DE2260713A1

DE2260713A1 - Vorrichtung zum verarbeiten von durch zerkleinern industrieller wracks gewonnenen gemisches aus schrottstuecken und nichtmetallischen bestandteilen

Info

Publication number: DE2260713A1
Application number: DE19722260713
Authority: DE
Inventors: Manfred Adolph; Heinz Duester; Wilhelm Linnerz
Original assignee: Lindemann Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Lyndex Recycling Systems Ltd
Priority date: 1972-12-12
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1974-06-20
Also published as: ES421345A1; FR2209616B1; JPS4989605A; FR2209616A1; GB1406399A; DE2260713B2; JPS5526916B2

Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dr.-Ing. R. König · Dipl.-Ing. K. Bergen Patentanwälte ■ 4ooa Düsseldorf 30 ■ Cecilienallee "76 · Telefon 43273a

Lindemann Maschinenfabrik G.m₀b_eHo,

4000 Düsseldorf, Erkrather Straße 401

"Vorrichtung zum Verarbeiten von durch Zerkleinern

industrieller Wracks gewonnenen Gemisches aus Schrottstücken und nichtmetallischen Bestandteilen"

Industrielle Wracks und insbesondere Karosserien von Kraft·* wagen werden vorwiegend in Hammerbrechern, sogenannten Shreddern, verschrottet. Der die Zerkleinerung vornehmen« de Shredder wird dabei von Luft durchströmt, welche die nichtmetallischen leichten Bestandteile (z„B. Lacksplitter und Polsterfasern) gesondert von den metallischen Schrotteilen ausbringt«

Insbesondere bei Karosserien von Kraftwagen ist diese Trennung von metallischen und nichtmetallischen Bestandteilen vielfach nicht ausreichend_β Denn trotz der Zerkleinerung bleiben an den gewonnenen metallischen Teilen die nichtmetallischen, leichten, vor allem die von den Polstern der Fahrzeuge herrührenden Fasern, hängen«, Um diesem Übelstand abzuhelfen, schaltet man dem Ausgang des Shredders vielfach noch einen Separator nach, der die Aufgabe hat, die nichtmetallischen flugfähigen Bestandteile von den metallischen Schrotteilen zu trennen,, Dieser Separator hat in der Regel die Form einer umlaufenden Trommel mit schräg verlaufenden Innenschaufeln, sogenannten Hübleisten. Die Trommel hat den Zweck, die metallischen und nichtmetallischen Bestandteile durch mechanische Einwirkung voneinander zu lösen, wobei wiederum ein Luftstrom dafür sorgt, die abgelösten

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nichtmetallischen Bestandteile gesondert vom eigentlichen Schrott abzuführen. Dieser Stand der Technik bildet auch den Ausgang der Erfindung,,

Die Erfindung bezieht sich somit auf eine Vorrichtung zum Verarbeiten von durch Zerkleinern industrieller Wracks gewonnenen Gemisches aus Schrottstücken und nichtmetallischen Bestandteilen, bestehend aus einer umlaufenden, an" ihrer Innenseite mit geneigten Hubleisten versehenen Trommel mit mindestens annähernd horizontaler Umlaufachse, deren Stirn— enden Eintritts- und Austrittsöffnungen für das Gemisch und für die Trommel im Gegenstrom zu dem Gemisch durchströmende, durch eine Saugleitung mit kleinerem Querschnitt als der Trommelquerschnitt geförderte Luft bilden, die an dem Trommelende abgesaugt wird, an dem das Gemisch eintritt,,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wie vorstehend gestaltete Vorrichtung in Hinblick auf ihren Wirkungsgrad zu verbessern_e Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine wirklich wirksame Abführung der hauptsächlich durch mechanische Einwirkung vom metallenen Schrott getrennten nichtmetallischen Bestandteilen nur bei Anwendung eines übermäßig kräftigen Saugluftstromes möglich ist, weil naturgemäß die Strömungsgeschwindigkeit der Saugluft am Eintritt in die Trommel gemäß einer quadratischen Beziehung absinkt, weil die lichte Weite der Trommel naturgemäß erheblich größer ist als diejenige der Saugleitung,,

Die Erfindung sucht diesem Mangel dadurch abzuhelfen, daß das Saugende der Leitung unmittelbar an die Trommel oberhalb eines das Gemisch zuführenden Förderers angeschlossen und im Querschnitt höchstens gleich dem der Saugleitung ist_β Worauf die damit erzielte Wirkung beruht, sei nachstehend kurz erläuterte

Durch die sowohl in Längsrichtung, aber auch in Umfangsrich-

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tung wirkenden Trommelschaufeln, die als Hubleisten arbeiten, entsteht über die gesamte Länge der Trommel eine Art Vorhang aus dem Gemisch, der den Durchlaßquerschnitt der Trommel heruntersetzt. Ein Materialvorhang bildet sich naturgemäß auch bei den bekannten Anlagen«, Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht aber darin, daß die Sauglei— tung bis dicht an den .Anfang des Vorhanges geführt istj weil hier, also gerade ah der Einfüllstelle des Gemisches, der Anteil an Verunreinigungen am größten ist«, Der Wirkungsgrad der Trommel wird dadurch gesteigert, daß man die .Stelle des stärksten Soges (Anordnung am Saugende der Leitung unmittelbar an der Stelle der größten Verunreinigung) anlegt. Dadurch wird schon am Materialeinlaß der größte Anteil an Verunreinigungen, insbesondere auch der schwerer flugfähigen Verunreinigungen, abgeschieden.

Die durch den Materialvorhang hervorgerufene Querschnitts-^ Verengung der Trommel, die zu einer Steigerung der Luftgeschwindigkeit führt, ist an sich nicht neu. Dieser Effekt wird jedoch durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Trom— meleinlasses gesteigert, weil dadurch Saugzugverluste vor dem Trommeleinlaß wie bei bekannten Vorrichtungen vermieden werden. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird der obere Teil dieses Vorhangs von der Saugluft mit einer Geschwindigkeit durchströmt, die an vielen Stellen, wo sie durch den Vorhang treten kann, eine sogar noch etwas größere Geschwindigkeit hat als in der an die Trommel angeschlossenen Saugleitung_β Dadurch ist ihre Wirkung wesentlich verstärkt«, Sie vermag daher die durch die mechanische Wirkung der Schaufeln abgelösten nichtmetallischen Teile mit einer Kraft abzuführen, die jedenfalls nicht kleiner, vielfach sogar noch größer ist, als wenn der Luft nur der Querschnitt der angeschlossenen Saugleitung.zur Verfügung stände„

Um die nötige saubere Trennung der beiden Öffnungen der

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Trommel an demjenigen Stirnende, an dem das Gemisch zugeführt und die Luft abgesaugt wird, zu erreichen, hat in der bevorzugten Ausführung der Erfindung die Trommel an dem genannten Stirnende einen Deckel, der dieses Stirn— ende bis auf den Anschluß der Saugleitung und die Eintrittsöffnung des Förderers verschließt» Dieser Deckel verhindert, daß an dieser Trommelseite Falschluft angesaugt wird. Dadurch würde der die Trommel durchziehende Luftstrom verringert werden,,

Die mit der Erfindung erzielte Wirkung kann noch dadurch erhöht werden, daß eine Leitung vorgesehen wird, die das Luftaustrittsende des Separators, also meist eines Zyklons, der die Saugluft und die von ihr mitgeführten nichtmetallischen Bestandteile voneinander trennt, mit demjenigen Stirnende der Trommel verbindet, an dem der gesichtete Schrott austritt. Die Saugluft, die an dieser Stelle nunmehr als Druckluft wirkt, wird auf diese Weise doppelt nutzbar gemacht .

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die an den Luftaustritt des Zyklons angeschlossene Leitung am Schrottaustrittsende der Trommel mit einem gegenüber dem Trommel— querschnitt verminderten Querschnitt in Form eines Stutzens in das Trommelinnere eingeführt, der an seinem Ende verschlossen und in seiner Wandung mit Austrittsöffnungen für die eingeblasene Luft versehen ist. Dadurch wird die Durchlüftung des durch die nach oben gerichtete Hub— oder Schleuderwirkung der Hubleisten gebildeten Materialvorhangs, dessen Verunreinigungsanteil naturgemäß im Zuge der Wanderung des Materials vom Eintritts- zum Austrittsende in der Trommel abnimmt, noch wesentlich verbessert. Um dieser letzteren Tatsache Rechnung zu tragen, empfiehlt es sich, die Austrittsöffnungen in der Wandung des Rohres so zu verteilen, daß ihre Anzahl pro Flächeneinheit zum Ende des Luft zuführenden Stutzens zunimmt«

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Als besonders günstig hat sich eine unsymmetrische Anordnung erwiesen, bei der der in die Trommel ragende, Luft zu-* führende Stutzen einseitig abgeflacht, an seiner abgeflachten Seite mit den Austrittsöffnungen versehen und mit der abgeflachten Seite exzentrisch gegen die Trommelachse versetzt ist, während die entgegengesetzte Seite, die keine Luftaustrittsöffnungen zu haben braucht, dem abwärts dre« henden Teil der⁴ Trommel zugewandt ist«,

Schließlich kann die Bildung eines Materialvorhangs im oben angegebenen Sinne noch durch geeignete Gestaltung der Hubleisten an der Innenseite der Trommel verbessert werden«, Der Materialvorhang kommt im wesentlichen dadurch zustande, daß die Hubleisten mit der Innenfläche des Trommelmantels Taschen bilden. Es wurde gefunden, daß die Hubleisten umso besser arbeiten, wenn ihre von außen nach innen verlaufen-» den Kanten gegen vom Trommelumfang zur Trommelachse gezogene Radien unter wechselnd verschiedenen Winkeln in ■Vorwärtsrichtung der Trommeldrehung geneigt sind. Dadurch wird erreicht, daß die verschiedenen Taschen bei ihrer Aufwärtsbewegung sich in verschiedenen Höhenlagen entleeren«,

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele. Es zeigen

Fig, 1 eine erste Ausführungsform in der Gesamtansicht, Fig, 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig«, 1,

Fig. 3 eine der Fig«, 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform und

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig., 3«.

Den Hauptbestandteil der Vorrichtung bildet in beiden Ausführungen eine allgemein mit 1 bezeichnete Trommel, deren Drehachse, gesehen in Fig. 1 und Fig_o 3, von links nach rechts schwach geneigt sein kann, jedoch so wenig, daß die-

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se Neigung in der Zeichnung nicht sichtbar ist« Zum Antrieb der Trommel dienen Motoren 2. Der Trommelmantel 3 ist innen mit als Schaufeln für das eingebrachte Gut dienenden, schräg verlaufenden Schaufeln oder Hubleisten 4 versehen. Durch diese Schaufeln wird das Gut vom linken zum rechten Ende der Trommel gefördert. Das rechte Trom— melende ist offen, das linke Ende dagegen durch einen Deckel 5 verschlossen, der die Trommeldrehung nicht mitmacht. Durch den Deckel 5 ragt das Ende eines Förderers 6, der als Förderband, Förderkette oder am besten als Vibrationsförderer ausgebildet ist.'Er ist gegen die Trom-· melachse nach unten versetzt« Oberhalb des Förderers 6 ist in den Deckel 5 das Ende einer Rohrleitung 7 eingeführt, durch welche Luft aus der Trommel abgesaugt wird. Der Strom der Saugluft durchfließt die Trommel also in Fig. 1 von rechts nach links und somit entgegengesetzt zu der Richtung, in der das zu behandelnde Gut von dem Förderer 6 kommend durch die Trommel wandert. Die Saugluft wird durch ein Gebläse 8 erzeugt, das mit der Leitung 7 über einen Wasserabscheider 9, eine Leitung 10 und einen Zyklon 11 verbunden ist.

Das zu behandelnde Gut besteht aus Schrottstücken, die zuvor durch Zerkleinerung in einem Schlagbrecher hergestellt sind. Vermengt mit den Schrottstücken sind, wie eingangs dargestellt, nichtmetallische und verhältnismäßig leichte Bestandteile, die zwischen den Schrottstücken hängengeblieben sind. Dieses Gemisch aus metallischem und nichtmetallischen! Gut wird zunächst einem Zwischenbehälter 12 zugeleitet, aus dem es auf den Förderer 6 fällt.

Sobald das Gemisch in die Trommel 1 gelangt, wird es von den Hubleisten 4·, die mit dem Trommelmantel Taschen bilden, erfaßt und von diesen nicht nur zum Austragende 13 der Trommel 1 gefördert, sondern vor allem in Umlaufrichtung der Trommel angehoben, so daß es beim Herunterfallen einen von

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der Saugluft durchströmten, sich über die gesamte Trommel·· länge erstreckenden Materialvorhang bildet, weil der ganze Trommelmantel mit Hubleisten 4 besetzt ist. Durch das Herabfallen aus der Rutsche bzw. aus den von den Hubleisten gebildeten Taschen auf den Trommelmantel wird das an den metallischen Schrottstücken noch anhaftende nichtmetallische Material gelockert und gelöst, so daß es von der Saugluft durch die Leitung 7 abgesaugt, und somit vom metallischen Schrott getrennt wird. Der so gereinigte Schrott gelangt am Austragende 13 der Trommel 1 wieder auf einen Förderer 14 zum Abtransport _o Die von den metallischen Stücken abgelösten nichtmetallischen Bestandteile werden von dem vom Gebläse 8 erzeugten Luftstrom erfaßt und dem Zyklon 11 zugeführt» Im Zyklon findet eine weitere Sichtung in der Weise statt, daß die Luft durch die Leitung 10 und nach Reinigung im Wasserabscheider 9 nach außen geführt wird, während die nichtmetallischen leichten Bestandteile im Zyklon 11 nach unten ausfallen und über eine Zellenradschleuse 15 ausgetragen werden.

Wie eingangs dargelegt, zielt die Erfindung vorwiegend dar·* auf ab, den Strom der Saugluft innerhalb der Trommel möglichst kräftig zu gestalten, ohne genötigt zu sein, dazu ein übermäßig kräftiges Gebläse mit entsprechend groß bemessenen Rohrquerschnitten vorzusehen«, Insbesondere in Fig.2 ist veranschaulicht, wie dieses Ziel erreicht wird. Dort ist erkennbar, daß die Leitung 7 ohne Vergrößerung ihres Querschnitts oberhalb des Förderers 6 in die Trommel 1 ragt, so daß der Saugzug in unmittelbarer Nähe des Deckels 5 mit noch unverminderter Saugkraft auf den in Fig«, 2 angedeuteten Materialvorhang einwirkt. Durch den Materialvorhang wird der dem Saugluftstrom zur Verfügung stehende Trommelquerschnitt zusätzlich verengt, so daß die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, wenn sie durch den Vorhang fließt, an vielen Stellen sogar größer ist als in der Rohrleitung 7ο Würde man in bekannter Weise die Saugleitung 7 an das Ende der Trommel 1 ·

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unter Zwischenschaltung eines Kastens so anschließen,daß die Luft sich sogleich über den ganzen Querschnitt der Trommel 1 verteilt, dann wäre die Strömungsgeschwindigkeit der Luft innerhalb der Trommel so viel kleiner, wie dem Verhältnis zwischen den Quadraten der lichten Weite der Trommel einerseits und der Saugleitung andererseits ent·* spricht»

Fig. 2 veranschaulicht ferner die relative Anordnung der "Mündung" 16, mit der die Leitung 7 in den Deckel 5 ragt, und die darunterliegende öffnung 17_f durch die das zu be·· handelnde Gemisch zugeführt wird. Der Materialvorhang ist in der Darstellung nach FIg₀ 2 gerade in der Entstehung begriffen.

Die Ausführung nach Fig. 3 und 4 unterscheidet eich von derjenigen nach Fig. 1 und 2 durch eine Reihe von verbes«· sernden Maßnahmen, durch welche die erstrebte Wirkung noch erhöht werden soll. Im grundsätzlichen Aufbau besteht zwi«· sehen beiden AusfUhrungsformen weitgehende Übereinstimmung. Demgemäß sind übereinstimmende Merkmale mit den gleichen Ziffern bezeichnet.

Während in Fig. 1 das Gebläse 8 die Saugluft nach außen ab» strömen läßt, ist gemäß Fig. 3 seine Druckseite durch einen Krümmer 18 an einen Rohrstutzen 19 angeschlossen, der ·» vom Austragsende 13 der Trommel 1 ausgehend m sich weit in das Innere der Trommel hinein bis nahe zu den öffnungen 16 und 17 erstreckt und an seinem Ende 20 abgeschlossen ist. Der Querschnitt des Stutzens 19 weicht von der Kreisform we·* sentlich ab. Der gemäß Fig. 4 exzentrisch in der Trommel an« geordnete Stutzen hat eine ungefähr halbkreisförmige Wan« dung 21, die benachbart zu der gerade abwärts umlaufenden Hälfte der Hubleisten 4 liegt, und eine abgeflachte Wan-· dung 22, die mit zahlreichen, relativ engen Austrittsöffnungen 23 versehen ist, durch welche die vom Gebläse 6 erzeugte

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Druckluft in das Trommelinnere tritt_β Abweichend von .der Ausführung nach Fig. 1 und 2 sind bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 die Rohrleitung 7, ihre "Mündung" 16 und ebenso die Durchbrechung im Deckel 5» durch welche der Förderer 6 das Material zuführt, exzentrisch angeordnet, um Platz für den Stutzen 19 zu schaffen.

Die aus den Öffnungen 23 tretende Druckluft unterstützt die auf das Material ausgeübte mechanische Wirkung und die Wirkung des mittels der Leitung 7 erzeugten Saugluftstroms, indem sie in den Materialvorhang auch noch seitlich eintritt und daran mitwirkt, nichtmetallische, aber hängengebliebene Bestandteile vom eigentlichen Schrott zu trennen.

Erwünscht ist die Wirkung der durch die Öffnungen 23 austretenden Druckluft vor 'allem im linken Bereich der Trommel (bezogen auf Fig. 3), wo der Anteil an nichtmetallischen Verunreinigungen noch am größten ist« Deshalb nimmt die Anzahl der Öffnungen 23 ·» gerechnet vom rechten zum linken Ende der Trommel 1 - zu, wie in Fig. 3 angedeutet ist„ In Fig. 3 erscheint die Trommel 1 in Seitenansicht. Ihr Mantel ist jedoch durch Linien 24 durchbrochen gezeichnet, so daß der Stutzen 19 mit den Austrittsöffnungen 23 sichtbar wird.

Der wesentliche Vorteil der Ausführung nach Fig. 3 und 4 liegt darin, daß der vom Gebläse 8 erzeugte Luftstrom in zweifacher Weise nutzbar gemacht wird, und zwar in der in Verbindung mit Fig_e 1 beschriebenen Weise als Saugluftstrom und außerdem, wie vorstehend erläutert, als Druckluftstrom«,

Schließlich hat es sich bei beiden Ausführungsformen in bezug auf die Bildung des Materialvorhangs und die mechanische Einwirkung auf das Material als besonders zweckmäßig erwiesen, die Hubleisten so anzubringen, daß sie mit dem Trommelmantel Taschen 25 zum Anheben des Materials bilden,

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und zwar derart, daß ihre von außen nach innen verlaufenden Kanten gegen vom Trommelumfang zur Trommelachse gezogene Radien unter wechselnd verschiedenen Winkeln in Vorwärtsrichtung der Trommeldrehung geneigt sind. Infolgedessen sind die Taschen gewissermaßen von Wandteilen begrenzt, die unter verschiedenen Winkeln zueinander geneigt sind. Wie dies zu verstehen ist, zeigt Fig« 4, Dort ist als Drehrichtung der Trommel 1 die durch den Pfeil P gekennzeichnete Richtung angenommen. Die in Rede stehenden Winkel sind für drei Hubleisten mit a, b und c bezeichnet. Der Winkel der Hubleisten gegen eine in der Befestigungslinie der Hubleisten an die Trommel gelegte Tangentialebene beträgt bei der in Fig. 4 gezeichneten Stellung an der untersten Hubleiste etwa 90°, bei der ihr voreilenden Hubleiste etwa 75° und bei der dieser wiederum voreilenden Leiste 60°, Dieser Zyklus wiederholt sich dann über den ganzen Trommelumfang, Dadurch wird erreicht, daß die Taschen ihren Inhalt auf unterschiedlichen Höhenlagen im Bereich zwischen der horizontalen Mittelebene der Trommel und dem oberen Totpunkt derselben abwerfen, so daß ein breit gestreuter Materialvor— hang gebildet wird.

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Claims

Lindemann Mas chinenfabrik G.m„b·H 0, 4000 Düsseldorf, Erkrather Straße 401 Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Verarbeiten von durch Zerkleinern industrieller Wracks gewonnenen Gemisches aus Schrottstücken und nichtmetallischen Bestandteilen, bestehend aus einer umlaufenden, an ihrer Innenseite mit geneigten Hubleisten versehenen Trommel mit mindestens annähernd horizontaler Umlaufachse, deren Stirnenden Eintritts- und Austrittsöffnungen für das Gemisch und für die Trommel im Gegenstrom zu dem Gemisch durchströmende, durch eine Saugleitung mit kleinerem Querschnitt als der Trommelquerschnitt geförderte Luft bilden, die an dem Trommelende abgesaugt wird, an dem das Gemisch eintritt, dadurch gekennzeichnet , daß das Saugende (16) der Leitung (7) unmittelbar an die Trommel (1) oberhalb eines das Gemisch zuführenden Förderers (6) angeschlossen und im Querschnitt höchstens gleich .dem der Saugleitung (7) ist.

β Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Trommel (1) an dem Stirnende, an dem das Gemisch eintritt und die Luft abgesaugt wird, einen Deckel (5) hat, der dieses Stirnende bis auf den Anschluß (16) der Saugleitung (7) und die Eintrittsöffnung (17) des Förderers (6) verschließt«,

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einem die Saugluft ' und die von ihr mitgeführten Bestandteile voneinander trennenden Separator, gekennzeichnet durch eine Leitung (8, 19), die das Luftaustrittsende des Separators (11) mit demjenigen Stirnende der Trommel (1) verbindet, an dem der gesichtete Schrott austritt₀

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (19) mit einem gegenüber dem Trommelquerschnitt verminderten Querschnitt in das Trommelinnere ragt, an seinem Ende (20) verschlossen und in seiner Wandung mit Austrittslöchern (23) für die eingeblasene Luft versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der Austrittsöffnungen (23) pro Flächeneinheit zum Ende des Stutzens (19) zunimmt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der in die Trommel (1) ragende Stutzen <(19) einseitig abgeflacht, an seiner abgeflachten Seite (22) mit den Austrittsöffnungen (23) versehen und mit der abgeflachten Seite (22) exzentrisch gegen die Trommelachse versetzt ist, während die entgegengesetzte Seite (21) dem abwärts drehenden Teil der Trommel (1) zugewandt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die von außen nach innen verlaufenden Kanten der Hubleisten (4) gegen vom Trommelumfang zur Trommelachse gezogene Radien unter wechselnd verschiedenen Winkeln (a, b, c) in Vorwärtsrichtung der Trommeldrehung geneigt sind.

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