DE1642881A1

DE1642881A1 - Vorrichtung zum Abtrennen von Schlamm von einer Fluessigkeit

Info

Publication number: DE1642881A1
Application number: DE19671642881
Authority: DE
Inventors: Jan Cornelissen
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1966-12-30
Filing date: 1967-12-28
Publication date: 1971-04-29
Also published as: US3454165A; NL6618398A; FR1548232A; GB1154070A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorricntung zum Trennen von eine hohe Viskosität aufweisenden -bestandteilen von einer flüssigkeit. Genauer gesagt betrifft die Erfindung das Trennen von eingedicktem Schlamm von einer verunreinigten flüssigkeit, z.B. von industriellen oder städtischen Abwässern, scnmutzigem oder schlammigem V/aaser oder dergleichen, wobei es gegebenenfalls möglich ist, die Konzentration des abzutrennenden Schlamms vorher dadurch zu erhöhen, daß man Maßnahmen¹ trifft, um es den Verunreinigungen zu ermöglichen, sich vorher abzusetzen.

Flüssigkeiten der genannten Art haben gewöhnlich eine bestimmte Konsistenz, so daß das Abscheiden von Verunreinigungen to mit Hilfe bekannter i'iltrier- oder ^entrifugierverfahren nur unter einem erheblichen Kostenaufwand durchgeführt werden kann. Derartige Schwierigkeiten können sich z.B. bei einem Schlamm ergeben, der in Absetzbehältern oder Absetzbassins oder Verdampfern teilweise vom darin enthaltenen Wasser befreit worden ist, wobei der Schlamm jedoch immer noch zu viel Wasser enthält,

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so daß eine Behandlung, Lagerung, Verarbeitung oder (bei Abfallprodukten) ein Abführen nicht auf wirtschaftliche und technisch einwandfreie und gefahrlose V/eise möglich ist. Die Verarbeitung von Schlamm bereitet in der Regel Schwierigkeiten, da sich keine brauchbaren Ergebnisse erzielen lassen, wenn man es dem Schlamm lediglich ermöglicht, sich abzusetzen· Während des Absetzvorgangs bildet sich häufig oberhalb des abgelagerten Schlamms eine Flüssigkeitsschicht. Je länger man zuläßt, daß sich der Schlamm absetzt, desto höher wird die Flüssigkeitsschicht, doch , tritt gleichzeitig eine unerwünschte ITebenwirkung auf, die darin besteht, daß sich isolierte Kanäle in dem Schlamm ausbilden, in denen noch Flüssigkeit enthalten ist, so daß der Schlamm nur in einem unzureichenden Ausmaß von dem darin enthaltenen Wasser befreit wird. Diese unerwünschte Nebenwirkung macht sich um so stärker bemerkbar, je größer die Dicke der Schlammschicht wirktl Daher ist es erforderlich, Maßnahmen zu treffen, um zu gewährleisten, daß die in dem schlamm zurückbleibende Flüssigkeit schließlich einen tfeg zu der bereits abgeschiedenen Flüssigkeit findet, bei der es sich z.B. um vVasser handelt.

Die Erfindung sieht nunmehr eine Vorrichtung vor* die es der in der Schlammschicht zurückbleibenden Flüssigkeit ermöglicht, einen Weg zu der Schicht zu finden, die durch die abgeschiedene Flüssigkeit gebildet wird.

Zu diesem Zweck umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Behälter mit einem Einlaß für die zu behandelnde Flüssigkeit und einem Auslaß für die abgeschiedene Flüssigkeit sowie für die abgetrennten Stoffe; in diesem behälter ist

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mindestens eine Baugruppe aus parallelen Platten oder Blechen zwischen dem Einlaß und dem Auslaß angeordnet; diese Platten verlaufen mindestens im wesentlichen waagerecht, und eine Gruppe von Platten ist so angeordnet, daß sie sich in einer mindestens im wesentlichen waagerechten !Richtung bewegen kann·

Diese Anordnung hat zur FAlge, daß eine Bewegung einer Plattengruppe bewirkt, daß der abgeschiedene Schlamm, der sich auf den Platten abgelagert hat, während die verunreinigte Flüssigkeit das Plattenaggregat durchströmte, erneut in Bewegung versetzt wird, so daß das in isolierten Kanälen vorhandene Wasser freigesetzt wird und nach oben strömen kann, um seinen v/eg zu der bereits abgeschiedenen .flüssigkeit zu finden. Durch diese waagerechte Bewegung wird praktisch ein zusätzlicher Druck erzeugt, der zur Folge hat, daß weitere Flüssigkeit auf der einen Seite in die Plattengruppe hineingedrückt wird, und daß flüssigkeit auf der entgegengesetzten Seite aus der Plattengruppe austritt· Die ausströmende Flüssigkeit (Wasser), die hierauf nach oben strömt, führt auch teilweise eingedickten Schlamm mit, der wieder herabfällt. Derjenige Teil des Schlamms, welcher den Boden des Behälters nicht erreicht hat, wird bei einer erneuten Bewegung wiederum zwischen den Platten gesammelt und dort weiter von Wasser befreit, so daß bei der nächsten Bewegung der Plattengruppe der Schlamm seinen »'eg zum unteren Teil des Behälters oder mindestens zu den Bäumen zwischen benachbarten Platten findet, die weiter unten angeordnet sind. Auf diese «'eise wird der Schlamm in zunehmendem Ausmaß von dem Wasser befreit.

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Bei einer einfachen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Behälter vorgesehen, der eine mindestens im wesentlichen rechteckige Querschnittsform hat; die u-rippe von Platten oder Blechen füllt den Querschnitt des Behälters im wesentlichen aus, und sowohl die Plattengruppe als auch der Behälter sind mit Bauteilen versehen, die es ermöglichen, die Plattengruppe

in Richtung der Längsachse des Behälters zu bewegen.

uiese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß sich eine einfache und billige konstruktion ergibt, bei der sich die Plattengruppe leicht einbauen läßt. Die erwähnte Bewegung kann z.B. in der Weise herbeigeführt werden, daß die Plattengruppe auf an dem Behälter vorgesehenen Schienen nach hinten und vorn bewegt wird. Es ist natürlich möglich, diese Bewegung in der verschiedensten Weise herbeizuführen, z.B. mit der Hand, doch kanr die Bewegung auch auf mechanischem Wege und gegebenenfalls vollautomatisch bewirktw werden. Es ist z.B. möglich, zu bewirken, da£ die Platten periodisch bewegt werden, z.B. unter Benutzung einer Zeitsteueruhr, wobei sich die Bewegungsfrequenz nach den Eigenschaften des Ausgangsmaterials, d.h. der verunreinigten Flüssigkeit, richtet. Die Höhe und die Breite der Plattengruppe werden auf die Höhe bzw. die Breite des Behälters abgestimmt. In diesem Fall ist die Höhe der Plattengruppe etwas kleiner als die Höhe des Behälters, so daß während des Betriebs die ganze Platten· gruppe in die Flüssigkeit eingetaucht wird. Außerdem muß man natürlich einen gewissen freien Raum zwischen dem Boden des Befeälters una aer Unterseite der Plattengruppe vorsehen, in welchem sich der abgeschiedene Schlamm sammeln kann.

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Die Plattengruppe füllt vorzugsweise mindestens die Hälfte des Behälters in ilichtung seiner Längsachse aus. Bei dieser Anordnung ergibt sich der Vorteil, daß bei der Beendigung einer waagerechten Bewegung nicht die gesamte zwischen den Platten vorhandene Flüssigkeit aus den Zwischenräumen der Platten herausgedrückt wird. Daher bleibt ein ^rJ?eil der schon zwischen den Platten vorhandenen Flüssigkeit zwischen den Platten zurück, wodurch sich die Zeitspanne verlängert, die für das Absetzen des Schlamms zur Verfügung steht, so daß eine bessere Schlammabscheidung erzielt wird.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der ärfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein behälter vorgesehen, der mehrere Gruppen von Platten enthält. Diese Anordnung erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn größere Mengen an verunreinigter Flüssigkeit &o verarbeitet werden sollen, daß es nicht erforderlich ist, einen Satz von großen Platten zu benutzen· Vielmehr genügt es in diesem Fall, zwei oder mehr kleine Plattengruppen zu verwenden, die erforderlichenfalls außer Betrieb geset2 werden können, ohne daß es erforderlich ist, die ganze Anlage außer Betrieb zu setzen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein zylindrischer behälter vorgesehen, der mindestens im wesentlichen aufrecht stehend angeordnet und mit einer zentralen Welle versehen ist, deren Achse mit der Achse dea zylindrischen Behälters zusammenfällt, wobei die Platten in dem Hingraum zwiscnen der //eile und der zylindrischen Behälterwand angeordnet und um die Achse des -"ehälters drehbar sind·

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Diese Konstruktion bietet den Vorteil, daß sich jetzt die ganze Gruppe von Platten in der Flüssigkeit in dem Behälter drehen kann, so daß ständig frischer Schlamm zwischen den Platten abgelagert wird, und daß dieser Schlamm in einem zunehmenden Ausmaß von dem Wasser befreit wird, so daß sich der Schlamm auf seinem Weg nach unten mit zunehmender Geschwindigkeit in dem unteren Teil des Behälters absetzt. Es ist z.B. möglich, die Gruppe von Platten um 90° zu drehen und sie nach dem Ablauf einer bestimmten Zeitspanne wieder in ihre Ausgangsstellung zu drehen.

Bei dieser Konstruktion kann der Einlaß so angeordnet werden, daß die flüssigkeit nahe der zylindrischen »V'elle in den Behälter eintreten kann. Bei dieser Anordnung wird die zugeführte Flüssigkeit gleichmäßig im Inneren des Behälters verteilt.

Vorzugsweise werden mehrere Gruppen von Platten um die senkrechte Welle herum in.im wesentlichen gleich großen Abständen verteilt. Man kann z.B. drei Plattengruppen in v/inkelabständen . von 120° oder vier Plattengruppen in einer kreuzweisen Anordnung vorsehen. Wenn die Welle periodisch um einen Teil einer Umdrehung gedreht wird, wird der verfügbare Absetzraum mit einem hohen Wirkungsgrad ausgenutzt.

Gemäß der Erfindung können die Platten gewellt oder zickzaekförmig sein, wobei sich die Erhöhungen und Vertiefungen jeder Platte rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit erstrecken und die Erhöhungen und Vertiefungen der verschiedenen Platten jeweils senkrecht übereinander angeordnet sind. Eine derartige Konstruktion ist in der niederländischen Patentan-

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meldung 6 511 823 beschrieben, in der auch eine Anordnung beschrieben ist, bei der Streifen in der Form von Rinnen vor einer Stirnfläche der Plattengruppe angeordnet sind, wobei sich die Rinnen quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit erstrecken, und wobei die Hauptachse jeder Rinne in der senkrechten Ebene liegt, welche durch die übereinander angeordneten Erhöhungen bestimmt wird. .Bei dieser Anordnung tritt das abgeschiedene Y/asser in die Rinnen ein und wird daher außerhalb des flüssigkeiten Stroms gehalten, der der Plattengruppe zugeführt bzw. aus ihr abgeführt wird, Es ist auch .möglich, Rinnen zum Abführen von λ eingedicktem Schlamm vorzusehen; jedoch müssen die Vorteile der Verwendung von Rinnen in jedem einzelnen Fall besonders beurteilt werden. Bei der weiter oben erwähnten Anordnung mit einem zylindrischen Behälter können die Vertiefungen der Platten in der oberen Hälfte des Behälters z.B. mit Rinnen verbunden sein, mittels deren der eingedickte Schlamm abgeführt werden kann. In diesem Fall könnten die Ernöhungen der Platten in der unteren Hälfte des Behälters mit Rinnen verbunden sein, mittels deren das abgeschiedene wasser abgeführt werden kann.

An der Unterseite der Plattengruppe oder in deren Nähe wird die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise mit einem Schaber versehen, mittels dessen der eingedickte Schlamm in Richtung auf den dafür vorgesehenen Auslaß bewegt werden kann« wenn die Gruppe von Platten bewegt wird. Auf diese Y/eise wird der untere Teil des Behälters möglichst weitgehend von eingedicktem Schlamm freigehalten.

Weiterhin kann die erfindungagemäße Vorrichtung mit einem

Vibrator ausgerüstet werden, mittels dessen die Platten in

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Schwingungen versetzt werden können. Auf diese V/eise werden isolierte Wasserkanäle in dem Schlamm zwischen den Platten ebenfalls gestört, so daß die erwähnte waagerechte Bewegung der Plattengruppe dem gleichen Zweck dient wie die schwingende Bewegung der Platten.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem rechteckigen Behälter, in dem ein Satz von Platten angeordnet ist.

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt im Längsschnitt eine Ausführungsform der Erfindung mit einem zylindrischen Behälter, in dem zwei Gruppen von Platten angeordnet sind.

Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.

In Fig. 1 erkennt man einen rechteckigen Behälter 1 mit einem Einlaß 2 für eine verunreinigte Flüssigkeit, von der der Schlamm getrennt werden soll, ferner weist der behälter 1 einen Auslaß 3 für eingedickten Schlamm sowie einen Auslaß 4 zum Abgeben des abgeschiedenen Wassers auf. In dem Behälter 1 sind mehrere parallele waagerechte Platten 5 angeordnet und zu einer Baugruppe vereinigt, die in Richtung der Längsachse des Behälters 1 mit Hilfe von Rädern 6 bewegt werden kann, die auf geeigneten Schienen laufen. Am unteren Ende der Plattengruppe 5 sind zwei Schaber 7 vorgesehen, mittels deren der sich am Boden des

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Behälters sammelnde Schlamm in Richtung auf den Auslaß 3 bewegt wird. Wird die Plattengruppe 5 aus ihrer Stellung nach Fig. 1 nach rechts bewegt, tritt Flüssigkeit aus dem Behälter 1 in der mit 3 bezeichneten Ebene am rechten Ende der Plattengruppe t? in diese ein, während Flüssigkeit zusammen mit Schlamm an der Ebene 9 am linken Ende aus der Plattengruppe 5 austritt. Bei dieser Ausführungsform nimmt die Plattengruppe b etwa die Hälfte des Behälters 1 ein, d.h. sie erstreckt sich etwa über die halbe Länge des Behälters. Die Länge des Behälters 1 kann natürlich auch so gewählt werden, daß mehrere Gruppen von Platten unter- _Λ gebracht werden können. Die Gesamtlänge der Plattengruppen kann dann so gewählt werden, daß die Plattengruppen in Richtung der Längsachse des Behälters mindestens eine Hälfte des Behälters einnehmen.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 mündet der Einlaß 2 im mittleren Teil 10 des Behälters 1. Ein Teil des Schlamms wird sofort beginnen, sich abzusetzen und sich auf den untersten Platten der Gruppe 5 zu sammeln, während sich ein anderer Teil des Schlamms unter dem Einfluß der turbulenten Strömung im Bereich. g des mittleren Teils 10 nach oben bewegt und sich dann auf den obersten Platten der Gruppe 5 sammelt. Die Wirkung einer solchen Verteilung besteht darin, daß die untersten Platten der Gruppe 5 vergleichsweise eine größere Schlamm-Menge tragen als die obersten Platten; dies erweist sich als vorteilhaft, wenn die Plattengruppe i? nach rechts bewegt wird, denn wenn der eingedickte Schlamm an der Ebene 9 bzw. am linken Ende aus der Plattengruppe austritt, braucht sich der Schlamm nur längs einer kurzen Strecke durch die Flüssigkeit au bewegen, um sich auf dem Boden

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- 10 des Behälters 1 zu sammeln.

Mg. 2 zeie-t die Vorrichtung nach jj'ig. 1 im Querschnitt. Man erkennt, daß die Platten gewellt sind, wobei sich die Erhöhungen und Vertiefungen jeder Platte bzw. die Wellungen rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit erstrecken, so daß Kanäle oder Hinnen vorhanden sind, die in der Strömungs— richtung der Flüssigkeit verlaufen; die Erhönungen und Vertiefungen der verschiedenen Platten sind jeweils senkrecht übereinander angeordnet. Außerdem ist die Plattengruppe 5 mit Rinnen 11 zum Sammeln des abgeschiedenen V/assers versehen.

Die Vorrichtung nach Pig. 1 und 2 ist mit einem Vibrator ausgerüstet, mittels dessen die Platten in Schwingungen versetzt werden können.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Diese Vorrichtung umfaßt einen zylindrischen Behälter 20 mit einem Einlaß 21; der Behälter 20 weist ferner einen Auslaß 22 für den eingedickten Schlamm und einen Auslaß 23 für das abgeschiedene Wasser auf. In dem Behälter 20 sind zwei Gruppen von waagerechten Platten 24 angeordnet, die um die Achse einer zentralen Welle 25 gedreht werden können. Die Welle 25 ist gleichachsig mit dem zylindrischen Behälter 20 angeordnet, Die Platten 24 sind in dem Ringraum zwischen der Welle 25» an der eine zentrale Zuführungskammer 26 befestigt ist, und der zylindrischen Wand des Behälters 20 angeordnet. Die Anordnung des Einlasses 21 zum Zuführen des Schlamms ist derart, daß die Flüssigkeit In den Behälter 20 nahe der Welle 25 über die zentrale Zuführungskammer 26 und eine oder mehrere

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darin vorgesehene Nuten 30 eintreten kann. Bei dieser Ausführungsform sind Rinnen 27 vorgesehen, welche die Vertiefungen der gewellten Platten 24 miteinander verbinden, so daß der eingedickte Schlamm, der die Rinnen bzw. Rohre (gutters) 27» welche nur in die obere Hälfte der Platten eingebaut sind, auf der Unterseite abgegeben wird, um sich im unteren 'J-'eil des Behälters 20 zu sammeln. Die untere Hälfte der Plattengruppe 24 ist mit Rinnen bzw. Rohren 28 versehen, welche die Erhöhungen der gewellten Platten miteinander verbinden und dazu dienen, das abgeschiedene wasser abzuführen, das-aus den Rohren 28 auf der Oberseite austritt. Die zentrale Welle 25 mit der Plattengruppe 24 kann mit Hilfe eijjes Antriebsmechanismus 29 betätigt werden.

Es ist nat.j?lich auch möglich, die Erfindung anzuwenden, um zähflüssige Bestandteile von Flüssigkeiten zu trennen, wenn diese bestandteile nicht als Verunreinigungen zu betrachten sind, z.B. in der chemischen Industrie, beispielsweise bei der Verarbeitung von Zwiscnenprodukten.

Patentansprüche:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Abtrennen zähflüssiger Bestandteile von einer Flüssigkeit, gekennzeichnet durch einen Behälter (1) mit einem Einlaß (2) für die zu behandelnde Flüssigkeit und einem Auslaß (4) für die abgeschiedene Flüssigkeit sowie einem Auslaß (3) für die abgetrennten Beatandteile, wobei der behälter mindestens eine Gruppe (5) von parallelen Platten tunfaßt, die zwischen dem Einlaß und den Auslässen angeordnet sind, wobei diese Platten mindestens im wesentlichen waagerecht

, angeordnet sind und jede Gruppe von Platten so gelagert ist, daß sie in einer mindestens im wesentlichen waagerechten Richtung bewegt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter eine mindestens im wesentS liehen rechteckige Querschnittsform hat, daß die Gruppe von Platten den behälter im Querschnitt im wesentlichen vollständig ausfüllt, und daß die Gruppe von Platten und der Behälter mit Elementen versehen sind, die es ermöglichen, die bzw. jede Gruppe von Platten parallel zur Längsachse des Behälters zu bewegen.

3·' Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ,· daß die Gruppe von Platten in Richtung der

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Längsachse des .Behälters mindestens eine Hälfte des -Behälters einnimmt.

4. Torrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeicnnet, daß in dein Behälter mehrere Gruppen von Platten angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (20) zylindrisch ist, daß der behälter mindestens im wesentlichen senkrecht bzw. stehend angeordnet ist, daß der Behälter mit einer zentralen Welle (25) versehen ist, deren Achse mit der Achse des zylindrischen Behälters zusammenfällt, und daß die Platten (24) in dem Hingraum zwischen der Welle und der zylindrischen Behälterwand angeordnet und um die Achse der senkrechten Welle bewegbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Einlaß für die zu behandelnde Flüssigkeit so angeordnet ist, daß die Flüssigkeit in den Behälter nahe der Welle eintreten kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e kennzeichnet,daß mehrere Gruppen von Platten um die Achse des zylindrischen Behälters herum in mindestens im wesentlichen gleich großen Umfangsabständen verteilt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten gewellt oder zickzacicförmig sind, wobei sich di© !folge von Erhöhungen und Vertiefungen jeder Platte rechtwinklig zur Strö'mungsriohtußg der flüssigkeit erstreckt, und wobei di© Erhöhungen und Vertiefungen

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der verschiedenen Platten jeweils senkrecht übereinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Rinnen, die vor einer ebenen Stirnfläche der ti-ruppe von Platten angeordnet sind und sich rechtwinklig zur Strömungerichtung der Flüssigkeit erstrecken, wobei die Hauptachse jeder Rinne in der senkrechten Ebene liegt, die durch die übereinander angeordneten Erhöhungen bestimmt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 91 dadurch gekennzeichnet , daß an der Unterseite der Gruppe von Platten oder in deren Nähe ein Schaber (7) vorgesehen ist, mittels dessen der eingedickte Schlamm durch eine Schabwirkung in Richtung auf den Schlammauslaß bewegt werden kann, wenn die Gruppe von Platten bewegt wird·

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Vibrator (12), mittels dessen die Platten in Schwingungen versetzt werden können.

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