Spannwellensieb

Abstract

 Spannwellensieb mit schräg zur Vertikalen verlaufender Siebfläche, mit einem durch einen Antrieb in Schwingungen versetzbaren Rahmen (13), in dem Querstäbe (1, 12), die einen Siebbelag (3) tragen, befestigt sind, wobei jeder zweite Querstab (1) in kreisbogenförmige oder angenähert lineare hin-her Bewegung versetzbar beweglich gelagert ist.
Die Bewegung erfolgt beim Schwingen des Rahmens dadurch, dass die Hauptträgheitsachse jedes der beweglichen Querstäbe (1) Abstand von der momentanen Drehachse der hin-her Bewegung aufweist, und dass die Ruhedrehlage der beweglichen Querstäbe (1) bezüglich des Rahmens (13) durch federnde Momente aufrechterhalten wird.
Dadurch entsteht ein schwingfähiges System, ohne dass die beweglichen Querstäbe eines eigenen Antriebs bedürfen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Spannwellensieb entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 und der DE 34 11 719.

[0002] Diese Druckschrift offenbart ein Spannwellensieb mit schräg zur Vertikalen verlaufender Siebfläche, bei dem jeder zweite Querstab in angenähert lineare hin-her Bewegung versetzt wird, um die ihm benachbarten, biegsamen bzw. elastischen Siebelemente abwechselnd zu spannen und zu bauschen um so das Verstopfen zu verhindern und das Gut zu bewegen. Diese hin-her gehende Bewegung, eigentlich eine Bewegung entlang eines Abschnittes eines Kreisbogens, wird dadurch erzielt, dass die beweglichen Querstäbe an Pendeln befestigt sind, die oberhalb des Siebbelags gelagert sind und unterhalb des Siebbelags mit einer Masse versehen sind, sodass sie bei den Schwingungen des Siebkastens ins Pendeln geraten und so die beabsichtigte Bewegung der Querstäbe bewirken.

[0003] Wegen der aufwendigen Konstruktion, der asymmetrischen Lage bezüglich des schrägen Siebes, der damit bedingten Begrenzung der Schräglage und der Schmutzanfälligkeit hat sich diese Konstruktion aber nicht durchgesetzt.

[0004] Eine Weiterentwicklung der vorgenannten Druckschrift ist in der EP 197 191 beschrieben, bei der die beweglichen Querstäbe normal zur Siebebene beweglich gelagert sind, mittels Federn im Ruhezustand an vorgegebener Stelle gehalten werden und durch die Bewegung des Siebkastens in etwa lineare Bewegung versetzt werden. Durch diese Maßnahme erfolgt das Spannen und Bauschen des Siebbelags simultan stets in beiden Siebfeldern symmetrisch zu den beweglichen Querstäben, was für die Förderung des Siebgutes nicht günstig ist. Durch die Bewegung der Querstäbe normal zur Siebebene kommt es zu äußerst geringen Reinigungsleistung im Siebbelag, vermutlich weil kein richtiges Bauschen erfolgt, da die Bewegung des beweglichen Querstabes dies nicht zulässt. Diese Vorrichtung hat sich in der Praxis nicht bewährt und ist dort nicht zu finden.

[0005] Aus der EP 1 228 814 ist eine äußerst komplex aufgebaute Siebmaschine bekannt, bei der die Komplexität bewusst in Kauf genommen wurde um sie voll einhausbar ausgestalten zu können. Bei dieser Siebmaschine ist der Siebbelag auf Längsstäben, die entlang der Falllinie verlaufen, angeordnet, die wiederum kippbar auf Querstreben montiert sind, wobei sie durch Federelemente in einer Ruhelage gehalten werden. Der Antrieb erfolgt als Unwuchtantrieb auf den Rahmen, die Drehachse des Unwuchtantriebs liegt parallel zu den Querträgern, dennoch kommt es in den Lagern der Längsträger durch dort vorgesehene exzentrische Massen dazu, dass diese Längsträger die vorgesehene Kippbewegung ausführen und so die Streckung bzw. Bauschung des Siebbelages von Querwand zu Querwand bewirken. Interessant ist, dass prinzipiell vorgesehen ist, jeden Längsträger kippbar auszubilden und dass nur in einer Ausgestaltung zusätzliche, nicht näher beschriebene, unbewegliche Hilfsträger vorgesehen sind.

[0006] Diese Vorrichtung ist extrem aufwendig und letztlich auch fragil, vermutlich nur wegen der Möglichkeit, eine solche Siebvorrichtung gut einhausen zu können, ist dieser Aufwand bei verschiedenen Siebvorgängen vertretbar.

[0007] Die Erfindung hat somit das Ziel eine einfache und robuste Spannwellensiebmaschine anzugeben, die zumindest in einer Ausgestaltung auch leicht auf unterschiedliche Siebsituationen anpassbar sein soll.

[0008] Erfindungsgemäß werden diese Ziele durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale erreicht. Mit anderen Worten, es werden die beweglichen Querstäbe drehbar im Rahmen gehalten und federnd in eine Ruhelage gebracht, Drehachse und Schwerpunkt fallen nicht zusammen (genauer: momentane Drehachse ≠ Hauptträgheitsachse), dies kann durch passende Geometrie erreicht werden. Dadurch entsteht ein schwingfähiges System, ohne dass die beweglichen Querstäbe eines eigenen Antriebs bedürfen. In einer Ausgestaltung verfügen die Querstäbe zumindest über einen radialen Arm, auf dem eine Exzentermasse vorgesehen ist, bevorzugt ist der Arm an einem der außerhalb des Rahmens liegenden Enden der Querstäbe vorgesehen. Besonders bevorzugt sind derartige Exzentermassen beidseits symmetrisch zur Siebmittelebene vorgesehen.

[0009] Wenn nun bei einem solchen Sieb der Rahmen in Schwingung versetzt wird, sei es in lineare Schwingungen oder in kreisförmige Schwingungen, so bildet jeder Querstab zufolge seiner Lagerung und seiner Exzentermasse mit dem Rahmen ein federndes Zweimassensystem und durch die so induzierte Kippbewegung der beweglichen Querstäbe erfolgt die Spann- und Bauschbewegung wie bei herkömmlichen Zweirahmensystemen. Verstärkt wird diese Kippbewegung durch die richtige Wahl der Federeigenschaften, so dass die Eigenfrequenz des beweglichen Querstab-Systems nahe der Antriebsfrequenz der Siebmaschine liegt.

[0010] Die Lagerung der beweglichen Querstäbe kann entweder in üblichen Wellenlagern (Gleitlager oder Rollenlager) erfolgen und die Ruhelage wird, zum Beispiel durch Torsionsfedern sichergestellt, oder aber es kann die Lagerung in Kautschuklagern odgl. erfolgen, die die Rückstellkraft aufbringen und auch eine Nachgiebigkeit in der Siebrichtung und normal dazu verleihen, was stoßende Belastung des Rahmens und des Querstabes verringert.

[0011] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Siebes mit zum Teil weg gebrochener Seitenwand und die Fig. 2 das Ende eines Querstabes samt seinem Lager in perspektivischer Ansicht.

[0012] Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Spannwellensieb in horizontaler Anordnung. Ein Siebbelag 3 ist an den oberen Enden von beweglichen Querstäben 1 und festen Querstäben 12, die abwechselnd in einem Rahmen 13 an dessen Seitenwangen 8 angeordnet sind, befestigt. Der Rahmen 13 und damit die Siebfläche sind während des Betriebs passenderweise Schräg angeordnet, wobei die Stäbe 1, 12 horizontal verlaufen.

[0013] Die Fig. 2 zeigt das Ende eines erfindungsgemäß ausgebildeten Querstabes 1 einer Spannwellsiebmaschine. Am oberen Rand des Querstabes 1 ist ein Siebbelag 2 passend befestigt, dies kann durch Anschrauben, Einstecken in entsprechende Ausnehmungen des Querstabes 1 oder durch andere Befestigungsmittel, die im Stand der Technik bekannt sind, erfolgen. Zumeist besteht der Siebbelag 2 aus einzelnen Elementen, die von Querstab zu Querstab reichen, wie es durch die durchgehende Linie 3 im Bereich des Querstabs 1 angedeutet ist.

[0014] Der Querstab 1 ist exzentrisch durch ein Drehlager 7 in der Seitenwange 8 des Siebrahmens drehbar gelagert, d.h. der Schwerpunkt 6 (und damit jede der Hauptträgheitsachsen des Querstabes, bedeutsam ist aber nur die, die praktisch parallel zur Drehachse 5 verläuft) des Querstabs liegt im Abstand von der Drehachse 5. Weiters kann durch Anbringen von Zusatzmassen 11 der Abstand des Schwerpunktes 6 von der Drehachse 5 verändert und damit die Eigenfrequenz des Querstabes 1 verändert werden. Die Zusatzmassen 11 können direkt am Querstab 1 angebracht werden oder mittels eines Hebels 10 an anderer Stelle des Systems. Auf Grund der besseren Zugänglichkeit wird hier, wie zumeist, die Anbringung außen bevorzugt.

[0015] Wie in der Figur angedeutet, ist die Exzentermasse 11 nicht einstückig ausgebildet, sondern besteht aus einer Mehrzahl von einzelnen Scheiben, was es ermöglicht, die Größe dieser Masse leicht und schnell zu verändern und so an die jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. Auch ist es nicht notwendig, dass die Exzentermasse die dargestellte zylindrische Form aufweist und es kann vorgesehen sein, dass der Hebelsarm, der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Exzentermasse 10 und der Drehachse 5 verstellbar ausgebildet ist. Eine weitere Ausführung der exzentrischen Verlagerung kann auch durch Laschen 4, durch Hebel oder auf andere geeignete Art erfolgen. Eine wieder andere Ausführungsmöglichkeit ist eine zentrische Anbringung des Querstabes 1 zur Drehachse 5, wobei durch Anbringung von Zusatzmassen 11 in einem Abstand zur Drehachse 5 der Schwerpunkt 6 aus der Drehachse verschoben wird.

[0016] Es ist offensichtlich, dass der Querstab 1 bei Verdrehung um die Achse 5, wie durch den Doppelpfeil 9 angedeutet, in seinem oberen Bereich, in dem er mit dem Siebbelag 2 verbunden ist, eine im wesentlichen lineare hin-her gehende Bewegungen vollführt, wodurch der Siebbelag 2 zur Rechten bzw. zur Linken des Querstabes 1 abwechselnd gebauscht und gespannt wird. Genau genommen vollführt der Querstab 1 bei entsprechend fester Lagerung eine Bogenbewegung um eine rahmenfeste Drehachse; bei Lagerung mittels Kautschukblöcken oder ähnlichem eine nur annähernd bogenförmige Bewegung. Aus diesem Grund wurde weiter oben von der "Momentandrehachse" gesprochen, in realitas liegen alle diese Momentandrehachsen maximal einige Millimeter voneinander, entsprechend der maximalen linearen Auslenkung der Kautschuklage in einer Ebene parallel zur Seitenwange 8.

[0017] Die Seitenwange 8 der Siebvorrichtung wird passend in Schwingung versetzt, dazu sind im Stand der Technik die verschiedensten Vorrichtungen bekannt. Es kann diese Schwingung parallel oder schräg zur Ebene des Siebbelages 2 erfolgen, wenn es sich um eine lineare Schwingung handelt, es kann aber auch eine Kreisschwingung oder elliptische Schwingung durch Exzenter- oder Kurbelwellen, etc. gegenüber dem Fundament eingeleitet werden. Völlig unabhängig von der Art der Schwingung und der Art der Einleitung der Schwingung auf die Siebvorrichtung und damit auf die Seitenwange 8 bildet die Gesamtmasse, die fest (soweit dies technisch möglich ist sogar starr) mit der Seitenwange 8 verbunden ist, über die Lagerung im Drehlager 7 mit ihrer Drehbarkeit um die Achse 5 und die Exzentermasse 11 ein 2-Massen-Schwingsystem, bei dem das Querstabsystem in seiner Gesamtheit, somit der Querstab 1, die Lasche 4, die Drehlager 7, der radiale Arm 10 und die Exzentermasse 11, sowie gegebenenfalls ein entsprechender Arm samt Exzentermasse auf der Gegenseite, in Schwingung versetzt werden. Durch diese Schwingung und die so induzierte hin-her Bewegung des Querstabs 1 um die Achse 5 erfolgt das angestrebte abwechselnde Spannen und Bauschen des Siebbelags 2.

[0018] Wie bereits eingangs erwähnt, muss die Lagerung des Querstabes 1 in der Seitenwange 8 nicht über ein klassisches Drehlager erfolgen, sondern kann beispielsweise auch durch eine Lagerung in Kautschukblöcken verwirklicht sein. Dabei übernehmen die Kautschukblöcke sowohl die Rückstellkraft bzw. das Rückstellmoment im rotatorischen Sinn um die Drehachse 5 als auch eine gewisse Nachgiebigkeit sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung (gleichbedeutend mit der Nachgiebigkeit in der Richtung normal auf die Achse 5 und parallel zur Siebebene 2 und sowohl normal auf die Achse 5 als auch auf die Siebebene 2 und entlang der Achse 5); wobei durch entsprechende Wahl der Geometrie bzw. der Zusammensetzung der Gummilager auch anisotrope Federcharakteristiken möglich sind.

[0019] Als Materialien für derartige Querstäbe samt Exzentermassen kommen alle im Siebbau bekannten Materialien in Frage, in Kenntnis der Erfindung ist es für den Fachmann ein leichtes sie entsprechend auszuwählen und zu dimensionieren. Die anderen Bestandteile entsprechen dem Stand der Technik, einschließlich der Fundamentlager und dem Antrieb und erfordern daher hier keiner näheren Erläuterung.

[0020] Insgesamt ist der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik durch die kompakte Ausbildung und den vollständigen Verzicht auf einen zweiten Rahmen, der mit den beweglichen Querstäben verbunden wäre und in seiner Gesamtheit gegenüber der Seitenwange 8 schwingt, gegeben, die Siebvorrichtung ist extrem an Masse und Volumen reduziert, es ist weiterhin möglich, mit nur einem Antrieb - gegebenenfalls pro Seitenwange - für das gesamte Sieb das Auslangen zu finden und durch die gute Zugänglichkeit der Exzentermassen ist es leicht möglich, eine Anpassung an die jeweiligen Siebbedingungen zu erreichen.

[0021] Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und besprochene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden. So ist es nicht notwendig, dass der radiale Arm 10 und die Laschen 4 in die gleiche Richtung weisen, dies kann insbesondere bei sehr steil aufgestellten Siebbelägen 2 anders als dargestellt vorgesehen sein. Es können die radialen Arme insbesondere bei dieser entgegengesetzten Anordnung auch innerhalb des Siebrahmens und somit "hinter" der Seitenwange 8 angeordnet sein, was insbesondere die Möglichkeit einer Einhausung erleichtert, wenn auch die Änderung der dynamischen Exzentrizität erschwert wird, weil unterhalb des Siebbelags und Innerhalb des Rahmens gearbeitet werden muss.

[0022] Schließlich kann, wenn auf ein einfaches ändern der dynamischen Exzentrizität kein Wert gelegt wird, diese auch durch entsprechende Ausgestaltung des Querstabes 1, mit Schwerpunkt außerhalb der Drehachse, bewirkt werden, wesentlich ist, dass durch eine federnde Kraft die Nulllage des Querstabes mit richtig positioniertem oberen Bereich sichergestellt wird.

Ansprüche

1. Spannwellensieb mit schräg zur Vertikalen verlaufender Siebfläche, mit einem durch einen Antrieb in Schwingungen versetzbaren Rahmen (13), in dem Querstäbe (1, 12), die einen Siebbelag (3) tragen, befestigt sind, wobei jeder zweite Querstab (1) in kreisbogenförmige oder angenähert lineare hin-her Bewegung versetzbar beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptträgheitsachse der beweglichen Querstäbe (1) Abstand von der momentanen Drehachse der hin-her Bewegung aufweist und dass die Ruhedrehlage der beweglichen Querstäbe (1) bezüglich des Rahmens (13) durch federnde Momente aufrechterhalten wird.

2. Spannwellensieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Querstäbe (1) an zumindest einem ihrer Enden einen radialen Arm (10) aufweisen, der eine Exzentermasse (11) trägt.

3. Spannwellensieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentermasse aus mehreren, einzeln montierbaren Teilmassen besteht.

4. Spannwellensieb nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Arm (10) außerhalb des Rahmens (13) vorgesehen ist.

5. Spannwellensieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Querstäbe (1) durch eine Torsionsfeder im Lagerbereich in ihre Ruhedrehlage gedrängt werden.

6. Spannwellensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Querstäbe (1) in Kautschuklagern gelagert sind, die bevorzugt auch die Rückstellmomente für die Ruhedrehlage liefern.

Zeichnung