DE2803684A1 - Verfahren und vorrichtung zur unterteilung eines gemisches aus teilen oder bruchstuecken aus verschiedenen materialien und von verschiedenen groessen in zwei oder mehrere fraktionen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur unterteilung eines gemisches aus teilen oder bruchstuecken aus verschiedenen materialien und von verschiedenen groessen in zwei oder mehrere fraktionen

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DE2803684A1 DE19782803684 DE2803684A DE2803684A1 DE 2803684 A1 DE2803684 A1 DE 2803684A1 DE 19782803684 DE19782803684 DE 19782803684 DE 2803684 A DE2803684 A DE 2803684A DE 2803684 A1 DE2803684 A1 DE 2803684A1
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Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D 3000 MDNCHEN 22
Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10
Dr. re r. η al. W. KÖRBER ^ (°89> '29 66 84
Dipl.-ing. j.scHMiDT-EVERS oonoco /
PATENTANWÄLTE ^ b U J b b 4
AZ SELLSBERG3 AF. Sell-9
Tulegatan 44
S - 104 32 Stockholm/Schweden
Verfahren und Vorrichtung zur Unterteilung eines Gemisches aus Teilen oder Bruchstücken aus verschiedenen Materialien und von verschiedenen Größen in zwei oder mehrere Fraktionen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterteilen eines Gemisches aus Teilen oder Bruchstücken aus verschiedenen Materialien und von verschiedenen Größen in zwei oder mehrere Fraktionen. Die Hauptaufgabe der Erfindung ist nicht nur die Unterteilung der Teile oder Bruchstücke in Fraktionen von gegebenen Größen, sondern auch die Trennung der verschiedenen Arten von Materialien voneinander.
Ein Beispiel für Gemische von Teilen oder Bruchstücken von verschiedenen Größen aus verschiedenen Materialien, wobei die Unterteilung des Gemisches in Fraktionen erfolgt, die mit Materialien von der gleichen oder von ähnlicher Art angereichert sind, ist neuerdings von zunehmendem Interesse geworden für zerkleinerte Abfallmaterialien und insbesondere zerkleinerter Haushaltmüll. Es wurde bereits eine Vielzahl von Verfahren zum Trennen der verschiedenen Materialien vorgeschlagen, von welchen Verfahren die Windsichtung eine wichtige Maßnahme darstellt. Ein solches Verfahren ist in der US Patentschrift 3 524 594 beschrieben.
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Ein gemeinsames Merkmal aller Verfahren^ die auf Windsichtung beruhen, besteht darin, daß die Vorrichtung zur Durchführung dieser Verfahren eine verhältnismäßig geringe Kapazität haben und viel Energie erfordern.
In der Schwedischen Patentschrift ? 4(Ä 856-II ist ein Verfahren beschrieben, bei welcher Abfall in zwei Hauptfraktionen zerkleinert wird, die nachfolgend voneinander- getrennt werden, um diese zwei Hauptfraktionen zu bilden», maä zwar mit Hilfe eines Siebes von einer gegebenen Maschengröße« Dia grobstückige Fraktion enthält hauptsächlich Stücke aus Papier und Kunststoffen sowie auch einige große metallische Bruchstücke odes» große Bruchstücke aus anderen Materialien, welche von der grobstüekigen Fraktion in einer nachfolgenden Trennstufe abgetrennt werden müssen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Bruchstücke aus Eisen magnetisch in einer gesonderten Arbeitsstufe vor dem Sieben des Abfalls entfernt werden.
Durch die Erfindung wird ein Vftrfahren vorgeschlagen, durch welches bei nur geringem Energieverbrauch zerkleinerter Haushaltmüll gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens in eine Fraktion unterteilt werden kann, die hauptsächlich große Bruchstücke aus Metall, Holz, Gummi und starren Kunststoffen enthält, ferner in eine zweite Fraktion, die hauptsächlich Bruchstücke aus Papier und Kunststoffen enthält und frei von metallischen Bruchstücken ist, und in eine dritte Fraktion, die anorganische und organische Teilchen von geringer Teilchengröße enthält.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch angewendet werden, wenn Gemische aus anderen Materialien als Haushaltmüll getrennt werden sollen. Ein Beispiel hierzu ist das Trennen von metallischen Bruchstücken von Kunststoffen, in welchem Falle, wenn dies gewünscht wird, nur zwei Fraktionen gebildet zu werden brauchen, oder die Behandlung von Ackerkrume, um Steine und Unkraut usw. (in ihren jeweiligen Fraktionen) von der Ackerkrume zu entfernen.
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Das erfindunpcsgemäße Verfahren unterscheidet sich dadurch? daß das Gemisch aus Teilen oder Bruchstücken der Materialien zum unteren Teil eines geneigten Rütteltisches gebracht wird, der so geschaffen ist, daß er um zwei Wellen mit einer Amplitude und mit einer Geschwindigkeit in Drehung oder Schwingung versetzt werden kann, die so eingestellt sind, daß größere Teile oder Bruchstücke aus Material von verhältnismäßig hoher Elastizität und/oder Starrheit dazu gebracht werden, daß sie vom Tisch zurückprallen und wegen der Neigung des Tisches zum unteren Ende des Tisches springen, um eine erste Fraktion zu bilden, während Teile oder Bruchstücke aus einem Material, das schlaff oder von nur geringer Steifigkeit und/oder Elastizität ist, durch den Rütteltisch bewegt werden und ferner gegebenenfalls durch auf diesem angeordnete Heibungselemente längs des Tisches aufwärtsbewegt und vorn Tisch am anderen Ende desselben zur Bildung einer zweiten Fraktion ausgetragen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine dritte Fraktion aua Bruchstücken von geringer Teilchengröße abgetrennt, indem der Rütteltisch mit einer großen Anzahl Öffnungen versehen wird, deren Größe dem Höchstmaß der in dieser Fraktion gewünschten Teilchengröße entspricht. Wenn der Rütteltisch mit zwei oder mehreren Bereichen von Öffnungen verschiedener Größe versehen wird, deren Größe für die verschiedenen Bereiche in einer Richtung zum oberen und/oder unteren Ende des Rütteltisches zunimmt, ist es möglich, weitere Fraktionen zu entfernen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei dem verwendeten Rütteltisch dessen unterer Teil zum oberen Teil des Tisches an einer Stelle desselben abgewinkelt, wobei die Neigung des unteren Teils von der erwähnten Stelle ab zum unteren Ende des Tisches steiler als die Neigung des Hauptteils von der erwähnten Stelle zum oberen Enös des Tisches ist.
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Zweckmäßig beträgt die Stelle, an welcher der untere Teil gegenüber dem Hauptteil abgewinkelt ist zwischen 15 und ^5 %t vorzugsweise zwischen 25 und ^C %, der Leine des Rüttelelements, gemessen von seinem unteren Ende. In dieser Beziehung kann die erwähnte Stelle weiter zu den oberen Grenzen dieser Rereiche im Falle von kürzeren Rütteltischen verlagert werden, während im Falle längerer Tische die erwähnte Stelle näher den unteren Grenzen der erwähnten Bereiche liegen soll. Zweckmäßig wird das Gemisch aus Teilen oder Materialbruchstücken an einer Stelle auf den Tisch gebracht, die oberhalb der Mitte des unteren Teils des Tisches liegt.
Die Erfindung ist ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gerichtet. Diese Vorrichtung unterscheidet sich durch mindestens ein geneigtes Rüttelelement mit einem oberen Teil und einem unteren Teil, das so angeordnet ist, daß es sich um zwei Wellen in einer solchen Bahn bewegt, daß ein beliebig gewählter Punkt auf dem Element sich in einer Kreisbahn bewegt, wobei der erwähnte untere Teil zu dem oberen Teil abgewinkelt ist und eine Neigung zur Horizontalen hat, die großer als die Neigung des oberen Teils zu dieser ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Darstellung weiterer Merkmale wird diese anhand beispielsweiser Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden schematischen Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die vordere Seitenwand der Vorrichtung weggenommen ist;
Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ι
Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht schräg von oben eines Elements der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung;
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Fig. 4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 5 eine Draufsicht der in Fig. ^- gezeigten Vorrichtung.
Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung besitzt vier parallele Rüttelelemente 1, welche um zwei Kurbelwellen 2 gelagert sind, die ihrerseits in Seitenwänden 3 gelagert sind. Die Rüttelelemente werden mit Bezug aufeinander in der in Fig. und 2 dargestellten Weise so verlagert, daß, wenn sie durch die Wellen 2 in Schwingungen oder Drehung versetzt werden, sie gegenseitig phasenversetzt sind. Die Wellen 2 sind in gesonderten horizontalen Ebenen angeordnet derart, daß die Vorrichtung eine Neigung zeigt. Die Oberseite jedes Elements 1 ist mit mehreren aufeinanderfolgend angeordneten Rippen ^ versehen, die eine leicht geneigte Schrägseite 5 sowie eine Seite 6 aufweisen, die steil zu einer imaginären Verbindung zwischen den Wellen 2 geneigt ist. Die Oberseite der Rippen trägt ein Metalldrahtnetz 7· Auf der flach geneigten Seite der Rippen ist eine Anzahl von Reibungselementen in Form von sich in der Querrichtung erstreckenden nockenartigen Elementen 8 angeordnet.
Wie in Fig. 1 dargestellt, wird ein Gemisch A von Bruchteilen oder Bruchstücken aus verschiedenen Materialien und von verschiedenen Größen auf den unteren Teil der Rüttelelemente aufgetragen, wobei sich die Kurbelwellen 2 im Uhrzeigersinn drehen. Die Elemente werden daher durch die Kurbelwellen in einer solchen Weise in Drehung oder Schwingungen versetzt, daß ein beliebig gewählter Punkt auf einem jeweiligen Element sich in einer kreisförmigen Bahn bewegt. Wenn die Drehzahl, mit welcher die Kurbelwellen sich drehen, derart eingestellt wird, daß die vertikale Bewegung der Elemente die Beschleunigung übertrifft, mit welcher das Gemisch frei fällt, prallen schwere, starre und/oder elastische Bruchstücke, wie Teile aus Holz, Metall, starrem Kunststoff, Gummi, an den schwach geneigten Seiten 5 ab.
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Durch Einstellen der Neigung der Seite 5 mit Boziag auf die horizontale Ebene kann die Richtung, in welche? die sehweren Bruchstücke zurückprallen so eingestellt werd®n9 daß die Bruchstücke sich, gesehen in dar Zeichnung, naoh liMcs uaa den gewünschten Betrag bewegen. Als Folge dieser Rüelqpral !bewegungen bewegen sich daher die Bruchstücke zum unterem Teil (nach links in PIg. 1) der Vorrichtung nnä verlassen allmählich den unteren Teil, um eine erste Fraktion B zu bilden,,
Größere Bruchstücke die keine odes? nur ein geringes Steifigkeit und/oder Elastizität hatsan^ wie große Stücke Papier und große dünne Kunststoffbrushstüeke im Gsisisoh As fallen zuerst auf eine Seite 5t die eines6 der Hippen 4 sugeos'dnet ist. Wenn diese Saite 5 aus ihrer höchsten Stellung infolge der Dreh~ bewegung des Elements abgesenkte wird, ist die Geschwindigkeit^ mit welcher sich das Element "bewegt; (siehe oben) derart, daß die Bruchstücke das erwähnt© Element nicht begleiten können und schwebend im Raum gehalten, werden^, um nachfolgend auf dieses Element zu fallen. Obwohl die Bruchstücke im wesentlichen vertikal fallen, kann sich das Element 1 um einen solchen Betrag in seiner Bewegungsbahn bewegen, daß die Bruchstücke auf Teile des Elements 1 fallen, welche sich, wie in der Zeichnung gezeigt, mehr auf der rechten Seite des Elements als an der Stelle befinden, an welcher sie das Element einen Augenblick früher verlassen haben, weiche Teile dann aufwärtsbewegt werden. Wenn diese Bruchstücke auf das Element auftreffen, prallen sie nicht zurück und die nockenartigen Elemente 8 verhindern daß die Bruchstücke längs der Seite 5 gleiten. Wenn das Element einen Augenblick später sich vertikal nach unten wieder in seiner Bewegungsbahn bewegt, worauf die Bruchstücke das Element wieder teilweise begleiten, haben sich die Bruchstücke, gesehen in der Zeichnung, ein kurzes Stück nach rechts bewegt, wobei der Betrag dieser Bewegung von der Drehzahl und von der Bewegung Samplitude des erwähnten Elements abhängt. Diese Art von Bruchstüoken wird daher in einer Richtung zum oberen Teil
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(in der Zeichnung gesehen nach rechts) der Vorrichtung gefördert und verläßt allmählich öle Vorrichtung unter Bildung einer zweiten Fraktion G»
Sine dritte Fraktion D aus kleinen Bruchstücken wird dadurch erhalten, daß diese Bruchstücke zum Hindurchtreten durch die Maschen im Netz ? gebracht werden. Wenn das Gemisch A durch zerkleinerten Haushaltmüll gebildet wird, kann die Fraktion D aus Glas, Sand, kleinen Papierstüeken und Kunststoffstücken etc. bestehen.
Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Vorrichtung besitzt vier parallele Rüttelelemente 1, die zur Drehung um zwei Wellen gelagert sind, welche ihrerseits in Seitenwänden gelagert sind, wobei die Rütfcolelemente zueinander phasenversetst sind und die Vorrichtung zu? Horizontalen in einer Weise geneigt ist, die der ir, Fig* 1 'Dia 3 dargestellten Vorrichtung entspricht« Jedes Element 1 der in Fig. 4 und 5 dargestellten Vorrichtung ist jedoch an einer Stelle 9 abgewinkelt, um zwei Teile 10 und 11 in einer solchen Weise zu bilden, daß die Neigung des Teils 10 von der Stelle 9 ab zum unteren Ende des Elements größer als die Neigung des zweiten Teils 11 ist. Die Oberseite jedes Elements wird durch eine perforierte Platte 12 gebildet«
Wie in Fig. k dargestellt, wird ein Gemisch A aus Bruchstücken aus verschiedenen Materialien und von verschiedenen Größen an einem Bereich aufgetragen, der oberhalb der Mitte des Teils 10 der Rüttelelemente liegt. Infolge des Umstandes, daß sich die Kurbelwellen 2 im Uhrzeigersinn mit einer gegebenen Frequenz drehen, wird in einer Weise, die der der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung entspricht, eine Unterteilung des Gemisches A in drei Fraktionen B, G und D mit entsprechenden jeweiligen Zusammensetzungen wie bei der erwähten Ausführungsform erhalten.
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Wenn das Gemisch A durch zerkleinerten Haushaltmüll gebildet wird, beträgt die optimale Amplitude für die Bewegung der Rüttelelemente etwa 40 bis 90 mm. Vorzugsweise wird eine Amplitude im Bereich von k5 bis 80 mm mitgeteilt. Bei niedrigen Amplituden kann es notwendig werden, die Rüttelelemente mit nockenähnlichen Organen zu versehen, um ein annehmbares Trennergebnis zu erhalten. Jeder Amplitude entspricht eine optimale Zahl von Umdrehungen für die Bewegung der Rüttelelemente. Der Trennwirkungsgrad verschlechtert sich relative rasch auf beiden Seiten dieser optimalen Drehzahl, so daß der nutzbare Bereich hinsichtlich der Drehzahl gewöhnlich schmal ist und nur 20 bis 30 U/min beträgt. Der vorteilhafte Drehzahlbereich läßt sich am besten dadurch ermitteln, daß die Drehzahl unter visueller Beobachtung der Trennung bei einem geringen Materialfluß verändert wird. Die optimale Drehzahl läßt sich auf diese Weise ebenfalls auf einen zufriedenstellenden Genauigkeitsgrad einstellen.
Der Winkel, mit welchem die Teile 10 und 11 geneigt sind, beeinflußt auch das Trennergebnis. Ein kleiner Neigungswinkel des Teils 11 (weniger als etwa 11 % zur waagrechten Ebene) ergibt eine große zweite Fraktion am oberen Ende des Rütteltisches, wobei ein großer Teil dieser Fraktion unerwünschtes Material enthält. Hinsichtlich der Reinheit der Fraktionen wurden die besten Ergebnisse erzielt, wenn der Winkel, mit welchem der Teil 10 zur Horizontalen geneigt ist, zwischen 19 und 23° beträgt und der Teil 11 zwischen 1*J· und 17°, Vorzugswelse betragen die Neigungswinkeln 20 bis 22° bzw. bis l6°. Eine Unterteilung in Fraktionen, die hinsichtlich bestimmter Materialien angereichert sind, wird jedoch mit Neigungswinkeln erhalten, die weit außerhalb dieser Bereiche liegen. Große Neigungswinkel bringen ein besseres Ergebnis, wenn nockenähnliche Organe verwendet werden.
Das erfindungBgemäße Verfahren ist nicht auf die dargestellten Vorrichtungen beschränkt, sondern kann auf viele ver-
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schiedene Arten von Vorrichtungen angewendet werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Daher kann die Zahl der verwendeten Rüttelelemente zwischen einem einzigen Element und ebenso vielen Elementen schwanken, wie es Raum und Ausführbarkeit erlauben. Die Bauform mit vier Rippen bei den in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen ist in erster Linie durch Raumgründe bedingt, um die Höhe der Vorrichtung zu verringern. Ferner kann die Ausbildung der Reibungselemente weitgehend verändert werden. Die Maschengröße des Netzes und die Größe der Lochungen in der perforierten Platte an der Oberseite der Elemente kann nicht nur zwischen verschiedenen Vorrichtungen, sondern auch in der Längsrichtung ein und desselben Rüttelelements, wie erwähnt, verändert werden. Geeignete Maschengrößen oder Größen der Perforation liegen innerhalb des Bereichs von 5 bis 30 nun. Das Netz bzw. die perforierte Platte kann auch beispielsweise durch eine perforations· freie Platte ersetzt werden, wenn keine dritte Fraktion erforderlich ist. Es ist wichtig, daß das Material an der Oberseite der Rüttelelemente denjenigen Bruchstücken einen hohen Rückprall· grad verleiht, die für die erste Fraktion abgetrennt werden sollen.
Der Patentanwalt:
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/Ά .
Leerse ite

Claims (1)

  1. S - 104 32 Stockholm/Schweden
    Patentansprüche
    1. Verfahren zum Unterteilen eines Gemisches aus Teilen oder Bruchstücken aus verschiedenen Materialien und von verschiedenen Größen in zwei oder mehrere Fraktionen, dadurch gekennzeichnet , daß das Gemisch auf den unteren Teil eines geneigten Rütteltisches aufgetragen wird, der zur Drehbewegung um zwei Wellen mit einer Amplitude und einer Drehzahl mit einer solchen Einstellung angeordnet ist, daß große Teile oder Bruchstücke aus einem Material von hoher Elastizität und/oder Steifigkeit dazu gebracht werden, vom Rütteltisch abzuprallen und als Folge der Neigung des Tisches nach unten zum unteren Ende desselben und von diesem weg zu springen, um eine erste Fraktion zu bilden, während Teile oder Bruchstücke aus einem Material, das keine oder nur eine geringe Steifigkeit und/oder Elastizität hat, infolge der Drehbewegung des Rütteltisches, gegebenenfalls unterstützt durch auf dem Rütteltisch angeordnete Reibungselemente, längs des Tisches aufwärtsbewegt und am oberen Ende des Tisches zur Bildung einer zweiten Fraktion ausgetragen werden.
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    2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , daß eine dritte Fraktion aus Bruchstücken von geringer Teilchengröße dadurch abgetrennt werden, daß der Rütteltisch mit einer großen Zahl von Offnungen versehen wird, deren Größe der breitesten Teilchengröße entspricht, die in der erwähnten Fraktion gewünscht wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet , daß weitere Fraktionen dadurch entfernt werden, daß der Rütteltisch mit zwei oder mehreren Bereichen von Öffnungen von verschiedenen Größen versehen wird, wobei die Größe der Öffnungen der verschiedenen Rereiche in einer Richtung zum oberen Ende des Rütteltisches zunimmt.
    Jj-. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Rütteltisch an einer Stelle seiner Länge abgewinkelt ist, wobei der Winkel, mit dem der Tisch zur waagrechten Ebene geneigt ist, von der erwähnten Stelle zum unteren Ende des Tisches größer als der Winkel ist, an welchem der Tisch von der erwähnten Stelle zum oberen Ende des Tisches geneigt ist.
    5· Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet , daß der Winkel, mit welchem der Teil des Tisches, der sich von der erwähnten Stelle zum unteren Ende erstreckt, mit Bezug auf die waagrechte Ebene 19 bis 23°» vorzugsweise 20 bis 22°, beträgt, während der Winkel, mit welchem der Tisch von der erwähnten Stelle aus zum oberen Ende geneigt ist, Ik bis 17°m vorzugsweise 15 bis 16°, beträgt.
    6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 51 dadurch gekennzeichnet , daß das Gemisch aus Mate rialteilen oder -bruchstücken auf den Rütteltisch an einem Bereich aufgetragen wird, der oberhalb der Mitte des Teils des«
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    selten liegt der sich von der erwähnten Stelle zum unteren Ende des Rütteltisches erstreckt.
    7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Rütteltisch mit einer Amplitude von 40 bis 90 mm, vorzugsweise von U-5 bis 80 mm, gerüttelt wird.
    8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch mindestens ein geneigtes Rüttelelement (1) das zur Drehung um zwei Wellen (2) angeordnet ist und an einer Stelle (9) abgewinkelt ist, wobei der Winkel, mit welchem der Teil (10) zur waagrechten Ebene von der erwähnten Stelle (9) aus zum unteren Ende des Elements geneigt ist, größer als die winkelige Neigung des Teils (11) von der Stelle (9) aus zum oberen Ende des Elements ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet , daß der Winkel, mit welchem der Teil (10) zur waagrechten Ebene von der erwähnten Stelle (9) aus zum unteren Ende des Elements geneigt ist, 19 bis 230, vorzugsweise 20 bis 22°, beträgt, während der Winkel der Neigung des Teils (11) von der erwähnten Stelle (9) aus zum oberen Ende des Elements 14 bis 17°, vorzugsweise I5 bis 16°, beträgt.
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DE19782803684 1977-01-28 1978-01-27 Verfahren und vorrichtung zur unterteilung eines gemisches aus teilen oder bruchstuecken aus verschiedenen materialien und von verschiedenen groessen in zwei oder mehrere fraktionen Granted DE2803684A1 (de)

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