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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von miteinander vermischten Stoffen unterschiedlicher Fließfähigkeit, umfassend ein Gehäuse mit Seitenwänden, eine umlaufend angetriebene Hohltrommel mit perforierter Mantelfläche, ein von außen an diese unter Umschlingung eines Teils des Umfangs der Hohltrommel anpressbares, endloses Pressband, einen Produkt-Einzugskeil, eine Stützvorrichtung mit wenigstens einem Stützelement, das auf der der Hohltrommel entgegen gesetzten Seite des Pressbandes angeordnet ist, sowie ein Abstreifmittel zum Abstreifen des Pressguts von der Hohltrommel. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trennen von miteinander vermischten Stoffen unterschiedlicher Fließfähigkeit, umfassend die Schritte: Einführen des zu trennenden Pressguts in einen Produkt-Einzugskeil, Pressen des Pressguts gegen eine umlaufend angetriebene Hohltrommel mit perforierter Mantelfläche mittels eines an die Hohltrommel anpressbaren Pressbandes, Abführen der durch die Perforation der Mantelfläche in einen inneren Hohlraum der Hohltrommel gepressten, leichter fließenden Bestandteile des Pressguts, und Abstreifen der außen auf der Mantelfläche der Hohltrommel verbleibenden, schwerer fließenden Bestandteile des Pressguts durch ein Abstreifmittel.
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Derartige Vorrichtungen und Verfahren kommen in verschiedenen Industriebereichen, insbesondere jedoch in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz. Mit den zuvor beschriebenen Vorrichtungen, die auch als Trenneinrichtungen oder Separatoren bezeichnet werden, lassen sich verschiedenartigste Stoffe einem Separierprozess unterziehen. Dazu werden die zu trennenden Stoffe, also das Pressgut bzw. Trenngut, von außen mittels des endlosen Pressbandes aus einem elastischen Werkstoff wie etwa Gummi oder Polyurethan gegen die perforierte Mantelfläche der Hohltrommel gedrückt.
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Unter diesem Druck werden die leichter fließenden Bestandteile des Pressgutes durch die Perforation der Mantelfläche in den inneren Hohlraum der rotierenden Hohltrommel gepresst, während die schwerer fließenden Bestandteile des Pressgutes außen auf der Mantelfläche der Hohltrommel verbleiben.
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Einer solchen Trennung zugänglich sind Materialien, die sich durch ihr voneinander abweichendes Fließverhalten unterscheiden. Solche finden sich beispielsweise bei der Verwertung von Tierkörpern (etwa der Abtrennung des Fleisches von Haut, Sehnen, Flechten, Knochen bzw. Gräten), von Obst und Gemüse (beispielsweise der Abtrennung des Fruchtfleisches von Schale, Stielen, Kernen bzw. Steinen), der Aufarbeitung von fehlverpackten Lebensmitteln (etwa der Abtrennung von Butter oder Käse vom Verpackungsmaterial) oder dergleichen. Konkrete Anwendungsbeispiele sind z. B. das Entkernen von Datteln oder das Entpacken von in Folie verpackten Käsescheiben.
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Im Stand der Technik ist es üblich, dass Abstreifmittel vorgesehen sind, mittels der die außen auf der Mantelfläche der Hohltrommel verbleibenden, schwerer fließenden Bestandteile des Pressgutes abgestreift werden. Eine solche Vorrichtung mit entsprechenden Abstreifmitteln ist z. B. der
EP 0 642 738 B1 zu entnehmen. Darin ist eine gattungsgemäße Trenneinrichtung beschrieben, bei der sich in einem oberen Bereich der Peripherie der Hohltrommel eine Abstreifvorrichtung befindet, die mit der äußeren Mantelfläche der Hohltrommel in Wirkverbindung steht. Diese Abstreifvorrichtung ist derart ausgebildet, dass eine Abstreifklinge während des Trennprozesses permanent mit der Mantelfläche in Wirkverbindung steht, so dass die schwerer fließenden Bestandteile des Pressgutes bei jeder Umdrehung der Hohltrommel zwangsläufig abgestreift werden. Anders ausgedrückt liegt das Abstreifmittel während des Trennvorgangs kontinuierlich an der Hohltrommel an. Diese Ausbildung der bekannten Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass die Ausbeute gering ist. Anders ausgedrückt wird die Hohltrommel bei jeder Umdrehung gereinigt, so dass die außen an der Mantelfläche verbleibenden Bestandteile aus der Vorrichtung geführt werden und ggf. einer weiteren nachgeordneten Trennvorrichtung zugeführt werden müssen. Neben dem Ausbeuteverlust ergibt sich des Weiteren der Nachteil, dass wegen der zusätzlich notwendigen Trennvorrichtungen zusätzliche Herstellkosten und ein erhöhter Platzbedarf entstehen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach handhabbare und effektiv wirkende Trenneinrichtung zu schaffen. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Trennen von miteinander vermischten Stoffen unterschiedlicher Fließfähigkeit mit den eingangs erwähnten Merkmalen dadurch gelöst, dass das Abstreifmittel aktiv ansteuerbar ist, derart, dass das Abstreifmittel während des Trennprozesses zwischen einer Arbeitsposition zur Herstellung einer Wirkverbindung mit der Mantelfläche der Hohltrommel in Richtung der Hohltrommel und einer Warteposition zur Erreichung eines Abstandes zwischen Abstreifmittel und Hohltrommel hin und her bewegbar ist. Die Warteposition kann auch eine zweite Arbeitsposition sein, in der das Abstreifmittel zwar einen Abstand zur Hohltrommel aufweist, der jedoch so gering ist, dass die schwerer fließenden Bestandteile noch teilweise, und zwar in einer oberen Schicht, abgestreift werden. Damit wird auf überraschend einfache und effektive Weise eine verbesserte Ausbeute erreicht. Dadurch, dass die schwerer fließenden Bestandteile mindestens teilsweise mehrere Umdrehungen auf der bzw. an der Hohltrommel durchlaufen können, wird die Ausbeute verbessert. Am Beispiel der Datteln bedeutet dies, dass das Fruchtfleisch beim Pressen durch die Perforation der Mantelfläche gedrückt wird, während der Kern außen an der Mantelfläche verbleibt. Da der Kern nach einer Umdrehung erfahrungsgemäß noch von Fruchtfleisch umgeben ist, wird dieses in einer zweiten oder mehrfachen Umdrehung der Hohltrommel noch vom Kern gelöst. Erst wenn die Ausbeute maximiert ist, wird die Hohltrommel mittels des Abstreifmittels durch aktive Ansteuerung desselben an die Mantelfläche gereinigt. Die Abkehr von der zwangsläufigen Reinigung und die Ausbildung einer aktiven Ansteuerung des Abstreifmittels führt demnach zum einen zu einer Ausbeuteerhöhung und zum anderen dazu, dass auf zusätzliche Trennvorrichtungen verzichtet werden kann.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Abstreifmittel und der Mantelfläche in der Warteposition ca. 1–2 mm beträgt. Dies ermöglicht einerseits, dass direkt außen an der Mantelfläche haftende Bestandteile einem weiteren Trennvorgang bzw. mehreren Trennvorgängen unterzogen werden können, während weiter vorstehende und nicht direkt an der Mantelfläche haftende Bestandteile, also die obere Schicht der an der Mantelfläche haftenden Bestandteile, trotzdem von der Mantelfläche entfernt werden können.
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Vorteilhafterweise ist das Abstreifmittel um einen Schwenkpunkt schwenkbar ausgebildet. Damit lässt sich eine schnelle und einfache Hin und Her Bewegung aus der Warteposition in die Arbeitsposition und umgekehrt realisieren.
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Eine bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Abstreifklinge des Abstreifmittels in Richtung ihrer Längserstreckung linear bewegbar ist. Durch diese als schwimmende Anordnung bezeichnete Ausbildung wird erreicht, dass der Verschleiß – insbesondere durch die reduzierte Andrückkraft der Abstreifklinge an der Mantelfläche – von Hohltrommel und Abstreifklinge reduziert ist.
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Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten dadurch gelöst, dass das Abstreifmittel derart gesteuert wird, dass es während des Trennprozesses in einer Warteposition einen Abstand zur Mantelfläche aufweist und nur bei Bedarf in eine Arbeitsposition zur Herstellung einer Wirkverbindung mit der Mantelfläche bewegt wird. Auch hier kann die Warteposition eine Arbeitsposition sein, allerdings eine, bei der das Abstreifmittel einen Abstand zur Hohltrommel aufweist. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, weswegen zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Passagen verwiesen wird.
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Weitere zweckmäßige oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sowie das Verfahren werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine schematische Darstellung der Trennvorrichtung in Seitenansicht,
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2 eine vergrößerte Darstellung des Abstreifmittels in Schnittdarstellung, wobei das Abstreifmittel in direkter Wirkverbindung (Arbeitsposition) mit der Hohltrommel steht,
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3 eine vergrößerte Darstellung des Abstreifmittels in Schnittdarstellung, wobei das Abstreifmittel in der Warteposition (bzw. in einer weiteren Arbeitsposition mit einem Abstand zwischen Abstreifmittel und Hohltrommel) steht, und
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4 eine vergrößerte Darstellung des Abstreifmittels in Schnittdarstellung, wobei das Abstreifmittel in einer Wartungsposition zur Hohltrommel steht.
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Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum Trennen von miteinander vermischten Stoffen unterschiedlicher Fließfähigkeit, wie z. B. zum Trennen des Fruchtfleisches von Kernen bei Datteln oder der Folienverpackung von Käsescheiben. Die Vorrichtung und das Verfahren können jedoch auch bei der Verwertung von Tierkörpern oder dergleichen eingesetzt werden.
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Die in der 1 dargestellte Vorrichtung 10 zum Trennen der miteinander vermischten Stoffe umfasst ein nicht dargestelltes Gehäuse bzw. Gestell, in dem bzw. an dem eine Hohltrommel 11 drehbar gelagert ist. Die Hohltrommel 11 weist eine mit Perforationen durchsetzte Mantelfläche 12 auf. Im Inneren der Hohltrommel 11 ist ein Innenraum 13 ausgebildet, aus dem durch die Perforation gepresstes Pressgut/Trenngut bzw. die leichter fließenden Bestandteile desselben abtransportierbar ist. Die umlaufend angetriebene Hohltrommel 11 ist auf einem Teil ihres Umfangs von einem vorzugsweise endlosen Pressband 14 umschlungen, das aus einem elastischen Werkstoff, wie z. B. Gummi, Polyurethan oder dergleichen besteht. Zwecks Vermeidung von Produktsäcken im Bereich der Umschlingung ist zur Abstützung des Pressbandes 14 auf der der Hohltrommel 11 entgegen gesetzten Seite des Pressbandes 14 ein Stützelement 15 angeordnet. Das Stützelement 15 kann aus Walzen, einem Stützband, einer Stützkette oder dergleichen gebildet sein.
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Das Pressband 14 ist über Lagerwalzen 16, 17 geführt, von denen die Walze 17 als angetriebene Andruckwalze ausgebildet ist, mit deren Hilfe das Pressband 14 gegen die Hohltrommel 11 anpressbar ist. Die Walze 16 ist als Spannwalze ausgeführt und derart angeordnet, dass das Pressband 14 mit der Hohltrommel 11 einen Produkt-Einzugskeil 18 bildet. Im oberen Bereich der Peripherie der Hohltrommel 11 befindet sich ein Abstreifmittel 19 mit einer Abstreifklinge 20, die mit der Mantelfläche 12 der Hohltrommel 11 in Wirkverbindung bringbar ist. Das Abstreifmittel 19 dient dazu, die schwerer fließenden Bestandteile des Pressguts/Trennguts von der Hohltrommel 11 bzw. deren Mantelfläche 12 zu lösen.
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Das in den 2 und 3 im Detail dargestellte Abstreifmittel 19 ist aktiv ansteuerbar. Dazu ist das Abstreifmittel 19 mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden. Mittels der Steuerung ist das Abstreifmittel 19 derart ansteuerbar, dass das Abstreifmittel 19 während des Trennprozesses zwischen einer Arbeitsposition (siehe z. B. 2) zur Herstellung einer direkten Wirkverbindung mit der Mantelfläche 12 der Hohltrommel 11 in Richtung der Hohltrommel 11 und einer Warteposition zur Erreichung eines Abstands zwischen Abstreifmittel 19 und Hohltrommel 11 hin und her bewegbar ist. In 3 ist die Warteposition als zusätzliche Arbeitsposition vorgesehen. Das bedeutet, dass das Abstreifmittel 19 einen geringen Abstand zur Hohltrommel 11 aufweist und die an der Mantelfläche 12 haftenden Bestandteile nur teilweise gelöst werden. Mit anderen Worten ist das Abstreifmittel 19 zwischen mehreren Positionen, insbesondere der Warteposition oder einer ersten Arbeitsposition und einer weiteren Arbeitsposition, quasi on-line bewegbar. On-line bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Abstreifmittel 19 insbesondere nach Bedarf während des eigentlichen Trennprozesses in Kontakt mit der Mantelfläche 12 bringbar bzw. von der Mantelfläche 12 entfernbar ist. Ein bevorzugter Abstand zwischen der Abstreifklinge 20 des Abstreifmittels 19 einerseits und der Mantelfläche 12 andererseits in der Warteposition beträgt ca. 1–2 mm. Selbstverständlich kann der genannte Abstand auch größer oder kleiner als der angegebene Abstand sein. Aufgrund der freien Bewegbarkeit der Abstreifklinge 20 ist in einem vorgegebenen Bereich jeder Abstand für eine Arbeitsposition oder eine Warteposition wählbar.
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Das Abstreifmittel 19 ist einem Schwenkhebel 21 zugeordnet. Dieser Schwenkhebel 21 dient dazu, dass Abstreifmittel 19 vor dem beginnenden Trennprozess in den Bereich der Hohltrommel 11 zu schwenken bzw. nach dem Trennprozess z. B. zu Wartungszwecken oder dergleichen von der Hohltrommel 11 weg zu schwenken. In der 4 ist eine Position dargestellt, in der sich das Abstreifmittel 19 in einer vollständig abgeschwenkten Wartungsposition befindet. Dem Schwenkhebel 21 kann ein Betätigungselement 25 zugeordnet sein, dass zum Schwenken des Schwenkhebels 21 um einen Schwenkpunkt 24 ausgebildet und eingerichtet ist.
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Zur Bewegung des Abstreifmittels 19 zwischen der Warteposition bzw. einer ersten Arbeitsposition (siehe 3) und einer weiteren Arbeitsposition (siehe 2) ist dieses um einen Schwenkpunkt 22 schwenkbar. Zum Schwenken kann ein Betätigungselement 23 vorgesehen sein. Der Schwenkpunkt 22 kann mit dem Schwenkpunkt 24 des Schwenkhebels 21 zusammen fallen. In der beschriebenen Ausführungsform ist der Schwenkpunkt 22 des Abstreifmittels 19 versetzt zum Schwenkpunkt 24 des Schwenkhebels 21 angeordnet. Auch kann ein gemeinsamen Betätigungselement für die Schwenkbewegung um die Schwenkpunkte 22, 24 vorgesehen sein. Die Ausbildung und Anordnung des oder jedes Betätigungselementes 23, 25 kann auf unterschiedliche und übliche Weise ausgeführt sein.
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Zur Ausführung der Hin und Her Bewegung des Abstreifmittels 19 zwischen der Warteposition (bzw. ersten Arbeitsposition) und der weiteren Arbeitsposition während des Trennprozesses ist diesem das Betätigungselement 23 zugeordnet. Das Betätigungselement 23 kann ein pneumatischer oder hydraulischer Zylinder sein. Auch besteht die Möglichkeit, dass das Betätigungselement 23 mechanisch z. B. als Gewindestange oder dergleichen ausgebildet ist. Selbstverständlich sind andere übliche Betätigungsmittel ebenfalls einsetzbar. Die Steuerungsbefehle zur Ausübung der Betätigung erfolgen über die weiter oben erwähnte Steuerung.
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Der Schwenkpunkt 22 zum Schwenken des Abstreifmittels 19 zwischen der Warteposition (ersten Arbeitsposition) und der weiteren Arbeitsposition liegt vorzugsweise oberhalb der Hohltrommel 11. Andere Positionierungen sind jedoch ebenfalls möglich. Zusätzlich zur genannten Schwenkbewegung während des Trennprozesses kann die Abstreifklinge 20 optional in Richtung ihrer Längserstreckung linear bewegbar ausgebildet sein. Diese in Bezug auf die Mantelfläche 12 der Hohltrommel 11 vorzugsweise in radialer Richtung erfolgende Beweglichkeit wird auch als schwimmende Anordnung der Abstreifklinge 20 bezeichnet. Durch die im Wesentlichen in radialer Richtung gewährleistete Ausweichbewegung der Abstreifklinge 20 wird die Andrückkraft der Abstreifklinge 20 an die Mantelfläche 12 der Hohltrommel 11 reduziert. Mit anderen Worten führen besonders schwer fließende Bestandteile dazu, dass die Abstreifklinge 20 ausweichen kann, wodurch eine verschleißarme Nutzung sichergestellt ist.
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Die Abstreifklinge 20 kann in bekannter Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Abstreifklinge 20 an ihrem der Mantelfläche 12 zugewandten Ende im Kontaktbereich mit der Hohltrommel 11 an die Kontur der Hohltrommel 11 bzw. deren Mantelfläche 12 angepasst. In nicht gezeigten Ausführungsformen kann das Abstreifmittel 19 zur Bewegung zwischen der Warteposition und der Arbeitsposition auch in linearer Richtung auf die Mantelfläche 12 zu und von dieser weg bewegbar ausgebildet und eingerichtet sein.
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Im Folgenden wird das Verfahren anhand der Figuren näher erläutert:
Vor dem eigentlichen Trennprozess wird das Abstreifmittel 19 aus einer Wartungsposition (in 4) in eine Position gebracht, in der eine Reinigung der Hohltrommel 11 grundsätzlich möglich ist. Im Prinzip läuft der Trennprozess der miteinander vermischten Stoffe unterschiedlicher Fließfähigkeit in bekannter Weise ab. Das Pressgut/Trenngut wird in den Produkt-Einzugskeil 18 eingeführt und durch das umlaufend angetriebene Pressband 14 zwischen das Pressband 14 und die Hohltrommel 11 gezogen. Im Kontaktbereich zwischen dem Pressband 14 und der Hohltrommel 11 werden die leichter fließenden Bestandteile des Pressguts/Trennguts durch die Perforation der Mantelfläche 12 in den Innenraum 13 der Hohltrommel 11 gepresst und aus dem Innenraum 13 abtransportiert. Die noch nicht durch die Perforation gepressten, insbesondere schwerer fließenden Bestandteile des Pressguts/Trennguts verbleiben an der äußeren Mantelfläche 12 der Hohltrommel 11.
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In Abhängigkeit der Eigenschaften des Pressguts/Trennguts ist das Abstreifmittel 19 zunächst in einer Warteposition bzw. ersten Arbeitsposition (siehe 3) angeordnet. Das bedeutet, dass zwischen der Mantelfläche 12 der Hohltrommel 11 und der Spitze der Abstreifklinge 20 ein Abstand von beispielsweise 1–2 mm gebildet ist. Dadurch werden die direkt an der Mantelfläche 12 anhaftenden schwerer fließenden Bestandteile des Pressguts/Trennguts nicht abgestreift, sondern machen einen weiteren Umlauf mit der Hohltrommel 11, so dass diese Bestandteile – wahlweise alleine oder in Verbindung mit weiterem in den Produkt-Einzugskeil 18 eingeführten Pressgut/Trenngut – einem erneuten Trennprozess in derselben Trennvorrichtung unterzogen werden, während eine obere Schicht der schwerer fließenden Bestandteile durch das Abstreifmittel 19 abgestreift werden. Nach einer weiteren Umdrehung oder mehreren Umdrehungen der Hohltrommel 11 kann die Abstreifklinge 20 dann gezielt und automatisiert in Kontakt mit der Mantelfläche 12 gebracht werden. Anders ausgedrückt kann die Abstreifklinge 20 von Zeit zu Zeit aus der Warteposition bzw. ersten Arbeitsposition in eine weitere Arbeitsposition bewegt werden, um die Mantelfläche 12 vollständig zu reinigen. Nach einer Umdrehung oder mehreren Umdrehungen, in denen eine Wirkverbindung zwischen der Abstreifklinge 20 und der Mantelfläche 12 besteht, kann die Abstreifklinge 20 dann wieder gezielt und automatisiert in die Warteposition oder eine Arbeitsposition bewegt werden, in der die Abstreifklinge 20 einen Abstand zur Hohltrommel 11 aufweist. Es besteht auch die Möglichkeit, die Abstreifklinge 20 bezüglich des Abstandes kontinuierlich an den jeweiligen Istzustand der Hohltrommel 11 bzw. deren Mantelfläche 12 anzupassen.
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Wie bereits erwähnt, kann der Abstand zwischen der Abstreifklinge 20 und der Mantelfläche variiert werden. Bei einem kleinen Abstand können Bestandteile, die nicht direkt an der Mantelfläche 12 haften, also z. B. solche, die aus den an der Mantelfläche 12 anhaftenden Bestandteilen hervorstehen, mittels der Abstreifklinge 20 aus dem Bereich der Hohltrommel 11 entfernt werden, während solche Bestandteile, die direkt an der Mantelfläche 12 anhaften, unter der Abstreifklinge 20 hindurch bewegt werden, ohne von der Abstreifklinge 20 abgestreift zu werden. Dadurch wird ein optimierter Trennprozess mit verbesserter Ausbeute erreicht. Der Abstand zwischen Abstreifklinge 20 und Hohltrommel 11 kann auch so groß gewählt werden, dass keinerlei an der Mantelfläche 12 haftende Bestandteile abgestreift werden, ohne jedoch in der Wartungsposition zu stehen.
