DE2354627A1 - Vorrichtung zum mischen, trennen oder sortieren von trockenen substanzen oder artikeln - Google Patents

Vorrichtung zum mischen, trennen oder sortieren von trockenen substanzen oder artikeln

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DE2354627A1
DE2354627A1 DE19732354627 DE2354627A DE2354627A1 DE 2354627 A1 DE2354627 A1 DE 2354627A1 DE 19732354627 DE19732354627 DE 19732354627 DE 2354627 A DE2354627 A DE 2354627A DE 2354627 A1 DE2354627 A1 DE 2354627A1
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Willem Teunissen
Bastiaan Vissers
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    • B01F29/60—Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers
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    • B01F29/40—Parts or components, e.g. receptacles, feeding or discharging means
    • B01F29/403—Disposition of the rotor axis
    • B01F29/4033—Disposition of the rotor axis inclined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F29/00—Mixers with rotating receptacles
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    • B01F29/403—Disposition of the rotor axis
    • B01F29/4034—Disposition of the rotor axis variable, e.g. tiltable during the operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/48—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by mechanical classifiers
    • B03B5/56—Drum classifiers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH ο — 8 MDNCHEN 22
Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Stefnsdorfstraße 10
Dr. rer. not. W. KÖRBER * (0811) ^6684
Dipi.-ing. j·. scHMiDT-EVERS 2 ^RAR
PATENTANWÄLTE ^
D/H"/ 31. Oktober 1973
Expert N.V.
Handelskade 24-,
Willemstad, Curacao/Netherlands Antilles
Pat entaniae 1 dung
Vorrichtung zum Mischen, Trennen oder Sortieren von trockenen Substanzen oder Artikeln
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen, Trennen oder Sortieren von trockenen Substanzen oder Artikeln.
Es ist bereits eine Mischvorrichtung bekannt, die aus einer horizontalen, um ihre Längsachse drehbaren Trommel besteht, die an ihrem einen Ende eine Einlassöffnung für das zu behandelnde Material und an ihrem anderen Ende eine Auslassöffnung für das behandelte Material aufweist. Eine solche Vorrichtung wird hauptsächlich zum Mischen von Zement verwendet und für diesen Zweck ist an der Trommel eine Wasserzuführleitung vorgesehen, wobei die Trommel vom Einlassende zum Auslassende hin geneigt ist.
Es wurde nun gefunden5 dass eine solche Vorrichtung auch zum Mischen von trocknen Substanzen, wie z. B. Sand mit Kuss, Sand mit Kalk oder dgl., gut brauchbar ist, vorausgesetzt dass besondere Vorkehrungen für das Sicherstellen eines guten Mischvorgangs getroffen werden. Es wurde ferner gefunden, dass die sich ergebende Vorrichtung in manchen Fällen auch die Möglichkeit des Trennens oder Sortierens
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von trockenen Substanzen eröffnet, wie dies jeweils der Benutzer braucht.
Die Erfindung schlägt vor, dass bei einer Vorrichtung der oben beschriebenen Bauart eine unten gelegene Mantellinie der Trommel in Richtung von ihrem Einlassende zu ihrem Auslassende hin mindestens auf einem Teil nach oben geneigt ist. Bei einer solchen Konstruktion wird der Inhalt der Trommel während des Arbeitsvorganges gezwungen, sich entgegen der Steigung nach oben zu bewegen, so dass die Austrittsgeschwindigkeit unter dem Einfluss der Schwerkraft verlangsamt und die Verweilzeit des Materials in der Trommel verlängert wird. Venn zwei oder mehr Substanzen oder Artikel zu vermischen sind, so bedeutet das, dass das Material die Trommel nicht mit einer übergrossen Ge-
! schwindigkeit und daher in einem ungemischten Zustand verlas- : sen' kann, so dass ein besseres Vermischen erhalten wird, als mit einer nach unten geneigten Trommel.
j -
Bei einem gegebenen Unterschied im spezifischen Gewicht, der Teilchengrösse und Teilchenform der behandelten Substanzen, ist die Verringerung der Austrittsgeschwindigkeit für die eine Substanz grosser als für die andere. Das gleiche gilt auch für Artikel. Wenn Substanzen oder Artikel miteinander gemischt werden sollen, kann dieser Unterschied in der Austrittsgeschwindigkeit durch ein grösseres Gewicht oder Volumen der einen Substanz relativ zur anderen ausgeglichen werden, so dass die Gesamtmenge des Materials einer eingebrachten Charge oder die Gesamtmenge des in der Zeiteinheit eingebrachten Materials stetii die Trommel praktisch gleichzeitig verlässt. Die Wirkung der Neigung der unten liegenden Mantellinie der Trommel besteht dann in einer gleichmässigen Ausgabe von Material zusammen mit einem besseren Vermischen.
Wenn Substanzen oder Artikel getrennt oder sortiert werden sollen, gelangt kein Ausgleich zur Anwendung und von der ver·= schiedenen Austrittsgeschwindigkeit wird ein wirksamer Gebrauch gemacht. Durch geeignete Wahl der Arbeitsbedingungen, die natürj-
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lieh von dem lall des Mischens verschieden sind, wird der Unter schied in der Austrittsgeschwindigkeit dezentriert und auf diese Weise ist mit der gleichen Vorrichtung wie im anderen FaI!
j eine gute Trennung oder Sortierung möglich. j
■ -
Die Gesamtwirkung der Neigung einer unten liegenden Mantellinie der Trommel besteht daher in einem besseren Mischen oder Trennen des behandelten Materials.
Die nach oben gerichtete Neigung einer unten liegenden Mantellinie der Trommel kann auf verschiedene Weise erhalten werden. Z. B. kann eine zylindrische Trommel in einem Winkel angeordnet sein oder es kann eine kegelstumpfförmige Trommel verwendet werden, deren Durchmesser in der Eichtung vom Einlassende zum Auslassende abnimmt. Beode Trommeln bewirken eine Verlängerung der Verweilzeit, aber bei gleichem- Einlassdurchmesser ist die erste Trommel länger. Die Vorteile einer verlängerten Verweilzeit und eines hohen Aufnahmevermögens sind bei einer Trommel vereint, die zum grössten Teil zylindrisch verläuft, aber am Auslassende einen kegelstumpfförmigen Teil hat, dessen Durchmesser in Eichtung zum Auslassende hin abnimmt. Die Neigung der unten liegenden Mantellinie zur Horizontalen braucht für die drei Trommelformen nicht der gleiche zu sein, aber sie liegt im allgemeinen zwischen 0° und 20°.
Vorzugsweise wird dafür gesorgt, dass die Neigung der unten liegenden Mantellinie zur Horizontalen einstellbar ist, z. B. durch die Lagerung der gesamten Trommel auf einer verschwenkbaren Grundplatte. Auf diese Weise kann die Trommel in alle möglichen Arbeitslagen geschwenkt werden und besonders kann ein« grössere oder kleinere Verweilzeit eingestellt werden, je nach dem Verhältnis der spezifischen Gewichte, dem Verhältnis der Mengen, der Grosse und der SOrm der zu mischenden Substanzen oder.Artikel.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung beträgt die axiale Länge der Trommel ein Vielfaches ihres Durchmessers.-Dadurch wird eine lange Kontaktzeit zwischen den Teilchen der zu be-
handelnden Substanzen und daher eine gute Mischung oder Trennung erhalten.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist in die -antriebsvorrichtung für die Drehung der Trommel um ihre Längsachse ein Drehzahl wechselgetriebe eingeschaltet. Dadurch wird erreicht, dass die Trommel wahlweise mit einer höheren oder niedrigeren Drehzahl angetrieben werden kann und so das seitliche Umwälzen des Materials in der Trommel und die lineare Geschwindigkeit des Materials in der Längsrichtung entsprechend den Umständen verändert werden können. Auf diese Weise kann auch die Eontaktzeit zwischen den zu mischenden Substanzen beeinflusst werden.
Nach einem letzten Vorschlag der Erfindung ist der Trommelmantel auf seiner Innenseite mit längslaufenden Hippen mit einem drefeckigen oder rechteckigen Querschnitt ausgestattet. Die|s bewirkt, dass der Inhalt der Trommel mehr seitlich umgewälzt und die Transportgeschwindigkeit des Materials in der Längsrichtung der Trommel gebremst wird. Dreieckige Hippen heben das Material während der Rotation der Trommel in einen begrenzten Mass an, während rechteckige Hippen das Material höher anheben..
Alle diese Vorschläge, allein oder in Kombination bewirken eine gute Eegelungsmöglichkeit des Kontaktes, der Verweilzeit und dei Umwälzung des in der Trommel zu behandelnden Materials, so dass für jeden Unterschied der spezifischen Gewichte, der Mengen und der Grosse und Form der Teilchen der zu behandelnden Substanzen ein optimaler Misch- oder Trennvorgang möglich ist.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen besehrieben, die einige beispielsweise Ausführungen der Erfindung aeigen.
ilg. 1 zeigt «ine erste Augftihrungsform dar Vorrichtung nach
der Erfindung in Seitenansicht, Fig. 2 zeigt ein© aweite AasführungiefoCTi der TForriehtang in Seitenansicht,
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Hg β 3 soigfc
dritte- Aasfühxungsform
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Figo 4 und 5 seig@n im v©rgrössert©a Qaersehaitts der ©in® "besonder©
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Grundplatte 19
während ihr aa
Ende auf einer T©stikalsa Scfeauboaspiafi©! S4- &s£liQgts fli©
mittels einer auf dem Boden liegenden Schraubenmutter 25 aufunä angeschraubt werden kann« Mit dieser Konstruktion ist es möglich, der Grundplatte und damit der trommel eine geneigte lage zu geben. Der Neigungswinkel svfi@oli®B, der Grundplatte und der Horisontalen kann im allgemeinen mischen 0 tmd 20° wechseln und ist einstellbare
Die Vorrichtung nach der lig» 2 unter-sofeeidet sich von der nach der Big« 1 aur dadurch s dass ii@ kein© zylindrische, sondern eine kegelstumpfförmig® Sromiael 26 enthält, deren Durchmesser nach dem Auslassende au abnimmt = Die übrigen Bauteile sind die gleiehen. Der Neigungswinkel syrisches dem Mantel und der Längsachse der Trommel beträgt in der Zeichnung 5°» obgleich im allgemeinen Winkel von 0° bis. 20° mogliali sind» Auoh hier ist die Trommel 26 auf einer einstellbaren Gkraadplatte 19 gelagert.
Vorrichtung naeli des? Ij,g, J unterscheidet sich von denen nach den Pig. 1 und 2 dadurch, dass sie ©ine fromme 1 27 enthält, die zum grossten I'eil aus einem syliaurisehen Seil und einem nahe dem Auslassende gelegenen, kege!stumpffδrmigen Teil besteht, dessen Durchmesser dem Auslassende zu abnimmt. Die übrigen Bauteile sind die gleichen« Der Nsigungswinkel zwischen dem Hantel und der Längsachse der Srommel 2? in ihrem kegelstumpf- förmigen Teil ist grosser ale der leiguagswinkel nach der Eig. 2 und beträgt in der Zeichnung uagefähr 15°» obwohl im allgemeinen Winkel von 0 bis 20° inogliek sind. Auch diese Trommel 27 ist auf einer einstellbares Grundplatte 19 gelagert.
Sie in der iig. 1 dargestellte Trommel 1 hat ein grösseres fassungsvermögen als die in dej? Fig. 2 dargeetellte Trommel 261 aber andererseits keion die EEfetsliung der Verweilzeit des Materials bei der in der ilg« 2 dargestellten feomiHelform schärfer eingestellt wenden, als bsi i©r fcommel nach der Fig. 1.
Die Ausführungefem aacfe, d©2? Eg5 3 ^öreinigt; die Vorteile "beider Trommelfor-ses nach äoa 3Fige 1 aaö 2.
Bevor die Vorrioittaag sash, Sos? ligD 1 ia Tätigkeit gesetzt wird wiM die Grundplatte 19 ssit SLlf© ies» Schraubenspindel 24 in
" 4 0 S i 2 0 /b'äTÖ
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eine geneigte lage gebracht, so dass die unten liegende Mantellinie der Trommel in der Richtung vom Einlassende zum Auslassende ansteigt. Die Grosse des Neigungswinkels hängt von der erforderlichen Verweilzeit der zu mischenden Substanzen in der Trommel ab, und diese ist wiederum abhängig von den relativen Gewichten und spezifischen Gewichten, und der Grosse und Gestalt der zu mischenden Substanzen. Obwohl Werte zwischen 0° und 20° im allgemeinen möglich sind, wurde in der Zeichnung ein Wert von 10° angenommen.
Bei der Vorrichtung nach der Fig. 2 hat die unten liegende Mantellinie der Trommel 26 selbst dann eine nach hinten ansteigende Neigung, wenn sich die Grundplatte 19 in ihrer horizontalen Lage befindet. Trotzdem ist es auch hier möglich, vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung zweoks Vergrösserung des Neigungswinkels der unten liegenden Mantellinie der Trommel die Grundplatte in eine geneigte lage zu bringen. Der Bereich der möglichen Werte des Neigungswinkels liegt auch hier zwischen 0° und 20°. .
Bei der Vorrichtung nach der iig. 3 hat die unten liegende Mantellinie der Trommel 27 in ihrem hinteren Teil selbst dann eine nach hinten ansteigende Neigung, wenn sich die Grundplatte in ihrer horizontalen Lage befindet. Trotzdem ist es auch ,hier möglieh, vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung zweoks Vergrösserung des Neigungswinkels der unten liegenden Mantellinie der Trommel die Grundplatte in eine geneigte Lage zu bringen. Der Bereich der Neigungswinkel liegt auch hier zwischen 0° und 20°.
Bei allen drei Vorrichtungen wird das Drehzahlweehselgetriebe des Motors so eingestellt, dass die Trommel mit einer Drehzahl (z. B. 7 Umdrehungen in der Minute oder allgemein 5 bie 10 Umdrhungen in der Hinute) umläuft, die den erforderlichen Umwälzbedingungen des Materials in der Trommel entsprechen.
Im Betrieb rotiert die Trommel 1 oder 26 oder 27 s&t d©r eingehst eilt en ,Drehzahl um ihre Achse. Die zu mi sollenden, trockenen-
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Substanzen, ζ. B. Sand und Zement, werden der Trommel mittels der Schüttelrutschen 6 und 11 kontinuierlich oder intermittierend zugeführt. Die Substanzen verbleiben einige Zeit in der Trommel, werden in ihr umgewälzt und fortschreitend in der Richtung zum Auslassende hin bewegt. Daraus ergibt sich eine Umwälzung in.der Querrichtung und eine Umwälzung in der Längsrichtung, die zusammen eine gute Vermischung der trockenen Substanzen sicherstellen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet gute Möglichkeiten für eine Verlängerung oder Verkürzung der Verweilzeit und eine Änderung des Umwälzens. Der geneigte Verlauf der untersten Mantellinie der Trommel, wobei die Grosse dieser Neigung einstellbar ist, stellt sicher, dass die zu mischenden Substanzen sich während ihrer Wanderung durch die'Trommel gegen eine Neigung bewegen. Dies bewirkt eine zuverlässige Verzögerung und daher eine Verlängerung der Verweilzeit, verglichen mit den Verhältnissen in einer völlig horizontalen oder nach hinten abwärts geneigten Mantellinie - Die verhältnismässig beträchtliche axiale Länge der Trommel hilft in dieser Beziehung mit. Die gleiche Wirkung wird durch die Längsrippen im Innern der Trommel erhalten, die das Material in Querrichtung in einem wechselnden Ausmass heben und so die Wanderung durch die Trommel hemmen. Die Längsrippen stellen auch einen Wechsel der Umwälzbewegung in der Querrichtung sicher, so dass der Kontakt zwischen den Teilchen des zu mischenden Materials wechselt. Ein ähnlicher Wechsel kann auch durch die die Inderung der Umdrehzahl der Trommel bewirkenden Drehzahlwechselgetriebes erreicht werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Vorrichtung verschiedenen Verhältnissen anzupassen und das Mischen stets in korrekter Weise durchzuführen.
Die geneigte Lage der untersten Mantellinie der Trommel bewirkt, dass die Förderung von Substanzen mit einem höheren spezifischer Gewicht mehr gehemmt wird, als die von Substanzen mit ei nem gegeringeren spezifischen Gewicht, aber dieser Unterschied kann durch eine grössere Gewichtsmenge der leichteren Substanz gegenüber der schwereren Substanz ausgeglichen werden, so dass die
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gesamte Materialmenge einer Charge oder die in der Zeiteinheit zugeführt© Materialmenge die Trommel praktisch gleichzeitig verlässt»
¥enn das hergestellte G-emisoh das Auslassende der Trommel erreicht j wird es durch die Auslassöffnung 89 die Entladungspinne 9 und das Förderband 10 abgeführt«. Das Gemisch ist homolog gemischt und kann unmittelbar für alle V©rw@siöungs&rten gebraucht werden»
Obwphl sich di© Beschreibung der Zeichnungen nur auf das Mische: von trockenen Substanzen bezieht, ist klar., dass di© dargestellten Vorrichtungen ohne Schwierigkeiten auch für das Mische: von geformten Teilen dienen können u nd dass dabei die gleichen Erscheinungen auftreten. Die Vorrichtung naeh der Erfindung ist somit auch für andere Zwecke geeignet«
Wenn ein Gemisch von Substanzen oder Artikeln mit weit voneinander verschiedenen spezifischen Gewichtes Mengen, Teilchengrössen oder Teilehenformen verarbeitet werden soll, bietet die Vorrichtung nach der Erfindung die Möglichkeit diese Materialien zu trennen oder zu sortieren.-In diesem Fall wird das Gemisch durch die Einlassöffnung in die Trommel eingeführt und dann von der Tatsache Gebraucht gemacht, dass die nach oben gerichtete Neigung ®iner unteren Mantellinie der Trommel eine Verschiedenheit in der Hemmung der Komponenten des Gemisches hervorruft. Es ist dann eine einfache Sache, die Verweilzeit und die Umwälzverhältnisse mit Hilfe der oben angegebenen Verstellmöglichkeiten einzustellen, um so einen guten Trenn- oder Sortiervorgang durchzuführen. In diesem Fall besteht die einzige notwendige Änderung darin, dass am Auslassende der Trommel mehr als eine Entladungsrinne vorgesehen werden.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann ferner für das Granulieren von Substanzen verwendet werden. In diesem Fall wird die Trommel mit einer in ein Trommelende eingeführten Einspritz· leitung ausgestattet. Mährend des Arbeitsvorgangs wird Wasser
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pder eine andere Flüssigkeit in die Trommel eingeleitet. Zusammen mit der Rotation der Trommel bewirkt die eingeleitete Flüssigkeit ein wirksames Zusammenballen unter Bildung von Körnchen
Die Vorrichtung kann auch zum Trocknen von pulverformigen, feucht in die Trommel eingefüllten Substanzen dienen. Dieser Trocknungsvorgang kann durch den Anschluss einer Luftansaugvorrichtung an die Einlassöffnung der Trommel gefördert werden.
Im allgemeinen kann die Trommel mit einigen Zusatzapparaten, z. B. einer Einspritzleitung, einer luftabsaugvorrichtung, βίηβφ Gaszufuhrvorrichtung und dgl. ausgestattet werden. Zweckmässig besteht die Trommel aus einem kprrosionsfesten Material, damit sie aggresiven Substanzen widerstehen kann. Alle diese Abwandlungen liegen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung.
Ansprüche ι
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Claims (1)

  1. - - 11 - 235462?
    ! Ansprüche
    j (^j) Vorrichtung zum Mischen, Trennen oder Sortieren von I trockenen Substanzen oder Artikeln, enthaltend eine hori-I zontale, um ihre Längsähe se drehbare Trommel, die an ihrem ι einen Ende eine Einlassöffnung für das zu behandelnde Mai terial und an ihrem anderen Ende ei ne Auslassöffnung für
    das behandelte Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, \ dass eine unten gelegene Mantellinie der Trommel (1, 26, 27) ': in Richtung von ihrem Einlassende zu ih-rem Auslassende mindestens auf einem Teil nach oben geneigt ist.
    ■ 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (1) die Form eines Zylinders hat und so ange-
    : ordnet ist, dass eine unten gelegene Mantellinie der Trommel in Sichtung zu ihrem Auslassende hin nach oben geneigt ist.
    3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 1 die Trommel (26) die Form eines Kegelstumpfes hat und dass j ihr Durchmesser in Richtung zu ihrem Auslassende hin abnimmt
    4-. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Trommel (27) zum grössten Teil zylindrisch verläuft j und nahe ihrem Auslassende einen kegelstumpfförmigen Teil \ hat, dessen Durchmesser in Richtung zum Auslassende der \ Trommel hin abnimmt.
    5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der unten gelegenen Mantellini der Trommel zur Horizontalen zwischen 0 und 20 liegt.
    6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der unten gelegenen Mantellinie der Trommel zur Horizontalen einstellbar ist.
    7«. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass.
    409 820/0310 - :
    235462?
    die axiale Länge der Trommel ein Yielfach.es ihres Durchmessers beträgt.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (1, 26, 27) um ihre Längsachse durch einen Antrieb mit einem Drehzahlwechselgetriebe (20) angetrieben wird.
    9· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass j der Trommelmantel auf seiner Innenseite mit längslaufen-
    ! den Hippen (15, 16) mit einem dreieckigen oder recht-
    eckigen Querschnitt ausgestattet ist.
    Der Patentanwalt
    409820/0 310
    Le e r s e i f e
DE19732354627 1972-11-03 1973-10-31 Vorrichtung zum mischen, trennen oder sortieren von trockenen substanzen oder artikeln Pending DE2354627A1 (de)

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