EP0345517A2 - Device for thickening and/or dosing a liquid-solid mixture - Google Patents

Device for thickening and/or dosing a liquid-solid mixture Download PDF

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EP0345517A2
EP0345517A2 EP89109135A EP89109135A EP0345517A2 EP 0345517 A2 EP0345517 A2 EP 0345517A2 EP 89109135 A EP89109135 A EP 89109135A EP 89109135 A EP89109135 A EP 89109135A EP 0345517 A2 EP0345517 A2 EP 0345517A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
siphon
liquid
height
downpipe
thickening
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP89109135A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0345517A3 (en
Inventor
Günther Hultsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CF Scheer und Cie GmbH and Co KG
Original Assignee
CF Scheer und Cie GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by CF Scheer und Cie GmbH and Co KG filed Critical CF Scheer und Cie GmbH and Co KG
Publication of EP0345517A2 publication Critical patent/EP0345517A2/en
Publication of EP0345517A3 publication Critical patent/EP0345517A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/02—Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for thickening and / or metering mixtures of liquids and solids, in particular plastic granules, with an inlet, a separating device for separating excess liquid components and an outlet.
  • Such devices are known from the prior art, for example to feed a mixture of water and plastic granules to a downstream apparatus for separating and drying the granules and at the same time to separate part of the water.
  • the mixture is fed via the inlet to a separating device consisting of a sieve surface and reaches the drying apparatus via the outlet.
  • the drying devices usually used have an inlet arranged at the top, so that the mixtures coming from the thickening and dosing device, in particular without additional aids re without additional mechanical conveyors. To do this, however, it is necessary to set up the equipment in the floor sinks of the production facilities to ensure a sufficient gradient for the mixtures to flow.
  • overflowed screen surfaces has the disadvantage that the degree of thickening of the mixture released is subject to fluctuations. These fluctuations are caused, on the one hand, by variable volume flows supplied to the device and, on the other hand, are also due to partial blockages in the overflowed screen surfaces.
  • the ratio of solids to liquid is selected so that on the one hand there is sufficient liquid for the trouble-free transport of the granulate, but on the other hand a sufficient degree of thickening is achieved so that the downstream drying apparatus is not overloaded or so that a constant and sufficient degree of drying of the granules or solids is achieved in the downstream dryer.
  • the object of the invention is to provide a device of the type described at the outset which eliminates the abovementioned disadvantages, operates in a self-regulating manner and permits the liquid / solid mixture to be fed to the subsequent apparatus from below.
  • a siphon is arranged between the separating device and the outlet, the downpipe of which has a greater height than the riser pipe.
  • the separating device can consist of a simple overflow, which, however, is preferably combined with a sieve part in order to prevent solids from being removed from the production process via the overflow and thus being lost.
  • the essential point of the present invention is the arrangement of the siphon between the separating device and the outlet, which results in an even flow.
  • the greater height of the downpipe compared to the riser pipe of the siphon ensures that the hydrostatic pressure of the column in the downpipe allows the mixture to be fed into the subsequent apparatus without the use of mechanical conveying means.
  • the proposed device achieves self-regulating metering and / or thickening of the mixture, as a result of which the accidentalities of regulation in manual operation are eliminated.
  • the separating device comprises a weir upstream of the sieve part.
  • the arrangement of this weir is particularly recommended when a larger amount of liquid is necessary for the transport process.
  • the greatest possible susceptibility to interference is achieved by choosing the height difference between the inlet side and the outlet side of the siphon so that the flow velocity in the riser pipe caused by the hydrostatic pressure of the liquid column in the downcomer is greater than the sinking velocity of the solid particles contained in the mixture. With this dimensioning, particle properties and riser cross-section are of course taken into account.
  • the siphon is designed to be divisible, the downpipe being connected to the riser pipe via a further siphon part which can be fastened to both pipes with quick-release fasteners.
  • the bent parts of the pipeline can thus be removed from the device and can be cleaned and checked separately from the device.
  • the straight parts of the siphon remain in their fixed position and are easily accessible for maintenance and cleaning.
  • the signal from the measuring probe can be used when the liquid column exceeds or falls below a predetermined level. In the event of a shortfall, it is then expedient to activate a liquid supply device with the aid of the measuring probe signal in order to supplement the liquid components necessary for the trouble-free transport of the solid bodies.
  • a simple possibility for regulating the maximum hydrostatic pressure of the liquid column in the downpipe results from the choice of different heights of the weir upstream of the sieve part. Since the separating device with the sieve part and the weir is usually arranged so that it is easily accessible, the Vorrich device can be easily adapted to other solid / liquid mixtures. This allows the flow velocity in the riser pipe, which is necessary for trouble-free operation of the device, to be preselected, depending on the type of solid body. This essentially means that the sinking speed of the solid particles to be transported upwards in the riser pipe must be equal to or less than the flow speed in the riser pipe of the siphon.
  • FIG. 1 shows a device 10 according to the invention for thickening and / or metering mixtures of liquids and solids in connection with a drying apparatus in the form of a centrifuge 12.
  • the thickening and metering device 10 and the centrifuge 12 are mounted in a common housing 14 and thus form a structural unit.
  • the thickening and metering device 10 has a flange 16 on the inlet side, via which the thickening and metering device 10 can be attached to the plant preceding the production process, usually a granulator with a cooling section.
  • the mixture of water and plastic granulate is fed into an inlet box 18 of the thickening and metering device 10 via the passage opening of the flange 16.
  • the inlet box 18 is preferably at the same height as the apparatus preceding the production process, so that the mixture of granules and liquid can be taken over without level adjustment.
  • the inlet box 18 comprises a U-shaped screen plate 20, the two legs of which open towards the flange 16.
  • the sieve plate 20 stands vertically on a base plate 21 of the inlet box 18 with its unperforated area, which forms a weir 22 which defines the maximum fill level of the liquid in the inlet box. Excess liquid or excess water is passed through the perforation in the sieve plate to an outlet 24, which is common to the thickening and metering device 10 and the centrifuge 12.
  • a drain funnel 26 is embedded in the base plate 21, which is followed by a siphon 28.
  • the siphon 28 is composed essentially of three parts, a down pipe 30, a connecting pipe 32 and a riser pipe 34.
  • the down pipe 30 can be formed in one piece with the drain funnel 26 and ends outside the housing 14.
  • the downpipe 30 On its part protruding from the housing 14 below, the downpipe 30 carries a fastening flange 36 to which the connecting pipe 32 can be sealingly coupled by means of quick-release fasteners 38.
  • the connecting pipe 32 bends at right angles to the down pipe 30 and extends approximately parallel to the bottom of the housing 14.
  • the connecting pipe 32 At its other end, the connecting pipe 32 has a further elbow bent in the same direction as the first turn, which is connected to a connecting flange 40 at the lower end of the Riser pipe 34 can be sealingly connected via a quick-release fastener 41.
  • the connecting pipe 32 is preferably equipped with identical quick-release fasteners 38, 41, so that during the assembly of the connecting pipe 32 on the down pipe 30 and the riser pipe 34 no particular orientation has to be taken into account.
  • the centrifuge 12 is equipped with a drive motor 44 which is mounted on an upper cover 46. Its drive shaft 48 projects from the motor 44 through the cover 46 into the interior of the centrifuge 12. At the free end of the drive shaft 48, a suspended rotor 50 is held in a rotationally fixed manner, the structure of which is shown only schematically in FIGS. 1 and 2.
  • the rotor essentially consists of a conical sieve plate in the downward-pointing part, to which a discharge area adjoins upwards, ie in the direction to expand the rotor 50, and which opens into a discharge channel 52.
  • the discharge channel 52 has one in the tangential direction Discharge nozzle 54, through which the granules are transported out of the centrifuge.
  • the housing 14 forms, together with a further base part 56, a collecting chamber for the water removed from the granules in the centrifuge and is connected to the drain 24.
  • FIG. 3 shows another version of the inlet box 18, in which, instead of the essentially flat base plate 21 with the drain funnel 26, a sieve plate 58 is used, which has a conically tapering shape. The lower end of the sieve plate 58 then opens into a drain funnel 26 which is connected to the upper end of the downpipe 30. In this embodiment, a separate drain 24 'for the separated over the sieve bottom 58 transport and cooling water of the granules is available for the inlet box 18.
  • a measuring probe 60 is arranged on the downpipe 30 adjacent to the outflow funnel 26 and continuously measures the hydrostatic pressure in the downpipe 30 and the outflow funnel 26 and generates a corresponding signal.
  • This signal is checked for a predetermined value by an evaluation circuit, not shown, and if the liquid level is too low, an inflow line 62 arranged above the discharge funnel 26 is activated with a valve 64, via which the liquid level in the discharge funnel 26 and the downpipe 30 is raised to a value. which ensures that, via the pressure difference in the downpipe and riser pipe, a flow velocity in the riser pipe of the siphon 28 is maintained which is greater than or equal to the sinking speed of those to be transported upward in the riser pipe Solid particles.
  • a mixture consisting, for example, of water and a plastic granulate is fed continuously into the inlet box 18 via the flange 16.
  • the volume flow supplied is not greater than the volume flow which arises in the siphon 28 due to the hydrostatic pressure difference between the level in the downpipe 30 and in the riser pipe 34.
  • the volume flow which is located at the lower limit of the design of the system, here in particular with reference to the pipe cross section of the siphon, it can happen that the flow velocity in the riser pipe becomes too low. In this case, it is advisable to use a level control, as shown in FIG.
  • the liquid level in the downpipe 30 is measured by the measuring probe 60 in the downpipe 30, which is, for example, a pressure sensor.
  • the signal from the measuring probe 60 is used to control the valve 64 or alternatively used to operate a pump.
  • the excess liquid flows out through the sieve plate 20.
  • the area of the sieve plate 20 is to be dimensioned such that only a moderate increase in the level of the mixture beyond the weir 22 can take place. Should an undesirable, excessive increase in the mixture of solids and liquid nevertheless occur in the inlet box 18, the measuring signal emitted by the measuring probe 60 can be used to trigger an alarm or, under certain circumstances, the supply to the thickening and / or metering device 10 throttle or stop. The excessive increase can result, for example, from an unpredictable increase in the mixture flow or from a blockage in the sieve plate 20.
  • the sieve bottom 58 forms an angle of approximately 45 ° with the horizontal.
  • Such or similarly inclined design of the sieve surface of the inlet box has the advantage that with an increasing level of the mixture in the inlet box, the sieve surface is constantly increasing, thereby preventing an excessive increase in the level of the mixture in the inlet box 18.
  • the sieve plate 20 or the sieve bottom 58 can be exchangeable and / or can be composed of sections.
  • parts of the sieve plate surface can be covered with screens, for example in the form of a ring, in order to achieve a basic setting of the degree of separation and thickening in the inlet box.
  • Preferred weight ratios of water: plastic granules are in the range of 1: 1.

Abstract

In order to permit a self-regulating mode of operation in a device for thickening and/or dosing liquid-solid mixtures, in particular plastic granules, having an inlet, a separating device for separating off excess liquid portions and an outlet, it is proposed that a syphon be arranged between the separating device and the outlet, the downpipe of which is taller than its rising pipe. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eindickung und/oder Dosierung von Gemischen aus Flüssigkeiten und Festkörpern, insbesondere Kunststoffgranulaten, mit einem Einlauf, einer Trennvorrichtung zur Abtrennung überschüssiger Flüssigkeitsanteile und einem Auslauf.The invention relates to a device for thickening and / or metering mixtures of liquids and solids, in particular plastic granules, with an inlet, a separating device for separating excess liquid components and an outlet.

Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, um zum Beispiel ein Gemisch aus Wasser und Kunststoffgranulat einer nachgeschalteten Apparatur zur Abtrennung und Trocknung der Granulatkörper zuzu­führen und dabei gleichzeitig einen Teil des Wassers abzuscheiden. Hierbei wird das Gemisch über den Ein­lauf einer aus einer Siebfläche bestehenden Trennvor­richtung zugeführt und gelangt über den Auslauf zu der Trockenapparatur.Such devices are known from the prior art, for example to feed a mixture of water and plastic granules to a downstream apparatus for separating and drying the granules and at the same time to separate part of the water. Here, the mixture is fed via the inlet to a separating device consisting of a sieve surface and reaches the drying apparatus via the outlet.

Die üblicherweise verwendeten Trockenapparaturen ver­fügen über einen oben angeordneten Einlauf, damit ihnen die von der Eindick- und Dosiervorrichtung kom­menden Gemische ohne weitere Hilfsmittel, insbesonde­ re ohne zusätzliche Fördervorrichtungen mechanischer Art, zugeführt werden können. Hierzu ist es jedoch notwendig, die Apparaturen in Bodensenken der Produk­tionsstätten aufzustellen, um für das Fließen der Ge­mische ein ausreichendes Gefälle zu gewährleisten.The drying devices usually used have an inlet arranged at the top, so that the mixtures coming from the thickening and dosing device, in particular without additional aids re without additional mechanical conveyors. To do this, however, it is necessary to set up the equipment in the floor sinks of the production facilities to ensure a sufficient gradient for the mixtures to flow.

Alternativ dazu sind Lösungen bekannt, bei denen die Apparaturen ebenerdig aufgestellt sind, wobei die Ge­mische dann mittels mechanischer Fördervorrichtungen entweder über einen unteren oder über einen oberen Einlauf in die Apparatur eingebracht werden. Die me­chanischen Fördermittel haben jedoch den Nachteil, daß sie zum einen störanfällig sind und außerdem em­pfindliche Granulate beschädigen können.As an alternative to this, solutions are known in which the apparatuses are set up at ground level, the mixtures then being introduced into the apparatus by means of mechanical conveying devices either via a lower or an upper inlet. The mechanical conveying devices have the disadvantage, however, that they are prone to failure and can also damage sensitive granules.

Die Verwendung von überströmten Siebflächen weist den Nachteil auf, daß der Eindickungsgrad des ab­gegebenen Gemisches Schwankungen unterworfen ist. Diese Schwankungen werden einerseits von veränder­lichen, der Vorrichtung zugeführten Volumenströmen hervorgerufen und rühren aber andererseits auch von Teilverstopfungen der überströmten Siebflächen her. Eine Abhilfe dieser Probleme wurde dadurch versucht, daß bei den bekannten Vorrichtungen über­dimensionierte, abdeckbare Siebflächen verwendet wurden und über eine Abdeckung von Teilflächen der Eindickgrad reguliert wurde. Eine solche Teilab­deckung der Siebflächen wird jedoch manuell vor­genommen, weshalb ständig Bedienungspersonal beim Betrieb der Vorrichtung anwesend sein muß.The use of overflowed screen surfaces has the disadvantage that the degree of thickening of the mixture released is subject to fluctuations. These fluctuations are caused, on the one hand, by variable volume flows supplied to the device and, on the other hand, are also due to partial blockages in the overflowed screen surfaces. An attempt was made to remedy these problems by using oversized, screenable screen surfaces in the known devices and by regulating the degree of thickening by covering partial areas. Such partial coverage of the screen surfaces is, however, carried out manually, which is why operating personnel must always be present when operating the device.

Des weiteren ist wichtig, zu beachten, daß das Ver­hältnis von Festkörpern und Flüssigkeit so gewählt ist, daß zum einen genügend Flüssigkeit für den stö­rungsfreien Weitertransport des Granulats vorhanden ist, jedoch andererseits ein ausreichender Eindik­kungsgrad erreicht ist, damit die nachgeschaltete Trockenapparatur nicht überlastet wird bzw. damit in dem nachgeschalteten Trockner ein konstanter und ausreichender Trocknungsgrad des Granulats oder der Festkörper erreicht wird.It is also important to note that the ratio of solids to liquid is selected so that on the one hand there is sufficient liquid for the trouble-free transport of the granulate, but on the other hand a sufficient degree of thickening is achieved so that the downstream drying apparatus is not overloaded or so that a constant and sufficient degree of drying of the granules or solids is achieved in the downstream dryer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die vor­genannten Nachteile beseitigt, selbstregulierend arbeitet und eine Zuführung des Flüssigkeits-/Fest­körper-Gemisches an die nachfolgende Apparatur von unten zuläßt.The object of the invention is to provide a device of the type described at the outset which eliminates the abovementioned disadvantages, operates in a self-regulating manner and permits the liquid / solid mixture to be fed to the subsequent apparatus from below.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der ein­gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch ge­löst, daß zwischen der Trennvorrichtung und dem Auslauf ein Siphon angeordnet ist, dessen Fallrohr eine größere Höhe aufweist als dessen Steigrohr. Die Trennvorrichtung kann hierbei in einem einfachen Überlauf bestehen, der jedoch vorzugsweise mit einem Siebteil kombiniert wird, um zu verhindern, daß Festkörper über den Überlauf aus dem Produk­tionsprozeß entfernt werden und damit verloren ge­hen.This object is achieved in a device of the type described in the introduction in that a siphon is arranged between the separating device and the outlet, the downpipe of which has a greater height than the riser pipe. The separating device can consist of a simple overflow, which, however, is preferably combined with a sieve part in order to prevent solids from being removed from the production process via the overflow and thus being lost.

Der wesentliche Punkt der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Anordnung des Siphons zwischen der Trennvorrichtung und dem Auslauf, wodurch sich eine Vergleichmäßigung des Volumenstromes ergibt. Durch die größere Höhe des Fallrohres gegenüber dem Steigrohr des Siphons ist sichergestellt, daß durch den hydrostatischen Druck der Säule im Fall­rohr eine Einförderung des Gemisches in die nach­folgende Apparatur ohne Verwendung von mechanischen Fördermitteln erreicht werden kann.The essential point of the present invention, however, is the arrangement of the siphon between the separating device and the outlet, which results in an even flow. The greater height of the downpipe compared to the riser pipe of the siphon ensures that the hydrostatic pressure of the column in the downpipe allows the mixture to be fed into the subsequent apparatus without the use of mechanical conveying means.

Diese einfache Möglichkeit der Einförderung in nachfolgende Apparaturen von unten hat den großen Vorteil, daß in den Produktionsstätten ohne Zu­satzaufwand ein einheitliches Produktionsniveau eingehalten werden kann. Bei der sonst üblichen Einförderung von oben mußten die Granulattrockner zum Teil in in den Hallenboden eingelassenen Gruben aufgestellt werden, was zum einen die In­stallationskosten der Anlage wesentlich erhöht und zum anderen die Wartung der Anlage wesent­lich aufwendiger und damit kostspieliger macht.This simple possibility of feeding into downstream equipment from below has the great advantage that a uniform production level can be maintained in the production facilities without additional effort. With the otherwise usual feeding from above, the granulate dryers had to be installed partly in pits embedded in the hall floor, which on the one hand significantly increased the installation costs of the system and on the other hand made the maintenance of the system considerably more complex and therefore more expensive.

Außerdem erreicht die vorgeschlagene Vorrichtung eine selbstregulierende Dosierung und/oder Ein­dickung des Gemisches, wodurch die Zufälligkei­ten der Regulierung in manuellem Betrieb ausge­schaltet werden.In addition, the proposed device achieves self-regulating metering and / or thickening of the mixture, as a result of which the accidentalities of regulation in manual operation are eliminated.

Bei bevorzugten Vorrichtungen umfaßt die Trennvor­richtung ein dem Siebteil vorgeschaltetes Wehr. Die Anordnung dieses Wehr empfiehlt sich insbesondere dann, wenn für den Transportvorgang eine größere Flüssigkeitsmenge notwendig ist.In preferred devices, the separating device comprises a weir upstream of the sieve part. The arrangement of this weir is particularly recommended when a larger amount of liquid is necessary for the transport process.

Eine größtmögliche Störunanfälligkeit wird dadurch erreicht, daß man die Höhendifferenz zwischen der Einlaufseite und der Auslaufseite des Siphons so wählt, daß die durch den hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule im Fallrohr bedingte Strömungs­geschwindigkeit im Steigrohr größer ist als die Sinkgeschwindigkeit der im Gemisch enthaltenen Festkörperpartikel. Bei dieser Dimensionierung gehen selbstverständlich Partikeleigenschaften und Steigrohrquerschnitt mit in die Rechnung ein.The greatest possible susceptibility to interference is achieved by choosing the height difference between the inlet side and the outlet side of the siphon so that the flow velocity in the riser pipe caused by the hydrostatic pressure of the liquid column in the downcomer is greater than the sinking velocity of the solid particles contained in the mixture. With this dimensioning, particle properties and riser cross-section are of course taken into account.

Für die Wartung und insbesondere die Reinigung der Vorrichtung ist es von Vorteil, wenn der Siphon teilbar ausgebildet ist, wobei das Fall­rohr mit dem Steigrohr über ein weiteres Siphon­teil verbunden ist, das an beiden Rohren mit Schnellverschlüssen befestigbar ist. Damit sind die gebogenen Teile der Rohrleitung von der Vorrichtung abnehmbar und können getrennt von der Vorrichtung gereinigt und kontrolliert werden. Die geraden Teile des Siphons verbleiben in der je­weiligen festmontierten Position und sind dort für die Wartung und Reinigung ausreichend gut zugänglich.For maintenance and in particular the cleaning of the device, it is advantageous if the siphon is designed to be divisible, the downpipe being connected to the riser pipe via a further siphon part which can be fastened to both pipes with quick-release fasteners. The bent parts of the pipeline can thus be removed from the device and can be cleaned and checked separately from the device. The straight parts of the siphon remain in their fixed position and are easily accessible for maintenance and cleaning.

Vor allem bei der Verwendung der Vorrichtung zur Ein­dickung und Dosierung von Gemischen, bei denen das Gewichtsverhältnis von Festkörperpartikeln und Flüs­sigkeit sehr kritisch ist, empfiehlt es sich, eine Meßsonde zur Überwachung der Höhe der Flüssigkeits­säule im Fallrohr vorzusehen.Especially when using the device for thickening and dosing mixtures, where the weight ratio of solid particles and liquid is very critical, it is advisable to provide a measuring probe to monitor the height of the liquid column in the downpipe.

Das Signal der Meßsonde kann auf Über- und Unterschrei­tung eines vorbestimmten Niveaus der Flüssigkeits­säule verwendet werden. Im Falle der Unterschreitung ist es dann zweckmäßig, eine Flüssigkeitszuleitungs­vorrichtung mit Hilfe des Meßsondensignals zu aktivie­ren, um die für den störungsfreien Transport der Fest­körper notwendigen Flüssigkeitsanteile zu ergänzen.The signal from the measuring probe can be used when the liquid column exceeds or falls below a predetermined level. In the event of a shortfall, it is then expedient to activate a liquid supply device with the aid of the measuring probe signal in order to supplement the liquid components necessary for the trouble-free transport of the solid bodies.

Im Fall der Überschreitung einer vorgewählten Höhe der Flüssigkeitssäule bedeutet dies eine Störung anderer Art, nämlich die, daß die Trennvorrichtung auf der Einlaufseite des Siphons in der Funktion gestört ist, beispielsweise, daß das Sieb der Trennvorrichtung teilweise verstopft ist. In diesen Fällen sollte durch das Signal der Meßsonde ein Warn- und/oder Alarmgeber aktivierbar sein, der das Bedienungspersonal auf den Störungsfall in der Vorrichtung aufmerksam macht. Vorstellbar ist auch die vorgeschaltete Produktions­kette zu stoppen oder zu drosseln, bis der Störfall in der Vorrichtung behoben ist.In the event that a preselected height of the liquid column is exceeded, this means a malfunction of a different kind, namely that the function of the separating device on the inlet side of the siphon is impaired, for example that the sieve of the separating device is partially blocked. In these cases, the signal from the measuring probe should make it possible to activate a warning and / or alarm device which alerts the operating personnel to the malfunction in the device. It is also conceivable to stop or throttle the upstream production chain until the malfunction in the device has been remedied.

Eine einfache Möglichkeit zur Regulierung des maxima­len hydrostatischen Drucks der Flüssigkeitssäule im Fallrohr ergibt sich durch die Wahl unterschiedlicher Höhen des dem Siebteil vorgeschalteten Wehres. Da die Trennvorrichtung mit dem Siebteil und dem Wehr in der Regel gut zugänglich angeordnet ist, kann die Vorrich­ tung problemlos anderen Festkörper-/Flüssigkeits-Ge­mischen angepaßt werden. Damit kann - auf den Fest­körpertyp abgestimmt - die Strömungsgeschwindigkeit im Steigrohr vorgewählt werden, die für einen störungs­freien Betrieb der Vorrichtung notwendig ist. Dies bedeutet im wesentlichen, daß die Sinkgeschwindigkeit der im Steigrohr nach oben zu transportierenden Fest­stoffpartikel gleich oder kleiner sein muß als die Strömungsgeschwindigkeit im Steigrohr des Siphons.A simple possibility for regulating the maximum hydrostatic pressure of the liquid column in the downpipe results from the choice of different heights of the weir upstream of the sieve part. Since the separating device with the sieve part and the weir is usually arranged so that it is easily accessible, the Vorrich device can be easily adapted to other solid / liquid mixtures. This allows the flow velocity in the riser pipe, which is necessary for trouble-free operation of the device, to be preselected, depending on the type of solid body. This essentially means that the sinking speed of the solid particles to be transported upwards in the riser pipe must be equal to or less than the flow speed in the riser pipe of the siphon.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

  • Figur 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Eindick- und Dosiervorrichtung im Zusammen­hang mit einer Zentrifuge;
  • Figur 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Figur 1 und
  • Figur 3 eine geschnittene Teilansicht einer erfindungs­gemäßen Eindick- und/oder Dosiervorrichtung.
These and other advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. The individual shows:
  • 1 shows a cross section through a thickening and metering device according to the invention in connection with a centrifuge;
  • Figure 2 is a plan view of the device in Figure 1 and
  • Figure 3 is a partial sectional view of a thickening and / or dosing device according to the invention.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Eindickung und/oder Dosierung von Gemischen aus Flüssig­keiten und Festkörpern im Zusammenhang mit einer Trocken­apparatur in Form einer Zentrifuge 12. Die Eindick- und Dosiervorrichtung 10 sowie die Zentrifuge 12 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 14 montiert und bilden so eine bauliche Einheit.1 shows a device 10 according to the invention for thickening and / or metering mixtures of liquids and solids in connection with a drying apparatus in the form of a centrifuge 12. The thickening and metering device 10 and the centrifuge 12 are mounted in a common housing 14 and thus form a structural unit.

Die Eindick- und Dosiervorrichtung 10 weist einlauf­seitig einen Flansch 16 auf, über den die Eindick­ und Dosiervorrichtung 10 an die im Produktionspro­zeß vorhergehende Anlage, in der Regel ein Granu­lator mit Kühlstrecke,angebaut werden kann.The thickening and metering device 10 has a flange 16 on the inlet side, via which the thickening and metering device 10 can be attached to the plant preceding the production process, usually a granulator with a cooling section.

Über die Durchtrittsöffnung des Flansches 16 wird das Gemisch aus Wasser und Kunststoffgranulat in einen Einlaufkasten 18 der Eindick- und Dosiervor­richtung 10 eingefördert. Der Einlaufkasten 18 be­findet sich dabei vorzugsweise in gleicher Höhe mit der im Produktionsprozeß vorangehenden Apparatur, so daß eine Übernahme des Gemisches aus Granulat und Flüssigkeit ohne Niveauanpassung stattfinden kann.The mixture of water and plastic granulate is fed into an inlet box 18 of the thickening and metering device 10 via the passage opening of the flange 16. The inlet box 18 is preferably at the same height as the apparatus preceding the production process, so that the mixture of granules and liquid can be taken over without level adjustment.

Der Einlaufkasten 18 umfaßt eine U-förmig gebogene Siebplatte 20, deren beide Schenkel sich zum Flansch 16 hin öffnen. Die Siebplatte 20 steht auf einer Bodenplatte 21 des Einlaufkastens 18 mit ihrem unge­lochten Bereich senkrecht auf, welcher ein Wehr 22 bildet, der die maximale Füllhöhe der Flüssigkeit im Einlaufkasten definiert. Überschüssige Flüssigkeit oder überschüssiges Wasser wird durch die Lochung in der Siebplatte zu einem Auslauf 24 geleitet, der gemeinsam für die Eindick- und Do­siervorrichtung 10 und die Zentrifuge 12 vorhanden ist.The inlet box 18 comprises a U-shaped screen plate 20, the two legs of which open towards the flange 16. The sieve plate 20 stands vertically on a base plate 21 of the inlet box 18 with its unperforated area, which forms a weir 22 which defines the maximum fill level of the liquid in the inlet box. Excess liquid or excess water is passed through the perforation in the sieve plate to an outlet 24, which is common to the thickening and metering device 10 and the centrifuge 12.

In der Bodenplatte 21 ist ein Abflußtrichter 26 ein­gelassen, an den sich ein Siphon 28 anschließt.A drain funnel 26 is embedded in the base plate 21, which is followed by a siphon 28.

Der Siphon 28 setzt sich im wesentlichen aus drei Teilen zusammen, einem Fallrohr 30, einem Verbin­dungsrohr 32 und einem Steigrohr 34. Das Fallrohr 30 kann einstückig mit dem Abflußtrichter 26 ausge­bildet sein und endet außerhalb des Gehäuses 14.The siphon 28 is composed essentially of three parts, a down pipe 30, a connecting pipe 32 and a riser pipe 34. The down pipe 30 can be formed in one piece with the drain funnel 26 and ends outside the housing 14.

An seinem unten aus dem Gehäuse 14 hinausstehenden Teil trägt das Fallrohr 30 einen Befestigungsflansch 36, an den das Verbindungsrohr 32 mittels Schnell­verschlüssen 38 dichtend ankoppelbar ist. Das Verbin­dungsrohr 32 biegt im Anschluß an das Fallrohr 30 rechtwinkelig ab und verläuft in etwa parallel zum Boden des Gehäuses 14. An seinem anderen Ende weist das Verbindungsrohr 32 einen weiteren zur ersten Ab­biegung gleichsinnig abgebogenen Krümmer auf, der mit einem Verbindungsflansch 40 am unteren Ende des Steigrohres 34 über einen Schnellverschluß 41 dich­tend verbindbar ist.On its part protruding from the housing 14 below, the downpipe 30 carries a fastening flange 36 to which the connecting pipe 32 can be sealingly coupled by means of quick-release fasteners 38. The connecting pipe 32 bends at right angles to the down pipe 30 and extends approximately parallel to the bottom of the housing 14. At its other end, the connecting pipe 32 has a further elbow bent in the same direction as the first turn, which is connected to a connecting flange 40 at the lower end of the Riser pipe 34 can be sealingly connected via a quick-release fastener 41.

Das Steigrohr 34 reicht mit seinem freien Ende bis in das Innere der Zentrifuge 12 hinein. Das Verbin­dungsrohr 32 wird vorzugsweise mit identischen Schnellverschlüssen 38, 41 ausgestattet, so daß bei der Montage des Verbindungsrohres 32 an dem Fall­rohr 30 und dem Steigrohr 34 nicht auf eine bestimm­te Orientierung geachtet werden muß.The free end of the riser pipe 34 extends into the interior of the centrifuge 12. The connecting pipe 32 is preferably equipped with identical quick-release fasteners 38, 41, so that during the assembly of the connecting pipe 32 on the down pipe 30 and the riser pipe 34 no particular orientation has to be taken into account.

Die Zentrifuge 12 ist mit einem Antriebsmotor 44 aus­gestattet, der an einem oberen Deckel 46 montiert ist. Von dem Motor 44 ragt seine Antriebswelle 48 durch den Deckel 46 in das Innere der Zentrifuge 12 hinein. An dem freien Ende der Antriebswelle 48 ist ein hängend gelagerter Rotor 50 drehfest gehalten, dessen Aufbau in den Figuren 1 und 2 nur schematisch angegeben ist. Der Rotor besteht im wesentlichen aus einer konisch ausgebildeten Siebplatte im nach unten weisenden Teil, an den sich ein Austragbereich nach oben, d.h. in Richtung zur Erweiterung des Rotors 50 anschließt und der in einen Austragkanal 52 mündet. Der Austragkanal 52 weist in Tangentialrichtung einen Austragstutzen 54 auf, über den die Granulatkörper aus der Zentrifuge hinaus transportiert werden.The centrifuge 12 is equipped with a drive motor 44 which is mounted on an upper cover 46. Its drive shaft 48 projects from the motor 44 through the cover 46 into the interior of the centrifuge 12. At the free end of the drive shaft 48, a suspended rotor 50 is held in a rotationally fixed manner, the structure of which is shown only schematically in FIGS. 1 and 2. The rotor essentially consists of a conical sieve plate in the downward-pointing part, to which a discharge area adjoins upwards, ie in the direction to expand the rotor 50, and which opens into a discharge channel 52. The discharge channel 52 has one in the tangential direction Discharge nozzle 54, through which the granules are transported out of the centrifuge.

Das Gehäuse 14 bildet zusammen mit einem weiteren Bodenteil 56 eine Sammelkammer für das in der Zentri­fuge von den Granulatkörpern entfernte Wasser und ist mit dem Abfluß 24 verbunden.The housing 14 forms, together with a further base part 56, a collecting chamber for the water removed from the granules in the centrifuge and is connected to the drain 24.

In Figur 3 ist eine andere Version des Einlaufkastens 18 gezeigt, bei dem statt der im wesentlichen ebenen Bodenplatte 21 mit dem Abflußtrichter 26 ein Sieb­boden 58 eingesetzt ist, der eine nach unten konisch zulaufende Form aufweist. Das untere Ende des Sieb­bodens 58 mündet dann in einen Abflußtrichter 26, der mit dem oberen Ende des Fallrohres 30 verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist für den Einlauf­kasten 18 ein gesonderter Abfluß 24′ für das über den Siebboden 58 abgesonderte Transport- und Kühlwas­ser der Granulatkörper vorhanden. Am Fallrohr 30 ist benachbart zum Abflußtrichter 26 eine Meßsonde 60 an­geordnet, die den hydrostatischen Druck in dem Fall­rohr 30 und dem Abflußtrichter 26 laufend mißt und ein entsprechendes Signal erzeugt. Dieses Signal wird von einer nicht gezeigten Auswerteschaltung auf einen vorgegebenen Wert geprüft und bei zu niedrigem Flüs­sigkeitsniveau wird eine oberhalb des Abflußtrich­ters 26 angeordnete Zuflußleitung 62 mit einem Ventil 64 aktiviert, über die der Flüssigkeitspegel im Ab­flußtrichter 26 und dem Fallrohr 30 auf einen Wert an­gehoben wird, der sicherstellt, daß über die Druck­differenz im Fall- und Steigrohr eine Strömungsgeschwin­digkeit im Steigrohr des Siphons 28 aufrecht erhalten wird, die größer oder gleich ist der Sinkgeschwindig­keit der im Steigrohr nach oben zu transportierenden Festkörperpartikel.FIG. 3 shows another version of the inlet box 18, in which, instead of the essentially flat base plate 21 with the drain funnel 26, a sieve plate 58 is used, which has a conically tapering shape. The lower end of the sieve plate 58 then opens into a drain funnel 26 which is connected to the upper end of the downpipe 30. In this embodiment, a separate drain 24 'for the separated over the sieve bottom 58 transport and cooling water of the granules is available for the inlet box 18. A measuring probe 60 is arranged on the downpipe 30 adjacent to the outflow funnel 26 and continuously measures the hydrostatic pressure in the downpipe 30 and the outflow funnel 26 and generates a corresponding signal. This signal is checked for a predetermined value by an evaluation circuit, not shown, and if the liquid level is too low, an inflow line 62 arranged above the discharge funnel 26 is activated with a valve 64, via which the liquid level in the discharge funnel 26 and the downpipe 30 is raised to a value. which ensures that, via the pressure difference in the downpipe and riser pipe, a flow velocity in the riser pipe of the siphon 28 is maintained which is greater than or equal to the sinking speed of those to be transported upward in the riser pipe Solid particles.

Im folgenden sei noch kurz die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Eindick- und/oder Dosiervorrich­tung beschrieben:The mode of operation of the thickening and / or metering device according to the invention is briefly described below:

Ein beispielsweise aus Wasser und einem Kunststoff­granulat bestehendes Gemisch wird über den Flansch 16 in den Einlaufkasten 18 kontinuierlich zugeführt. Solange die Menge des zugeführten Gemisches ständig abfließt und sich so ein Flüssigkeitsspiegel unter­halb dem oberen Rand des Wehres 22 ergibt, wird kein überschüssiges Wasser durch die Siebplatte 20 abge­trennt. In diesem all ist. der zugeführte Volumen­strom nicht größer als der Volumenstrom, der sich im Siphon 28 aufgrund der hydrostatischen Druckdif­ferenz zwischen dem Niveau im Fallrohr 30 und im Steigrohr 34 einstellt. Bei dem Volumenstrom, der an der unteren Grenze der Auslegung der Anlage, hier insbesondere bezogen auf den Rohrquerschnitt des Siphons sich befindet, kann es vorkommen, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Steigrohr zu klein wird. In diesem Fall empfiehlt es sich, eine Niveauregu­lierung, wie sie in Figur 3 gezeigt ist, einzusetzen, um durch einen Zusatz von Transportflüssigkeit, im vorliegenden Beispiel Wasser, das Flüssigkeits­niveau im Fallrohr 30 anzuheben und damit die erfor­derliche Strömungsgeschwindigkeit im Steigrohr 34 zu gewährleisten. Das Flüssigkeitsniveau wird in diesem Fall durch die Meßsonde 60 im Fallrohr 30 gemessen, die beispielsweise ein Druckaufnehmer ist. Das Signal der Meßsonde 60 wird zur Steuerung des Ventils 64 oder aber alternativ zum Betreiben einer Pumpe verwendet.A mixture consisting, for example, of water and a plastic granulate is fed continuously into the inlet box 18 via the flange 16. As long as the amount of the mixture fed continuously flows off and there is a liquid level below the upper edge of the weir 22, no excess water is separated by the sieve plate 20. In this all is. the volume flow supplied is not greater than the volume flow which arises in the siphon 28 due to the hydrostatic pressure difference between the level in the downpipe 30 and in the riser pipe 34. With the volume flow, which is located at the lower limit of the design of the system, here in particular with reference to the pipe cross section of the siphon, it can happen that the flow velocity in the riser pipe becomes too low. In this case, it is advisable to use a level control, as shown in FIG. 3, in order to raise the liquid level in the downpipe 30 by adding transport liquid, in the present example water, and thus to ensure the required flow speed in the riser pipe 34. In this case, the liquid level is measured by the measuring probe 60 in the downpipe 30, which is, for example, a pressure sensor. The signal from the measuring probe 60 is used to control the valve 64 or alternatively used to operate a pump.

Wenn der zugeführte Volumenstrom so groß ist, daß das Niveau des Gemisches im Einlaufkasten 18 über die obere Kante des Wehres 22 ansteigt, so fließt die überschüssige Flüssigkeit durch die Siebplatte 20 ab. Die Fläche der Siebplatte 20 ist so zu be­messen, daß nur ein mäßiger Anstieg des Niveaus des Gemisches über das Wehr 22 hinaus erfolgen kann. Sollte trotzdem ein unerwünschter, übermäßiger An­stieg des Gemisches aus Festkörper und Flüssigkeit in dem Einlaufkasten 18 erfolgen, so kann das von der Meßsonde 60 abgegebene Meßsignal dazu benutzt werden, einen Alarm auszulösen oder aber unter Um­ständen auch die Zufuhr zu der Eindick- und/oder Do­siervorrichtung 10 zu drosseln oder zu stoppen. Der übermäßige Anstieg kann beispielsweise auf eine nicht vorhersehbare Erhöhung des Gemischstromes oder aber aus einer Verstopfung der Siebplatte 20 resultieren.If the volume flow supplied is so great that the level of the mixture in the inlet box 18 rises above the upper edge of the weir 22, the excess liquid flows out through the sieve plate 20. The area of the sieve plate 20 is to be dimensioned such that only a moderate increase in the level of the mixture beyond the weir 22 can take place. Should an undesirable, excessive increase in the mixture of solids and liquid nevertheless occur in the inlet box 18, the measuring signal emitted by the measuring probe 60 can be used to trigger an alarm or, under certain circumstances, the supply to the thickening and / or metering device 10 throttle or stop. The excessive increase can result, for example, from an unpredictable increase in the mixture flow or from a blockage in the sieve plate 20.

Während die Siebplatte 20 vertikal in dem Einlaufka­sten 18 eingesetzt ist, bildet der Siebboden 58 mit der Horizontalen einen Winkel von ungefähr 45°. Eine solche oder ähnlich geneigte Ausführung der Siebfläche des Einlaufkastens hat den Vorteil, daß bei einem zu­nehmenden Niveauanstieg des Gemisches im Einlaufkasten die Siebfläche ständig größer wird, wodurch ein über­mäßiges Ansteigen des Niveaus des Gemisches im Ein­laufkasten 18 verhindert wird.While the sieve plate 20 is inserted vertically in the inlet box 18, the sieve bottom 58 forms an angle of approximately 45 ° with the horizontal. Such or similarly inclined design of the sieve surface of the inlet box has the advantage that with an increasing level of the mixture in the inlet box, the sieve surface is constantly increasing, thereby preventing an excessive increase in the level of the mixture in the inlet box 18.

Bei Eindick- und Dosiervorrichtungen 10, die häufig unter wechselnden Bedingungen eingesetzt werden, em­pfiehlt es sich, das Wehr 22 höhenverstellbar zu ge­stalten, so daß hierdurch bereits eine Anpassung an die veränderten Gegebenheiten möglich ist. Ebenso kann die Siebplatte 20 oder auch der Siebboden 58 austauschbar und/oder aus Teilstücken zusammenge­setzt sein. Insbesondere bei dem Siebboden 58 kann vorgesehen sein, daß Teile der Siebbodenfläche mit Blenden, beispielsweise in Ringform, abgedeckt wer­den können, um so zu einer Grundeinstellung des Abtrennungs- und Eindickungsgrades im Einlaufkasten zu kommen.In the case of thickening and metering devices 10, which are often used under changing conditions, it is advisable to make the weir 22 height-adjustable, so that this already adapts the changed circumstances is possible. Likewise, the sieve plate 20 or the sieve bottom 58 can be exchangeable and / or can be composed of sections. In the case of the sieve plate 58 in particular, it can be provided that parts of the sieve plate surface can be covered with screens, for example in the form of a ring, in order to achieve a basic setting of the degree of separation and thickening in the inlet box.

Bevorzugte Gewichtsverhältnisse von Wasser : Kunst­stoffgranulat liegen im Bereich von 1:1.Preferred weight ratios of water: plastic granules are in the range of 1: 1.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Eindickung und/oder Dosierung von Gemischen aus Flüssigkeiten und Festkörpern, ins­besondere Kunststoffgranulaten, mit einem Einlauf (16, 18), einer Trennvorrichtung (20; 22) zur Ab­trennung,überschüssiger Flüssigkeitsanteile und einem Auslauf (34), dadurch gekenn­zeichnet, daß zwischen der Trennvorrich­tung und dem Auslauf ein Siphon (28) angeordnet ist, dessen Fallrohr (30) eine größere Höhe auf­weist als dessen Steigrohr (34).1. Device for thickening and / or metering mixtures of liquids and solids, in particular plastic granules, with an inlet (16, 18), a separating device (20; 22) for separating, excess liquid components and an outlet (34), characterized in that that a siphon (28) is arranged between the separating device and the outlet, the downpipe (30) of which has a greater height than the riser pipe (34). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß die Trennvorrichtung ein Siebteil (20; 58) umfaßt.2. Device according to claim 1, characterized in that the separating device comprises a sieve part (20; 58). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­net, daß das Siebteil (58) eine nach oben hin größer werdende Siebfläche aufweist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the sieve part (58) has an upwardly increasing sieve area. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Trennvorrichtung ein dem Sieb­teil (20; 58) vorgeschaltetes Wehr (22) umfaßt.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the separating device comprises a weir (22) upstream of the sieve part (20; 58). 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhendif­ferenz zwischen der Einlaufseite und der Auslauf­seite des Siphons (28) so gewählt ist, daß die durch die Druckdifferenz der Flüssigkeitssäulen im Fallrohr (30) und im Steigrohr (34) bedingte Strömungsgeschwindigkeit im Steigrohr (34) größer oder gleich der Sinkgeschwindigkeit der im Gemisch enthaltenen Festkörper ist.5. The device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the height difference between the inlet side and the outlet side of the siphon (28) is selected so that the pressure difference of the liquid columns in the down pipe (30) and in the riser pipe ( 34) conditional flow rate in the riser (34) is greater than or equal to the rate of descent of the solids contained in the mixture. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranste­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Siphon (28) teilbar ausgebildet ist, wobei ein das Fallrohr (30) mit dem Steigrohr (34) verbindender Siphonteil (32) vorzugsweise mit Schnellverschlüs­sen (38, 41) an diesen befestigbar ist.6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the siphon (28) is designed to be divisible, a siphon part (32) connecting the downpipe (30) to the riser pipe (34) preferably having quick-release fasteners (38, 41) can be attached to this. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranste­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Siphon (28) eine Meßsonde (60) zur Überwachung der Höhe der Flüssigkeitssäule im Fallrohr (30) um­faßt.7. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the siphon (28) comprises a measuring probe (60) for monitoring the height of the liquid column in the downpipe (30). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­net, daß eine Flüssigkeitszuleitvorrichtung (62) vorhanden ist, die im Falle der Unterschreitung einer vorbestimmten Höhe der Flüssigkeitssäule aktivierbar ist.8. The device according to claim 7, characterized in that a liquid supply device (62) is present which can be activated in the case of falling below a predetermined height of the liquid column. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Warn- und/oder Alarmgeber vorhanden ist, der durch das Signal der Meßsonde (60) aktivierbar ist, wenn eine vorgewählte Höhe der Flüssigkeitssäule über­schritten wird.9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that a warning and / or alarm transmitter is present which can be activated by the signal of the measuring probe (60), if one preselected height of the liquid column is exceeded. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprü­che 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wehr (22) in seiner Höhe verstellbar ist.10. The device according to one or more of claims 3 to 8, characterized in that the weir (22) is adjustable in height.
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