DE3101401A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von festen, koernigen materialien mit einer fluessigkeit - Google Patents

Description

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i'esten Erswfcerirl und der ■ r;p;er icherten 1 Iu a;si.■■;!.' it er-'.leert. Kirsch ein neuer Ansatz von Ersra-· beri?l und Flur..jgkeil ■ ingefällt vird.

Er vurde fuoh vorgeschlagen, eine Flüssigkeit uj · ."oinlr^migeG Erz ede:⁷- hiiicral in dem. Aiui-ik Ji zu mischen, daß d' ε Gemisch mittels Schlammpumpen oder dergleichen gepuiapb werden k?<nn. Um ein derartiges Verfahren zur Massenbewegung durchi^;.ihren au können, braucht men jedoch ein Elüssigkeitsvolurnt-L., des x/eit über den für des LeugungFverfi/.hren erforderlichen liegt und es muß zum Zwecke des Transports des feinkörnigen ii^terirls ein Ueberschui; rn Lpugungsflüsaigkeit eingeleitet werden. Dieser Ueberschul: erfordert erhöh be Arbeit und Pumpkapczibät für eine gegebene Eingebe von Feststoff. Bei einem speziellen Prozess, für den die vorliegende Erfindung besonders geeignet ist sind etv.'P 150 31" an körnigem Fertsboff pro Stunde zu transportieren. Um ein solches Volumen zu pumpen, muß des Volumen der Lsugungsflüssigkoit ein vielfacher, von dem des Feststoffes betragen, wodurch ein solches Verfahren unpraktisch und jur-irtschaftlich v.'ird. Die vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren sind also b^ide unv'irüschaftlich und nach k-ufraännischcn G^r sichtspunlcten nicht c-:"-'ünr-chb.

Aue VrT¹Si)eh·-'η und theoret.) sehen üerechnungen i.Et bekannt, daß es '".u'.-erst ychvierig, wenn niciiL unmöglich ist, köi-niges Materiel durch ein vertikal·- ■ .Rohr hochzufuhren, v/enn nicht der Durchmesser des Rohres größer isU rls dessen Läng'.. Der Hauptgrund hierfür liegt en de.n Zusammenwirken der Reibung zwischen df ^Tn körnigen Mr-terifl und dem Rohr und dt ■ vn-n k^;3niigen Material r.usgehenden und nach ruß« η gegen die Rohrwndung gerichteten Ho ri zont 8 lkr.^r· f t.

Es ist Aufgrbe der Erfindung, körniges Materiel in kontinuierlicher Arboi bswoise mit einer Laugungsflüssig^!:eit su behandeln

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"V erfahr en und Vorrichtung aur Behandlung von fet i;t- u, körnigen Materialien mit einer ϊΊ"^;ί-Lgkei L·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Verrichtung zur Behandlung von körnigen, mehr oder weniger groben oder zerkleinerten Feststoffen mit einer Flüssigkeit in einem Bad bzw. einem Behälter» Die Vorrichtung umfaßt Mittel zur Zuführung des Feststoffes zum Bad, Mit! r-1 zur Förderung des F< ntstoffes innerhalb des Bades und Mittel ziir Wegführung des behandelten Materials aus dem Bad= Weiter sind vorgesehen Mittel zur Zuführung der Flüssigkeit zum ßnd und Mittel zur Wegführung der Flüssigkeit aus dem Bad, anschließend an die Behandlung des Feststoffes. Die Erfindung eignet sich besonders, ober nicht ausschließlich, für die Laugung von Mineralien oder dergleichen.

Unter körnigen, mehr oder weniger groben oder zerkleinerten Feststoffen versteht man natürliche oder zerkleinerte Mineralien, Erze, Kohlematerialirn oder Konzentrate irgendwelcher Korngröße, sei es in klassifizierten oder nicht klassifizierten Größen, sowie in praktisch vorkommenden Größen.

Bei Laugungsverfahren dieser Art x^erden im ellgemeinen hochkonzentrierte Säuren bei huhen Temperaturen angewendet. Wegen der konzentrierten und/oder relativ heißen Sauren und dem starken Verschleiß der Apparaturen sind Vorrichtungen von hoher Widerstandsfähigkeit erforderlich. Ferner wünscht man ein Verfahren und eine Vorrichtung, womit eine wirksame und wirtschaftliche Bahndlung der Mineralien ui'd dergleichen durchgeführt werden kann.

Zur Laugung von Mineralien, Erzen usw. ist es bekannt, die Feststoffe in einem Bad oder Behälter solange mit einer L?ugungsflüssigkeit zu behandeln bis die gwünschte Extraktion von Mineral/Metall erreicht ist« Der Behälter wird άιπη. von dem

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und hierbei große Volumina an Erz, oder Mineral zu transportieren, ohne hierfür übermäßige Volumina cn Lougungsflüsnigkeit zu benötigen.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, nach dem Gegenstromprinzip zu arbeiten, bei dem des körnige Material in einer Richtung und die Laugungsflüssigkeit in entgegengesetzter Richtung fließt.

Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine vertikale Aufwärtsbevegung des körnigen Feststoffes zu erreichen und zwar in einem ; relativ hohen und schlanken, vorzugsweise zylindrischen Bad bzw. Behälter, bei dem die Höhe des Bades größer ist als der Durchmesser;

Gemäß der Erfindung wird der körnige Feststoff in das Bad im
Bereich dessen unterer Hälfte eingeführt und der behandelte
Feststoff im Bereich der oberen Hälfte des Bades entfernt. Der körnige Feststoff wird durch Fördermittel aufwärts bewegt, die um eine vertikale Achse rotieren. Die Laugungsflüssigkeit wird am oberen Ende des Bades in den Behälter eingeführt und am unteren Ende hinausgeleitet.

Die Flüssigkeit wird vorzugsweise in einem Niveau des Bades
eingeleitet, das unterhalb des Niveaus liegt, in dem der behandelte Feststoff entfernt xd.rd. Der körnige Feststoff durchläuft eine Trocknungsphase bevor er aus dem Behälter abgelassen wird. Durch diese Maßnahmen tropft die Laugungsflüssigkeit auf den Feststoff, wodurch der Verlust an Laugungsflüssigkeit vermindert wird.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Einfügung des körnigen Feststoffes in das Bad durch ei.n zentral angeordnetes Rohr, das
innerhalb des Bades drehbar angebracht ist. Ein oder mehrere
Fördermittel ist bzw. sind mit d^r ία vertikalen Rohr verbunden.

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Der körnige Feststoff wird in di· untere Hülf be ύ< & Bades durch eine oder mehrere Oeffnungen in der Kohrwrndung eingeleitet. Die Einspeisung erfolgt durch das Rohr hindurch und eine gleichmäßige Verteilung am Boden des Bades besorgen die Fördermittel.

Nach einer Ausführungsform haben die Fördermittel mindestens eine geneigte, radial angeordnete Platte, deren untere Kante in einer der Bodenplatte des Bades entsprechenden Ebene rotiert. Die Platte ist nach oben und hinten geneigt, entsprechend der Drehrichtung.

An der Unterseite der geneigten Platten befindet ^ich eine Leitung oder ein Durchgang, der zu dem Bed drs Behälters durch Oeffnungen, Vorzugspreise längs der gesamten Länge der Platten eine Verbindung schafft. Lai bung bzw. Durchgang sind begrenzt durch die Bodenplatte und die Seitenxtfondung des Endes, sowie die abgeschrägte Platte. Der Durchgang verbindet mit dem Bad längs der Rückseite der Platte und mit dem zentral angeordneten. Rohr, durch das der körnige Feststoff zum Bad gelangt. Hierdurch kann bei der Rotation der Platten die Verteilung des körnigen Feststoffes auf der Bodenflllche des Bades erfolgen.

Nach einer bevorzugten Aunführungsform hoben die Fördermittel zwei diametral angeordnete geneigte Platten. Diesp beiden Platten sind vorzugsweise tangential an dem zentralen Hohr befestigt.

Bei dem erfindungsgemäß eingewendeten Gegenstrom-Prinzip bewegt sich der körnige Feststoff aufwärts und die Laugungsflüssigkeit \ fließt abwärts. Durch die Erfindung wird d^r vertikale Aufwärts—" transport von körnigem Feststoff in einem Bad von größerer Höhe ; al*Durchmesser erreicht. Zusätzlich erreicht man rine weit- ^; gehend gleichmäßige Verteilung des Feststoffes über die gesamte Querschnittsflache dos Bades.

Zur x^eiteren Erläuterung der Erfindung wird beispielsweise eine

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in. ά*η Zeichnungen dprgosielite ί*··ν "rzu'-t·¹ Au^fün \mgi·/ ;·:ι t>€-ochriebcn.

Fig. 1 zeigt sclieni·-: tisch ■ .uen Vr-T-tik^lschnitt -iaer V -rv·;.-tung bsi--', eines Bsdes genii' dex¹ E3?findung.

JJ¹Xg. ? zeigt, einen Horizcntelochnitt des Bader, und der Fö-derungseinrichtung n.~ch do ^ Linie F-P d'.r Fig. <.

Jig. J zeigt einen Yertijcr-Ischni ut in dem ^.nter'-n Teil des Bedes rr.cn der Linie £ - E der i'ig. 2.

Fig. 4 zeigb eilten Vcrtiii? ^Λ- rjchnitt nach ά^ν Linie ^. - i. d^r Fig.

Fig. 5 scigt einen Vert~.^!"-· I.vcljn.! öt durch eine d-r Fördereinrichtungen n-'.ch dor Linie B-B der Fig. "2.

I^rig= 6 r; (-igt c'jien Vertil-.' "Ί -chrn Lt durch die gl· Lohe Fördereinrichtung, Jedoch noch der Li.nie G-G der Fig. ' . Fig. 7 zeigt einen VertierIpctmii-t durch die Füi 1* reinrichtung nt?ch der Lini.e D — D der Fig. 2.

Die in den Fig. Ί "bis 7 ct-'Tgcstellte Ausführung.^ferm der Erfindung ist bestimmt Γήτ air- Lc-ugunt; ναι körn? con L'zen» In diesen Fell v.ird \: nr.entrierte o? lsn-nuro verwendet, die ···- gen ά'-s hohen ".-/"rnieKe¹"'' Ii-Cs vprronorif-^fc **ird.

VJiο pur· Fii--. 1 ersichtlic¹!, urafr·.'¹; die Vo^inhturir; zur Durchi'ül'^un^· eier. {^;iri.indungsge:a'K.:en Verfflirer^i °in Bcd bs¹-'. B'-lf.'lter 1 von v.-r"ugci'^TPi sn s^-lindriru-hrvn Querschnitt. In de:-: Behälter 1 ist konzentrisch ein RdIit· 2 'Angeordnet, dessen oberes Ende mit einer Zuführvorrichtung i"ür drs Erzmaterirl (nicht dargestellt) in Vei'bindung ist. Das Bohr ? ist nn beiden Enden offen, ^n seinem unteren Ende "befinden sich awei r^difl -.'iigeordnete Förder einrichtungen 5, von denen eine in Fig. 1 dargestellt ist. Die Fördereinrichtung ⁷· besteht fus einem Blatt bzvr. Flügel 5, der gegenüber der Bodenplatte? M- der. Bades eine lleigung bsv;. Abr.chrMgung nufweir-t. Die beiden Fördereinrichtungen ? stehen s:i "h di'MnctrrO gegenüber und sind on der Wandung des ü^ures 2 tf?nf/nt.i.- !. i-<>^·; ohf.ci- brfrr.ljf,'- ( r IeIi^ Fn ρ. Γ),

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Bei der gezeigten Ausführungnform wird das Rohr 2 mit den Fördereinrichtungen 3 im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt. Um die gewünschte aufwärtsgerichtete Förderwirk\uig zn erreichen, sind die Flügel 5 so angeordnet und ausgebildet, deß ihre untere Kante 6 in einrr horizontalen Ebene über der Bodenplatte 4-des Bedbehälters rotiert. Die Flügel sind entsprechend der Drehrichtung oben und nach hinten geneigt. Bei diener Ausführungsform wirken die Fördereinrichtungen 3 f'ls zweiflügliger Propeller, dessen Länge dem Durchmesser des Brdes entspricht.

Die Hinterseite 7 der Flügel 5 iab offen, vorzugsweise über die gesamte Länge der Flügel. Hierdurch wird ein offener Durchgang 9 längs einer Seite gebildet, der andererseits durch die Bodenplatte 4 des Behälters 1, dessen Seitenwnndung und den geneigten Flügel 5 begrenzt is Ij. Der Durchgang 9 steht in Verbindung mit dem Innenroum des Rohres ?. durch die Oeffnungon 10 in der Rohrwand, die sich em unteren Ende des Rohres befinden* Alternativ ksnn eine Oeffnung 13 an der Hinterseite mittels eines vertikalen Bleches 8, des an der Kante 7 des Flügeis 5 angeschweißt ist, vorgesehen sein. Die Hölio des Bleches 8 ist geringer als die Höhe der Üeffnung 1J-, wobei die Fläche der Oeffnung Λ⁷; verringert sein kann, ohne die Neigung der, Flügels 3 zu verringern.

aus der Fig. y und ^rj bis 7 ersichtlich, hat die Oeffnung ΛΛ an der Hinterseite des Flügels 5 eine rbnehtnend? Höhe in Auswärt sr ichtung gegenüber dem Mußeren Ende des Flügels 5.

Zur Verstärkung des unteren Endes des Rohres 2 ist ein erweiterter und verstärkter Rohrt^il 11 vorgesehen. Der .erweiterte Rohr— teil 11 ist an seinem oberen Ende; durch eine horizontale ebene Ringplatte abgeschlossen, die mit dem Rohr 2 und dem erweiterten Rohrteil 11 verschweißt ist. Der schräge Flügel 5 ist starr befestigt an dem erweiterten Rohrteil, z.B. durch Schweifung. Zur· Vorbindung mit dem Durchgang 9 sind in dem erweiterten Rohrfijl 11 die Oeffnungen 10 vorgesohen.

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schicht entspricht der lü.ihc der -.'.ickwMrtigen Ut- ung 1"*, die iia beschriebenen EnIl 1 ·^τ: bot-"^:; .fc.

Zu diesem Zeitpunk! ist die voi-hc .rpehonde Boden. ■■ -icht uurci) d:^:.'. Flügel 5 "¹Uf ein IJiveru '-!!gehoben, das demjenigen der Hinterkante 7 des Echräggestellu^n Flügels 5 entspricht. Der Feststoff kann nicht auf das frühere Hivcau zurückfallen, d-" eine neue Schicht Peststoff automatisch nachrückt. Der empo:-getragene ffefitstoff kenn höchstens um e i.ne Disbena zurückfall'ri, die der Höhe des vertikalen Bleches 8 r-ntnn-pjoht.

Theoretisch sollte die i'er-;t stoff säule pro Usiclreliuiig der Fördereinrichtung um die sweifiche Höhe der Oeffnung emporsteigen. Tatsächlich ist aber die Aufgärt^bewegung geringer, da der Feststoff in unkomprimierten Zustand in das Syr-tom eingebracht v/ird.

V/ährend der körnige Feststoff zur Aufwärtsbewegung in den Behälter gebracht \iri_rd, wird Sclze^ure am oberen Ende des Behälters 1 durch die Einlaßöffnung 14 zugeführt und durch die Ausleßöffnung 15 ^sm unteren Ende des Behälters abgelassen. Die Zufuhr frischer Säure wird fnf'cpr^fic}.iond der Menge der abgelassenen Lauge, des zugeführten Feststoff er. und eventueller Verluste gerogelt.

Zufolge der vorliegenden Lrfindu'ig it rim es vortoi lhaf t sein, die S^ure en oj.neoi Niveau ira Eelvilt^r 1 einauf uhren, das ein Stück v.'eiter unten im Behälter liegt, i:o örß dor Festot.i'f den konstanten Flüssigkeitsspiegol v.n einem gewissen, im voraus bestimmten Abstand vor Erreichen des SnulengipfγΠγ verlUEt. Dem Feststoff wird dadurch eine "trockene" Aufenthaltsdauer im Behälter 1 gewährt, damit die Säurw "abfließen" kann, bevor eine Abkratz-Vorrichtung ο. Π.. (nicht gezeigt) den festen fertigbehandelten SLoff sva. oberen Ende dos Behälters 1 oi'

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D="s Holir 2 ist im .Behälter 1 r-uf bollebigo bekennt^ V/eine drehbar gelagert. Die Drehung r.rfolß'. mittels eine? nicht dargestellten Motors und bekannter Trrnsmissionrn, z.B. em oberen Ende des Rohres. En können auch voitere For der*invichtungen in verschiedenen Höhen des Brder· vorgesehen nein, v^ri die Auftriebsv-xrkung su verstärken.

Die in den Zeichnungen dorf-'cstcllbe Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Das Hohr 2 mit den FördereinrichLungen 3 wird in Rotation versetzt. Der körnige Feststoff wird am unteren End" des Bades durch das Rohr 2 eingeleitet, während Salzsäure ε-πι oberen Ende durch das Einlaßrohr Λ^ι\- zugeführt· v/ird. Durch die Drehung der geneigten bzw. schragen Flügel 5 wird der körnige.· Feststoff von der Bodenplatte 4 des Behälters 1 emporgetrieben und bewegt sich aufwärts lüngs der geneigton Ober-Fläche der Flügel 5· Die Rotation "bewirkt eine Entleerung im Durchgong 0 unterhalb der Flügel, wodurch neuer Feststoff ru.s dem Rohx' 2 durch die Oeffnungen 10 lip abfließt. Wenn eine sweiflüglige Fördereinrichtung sich um 360° gedreht hat, ist die anfängliche Bodenschicht des Feststoffes um die zweifache Höhe dex· Flügel 5 angehoben, vrährend gleichzeitig neuer Festntoff von unten einntrömt. Am Kopf des Bildes erscheint durch die Tätigkeit der Fördereinrichtung eine 3v:eif8che Welle.

Wenn z„B. diⁿ Fördereinrichüung z.v.'oi geneigte Flügel mit einer Breite von 6 cm und einer lieigung von 2 cm ruf v/r ist und en der ffiickseite vertikale Blech·) 8 von 1 cm on der oberen Kante der Flügel 5 angeschweißt sind, hnt die Oeffnung 1J sn der Rückseite jedes Flügels 5 eine Höhe von 1 cm. Bei der Einleitung des körnigen Materi- Irr- wird dieses durch die Rotation der Flügel i-i-dial nach cußenV^den flügeln [; vorgesehenen Duj.*chg?ng 9 hei-:egt. Durch die vertikal· u Bleche 8 cn der Rückseite jedes Flügels 5 verläßt bei weiterer Rotation eine neue Schicht Feststoff den Behälterboden, während die vorhergehende Schicht von den Flügeln aufwärts geführt wird. Die Höhe der neuen Feststoff-

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Leersei'

Claims (1)

1. f LEGRAMME: LOMOSAPATENT
   ■ ANDESZENTRALBANK 50007149
   PüSTSCHECK-KO-i TO FFM. 1667-609

   Elken a/s

   iiiddeithuns gate 27, Oslo 3, No.·..· 'oge

   Patentansprüche

   1. Verfahren zur Behandlung von körnigen Feststoffen nut
   Flüssigkeiten in kontinuierlicher Arbeitsweise l™ Gegen brom-Prinzip in einem Behälter, der Einrichtungen ;,u· ^

   zum Transport und zur Entfernung des körnigen ioüünfcofί'υβ "o-

   ,en
   wie Einrichtung' zur Zuführung und sum Ablassen der Behandlungsflüssigkeit aufiireist, dadurch gekennzeichnet, dali der körnige Feststoff in den Behälter an dessen unteren Ende eingebracht
   und επί oberen Teil des Behälters enbfernt 'ird, wobei der
   körnige Feststoff mittels einer rotierenden Fördereinrichtung fortschreitend aufwärts bewegt vird, während die Behsndlungsflüssigkeit am oberen Teil des Behälters zugeführt; und em
   unteren Teil des Behälters 'bgelcssen wird.

   2„ Verfahren nach Anspruch 1, d;durch gekennzeichnet, daß
   die Flüssigkeit sm oberen Teil des Behälters in einem I.iveau zugeführt ist, das unter dem Niveau liegt, in dem der körnige Feststoff r.uG dem Behälter ausgetragen wird, so dt'ß in diesem Zwischenri-auu Flüssigkeit aus dem Feststoff abflie,. b.

   3ο Verfehren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ff-ststoff in den Behälter durch ein zentral im Behälter angeordnetes drehbares Rohr eingeführt wird, das en ·
   seinem unteren Teil entsprechende Oeffnungen aufweist und die

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   Fö~dereinrichtung trägt.

   4·. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoff mittels der Fördereinrichtung gleichmäßig über den Boden dos Behälters verteilt wird, wobei die Fördereinrichtung den bereits eingeführten Feststoff anhebt.

   5·. Vorrichtimg zur Durchführung des Verfahrens nt-eh. einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Behandlungsbehälter (1) in dessen unterem l'eil eine in einer Horizontalebene rotierende Fördereinrichtung angeordnet ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung mindestens einen sch-^ggestellten Flügel (5) aufweist.

   7- Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kante (6) mindestens eines der schräggestellten Flügel (5) in der gleichen Ebene wie der Boden des Behalters (1) rotiert und der cchräggostellte Flügel (5) nach oben und hinten gegen die Rotationsrichtung geneigt ist.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis Ί ·> dadurch gekennzeichnet, daß nn der oberen K?nte des rotierenden Flügels (5) ein sich vertikal ab- "rts erstreckendes Blech (8) angebracht ist, dessen Höhe kleiner -"Is der Abstand zwischen der oberen Kante des Flügels (5) und dem Boden des Behälters ist, so daß dort ein Spalt gebildet ist.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß en der Unterseite des Flügels (5) ein Kanal (9) gebildet ist, der von dem Flügel (5), dem Behälterboden (4) und der Wandung des Behälters begrenzt ist.

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   ΊΟ. ■"■ Vorrichtung nach einen, der . nsr-rMciu. ; l.ir .., d ."durch gekennzeichnet, daß die Flügel (5; ^?|n einen vcrti^· j. , aontrrl und drehbar im Behält ex' t/U angeordneten Rohr (', ) b sind, vobei dieses Rohr (?) glc^ chzr-itig die Suf'ii^r für den Fec-tstoff dp

   11 ο Vorrichtung nach eiiiom der Ληspräche ^l) bir 10, d"d\jrch ge kennzeichnet, daß dr.s ssrntrfle i{^f.!hr (2) ti\ _■ Cfem " Verb'.ndung mit den Kanal (9) unterhalb üov Flügel {'jj cIp'iU

   Ί2ο Vorrichtung noch Rinem der »nrprüohe ^l} bis ΊΊ, dadurch ge kennzeichnet, daß die Fördereinrichtung z'.'^al dl-rii--Lr;l angeordnete Flügel (5) aufweist;.

   15ο Vorrichtung noch einem der Ansprüche 5 ¹O--S ΊΓ, dadurch ge kennseichnet, daß die awci diametral fngeordnoti 11 KlMrj^r -^: (!;. tangential an dem zentralen Rohr (2) engebracht sind.

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   BAD ORlGINA!.