CH666737A5 - Vorrichtung zum reinigen und/oder befeuchten von luft. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen und/oder Befeuchten von Luft mit einem Gehäuse, das rotierende Plattenstapel enthält, die mit einem Teil ihrer Oberfläche in flüssigkeitsgefüllten Wannen eintauchen, und mit einem Ventilator, der einen die ausserhalb der Flüssigkeit liegende Oberfläche der Plattenstapel umströmenden Luftstrom fördert, wobei der Antrieb des Ventilators und der Plattenstapel von demselben, an einem abnehmbaren Gehäuseoberteil gekapselt angeordneten Motor abgeleitet wird.

Eine derartige Vorrichtung gehört nach der deutschen Patentanmeldung P 3 308 871.3 zum Stand der Technik.

Aufgabe der Erfindung ist es, die luftverbessernde Wirkung einer Vorrichtung der genannten Art zu steigern, wobei ein wenig aufwendiger, bedienungsfreundlicher und den Sicherheitsanforderungen optimal genügender Aufbau gewährleistet sein soll.

Die obige Aufgabe wird nach Anspruch 1 durch wenigstens zwei, im Luftstrom hintereinanderliegende Plattenstapel gelöst, die in nicht miteinander kommunizierenden Wannen umlaufen.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung mit kaskadenartig hintereinanderliegenden Reinigungs- und/oder Befeuchtungsstationen für die Luft geschaffen. Hierdurch ist es möglich, die Luft noch effektiver von Schadstoffen zu befreien und/oder stärker mit Feuchtigkeit anzureichern.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

In der Bauform gemäss Anspruch 2 sind die Wannen der erfindungsgemässen Vorrichtung alle mit derselben Flüssigkeit gefüllt. Man erhält so eine Kaskade gleichwirkender Stationen, von denen jede sowohl reinigend als auch befeuchtend wirken kann. In einer stromauf im Luftstrom liegenden, ersten Station kann beispielsweise im wesentlichen eine Reinigung der Luft verbunden mit einer quantitativ geringen Befeuchtung erfolgen, während in einer stromab liegenden, zweiten Station eine Sättigung der Luft mit Wasser und nur in vergleichsweise geringem Umfang eine Bindung von Restschadstoffen vor sich geht. Diese Betriebsform ist insofern sehr bequem, als man bei dem von Zeit zu Zeit erforderlichen Flüssigkeitsaustausch nur eine einzige Flüssigkeitszusammensetzung bereiten muss.

Gemäss Anspruch 3 kann man aber die Wannen auch mit unterschiedlichen Flüssigkeiten füllen, um bestimmte Wirkstoffkombinationen zu erzielen. Die Wannen können beispielsweise Absorptionsmittel enthalten, die sich nicht zusammen in Lösung bringen lassen, z.B. weil sie miteinander reagieren.

Des weiteren kann man die Flüssigkeit in der ersten Wanne mit einem Absorptionsmittel versetzen, um hier bevorzugt eine Schadstoffbindung zu erzielen, während man in der zweiten Wanne eine Befeuchtung durchführt und die Luft gegebenenfalls mit Duftstoffen o.ä. anreichert.

Die Betriebsanordnung der Ansprüche 11 bis 13 ermöglicht es, das Antriebsteil komplett von den Plattenstapeln abzugeben, wodurch dieses für einen Flüssigkeitswechsel, Wartungsarbeiten o.ä. auf bequeme Art und Weise zugänglich werden. Für den Flüssigkeitswechsel lassen sich alle elektrisch betriebenen Aggregate von dem Wannenteil entfernen, was aus Sicherheitsgründen wünschenwert ist.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Schematisch zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 3 einen Blick in das Innere der Vorrichtung gemäss Fig. 2 bei abgehobenem Gehäuseoberteil in Draufsicht;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung.

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Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Reinigen und/ oder Befeuchten von Luft besitzt ein Gehäuse 1, das rotierende Plattenstapel 10 bis 15 enthält. Die Plattenstapel 10 bis 15 tauchen jeweils mit einem Teil ihrer Oberfläche in eine zugehörige, flüssigkeitsgefüllte Wanne 20 bis 25. Ein komplementärer Bereich der Plattenstapel 10 bis 15 steht aus der Flüssigkeit in der Wanne 20 bis 25 heraus, und er wird von einem Luftstrom durchsetzt, den ein in dem Gehäuse 1 enthaltender Ventilator 2 fördert. Die Luft strömt durch eine Eintrittsöffnung 3 in das Gehäuse 1 ein, und sie streicht an einem ersten Plattenstapel 10,12,14 und anschliessend an wenigstens einem weiteren Plattenstapel 11, 13,15 vorbei, bevor sie das Gehäuse 1 durch eine Austrittsöffnung4 ver-lässt. Der Luft werden hierbei an der flüssigkeitsbenetzten Plattenoberfläche Schadstoffe entzogen, und sie wird mit Feuchtigkeit angereichert. Die Wannen 20 bis 25, in denen die im Luftstrom hintereinanderliegenden Plattenstapel 10 bis 15 umlaufen, kommunizieren nicht miteinander, so dass in dem Gehäuse 1 zwei oder mehr unabhängige Reinigungsund/oder Befeuchtungsstationen vorhanden sind.

Wie man in Fig. 3 erkennt, besteht jeder Plattenstapel 10 bis 15 aus einer Anzahl von Platten 5, die in Axialrichtung fluchtend auf eine gemeinsame Achse 6 aufgezogen sind. Die Platten 5 stehen mit der Achse 6 in fester Verbindung, so dass sie gemeinsam rotieren. Zwischen den Platten 5 besteht ein Durchtrittsspalt für die aufzubereitende Luft. Die Platten können beispielsweise aus Kunststoff bestehen, eine Dicke von ca. 1 mm und einen Durchmesser von ca. 150 mm haben und in einem etwa 4 mm betragenden Abstand auf der Achse 6 angeordnet sein.

Die Plattenstapel 10 bis 15 werden von einem Motor 7 mit grössenordnungsmässig 5 bis 10 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Der Motor 7 dient zugleich als Antriebsaggregat des Ventilators 2, der den Luftstrom fördert. Es kann ein handelsüblicher Elektromotor, und bei Bedarf ein Getriebemotor zur Anwendung kommen. Der Motor 7 ist vollständig gekapselt in einem abnehmbaren Gehäuseoberteil 8 der erfindungsgemässen Vorrichtung angeordnet. Das Gehäuseoberteil 8 enthält überdies den Ventilator 2 sowie Teile einer Getriebeanordnung, die dén Antrieb auf die Plattenstapel 10 bis 15 koppelt. Die Plattenstapel 10 bis 15 sind mit den zugehörigen Wannen 20 bis 25 in einem Gehäuseunterteil 9 angeordnet. Die Getriebeverbindung ist so gestaltet, dass beim Abheben des Gehäuseoberteils 8 die Antriebsverbindung der Plattenstapel 10 bis 15 aufgehoben wird. Für ein Wechseln der Flüssigkeit, das grössenordnungsmässig alle zwei bis vier Wochen erforderlich ist, wird das Gehäuseoberteil mit dem Motor 7. und der ganzen elektrischen Schaltung abgehoben, wodurch die Wannen 20 bis 25 bequem zugänglich werden. Gegebenenfalls können auch die Plattenstapel 10 bis 15 einfach herausgenommen werden, worauf die verbrauchte Flüssigkeit ausgekippt und neue Flüssigkeit eingefüllt wird.

Die Wannen 20 bis 25 der verschiedenen Reinigungs- und/ oder Befeuchtungsstationen der erfindungsgemässen Vorrichtung können mit derselben Flüssigkeit gefüllt werden. Insbesondere kommt Wasser in Betracht, dem zur besseren Benetzung der Platten 8 ein Entspannungsmittel zugesetzt sein kann. Durch die erfindungsgemässe Hintereinanderan-ordnung mehrerer Reinigungsstufen erzielt man in diesem Fall eine zunehmende Befreiung der Luft von Schadstoffen und eine immer stärkere Anreicherung mit Feuchtigkeit bis hin zur Sättigung.

Die Flüssigkeit in den Wannen 20 bis 25 kann aber auch in den einzelnen Reinigungsstationen eine unterschiedliche Zusammensetzung haben. Man kann beispielsweise in einer der Wannen eine Reaktionsflüssigkeit ansetzen, die bevorzugt zur Schadstoffabsorption dient. Eine zweite Wanne kann ein Absorptionsmittel enthalten, das mit dem ersten unverträglich ist, und deshalb nicht zusammen in einer Lösung angesetzt werden kann, z.B. weil die beiden Absorptionsmittel miteinander reagieren. Weiterhin kann man einer in erster Linie zur Reinigung der Luft dienenden,

ersten Reaktionsstufe eine zweite Reaktionsstufe nachschalten, in der die Luft mit Feuchtigkeit gesättigt und evtl. mit einem Duftstoff versetzt wird. Es ergeben sich so vielfältige Kombinationen für eine höchst wirkungsvolle Aufbereitung der Luft.

Fig. 1 illustriert ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Luft seitlich in das Gehäuse 1 einströmt, zwei rotierende Plattenstapel 10,11 durchsetzt und auf der anderen Seite des Gehäuses 1 austritt. Die Plattenstapel 10, 11 rotieren in Wannen 20,21, die räumlich nebeneinanderstehend angeordnet sind. Es werden so zwei in Strömungsrichtung der Luft hintereinander liegende Reinigungsstationen geschaffen. Ein Motor 7, der die Plattenstapel 10,11 sowie einen Ventilator 2 treibt, ist im Bereich zwischen den Reinigungsstationen am Gehäuseoberteil 8 befestigt. Der Motor 7 sitzt auf einer Welle 30, die sich im wesentlichen horizontal und durch das Motorgehäuse hindurch erstreckt. Auf dieser Welle 30 ist in der Nachbarschaft des Motors 7, d.h. im Bereich zwischen den Plattenstapeln 10,11 das Laufrad des Ventilators 2 aufgezogen. An den axialen Enden der Welle 30 befindet sich je ein Schneckenrad 31, das mit dem oberen Rand eines Zahnrades 32 an den Plattenstapeln 10,11 kämmt. Die Antriebsverbindung der Plattenstapel 10,11 wird hergestellt, indem man das den Motor 7, den Ventilator 2 und die Welle 30 enthaltende Gehäuseoberteil 8 auf das Gehäuseunterteil 9 aufsetzt, wobei die Schneckenräder 31 mit den Zahnrädern 32 zum Eingriff kommen.

Fig. 2 zeigt eine Bauform, bei der der Luftstrom mittig von oben in das Gehäuse 1 eintritt und dieses seitlich wieder ver-lässt. Der Luftstrom wird dabei in einen linken und einen rechten Zweig aufgeteilt. Die von oben her einströmende Luft gelangt zunächst in einen zentralen Plattenstapel 12. Dieser wird beidseits von peripheren Plattenstapeln 13 flankiert, die von je einem Teilstrom der Luft durchsetzt werden, bevor diese eine der beiden Austrittsöffnungen 4 erreicht.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der zentrale Plattenstapel 12 motorisch angetrieben, während die peripheren Plattenstapel 13 eine abgeleitete Drehung ausführen. Ein Motor 7 ist mittig an dem Gehäuseoberteil 8 befestigt.

Die Welle 30 des Motors 7 ist im wesentlichen vertikal orientiert. Sie trägt das Laufrad des Ventilators 2, der die Luft durch die Eintrittsöffnung 3 in dem Gehäuseoberteil 8 ansaugt. Am freien Ende der Welle 30 befindet sich ein Kegelzahnrad 40, das mit einer Stirnverzahnung an dem zentralen Plattenstapel 12 kämmt. Hierdurch wird eine Antriebsverbindung hergestellt, die sich wiederum durch einfaches Abheben des Gehäuseoberteils 8 lösen lässt. Auf dem Mantel des zentralen Plattenstapels 12 laufen zwei Reibräder 33, die zugleich mit dem Mantel der peripheren Plattenstapel 13 in Berührung stehen und diese antriebsmässig an den zentralen Plattenstapel 12 koppeln. Als Reibräder 33 lassen sich Gummirollen verwenden, die in vertikaler Richtung nachgiebig gelagert sein können. Die Reibräder 33 sind wiederum vorzugsweise an dem Gehäuseoberteil 8 gehaltert; sie können aber auch zusammen mit den Plattenstapeln 12, 13 in dem Gehäuseunterteil aufgenommen sein.

Die zu den peripheren Plattenstapeln 13 gehörenden Wannen 23 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel miteinander verbunden, so dass sie einen durchgehenden Behälter mit einer gemeinsamen Flüssigkeitsfüllung bilden. Zwischen diesem Behälter und der Wanne 22 des zentralen

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Plattenstapels 12 besteht dagegen keine Verbindung. Anders als in Fig. 1 sind die Wannen 22, 23 aber nicht räumlich nebeneinandergestellt. Sie sind vielmehr miteinander verzahnt, so dass sie sich in der seitlichen Ansicht gemäss Fig. 2 teilweise überdecken. Hierdurch lässt sich eine platzsparende Anordnung verwirklichen, in der die Platten 5 des einen Plattenstapels in die Lücken zwischen den Platten 8 des jeweils anderen Plattenstapels hineinragen. Um diese Bauform bei in verschiedenen Wannen 22, 23 laufenden Plattenstapel 12,

13 zu verwirklichen, erstreckt sich im Überlappungsbereich der Plattenstapel 12, 13 eine die Wannen 22, 23 abteilende Trennwand 34, die im Grundriss ein Wellenprofil hat (vgl. Fig. 3). Die Stirnflächen 35 der Trennwand 34 können überdies schräg geneigt oder dem Radius der Plattenstapel 12,13 entsprechend gekrümmt sein, um eine platzsparende Trogform zu schaffen. Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der eine innere, den zentralen Plattenstapel 12 aufnehmende Wanne 22 in einer äusseren, die beiden peripheren Plattenstapel 13 enthaltenden Wanne 23 enthalten ist, wobei die innere Wanne 22 insgesamt von der Flüssigkeit in der äusseren Wanne 23 umspült wird. Selbstverständlich kann aber auch auf andere Art und Weise eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Wannen 23 hergestellt werden, die den peripheren Plattenstapeln 13 zugeordnet sind.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem ähnlichen Strömungsverlauf der Luft. Die Luft wird mittig von oben in das Gehäuse 1 eingesaugt und in zwei Teilströme aufgeteilt, die beidseits aus dem Gehäuse 1 austreten. Es ist eine zentrale, erste Aufbereitungsstation vorgesehen, die zwei Plattenstapel

14 enthält. Die Plattenstapel 14 laufen in einer gemeinsamen Wanne 24, wobei sie einander überlappen. Die Platten 8 des einen Plattenstapels 14 greifen also in die Lücken zwischen den Platten 8 des anderen Plattenstapels 14 ein. Die zwei Plattenstapel 14 enthaltende erste Aufbereitungsstation wird seitlich von zwei weiteren Aufbereitungsstationen flankiert, die je einen Plattenstapel 15 enthalten und von einem Teilstrom der Luft durchsetzt werden, bevor diese das Gehäuse 1 durch die seitlichen Austrittsöffnungen 4 verlässt. Die Plattenstapel 15 rotieren in Wannen 25, die von der Wanne 24 der zentralen Aufbereitungsstation getrennt sind. Die Wannen 25 sind in Fig. 4 seitlich versetzt neben der zentralen Wanne 24 gezeichnet. Es versteht sich aber, dass die Wannen 25 auch mit der Wanne 24 verzahnt sein können, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Ausserdem kann eine geeignete Leitung vorgesehen sein, über die die Wannen 25 miteinander kommunizieren.

Die Plattenstapel 14 der zentralen Aufbereitungsstation sind motorisch angetrieben. Ein Motor 7 ist mit im wesentlichen vertikal orientierter Welle 30 an dem abnehmbaren Gehäuseoberteil 8 befestigt. Die Welle 30 trägt das Laufrad des Ventilators 2, der die Luft durch eine Eintrittsöffnung 3 des Gehäuseoberteils 8 in das Gehäuse 1 einsaugt. Der Motor 7 liegt mittig in der Eintrittsöffnung 3. Am freien Ende der Welle 30 ist ein Schneckenrad 31 angeordnet, das mit Zahnkränzen 36 an zwei Antriebsreibrädern 37 kämmt. Die Antriebsräder 37 stehen mit einem Innenring 38 reibschlüssig mit je einem der Plattenstapel 14 der Zentralaufbe-reitungseinheit in Anlage. Die Antriebsreibräder 37 sind vorzugsweise am Gehäuseoberteil 8 gehaltert, so dass sie mit diesem zusammen abgenommen werden können, worauf die Plattenstapel 14 freikommen. Man kann eine Anordnung vorsehen, in der die Antriebsreibräder 37 elastisch gegen die Plattenstapel 14 vorgespannt sind.

Von den Plattenstapeln 14 der zentralen Aufbereitungssta-tion wird die Drehung der Plattenstapel 15 in den peripheren Aufbereitungsstationen abgeleitet. Hierzu dienen wie in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 und 3 Reibräder 33, die sich zugleich auf dem Mantel benachbarter Plattenstapel 14, 15 abwälzen. Auch für die Reibräder 33 empfiehlt sich eine federnde Lagerung an dem Gehäuseoberteil 8.

In der Bauform gemäss Anspruch 4 wird der Antrieb ausschliesslich über Reibräder 33,37, z.B. Gummiwalzen, auf die Plattenstapel 14, 15 gekoppelt. Es lässt sich so beim Aufsetzen des Gehäuseoberteils 8 auf besonders einfache und bequeme Weise eine kraftschlüssige Antriebsverbindung herstellen. Die Ausführungsbeispiele gemäss Fig. 1 und 2 lassen sich in naheliegender Weise abwandeln, so dass der Antrieb ebenfalls über Reibräder erfolgt (nicht dargestellt). Zur Koppelung der Antriebsreibräder an die Motorwelle 30 können beliebige Getriebe, z.B. Schnecken-, Kegelrad-, Zahnrad- und Riemengetriebe dienen. Bauliche Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind auch im übrigen weitgehend gegeneinander austauschbar.

Schliesslich ist noch anzumerken, dass die Erfindung nicht auf zweistufige Vorrichtungen beschränkt ist, wie sie in den Abbildungen der Einfachheit halber dargestellt sind. Es können auch drei und mehr Plattenstapel 10 bis 15 vorhanden sein, die im Luftstrom hintereinanderliegend in nicht miteinander kommunizierende, mit der gleichen oder verschiedenen Flüssigkeiten gefüllte Wannen eintauchen. Die Wannen 20 bis 25 können separat ausgebildet sein, so dass sie sich einzeln aus dem Gehäuse 1 herausnehmen, leeren und wieder füllen lassen; man kann die Wannen aber auch durch geeignete Trennwände 34 in einem einzigen Bottich abteilen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung findet eine bevorzugte Anwendung in der Heizungs- und Belüftungsanlage von Kraftfahrzeugen. Sie ist geeignet, schädliche Abgase restlos zu eliminieren und die Luft im Fahrzeuginneren angenehmer und der Gesundheit zuträglicher Weise zu befeuchten. Zum Anschluss an die Belüftungsanlage kann das Gehäuse 1 mit Eintritts- und Austrittsöffnungen in Form von Rohrstutzen o.ä. versehen sein (nicht dargestellt). Weitere Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Vorrichtung bestehen in den Wohn- und Wirtschaftsräumen des privaten Haushalts, Büros u.a.m., und schliesslich kann die erfindungsgemässe Vorrichtung als Notgerät beim Smogalarm zum Einsatz kommen.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Vorrichtung zum Reinigen und/oder Befeuchten von Luft mit einem Gehäuse (1), das rotierende Plattenstapel (10 bis 15) enthält, die mit einem Teil ihrer Oberfläche in flüssigkeitsgefüllten Wannen (20 bis 25) eintauchen, und mit einem Ventilator (2), der einen die ausserhalb der Flüssigkeit liegende Oberfläche der Plattenstapel (10 bis 15) umströmenden Luftstrom fördert, wobei der Antrieb des Ventilators (2) und der Plattenstapel (10 bis 15) von demselben, an einem abnehmbaren Gehäuseoberteil (8) gekapselt angeordneten Motor (7) abgeleitet wird, gekennzeichnet durch wenigstens zwei, im Luftstrom hintereinanderliegende Plattenstapel (10, 11, 12, 13, 14, 15), die in nicht miteinander kommunizierenden Wannen (20, 21, 22, 23,24, 25) umlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wannen (20 bis 25) mit derselben Flüssigkeit gefüllt sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wannen (20 bis 25) mit unterschiedlichen Flüssigkeiten gefüllt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Wannen (20 bis 25) eine Reaktionsflüssigkeit zur Schadstoffabsorption enthält.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Wannen (20 bis 25) zur Luftbefeuchtung mit Wasser gefüllt ist, das einen Zusatz an Entspannungsmittel und/oder Duftstoff enthalten kann.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft seitlich in das Gehäuse ( 1 ) ein-und seitlich daraus ausströmt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom mittig von oben in das Gehäuse ( 1 ) eintritt, einen zentralen Plattenstapel (12, 14) und wenigstens einen peripheren Plattenstapel (13,15)

u mströmt und seitlich aus dem Gehäuse ( 1 ) austritt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wannen (20, 21, 24, 25) räumlich nebeneinanderstehend angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenstapel (12, 13) überlappend ineinander eingreifen, und die Wannen (22,23) miteinander verzahnt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wannen (22,23) eine Trennwand (34) besitzen, die im Überlappungsbereich der Plattenstapel (12, 13 ) wellenprofilförmig verläuft.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenstapel (10 bis 15) von einer im wesentlichen horizontal oder vertikal liegenden Welle (30) angetrieben werden, auf der ein Ventilatorlaufrad sitzt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Plattenstapel ( 10 bis 15) untereinander antriebsmässig gekoppelt sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen von den Plattenstapeln (10 bis 15) abhebbaren, in dem Gehäuseoberteil (8) angeordneten Reibradantrieb.