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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Substanzen in einem Gasstrom gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Eine solche Vorrichtung ist aus der
EP 0 489 241 A1 bekannt. In dieser Vorrichtung durchströmt ein zu reinigendes Gas die zwischen einer äußeren ringförmigen ersten Kammer, in die das Gas eingeführt wird, und einer zweiten, inneren Kammer, aus der das Gas abgeführt wird, angeordneten Behandlungsräume. Dadurch wird eine in Bezug auf den effektiven Strömungsquerschnitt für eine Behandlung optimale Durchströmung der Behandlungsräume erzielt.
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Mit dieser bekannten Vorrichtung, die bevorzugt ein Filter zum Reinigen von Gasen unter Verwendung eines aus festen Partikeln bestehenden Filtermediums ist, lassen sich im Vergleich zu einer aus der noch älteren
EP 0 211 343 A1 bekannten Vorrichtung wesentlich verbesserte Behandlungs- bzw. Filterergebnisse erreichen. Auch weisen die Behandlungsräume gemäß der
EP 0 489 241 A1 einen im jeweiligen Austrittsbereich größeren Querschnitt auf, da dort ein größerer Radius und damit ein größerer Umfang vorliegt, als im Eintrittsbereich des Filtermediums, wodurch ein Verklemmen des Filtermediums in den Behandlungsräumen verringert wird.
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Bei dieser bekannten, gattungsgemäßen Vorrichtung dreht sich die innere Kammer um eine beiden Kammern gemeinsame Achse, wobei mehrere in Richtung dieser Achse übereinander angeordnete und zwischen der ersten und zweiten Kammer liegende ringförmige Behandlungsräume vorgesehen sind, die durch Wände gegeneinander sowie gegen die erste und zweite Kammer begrenzt sind. Diese durch die Wände begrenzten Behandlungsräume weisen jeweils wenigstens eine obere Einlaßöffnung für ein aus festen Partikeln bestehendes Behandlungsmedium im oberen Teil und wenigstens eine untere Auslaßöffnung für das Behandlungsmedium im unteren Teil auf. Dabei ist jedem Behandlungsraum an der oberen Einlaßöffnung über einen Kanal frisches, gereinigtes und/oder wiederaufbereitetes Behandlungsmedium zuführbar und an der unteren in die erste Kammer mündenden Auslaßöffnung jedes Behandlungsraumes eine Abräumvorrichtung zum Abführen des Behandlungsmediums vorgesehen. Die Behandlungsräume stehen mit der ersten Kammer für einen Gaseintritt und mit der zweiten Kammer für einen Gasaustritt in Verbindung. Zu reinigendes Gas strömt über eine Zuleitung in die erste, äußere Kammer ein, durch die vorgenannten Behandlungsräume hindurch in die zweite, innere Kammer und als gereinigtes Gas aus dieser inneren Kammer und damit auch aus der Vorrichtung heraus.
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Durch die Ausbildung der äußeren Kammer als erste Kammer, in der dann auch Abräumvorrichtungen für das Behandlungsmedium vorgesehen sind, ist es möglich, die Vorrichtung so auszubilden, dass diese Abräumvorrichtungen sowie andere Elemente, die zum Abführen des Behandlungsmediums dienen, radial von außen leicht zugänglich sind, und zwar sogar während des Betriebes der Vorrichtung. In diesem Bereich auftretende Störungen, wie sie beispielsweise bei einer Taupunkt-Unterschreitung bei einem Filter durch Verkleben des Behandlungsmediums auftreten können, lassen sich dann ohne Schwierigkeiten beheben. Weiterhin sind auch Reparatur- und Austauscharbeiten insbesondere im Bereich der Abräumvorrichtungen oder anderer Elemente zum Abführen oder Ausräumen des Behandlungsmediums von außen her leicht und gefahrlos durchführbar.
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Die aus der
EP 0 489 241 A1 bekannte Vorrichtung hat sich um Prinzip bewährt. Nachteilig ist jedoch, dass relativ große Massen gedreht werden müssen, nämlich die gesamte innere Kammer, die mit dem Behandlungsmedium gefüllten Behandlungsräume und die mit diesem Medium beladenen Zuführungen.
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Da sich die innere Kammer gegenüber der äußeren Kammer dreht müssen auch Dichtungen vorgesehen sein, die ein Entweichen des Gases verhindern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, bei der die Masse der sich drehenden Teile wesentlich verringert ist und bei der sich gesonderte Dichtungen erübrigen.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung gelöst, bei der die Wandung der ersten Kammer und die Wandung der zweiten Kammer feststehend ausgebildet sind, wobei die Behandlungsräume bzw. die diese Behandlungsräume begrenzenden Wände an der Außenwandung der inneren Kammer angeordnet sind. Die Abräumeinrichtungen sind Teil einer um die Achse der Kammern drehbar gelagerten und rotierend antreibbaren rotorartigen Einheit, die in der Nähe der Wandung der äußeren Kammer angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß werden somit im wesentlichen nur die Abräumeinrichtungen gedreht, wobei die diese haltende Einheit aus einem sich drehenden Rahmen gebildet sein kann, an dem die z. B. als Abstreifer ausgebildeten Abräumeinheiten befestigt sind, die an dem unteren Ende der Behandlungsräume das Behandlungsmedium entfernen, woraufhin von oben weitere Partikel nachrutschen können.
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Vorzugsweise besteht die Einheit aus einem kreiszylinderförmigen Rahmen, an dem die Abräumeinrichtungen angeordnet sind. Die vertikalen Teile der Einheit besteht insbesondere aus Abführ-Kanälen, an denen mindestens je eine den Abräumeinheiten zugeordnete Auffangtasche angeordnet ist, deren Auslauf in diesen Kanal mündet.
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Dieser die rotorartige Einheit bildende Rahmen ist in der ersten, äußeren Kammer drehbar gelagert.
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Es wird damit in der Vorrichtung nur mehr diese u. a. aus den Abführkanälen und den von diesen getragenen Auffangtaschen und Abstreifer gebildete Einheit gedreht.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die rotierende Einheit von einem Motor, vorzugweise von einem Elektromotor, rotierend antreibbar, wobei dieser Motor außerhalb der ersten, äußeren Kammer angeordnet ist und die Antriebswelle des Motors durch die Außenwandung dieser Kammer hindurch mit der Einheit in Verbindung steht.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung fallen die entfernten Partikel zusammen mit dem kontinuierlich durchlaufenden Filtermedium nach unten in einen trichterförmigen Auffang, der vorzugsweise am unteren Ende der Wandung der äußeren Kammer z. B. angeflanscht ist. Durch diesen Trichter hindurch und aus diesem heraus ist ein Rohr geführt, durch das das gereinigte Gas aus der Vorrichtung herausströmt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie einem anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Es zeigt:
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1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Behandeln von Substanzen in einem Gasstrom;
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2 eine schematische Darstellung einer Abräumeinrichtungen haltenden kreiszylinderförmigen Einheit als Teil der Vorrichtung zum Behandeln von Substanzen in einem Gasstrom;
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2a eine Seitenansicht einer Abräumeinrichtung und eines diese tragenden Auffangtrichters;
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2b einen Querschnitt durch die den Auffangtrichter und ein diese tragende Abführrohr; und
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3 eine abgerollte Darstellung der kreiszylinderförmigen Einheit.
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Eine Vorrichtung zum Behandeln von Substanzen in einem Gasstrom ist im wesentlichen aus der
EP 0 489 241 A1 bekannt, auf die hier ausdrücklich verwiesen wird, wobei hier – soweit möglich – gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
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Diese Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer kreiszylinderförmigen Außen- bzw. Umfangswand 2 und ist mit nicht dargestellten Stützelementen oder Füßen so gehalten, dass die Zylinder- bzw. Symmetrieachse S des Gehäuses 1 sich in vertikaler Richtung erstreckt. Das Gehäuse 1 ist an seiner Oberseite durch einen Deckel 3 abgeschlossen und weist an seinem unteren Ende – im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung – einen kegelstumpfförmigen Trichter 4 auf, dessen Außenumfang in etwa dem Außenumfang der Außenwand 2 des Gehäuses 1 entspricht.
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Im Inneren des Gehäuses 1 sind konzentrisch zur Symmetrieachse S mehrere übereinander angeordnete ringförmige Behandlungs- bzw. Filterräume 5 (Ringetagen) derart vorgesehen, dass diese Behandlungsräume in ihrer Gesamtheit den Innenraum des Gehäuses 1 in zwei Kammern 6 und 7 unterteilen, nämlich in eine äußere, ringförmige Kammer 6 und in eine innere, im wesentlichen kreiszylinderförmige Kammer 7.
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Die äußere Kammer 6 ist nach außen hin durch die Umfangswand 2 und nach innen hin durch die Behandlungsräume 5 begrenzt, während die innere Kammer 7 nach außen durch die übereinander angeordneten Behandlungsräume 5 abgeschlossen ist.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist jeder Behandlungsraum 5 bezogen auf die Symmetrieachse S radial nach außen durch zwei, die Symmetrieachse S jeweils konzentrisch umschließende und in Richtung dieser Symmetrieachse S gegeneinander versetzte Wände 8 und 9 begrenzt, von denen die jeweils obere ringförmige Wand 8 einen kleineren Durchmesser aufweist, als die darunter liegende ringförmige Wand 9. Zur inneren Kammer 7 hin sind die einzelnen Behandlungsraume 5 durch Wände 10 begrenzt, die jeweils von sich nach unten hin kegelförmig erweiternden Ringen gebildet sind. Jeder Wand 10 ist eine Wand 11 zugeordnet, die ebenfalls von einem sich nach unten hin kegelstumpfförmig erweiternden Ring gebildet ist, wobei die axiale Länge des die jeweilige Wand 11 bildenden Ringes in Richtung der Symmetrieachse S kürzer ist als die entsprechende axiale Länge des die zugehörige Wand 10 bildenden Ringes. Die Anordnung ist dabei weiterhin so getroffen, dass jede Wand 11 mit Abstand unterhalb der zugehörigen Wand 10 und parallel zu dieser vorgesehen ist, wobei der obere Rand jeder Wand 10 und der zugehörigen Wand 11 in etwa auf einer gemeinsamen Höhe liegen. Im Bereich des obersten Behandlungsraumes 5 ist eine Wand 12 vorgesehen, die den Wänden 10 im wesentlichen entspricht und der dann die Wand 11 zugeordnet ist.
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Zwischen jeweils einer Wand 10 und der darunter liegenden Wand 11 ist ein die Symmetrieachse S konzentrisch umschließender Ringkanal 13 zum Zuführen des Behandlungs- bzw. Filtermediums an die einzelnen Behandlungsraume 5 gebildet. Ein Ringkanal 13 ist auch zwischen der Wand 12 des obersten Behandlungsraumes und der darunter liegenden Wand 11 gebildet.
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An ihrem oben liegenden, offenen Ende reichen die Ringkanäle 13 jeweils in mehrere Kanäle 14 hinein, die mit ihrer Längserstreckung parallel zur Symmetrieachse S, gegenüber dieser jedoch radial nach außen versetzt angeordnet sind, und zwar in gleichmäßigen Winkelabständen um die Symmetrieachse S verteilt. Die Kanäle 14, die an ihrem unteren Ende verschlossen und radial innerhalb der Behandlungsräume 5 vorgesehen sind, münden an ihrem oberen Ende z. B. in einen nicht dargestellten, gemeinsamen, die Symmetrieachse S konzentrisch umschließenden z. B. ringartigen Vorratsbehälter für das Behandlungsmedium.
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Die innere Kammer 7 ist gegenüber dem Vorratsbehälter verschlossen, auch sind die Kanäle 14 zur inneren Kammer 7 hin verschlossen. Jeder Filter- bzw. Behandlungsraum besitzt weiterhin eine ringförmige Wand 19, die in einer Ebene senkrecht zur Symmetrieachse S angeordnet ist und sich mit Abstand unterhalb des unteren Endes der zugehörigen Wand 9 und 10 des jeweiligen Behandlungsraumes 5 befindet, und zwar mit dem innen liegenden Rand gegenüber dem unteren Rand der darüber liegenden Wand 10 etwas radial nach innen versetzt und mit dem außen liegenden Rand radial gegenüber der darüber liegenden Wand 9 radial nach außen versetzt.
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Die Filterräume
5 mit ihren Wänden
10,
11,
12 und
19, die Kanäle
14, der Vorratsbehälter sowie weitere, die innere Kammer
7 von der äußeren Kammer
6 trennende Wandelemente bilden eine bauliche Einheit
20, die nun entgegen der Vorrichtung der
EP 0 489 241 A1 nicht mehr um die Symmetrieachse S drehbar ist, sondern drehfest gegenüber der äußeren Wandung
2 der äußeren Kammer
6 in dem Gehäuse
2 gelagert ist.
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Während bei der Vorrichtung gemäß der
EP 0 489 241 A1 an der Außenfläche der Umfangswand
2 des Gehäuses
1 zwei Kanäle
23 vorgesehen, die mit ihrer Längserstreckung parallel zur Symmetrieachse S liegen und um diese Symmetrieachse S um 180° versetzt sind, sind nun bei der hier vorgeschlagenen Lösung mehrere, gemäß den
2 und
3 acht gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Kanäle
23 im Inneren des Gehäuses
1 und benachbart zu der Umfangswand
2 desselben angeordnet. Diese Kanäle
23 sind hier zu einem Rotor
30 zusammen gefasst, der um die Symmetrieachse S drehbar ist. Dieser Rotor
30 ist in dem Bereich des Deckels
3 so gelagert, dass dort insbesondere die vertikalen Kräfte durch das Gewicht des Rotors
30 und die horizontalen Kräfte aufgenommen werden und der Rotor
30 mittels eines nicht dargestellten Motors um die Symmetrieachse S gedreht werden kann.
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Im unteren Bereich ist dieser Rotor 30 axial gelagert, so dass er immer zur Symmetrieachse S einen gleichen Abstand aufweist.
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Jeder der gemäß 2 und 3 acht Kanäle 23, die zum Abführen des staubbeladenen Filtermediums dienen, besitzt an seiner radial innen liegenden Seite in Richtung der Symmetrieachse S hier jeweils eine jeweils an ihrer Oberseite offene und sich nach oben hin trichterartig erweiternde Fangtasche 24, die in den zugehörigen Kanal 23 mündet. Die Anzahl der Fangtaschen 24 entspricht damit hier der Anzahl der Kanäle 23 und insbesondere entspricht sie der Anzahl der übereinander liegenden Behandlungsräume 5. Sollten mehr oder weniger überliegende Behandlungsräume 5 vorgesehen, so ist die Anzahl der Kanäle 23 und der Fangtaschen 24 entsprechend anzupassen.
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In 1 sind die Fangtaschen 24 jeweils in einer vertikalen, durch die Symmetrieachse S gehende Ebene dargestellt um zu zeigen, dass diese in der Höhe versetzt zueinander sind, wenngleich diese Fangtaschen 24 auch um die Symmetrieachse S über den Umfang verteilt zueinander versetzt angeordnet sind.
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Jede Fangtasche 24 ist an dem jeweiligen Kanal 23 unterhalb einer Wand 19 angeordnet und reicht mit ihrem radial innen liegenden Rand etwas weiter radial nach innen als der äußere ringförmige Rand der zugehörigen Wand 9. Oberhalb jeder Fangtasche 24 ist ein Abstreifer 25 vorgesehen, der auch oberhalb der Oberseite einer Wand 19 angeordnet ist und bis in den oberhalb dieser Wand 19 gebildeten Filterraum bzw. in das dort vorhandene Filtermedium hineinreicht.
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Die unteren Enden der Kanäle 23 münden jeweils in einen an der Oberseite offenen trichterförmigen Auffangbehälter 4, der an seiner Oberseite zur Kammer 6, nicht jedoch zur Kammer 7 hin offen ist.
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Jedem Behandlungsraum 5 bzw. jeder Wand 19 ist jeweils nur ein Abstreifer 25 zugeordnet, wobei die Abstreifer 25 und die zugehörigen Fangtaschen 24 an den Kanälen 23 jeweils um den axialen Abstand gegeneinander versetzt sind, die die Wände 19 voneinander aufweisen.
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Wie in der 1 in der linken Hälfte dargestellt ist, verteilt sich das Behandlungsmedium 15 aus dem Vorratsbehälter über die Kanäle 14 und die Kanäle 13 auf die Einzelbehandlungsräume 5 derart, dass diese vollständig mit dem Filtermedium gefüllt sind. Wie die 1 weiterhin zeigt, steht mit Ausnahme des untersten Behandlungsraumes 5 jeder Behandlungsraum mit dem jeweils darunter liegenden Behandlungsraum 5 durch eine zwischen dem unteren Rand einer Wand 10 und dem inneren Rand einer Wand 19 gebildeten Öffnung in Verbindung.
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Weiterhin weist jeder Filterraum in seinem oberen Bereich eine nicht dargestellte radial innen liegende ringförmige Öffnung auf, die zwischen dem unteren Rand einer Wand 11 und dem oberen Rand einer Wand 10 gebildet ist. Neben diesen inneren, d. h. zur inneren Kammer 7 hin offenen und jeweils nur durch die Kanäle 14 unterbrochenen ringförmigen Öffnungen 27 besitzt jeder Filterraum 5 auch radial außen liegende Öffnungen zur äußeren Kammer 6, und zwar im Bereich des oberen und unteren Randes der Wände 8 und 9.
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Die Vorrichtung ist ferner mit einer gemeinsamen oder mehreren Inspektionstüren versehen, durch die gegebenenfalls im Bereich der Abstreifer 25 und Fangtaschen 24 eventuell notwendige Reparaturen vorgenommen werden können.
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Das zu reinigende Gas wird der äußeren Kammer 6 des Filters über einen Rohgaskanal 29 zugeführt und durchströmt die einzelnen Behandlungsräume 5 bzw. das dort vorhandene Behandlungsmedium 15 von unten nach oben, wobei das zu reinigende Gas in die Behandlungsräume 5 durch die im Bereich des unteren und oberen Randes der Wände 9 gebildeten Öffnungen in die einzelnen Behandlungsräume 5 eintritt. Das behandelte, d. h. gereinigte Gas verlässt die Filterräume an den inneren, nicht dargestellten Öffnungen, gelangt durch diese Öffnungen in die innere Kammer 7 und wird über diese Kammer über einen Reingas-Kanal 31 abgeführt. Wie aus der 1 ersichtlich ist, erfolgt das Einleiten des Rohgases in die äußere Kammer 6 im oberen Bereich des Gehäuses 1, während das Abführen des gereinigten Gases an der Unterseite der inneren Kammer 7 erfolgt. Dadurch, dass das zu reinigende Gas der äußeren Kammer 6 zugeführt wird und die innere Kammer 7 den Reingasraum bildet und damit das zu reinigende Gas die Behandlungsräume 5 nicht nur von unten nach oben, sondern auch radial von außen nach innen durchströmt, ergibt sich eine Verringerung des wirksamen Strömungsquerschnittes in den einzelnen Behandlungsräumen mit zunehmendem Reinigungsgrad des Gases, was zu einer optimalen Arbeitsweise des Filters entscheidend beiträgt.
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Während des Betriebs der Vorrichtung wird mit Hilfe des Motors der die Kanäle 23 und damit die Fangtaschen 24 und Abstreifer 25 bildende bzw. tragende Rotor 30 kontinuierlich oder diskontinuierlich um die Symmetrieachse S gedreht, wobei mit Hilfe der Abstreifer 25 aus dem unteren Bereich jedes Behandlungsraumes 5 dort vorhandenes Filtermedium über die Fangtasche 24 und den Kanal 23 in den Auffangtrichter 4 oder aber direkt in diesen eingebracht wird, wobei mit jedem Entfernen von verbrauchten Behandlungsmedium frisches, unverbrauchtes Behandlungsmedium 15 von oben her aus dem Vorratsbehälter und die Kanäle 13 und 14 nach unten in die Behandlungsräume 5 nachfließt.
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Dadurch dass die mit dem Filtermedium gefüllten Behandlungsräume
5 feststehend angeordnet sind und nur der dem Abführen des Behandlungsmediums
5 dienende, viel leichtere Rotor
30 gedreht wird, wird gegenüber der Lösung gemäß der
EP 0 489 241 A1 nur ein viel kleinerer Motor benötigt.
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Das verbrauchte Behandlungsmedium wird jeweils in dem Trichter 4 gesammelt und verlässt dort über die untere Öffnung die Vorrichtung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Umfangswand von 1
- 3
- Deckel
- 4
- Trichter
- 5
- Behandlungs- bzw. Filterraum
- 6
- äußere Kammer
- 7
- innere Kammer
- 8
- (vertikale) Wand
- 9
- (vertikale) Wand
- 10
- (kegelförmige) Wand
- 11
- (kegelförmige) Wand
- 12
- Wand
- 13
- Ringkanal
- 14
- Kanal
- 19
- ringförmige Wand
- 20
- bauliche Einheit
- 23
- (Abführ-)Kanal
- 24
- Fangtasche
- 25
- Abstreifer
- 30
- Rotor
- S
- Symmetrieachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0489241 A1 [0002, 0003, 0006, 0023, 0031, 0032, 0044]
- EP 0211343 A1 [0003]
