<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Siebvorrichtung mit einem ersten Schwingkörper, welcher mit ersten Querträgern versehen ist, und einem zweiten Schwingkörper, welcher mit zweiten Querträgern versehen ist, welche erste und zweite Querträger alternierend angeordnet sind und Einspannvor- richtungen aufweisen, sodass elastische Siebbeläge zwischen je einem ersten und je einem zwei- ten Querträger einspannbar sind, und einer Antriebseinheit, welche mit dem ersten Schwingkörper direkt gekoppelt ist und über welche der erste Schwingungskörper zwangsgeführt ist, sodass die eingespannten elastischen Siebbeläge zwischen einer gestreckten und einer gestauchten Lage hin- und herbewegt werden.
Eine solche Siebvorrichtung, wie sie etwa in der AT 379 088 B gezeigt ist, verhindert durch die Erzeugung von Schwingungen in den Siebbelägen ein sonst mit der Zeit erfolgendes Zuwachsen der Sieblöcher durch das zu siebende Gut. Die zu einer Siebbahn aneinandergereihten Siebbeläge wechseln dabei periodisch zwischen der gestreckten und der gestauchten Lage hin und her und bewirken dabei eine ausserordentliche hohe Beschleunigung des Siebgutes in vertikaler Richtung, die dafür sorgt, dass die Siebbeläge auch bei hoher Materialfeuchtigkeit und langer Siebdauer ständig von Ablagerungen freigehalten werden.
Zur Erzeugung der Siebschwingung wird eine den ersten Schwingungskörper ausbildende Tragkonstruktion mit ersten Querträgern durch eine An- triebseinheit zu kreisförmigen Bewegungen angeregt, wobei die Tragkonstruktion mit einem Mas- seteil, welcher den zweiten Schwingungskörper ausbildet und mit zweiten Querträgern versehen ist, über ein Federelement verbunden ist. Durch diese elastische Kopplung von Tragkonstruktion und Masseteil kommt eine phasenverschobene Bewegung derselben zustande, aufgrund der die jeweils zwischen ersten und zweiten Querträgern eingespannten Siebbeläge abwechselnd ge- streckt und gestaucht werden.
Es hängt die Schwingungsamplitude der Siebbeläge aber aufgrund der Federelementkopplung zwischen der Tragkonstruktion und dem Masseteil sehr stark von der Beladung durch Siebgut ab, sodass die Siebgenauigkeit stark mit der auf den Siebbelägen vorhan- denen Siebgutmasse variiert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Siebvorrichtung der eingangs genannten Art an- zugeben, bei der die Amplitude der Siebschwingung weitgehend unabhängig von der Höhe der Siebbeladung bleibt, und welche ein von äusseren Einwirkungen unbeeinflusstes Siebergebnis und ein wirkungsvolles Sieben, insbesondere von siebschwierigem Siebgut bei einfachem und kompak- tem Aufbau ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der zweite Schwingkörper gegenüber dem ersten Schwingkörper zwangsgeführt ist.
Es wirkt daher jedes Antriebsdrehmoment, welches auf den ersten Schwingkörper ausgeübt wird immer in Bezug auf den zweiten Schwingkörper, weswegen die Bewegungsamplitude unab- hängig von der Beladung im wesentlichen konstant bleibt.
Eine technisch einfach zu verwirklichende Form der Antriebseinheit kann in Weiterbildung der Erfindung durch eine Rotations-Antriebseinheit, vorzugsweise durch einen Motor gebildet sein.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Antriebswelle des Motors mit einer Exzenter-Welle ver- bunden ist, und dass die Exzenter-Welle zumindest einen eine Exzenter-Kurbel umfassenden Einfach-Exzenter aufweist, und dass die Exzenter-Kurbel mit dem ersten Schwingkörper gekoppelt ist und die Exzenter-Welle im zweiten Schwingkörper geführt ist. Ein Einfach-Exzenter kann relativ schmal aufgebaut werden, wodurch die Gesamtbreite der erfindungsgemässen Vorrichtung klein gehalten werden kann. Ein Lagertausch kann auf einfache Weise durchgeführt werden, dafür ist der Lagerdurchmesser relativ gross und erfordert entsprechend grosse Ausnehmungen.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass weiters der zweite Schwingkörper mit der Antriebseinheit oder einer anderen Antriebseinheit direkt gekoppelt und über diese zwangsgeführt ist.
Es wird somit in beide Schwingkörper Bewegungsgrösse und Bewegungsrichtung eingeleitet, wodurch sowohl der erste als auch der zweite Schwingungskörper zueinander zwangsgeführt sind und die Siebschwingungsamplitude damit auch bei ansteigender Beladung der Siebbeläge annä- hernd konstant bleibt. Eine Veränderung der Siebqualität ist daher auch bei wechselnden äusseren Verhältnissen und Einflüssen nicht festzustellen.
Die für den Siebvorgang erforderliche Zwangsführung der beiden Schwingkörper kann gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dadurch erzeugt werden, dass die Antriebswelle des Motors mit einer Exzenter-Welle verbunden ist, die sowohl mit dem ersten als auch dem zweiten
<Desc/Clms Page number 2>
Schwingkörper direkt gekoppelt ist. Dadurch können beide Schwingkörper über eine gemeinsame Antriebswelle angetrieben werden, sodass das Vorsehen einer weiteren Antriebseinheit nicht not- wendig ist.
Zur Erzielung einer erhöhten Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Schwingkörper kann die Exzenter-Welle zumindest einen aus einer ersten und einer zweiten Exzenterkurbel zusammengesetzten Doppel-Exzenter aufweisen, wobei die erste Exzenterkurbel mit dem ersten Schwingkörper und die zweite Exzenterkurbel mit dem zweiten Schwingkörper gekoppelt ist. Mit Hilfe des Doppel-Exzenters sind die kreisförmigen Bewegungen der beiden Schwingkörper so zueinander versetzt, dass die mit diesen verbundenen Querträger die Sieb- schwingung der Siebbeläge in geeigneter Weise hervorrufen. Die Verwendung eines Doppel- Exzenters bringt gegenüber einem Einfach-Exzenter geringere Durchmesserdimensionen, ein Lagerwechsel ist allerdings aufwendiger. Einfach-Exzenter und Doppel-Exzenter bewirken aber die gleiche Relativbewegung zwischen den beiden Schwingkörpern.
Um die Schwingungsamplitude der Siebbeläge und damit die Belagsdehnung und Beschleuni- gung des Siebgutes verändern zu können, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die Exzentri- zität e des zumindest einen Einfach-Exzenters bzw. Doppel-Exzenters in einem vorbestimmten Bereich einstellbar sein.
Wenn die erste und die zweite Exzenterkurbel des Doppelexzenters relativ zur Exzenter-Welle um 180 versetzt sind, so kann die Relativbewegung zwischen den beiden Schwingkörpern maxi- miert werden. Es kann aber, falls erforderlich ein anderer Wert der Versetzung zwischen den Exzenterkurbeln gewählt werden.
Eine weitere Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass der zweite Schwingkörper inner- halb des ersten Schwingkörpers angeordnet ist. Durch den Wegfall von sonst erforderlichen Durch- brüchen für Querträgerdurchführungen ist die staub- und wasserdichte Ausführung der erfindungs- gemässen Siebvorrichtung gewährleistet.
Es stellt eine vorteilhafte Fortbildung der Erfindung dar, wenn der erste Schwingkörper durch zwei parallele Aussenwangen gebildet ist, die durch die ersten Querträger miteinander verbunden sind, und der zweite Schwingkörper durch zwei innerhalb der parallelen Aussenwangen angeordne- ten, parallelen Innenwangen gebildet ist, die durch die zweiten Querträger miteinander verbunden sind und die ihrerseits parallel zu den beiden Aussenwangen angeordnet sind. Damit ist die Erre- gung des ersten und zweiten Schwingkörpers durch eine allein auf einer Seite positionierte An- triebseinheit möglich.
Um Ausnehmungen für den Bewegungshub der zweiten Querträger in den Aussenwangen des ersten Schwingkörpers zu vermeiden, können die Oberkanten der beiden Innenwangen gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung jeweils abgewinkelt sein, und die zweiten Querträger auf den abgewinkelten Oberkanten aufliegen.
Da beide Schwingkörper bei Ankopplung über Doppel-Exzenter direkt an die Antriebseinheit angekoppelt sind und eine möglichst zentrale Einleitung der Antriebsdrehmomente vorteilhaft ist, kann eine Weiterbildung der Erfindung darin bestehen, dass die Exzenter-Welle sich normal zu den beiden Aussenwangen und den beiden Innenwangen durch diese hindurch erstreckt und zwei Doppel-Exzenter aufweist, wobei die ersten Kurbeln der Doppel-Exzenter in ersten Lagern der Aussenwangen und die zweiten Kurbeln der Doppel-Exzenter in zweiten Lagern der Innenwangen aufgenommen sind.
In besonders bevorzugter Weise erfolgt die Einleitung des Antriebsdrehmoments ungefähr im Massenschwerpunkt der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die Exzenter-Welle mit den bei- den Doppel-Exzentern ungefähr in Längsmitte und auf halber Höhe der Siebvorrichtung quer zur Längserstreckung derselben verläuft.
Eine konstruktiv einfache und dennoch wirkungsvolle Lagerung des ersten Schwingkörpers kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Aussenwangen des ersten Schwingkörpers durch Stützfeder-Elemente gegenüber dem Untergrund abgestützt sind.
Der Aufgabebereich jeder Siebvorrichtung ist einer starken Belastung durch das von oben zu- geführte Siebgut unterworfen, die eine sehr grosse Abnutzung des Siebbelages zur Folge hat, die zu einer Verschlechterung der Siebgüte führt. Um dem abzuhelfen, kann gemäss einer Variante der Erfindung im Aufgabebereich eine zumindest bereichsweise ungelochte, vorzugsweise konkav gekrümmte Aufgabefläche vorgesehen sein, an welche die in die alternierend angeordneten Quer-
<Desc/Clms Page number 3>
träger des ersten und zweiten Schwingkörpers eingespannten Siebbeläge unmittelbar angrenzen.
Damit ist der vom Aufprall des aus einer Schüttvorrichtung zugeführten Siebgutes betroffene Teil der Siebvorrichtung nicht am Aussiebungsprozess beteiligt, weshalb dieser Bereich das Siebergeb- nis nicht negativ beeinflussen kann.
Es kann dabei die gleiche Einspanntechnik für die Realisierung der ungelochten Aufgabefläche Verwendung finden wie für die gelochten Siebbeläge, insbesondere kann der erste Schwingkörper im Aufgabebereich zumindest zwei Aufgabe-Querträger aufweisen, zwischen denen ein oder mehrere Beläge, vorzugsweise ungelochte Siebbeläge einspannbar sind, welche die Aufgabefläche ausbilden.
Auch der Abgabebereich ist einer erhöhten mechanischen Beanspruchung unterworfen, wes- halb es vorteilhaft ist, wenn im Abgabebereich eine im wesentlichen waagrechte Stützfläche aus- gebildet ist, auf der sich ein einseitig in einem der Querträger des ersten Schwingkörpers einge- spannter Siebbelag erstreckt.
Weiters betrifft die Erfindung eine Siebvorrichtung mit einem ersten Schwingkörper, welcher mit ersten Querträgern versehen ist, und einem zweiten Schwingkörper, welcher mit zweiten Querträ- gern versehen ist, welche erste und zweite Querträger alternierend angeordnet sind und Einspann- vorrichtungen aufweisen, sodass elastische Siebbeläge zwischen je einem ersten und je einem zweiten Querträger einspannbar sind, und einer Antriebseinheit, welche mit dem ersten Schwing- körper direkt gekoppelt ist und über welche der erste Schwingkörper zwangsgeführt ist, sodass die eingespannten elastischen Siebbeläge zwischen einer gestreckten und einer gestauchten Lage hin- und herbewegt werden, wobei der erste Schwingkörper und der zweite Schwingkörper durch zumindest ein elastisches Kopplungselement miteinander verbunden sind,
das den ersten und den zweiten Schwingkörper im wesentlichen entlang einer Kopplungs-Achse elastisch schwin- gungskoppelt, insbesondere mit den Merkmalen einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemä- #en Siebvorrichtung.
Bei herkömmlichen Siebvorrichtungen erfolgt eine Kopplung des ersten und des zweiten Schwingkörpers durch ein elastisches Kopplungselement, um die Bewegung des ersten Schwing- körpers zum phasenverschobenen Antrieb des zweiten Schwingkörpers zu verwenden. Die dabei verwendeten schubelastischen Kopplungselemente sind aber nur für eine Schwingungsbelastung in einer Richtung ausgelegt, und sind daher für die Aufnahme von Bewegungen, die auch ausser- halb dieser Kopplungs-Achse verlaufen, wie dies bei kreisförmigen Bewegungen der Fall ist, nicht geeignet. Derartige bekannte Kopplungselemente halten einer solchen Belastung nicht stand.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Siebvorrichtung der vorstehend genannten Art an- zugeben, mit der auch elastische Kopplungen zwischen zwei Schwingkörpern möglich sind, deren Relativbewegungen über eine lineare Bewegung hinausgehen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das zumindest eine elastische Kopplungs- element den ersten und den zweiten Schwingkörper entlang zumindest einer weiteren Kopplungs- Achse elastisch schwingungskoppelt.
Auf diese Weise können alle Bewegungen in der durch die beiden Kopplungs-Achsen aufge- spannten Ebene vom elastischen Kopplungselement aufgenommen, gespeichert und wiederum abgegeben werden, was insbesondere für eine kreisförmige Relativbewegung von Vorteil ist.
Durch Kopplung der beiden Schwingkörper miteinander über ein erfindungsgemässes zumindest zweiachsiges, elastisches Kopplungselement können die kreisförmigen Relativbewegungen zwi- schen den Schwingkörpern in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt werden.
Eine einfache Bauform des erfindungsgemässen Kopplungselements kann erzielt werden, wenn die weitere Kopplungs-Achse normal zur Kopplungs-Achse orientiert ist.
Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemässen Kopplungselements kann nun darin bestehen, dass das zumindest eine elastische Kopplungselement eine Blattfeder und zwei schub- elastische Elemente umfasst, wobei die zwei schubelastischen Elemente an einem Ende der Blatt- feder und an gegenüberliegenden Seiten derselben mit dieser und mit einer der Aussenwangen des ersten Schwingkörpers verbunden sind und das andere Ende der Blattfeder mit einer der Innen- wangen des zweiten Schwingkörpers verbunden ist oder umgekehrt. Bewegungen normal zur Blattfederachse werden von dieser ausgeglichen während Bewegungen entlang der Blattfederach- se von den am Blattfederende angebrachten schubelastischen Elementen einen Ausgleich erfah- ren.
<Desc/Clms Page number 4>
Eine sehr günstige Bewegungskopplung für kreisförmige Relativbewegungen lässt sich errei- chen, wenn das zumindest eine elastische Kopplungselement ein ringförmiges, elastisches Ele- ment umfasst, das an seinem Aussenumfang von einer dem Ringaussendurchmesser angepassten, hohlzylindrischen Halterung umgeben ist und in seinen Innenumfang ein an den Ringinnendurch- messer angepasstes zylindrisches Konsolelement eingreift, wobei die hohlzylindrische Halterung mit einer der Aussenwangen des ersten Schwingkörpers und das zylindrische Konsolelement mit einer der Innenwangen des zweiten Schwingkörpers oder umgekehrt verbunden ist.
Um die Kopplung der beiden Schwingkörper bei grösstmöglicher Lebensdauer des elastischen Elements zu verbessern, kann das ringförmige, elastische Element als Zylinderring ausgebildet sein, dessen Dicke zwischen dem Ringinnendurchmesser und dem Ringaussendurchmesser eine Einschnürung aufweist, wobei das Verhältnis von Ringaussendurchmesser zu Ringinnendurchmes- ser grösser als 2,5 beträgt. Mit Hilfe der Einschnürung kann die Federsteifigkeit beeinflusst werden.
In weiterer Ausbildung kann das zumindest eine elastische Kopplungselement ein Aussenkon- solelement und ein in dieses ragendes, koaxial angeordnetes Innenkonsolelement umfassen, wobei parallel zu der Kopplungs-Achse und parallel zu der dazu normalen weiteren Kopplungs- Achse des elastischen Kopplungselements Zug- und Druckfedern zwischen gegenüberliegenden Flächen des Innen- und Aussenkonsolelements angeordnet sind. Die Verwendung von nur zwei Konsolelementen und den zwischen diesen eingespannten Federn ermöglicht eine technisch einfache und kostengünstige Realisierung.
Schliesslich kann eine weitere Ausgestaltung der Erfindung darin bestehen, dass das zumindest eine elastische Kopplungselement einen Konsolwinkel und einen diesen umschliessenden Zwi- schenrahmen umfasst, wobei schubelastische Elemente entlang der Kopplungs-Achse des elasti- schen Kopplungselements zwischen gegenüberliegenden Flächen des Konsolwinkels und des Zwischenrahmens angeordnet sind, und weitere schubelastische Elemente entlang der weiteren Kopplungs-Achse des elastischen Kopplungselements zwischen gegenüberliegenden Flächen des Zwischenrahmens und ausserhalb des Zwischenrahmens positionierten Stützwinkeln angeordnet sind, und dass der Konsolwinkel mit einer der Innenwangen des zweiten Schwingkörpers und die Stützwinkel mit einer der Aussenwangen des ersten Schwingkörpers verbunden sind.
Konsolwinkel, Zwischenrahmen und Stützwinkel ermöglichen die Einspannung der schubelas- tischen Elemente auf wirkungsvolle Weise entlang der beiden Kopplungs-Achse. Die Verwendung von schubelastischen Elementen ergibt eine sehr robuste und zuverlässige Kopplung zwischen den beiden Schwingkörpern.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestell- ten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt dabei Fig. 1 einen Aufriss einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Siebvorrichtung; Fig. 2 einen Seitenriss der in Fig. 1 gezeigten Siebvorrichtung; Fig.3 einen schematischen Aufriss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 einen schematischen Seitenriss der in Fig. 3 gezeigten Siebvorrichtung; Fig.5 einen schematischen Grundriss der in Fig. 3 gezeigten Siebvorrichtung; Fig. 6 ein Detail des Aufgabebereiches der Vorrichtung gemäss Fig. 3 im Längsschnitt; Fig. 7 einen Grundriss des Details nach Fig.6; Fig. 8 ein Detail des Abgabebereiches der Vorrichtung gemäss Fig.3; Fig.9 einen Grundriss des Details nach Fig.8;
Fig.10 eine vergrösserte Darstellung eines Querschnitts durch einen Querträger der Vorrichtung nach Fig.3; Fig.11einen Grundriss der Darstellung in Fig. 10; Fig.12 ein Detail der Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Fig.3 im Aufriss; Fig.13 einen Seitenriss des Details nach Fig.12; Fig.14 einen Aufriss eines Details der Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Fig.1; Fig.15 einen Querschnitt des Details nach Fig. 14; Fig.16 einen Aufriss eines Details einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung; Fig.17 einen Seitenriss des Details nach Fig.16;
<Desc/Clms Page number 5>
Fig.18 einen Aufriss eines Details einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung; Fig.19 einen Seitenriss des Details nach Fig.18;
Fig. 20 ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und Fig. 21 ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Die in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigte Siebvorrichtung weist einen ersten Schwingkörper 1 mit ers- ten Querträgern 8 und einen zweiten Schwingkörper 2 mit zweiten Querträgern 9 auf, welche im Betrieb eine aus mehreren Siebbelägen 21 gebildete Siebbahn in Schwingungen versetzen.
Um die elastischen Siebbeläge 21 (strichliert gezeichnet) zwischen je einem ersten 8 und je ei- nem zweiten Querträger 9 einspannen zu können, sind diese alternierend mit gleichen Abständen zueinander angeordnet und mit Einspannvorrichtungen 23 versehen, wie dies in den Fig.10 und 11 im Detail dargestellt ist. In einen, aus einem Metallprofil 24 gebildeten Querträger 8,9 mit der Einspannvorrichtung 23 werden jeweils zwei Siebbeläge 21 mit ihren dafür ausgestatteten Enden eingehängt und durch Eintreiben einer Keilleiste 22 jeweils formschlüssig fixiert.
Durch dichtendes Aneinanderreihen von mehreren Siebbelägen 21 auf den Querträgern 8,9 entsteht die durch die Siebvorrichtung sich erstreckende Siebbahn, entlang der das Siebgut wäh- rend des Siebprozesses vom Aufgabebereich 17 zum Abgabebereich 18 bewegt wird. Während dieser Bewegung findet eine Trennung zwischen dem Überkom, das am Ende der Siebbahn über den Abgabebereich 18 abgeführt wird und dem Feinkorn statt, welches durch die Lochung der Siebbeläge 21 hindurch auf die darunterliegende Ebene gelangt und von dort weiterbewegt wird.
Eine Antriebseinheit, die durch eine Rotations-Antriebseinheit, vorzugsweise einen Motor 3 ge- bildet ist, ist direkt mit dem ersten Schwingkörper 1 gekoppelt.
Erfindungsgemäss ist nun der zweite Schwingkörper 2 gegenüber dem ersten Schwingkörper 1 zwangsgeführt. Jedes auf den ersten Schwingkörper 1 wirkende Drehmoment ist immer auf den zweiten Schwingkörper 2 bezogen, weshalb im Betrieb die Schwingungsamplitude der Siebbeläge weitgehend konstant gehalten werden können.
Ein Antriebsform dieser Art ist in Fig.20 als Detail gezeigt, der übrige Teil der Vorrichtung ent- spricht jener der Fig. 3, 4 und 5. Die Antriebswelle 13 des Motors 3 ist mit einer Exzenter-Welle 6 verbunden, welche zumindest einen eine Exzenter-Kurbel 33 umfassenden Einfach-Exzenter aufweist, die über ein Lager 35 mit dem ersten Schwingkörper 1 gekoppelt ist. Die Exzenter-Welle 6 ist hingegen in einem Lager 36 des zweiten Schwingkörpers 2 geführt, sodass das auf den ersten Schwingkörper 1 wirkende Drehmoment entsprechend gegenüber dem zweiten Schwingkörper 2 ausgeübt wird.
Fig. 21 zeigt die Umkehrung des in Fig. 20 gezeigten Antriebsprinzips, welche ebenfalls unter den Schutzunmfang der Erfindung fällt, wobei die Exzenter-Kurbel 33 über das Lager 36 mit dem zweiten Schwingkörper 2 gekoppelt ist und die Exzenter-Welle 6 im Lager 35 des ersten Schwing- körpers 1 geführt ist.
Bei dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung kommt ein Doppel-Exzenter zur Anwendung, wobei der zweite Schwingkörper 2 mit der Antriebs- einheit, dem Motor 3 direkt gekoppelt und über diesen zwangsgeführt ist. Alternativ dazu kann der zweite Schwingkörper 2 auch über eine andere Antriebseinheit zwangsgeführt sein, ein Bewegen der beiden Schwingkörper 1, 2 über eine gemeinsame Antriebseinheit 3 ist aber weniger aufwendig und ergibt ein besseres Schwingverhalten der Siebvorrichtung.
Aus der zwangsgeführten Bewegung des ersten Schwingkörpers 1 und des zweiten Schwing- körpers 2 werden die in den ersten 8 und zweiten Querträgern 9 eingespannten Siebbeläge 21 periodisch zwischen einer gestreckten und einer gestauchten Lage hin- und herbewegt, woraus sich die Siebschwingung ergibt, welche sicherstellt, dass die Löcher der Siebbeläge 21 durch das Siebgut nicht verlegt werden. In Fig. 3 ist der Zustand der maximalen vertikalen Auslenkung der Querträger 8 und 9 dargestellt. Die Art der Perforierung der Siebbeläge 21 kann im Rahmen der Erfindung beliebig variieren.
Als Antriebseinheit für die erfindungsgemässe Siebvorrichtung können elektrische oder hydrau- lische Motoren eingesetzt werden, die bevorzugte Betriebsfrequenz der erfindungsgemässen Sieb- vorrichtung wird bei einer Umdrehungszahl des Motors 3 im Bereich von 400 bis 1000 U/min erreicht.
<Desc/Clms Page number 6>
Die Antriebswelle 13 des Motors 3 ist in Fig. 3 und 4 mit der Exzenter-Welle 6 verbunden, die sowohl mit dem ersten 1 als auch dem zweiten Schwingkörper 2 direkt gekoppelt ist. Durch die Anordnung des zweiten Schwingkörpers 2 innerhalb des ersten Schwingkörpers 1 sind keine zusätzlichen Öffnungen für die Querträgerdurchführungen erforderlich und es ist daher eine staub- und wasserdichte Ausführung der erfindungsgemässen Siebvorrichtung möglich.
Vorzugsweise ist der erste Schwingkörper 1 durch zwei parallele Aussenwangen 11, die durch die ersten Querträger 8 miteinander verbunden sind, und der zweite Schwingkörper 2 durch zwei innerhalb der parallelen Aussenwangen 11 angeordnete, parallele Innenwangen 12 gebildet, die durch die zweiten Querträger 9 miteinander verbunden sind und die ihrerseits parallel zu den beiden Aussenwangen 11angeordnet sind. Dadurch können der erste 1 und der zweite Schwing- körper 2 parallele Drehbewegungen ausführen, sodass eine geeignete Streck- und Stauchbewe- gung der einzeln eingespannten Siebbeläge 21, die aus Kunststoff, Gummi oder einem ähnlichen Material hergestellt sein können, hervorgerufen werden kann, wodurch höchste Beschleunigungen von den Siebbelägen 21 auf das Siebgut übertragen werden können.
Da beide Schwingkörper 1, 2 direkt angetrieben sind, bleibt die Amplitude des Schwingungs- vorganges, welche die Siebbeläge 21 ausführen, von der Beladung durch Siebgut und von dessen Zustand weitgehend unabhängig konstant.
Eine Besonderheit der Konstruktion der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Vorrichtung ist durch die Anbringung der ersten und zweiten Querträger 8,9 gegeben. Während die ersten Quer- träger 8 mit ihrer Stirnseite stumpf an der Innenseite der Aussenwangen 11mit diesen verbunden sind, liegen die zweiten Querträger 9 auf den abgewinkelten Oberkanten der beiden Innenwangen 12 auf und sind durch Querbleche mit der Innenseite der Innenwangen 12 verbunden. Dadurch wird der Aufbau der Innenwangen 12 insofern vereinfacht, weil in diesen keine Ausnehmungen für den Bewegungshub der ersten Querträger 8 vorgesehen sein müssen.
Die Exzenter-Welle 6 erstreckt sich normal zu den beiden Aussenwangen 11und den beiden Innenwangen 12 durch diese hindurch und weist zwei Doppel-Exzenter 4, 5 mit ersten Kurbeln 30 und zweiten Kurbeln 31 auf, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Schwingkörper 1, 2 gekoppelt sind. Es kann jede andere mechanisch gleichwertige Anordnung gewählt werden, die den gleichen Zweck erfüllt. Die ersten Kurbeln 30 der Doppel-Exzenter 4,5 sind in ersten Lagern 35 der Aussen- wangen 11und die zweiten Kurbeln 31 der Doppel-Exzenter 4,5 in zweiten Lagern 36 der Innen- wangen 12 aufgenommen.
Die mit beiden Schwingkörpern 1, 2 verbundenen Doppel-Exzenter 4,5 leiten in diese jeweils eine kreisförmige, zwangsgeführte Bewegung ein. Bevorzugt sind die erste 30 und die zweite Exzenterkurbel 31 relativ zur Exzenter-Welle 6 um 180 versetzt. Diese Versetzung, die im Rah- men der Erfindung auch einen anderen Wert annehmen kann, bewirkt im Betriebszustand der erfindungsgemässen Siebvorrichtung eine erhöhte Relativbewegung bzw. Amplitude der Schwing- körper 1, 2. Pro Umdrehung der Exzenter-Welle 6 kommt es je einmal zum Stauchen und Strecken der Siebbeläge 21. Dieser Vorgang bewirkt den sogenannten Trampolin-Effekt, durch den Be- schleunigungswerte bis zu 55g auf das Siebgut übertragen werden. Aus den erreichten Beschleu- nigungen können Messgrössen für die Siebleistung und die Siebgüte abgeleitet werden.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Exzentrizität e (Fig.4) der Doppel-Exzenter 4,5 in ei- nem vorbestimmten Bereich einstellbar ist, indem die Doppel-Exzenter 4,5 als austauschbare Buchsen auf der Exzenter-Welle 6 anbringbar sind. Ein beispielhafter Wert aus der Praxis für die Exzentrizität ist e =15mm. Dieser hängt im wesentlichen von der erforderlichen Siebbelagdehnung und der gewählten Belagdicke sowie von den Eigenschaften des Siebgutes ab. Über die Exzentri- zität e und die Versetzung der Exzenterkurbeln sowie über die Antriebsdrehzahl des Motors 3 kann der Betriebspunkt der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Bedarf eingestellt werden. Die richtige Wahl der Frequenz und der Schwingamplitude der Siebschwingung ist entscheidend für die Quali- tät des Siebergebnisses.
Auch bei der Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss Fig. 20 und 21 kann die Exzentrizität e1 variiert werden, die Verwendung des Einfach-Exzenters ergibt eine schmälere Bauform, erfordert aber einen grösseren Lagerdurchmesser als bei einem Doppel- Exzenter.
Es können auch mehrere Exzenterwellen zum Antrieb des ersten und des zweiten Schwing- körpers 1,2 vorgesehen sein, es hat sich aber herausgestellt, dass eine ungefähr durch den
<Desc/Clms Page number 7>
Schwerpunkt hindurchverlaufende Exzenter-Welle 6 keine oder nur wenige störende Schwingungs- resonanzen hervorruft. Die Exzenter-Welle 6 verläuft daher vorzugsweise mit den beiden Doppel- Exzentern 4,5 ungefähr in Längsmitte und auf halber Höhe der Siebvorrichtung quer zur Längs- erstreckung derselben.
Die beiden Aussenwangen 11des ersten Schwingkörpers 1 sind durch Stützfeder-Elemente 20 gegenüber dem Untergrund abgestützt, welche die Schwingungsbewegung des ersten Schwing- körpers 1 aufnehmen.
Da die Siebbeläge im Aufgabebereich einer herkömmlichen Siebvorrichtung gewöhnlicherwei- se einer starken Belastung ausgesetzt sind, ist bei der in Fig.3, 4 und 5 gezeigten Ausführungsform im Aufgabebereich 17 eine zumindest bereichsweise ungelochte, vorzugsweise konkav gekrümmte Aufgabefläche 39 vorgesehen, an welche die in die alternierend angeordneten Querträger 8, 9 des ersten 1 und zweiten Schwingkörpers 2 eingespannten Siebbeläge 21 unmittelbar angrenzen, wie aus Fig. 6 hervorgeht. Durch die konkave Gestalt der Aufgabefläche 39 wird das von oben zuge- führte Siebgut (Pfeil 16) in Richtung der Siebbeläge 21 bewegt. Um ein Verlegen bzw. Zuwachsen von Sieblöchern in diesem stark beanspruchten Teil der Vorrichtung zu vermeiden, wird die Aufga- befläche 39 ungelocht ausgeführt.
Der erste Schwingkörper 1 weist zu diesem Zweck im Aufgabe- bereich 17 zumindest zwei Aufgabe-Querträger 15 (Fig. 6, 7) auf, zwischen denen ein oder mehrere Beläge, vorzugsweise ungelochte Siebbeläge 22 einspannbar sind, welche die Aufgabefläche 39 ausbilden. Eine Aufgabefläche der vorstehend erläuterten Art ist zwar in den Zeichnungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemässen Vorrichtung beschrieben, sie kann aber für jede andere Siebvorrichtung ebenso Verwendung finden.
Am gegenüberliegenden Ende der erfindungsgemässen Siebvorrichtung befindet sich, wie in Fig. 8 und 9 im Detail dargestellt, der Abgabebereich 18, in dem eine im wesentlichen waagrechte Stützfläche 26 ausgebildet ist, auf der sich ein einseitig in einem der Querträger 8 des ersten Schwingkörpers 1 eingespannter Siebbelag 27 erstreckt, über welchen das im Siebprozess verblie- bene Überkorn in Richtung des Pfeils 28 abtransportiert wird.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform, bei der die gesamte erfindungsgemässe Siebvorrich- tung durch Stützträger 38 in Schräglage gehalten ist, um die Fortbewegung des Siebgutes vom Aufgabebereich 17 durch die Siebvorrichtung in Richtung zum Abgabebereich 18 zu fördern. Der Motor 3 ist dabei auf einem Traggerüst 39 in einer erhöhten Stellung gegenüber dem Untergrund positioniert.
Die Realisierung eines definierten Bewegungsablaufes des zweiten Schwingkörpers 2, der nur über die Wellenlagerung verankert ist, ist durch eine Kopplung des ersten und zweiten Schwing- körpers 1, 2 über ein oder mehrere elastische Kopplungselemente 70, 71, 72, 73, wie in den Fig.12 bis 19 beispielhaft dargestellt, gewährleistet. Unter Zugrundelegung der Betriebsfrequenz und Schwingmassen wird die Federkonstante der Kopplungselemente definiert. Durch eine optimale Abstimmung der Federkonstante kann die im Betriebszustand auftretende Lagerbelastung auf ein Minimum reduziert werden.
Die Ankopplung des zweiten Schwingkörpers 2 an den ersten Schwingkörper 1 durch das elas- tische Kopplungselement 70,71, 72,73 bewirkt, dass die aus den Schwingkörperbewegungen resultierenden Kräfte aufgenommen, gespeichert und wiederum an die Schwingkörper 1, 2 abge- geben werden, was zur Minimierung der Antriebskräfte genutzt wird.
Erfindungsgemäss ist der erste und der zweite Schwingkörper 1, 2 durch das elastische Kopp- lungselement 70,71, 72,73, wie es in den Fig. 12 bis 19 dargestellt ist, entlang einer Kopplungs- Achse 107 und entlang zumindest einer weiteren Kopplungs-Achse 108 elastisch schwin- gungskoppelt.
Durch die zwei Kopplungs-Achsen 107,108 des elastischen Kopplungselements 70,71, 72,73 können, unabhängig davon ob Einfach- oder Doppel-Exzenter Anwendung finden, alle bei den kreisförmigen Bewegungen des ersten 1 und des zweiten Schwingkörpers 2 auftretenden Bewe- gungskomponenten, unter der Voraussetzung, dass diese beiden Achsen 107,108 normal auf die Exzenter-Welle 6 stehen, vom elastischen Kopplungselement 70,71, 72,73 aufgenommen wer- den.
In der Ausführungsform gemäss Fig.4 sind in den Zwischenräumen zwischen den Aussenwan- gen 11 und den Innenwangen 12 insgesamt vier Kopplungselemente 70 angeordnet, welches in Fig.12, 13 im Detail dargestellt ist. Dabei weist das elastische Kopplungselement 70 eine
<Desc/Clms Page number 8>
Blattfeder 80, die mit ihren Hauptseiten normal zu einer der Innenwangen 12 des zweiten Schwingkörpers 2 und einer der Aussenwangen 11des ersten Schwingkörpers 1 angeordnet ist und zwei schubelastische Elemente 82, z.B. Schubgummiblöcke auf, wobei die zwei schubelasti- schen Elemente 82 an einem Ende der Blattfeder 80 und an gegenüberliegenden Seiten derselben mit dieser und mit der einen Aussenwange 11verbunden sind.
Zu diesem Zweck sind auf die Au- #enwange 11geschraubte Winkel 81 mit den schubelastischen Elementen 82 und mit dem dazwi- schenliegenden Blattfederende verschraubt. Das andere Ende der Blattfeder 80 ist über eine Konsole 83 mit der einen Innenwange 12 verbunden, vorzugsweise verschraubt.
Ebenso kann umgekehrt das andere Ende der Blattfeder 80 mit der einen Aussenwange 11und das eine Ende der Blattfeder 80 zusammen mit den beiden schubelastischen Elementen 82 mit der einen Innenwange 12 verbunden sein.
Bei vertikaler Orientierung der Blattfeder 80, wie dies in der Ausführungsform gemäss Fig. 3, 4 und 5 verwirklicht ist, werden horizontale Relativbewegungen des ersten 1 und des zweiten Schwingkörpers 2 durch die Blattfeder 80 und vertikale Relativbewegungen über die schubelasti- schen Elemente 82 aufgenommen. In Richtung der Kopplungs-Achse 107 werden die elastischen Eigenschaften durch die schubelastischen Elemente 82 und deren elastische Konstante bestimmt, während in Richtung der weiteren Kopplungs-Achse 108 die Federkonstante der Blattfeder 80 wirkt. Die Kopplungs-Achse 107 und die weitere Kopplungs-Achse 108 sind im rechten Winkel zueinander angeordnet.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 14,15 umfasst das elastische Kopplungselement 71 ein ringförmiges, elastisches Element 90, das an seinem Aussenumfang von einer dem Ringaussen- durchmesser angepassten, hohlzylindrischen Halterung 91,94 umgeben ist. In seinen Innenumfang greift ein an den Ringinnendurchmesser angepasstes zylindrisches Konsolelement 92 ein, wobei die hohlzylindrische Halterung 91, 94 mit einer der Aussenwangen 11des ersten Schwingkörpers 1 und das zylindrische Konsolelement 92 mit einer der Innenwangen 12 des zweiten Schwingkörpers 2 oder umgekehrt verbunden, insbesondere verschraubt ist.
Das ringförmige, elastische Element 90 ist als Zylinderring ausgebildet ist, dessen Dicke zwi- schen dem Ringinnendurchmesser d und dem Ringaussendurchmesser D eine Einschnürung aufweist, wobei das Verhältnis von Ringaussendurchmesser D zu Ringinnendurchmesser d grösser als 2,5 beträgt. Zur mechanischen Ankopplung des Innen- und Aussenbereiches des ringförmigen Elements kann dieses nach aussen und nach innen hin jeweils auf einen Aussen- 98 und Innen- Metallring 99 z.B. aufvulkanisiert sein, sodass sich eine unlösbare Verbindung ergibt, wobei der Innen-Metallring 99 z. B. durch einen leichten Presssitz fest mit dem zylindrischen Konsolelement 92 verbunden ist.
Der Aussen-Metallring 99 wird so mit dem ringförmigen, elastischen Element 90 in die hohlzylindrische Halterung 91,94 eingepresst, dass der Aussen-Metallring 99 fest mit dieser verbunden ist und sich im ringförmigen, elastischen Element 90 eine entlang seines Aussenum- fangs radial nach innen gerichtete Vorspannung einstellt, die sicherstellt, dass das ringförmige, elastische Element 90 in der Bewegungsebene durch die Relativbewegung der beiden Schwing- körper 1,2 in keiner Richtung unter eine Zugspannung gesetzt wird. Der Bewegungshub kann dabei z. B. 5 bis 20mm betragen.
Insgesamt ist der Schwingkörper 1 mit dem ringförmigen Element 90 und dieses mit dem Schwingkörper 2 fest verbunden, sodass das ringförmige Element 90 im Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung zwar durch die Relativbewegungen Energie aufnimmt und wieder abgibt, selbst aber keinerlei Rotations-Bewegung gegenüber dem Schwingkörper 1 und 2 ausführt.
Weiters sind im ringförmigen, elastischen Element 90 in Dickenrichtung mehrere Durchbre- chungen 97 zur Beeinflussung seiner Federsteifigkeit ausgebildet.
Durch die ringförmige Ausbildung des elastischen Elements, z.B. Gummielements, werden Re- lativbewegungen zwischen dem ersten 1 und dem zweiten Schwingkörper 2 nicht nur in Richtung der Normalachsen 107,108 sondern in allen Richtungen unmittelbar in radial wirkende Streckun- gen oder Stauchungen umgewandelt. Aufgrund der wirkenden Vorspannung wird das ringförmige, elastische Element 90 insgesamt nur gepresst und nicht gezogen. Die Ankopplung des ringförmigen Elements 90 kann im Rahmen der Erfindung auch anders als es in Fig.14, 15 gezeigt ist, gestaltet sein. Eine Verwendung des elastischen Kopplungselements 71 ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig.16, 17 dargestellt. Das elastische Kopplungsele- ment 72 umfasst ein kastenförmiges Aussenkonsolelement 101 und ein in dieses ragendes, koaxial
<Desc/Clms Page number 9>
angeordnetes, rohrartiges Innenkonsolelement 102, wobei parallel zur Kopplungs-Achse 107 und parallel zu der dazu normalen weiteren Kopplungs-Achse 108 des elastischen Kopplungselements 72 Zug- und Druckfedern 103,104 zwischen gegenüberliegenden Flächen des Innen- 102 und Aussenkonsolelements 101 angeordnet sind. Die Zug- und Druckfedern 103,104 verlaufen somit senkrecht zueinander, sodass sowohl Komponenten der Bewegung in vertikaler als auch in horizon- taler Richtung sich als elastische Verformungen in Richtung der Normalachsen 107,108 entspre- chend der jeweiligen elastischen Konstanten der Zug- und Druckfedern 103, 104 ausbilden.
Schliesslich ist das Ausführungsbeispiel gemäss den Fig.18, 19 auf elastische Schubverformung des elastischen Kopplungselements 73 ausgerichtet, das einen Konsolwinkel 113 und einen diesen umschliessenden Zwischenrahmen 112 umfasst, wobei entlang der Kopplungs-Achse 107 des elastischen Kopplungselements 73 zwischen gegenüberliegenden Flächen des Konsolwinkels 113 und des Zwischenrahmens 112 schubelastische Elemente 114 angeordnet sind, und entlang der weiteren Kopplungs-Achse 108 des elastischen Kopplungselements 73 zwischen gegenüberlie- genden Flächen des Zwischenrahmens 112 und ausserhalb des Zwischenrahmens 112 positionier- ten Stützwinkeln 110 weitere schubelastische Elemente 111 angeordnet sind.
Dabei ist der Kon- solwinkel 113 mit einer der Innenwangen 12 des zweiten Schwingkörpers 2 verbunden, insbeson- dere verschraubt und es sind die Stützwinkel 110 mit einer der Aussenwangen 11 des ersten Schwingkörpers 1 verbunden, insbesondere verschraubt. Weitere äquivalente Ausführungsformen des elastischen Kopplungselements sind nicht explizit angeführt, können aber vom Fachmann ohne erfinderische Überlegungen verwirklicht werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Siebvorrichtung mit einem ersten Schwingkörper (1), welcher mit ersten Querträgem (8) versehen ist, und einem zweiten Schwingkörper (2), welcher mit zweiten Querträgem (9) versehen ist, welche erste und zweite Querträger (8,9) alternierend angeordnet sind und
Einspannvorrichtungen (23) aufweisen, sodass elastische Siebbeläge (21) zwischen je ei- nem ersten (8) und je einem zweiten Querträger (9) einspannbar sind, und einer Antriebs- einheit (3), welche mit dem ersten Schwingkörper (1 ) direkt gekoppelt ist und über welche der erste Schwingkörper (1) zwangsgeführt ist, sodass die eingespannten elastischen
Siebbeläge (21) zwischen einer gestreckten und einer gestauchten Lage hin- und herbe- wegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwingkörper (2) gegenüber dem ersten Schwingkörper (1) zwangsgeführt ist.