DE2721316A1

DE2721316A1 - Vorrichtung zum bestrahlen fliessbaren gutes, insbesondere klaerschlamm, mittels elektronenstrahlung

Info

Publication number: DE2721316A1
Application number: DE19772721316
Authority: DE
Inventors: Beda Latzer
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1977-05-04
Filing date: 1977-05-12
Publication date: 1978-11-09
Also published as: DE2721316B2; DE2721316C3; FR2389579A1; JPS5425269A; US4201918A

Description

P. 5168 Bk/un

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz

Vorrichtung zum Bestrahlen fliessbaren Gutes_f insbesondere Klärschlamm, mittels Elektronenstrahlung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestrahlen fliessbaren Gutes, insbesondere Klärschlamm, mittels Elektronenstrahlung, mit einer Transporttrommel, die das Gut durch die Elektronenstrahlung führt, Zufuhrmitteln zum Aufbringen des Gutes auf die Trommel, einer nachgiebig gelagerten Dosierwalze zum Ausbreiten des Gutes in einer dünnen Schicht auf der Trommel, einer Abstreifvorrichtung für das Gut und einem Sammelbecken für bestrahltes Gut.

Bei der bekannten Vorrichtung (CH-Gesuchsnummer 3406/77) ist die Dosierwalze, die das zu bestrahlende Gut in einer dünnen Schicht auf der Transporttrommel ausbreitet, nachgiebig gelagert mit dem Zweck, harte Fremdkörper, die grosser sind als der eingestellte Spalt zwischen Dosierwalze und Transporttrommel

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passieren zu lassen, ohne dass auf die beiden Zylinder zu grosso Kräfte ausgeübt wurden. Beim Passieren solcher Fremdkörper wird nun aber der Spalt und damit die Schichtdicke des fliessbaren Gutes vorübergehend vergrössert. Dies hat zur Folge, dass wegen der begrenzten Durchdringungsfähigkeit der Elektronenstrahlung ein geringer Teil des Gutes nicht die gewünschte Strahlungsdosis erhält. Damit besteht die Möglichkeit, dass Keime die Bestrahlungsζone passieren ohne getötet zu werden und anschliessend das Gut reinfizieren. Das gleiche kann geschehen, wenn die Intensität der Elektronenstrahlung unter ein bestimmtes Niveau sinkt oder gar ganz ausfällt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anlage der eingangs definierten Art zu schaffen, bei der die Reinfektion des Gutes durch nicht abgetötete Keime mit einfachen Mitteln weitgehend vermieden ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Stellglied vorgesehen ist zwecks Verstellung der Abstreifvorrichtung zwischen einer Lage, in der das Gut in das Sammelbecken und einer Lage, in der das Gut in einen Trog für zu rezirkulierendes Gut gelangt, und dass das Stellglied die Stellsignale von einem Messgeber für die Intensität der Elektronenstrahlung und einem Messgeber für den Abstand der Dosierwalze zur Transporttrommel empfängt, derart, dass wenn mindestens eines der Messwerte seinen Toleranzbereich verlässt die Abstreifvorrichtung das Gut in den Trog leitet.

In einer bevorzugten Schaltungsanordnung sind die Messgeber Je mit dem Eingang eines Und-Gliedes verbunden, dessen Ausgang mit

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dem Stellglied für die Abstreifvorrichtung verbunden ist.

Dem Stellglied ist vorteilhaft ein Verzögerungsglied vorgeschaltet, das die Rückstellung der Abstreifvorrichtung vom Trog zum Sammelbecken verzögert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Abstreifvorrichtung ist diese zwischen einer die Transporttrommel berührenden und einer die Transporttrommel nicht berührenden Stellung verschwenkbar.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Abstreifvorrichtung aus einer stets der Transporttrommel anliegenden Platte und einer Schwenkplatte, die unter dem Einfluss des Stellgliedes steht, derart, dass die Schwenkplatte in der einen Stellung das Gut in das Sammelbecken, in der anderen Stellung in den Trog leitet.

Gemäss einer Weiterbildung dieser Ausführungsform stützt sich die Schwenkplatte schwenkbar an der Oberkante der Trennwand zwischen Sammelbecken und Trog.

Da die eigentliche Abstreifkante der Abstreifvorrichtung sich abnützt, besteht gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Abstreifvorrichtung aus einer sich über die Breite der Transporttrommel erstreckenden Platte, in der das eigentliche Abstreifblatt auswechselbar befestigt ist.

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Die Platte der Abstreifvorrichtung kann beidseitig in einem U-Träger geführt und durch Federkraft in Richtung Transporttrommel belastet sein.

Um insbesondere bei der abhebbaren Abstreifvorrichtung allenfalls an der Transporttrommel haften gebliebenes Gut zu entfernen, kann im Trog eine weitere Abstreifvorrichtung vorgehen sein, die stets an der Trommel anliegt.

Einige Aus fiihrungsbe ispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgenassen Bestrahlungsvorrichtung;

Fig. 2 in grösserem Massstab einen Querschnitt einer Abstreifvorrichtung;

Fig. 3 einen Querschnitt einer abgewandelten Abstreifvorrichtung;

Fig. 4 einen Querschnitt einer weiteren abgewandelten Abstreifvorrichtung.

In Figur 1 wird eine Transporttrommel (Trommel) 1 mit horizontaler Achse durch einen nicht dargestellten Motor in Pfeilrichtung angetrieben. Auf der Trommel ruht ein Zuführtrichter 2, der gebildet ist durch einen Boden 3, zwei Seitenwände 4 und eine Rückwand 5. Durch nicht sichtbare, vertikale Schlitze in den Seitenwänden 4 verläuft eine Welle 10, die eine an den Seitenwänden 4 stirnseitig dichtend anliegende Dosierwalze 11 trägt.

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Die Enden der Welle 10 sind aussenseitig der Seitenwände 4 je in einem Hebel 12 gelagert. Diese Hebel stützen sich auf Drehzapfen 13 ab und werden durch Federn 14 an Anschläge 15 angepresst.

Der Dosierwalze 11 benachbart liegt ein Bestrahlungsbereich, der sich zwischen den beiden Seitenwänden 4, die über die Dosierwalze hinaus nach vorne verlängert sind, über die Breite der Trommel 1 erstreckt. Mit der Ziffer 20 ist der untere Teil einer Elektronenbeschleunigeranlage bezeichnet, aus welcher ein Elektronenstrahl 21 austritt, der mit hoher Frequenz zwischen den beiden Seitenwänden 4, im wesentlichen in einer Radialebene der Trommel, hin und her pendelt. Mit 25 ist eine Abstreifvorrichtung (Abstreifer) bezeichnet, der sich über die Breite der Trommel 1 erstreckt und auf Drehzapfen 26 gelagert ist. Die obere Abstreifkante des Abstreifers stützt sich gegen die Aussenflache der Trommel 1. Die Ablaufkante 25* des Abstreifers befindet sich über einem Sammelbecken 28 für bestrahltes Gut, das über einen Stutzen 29 entleert werden kann.

Der Zuführtrichter 2 ruht mit seinem linken Ende auf einer starken Feder 30. Im Bereich dieses Endes des Zuführtrichters ist ein doppelarmiger Hebel 31, der in einem festen Drehpunkt 32 abgestützt ist, über ein Langloch 31 * angelenkt. Mit dem freien Arm des Hebels ist eine Stange 33 gelenkig verbunden, die zum Arm 35' eines zweiten, doppelarmigen Hebels 35 führt, der in einem festen Drehpunkt 36 gelagert ist und mit dem Arm 37 eine

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Ventilspindel 38 betätigen kann. Die Ventilspindel 38 trägt einen Verschlussteil 39, der sich über einer Oeffnung eines Ablaufstutzens 40 eines Speicherbehälters 41 befindet. Dem Behälter 41 wird über eine Zulaufleitung 42 zu bestrahlendes Gut, z. B. Klärschlamm (Schlamm), zugeführt.

Dem Sammelbecken 28 schliesst sich ein Trog 50 an, der einen Auslauf 51 aufweist. An diesen Auslauf ist eine Schlammpumpe 52 saugseitig angeschlossen. Die Druckseite der Pumpe ist über eine Leitung 53 mit dem Behälter 41 verbunden. Innerhalb des Troges 50 ist ein weiterer Abstreifer 55 vorgesehen, der in Drehpunkten 56 gelagert ist und durch eine Feder 57 stets an den Umfang der Transporttrommel 1 angepresst wird. Der Auslauf 51 ist durch einen Rost 58 vom Trog 50 getrennt. Durch den Rost 58 reicht eine Stange 59 eines Niveaufühlers 60, die am unteren Ende einen Schwimmer 61 trägt. Der Niveaufühler 60 steuert den Durchsatz der Pumpe 52.

Weiterhin ist ein Messgeber 70 angeordnet, der fortwährend die Intensität des Elektronenstrahles 21 misst. Der Messgeber ist so ausgebildet, dass solange die Intensität innerhalb eines eingestellten Toleranzbereiches liegt, ein Ruhestromsignal erzeugt wird, das jedoch verschwindet sobald die Intensität den Toleranzbereich verlässt. Das Signal belegt über eine Leitung den einen Eingang eines Und-Gliedes 72.

Ferner sind auf den Hebeln 12 Messgeber 73 angeordnet, die solange Normalbetrieb herrscht ein Ruhestromsignal veranlassen,

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das über eine Leitung 74 den anderen Eingang des Und-Gliedes 72 belegt; es verschwindet, sobald der Abstand von der Dosierwalze 11 zur Trommel 1 einen eingestellten Toleranzbereich verlässt.

Der Ausgang des Und-Gliedes 72 ist über eine Leitung 75 und ein Verzögerungsglied 76 mit einer Spule 78 eines Elektromagneten 79, der das Stellglied des Abstreifers 25 bildet, verbunden. Der Elektromagnet weist einen Anker 80 auf, der über einen Arm 81 mit dem Abstreifer 25 starr verbunden ist. Solange der Elektromagnet 79 erregt ist, wird der Abstreifer 25 entgegen der Spannung einer Zugfeder 82 an die Trommel 1 angepresst. Sobald der Elektromagnet stromlos wird und der Anker 80 abfällt, zieht die Zugfeder 82 den Abstreifer 25 weg von der Trommel und gegen einen Anschlag 83.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Aus dem Behälter 41 strömt Schlamm in den Zufuhrtrichter 2, wobei sich ein bestimmtes Niveau einstellt, weil bei steigendem Gewicht der Zufuhrtrichter sich absenkt, was über das Hebelsystem 31, 33, 35 zu einer Schliessbewegung des Verschlussteiles 39 führt. Der Schlamm tritt zwischen der sich drehenden Trommel 1 und Dosierwalze 11 hindurch auf die Trommel und in den Bereich des Elektronenstrahles 21. Die Messgeber 70 und 73 verursachen beide ein Ruhestromsignal an den Eingängen des Und-Gliedes 72, so dass dieses ein Ausgangssignal erzeugt, das den Elektromagneten 79 erregt, der den Abstreifer 25 an der Trommel 1 anpresst.

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Der Abstreifer 25 leitet somit den bestrahlten Schlamm in das Sammelbecken 28.

Sinkt die Intensität der Elektronenstrahlung oder wird durch einen grösseren Fremdkörper im Schlamm die Dosierwalze 11 von Anschlag 15 unzulässig weit abgehoben, so verschwindet das Ruhestromsignal an dem betreffenden Eingang des Und-Gliedes 72; dessen Ausgang wird dadurch stromlos sowie auch der des Verzögerungsgliedes 76. Somit fällt der Anker 80 des Elektromagneten 79 ab und der Abstreifer 25 dreht sich unter der Wirkung der Zugfeder 82 weg von der Trommel 1 und zum Anschlag 83. Dies hat zur Folge, dass die auf der Trommel befindliche Schlammschicht 84 am Abstreifer 25 vorbeigeht und in den Trog 50 fällt, spätestens aber vom Abstreifer 55 erfasst wird und in den Trog 50 fällt und rezirkuliert werden kann. Es könnte nun ein Alarmsignal ausgelöst und nach Behebung der Störung der Abstreifer von Hand zurückgestellt werden. Bevorzugt ist jedoch eine selbsttätige Rückstellung, wie hler vorhanden. Die Aufgabe des Verzögerungsgliedes 76, das seine verzögernde Wirkung nur bei der Rückstellung ausübt, ist die folgende. Ist die Störung nur von kurzer Dauer, so dass beide Ruhestromsignale wieder schnell an das Und-Glied 72 anstehen, wird der Elektromagnet 79 doch erst nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer erregt und der Abstreifer 25 somit verzögert an die Trommel 1 zum Anliegen gebracht. Die Zeit ist am Verzögerungsglied 76 einstellbar und wird so gewählt, dass die Trommel während der Dauer der Verzögerung mindestens den Weg vom Spalt zwischen Trommel und

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Dosierwalze bis zum Abstreifer zurücklegt. Dadurch wird gewährleistet, dass ungenügend bestrahlter Schlamm in den Trog 50 fällt und nicht in das Sammelbecken 28 für bestrahlten Schlamm. Im Fall die Unterbrechung des Abstreifens des Schlammes durch einen massiven Fremdkörper zwischen Trommel und Dosierwalze verursacht wurde, wird dieser Fremdkörper durch den Rost 58, dessen Spaltbreite entsprechend klein gewählt wird, zurückgehalten. Der in den Trog 50 geleitete Schlamm gelangt durch den Rost 58 zur Schlammpumpe 52, die selbsttätig eingeschaltet wird, sobald das Schlammniveau im Auslauf 51 eine gewisse Höhe erreicht.

Wenn beide Arten von Störungen gleichzeitig auftreten, wird das Abstreifen von Schlamm ebenfalls unterbrochen, da in diesem Fall an beiden Eingängen des Und-Gliedes 72 kein Signal vorhanden ist, so dass dieses kein Signal an seinem Ausgang erzeugt, der Elektromagnet 79 somit stromlos ist und der Abstreifer 25 abgehoben wird.

Der Abstreifer gemäss Fig. 2 besteht aus einer sich über die Breite der Trommel 1 erstreckenden Platte 85, in der das eigentliche Abstreifblatt 86, das beispielsweise aus Bandstahl bestehr, auswechselbar gefasst ist. Die Platte 85 ist an ihren beiden Enden zwischen den Schenkeln 87 und 88 von U-Trägern 89 geführt. Ausserhalb des Führungsbereichs ist die Wandstärke der U-Träger

89 kleiner. Am hinteren Ende sind die U-Träger mit einem Boden

90 und einer Lasche 91 versehen. Auf dem Boden 90 ist ein Federzapfen 92 angebracht. An den beiden Enden der Platte 85

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ist an deren Ruckseite 95 je ein Federteller 96 angeschraubt. Zwischen den Federtellern 96 und den Böden 90 ist jeweils eine Druckfeder 97 angeordnet. Die U-Träger 89 sind in Stützpunkten 99 drehbar gelagert. Servomotoren 100, die an den U-Trägern 89 angelenkt sind und sich in Punkten 101 abstützen, bringen die U-Träger 89 an Anschlägen 102 kraftschlüssig zur Anlage.

Befinden sich die U-Träger 89 in der gezeichneten Lage, so wird das Abstreifblatt 86 durch die Platte 85 gleichmässig an den Umfang der Trommel 1 angepresst. Das Abstreifblatt 86 nützt sich im Laufe des Betriebes etwas ab. Dabei wird es durch die Federn 97 laufend nachgeführt. Der von der Trommel 1 abgestreifte bestrahlte Schlamm staut sich etwas am Blatt 86 und an der Platte 85 und fällt von deren Hinterkante in das Sammelbecken 28. Werden die Servomotoren 100 durch Signale der Messgeber 70 oder 72 betätigt, so werden die U-Träger 89 von den Anschlägen 102 abgehoben, wobei sich die Platte 85 unter dem Einfluss der Federn in den U-Trägern 89 nach oben verschiebt, bis die Federteller an der Schulter der Schenkel 87, 88 anschlagen. Ist das Abstreifblatt 86 von der Trommel 1 abgehoben, so fällt die Schlamraschicht von der Trommel in den Trog 50.

In der Ausführungsform des Abstreifers nach Figur 3 weist die das Abstreifblatt 86 tragende Platte 85 auf ihrer Unterseite eine einspringende Kante 110 auf. Die die Kante bildenden Flächen 111 und 112 stützen sich am Schenkel eines T-Profils 113 ab, das sich ebenfalls, wie die Platte 85, über die ganze Breite

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der Trommel 1 erstreckt. An der Unterseite des Flansches 114 des T-Profils 113 sind mehrere Laschen 115 angeschweisst, die eine Achse 116 tragen. An dieser Achse 116 ist eine Schwenkplatte 117} die an ihrer oberen Längsseite Oesen 118 aufweist, eingehängt. Anschläge 119 und 120 begrenzen den Schwenkbereich der Schwenkplatte 117, die durch ein nicht gezeichnetes Stellglied, ähnlich wie für Fig. 1 beschrieben, abhängig von den von den Messgebern 70 und 72 ausgehenden Signalen, von der einen in die andere Endlage geschwenkt werden.

Figur 3 zeigt in ausgezogenen Strichen die Schwenkplatte 117 in der Lage, in welcher der abgestreifte Schlamm in den Trog 50 fällt. Im Normalbetrieb befindet sich die Schwenkplatte 117 in der strichpunktiert gezeichneten Lage, wobei der abgestreifte Schlamm in das Sammelbecken 28 fällt.

In der Ausführungsform nach Figur 4 ist die das Abstreifblatt 86 tragende Platte 85 mittels Schrauben 130 auf Anschlägen 131 so befestigt, dass das Abstreifblatt 86 unter Biegespannung an der Trommel anliegt; dies erlaubt eine gewisse Abnützung, ohne dass das Blatt nachgestellt werden müsste. Im Gegensatz zur Ausführungsform nach Figur 3 ist hier die Schwenkplatte 117 nicht an seinem oberen, sondern an seinem unteren Ende abgestützt. Zu diesem Zwecke trägt die Zwischenwand 63 zwischen dem Sammelbecken 28 und dem Trog 50 an ihrer oberen Kante eine zylindrische Verdickung 132,auf der die längs der Unterkante pfannenartig ausgebildete Schwenkplatte 117 sich abstützt. Auch hier ist der

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Schwenkbereich der Schwenkplatte 117 durch Anschläge 119, begrenzt, und auch hier ist ein (nicht gezeichnetes) Stellglied vorhanden, um im Falle des Absinkens der Intensität der Elektronenstrahlung oder des unzulässigen Anhebens der Dosierwalze v:r. der Trommel die Schwenkplatte 117 in die durch ausgezogene Linien dargestellte Lage zu bringen, so dass der Schlamm in den Trog 50 gelangt.

Die in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele, bei denen der Abstreifer von der Trommel abgehoben wird, hat gegenüber den Ausführungsformen nach den Figuren 3 und 4 den Vorteil, dass keine Gefahr besteht, dass auf der Oberseite des Abstreifblattes 86 bzw. der Platte 85 ungenügend bestrahlter Schlamm hängen bleibt. Nach der Rückstellung der Schwenkplatt-117 der Figuren 3 und 4 würde dieser Schlamm in das Sammelbecken 28 für bestrahlten Schlamm geraten. Es ist daher erwünscht, diesen Schlamm vor der Rückstellung in den Trog 50 zu spülen.

Neben der Intensität der Elektronenstrahlung kann auch die Pendelfrequenz des Strahles und/oder dessen Pendelweite überwacht und zur Steuerung der Abstreifvorrichtung herangezogen werden.

Als Signalübertragungsmedium ist hier nur beispielsweise Elektrizität verwendet, das Medium kann selbstverständlich auch mechanischer, hydraulischer oder pneumatischer Natur sein.

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eerseite

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Bestrahlen fliessbaren Gutes, insbesondere Klärschlamm, mittels Elektronenstrahlung, mit einer Transporttromnieijv, die das Gut durch die Elektronenstrahlung führt, Zufuhrmitteln zum Aufbringen des Gutes auf die Trommel, einer nachgiebig gelagerten Dosierwalze zum Ausbreiten des Gutes in einer dünnen Schicht auf der Trommel, einer Abstreifvorrichtung für das Gut und einem Sammelbecken für bestrahltes Gut, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stellglied vorgesehen ist zwecks Verstellung der Abstreifvorrichtung zwischen einer Lage, in der das Gut in das Sammelbecken und einer Lage, in der das Gut in einen Trog für zu rezirkulierendes Gut gelangt, und dass das Stellglied die _: Stellsignale von einem Messgeber für die Intensität der Elektronenstrahlung und einem Messgeber für den Abstand der Dosierwalze zur Transporttromrael empfängt, derart, dass wenn mindestens eines der Messwerte seinen Toleranzbereich verlässt, die Abstreifvorrichtung das Gut in den Trog leitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ^Λ: Messgeber je mit dem Eingang eines Und-Gliedes verbunden sind, dessen Ausgang mit dem Stellglied für die Abstreifvorrichtung verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stellglied ein Verzögerungsglied vorgeschaltet 1st, das die Rückstellung der Abstreifvorrichtung vom Trog zum Sammelbecken verzögert.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifvorrichtung zwischen einer die Transporttrommel berührenden und einer die Transporttrommel nicht berührenden Stellung verschwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifvorrichtung aus einer stets der Transporttrommel anliegenden Platte besteht und einer Schwenkplatte, die unter dem Einfluss des Stellgliedes steht, derart, dass die Schwenkplatte in der einen Stellung das Gut in das Sammelbecken, in der anderen Stellung in den Trog leitet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkplatte sich schwenkbar an der Oberkante der Trennwand zwischen Sammelbecken und Trog abstützt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifvorrichtung aus einer sich über die Breite der Transporttrommel erstreckenden Platte besteht, in der das eigentliche Abstreifblatt auswechselbar befestigt ist,

8. Vorrichtung nach Anspruch 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte der Abstreifvorrichtung beidendig in einem U-Träger geführt und durch Federkraft in Richtung Transporttrommel belastet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass im Trog eine weitere Abstreifvorrichtung vorgesehen ist, die stets an der Trommel anliegt.

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