DE3123840A1

DE3123840A1 - Siebmaschine mit schwingendem sieb

Info

Publication number: DE3123840A1
Application number: DE19813123840
Authority: DE
Inventors: George D. 40218 Louisville Ky. Dumbaugh; Paul A. 40207 Louisville Ky. Wilson
Original assignee: Kinergy Corp
Current assignee: Kinergy Corp
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1981-06-16
Publication date: 1982-02-25
Also published as: BR8103801A; AU7128981A; US4287056A; AU535695B2; MX154822A; DE8117741U1; GB2080480B; GB2080480A; CA1164413A; JPS5727184A; ZA813752B

Description

Patentanwälte Di-p-1.-iιϊg- Cu rt Wallach 'Dipi.-Ing. G'üricher Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 16. Juni I98I

Unser Zeichen: I7 226 -

Anmelder: Kinergy Corporation

Jennings Lane
Louisville,. Kentucky 40218
USA

Titel: Siebmaschine mit schwingendem Sieb

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Bisher hat man Siebmaschinen mit Siebschirmen benutzt, die im wesentlichen horizontal angeordnet waren und einer Kreiselbewegung ausgesetzt wurden, um das Produkt über die gesamte Siebschirmoberflache zu verteilen. Bei gewissen Siebmaschinen wurden Kugeln oder dergleichen vorgesehen, die ein Zusetzen des Siebschirmes verhindern sollten. Diese Kugeln wurden veranlaßt gegen die Siebfläche zu stoßen, indem sich die Maschine bewegte. Die Wirkung dieser Maschinen beruhte im wesentlichen auf der Orientierungskraft, und infolgedessen hatten diese bekannten Maschinen einen hohen Energiebedarf und waren kostspielig zu betreiben.

Um den "Hub" derartiger bekannter Maschinen zu ändern war es erforderlich, die Maschine abzuschalten und die sich drehenden Exzentergewichte auszutauschen, um den Hub zu ändern. Es besteht jedoch das dringende Bedürfnis nach Maschinen mit flachem schwingenden Sieb, das leicht hinsichtlich des Hubes und der Frequenz einstellbar ist und nur eine geringe Antriebsenergie benötigt. Die herkömmlichen Siebmaschinen oenutzten einen einzigen Antrieb und der Hub war daher immer entsprechend.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Siebmaschine mit einem flachen Schwingsieb vor, das durch einen Kurzschlußläufermotor angetrieben wird, so daß der Hub und die Frequenz des Siebes einfach dadurch eingestellt werden können, daß die den Motor speisende Spannung geändert wird. Der Siebschirmaufbau wiest Antriebsfedern auf, die einen großen Teil der Antriebsenergie zurückliefern, wahrend die Erreger-Energie durch den Antriebsmotor über Exzenter geliefert wird. Der Motor und der Vibrationserzeuger sind in der Nähe des Einlaßendes des Siebschirms angeordnet, und die Antriebsfedern

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benachbart zum Austragsende, wodurch eine allgemein kreisförmige oder elliptische Bewegung des Siebschirms am Einlaufende erhalten wird, wobei jedoch diese Bewegung in eine reine hin- und hergehende Bewegung längs der Längsmittellinie des Siebschirms in der Nähe des Austragsendes übertragen wird, und diese "Hub"-Wirkung der Maschine erfolgt im wesentlichen horizontal oder flach.

Die Antriebsfedern bestehen aus Stahlschraubenfedern und weisen einen Erreger auf, der daran befestigt ist und im Betrieb als Gegengewicht-Masse für die Schraubenfedern dient. Es ist wichtig, daß die Antriebsfedern und der Erregeraufbau Stabilisatoren in Form von BLattfederpaketen aufweist, die vertikal angeordnet sind und am unteren Ende am Basisaufbau angreifen, auf dem die Siebmaschine montiert ist. Die. Stabilisie-rungsfedern sind mit ihrem oberen Enden an dem Antriebsfeder-Erregeraufbau befestigt und bewirken eine Führung der Erregermasse, die sonst in den freien Raum einstehen würde, der vor den Federn liegt. Außerdem dienen die Stabilisierungsfedern zur Steuerung oder Stabilisierung der Wirkung des Antriebsfederaufbaus unc des Siebes als Einheit, wodurch die erwünschte Hubwirkung zustande kommt, bei der eine elliptische Bewegung benachbart zum Einlaßende und eine axiale Bewegung am Auslaßende des Siebes vorhanden ist.

Der Siebschirmaufbau ist auf einem Basisrahmen montiert, von dem er durch vier.Stützfedern getragen wird, die aus Stahlschraubenfedern bestehen. Diese Stützfedern sind jeweils paarweise in der Nähe des Auslaßendes bzw. im Mittelbereich des Siebes derart angeordnet, daß das Sieb frei schwebend seitlich und in Längsrichtung schwingen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siebmaschine

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mit einem schwingenden Flachsieb zu schaffen, bei dem am Einlaßende eine elliptische Bewegung vorhanden, ist und am Auslaßende eine in Axialrichtung verlaufende Hubbewegung.

Weiter bezueckt die Erfindung die Schaffung einer Siebmaschine bei der dar; schwingende Sieb von Stützfedern getragen wird, die es frei seitlicn und in Längsrichtung beweglich tragen, wobei ein Erregerantrieb benachbart zum Einlaßende des Siebes vorgesehen ist und Antriebsfedern in der Nähe des Auslaßendes .

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der rotierende Erregereingang am Einlaßende angeordnet ist und dem Schirm eine im wesentlichen kreisförmige Beweung in Horizontalrichtung in diesem Bereich erteilt, während der Antriebsfederaufbau benachbart zum Auslaßende diese Drehbewegung in eine Axialbewegung in Längsrichtung des Siebes im Bereich des Auslasses umformt.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, einen Antriebsfederaufbau zu schaffen, bei der ein Erreger-Ausgleichsgewicht vorhanden ist und die Federn und die vertikalen Stabilisierungsfedern derart angeordnet sind, daß die Erregermasse geführt und gesteuert wird, um den erwünschte Linearhub durchzuführen.

Weiter sieht die Erfindung die Schaffung einer Siebmaschine vor, die eine Vibrationsvorrichtung an einem Ende besitzt, durch die eine seitliche und eine Längsbewegung dem Sieb aufgeprägt wird, während am gegenüberliegenden Ende des Siebes nur noch die Längsbewegung vorhanden ist, während die seitliche Bewegung von dem Einlaßende nach dem Auslaßende sich ständig vermindert.

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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen;

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Siebmaschine mit schwingendem Sieb;

Fig. 2 eine Draufsicht suf die Siebmaschine gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Stirnansicht, der Siebmaschine gemäß Fig. 1 und 2.

Die Siebmaschine ruht auf einem rechteckigen Grundrahmen 10, der auf jedem seiner Seitenschienen im Mittelbereich Stützträger 11 und zwei im seitlichen Abstand zueinander angeordnete nach oben vorstehende Stützen 12 an einem Ende aufweist, die Stützkissen I3 an diesem Ende des Rahmens tragen. Die Träger 12 sind mit den Seitenschienen des Grundrahmens über diagonal angeordnete Schienen 14 verbunden. All diese Teile sind zusammen mit den r.tirnseitig verlaufenden Endschienen 15 durch Schweißen miteinander verbunden, und sie bilden einen starren Rahmenaufbau, der über Winkeleisen 16 und Bolzen am Boden verankern werden kann. Dieser Grundrahmen bildet einen fertigen Träger für den Siebrahmenaufbau mit einem vorbestimmten Winkel, der die gewünschte Förderneigung aufweist.

Der Siebrahmenaufbau 20 ist mit Stützlagern I9 versehen, die im Abstand zueinander angeordnet an jenen Stellen befindlich sind, die über den Stützlager 11 und I3 des Basisrahmens liegen. Zwischen den Traglagern 11 und 1J> und den zugeordneten

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Stützlagern 19 sind Schraubenfedern 18 angeordnet. Die Schraubenfedern 18 aus Stahl tragen den Siebaufbau und gewährleisten, daß dieser Aufbau frei auf dem Grundrahmen schwimmend beweglich ist, ohne daß der Schwimmbewe^ung Widerstände entgegengesetzt werden, so daß der Siebrahmen, wenn er in Vibration versetzt wird, sich völlig frei in der V/eise bewegen kann, wie dies durch die nachstehend beschriebenen Vorrichtungen bewirkt wird.

Der Siebrahmenauftau 20 weist ein Sieb 21 auf, das Seitenwände 22, Stirnwände 25 und 24, einen Siebboden 26 und einen Deckel 25 aufweist. Der Deckel 25 ist abnehmbar und besitzt eine Einlaßöffnung 27 und Kontrollfenster 28, die geöffnet werden könnei, um das Innere des Siebes zugänglich zu machen. Der Siebboden 26 ist mit Auslassen 29 und ^4 versehen. Das Innere des Siebes kann zwei übereinanderliegende Siebplatten aufweisen, wobei die obere Siebplatte eine größere Maschenweite besitzt als die untere Siebplatte, damit zunächst auf der oberen Platte Probeteilchen abgesiebt werden können, die durch den Auslaß 34 abgezogen werden und es können dann die feineren Teilchen auf die untere Siebplatte gelangen, von der das Enderzeugnis auf den Siebboden des Fördertroges fällt, um durch die Abzugsöffnung 29 abgeleitet zu werden. Der Siebaufbau ist nicht im einzelnen dargestellt, da dieses Flachsieb selbst nicht Gegenstand der Erfindung ist. Das Sieb ist demgemäß voll gekapselt und deshalb im Betrieb staubfrei.

Die beiden Siebdeeks können aus rostfreiem Stahl oder Gummi bestehen, oder sie können aus beheizten Siebplatten bestehen, je nach dem zu sichtenden Produkt. Typisch unter den verschiedenen Produkten, die hiermit behandelt werden können, sind Asbestfasern, Polyvinylchlorid, Phosphat-Düngemittel, Pellets, Zucker, Sojabohnenflocken, Waschmittel, Getreide, Fleischbrocken, Sägespäne (auch mit Splitterreinigung), Kleber mehl, Baumwollsaatmehl, Brauereitanks, Korn, Mais, Salz, Hack-

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fleisch, Nahrungsbrei, Geflügelbrei oder jedes andere Produkt, welches eine Trennung durch Absieben erfordert. Wenn es die Verhältnisse erfordern, können einige Hartgummikugeln auf der Unterseite des unteren Siebschirms angeordnet werden, um eine kontinuierliche Siebverstopfung zu vermeiden, die sonst auftreten könnte.

An der Stirnwand 23 benachbart zum Einlaß 27 ist ein Schwingungserzeuger 30 starr über Konsole 3I befestigt, der einen Kurzschlußläufermotor 32 mit einem Exzenter 33 auf beiden Enden der Antriebswelle aufweist, die vertikal angeordnet ist, so daß die Exzenter 3J5 sich in Horizontalebenen drehen. Die Exzentergewichte sind von einem Gehäuse 34 umschlossen, um eine Verletzung der Bedienungspersonen im Betrieb zu vermeiden. Wenn die Exzentergewichte 33 durch den Motor 32 gedreht werden, dann bewegen sie sich in einer Richtung tangential zum Einlaß, so daß das Einlaßende des Siebes veranlagt wird, sich seitlich zu be-

wegen. Wenn die Gewichte 33 jedoch axial in Längsrichtung I des Siebaufbaus gerichtet werden, dann wird das Sieb ve;*- '

anlaßt, sich in axialer Richtung zu bewegen. ■

Die Längsbewegung des Siebaufbaus hat zur Folge, daß eine i Antriebsfederanordnung 35 am Austragsende des Siebes er- [ regt wird, wodurch die Wirkung des Schwingungserregers 30 j im Hinblick auf die Axialbewegung des Siebes vervollständigt wird. Der Antriebsaufbau 35 weist eine Batterie von Stahlschraubenfedern 36 auf, die direkt an der Stirnwand 34 des Siebaufbaus über einen schweren Plattenaufbau 37 angreifen, der eine Stirnplatte 38 besitzt, an der die Federn dirett befestigt sind, wobei außerdem eine Widerlagerplatte 39 vorgesehen ist, die an der Stirnwand 24 befestigt ist u-id

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außerdem sind Aussteifstege 40 vorgesehen. Die Federbatterie J>6 steht von der Platte 38 nach außen* vor, und ist mit den entgegengesetzten Enden an einem schweren Erregerplattenaufbau 41 befestigt, der eine Abstandsplatte 42 und Abschlußplatten 43 aufweist, durch die Bolzen 44 geführt sind, um den Aufbau massiv als Einheit zu sichern. Diese Masse, die durch die Erregerplatten 41, 42 und 43 gebildet wird, wirkt im Betrieb als Gegengewicht zur Masse des Siebaufbaus über die Federn 36.

Die Federn 36 und der Erregerplattenaufbau stehen von der Stirnplatte 38 des Siebes nach außen vor, jedoch sind Führungsglieder für diesen Aufbau in Form vertikal angeordneter Blattfedern 45, die in Gruppen zu je drei Federn zusammengefaßt und an den gegenüberliegenden Rändern der Platte 42 angeordnet sind. !

Diese Blattfedern können einzeln oder als Blattfederpakete ! angeordnet sein, und sie können an der Platte 42 über Ausleger 46 befestigt sein, an denen sie mit ihren oberen Enden über Bolzen befestigt sind. Am unteren Ende sind die Blattfederpakete 45 am Grundrahmen I5 über ähnliche Ausleger , 47 und Bolzen verbunden. Auf diese Weise werden Erregerauf- ! bau und Federaufbau sowie Siebaufbau durch die Blattfedern j 45 geführt, die als Stabilisatoren wirken und wirksam die Wirkung der Federbatterien, bestehend aus Schraubenfedern, steuern, wodurch der Siebaufbau eine hin- und hergehende Bewegung in Förderrichtung ausführt, die an diesem Abgabeende der Siebmaschine erwünscht ist.

j Durch Benutzung eines Kurzschlußläufermotors 32 mit einem ! Spannungs-Stellglied I7 läßt sich die Siebmaschine sowohl | hinsichtlich des Hubes als auch hinsichtlich der Frequenz

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einfach durch Veränderung der Spannung einstellen,und diese veränderbare Spannung kann leicht durch einen manuell einstellbaren Autotransformator 17 gewonnen werden, und auf diese Weise kann eine Einstellung leicht vorgenommen werden.

Durch diese Art der Einstellung des Hubes und der Frequenz kann der Schwingungserzeuger 30 mit relativ hoher Spannung gepulst werden, um das Sieb zu veranlassen, kurzzeitig mit hoher Geschwindigkeit und Amplitude zu schwingen, und dann kann eine niedrigere Spannung an die Erregervorrichtung 30 angelegt werden, um einen geringeren Hub und eine niedrigere Drehzahl für das Sieb zu erreichen. Dieser geringere Hub und die geringere Drehzahl kann die normalerweise benutzte Betriebsdreh.:ahl bzw. Frequenz sein.

Diese spezielle Schwingwirkung des Siebes ist wichtig in Hinblick auf den demonstrierten erfolgreichen Einsatz dieser Filtermaschine, und diese Wirkung wird erhalten durch die Kombination von Merkmalen, von denen die Führung und Steuerung durch die Blattfedern 45 nicht die geringsten sind. Durch die Blattfedern wird eine starre Verankerung des Bodenendes am Basisrahmen 10 gewährleistet und eine feste Verbindung befindet sich am oberen Ende des Antriebsfederauf baus 35 und im Hinblick auf die Erregermasse 41, 42, 43, wodurch eine seitliche Bewegung des Abgabeendes des Siebes 20 verhindert oder begrenzt wird, während die Vertikal-Stellung an diesem Ende der Einheit fixiert ist. Auf diese Weise wird die gewünschte' Axialbewegung des Siebes an diesem Ende gewährleistet.

Die Doppelmassenausbildung der Vibrationseinheit bewirken,

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daß der Siebaufbau 20 und der Erregeraufbau 41, 42, 43 das Sieb sehr leicht gegenüber den Federn 18 isoliert und es wird natürlich erreicht, daß der Erregeraufbau als Gegengewicht zu dem Hauptsiebaufbau 21 wirkt, da diese Erregermasse in den freien Raum von dem Stahlfederantriebsfederaufbau 35 hineinragt. Bei Erregung des Schwingungsantriebs 30 erfolgt die Vibrationswirkung mit einer allgemeinen seitlichen Bewegung, die durch die Drehbewegung verursacht ist, und dies führt zu einer kreisförmigen oder elliptischen Schwingungsbewegung am Einlaßende des Siebes.

Durch die komplementäre Wirkung der Antriebsfedern 36, die durch die Wirkung des Schwingungsantriebes 30 erregt werden, erfolgt eine graduelle Abschwächung der seitlichen Bewegung über die Länge des Siebes 21, und am Auslaufende des Siebes ist nur eine hin- und hergehende Bewegung festzustellen, die durch die Stabilisierungsblattfedern 45 zustande kommt. Die Schwingungsbewegung ist flach, jedoch ist der Siebschirm nach unten hin vom Einlaßende nach dem Auslaßende geneigt, so daß das abzusiebende Produkt auf den einzelnen Siebdecks in einer solchen Art und Weise abfließt, daß sich eine optimale Wirkung im Hinblick auf die Trennung des Produktes von den abzusiebenden Teilen ergibt. Beispielsweise kann Stroh von Staubpartikeln getrennt werden, wenn das Stroh, wie es bei herkömmlichen Fördervorrichtungen der Fall war, nach oben abgegeben wird, dann können sich die Strohhalme vertikal orientieren und in dieser Lage durch die Sieböffnungen hindurchfallen. Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt jedoch den Vorteil, daß eine solche Aufstellung der Strohhalme verhindert wird.

Die Stabilisierungsfedern 45 stabilisieren die Erregermasse 41, 42, 43 und bewirken so eine elliptische Schwingung am

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Einlaßende der Siebmaschine und einen linearen Hub am Auslaßende. Weil die Antriebsfedern 36 den größten Teil der Antriebskraft erzeugen, braucht der Schwingungsantrieb 30 nur die Erregerenergie zu liefern, wodurch der Energieverbrauch zum Antrieb auf ein Minimum reduziert wird.

Das Sieb der erfindungsgemäBen Siebmaschine ist etwa 1 m breit una 3 m lang und es ist in einem Winkel von 10° gegenüber der Vertikalen angestellt. Die elliptische Hublänge am Einlaß beträgt etwa 9*5 ^m bei 855 u/min, und diese 9,5 mm/Schwingung in Linearrichtung findet sich auch am Abgabeende. Die Vorrichtung kann jedoch auch mit ganz anderen Abmessungen gebaut werden, und sie kann 30 cm bis 3*60 m breit sein.und bis zu 9 m lang. All diese Einheiten können mit einstellbarem Hub und einstellbarer Frequenz hergestellt werden, indem ein Kurzschlußläufermotor 32 Anwendung findet, der über einen Autotransfor,nator I7 gespeist wird.

Im Betrieb verstreut die seitliche elliptische Bewegung am Einlaßende das Produktmaterial über die Breite des Schirms und wie dies bei Vibrationssieben dieser Bauart normal ist, wird das Material anfänglicn stratifiziert, wobei die kleinen Partikel nach unten gelangen und die größeren Partikel nach oben. Dies führt zu einer sehr wirksamen Absiebung der kleine Partikel benachbart zum Sieb, und wie erwähnt, ist diese Absiebwirkung sehr zweckmäßig zum Trennen von Elementen, die eine größere Länge als Breite besitzen, von Partikeln, die normalerweise rund sind oder eine ähnliche Gestalt haben.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß durch die Erfindung eine Siebmaschine geschaffen wird, deren sieb am Einlaßende auch seitlich schwingt und am Auslaßende eine lineare Schwingung vollführt. Dies wird durch einen sich

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drehenden Schwingungsantrieb bewirkt, der am Einlaßende angeordnet ist und Federn am Auslaßende erregt, die mit einer Erregermasse zusammenwirken, die als Gegengewicht wirkt, wooei Stabilisierungsfedern zwischen einem Basisrahmen un l der Erregermasse vorgesehen sind, um die Antriebsfedern und die Erregermasse zu steuern und oine
lineare Bewegung am Auslaßende des Siebes gewährleisten.

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Claims

Patentansprüche :

/lj Siebmaschine mit einem schwingenden Siebschirm, der federnd gegenüber einem Basisaufbau abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwingungserzeuger (32) am Einlaufende des Siebschirms angreift und an diesem Ende eine seitliche Schwingungsbewegung aufprägt, und daß ein Antriebsfederaufbau und ein Gegengewicht am Austragsende des Siebes angeordnet sind, welche die Vibrationsbewegung in eine lineare Bewegung umformen.
2. Siebmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsfederaufbau eine Batterie von Federn aufweist, und daß das Gegengewicht eine Erregermasse aufweist, die an den Federn befestigt ist, wobei die Federn und die Erregermasse nach außen vom Ende des Siebschirms vorstehen.
3. Siebmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsfedern und die Erregermasse durch vertikale Stabilisierungsfedern geführt und gesteuert werden, die an der' Masse befestigt und am Basisaufbau verankert sind.
4. Siebmaschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsfedern aus Blattfedern oder Blattfederpaketen bestehen, die seitlich benachbart zu der Masse angeordnet sind.

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5. Siebmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsfedern Blattfederpakete an beiden Seiten der Erregermasse aufweisen, und daß das Sieb durch vertikal angeordnete Schraubenfedern abgestützt wird, die den Siebschirmaufbau frei schwimmend tragen, und daß die StabLlisierungsfedern die Antriebsfeder und die Erre;;ermasse so steuern, daß die seitliche Bewegung des Schirmaufbaus am Austragsende in eine hin- und hergehende Bewegung umgeformt ist.
6. Siebmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger am Einlaßende einen Kurzschlußläufermotor aufweist, und daß die AntrLebsfedern am Austragsende aus Schraubenfedern bestehen.
7. Siebmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennze ich η et, daß die Erregermasse eine schwere Platte aufweist, die an den Antriebsfedern festgelegt ist, daß eine schwere Abstandsplatte parallel zu der ersten Platte angeordnet ist, und daß zwei Endabschlußplatten an den beiden gegenüberliegenden Seiten der schweren Platten angeordnet sind, wobei Bolzen durch die Endabschlußplatten zwischen den schweren Platten hindurchgeführt sind.

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8. Siebmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsfedern an dem schweren Plattenaufbau befestigt sind, der am Austragsende des Siebschirms angeordnet ist.

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