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Bei der Aufbereitung von wässrig suspendierten Zellstoff- oder Papierfasern werden Maschinen verwendet, die Bearbeitungswerkzeuge mit Sieben enthalten. Die Siebe können mit Arbeitsleisten versehen sein. Die Arbeitsleisten dienen zur Erzeugung von hydraulischen Kräften. Dadurch sollen zum Beispiel in den Maschinen eingesetzte Siebe freigehalten und/oder gewünschte Transportströmungen innerhalb der Maschine erzeugt und/oder suspendierter Stoff zerkleinert werden. Durch Kontakt mit den wässrig suspendierten Fasern und insbesondere mit den Begleitstoffen, wie mineralischen Füllstoffen und Schmutzpartikeln, tritt an den Arbeitsleisten der Bearbeitungswerkzeuge ein beträchtlicher Abrieb auf, weshalb sie oft auswechselbar gestaltet sind.
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Es ist z.B. aus der
DE 100 65 930 A1 ,
DE 202005 009 125 bekannt, die Flachsiebe eines in der Altpapieraufbereitung eingesetzten Sortierers mit verschleißgeschützten Arbeitsleisten zu versehen, die auf das Sieb aufgesetzt sind und darüber hervorstehen. Geschraubte Abstreifer erfordern eine entsprechende Dicke für ein Gewinde und müssen in der Regel in einer eingefrästen Nut im Siebblech gelagert werden. Dadurch wird das Siebblech geschwächt und/oder das Siebblech wird stärker ausgestaltet und damit werden die Siebbohrungen deutlich länger. Die längeren Siebbohrungen bringen dann einen erhöhten Strömungswiderstand mit sich.
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Werden Leisten auf ein Sieb geschweißt, so sind umfangreiche Nacharbeiten zum Richten von z.B. Schweißverzügen erforderlich. Damit kann eine Reparatur von verschlissenen Leisten nur von einem Fachpersonal außerhalb der Fabrik erfolgen, wodurch Kosten durch Fachpersonal und Transport entstehen.
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Aus der
DE 34 14 613 A1 ist ein verschließfestes Sieb bekannt. Das Sieb ist insbesondere für das Absieben von Koks oder Kohle in der Hüttenindustrie geeignet. Das Sieb besteht aus einer Vielzahl an Siebsteinen aus einem Keramikmaterial. Die Siebsteine enthalten Sieböffnungen in der gewünschten Form. Die Befestigung der Siebsteine erfolgt durch einen Tragrahmen. Die Siebsteine sind aus einem spröden Hartstoff hergestellt. Daher ist es wichtig, dass keine Biege-, Torsions- oder Zugkräfte auf die Siebsteine übertragen werden.
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Aus der
EP 0 479 203 B1 ist ein Stofflöser für die Papierindustrie bekannt. Dort sind herkömmliche bekannte Siebe beschrieben, bei der Schneideinrichtungen auf dem Sieb befestigt sind. Es wird dort der Nachteil erwähnt, dass sich die Befestigungsmittel lösen können.
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Aus der
DE202012012678 U1 ist eine Siebvorrichtung zur Nasssiebung von Faserstoffsuspensionen mit einem, eine Vielzahl von Sieböffnungen aufweisenden Sieb bekannt. Auf der Zulaufseite des Siebes ist ein Rotor angeordnet. Das Sieb ist aus mehreren, um den Rotor herum angeordneten Ringsegmenten zusammengesetzt. Die Ringsegmente stützen sich an den in und entgegen der Rotationsrichtung liegenden Seiten auf der Ablaufseite des Siebes auf radial jeweils zwischen zwei benachbarten Ringsegmenten verlaufenden Stützleisten ab. An der entgegen der Rotationsrichtung liegenden Seite eines Ringsegmentes schließt sich eine radial verlaufende Verschleißleiste an, wobei die Verschleißleiste lösbar auf der Stützleiste und/oder am jeweiligen Ringsegment befestigt ist und eine Seite eines Abführkanals begrenzt.
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Es ist grundsätzlich bekannt, Arbeitsleisten aus verschleißfestem Material zu fertigen und/oder eine Verschleißschicht z.B. aus Karbid aufzuschweißen. Die Arbeitsleiste wird an der Anströmseite und der Abströmseite geheftet und dann in der Regel komplett durchgeschweißt. Diese Maßnahmen sind jedoch nicht immer zufrieden stellend und erfordern gegebenenfalls Nacharbeiten, um Schweißverzüge durch Richten der geschweißten Platten auszugleichen.
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Hinzu kommt, dass für Abreinigungsprozesse die Schweißnaht eine definierte strömungsgünstig geformte Anströmschräge aufweisen sollte. Damit sind an die gesetzte Schweißnaht hohe Anforderungen gestellt, was sich auf die Kosten auswirkt. Um die Kosten zu minimieren, wird häufig auf eine Bereitstellung einer definiert geschrägten Schweißnaht verzichtet.
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Geschraubte Abstreifer als Arbeitsleisten erfordern eine entsprechende Dicke für ein Gewinde und müssen in einer eingefrästen Nut gelagert werden. Durch die Nut wird aber das Siebblech geschwächt oder die Siebbohrungen müssen bei einem Blech größerer Stärke länger ausgebildet werden. Durch die längeren Siebbohrungen steigt dann aber der Strömungswiderstand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Befestigung von Arbeitsleisten auf einem Siebblech zu vereinfachen und flexibler zu gestalten.
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Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde einen Austausch mit einfachen Mitteln zu ermöglichen.
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Die erfindungsgemäßen Arbeitsleisten umfassen eine Leiste und mindestens einen Gewindebolzen. Der Gewindebolzen ist mit der Leiste fest verbunden. Vorzugsweise ist der Bolzen mit der Leiste verschweißt. Das Verschweißen ist insbesondere durch ein Bolzenschweißgerät möglich. Durch den Gewindebolzen kann die Arbeitsleiste mit einem Siebblech durch Verschrauben fest verbunden werden, wobei die Schraubverbindung lösbar ist.
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In einem Ausführungsbeispiel ist der Gewindebolzen winkelig zu einer zwischen Anströmkante und Abströmkante ausgebildeten Fläche angeordnet. Soll der Gewindebolzen von einem Siebloch aufgenommen werden, so ist die winkelige Anordnung des Gewindebolzens an die Ausrichtung des Siebloches anzupassen. Weist das Siebblech senkrecht zur Vorderseite des Siebblech durchdringende Löcher auf, so ist eine rechtwinklige Anordnung von Gewindebolzen und Leiste passend.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass der Gewindebolzen außermittig zwischen Anströmkante und Abströmkante angeordnet ist. Insbesondere eine zur Anströmkante versetzte Anordnung hat sich als vorteilhaft herausgestellt.
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Bei einer bevorzugten Ausformung einer Arbeitsleiste ist die Arbeitsleiste mit einem Schrägschnitt an mindestens einer der Seitenkanten, vorzugsweise mindestens an der als Anströmkante vorgesehenen Seitenkante, vorgesehen. Unter einem Schrägschnitt ist eine Kantenfläche zu verstehen, die nicht rechtwinkelig zu der Fläche zwischen den beiden Seitenkanten ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Arbeitsleiste mit genau einem Gewindebolzen versehen ist. Dadurch ist es möglich die Arbeitsleiste bei einer Verschraubung unter Ausnutzung der Sieblöcher flexibel anzuordnen. Abstände der Löcher des Siebbleches müssen nicht beachtet werden.
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Für eine große Belastung kann es vorgesehen sein, dass die Arbeitsleiste mit zwei Gewindebolzen oder mehrere versehen ist. Durch zwei Gewindebolzen kann sichergestellt werden, dass bei einem Einsatz der Arbeitsleiste sich diese unter der Belastung die Position auf dem Siebblech verändert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leiste der Arbeitsleiste eine Stärke von minimal 0,8 mm aufweist. Durch die Stärke der Arbeitsleiste ist die Erhebung der Arbeitsleiste von der Oberfläche des Siebbleches gegeben. Für eine besonders einfache Ausführung ist vorgesehen, dass die Arbeitsleiste mit einem flächigen Sieb verschraubt werden kann, ohne dass in dem Sieb für die Leiste der Arbeitsleiste Vertiefungen vorgesehen sind. Die Stärke der Leiste hat damit Einfluss auf durch die Leiste erzeugten Strömungswiderstand. Bei bisher verschraubten Leisten nach dem Stand der Technik werden 3,5 Gewindegänge für eine stabile Verschraubung benötigt. Bei einer Verschraubung mit einer M6 Schraube müsste dann eine derartige Leiste eine Dicke von mindestens 3,5 mm und eine Breite von 12 mm aufweisen. Bei der Verwendung von Senkkopfschrauben und einer Verschraubung von der Rückseite des Siebes.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Leiste der Arbeitsleiste in Längenerstreckung eine geschwungene Form aufweist. Dadurch kann die Strömung durch die Formgebung der Leiste mit beeinflusst werden. Auch kann ein Zusammenwirken von Arbeitsleiste und Rotor eines Siebsortierers verbessert werden.
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Bei einem mit mindestens einer erfindungsgemäßen Arbeitsleisten versehenem Siebblech ragt der Gewindebolzen in ein Loch des Siebbleches hinein. Durch eine Mutter ist mindestens die Leiste der Arbeitsleiste mit dem Sieb fest verbunden. Dabei kann die Mutter in dem Siebbleich selbst angeordnet sein oder in einem hinter dem Siebblech angeordneten Stützbleich angeordnet sein. Durch eine versenkte Anordnung der Mutter kann eine freie Anordnung von Befestigungselementen gewählt werden. Damit ist eine Kollision mit einem Tragrahmen verhindert. Der Verlauf von Tragrahmen muss dann bei der Anordnung von Arbeitsleisten nicht berücksichtigt werden.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Mutter ein Innenprofil für eine Aufnahme eines Werkzeuges zum Verschrauben aufweist.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die Mutter kraftschlüssig mit dem Siebblech verbunden, vorzugsweise ist die Mutter verklebt. Dadurch ist verhindert, dass die Mutter bei einem Defekt der Arbeitsleiste, insbesondere bei einem Bruch, in den Gutstoff gelangt. Allerdings ist die kraftschlüssige Verbindung auch so gestalten, dass für einen Austausch der Arbeitsleisten die kraftschlüssige Verbindung lösbar ist. Damit bliebt die Möglichkeit einer einfachen Demontage der Arbeitsleisten erhalten. Insbesondere ist für ein Lösen der Fixierung der Mutter eine Erwärmung von mindestens 100°C erforderlich.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das Siebblech gestanzt ist und auf einem gebohrten Siebblech fixiert ist. Alternativ kann das Siebblech gebohrt sein.
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Durch die Ausgestaltung einer Befestigung von Arbeitsleisten durch einen rückseitigen Bolzen und durch Verschraubung von der Rückseite des Siebes ist es möglich eine Fixierung für schmale und dünne Leisten ohne Schweißnaht bereitzustellen. Durch Ausnutzung der Sieblöcher für die Befestigung wird eine hohe Flexibilität bei der Positionierung erreicht.
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Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
- 1 schematische Darstellung eines Siebsortierers mit einem mit Arbeitsleisten versehenen Sieb
- 2: Arbeitsleiste mit Gewindebolzen
- 3: Sieb aus rückseitiger Ansicht mit Arbeitsleiste auf der Vorderseite
- 4: Detailausschnitt durch eine Verschraubung mit einem Siebblech
- 5: Mutter mit Innengewinde und innenseitige Werkzeugaufnahme
- 6: Schnitt durch eine Verschraubung einer Arbeitsleiste mit einem Stützblech
- 7: Schraube mit Schraubensicherung
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In 1 ist ein Siebsortierer 1 gezeigt. Faserstoffsuspension gelangt tangential durch die Suspensionszuführung 21 in das Gehäuse 3 des Siebsortierers 1 unmittelbar vor einem Siebblech 11. Hinter dem Siebblech ist eine Kammer 13 für den Gutstoff. Der Gutstoff wird auch als Durchlauf bezeichnet. Das Siebblech ist hier mit runden Sieblöchern 12 versehen. Aus der Kammer wird der Gutstoff über eine Gutstoffabführung 23 abgeführt.
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Ein Rotor 7 dreht sich dicht vor der Vorderseite 53 des Siebbleches 11 und versetzt die Fasersuspension in Bewegung. Der Rotor 7 weist geschwungene Rotorflügel 9 auf. Die Rotationsrichtung 17 ist durch einen Pfeil eingezeichnet. Kreisförmig um den Rotor 7 herum sind feststehende Prallblöcke 15 angebracht. Die Prallblöcke 15 verbessern eine Stippenauflösung. Eine Zirkulationsströmung 19 der Fasersuspension ist ebenfalls durch Pfeile dargestellt. Auf dem Siebbleich 11 sind Arbeitsleisten 31 angeordnet. In dieser Ausführung sind die Arbeitsleisten gerade mit einer radialen Ausrichtung vorgesehen. In 2 ist eine geschwungen ausgebildete Arbeitsleiste 31 dargestellt. Die Kontur der Arbeitsleiste 31 kann in Abhängigkeit von der Form der Rotorflügel 9 gewählt sein.
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Die vom Siebblech 11 zurückgehaltenen Störstoffe werden an zwei verschiedenen Stellen aus dem Siebsortierer 1 ausgetragen. Schwerteile, wie Schrauben, Steine und Glas werden an die Wand des Gehäuses 3 zentrifugiert und unterstützt durch die konische Gehäuseform in einen Schwerteilüberlauf und eine dafür vorgesehene Grobteilschleuse an der Unterseite des Gehäuses geführt und periodisch ausgetragen. Die Grobteilschleuse arbeitet nach dem Schleusenprinzip mit zwei pneumatischen Auf-Zu-Schiebern. Die Schwerteile werden im Absetzbehälter gesammelt, wogegen absinkende Fasern mit Wasser in den Arbeitsraum des Fibersorters zurückgespült werden. Beim Sammeln der Schwerteile ist der obere Schieber geöffnet, der untere geschlossen. Beim Ableeren der gesammelten Schwerteile wird der obere Schieber geschlossen und der untere geöffnet. Ableerzeit und Pausenzeit sind einstellbar. In 1 ist nur die Schwerteilabführung 25 ohne Details dargestellt.
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Die übrigen vom Siebblech 11 zurückgehaltenen Störstoffe, wie Leichtteile, Folien sowie nicht aufgelöste Faserbündel und sonstiger Unrat, werden im Siebsortierer 1 aufkonzentriert und mit Trägerstoff durch den Leichtteilüberlauf im Zentrum eines Gehäusedeckels 4 über eine Leichtteilabführung 27 abgeführt. Die überlaufende Menge ist abhängig vom Störstoffanteil.
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In 2 ist eine gekrümmte Arbeitsleiste 31 gezeigt. Die Arbeitsleiste 31 weist eine Leiste 32 auf. Die Leiste 32 ist mit einem Gewindebolzen 38 versehen. In der gezeigten Darstellung ist der Gewindebolzen 38 an einem längsseitigen Ende der Leiste 32 vorgesehen. Die Anordnung des Gewindebolzens 38 kann in Abhängigkeit von der Anordnung der Arbeitsleiste 31 und/oder der Geometrie des Siebbleches 11 und/oder des Rotors 7 vorgesehen sein. Der Gewindebolzen 38 weist endseitig eine Schweißverbindung 39 mit der Leiste 32 auf, siehe 6. Der Gewindebolzen 38 wird durch Bolzenschweißen mit der Leiste 32 der Arbeitsleiste 31 fest verbunden. Der Gewindebolzen 38 ist vorzugsweise näher zur Anströmkante 34 als zur Abströmkante 35 angeordnet. Dadurch können Belastungen, welche durch die Anströmkante 34 aufgenommen werden, besser aufgenommen werden. Die Anströmkante 34 kann durch Laserschneiden geschrägt ausgeführt sein.
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In 3 ist eine Draufsicht von der Rückseite 55 auf ein gebohrtes Siebblech 11 gezeigt. Es ist eine montierte Leiste 32 durch die Löcher des Siebbleches 11 zu erkennen. Die Arbeitsleiste 31 kann an verschiedenen Positionen auf dem Siebblech 11 montiert werden. Exemplarisch sind eine Vielzahl an Muttern 41 eingezeichnet. Bei der Herstellung des gebohrten Siebbleches 11 braucht auf die spätere Lage und Form der Arbeitsleisten 31 keine Rücksicht genommen werden, wenn der Gewindebolzen einen kleineren Durchmesser als ein Siebloch aufweist. Insbesondere können dann je nach Einsatz der Maschine oder auch Arbeitsleisten mit einer neuen Geometrie eingesetzt werden. Damit werden ein Nachrüsten und Umrüsten einfach möglich. Bevorzugt weist eine Arbeitsleiste 31 einen Gewindebolzen 38 auf. Durch diesen Gewindebolzen 38 kann die Arbeitsleiste 31 an der gewünschten Position auf dem Siebblech 11 befestigt werden. Im Anschluss können weitere Gewindebolzen 38 mit der Arbeitsleiste 31 an Positionen eines Siebloches 12 verbunden werden. Die Anzahl der Verbindungen kann an die zu erwartenden Belastungen angepasst werden oder sein. Durch ein Verbinden von weiteren Gewindebolzen 38 nach der ersten Befestigung kann auf Fertigungstoleranzen reagiert werden und dort ein Gewindebolzen 38 vorgesehen werden, wo ein Siebloch 12 rückseitig von der Arbeitsleiste 31 vorhanden ist.
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4 zeigt einen Schnitt durch eine Verschraubung einer Arbeitsleiste 31 mit Gewindebolzen 38 und montierter Mutter 41 auf der Rückseite des Siebbleches 11. Hier sind im Siebblech Vertiefungen ausgebildet, so dass die Mutter 41 im Siebblech 11 versenkt ist. Eine dreidimensionale Darstellung der Mutter 41 ist in 5 gezeigt. Die Mutter 41 ist mit einem Innengewinde 43 zur Aufnahme des Gewindebolzens 38 und mit einem Innenprofil 45 zur Aufnahme eines Montagewerkzeuges versehen. Durch das Innenprofil 45 wird ein Verschleiß der Aufnahme für ein Montagewerkzeug vermieden. Auch die Anordnung der Mutter auf der Rückseite des Siebbleches, wobei von hier der Gutstoff abfließt, trägt zur Schonung des Innenprofils 45 der Mutter bei.
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In 6 ist ein Schnitt durch ein Siebblech 11 gezeigt. Auf der Rückseite 55 des Siebleches 11 ist ein Stützblech 51 vorgesehen. Auf der Vorderseite 53, siehe 4, des Siebbleches 11 ist eine Arbeitsleiste 31 vorgesehen. Im Schnitt ist die Verbindung zwischen der Leiste 32 der Arbeitsleiste 31 und dem Gewindebolzen 38 zu sehen. Der Gewindebolzen 38 ragt durch das Siebblech 11 hindurch und ist mittels der in der Stützleiste 51 versenkten Mutter 41 verschraubt. Durch die Schraubverbindung wird die Arbeitsleiste auf das Siebbleich gepresst und ist kraftschlüssig mit dem Siebblech verbunden. Die Stützleiste 51 wird auch durch diese Schraubenverbindung an die Rückseite 55 des Siebbleches 11 gepresst. In dieser Darstellung ist auch zu ersehen, dass die Sieblöcher 12 für die Transmission von Fasersuspension kleiner sind als die Ausnehmung für den Gewindebolzen 38. Um die Mutter bei einem Abbrechen der Leiste 32 der Arbeitsleiste 31 gegen ein Herausfallen zu sichern ist eine Fixierung 47 vorgesehen. Diese Fixierung 47 kann eine Klebeverbindung sein. Eine derartige Fixierung kann auch bei einer Montage an einem Siebblech 11 vorgesehen sein. Diese Fixierung könnte auch an am außenumfang der Mutter 41 vorgesehen sein. Es handelt sich bei der Fixierung 47 um eine kraftschlüssige Fixierung, so dass ein Herauslösen mit einem erhöhten Kraftaufwand möglich ist, jedoch ein Herausfallen und auch ein Herausspülen durch Vorbeiströmende Suspension verhindert ist.
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In 7 ist die Mutter 41 mit einem Klebering 57 versehen. Bei Montage verbindet sich dieser Ring 57 mit dem Siebblech 11 oder der Stützleiste 51. Im Fall eines Bruches oder einem Abscheren der Leiste 32 der Arbeitsleiste 31 verbleibt die Mutter in ihrer Position und gelangt damit nicht in den Gutstoff. Somit ist die Mutter kraftschlüssig gesichert.
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Für die Arbeitsleisten kann ein Hartmetall verwendet werden, um einen geringen Verschließ zu haben. Als Hartmetalllegierung sind zum Beispiel Legierungen auf Cobalt-Chrom-Basis bekannt. Es gibt Hartmetalllegierungen mit und ohne Eisenanteil. Derzeitig sind Hartmetalllegierungen mit bis zu 20 % Volumenanteil Eisen verfügbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Siebsortierer
- 3
- Gehäuse
- 4
- Gehäusedeckel
- 5
- Antrieb
- 7
- Rotor
- 9
- Rotorflügel
- 11
- Siebblech/Lochsieb
- 12
- Siebloch/Siebblechöffnung
- 13
- Kammer Gutstoff
- 15
- Prallblöcke
- 17
- Rotationsrichtung
- 19
- Zirkulationsströmung
- 21
- Suspensionszuführung
- 23
- Gutstoffabführung
- 25
- Schwerteilabführung
- 27
- Leichtteilabführung
- 31
- Arbeitsleisten
- 32
- Leiste
- 33
- Seitenkante
- 34
- Anströmkante
- 35
- Abströmkante
- 36
- Fläche
- 37
- Längserstreckung
- 38
- Gewindebolzen
- 39
- Schweißverbindung
- 41
- Mutter
- 43
- Innengewinde
- 45
- Innenprofil
- 47
- Fixierung Mutter
- 51
- Stützblech
- 53
- Vorderseite Siebblech
- 55
- Rückseite Siebblech
- 57
- Klebering
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10065930 A1 [0002]
- DE 202005009125 [0002]
- DE 3414613 A1 [0004]
- EP 0479203 B1 [0005]
- DE 202012012678 U1 [0006]
