank der Bewegung des Materials in mehr Richtungen die Verweilzeit erhöht, wodurch die Wirksamkeit der Entwässerung erhöht ist, wobei die Entwässerung im notwendigen Masse im zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers --8-- während der langen Verweilzeit auch ihr Ende erreichen kann.
Die Materialbewegung in mehr Richtungen ist auch die Ursache davon, dass die Vorrichtung eine Pufferwirkung (ausgleichende Wirkung) ausübt. Demzufolge gleichen sich die etwaigen Zuführungsstörungen der Trübe bzw. des Schlammes oder der Suspension aus, die Vorrichtung ist also gegenüber Ungleichmässigkeiten des Beschickens nicht empfindlich.
Die oben beschriebene Aufgabe ist lediglich das Entwässern, zum Betrieb des inneren Waschmechanismus --46-- und des äusseren Waschmechanismus --47-- während des eigentlichen verfahrenstechnischen bzw. technischen Arbeitsganges kommt es also nicht ; die Waschmechanismen sind nur nach der Beendigung des Entwässerns zum "Abspülen" der Filter --18-- zu verwenden. Dabei können der innere Waschmechanismus --46-- und der äussere Waschmechanismus --47-- entweder gleichzeitig oder einzeln verwendet werden.
Insofern als das Abwaschen von verunreinigtem stückigem Material (Reinigung durch Befreien von Verunreinigungen) oder das Herauswaschen von einem oder mehr wertvollen festen stückigen, beispielsweise körnigen und/oder faserigen, Material (ien), beispielsweise aus einem breiigen bzw. pastenförmigen Materialaggregat, die Aufgabe ist, wird die Vorrichtung wie oben beschrieben betrieben, jedoch zusätzlich kontinuierlich auch der innere Waschmechanismus --46-- betrieben.
Im ersten Abschnitt I des Hohlkörpers --8-- kann je nach der Ausbildung des Filters --18--, welches beispielsweise ein Feinsieb, ein Grobsieb oder ein Gitter sein kann, schon ein bedeutender Teil der Abwasch- bzw. Trennaufgabe (vielfach sogar auch etwa 80% derselben) verwirklicht werden,
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die sofortige rasche Entfernung der gröberen verunreinigenden Stücke, wie Kies und Boden, kann mit Hilfe der betreffenden Verteilungsleitung--39--des inneren Waschmechanismus --46-- und der an diese angebrachten Sprühdüsen --40-- durchgeführt werden.
Im zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers --8-- wird dann mit durch die mit den Sprühdüsen --40-- versehenen betreffenden Verteilungsrohre --36, 37, 38-- eingeführter Waschflüssigkeit, wie Wasser, der weitere Abwascharbeitsgang, d. h. die volle Reinigung bzw. Abtrennung durchgeführt. Wenn die Waschflüssigkeitszufuhr ausgesetzt wird, ist auch das völlige oberflächliche Entwässern des festen Materials im zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers --8-- erreichbar.
Der Lösung von Aufgaben, für welche grosse Waschflüssigkeitsmengen erforderlich sind, dient wie bereits erwähnt die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung. Durch das Waschflüssigkeitseinführungsrohr --50-- des in die Trommel --9-- führenden inneren Waschmechanismus --49-- erfolgt das Einführen des grösseren Teiles der Waschflüssigkeit in den ersten Abschnitt I des Hohlkörpers --8-- und dementsprechend geht in diesem das Absondern des entscheidenden Anteiles der Verunreinigungen bzw. des wertvollen Materials vor sich.
Auch in diesem Fall sind die Richtungen der Einführung der reinen Waschflüssigkeit, wie des reinen
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Einführung des zu reinigenden bzw. auszuwaschenden Materials mit dem Pfeil c, die Richtung der Waschflüssigkeitseinführung in den äusseren Waschmechanismus --47-- mit dem Pfeil b, die Richtung des Abführens des festen Materials mit dem Pfeil e und die Bewegungsrichtung der durch das Fil- ter --18-- hindurchgeflossenen Waschflüssigkeit mit den Pfeilen d bezeichnet. Natürlich wird durch den Waschmechanismus --48-- des zweiten Abschnittes II des Hohlkörpers --8-- weniger Waschflüssigkeit eingeführt. Diese tritt nach dem Filtrieren bzw.
Waschen wesentlich weniger verunreinigt durch den Rohrstutzen --54-- aus als die vom ersten Abschnitt I des Hohlkörpers --8-- durch den Rohrstutzen'--55-- austretende Waschflüssigkeit, so dass sie im ersten Abschnitt I des Hohl-
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--8-- zumleitung --64-- in das Waschflüssigkeitseinführungsrohr --50-- des in die Trommel --9-- führenden Waschmechanismus --49-- in der Richtung des Pfeiles f zurückgeführt werden. Dies ist wassersparend, also wirtschaftlich.
In der Fig. 9 ist, wie bereits erwähnt, eine solche Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, welche dem Klassieren von trockenen körnigen Materialien nach den Korngrössen oder dem Absondern von festen Verunreinigungen aus solchen Materialien dient, gezeigt. Die wichtigsten Teile der in der Fig. 9 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sind im wesentlichen mit denen der in den Fig. 1 und 6 dargestellten Ausführungsformen gleich :
Der Hohl- körper --8-- hat auch in diesem Falle einen ersten Abschnitt I und einen zweiten Abschnitt II, von welchen der erstere von einer liegend angeordneten Trommel --9-- von regelmässiger Pyramidenstumpfform mit sechseckigem Grundriss und der letztere von drei ineinandermündenden länglichen prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12-- mit sechseckigem Querschnitt gebildet wird, wobei diese prismenförmigen Glieder --10, 11, 12-- und die Trommel --9-- starr und damit zusammen drehbar miteinander verbunden sind und eine gemeinsame waagrechte geometrische Drehlängsmittelachse - haben.
Der Hohlkörper --8-- verläuft auch in diesem Falle im Innenraum --125-- eines geschlossenen Gehäuses --101-- in der Längsrichtung ; das Gehäuse --101-- hat wieder Stirnwände --103, 104--, Seitenwände sowie eine Bodenplatte --102-- in gebrochener Linienform und ist mit einem Deckel --107-- verschlossen. Die Stirnplatten --13, 14-- der Trommel --9-- sind wieder aus massiven (nicht durchlöcherten) Planblechen gefertigt und es ist wieder in der grösseren Stirnplatte --14-- eine zur geometrischen Längsachse --X-- exzentrische Öffnung --15-- ausgebildet.
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Längsmittelachsen --X l'X2'Xn -- der prismenförmigen Glieder --10,achse --X-- ausserhalb der Trommel --9-- schneidet, bilden.
Die exzentrische Öffnung --15-- der Trommel --9-- ist in entsprechender Weise wie in der Fig. 2 ausgebildet und angeordnet.
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In der kleineren Stirnplatte --13-- der Trommel --9-- ist eine zentrale Materialeinführungs- öffnung --116--, durch welche ein starr angebrachtes waagrechtes Materialeinführungsrohr --117--, welches an einem an die Materialeinführungsöffnung-116-der kleineren Stirnplatte - 13-- angebrachten Lager --118-- gelagert ist, in das Innere der Trommel --9-- mündet, ausgebildet. In dieser Weise dient das Materialeinführungsrohr --117-- als mechanische Drehachse des ganzen Hohlkörpers --8--.
Im Materialeinführungsrohr --117-- ist eine Förderschnecke-119angeordnet und in das äussere Ende des Materialeinführungsrohres --117-- mündet von oben ein
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Abschnittes II des Hohlkörpers --8-- ist eine kreisförmige Scheibe --131--, mit welcher in einem Abstand k mit Hilfe von Abstandshalterschrauben --133-- eine mit ihr parallele andere kreisförmige Scheibe --132-- verbunden ist, starr befestigt.
In der inneren Scheibe --131-- ist eine zentrale Materialaustrittsöffnung --124--, in welche das letzte prismenförmige Glied --12-- mündet, ausgebildet und an die äussere Scheibe --132-- ist eine in die hintere Stirnwand --104-- des Gehäuses --101-- eingebaute, in ein Lager --135-- eingepasste und durch dieses hindurchgeführte Achse --134--, welche mit der geometrischen Längsmittelachse --X--, d.h. der geometrischen Drehachse - zusammenfällt, starr befestigt. Die durch das genannte Lager --135-- hindurchgeführte Achse --134-- ist an einen Antrieb --130-- angeschlossen.
Die Scheiben --131, 132-- bilden also gemeinsam einen längs seines Umfanges offenen und mit dem Hohlkörper --8-- zusammen drehbaren Kasten --136--, unter welchem ein vom Gehäuse --101-- nach unten nach aussen mündender Rohrstutzen --137--, welcher dem Abführen des im Hohlkörper --8-- verbliebenen und von diesem (als letzte Fraktion) austretenden Materials dient, angeordnet ist.
Der Wandaufbau der Trommel --9-- sowie der prismenförmigen Glieder --10, 11, 12-- wird von Sieben --123a, 123b, 123c, 123d-- gebildet, deren Maschenmasse identisch sein können, jedoch auch von der zentralen Materialeinführungsöffnfung--116-zur zentralen Materialaustrittsöffnung -- 124-- stetig oder gliedweise verringert sein können.
Die Bodenwand --102-- des Gehäuses --101-- ist zickzackförmig unter Bildung des Mulden aufweisenden Innenraumes --125-- ausgeführt, wobei unter der Trommel --9-- des Hohlkörpers - eine Mulde (ein Becken) --125a-- und unter den prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12--
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tiefsten Teil der unter den prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12-- des Hohlkörpers --8-- befind- lichen Mulde --125b-- ist ein anderes Abführrohr --128-- ebenfalls mit einer in es drehbar eingebauten Förderschnecke --129-- angeordnet.
Die Wirkungsweise der in der Fig. 9 gezeigten, als Siebvorrichtung ausgebildeten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist wie folgt.
In der Richtung des Pfeiles a wird das zu klassierende oder zu reinigende körnige Material in den Einfülltrichter --120-- eingeführt und von dort durch die Förderschnecke --119-- in die Trommel --9-- gefördert. Der ganze Hohlkörper --8-- und so auch die Trommel --9-- wird mit einer gleichmässigen Winkelgeschwindigkeit # gedreht und durch die Löcher des den Wandaufbau der letzteren bildenden Siebes --123a-- fallen Körner durch und gelangen in der Richtung der
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Abschnitt I des Hohlkörpers --8-- schneidet sich die Hauptmenge des Materialaggregates bzw.
die Fraktion mit der geringsten Korngrösse aus und das zurückgebliebene körnige Material gleitet an der Siebfläche --123a-- des Mantels der Trommel --9-- zur sechseckigen Öffnung --15-- der grösseren Stirnplatte --14-- der Trommel --9-- herab und gelangt durch diese in das prismenförmige Glied --10-- des zweiten Abschnittes II des Hohlkörpers-8-.
Das in den den zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers --8-- bildenden prismenförmigen Glie- dern --10, 11, 12--, die gemeinsam eine zahnungsartige Form haben, infolge der Drehung um die geometrische Längsachse --X-- mit einer Winkelgeschwindigkeit (J) von der Trommel --9-- durch die
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zugehörige Öffnung --15-- kontinuierlich ankommende feste Materialaggregat wird während seines
Fortschreitens auch kontinuierlich zu einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung gezwungen und geteilt (s. die Pfeile c) und wird dabei kontinuierlich klassiert. Das Schema der Bewegung ist im wesentlichen mit dem nach Fig. 8 identisch.
Als Ergebnis dieser Bewegung in mehr Richtungen ist die Verweilzeit des Materials im Hohlkörper --8-- in hohem Masse erhöht, was ermöglicht, den
Klassierarbeitsgang in ein und derselben Vorrichtung durchzuführen. Das an den inneren Seiten- flächen eine Bewegung in mehr Richtungen ausführende, immer wieder zurückrutschende Material reinigt die Siebfläche ständig und erneuert so diese kontinuierlich, wobei es ihre Verstopfung verhindert. Vom zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers --8-- tritt das Material, im allgemeinen die grösste Kornfraktion oder der abzusondernde Abfall, durch die Materialaustrittsöffnung --124-- kontinuier- lich aus.
Insofern als die Maschenmasse der Siebe --123a, 123b, 123c, 123d--von der Stelle der Materialeinführung zur Stelle des Materialaustrittes verringert sind, kann das körnige oder stückige Feststoffaggregat in derselben Vorrichtung in mehrere Fraktionen getrennt werden. Das in die Mulde --125b-- unter den prismenförmigen Gliedern --10, 11,
12-der Hohlkörper-8--gefallene Material wird durch das zugehörige Abführrohr --128-- mittels der zugehörigen Förderschnecke - entfernt. Das Material vom letzten prismenförmigen Glied --12-- des Hohlkörpers --8-- tritt in den Kasten --136-- aus und verlässt die Vorrichtung durch den unter dem Kasten --136-- angeordneten nach aussen mündenden Rohrstutzen --137--.
In zahlreichen Industriezweigen besteht ein Bedarf an der Zerkleinerung von körnigem oder stückigem Material vor dem Klassieren ; nach der gegenwärtigen Praxis geschieht dies in einer getrennten Mahlvorrichtung. In der in der Fig. 10 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist im Inneren der Trommel --9-- ein Mahlwerk bzw.
Mahlkopf--138--mit einem durchlöcherten --141-- Mahlgehäuse --139-- und einem in diesem drehbar angeordneten Mahl- element --140--'angeordnet. Das zu zerkleinernde in der Richtung des Pfeiles a eingeführte stückige oder körnige feste Material wird in das Innere des Mahlgehäuses --139-- geführt, in welchem
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Innenraum der Trommel --9-- und sein Klassieren im Hohlkörper --8-- erfolgt in der in bezug auf die in der Fig. 9 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung beschriebenen Weise.
An die in der Fig. 10 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist auch ein solcher (nicht dargestellter) Mechanismus angeschlossen, mit dessen Hilfe die waagrechte geometrische Längsmittelachse --X-- des ganzen Hohlkörpers --8-- von der theoretischen waagrechten Achse nach oben und unten um einen Winkel ss verstellt werden kann. Die Verweilzeit des festen Materials in der Vorrichtung ist auch dadurch regelbar (vergrösserbar oder verringerbar).
Es sei bemerkt, dass auch die Änderung der Drehzahl zur Regelung der Verweilzeit geeignet ist.
Die geometrischen Abmessungen der Vorrichtung können beliebig gestaltet werden, in Abhängigkeit von ihnen können jedoch verschiedene Aufgaben gelöst werden.
Beispielsweise können die Winkel .... an einander gleich oder voneinander verschieden sein.
Die Querschnitte der prismenförmigen Glieder --10, 11, 12-- können gleich sein, aber auch beispielsweise so verändert sein, dass die Querschnitte in der Richtung des Fortschreitens des Materials verringert oder erhöht sind. Die Zahl der den zweiten Abschnitt II des Hohlkörpers-8bildenden Glieder kann mehr als drei sein und ihr Querschnitt kann vom Sechseck abweichen. Desgleichen ist die Form der Trommel --9-- nicht auf einen Pyramidenstumpf mit sechseckigem Grundriss beschränkt, soweit die Trommel --9-- überhaupt pyramidenstumpfförmig und nicht kegelstumpfförmig ist.
Die in den Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind auf sehr vielen Gebieten anwendbar. Als Beispiele seien die Arzneimittelindustrie, die Lebensmittelindustrie, die chemische Industrie und die Landwirtschaft, bei welchen das kontinuierliche Absondern von Körnern nach der Korngrösse aus Kornaggregaten oft notwendig ist, weil in den Kornaggregaten die Gegenwart von Körnern unter und über einer gegebenen Grösse nicht erwünscht ist, genannt.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist auch zur Lösung von Reinigungsaufgaben ausgezeichnet geeignet. Beispielsweise ist in der Arzneimittelindustrie nicht immer die Klassierung nach der Korn- grösse erforderlich, indem es häufig ausreicht, aus einem Materialaggregat die verunreinigenden festen stückigen Bestandteile, beispielsweise Holzspäne, Papiersackstücke, sonstige Verpackungs- materialreste und zusammengeklebte Agglomerate, zu entfernen. In diesem Falle haben die in der
Fig. 9 dargestellten Siebe --123a, 123b, 123c, 123d-- gleiche Maschenmasse, wobei durch diese Siebe - -123a, 123b, 123c, 123d-- das gesamte gereinigte Material hindurchfällt und die zurückgeblie- benen verunreinigenden Bestandteile aus der Vorrichtung durch die Materialaustrittsöffnung--124-- austreten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum mechanischen Trennen von Materialien voneinander mit einem drehbaren
Hohlkörper, von dessen Wandaufbau zumindest ein Teil durchgehende Öffnungen aufweist, sowie
Zuführelementen zum Einführen der zu trennenden Materialien und Einrichtungen zum Entfernen von getrennten Bestandteilen, für Filtrier-und Wascheinrichtungen auch mit einem oder mehreren
Waschmechanismen, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (8) zwei Abschnitte (I, II) auf- weist, von denen der erste Abschnitt (I) eine um eine geometrische Längsmittelachse (X) drehbare, liegend angeordnete, pyramidenstumpfförmige oder kegelstumpfförmige, zweckmässig waagrechte oder nahezu waagrechte Trommel (9) aufweist, deren Seitenfläche (n) zumindest zum Teil von einem Fil- ter (18) oder Sieb (123a)
gebildet wird bzw. werden, durch deren kleinere Stirnplatte (13) ein
Materialeinführungsrohr (17,52, 117) in sie mündet oder in ihren Innenraum geführt ist und deren grössere Stirnplatte (14) eine in bezug auf die geometrische Längsmittelachse (X) exzentrisch ange- ordnete Öffnung (15) aufweist, an welch letztere der mit dem ersten Abschnitt (I) des Hohlkörpers (8) zusammen drehbare zweite Abschnitt (II) des Hohlkörpers mit mindestens drei, zweckmässig länglichen, ineinandermündenden, prismenförmigen Gliedern (10,11, 12) mit vieleckigem Grundriss, deren Seitenflächen zumindest zum Teil von einem Filter (18) oder Sieb (123b, 123c, 123d) gebildet sind und deren geometrische Längsmittelachsen (X., X,,, n) zusammen eine Zickzacklinie bilden und die geometrische Längsmittelachse (X) der Trommel (9),
welche die gemeinsame Drehachse der zwei Abschnitte (I, II) des Hohlkörpers (8) ist, ausserhalb der Trommel (9) schneiden, angeschlossen ist und im Hohlkörper (8) die Filtrier- und Wascheinrichtungen mit verschiedenen Verteilungsleitungen vorgesehen sind.
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The invention relates to a device for mechanically separating materials from one another with a rotatable hollow body, the wall structure of which has at least part of through openings, and feed elements for introducing the materials to be separated and devices for removing separated components, for filtering and Washing facilities also with one or more washing mechanisms.
The invention is based on the surprising finding that when in a rotatable with through-openings, ie. H. Hollow body designed as a filter or sieve with a wall structure formed by flat plates and a polygonal cross-section, the material to be filtered and / or washed or classified is forced at the same time as it is moving forward and backward movement including repeated slipping, the dwell time of the material in the Hollow body is increased to a large extent and also the adhesion or
Sticking of the material to the wall is prevented on the one hand by this movement and on the other hand by the fact that the flat panels temporarily get into the vertical position and are then folded over into the horizontal position,
and finally the constant sliding back and forth of the material leads to constant cleaning of the filter or screen surfaces, which leads to the
Filters or sieves are continuously renewed and the maximum specific filter area is constantly ensured, so that the effectiveness of the filtering or sieving is optimal.
The invention therefore relates to a device for mechanically separating materials from one another with a rotatable hollow body, of which the wall structure has at least some through openings, and feed elements for introducing the materials to be separated and devices for removing separated components, for filtering and washing devices as well with one or more washing mechanisms, which is characterized in that the hollow body has two sections, of which the first section has a lying, pyramid-frustum-shaped or truncated-cone-shaped, expediently horizontal or almost horizontal drum, the side surface (s) of which has the side surface (s) is at least partially formed by a filter or sieve or
through the smaller end plate, a material introduction pipe opens into it or is guided into its interior and the larger end plate has an opening which is arranged eccentrically with respect to the geometric longitudinal center axis, to the latter of which the second section of the hollow body rotatable together with the first section of the hollow body also has at least three, appropriately elongated, interlocking, prism-shaped members with a polygonal floor plan, the side surfaces of which are at least partially formed by a filter or sieve and whose geometric central longitudinal axes together form a zigzag line and the geometric central longitudinal axis of the drum, which is the common axis of rotation of the two sections of the hollow body is cutting outside the drum,
is connected and the filtering and washing devices with different distribution lines are provided in the hollow body.
The filtering, washing and classifying are generally carried out with the device according to the invention in the field of gravity, but the device according to the invention can also be operated under pressures above atmospheric pressure or under vacuum.
In the filtering and washing device, a washing mechanism or a plurality of washing mechanisms is or are advantageously arranged in the interior of the hollow body. In this case, the one or more internal washing mechanisms preferably have distribution pipes which run in the geometric longitudinal center axes of the prism-shaped members of the second section of the hollow body and are connected to one another by flexible articulated connections and can be rotated together with the hollow body and equipped with distribution elements, in particular spray nozzles.
According to an advantageous alternative of this embodiment, there is a distribution line in the drum, which is connected to the distribution line of the prismatic member of the second section of the hollow body connected to the drum by an articulated connection, and at its end inside the drum by articulated connection articulated distribution elements, in particular spray nozzles , has, arranged. It is preferable that the distribution line of the washing mechanism furthest from the drum or a washing mechanism is set up as the initial distribution line thereof for the washing liquid.
According to another advantageous alternative of this embodiment, the device according to the invention has one of those opening into the drum
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Washer fluid introduction tube for introducing the larger part, advantageously from about 80 to
90% of the washing liquid to be introduced into the entire hollow body and a liquid distribution element, in particular a nozzle, for distributing the introduced washing liquid in the drum, which is separate from the inner washing mechanism arranged in the second section of the hollow body.
It is preferred that the washing liquid introduction pipe is arranged in a material introduction pipe for introducing the material to be treated, expediently concentrically, and an arcuate in front of its pipe end located in the drum
Baffle is attached.
Preferably, the cross-section of the truncated pyramid-shaped drum, the first of which
Section of the hollow body can be formed, a regular hexagon.
It is also preferred that the cross section of the prism-shaped members forming the second section of the hollow body is a regular hexagon.
According to an advantageous alternative, all of the prismatic members have in their entirety
Length a cross section of the same shape and dimensions. According to another advantageous alternative, the cross-sectional dimensions of the prism-shaped links from the connection point to the drum to the exit point of the solid phase or the last grain fraction are reduced, in particular continuously.
The shape and dimensions of the eccentric opening formed in the larger end plate of the drum are preferably identical to the cross-sectional shape and the cross-sectional dimensions of the connection end of the prism-shaped member connected to the drum.
It is also preferred that the circumference of the eccentric opening formed in the larger end plate of the drum partially coincides with the circumferential line of this end plate.
It is further preferred that the larger end plate and the eccentric opening have the regular hexagon shape and that two sides of the latter coincide with a part of two sides of the larger end plate.
According to an advantageous alternative, the angles enclosed by the geometric longitudinal center axes of the prism-shaped members of the second section of the hollow body are identical to the horizontal. Another advantageous alternative is that of the geometric ones
The longitudinal central axes of the prism-shaped members of the second section of the hollow body with the horizontally enclosed angle from the drum to the exit point of the solid phase or of the last grain fraction were reduced.
The filter is advantageously designed as a fine sieve and / or coarse sieve and / or grid, the filter plates expediently being interchangeably attached to the housing construction of the drum.
It is also preferred that, of the prism-shaped members of the second section of the hollow body, the member located furthest away from the drum opens in its circumferential region into an at least partially open box which can be rotated together with the hollow body and is suitably rigidly connected to it.
A bearing is preferably mounted in the smaller end plate of the drum and through this bearing the hollow body is rotatably mounted on the material introduction tube, which advantageously coincides with the geometric center axis of the longitudinal rotation.
The end plates of the drum are preferably arranged vertically.
In the case of the design as a filtering and washing device, an outer washing mechanism, which is expediently formed by one or more distribution lines provided with spray nozzles, extends over the hollow body and over the drum along the same.
It is further preferred that a material movement mechanism, in particular a screw conveyor, is arranged in the material introduction tube and that a filling element, in particular a filling funnel, opens into the material introduction tube. Furthermore, a rigidly attached comminution mechanism is advantageously arranged in the interior of the drum forming the first section of the hollow body. The comminution mechanism is preferably formed by a grinder or grinding head with a perforated grinder housing and a grinding element rotatable therein. According to an advantageous alternative, the mesh size is the drum
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and the sieve delimiting the prismatic members is identical.
According to another advantageous alternative, take the mesh size that delimits the drum and the prism-shaped members
Sieves from the introduction point of the material to be classified and / or cleaned to the exit point of the fraction remaining in the hollow body, the mesh size in the individual parts of the hollow body expediently being identical.
According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, it has a mechanism for moving the hollow body with its geometric longitudinal center axis upwards and / or downwards from the horizontal.
The device according to the invention in its design as a filtering or washing device has the following advantages.
A constant, uniform layer of material cannot form in any section of the hollow body, since the rotation of the hollow body forces the solid material on the flat surfaces to move in more directions, with it moving back and forth and repeatedly slipping back. As a result of this movement, on the one hand, the dwell time of the material in the hollow body is very long, and on the other hand, the material constantly cleans the filter surface and this is constantly renewed, i.e. that is, the device is self-cleaning. There is therefore no need for additional work steps or mechanisms to clean the filter surface. As a result of these factors, the filtering tasks can be solved in the device according to the invention with a smaller specific filter area than with the conventional filtering devices.
A significant part of the continuous separation or washing-off or washing-out operations can be carried out in the first section of the hollow body and in the second section thereof, together with the continuous and uniform removal of the solid material, the final dewatering or removal or removal. Wash out can be done. This means that such intricate or complex procedural or technological work sequences, for which more devices were previously required, can be carried out in one device.
The space requirement of the device according to the invention is therefore less than that of the known machine
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are (these would be quite complicated), the device according to the invention can be connected directly to other continuously operated devices without the need to interpose any feed device.
As a result of the movement of the solid material filtered out in more directions, the device exerts a buffering effect (balancing effect), as a result of which any faults in the supply of the material to be filtered are compensated, i. that is, the device is not sensitive to uneven feeding.
The material is gently conveyed and removed by the rotating hollow body. That is why the solid material on the filter surface is not passed through and not broken and its surface remains intact. The separation of slurries, slurries and suspensions and the washing and cleaning of solid, particulate materials can thus be carried out in the device according to the invention even in cases in which there is a fundamental requirement that the solid material not be damaged during the treatment.
When it is designed as a washing device, a wide variety of procedural or technological tasks (washing tasks) can be solved depending on the amount of washing water. In the first section of the hollow body, depending on the design of the filter as a grid, coarse sieve or fine sieve, a significant part, for example 80 to 90%, of the separation or washing off can be carried out quickly, the coarser impurities, such as soil and gravel, being immediately removable. The further washing can be carried out in the second section of the hollow body with the inner washing mechanism and, while the washing mechanism is interrupted, the cleaned solid material can also be dewatered.
Since the wash water emerging from the second section of the hollow body is less contaminated, it can be returned to the first section of the hollow body for coarse washing, which is important in terms of saving water.
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The dwell time of the solid material in the hollow body can be changed within wide limits on the one hand by changing the speed of the filter body and on the other hand by changing the different geometric dimensions and the shape of the device, so that the most diverse process engineering or technological tasks can be solved with the device according to the invention.
The device according to the invention in its design as a screening device (classifying and cleaning device) brings the following advantages with it.
In the first section of the hollow body, which can be rotated at a uniform angular velocity, the fraction with the smallest grain size that forms the main part of the material aggregate emerges through the sieve (the outer surface) and the remaining solid material slides down to the opening that opens into the second section of the hollow body. During the rotation of the second section of the hollow body formed by prism-shaped members assembled in a zigzag shape, the material aggregate continuously coming here is forced to move in more directions and thereby back and forth movement, whereby it divides continuously, which on the one hand causes the material to remain in the hollow body is increased, which means the complete termination of the classification or
Can result in separation process and, on the other hand, due to the movement of the solid material aggregate in more directions on the inner lateral surface with repeated slipping back of a part of the same from a certain height on the flat surface, the screen surface is cleaned and its blockage is prevented, d. that is, the screen surface is constantly renewed, i.e. the device is self-cleaning. The material is continuously discharged from the rotating hollow body so that no removal or conveying mechanism of an intricate construction is required. In this way, no material accumulations show up in the hollow body. Each fraction or component is separated out in one and the same device.
In the device according to the invention, with the same performance compared to the known devices for the same purpose, a specifically smaller screen area and the specific powder load are required.
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Compensating effect, which compensates for any feed disturbances, so that the device is not sensitive to uneven feed. The material is conveyed in the sieve body and from there its removal or discharge is carried out gently, so that the grains or material pieces on the sieve surface are not broken and their surface remains intact. The device according to the invention can also be used for separating, classifying or
Cleaning of such granular or lumpy material aggregates in which there is a fundamental requirement that the material is not damaged in the course of the cutting operation. Insofar as the shells of the individual members of the hollow body have sieves with different mesh sizes, the sieve of the truncated pyramid or truncated cone of the first section of the hollow body having the smallest mesh size and the sieves of the prismatic members of the second section of the hollow body increasing in the direction of removal Having mesh size, the material aggregate can be continuously separated into more fractions within one and the same device.
Another advantage is that the dwell time of the solid material in the device can be regulated by changing the speed, so that with the same device only by changing the speed, the most varied of sorting or Classification tasks can be solved. The range of applicability can be increased further by changing the geometric parameters, for example the angle of inclination and cross sections, of the hollow body. The sieve plates can be made interchangeable and their exchange is easy to carry out.
The specific energy expenditure of the device according to the invention is less than that of the known devices and due to the relatively low speed, no significant vibration is transmitted to the building, so that no special foundation is required, operation is noise-free and dusting is minimal. Since the construction of the device is simple and it has no components that are subject to easy wear, the specific manufacturing and operating costs are low.
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In the following, some fields of application of the device according to the invention are described in their configuration as washing and filtering devices.
The colloidal solids content of waste water can be efficiently obtained with the device according to the invention. In numerous plants, for example slaughterhouses, protein-containing gel-like and colloid-like substances are produced, which separate from the liquid and can be processed further by appropriate chemical and / or physical pretreatment and can be separated from the liquid phase with the device according to the invention. The moisture content of the valuable material remaining on the filters can be reduced to a minimum in the gravitational field and the moist solid material can be dried in a drying device.
In the pharmaceutical industry, too, there are several areas for using the device according to the invention. Such an area is e.g. B. the treatment of extracted organ waste. After the extraction of animal organs, the organ waste must be with a
Moisture content of 80% is collected on the one hand for reasons of environmental protection and on the other hand for the purpose of utilization. This, i.e. that is, the separation of the organ waste contained as a result of the extraction from the liquid and its supply to storage and / or dryers can be achieved continuously using the device according to the invention in a small space.
The device according to the invention can also be used well for separating extracted and / or solvent-free medicinal plant ground material.
The device according to the invention can be used to continuously filter off the slaughterhouse waste with a high protein content from the liquid and, if necessary, to introduce it evenly into the further processing device, for example the dryer.
The mechanical impurities, for example lumpy and / or fibrous materials, can also be continuously filtered out from waste water originating from other sources with the device according to the invention.
In the food industry, the device according to the invention can be used, for example, in tomato processing, starch production, sugar production, fruit processing and fruit juice production.
The invention is explained in more detail with reference to the following explanations in connection with the drawings. 1 is a schematic vertical section through the geometric longitudinal center axis of an advantageous embodiment of the device according to the invention, which is used for filtering, FIG. 2 shows the filter part of the device shown in FIG. 1 in cross section along the line BB, FIG 1 in cross section along the line CC, Fig. 4 shows the filter part of the device shown in Fig. 1 in cross section along the line DD, Fig. 5 shows the filter part of the in the Fig. 1 shown device in cross section along the line EE, wherein in Fig.
3 to 5 the housing and the other device parts are omitted for the sake of clarity. Fig. 6 is a schematic representation of a device similar to that shown in Fig. 1, but primarily for washing, also in vertical longitudinal section. 7 shows the schematic diagram of the filter part of the device shown in FIG. 1 on a smaller scale, FIG. 8 shows the simplified movement path of the material aggregate in the device shown in FIG. 7, FIG
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1lich have a common interior and can be rotated together with the drum --9--.
The (last) prism-shaped link --12 - which is furthest from the drum --9-- is open in its circumferential area --19-- and opens into a box --20--. The opening --19-- connecting the box - and the prismatic link --12-- mentioned is arranged centrally in the box --20--.
The box --20-- has disks --22, 23-- arranged at a distance k from one another with the aid of spacer screws --21--. In the inner pane --23 - the already mentioned opening --19-- is formed, to which the last prismatic link --12-- connects; the latter is in the circumferential area of the opening --19-- with the help of a
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against the interior of the space surrounded by the housing --1-- extending semicircular walls --25, 26--, which delimit a chamber --27-- from the interior of the space surrounded by the housing --1--.
In this chamber --27-- the already mentioned box --20- is arranged, on the outer disc --22-- of which a central tube axis --28-- is rigidly connected. A pipe socket - 42-- extends outwards from the chamber --27-- and serves to remove the solid material from the device.
The pipe axis --28-- is supported in the (rear) end wall --4-- of the housing --1-- facing away from the drum --9--. A sprocket --30-- is mounted on the tube axis --28--, over which a drive chain --31-- is guided. This drive chain --31-- is driven by another sprocket --32--, which is wedged onto the shaft of an electric drive motor --33--.
For washing both the outer and the inner surfaces of the filters --18-- or if the task is to wash (clean) lumpy solid material or, for example, to wash out granular or fibrous material from a mushy or pasty
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which in the geometric longitudinal central axes --Xn, X1, X2-- of the prism-shaped links --12, 11, 10-running distribution pipes - 36, 37, 38 - and one to the latter --38-- of these distribution pipes - 36, 37, 38-- into the interior of the drum --9-- distribution pipe --39-- are connected, whereby the connection of the distribution pipes --36, 37,38, 39-- to each other by means of their corresponding flexibility ensuring articulated connections --41-- is executed, arranged.
The washing liquid, such as water, can be passed in the direction of arrow a through the washing liquid introduction pipe --35-- through the box --20-- and the distribution pipes --36, 37, 38, 39--. Spray nozzles --40-- are attached to the distribution pipes --36, 37, 38, 39--.
There is also an external washing mechanism --47-- with a distribution pipe --43-- running over the hollow body --8-- inside the housing --1--, to which spray nozzles --44-- are attached . The washing liquid, like the water, for this external washing can be directed in the direction of arrow b into the distribution pipe --43-- of the external washing mechanism.
A pipe socket --45-- opens outwards from the deepest part of the base plate --2--. This allows the contaminated water (filtrate) to be removed from the device.
3 to 5, the cross-sectional dimensions of the prism-shaped members -10, 11, 12-- are continuously reduced from the drum --9-- to the box - while maintaining the regular hexagon shape.
The embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 6 largely corresponds to that shown in FIGS. 1 to 5, which is why the construction elements already described are only provided with the reference numbers (as already used) for the sake of clarity, insofar as it is necessary for understanding are designated. Deviations exist corresponding to the task to be solved with the device shown in FIG. 6 on the one hand in the design of the internal washing mechanism and on the other hand with regard to the removal of the contaminated water.
The embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 6 is primarily used to clean lumpy solid material by washing or washing out solid granular material and / or fiber material, for example from pasty or pasty material. The inner washing mechanism consists of two parts. A washing mechanism --48-- runs only in the prismatic links --10, 11, 12-- with a polygonal outline of the hollow body --8--, i.e. in the second section II of the same and consists of the distribution pipes --36, 37, 38-- and the washing liquid introduction pipe --35--. The distribution pipes --36, 37, 38-- are again provided with spray nozzles --40-- and connected to one another with articulated connections.
A washing mechanism --49-- is used to wash the inside of the drum-9-, i.e. H. of the first section I of the hollow body --8--. This has a water liquid introduction pipe --50-- which ends in a liquid distribution element --51--, such as a nozzle, which - within a material introduction which serves to supply a slurry or a sludge
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pipe --52-- is guided concentrically inside the drum --9--. An arcuate guide plate --53-- is arranged in front of the liquid distribution element --51--. The longitudinal
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center axis --X-- together.
In this embodiment, the base plate --2-- consists of two parts --2a, 2b--, of
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open to the outside. One part --2a-- of the base plate --2-- is under the second section II of the hollow body --8-- and the other part --2b-- of the base plate --2-- is under the drum - 9--, d. H. arranged under the first section I of the hollow body --8--, which is the separated
Collect the filtrates --8-- emerging from the two sections I, II of the hollow body.
The embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 6 is designed for the case of a larger washing liquid requirement than that shown in FIGS. 1 to 5, which is why the introduction of the inner washing liquid is provided divided into two places. The greater part of the washing liquid is introduced through the washing liquid introduction pipe --50-- of the drum --9--, since the larger part of the contamination is deposited on the surface of the drum --9--. A duct is connected to the pipe socket --55-- arranged in part --2b-- of the base plate --2-- via a line --58--, in which a gate valve --58a-- is installed.
From this line --58-- branches off a branch line - 59--, in which a shut-off valve --59a-- and a pump -56-- are also installed. The washing liquid, which is contaminated to a greater extent, is separated from part --2b-- of the base plate --2-- through the pipe socket --55-- and either via the line --58-- to the channel --57-- or via the Line --58-- and branch line --59-- removed by pump --56-- to the site for reprocessing.
On the other part --2a-- of the base plate --2--, i.e. Under the second section II of the hollow body --8-- there is a pipe connection --54-- --60--, in which a gate valve --60a-- is installed and which is also connected via a pump --63-- a recirculation line --64-- opening into the washing liquid introduction pipe --50-- of the washing mechanism --49--, in which a gate valve --64a-- is also installed. A branch line - 61-- branches off the mentioned line --60--, into which a gate valve --61a-- is also installed and which is connected to a channel --62--.
The filtrate (washing liquid) flowing out from the second section II of the hollow body-8 can flow from the part --2a-- of the base plate arranged under the second section II of the hollow body --8-- through the pipe socket --54-- --60-- and the branch line --61-- are removed; from this branch line --61-- it can flow into the channel --62-- by gravity. The filtrate (washing liquid) flowing out of the second section II of the hollow body 8, which is relatively less contaminated, or a part thereof, can also be fed from the line --60-- by means of the pump --63-- into the into the the drum --9-- mouth
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sen. The external washing mechanism dealt with in FIG. 1 is arranged for external washing.
The embodiments of the device according to the invention shown in FIGS. 1 to 5 and 6 are closed. Closed devices are expediently used when the temperature of the sludge to be separated or the sludge to be separated or the suspension to be separated is such that vapors can be released from the liquid. In the closed version, the lid --7-- prevents the steam (vapor) from escaping, separating out and running down the side walls and escaping together with the washing liquid (filtrate).
The rewetting of the dewatered solid material that got into the box --20-- is partly prevented by the cover --7-- and partly by the semi-ring-shaped walls - 25, 26; the clear width of the semi-ring-shaped walls --25, 26-- is smaller than the outer diameter of the washers --22, 23-- of the box --20--. The end faces of the inner disc --23-- and the semi-ring-shaped walls --25, 26-- slide on each other during rotation.
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The mode of operation of the embodiment of the invention shown in FIG. 1
The device is, for example, in the event that the task is the dewatering of a slurry, a slurry, a suspension or a similar material, i.e. H. the separation of liquid and solid phases by filtration is as follows.
The material is fed in the direction of arrow c through the material introduction tube --17-- into the interior of the drum --9-- forming the first section I of the device. The hollow body --8-- is rotated by the drive motor --33-- at a uniform angular velocity w about the geometric central longitudinal axis - X--. A significant part of the liquid phase of the material exits through the filter --18-- in the direction of the arrows d and flows on the trough-shaped inner surface of the base plate --2-- to the associated pipe socket --45 -.
The remaining solid material, the moisture content of which may of course still be noteworthy, glides on the inner surface of the filter --18-- continuously to the opening --15-- of regular hexagon shape of the larger end plate --14-- the drum --9-- down. In the first section I of the hollow body --8--, a significant part of the continuous separation of the solid material from the liquid occurs.
In the second section II of the hollow body-8-, i.e. H. in the part of the prism-shaped members --10, 11, 12-- forming a tooth-like shape, the result of the rotation about the geometrical longitudinal central axis --X--, the moist solid aggregate coming continuously from the first section I is simplified in an apparent The spiral track is continuously divided and forced to move in two directions (forwards and backwards), slipping back and forth on the flat surface from a certain height, and because of the movement in more directions, neither the first section I nor the second section II of the hollow body --8-- form a material layer of constant and uniform thickness.
As already mentioned, the simplified diagram of the movement of the material aggregate in the hollow body --8-- is shown in FIG. 8 associated with FIG. 7, where tIJ is the angular velocity of the rotation.
The material continuously cleans through the movement described in more directions
Inner surface of the filter --18-- and prevents it from clogging, i.e. That is, the filter surface is constantly renewed, i.e. the device is self-cleaning, so that the filter surface does not have to be cleaned. With the device according to the invention, in comparison to the known devices, a specifically smaller filter area is required for the same purpose in order to achieve the same performance.
Incidentally, thanks to the movement of the material in more directions, the dwell time in the hollow body --8-- is increased, which increases the effectiveness of the drainage, with the necessary drainage in the second section II of the hollow body --8-- during the long dwell time can also reach its end.
The movement of material in more directions is also the reason why the device has a buffering effect (balancing effect). As a result, any feed disruptions in the slurry, sludge or suspension are balanced out, so the device is not sensitive to uneven loading.
The task described above is only dewatering, so the operation of the inner washing mechanism --46-- and the outer washing mechanism --47-- does not occur during the actual procedural or technical process; the washing mechanisms are only to be used to "rinse" the filters --18-- after dewatering has ended. The inner washing mechanism --46-- and the outer washing mechanism --47-- can be used either simultaneously or individually.
Insofar as the washing of contaminated lumpy material (cleaning by removing contaminants) or the washing out of one or more valuable solid lumpy, for example granular and / or fibrous, material (s), for example from a pulpy or pasty material aggregate, is the task , the device is operated as described above, but the internal washing mechanism --46-- is also operated continuously.
In the first section I of the hollow body --8--, depending on the design of the filter --18--, which can be a fine sieve, a coarse sieve or a grid, for example, a significant part of the washing or separating task (often even about 80% of the same) can be realized,
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the immediate, quick removal of the coarser contaminating pieces, such as gravel and soil, can be carried out with the help of the relevant distribution line - 39 - the internal washing mechanism --46-- and the spray nozzles attached to this --40--.
In the second section II of the hollow body --8-- is then carried out with washing liquid, such as water, introduced through the relevant distribution pipes --36, 37, 38-- provided with the spray nozzles --40--, the further washing-up operation, i.e. H. full cleaning or separation carried out. If the washing liquid supply is suspended, the complete superficial drainage of the solid material in the second section II of the hollow body can also be achieved.
As already mentioned, the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 6 serves to solve tasks for which large amounts of washing liquid are required. Through the washing liquid introduction pipe --50-- of the inner washing mechanism --49-- leading into the drum --9--, the larger part of the washing liquid is introduced into the first section I of the hollow body --8-- and accordingly goes into it the separation of the crucial part of the impurities or the valuable material from itself.
In this case too, the directions of introduction of the pure washing liquid are the same as the pure
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Introduction of the material to be cleaned or washed out with the arrow c, the direction of the washing liquid introduction into the outer washing mechanism --47-- with the arrow b, the direction of the removal of the solid material with the arrow e and the direction of movement of the through the filter ter --18-- flowed through washing liquid with the arrows d. Of course, --8-- less washing liquid is introduced through the washing mechanism --48-- of the second section II of the hollow body. This occurs after filtering or
Wash much less contaminated through the pipe socket --54-- than the washing liquid emerging from the first section I of the hollow body --8-- through the pipe socket '- 55--, so that it
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--8-- to the line --64-- into the washing liquid introduction pipe --50-- of the washing mechanism --49-- leading into the drum --49-- in the direction of arrow f. This is water-saving, i.e. economical.
As already mentioned, FIG. 9 shows such an embodiment of the device according to the invention, which serves to classify dry granular materials according to the grain sizes or to separate solid impurities from such materials. The most important parts of the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 9 are essentially the same as those of the embodiments shown in FIGS. 1 and 6:
In this case too, the hollow body --8-- has a first section I and a second section II, of which the former consists of a lying drum --9-- of a regular truncated pyramid shape with a hexagonal floor plan and the latter of three merging elongated prism-shaped links --10, 11, 12-- with hexagonal cross-section is formed, these prism-shaped links --10, 11, 12-- and the drum --9-- are rigidly and thus rotatably connected to one another and a common one horizontal geometric center axis of rotation - have.
In this case too, the hollow body --8-- runs in the interior --125-- of a closed housing --101-- in the longitudinal direction; the housing --101-- again has end walls --103, 104--, side walls and a bottom plate --102-- in broken line form and is closed with a cover --107--. The end plates --13, 14-- of the drum --9-- are again made of solid (not perforated) flat sheets and there is again an opening in the larger end plate --14-- to the geometric longitudinal axis --X-- --15-- trained.
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Form the longitudinal central axes --X l'X2'Xn - of the prismatic links --10, axis --X-- outside the drum --9--.
The eccentric opening --15-- of the drum --9-- is designed and arranged in a manner corresponding to that in FIG. 2.
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In the smaller end plate --13-- of the drum --9-- is a central material insertion opening --116--, through which a rigidly attached horizontal material insertion tube --117--, which is connected to the material insertion opening-116- the smaller end plate - 13-- attached bearing --118-- is mounted, opens into the interior of the drum --9--, trained. In this way, the material introduction tube --117-- serves as the mechanical axis of rotation of the entire hollow body --8--.
A screw conveyor-119 is arranged in the material introduction tube --117-- and opens into the outer end of the material introduction tube --117-- from above
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Section II of the hollow body --8-- is a circular disk --131--, to which a circular disk --132-- is connected at a distance k by means of spacer screws --133--, rigid attached.
A central material outlet opening --124--, into which the last prismatic link --12-- opens, is formed in the inner pane --131-- and one in the rear end wall - on the outer pane --132-- -104-- of the housing --101-- built-in, into a bearing --135-- fitted and passed through this axis --134--, which with the geometric central longitudinal axis --X--, ie the geometric axis of rotation - coincides, rigidly attached. The axis --134-- passed through the named bearing --135-- is connected to a drive --130--.
The disks --131, 132-- thus form together a box --136-- which is open along its circumference and rotatable together with the hollow body --8--, under which a box opening outwards from the housing --101-- downwards Pipe socket --137--, which is used to discharge the material remaining in the hollow body --8-- and emerging from it (as the last fraction).
The wall structure of the drum --9-- and the prismatic links --10, 11, 12-- is formed by sieves --123a, 123b, 123c, 123d--, the mesh size of which can be identical, but also from the central material opening --116-to the central material outlet opening - 124-- may be reduced continuously or in sections.
The bottom wall --102-- of the housing --101-- is designed in a zigzag shape to form the hollow interior --125--, whereby under the drum --9-- the hollow body - a hollow (a basin) --125a - and under the prismatic links --10, 11, 12--
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the deepest part of the trough --125b-- located under the prismatic links --10, 11, 12-- of the hollow body --8-- is another discharge pipe --128-- also with a screw conveyor rotatably built into it - -129-- arranged.
The mode of operation of the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 9, designed as a screening device, is as follows.
In the direction of arrow a, the granular material to be classified or cleaned is introduced into the hopper --120-- and from there it is conveyed through the screw conveyor --119-- into the drum --9--. The whole hollow body --8-- and thus also the drum --9-- is rotated at a uniform angular velocity # and through the holes of the sieve forming the wall structure of the latter --123a-- grains fall through and reach in the direction of the
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Section I of the hollow body --8-- intersects the main amount of the material aggregate or
the fraction with the smallest grain size and the remaining granular material glides on the sieve surface --123a-- the jacket of the drum --9-- to the hexagonal opening --15-- the larger end plate --14-- the drum - 9-- descends and passes through them into the prism-shaped member --10-- of the second section II of the hollow body-8-.
That in the prism-shaped limbs --10, 11, 12-- forming the second section II of the hollow body --8--, which together have a tooth-like shape, due to the rotation about the geometric longitudinal axis --X-- with one Angular velocity (J) from the drum --9-- through the
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associated opening --15-- continuously arriving solid material aggregate is during its
Progress is also continuously forced to move forwards and backwards and divided (see arrows c) and is continuously classified. The scheme of the movement is essentially identical to that of FIG. 8.
As a result of this movement in more directions, the dwell time of the material in the hollow body --8-- is greatly increased, which enables the
Classification work in one and the same device. The material that slides back and forth on the inner side surfaces constantly cleans the sieve surface and renews it continuously, thereby preventing it from clogging. From the second section II of the hollow body --8--, the material, generally the largest grain fraction or the waste to be separated, continuously exits through the material outlet opening --124--.
Insofar as the mesh size of the sieves --123a, 123b, 123c, 123d - is reduced from the point of material introduction to the point of material exit, the granular or lumpy solid aggregate can be separated into several fractions in the same device. That in the trough --125b-- under the prismatic links --10, 11,
12-the hollow body-8 - fallen material is removed through the associated discharge pipe --128-- using the associated screw conveyor. The material from the last prismatic link --12-- of the hollow body --8-- exits into the box --136-- and leaves the device through the pipe socket --137 which opens outwards under the box --136-- -.
In many industries there is a need to crush granular or particulate material prior to classification; according to current practice, this is done in a separate grinder. In the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 10, a grinder or
Grinding head - 138 - with a perforated --141-- grinding housing --139-- and a rotating rotating element --140 - 'arranged in it. The lumpy or granular solid material to be shredded, which is introduced in the direction of arrow a, is guided into the interior of the grinding housing, in which
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Interior of the drum --9-- and its classification in the hollow body --8-- takes place in the manner described with reference to the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 9.
Such a mechanism (not shown) is also connected to the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 10, with the aid of which the horizontal geometric longitudinal central axis --X-- of the entire hollow body --8-- extends upward from the theoretical horizontal axis and can be adjusted by an angle ss below. The dwell time of the solid material in the device can also be regulated thereby (can be increased or reduced).
It should be noted that changing the speed is also suitable for controlling the dwell time.
The geometrical dimensions of the device can be designed as desired, but depending on them different tasks can be solved.
For example, the angles .... at one another can be the same or different.
The cross sections of the prism-shaped members --10, 11, 12-- can be the same, but can also be changed, for example, in such a way that the cross sections are reduced or increased in the direction of the progress of the material. The number of links forming the second section II of the hollow body 8 can be more than three and their cross section can deviate from the hexagon. Likewise, the shape of the drum --9-- is not limited to a truncated pyramid with a hexagonal plan, insofar as the drum --9-- is truncated pyramid and not truncated cone.
The embodiments of the device according to the invention shown in FIGS. 9 and 10 can be used in very many fields. Examples are the pharmaceutical industry, the food industry, the chemical industry and agriculture, in which the continuous separation of grains according to the grain size from grain aggregates is often necessary because the presence of grains below and above a given size is not desired in the grain aggregates, called.
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The device according to the invention is also excellently suitable for solving cleaning tasks. For example, in the pharmaceutical industry, classification according to the grain size is not always necessary, since it is often sufficient to remove the contaminating solid, particulate constituents, such as wood shavings, pieces of paper bags, other packaging material residues and agglomerates stuck together, from a material aggregate. In this case, those in the
Fig. 9 shown sieves --123a, 123b, 123c, 123d-- the same mesh size, whereby through these sieves - -123a, 123b, 123c, 123d-- the entire cleaned material falls through and the remaining contaminating components from the device exit the material outlet opening - 124--.
PATENT CLAIMS:
1. Device for mechanical separation of materials from each other with a rotatable
Hollow body, the wall structure of which has at least some through openings, and
Feeding elements for introducing the materials to be separated and devices for removing separated components, for filtering and washing devices also with one or more
Washing mechanisms, characterized in that the hollow body (8) has two sections (I, II), of which the first section (I) is a horizontally or truncated pyramid-shaped or truncated-cone-shaped, expediently horizontal or has an almost horizontal drum (9), the side surface (s) of which is at least partially covered by a filter (18) or sieve (123a)
is or are formed by the smaller end plate (13)
Material introduction pipe (17, 52, 117) opens into it or is guided into its interior and the larger end plate (14) of which has an opening (15) which is eccentrically arranged with respect to the geometrical central longitudinal axis (X), at the latter the one with the first section (I) of the hollow body (8) rotatable together second section (II) of the hollow body with at least three, suitably elongated, interlocking, prism-shaped members (10, 11, 12) with a polygonal outline, the side surfaces of which are at least partially covered by a filter ( 18) or sieve (123b, 123c, 123d) are formed and their geometric longitudinal central axes (X., X ,,, n) together form a zigzag line and the geometric longitudinal central axis (X) of the drum (9),
which is the common axis of rotation of the two sections (I, II) of the hollow body (8), cut outside the drum (9), is connected and the filtering and washing devices with different distribution lines are provided in the hollow body (8).