DE2413949A1

DE2413949A1 - Trommelsiebvorrichtung fuer faserstoffsuspensionen

Info

Publication number: DE2413949A1
Application number: DE2413949A
Authority: DE
Inventors: S W Hooper
Original assignee: SW Hooper and Co Ltd
Current assignee: SW Hooper and Co Ltd
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1974-03-22
Publication date: 1974-09-26
Also published as: SU648127A3; FR2222480B1; SE394467B; JPS576367B2; FR2222480A1; CA1009583A; JPS5026167A; US3898157A

Description

Trommelsiebvorrichtung für Faserstoffsuspensionen

Die Erfindung betrifft eine Trommelsiebvorrichtung für Faserstoffsuspensionen (Pulpe) mit einer oberen Siebkammer und einer unteren Siebkammer, wobei in der oberen Siebkammer ein erstes zylindrisches Sieb stationär angebracht ist, innerhalb dessen wenigstens ein Äbstreifcrarn drehbar ist, während in der unteren Siebkammer ein zweites zylindrisches Sieb stationär unterhalb und koaxial mit dem ersten Sieb vorgesehen ist, wobei innerhalb desselben koaxial ein liotor vorgesehen ist.

Eine vertikal aufgestellt^ mit Druck arbeitende Siebvorrichtung von im wesentlichen dieser Art ist aus dem kanadischen Patent 923 458 des Anmelders bekannt. Eine solche Vorrichtung entfernt, grobe Partikel wie Faserbündel und Splitter, wobei der Pulpe bzw". Suspension oder Trübe eine drehende und eine axiale Bewegung längs des Siebes erteilt wird. Dabei muß die Pulpe manchmal erst „durch ein "Knoten"- bzw. Grobsieb

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zum Entfernen von Holzsplittern oder Knubbeln und größeren Stückchen hindurchgegeben werden. In dem vorgenannten Patent tritt die Pulpe in eine einen stationären Einlaßring umgebende Einlaßkammer ein. Beim Eintritt wird der Pulpe eine Rotationsbewegung erteilt, wobei sie über den Einlaßring herüberfließt, bevor sie zu dem Sieb gelangt. Dabei setzen sich jegliche schwereren Objekte am Boden der Einlaßkammer ab und können so entfernt werden.

Zweistufige Trommelsiebvorrichtungen -sind bekannt geworden aus ÜS-PS 3 545 G21 und schwedischer PS 348 273. Bei beiden Vorrichtungen befinden sich beide Siebstufen vertikal übereinander auf der gleichen Achse, beide Siebe sind stationär und haben etwa den gleichen Durchmesser. Die Suspension durchsetzt das erste Sie!) von außen nach innen und das zweite Sieb von innen nach außen. In beiden Fällen sind rotierende Flügel vorgesehen welche Verstopfungen an den Sieben verhindern.

Aus dem genannten kanadischen Patent 923 498 ist ferner innerhalb des dort gezeigten Zylindersiebes ein konischer Hotor vorgesehen, der einen oberen kegeistumpfförmigen Abschnitt mit größerem Kegelwinkel und einen unteren Abschnitt mit kleinem Kegelwinkel aufweist, wodurch die Strömung der Suspension axial längs des Siebes vergleichmäßigt wird. Die Durchsatzleistung wird so vergrößert.

Diese durch die Art des Rotors erreichte Vergleichmäßigung der Strömung längs des unteren Siebes fehlt aber in dem aufgesetzten, oberen Sieb, wenn zur Bildung einer zweistufigen Siebvorrichtung ein solcher oberer Siebsatz aufgesetzt wird. Dadurch kann die durch die untere Siebstufe mögliche höhere Durchsatzleistung nicht erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auszuscheiden, also insbesondere die Leistungsfähigkeit der ersten Siebstufe zu steigern.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß bei einer Siebvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen ist, daß das erste obere zylindrische Glied im Abstand umgeben ist von einem zylindrischen Rohrstück bzw. Leitzylinder wobei in dem zwischen Leitzylinder und Sieb gebildeten Ringraum wenigstens ein spiraliges bzw. wendeiförmiges Leitblech an dem Leitzylinder angebracht ist, durch welche die Pulpe bzw. Trübe auf einem schraubenförmigen Weg von oben nach unten fließt, und daß eine Auslaßvorrichtung zum Austragen des Rejekts bzw. der groben Stoffe am unteren Bereich des genannten Ringraums vorgesehen ist.

Die erste Siebstufe hat also ein stationäres zylindrisches Sieb, welches auf die zweite Siebstufe aufgesetzt ist· Dieses erste Sieb ist im Abstand umgeben von einem zylindrischen Leitblech. In dem damit gebildeten Ringraum sind wenigstens eine,

vorzugsweise zwei koaxiale, spiralige Leitwendel vorgesehen, welche die Suspensionen auf einem entsprechenden spiraligen Weg nach unten längs des Siebes führt. Die Leitwendel enden vor dem unteren Ende des Siebes, so daß ein liingraum verbleibt, wo vorzugsweise Verdünnungswasser in die Suspension eingegeben wiri In diesem unteren Ringraum ist ferner eine Austragsvorrichtung vorgesehen, durch welche die Suspension mit den Grobstoffen einschließlich dem überschüssigen Verdünnungswasser abfließt. Dabei sind rotierende Abstreiferflügel vorgesehen, die von der Antriebswelle des üotors der zweiten, unteren Stufe angetrieben sind, und welche mit dem Sieb so zusammenarbeiten, daß Verstopfungen verhindert werden. Die Suspension wird tangential in die erste Stufe eingegeben und steigt an der Außenseite des Leitzylinders hoch und fließt über seinen oberen Rand in den Ringraum zwischen Leitzylinder und ersten, oberen Sieb. Die von der ersten, oberen Siebstufe kommende Suspension durchsetzt die zweite, untere Siebstufe in bekannter Weise.

Die dank der Erfindung erreichte höhere Durchsatzleistung der ersten Siebstufe kommt natürlich auch dann zum Tragen, wenn eine solche erste Siebstufe für sich, also als separates Trommelsieb, vorgesehen ist.

Weitere wesentliche Merkmale sind in den Unteransprüchen definiert.

Insbesondere ist dabei vorgesehen, daß die aufgesetzte, obere

Siebstufe zur Entfernung von groben Partikeln vorgesehen ist, so daß nicht ein besondere, separates Sieb vorgeschaltet werden muß. Dabei soll eine zweistufige Siebvorrichtung hoher Leistungs fähigkeit vorgesehen sein, die in der ersten Stufe große Stücke und Knubbel aus der Suspension entfernt und kleinere Splitter in der zweiten Stufe entfernt.

Dabei soll die Vorrichtung so ausgebildet sein, daß eine herkömmliche einstufige Siebvorrichtung durch Aufsetzen einer oberen Siebstufe in eine zweistufige Vorrichtung umgebaut werden kann.

In einer anderen Version ist vorgesehen, daß beide Stufen feint Siebstufen sind, so daß eine größere Feinheit der gesiebten Suspension erreicht \^ird. Des weiteren ist vorgesehen, daß das obere Sieb geschlitzt und das untere Sieb perforiert ist zur Entfernung unterschiedlicher Verunreinigungen. Perforierte Platten entfernen bevorzugt lange Splitter und geschlitzte Platten entfernen kürzere Splitter.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, wobei sich auch weitere wichtige Merkmale ergeben, die am besten im Zusammenhang mit der Zeichnung zu erläutern sind.

Fig. 1 zeigt das Ausfühvrungsbeis;piel in einem vertikalen, axialen Schnitt;

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Fig. 2 ist ein horizontaler Querschnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1.

Die Siebvorrichtung 10 hat ein Gehäuse in Form eines aufrecht stehenden Zylinders 11 mit einem dichtend angebrachten Deckel 12 und einer dichtend angebrachten Bodenplatte 13. Der Gehäusezylinder 11 hat innen einen Haltering 14, der die Vorrichtung in eine erste Siebstufe oberhalb und eine zweite Siebstufe unterhalb desselben unterteilt.

Auf dem Haltering 14 ist ein zylindrisches Leitblech, d. h. ein Einlaß-Leitzylinder 15 angebracht. Der Leitzylinder ist durch Abstandsstege 16 konzentrisch gehaltert, so daß eine ringförmige Einlaßkammer 17 zwischen Einlaßzylinder 15 und Gehäusezylinder 11 gebildet ist, in die ein Einlaßstutzen 18 tangential einmündet.

In der zweiten Siebstufe ist ein konischer Rotor 19 mit einem oberen Teil und einem unteren Teil 21 vorgesehen, Der obere Teil 20 weist einen größeren Kegelwinkel als der untere Abschnitt 21 auf. Der Rotor 19 sitzt auf einer Antriebswelle 22, die durch eine (nicht gezeigte) Riemenscheibe angetrieben sein kann. Auf der Bodenplatte sitzt eine Hülse 24, in der die Lager 25 für die Welle 22 untergebracht sind. Der untere Bereich der Hülse 24 ist von einer ringförmigen Verteilerkammer 26 für Verdünnungswasser umgeben, aus der das Wasser durch eine Reihe von öffnungen 27 in der oberen Wandung der Verteilerjkammer 26 in

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eine im unteren Teil 21 des Rotors 19 gebildete Kammer 28 strömt.

Eine Reihe von Schaufelblattpaaren 29 erstreckt sich vom Außenumfang des Rotors 19 radial nach außen bis nahe an die innere Oberfläche eines zweiten, fest angebrachten, zylindrischen Siebes 30. Diese Schafelblattpaare 29 bilden langgestreckte Düsen bzw. Schlitzdüsen 31, die sich über die ganze Länge des Rotors 19 erstrecken. Die Umfangswandung des unteren Bereichs 21 des Rotors 19 hat Perforationen 32, die jeweils zwischen zwei Schaufeln eines Schaufelblattpaares 29 einmünden, so daß Verdünnungswasser aus der Kammer 28 in die Schlitzdüsen 21 und von diesen gegen das Zylindersieb 30 strömt.

Zwischen dem unteren Ende des Rotors 19 und der Wandung der Verteilerkammer 26 ist eine Art Labyrinth-Dichtung 33 vorgesehen, durch welche eine kontrollierte Menge Verdtinnungswasser außen in eine Ausstoßkammer 34 strömt. In diese Ausstoßkammer 34 erstreckt sich jeweils ein Flügel 35, der von einem Ansatz an je einem der Schaufelblattpaare 29 gebildet ist Diese Flügelansätze 35 unterstützen das Ausstoßen von Materialrejekt in ein (nicht gezeigtes) Rejekt-Gehäuse.

Das zweite, untere flindersieb 30 ist von einem Tragring 36 getragen, der auf der Bodenplatte 13 sitzt. Oben ist das Sieb 30 an dem ^altering 14 auf etwa der Gehäusemitte gehaltert. j Der Ringraum zwischen dem Zylindersieb 30 und der Zylinder-

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wandung 11 des Gehäuses bildet eine Auslaßkammer 37, in der sich die gesiebte Pulpe-Trübe sammelt und durch Auslaß 38 abfließt.

Ein erstes, oberes zylindrisches Sieb 39 ist unmittelbar über und koaxial mit dem zweiten, unteren Sieb 30 vorgesehen, Das erste, obere Sieb 39 hat ungefähr den gleichen Durchmesser wie das zweite, untere Sieb 30 und ist unten an dem Tragring 14 befestigt. Oben hat das Sieb 39 einen Dichtungsring 40, der am Gehäusedeckel 12 sitzt, so daß keine Trübe unmittelbar in den Innenraiim eintreten kann.

Zwischen dem Leitzylinder 15 und dem Zylindersieb 39 befinden sich wenigstens eine, vorzugsweise zwei koaxiale Schraubenbzw, wendeiförmige Leitbleche 41, die innen an dem Leitzylinder 15 angebracht sind. Die beiden Leitwendel 41 liegen einander diametral gegenüber (um 180 Grad versetzt) und erstrecken sich vom oberen Ende des Leitzylinders 15 spiralig bzw. schneckenförmig nach unten; dadurch wird auch die Trübe längs einem schnecken- bzw. wendeiförmigen Weg um das Sieb 39 herumgeführt. Die Leitwendel 41 enden unmittelbar oberhalb einee Anschlusses für Verdünnungswasser, wo in einer ersten Stufe Verdünnungswasser in Richtung der rotierenden Trübe eingeschwemmt bzw. eingegeben wird, wobei die Rotation der Trübe beibehalten wird und die Konsistenz verdünnt wird, so daß die Trennung von guten Fasern und Ilejektmaterial verbessert wird. Auf gleicher Höhe ist ein erster Rejektauslaß 43 vorgesehen, der sich gegen_:

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über der rotierenden Trübe öffnet, so daß sich die liejekt enthaltende Trübe, gemischt mit dem Verdünnungswasser durch den Rejektauslaß 43 abziehen läßt während die feineren Bestandteile durch das Sieb hindurchgetreten sind. Auf der Antriebswelle 22 sitzt ein Wellcnstummel 43 mit vier sich radial erstreckenden Armen 44 - bzw. Zweiarm-Sternen - von vier sich axial erstreckenden Abstreiferstegen getragen sind, die sich über die sanze axiale Länge des Siebes 39 erstrecken. Die Lteinigungsstäbc bzw. Abstreifer 45 berühren praktisch die Innenseite des Siebes Ö9 bei ihrer Rotation, so daß sich das Sieb nicht zusetzen kann.

Im Betrieb tritt Trübe oder Pulpe tangential durch Einlaßstutzen 18 ein, steigt rotierend in der Einlaßkammer 17 auf und ergießt sich über den Leitzylinder 15. Immer noch rotierend bewegt sich die Trübe längs den Leitspiralen 42 nach unten. Die Mehrheit der Faser der Pulpe gelangen durch das Zylindersieb 39. Der Rest der Pulp-Trübe bewegt sich zusammen mit dem Rejekt spiralig weiter nach unten, wo Verdünnungswasser zuströmt durch Anschluß 42, wo die Mischung verdünnt wird, so daß verbliebene Fasern besser durch das Sieb 39 hindurchgelangeji Der Schauer bzw. Strahl von Verdünnungswasser tritt wenigstens auf der Hälfte des Umfanges vor dem Auslaß 43 ein, d. h. die verdünnte Trübe hat bis zum Auslaß 43 nochmals mindestens die Hälfte des ümfangs zurückzulegen, bevor der Strom mit dem Rejekt durch den Auslaß 43 austritt.

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Die Abstreifer 45 wirken als Druckstützen; beim überstreichen der inneren Siebflächen üben sie einen Druck aus, der den Fasen zunächst entgegenwirkt und sie dann nach außen drückt, jeweils hinter jedem Abstreifen tritt dabei aber ein Unterdruck auf, durch den die Fasern durch die öffnungen oder Schlitze hindurch in den Innenraum gezogen werden. Dabei v/ird auch die sich am Außenumfang des Siebes 39 aufbauende Faserlage jeweils durcheinandergebracht. Diese Arbeitsweise ist also als "pulsierend" zu bezeichnen.

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Das erste bzw. obere Sieb/wird von außen nach innen durchströmt.

Es kann ein "Knoten"-Sieb sein, also die Knoten bzw. groben Partikel aus der Trübe zurückhalten oder ein Grobsieb zum Zurückhalten groben Rejekts wie grober Fasern, oder auch ein Feinsieb oder in Form einer feinen, geschlitzten Siebplatte für einen doppelten bzw. in Serie geschalteten Siebvorgang. Nachdem die Trübe die erste Siebstufe durchsetzt hat, fließt sie durch die zweite, untere Siebstufe. Durch die verschiedene Konizität vom oberen Abschnitt und unteren Abschnitt 21 des Rotors 19 ergibt sich ein angenähert parabolischer Strömungsweg für die Trübe in der zweiten Stufe. Die Trübe fließt also stromlinienformig bzw. gleichmäßig nach unten zu der Oberfläche des zweiten Zylindersiebs 30, wo weiteres Verdünnungswasser zugesetzt wird, welches durch die Schlitzdüsen 31 (zwischen je zwei Schaufelblätter 29) austritt. Die gesiebte Trübe bzw. Pulpe tritt durch das Sieb 30 in dip Auslaßkammer 37 und schließlich fließt sie durch den Auelaßstutzen 37 ab.

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Bei einer bevorzugten Verfahrensweise tritt die Trübe mit einer Geschwindigkeit von rund 1,5 Meter pro Sekunde in die erste Stufe ein. Der Rotor 19 einschließlich der Abstreifer- und Druckstäbe 45 rotieren mit vorzugsweise 400 Umdrehungen pro Minute, die Umfangsgeschwindigkeit der Abstreiferstäbe 45 \ gegenüber den Sieb 39 beträgt dabei etwa 15 Meter pro Sekunde (3000 ft pro Minute).

Es sei bemerkt, daß eine einstufige Siebvorrichtung, insbesondere gemäß DAS 2 063 516 relativ leicht in eine zweistufige Siebvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung umgebaut werden kann, indem praktisch einfach eine zweite Stufe aufgesetzt wird. Desgleichen können auch andere Typen von Hochleistungs-Siebvorrichtungen in eine zweistufige Vorrichtung gemäß der Erfindung umgebaut werden. Die Mehrzahl der Siebvorrichtungen mit einem stationären Sieb und einem Rotor oder innerhalb des Siebs rotierenden Flügel haben einen Tragring 14, der einen Einlaßbereich von einem Auslaßbereich trennt; auf diesen allgemein vorhandenen Tragring kann eine vorgeschaltete erste Siebstufe mit Zylindersieb 39 und Leitzylinder 15 mit Wendeln 41 aufgesetzt werden. Auf die Rille 22 wird eine Verlängerungswelle 44 aufgesetzt, welche die Flügel bzw. Streifen.45 trägt, die mit dem Sieb zusammenarbeiten. Ferner müssen bei einer solchen Erweiterung noch ein Anschluß 42 für Verdünnungswasser und ein Auslaß 43 für Grobstoffaustrag aus der ersten Stufe vorgesehen sein, ebenfalls oberhalb des Tra/grings 14.

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Es sei bemerkt, daß vorliegende Erfindung weitgehend abgewandelt und in ihren Einzelheiten variiert werden kann. Beispielsweise kann der ilotor einzelne Flügel statt SchaufellJattpaare 29 aufweisen, wobei aui andere Weise für die Verteilung des Verdünnungswassers zu sorgen ist. Der liotor 19 kann auch durch eine Anordnung mit umlaufenden Flügeln ähnlich den Flügeln 44, 45 versetzt werden, um zu verhindern, daß sich auf dem Sieb eine Fasennatte aufbaut.

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Claims

Patentansprüche

11. / Zweistufige Trommelsiebvorrichtung für Faserstoffsuspens ionen CPulpe) mit einer oberen Siebkamiaer und einer unteren Siebkammer, wobei in der oberen Siebkammer ein erstes zylindrisches Sieb stationär angebracht ist, innerhalb dessen wenigstens ein Abstreiferarm drehbar ist, während in der unteren Siebkammer ein zweites zylindrisches Sieb stationär unterhalb und koaxial mit dem ersten Sieb vorgesehen ist, wobei innerhalb desselben koaxial ein Rotor vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß das erste, obere zylindrische Sieb (39) im Abstand umgeben ist von einem zylindrischen Rohrstück bzw. Leitzylinder (15), wobei in dem zwischen Leitzylinder (15) und Sieb (39) gebildeten Ringraum wenigstens ein spiraliges bzw. wendeiförmiges Leitblech (42) an dem Leitzylinder (15) angebracht ist, längs welcher die Pulpe bzw. Trübe auf einem

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schraubenförmigen Wog von oben nach unten fließt, und daß eine Auslaßvorrichtung (43) zum Austragen des Rejekts bzw. der groben Stoffe am unteren Bereich des genannten Ringraums vorgesehen ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Eingeben von Verdünnungswasser in den unteren Bereich des Ringraumes (zwischen Sieb 39 und Leitzylinder 15) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lcitzylinder (15) und der äußeren Umfangswandung (ll) ein Einlaßringrauiri (17) ge oxide t i«t, in den ein Einlaßstutzen (IS) tangential einuündet, wobei die einströmende Suspension in Rotation vorsetzt wird und dabei über den Cberrand des Leitzylinders (15) umgelenkt wird.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, obere Sieb (39) als Grobsieb und das zweite, untere Sieb als Feinsieb ausgebildet sind.

5. Vorrrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, obere Sieb (39) geschlitzt ist bzw. von ge-

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schlitzter Platte gebildet ist, während das z\*eite Sieb (30) perforierte Platten, also mehr runde, nicht schlitzartige öffnungen aufweist.

6. Vorrrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Siebe Feinsiebe sind.

7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmigen Leitwendel (41) am Leitzylinder (15) angebracht sind, wobei sich ihre oberen, am Oberrand des Zylinders (15) beginnenden Enden um 180 Grad, also diametral, gegenüberliegen, während die Leitwendel (41) oberhalb des unteren Endes des Leitzylinders (15) enden, und somit einen ^ingraum freilassen.

8. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (19) annähernd stromlinienförmig aus einem oberen kegelstumpfförmigen Abschnitt mit größerem Kegclwinkel und einem unteren konischen Abschnitt mit kleinerem Kegclwinkel gebildet ist.

9. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Sieb (39) und das zweite Sieb (30) etwa den

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gleichen Durchmesser haben und daß der Rotor (19) und die Abstreiferflügel (45) als eine Einheit von einem gemeinsamen Antrieb (Welle 22 mit Verlängerungsstück 43) angetrieben sind.

10. Zweistufige Trommelsiebvorrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

Ein zylindrisches Gehäuse enthält eine obere Siebkammer und eine untere Siebkammer;

in der unteren Siebkammer ist ein unteres zylindrisches Sieb (30) angebracht, innerhalb dessen ein Rotor (19) um eine vertikale Achse rotiert, welcher Rotor einen kegelstumpfförmigen oberen Abschnitt mit größerem Kegelwinkel und einen unteren Abschnitt mit kleinerem Kegelwinkel aufweist; daß Schaufelblätter (29) längs des ümfangs des Rotors vorgesehen sind, die sich bis dicht an die Innenseite des unteren Siebes (30) heran erstrecken;

daß in der oberen Siebkammer ein oberes, zylindrisches Sieb (39) von etwa dem gleichen Durchmesser fest vorgesehen ist, innerhalb dessen wenigstens ein Reinigungs- und Abstreiferflügel (45) drehbar um die gemeinsame Achse (22, 43) vorgesehen ist; daß das obere Sieb (39) von einem zylindrischen Leitzylinder (15) mit Abstand umgeben ist, und daß wenigstens eine Leitspirale (41) in dem Ringraum zwischen Leitzylinder (15) und oberen Sieb (39) zur Bildung eines spiraligen Strömungsweges in den Ringraum vorgesehen ist, wobei eine Vorrichtung (43) zum Abziehen von Grobstoffen bzw. des Siebrückstandes vorgesehen ist

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