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Die Erfindung betrifft eine Siebmaschine zum Klassieren von Siebgut. Solche Siebmaschinen können als Taumelsiebmaschinen oder als Vibrationssiebmaschinen gestaltet sein. Siehe
US 8 485 364 B2 .
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Maschinen dieser Art werden in sehr vielen Industriezweigen eingesetzt, wie beispielsweise der Lebensmittelindustrie, der Spanplattenindustrie oder der chemischen Industrie. Die Maschinen dienen dabei zum Auftrennen eines fließfähigen Gutes, wie beispielsweise eine Suspension, oder eines schüttfähigen Gutes als Haufwerk in einzelne Bestandteile. Ein möglicher Zweck einer solchen Vorrichtung besteht beispielsweise darin, ein körniges Gut in verschiedene Fraktionen unterschiedlicher Korngrößen zu zerlegen. Ein weiterer Anwendungsfall ist das Abtrennen von Verunreinigungen aus einem Siebgut. Man spricht bei dem von einem Sieb zurückgehaltenen Siebgut von dem Rückstand und bei dem das Sieb passierende Gut von dem Durchlass.
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Eine Siebmaschine der genannten Art umfasst ein Gehäuse, ferner Siebaufbau mit wenigstens einem Sieb, einen Einlass für das Siebgut und je wenigstens einen Auslass für den Rückstand und wenigstens einen Auslass für den Durchgang des Siebguts.
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Soll ein Siebgut in zwei oder mehrere Fraktionen zerlegt werden, so benötigt man hierzu eine entsprechende Anzahl von Sieben in dem Siebaufbau. Jedes Sieb wird auch als Siebdeck bezeichnet. Diese Siebdecks sind im Allgemeinen übereinander angeordnet. Das Siebgut wird dabei zunächst auf das obere Deck über den Einlass aufgegeben. Während des Sortier- beziehungsweise Klassiervorgangs entsteht eine erste Fraktion, die durch einen ersten Siebgutauslass aus dem Gehäuse der Siebmaschine ausgeschleust wird. Dies ist der Rückstand des ersten Siebs. Üblicherweise weist diese erste Fraktion relativ große Partikel auf. Das somit ein erstes Mal gesiebte, verbleibende Gut, der Durchgang, gelangt sodann zu einem zweiten Siebdeck. Hier wird eine zweite Fraktion mit Partikeln etwas geringerer Größe abgetrennt.
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Um das Siebgut in Bewegung zu versetzen und aufzulockern, ist bei Siebmaschinen der vorgenannten Art ein Antrieb vorgesehen, der dem Siebaufbau und damit auch dem auf den Sieben befindlichen Siebgut eine Taumelbewegung aufprägt. Dazu wird der Siebaufbau üblicherweise über eine zentrale Welle, die einen zu der Welle tangential und radial geneigten Schiefzapfen antreibt, so bewegt, dass das Siebgut eine kombinierte Wurf- und Schwingbewegung, eben die Taumelbewegung, durchführt. Dabei wird einer kreis- oder ellipsenförmigen Schwingung eine dazu senkrechte Bewegungskomponente überlagert. Diese Taumelbewegung übt auf das Siebgut Kräfte aus, die aufgrund der wechselnden Radial- und Tangentialneigung der Sieboberfläche das Siebgut in einer spiralförmigen Bewegung über die Sieboberfläche wandern lassen. Die Taumelbewegung kann über die Parameter Drehzahl, Exzentrizität, sowie Radial- und Tangentialneigung eingestellt werden. Je nach Anteil der Radial- und der Tangentialneigung verändert sich die Verweildauer des Siebgutes auf dem Sieb.
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Außer den oben beschriebenen Antriebsarten sind noch folgende Antriebsarten bei Vibrationssiebmaschinen denkbar:
Antrieb über Unwuchtmotor, direkt an den Grundzylinder der Siebmaschine angeschlossen. Siehe beispielsweise die Baureihe VRS der Allgaier Werke GmbH. Ferner kommt als Antrieb ein Fußmotor in Betracht, der über einen Motorträger mit dem Grundzylinder verbunden ist. Als weitere Antriebsarten kommen in Betracht: ein Drehstrommotor mit Unwucht-Exzenter-Scheibe, oder ein Unwuchtmotor, zwischen zwei Platten eingeklemmt.
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Unabhängig vom Antrieb der Siebmaschine gilt Folgendes: Der Siebaufbau befindet sich im Ruhezustand der Siebmaschine praktisch in einer Horizontalebene – bei Vibrationssiebmaschinen – oder er ist gegen die Horizontale leicht geneigt – bei Taumelsiebmaschinen –. Durch Einschalten des Antriebs wird der Siebaufbau in eine dreidimensionale Bewegung versetzt, die aus Exzentrizität, Radial- und Tangentialneigung besteht. Die Drehzahl, Exzentrizität, Radial- und Tangentialneigung unterscheiden sich je nach Antriebsart oder Bauart.
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Das Grundmuster der Bewegung des Siebaufbaus ist im Wesentlichen eine Kreisbewegung. Entsprechend sind Taumelsiebmaschinen im Stand der Technik ausschließlich mit kreisförmigen Sieben beziehungsweise einem zylinderförmigen Siebaufbau versehen.
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Eine interessante Bauart einer Taumelsiebmaschine ist beschrieben in
DE 10 2009 032 689 B3 . Die darin gezeigte Maschine weist einen Siebaufbau mit wenigstens einem Sieb auf, und einem Antrieb, der dem Siebaufbau eine Taumelbewegung aufprägt, die das Siebgut relativ zum Sieb in Bewegung versetzt. Der Antrieb greift am Gehäuse an.
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Eine weitere Siebmaschine ist in
WO 00/58031 beschrieben. Hierbei greift ein aktiver Schwingungserreger am Gehäuse an und versetzt dieses in Schwingungen. Außerdem ist eine Schwungmasse vorgesehen, die sich unterhalb des Klassiergewebes befindet, und zwar nahe bei diesem, von einem Erregergewinde getragen. Wird das Gehäuse durch den genannten Schwingungserreger zum Schwingen angeregt, so schwingt auch die genannte Schwungmasse mit und überträgt damit weitere Schwingungen auf das Klassiergewebe. Die Schwingungen des Klassiergewebes führen zu einem Lösen der Körner des kornförmigen Schüttgutes vom Klassiergewebe, sodass die Körner eine Tanzbewegung auf dem Klassiergewebe ausführen. Hierdurch wird der Durchsatz an Schüttgut durch die Siebmaschine gesteigert.
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Eine ähnliche Siebmaschine ist aus
US 8 485 364 B2 bekannt geworden. Auch diese weist einen aktiven Schwingungserzeuger auf, der am Gehäuse angreift, ferner einen passiven Schwingungserzeuger in Gestalt einer Schwungmasse, die am Klassiergewebe angreift.
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Das Problem der Schwingungserzeugung ist bei allen Siebmaschinen sehr gravierend, da es für die Leistung der Siebmaschine, das heißt dem Durchsatz an kornförmigem Schüttgut in der Zeiteinheit, maßgeblich ist. Dies gilt ganz besonders bei sogenannten Taumelsiebmaschinen – siehe
DE 10 2009 032 689 B3 . Durch die Taumelbewegung führt das einzelne Korn des Schüttgutes eine spiralige Bewegung aus. Dabei gleitet es über die obere Fläche des Klassiergewebes, jedoch führt es in geringem Maße eine Auf- und Abbewegung aus.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siebmaschine, insbesondere eine Taumelsiebmaschine, derart zu gestalten, dass die Hüpf- und Tanzbewegung der Körner beim Betrieb der Maschine intensiviert, und damit der Durchsatz durch die Maschine gesteigert wird.
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Diese Aufgabe wird bei einer Siebmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Der wesentliche Gedanke besteht darin, zwei aktive Schwingungserreger vorzusehen, nämlich einen ersten, der am Gehäuse der Maschine angreift, und einen zweiten, der am Klassiersieb angreift.
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Der Stand der Technik sowie die Erfindung sind anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
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1 zeigt im Aufriss eine bekannte Siebmaschine mit einem aktiven und einem passiven Schwingungserreger.
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2 zeigt im Aufriss eine bekannte Taumelsiebmaschine.
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3 zeigt in einer schematischen Darstellung den Siebaufbau einer erfindungsgemäßen Taumelsiebmaschine.
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4 veranschaulicht die Bahn eines Punktes des Klassiersiebes bei einer Taumelsiebmaschine.
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5 veranschaulicht Schwingungsbilder des Siebes.
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6 zeigt schematisch von einer erfindungsgemäßen Taumelsiebmaschine eine erste Ausführungsform des siebnahen aktiven Schwingungserregers.
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7 zeigt schematisch von einer erfindungsgemäßen Taumelsiebmaschine eine zweite Ausführungsform eines siebnahen aktiven Schwingungserregers.
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Die in 1 gezeigte konventionelle Siebmaschine umfasst eine Tragstruktur 1 sowie einen Siebaufbau 2. Der Siebaufbau umfasst ein Gehäuse 3 mit einem Boden 3.1, einem Deckel 3.2 und einer Umfangswand 3.3. Die Umfangswand 3.3 ist zylindrisch. Ein kreisrundes Klassiersieb 4 ist in der Umfangswand 3.3 eingespannt. Es unterteilt den Innenraum des Gehäuses 3 in einen oberen und einen unteren Bereich.
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Im Deckel 3.2 befindet sich ein Einlass 3.2.1 für das zu sichtende Gut. In der Umfangswand 3.3 unterhalb des Siebes 4 befindet sich ein Auslass 3.3.1 für das gesichtete Gut.
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Parallel zum Klassiersieb 4 unterhalb von diesem ist ein Stützsieb 6 angeordnet. Dieses trägt eine Schwungmasse 7.
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Wird das Gehäuse 3 durch den aktiven Schwingungserreger 5 zum Schwingen angeregt, so führt Schwungmasse 7 eine Eigenschwingung aus, die ebenfalls auf Klassiersieb 4 übertragen wird. Es kommt somit zu einer Überlagerung der Schwingung zufolge des aktiven Schwingungserregers 5 und der Eigenschwingung der Schwungmasse 7.
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Die in 2 gezeigte Siebmaschine ist eine Taumelsiebmaschine mit einer Mehrzahl von Siebdecks. Alle Siebe sind quadratisch. Eine Tragstruktur 1.1 stützt über Federn 1.1 einen Grundkörper 1.2 ab, auf dem der Siebaufbau 2 ruht.
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Das Wesen der Erfindung ist aus 3 erkennbar. Es zeigt den Siebaufbau 2 einer Taumelsiebmaschine, umfassend ein Gehäuse 3 mit einem Boden 3.1, einem Deckel 3.2 und einer Umfangswand 3.3.
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In die Umfangswand 3.3 ist ein Klassiersieb 4 eingespannt. Dem Klassiersieb 4 ist ein zweiter aktiver Schwingungserreger 50 zugeordnet. Dieser greift mittelbar oder unmittelbar am Klassiersieb 4 an.
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Das Gehäuse weist wiederum einen Einlass 3.2.1 und einen Auslass 3.3.1 auf.
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Die beiden Schwingungserreger umfassen einen Antriebsmotor. Dieser ist drehzahl-regelbar. So kann beispielsweise der Motor des Schwingungserregers 5 mit einer Drehzahl von 185–230 U/min umlaufen, und der Motor des Schwingungserregers 50 mit einer Drehzahl von 1000, 1500, 3000 U/min. Abweichungen sind in beiden Fällen nach oben oder nach unten möglich.
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Die Auslenkungen liegen im Millimeterbereich.
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4 veranschaulicht die Bahn, die ein Punkt P auf der Siebscheibe 4 während des Betriebs der Taumelsiebmaschine durchläuft. Der Punkt wandert auf seinem Wege über die Bahn auf und ab, bis auf die Kreuzungsstelle, die mit P gekennzeichnet ist. Hier führt der Punkt keine vertikale Bewegung aus.
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5 weist Schwingunsgbilder auf. Dabei zeigt 5a das Schwingungsbild des Siebaufbaus 2, erzeugt durch den aktiven Schwingungserreger 5. 5b zeigt das Schwingungsbild des Siebes 4 ohne Einsatz des aktiven Schwingungserregers 50, und 5c zeigt das Schwingungsbild des Siebes 4 bei Einsatz der beiden aktiven Schwingungserreger 5 und 50.
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5c veranschaulicht, dass die Schwingung bei Einsatz beider Schwingungserreger 5, 50 hohe Amplituden aufweist, und dass diese sehr unregelmäßig erscheinen. Der Effekt der kombinierten Schwingung durch die Schwingungserreger 5, 50 ist somit außerordentlich stark. Es werden im Laufe der Zeit sämtliche Körner des kornförmigen Schüttgutes erfasst. Der Durchsatz an zu klassierendem Gut ist wesentlich größer, als wenn nur ein einziger aktiver Schwingungserreger vorgesehen wäre, gegebenenfalls in Kombination mit einem passiven Schwingungserreger wie beim Stande der Technik.
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Die 6 und 7 veranschaulichen stark schematisiert den zweiten aktiven Schwingungserreger 50 mit zugehörenden Bauteilen.
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In 6 erkennt man die Umfangswand des Gehäuses 3, ferner das Klassiersieb 4. Das Klassiersieb 4 ist gestützt von einer Stützkonstruktion 10. Diese ist über ihre Außenkanten an der Umfangswand 3.3 fixiert. Die Stützkonstruktion 10 trägt den zweiten aktiven Schwingungserreger 50.
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Wie 7 zeigt, kann zwischen dem Klassiersieb 4 und der Stützkonstruktion 10 ein Stützsieb 6 vorgesehen sein. Das Stützsieb 6 hat beispielweise größere Maschenweiten, als das Klassiersieb 4. Die Maschenweiten des Stützsiebs 6 können so groß sein, dass sie die Durchlässigkeit des Klassiersiebs 4 überhaupt nicht beeinträchtigen.
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Es kann vorteilhaft sein, Klassiersieb 4 und Stützgewebe 8 derart anzuordnen und zu gestalten, dass sich diese beiden parallel zueinander frei bewegen können, sodass in der Praxis eine gewisse minimale Relativbewegung stattfinden kann.
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8 zeigt die Stützkonstruktion (10) mit dem daran angreifenden zweiten aktiven Schwingungserreger 50 in einer Ansicht von unten, das heißt von jener Seite, die dem Klassiersieb 4 abgewandt ist. Stützkonstruktion (10) weist radiale Tragarme (10.1) sowie konzentrische Tragringe (10.2, 10.3) auf.
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Die Schwingungsamplituden sollten sich nach Möglichkeit im Millimeter-Bereich befinden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tragstruktur
- 1.1
- Federn
- 1.2
- Grundkörper
- 2
- Siebaufbau
- 3
- Gehäuse
- 3.1
- Boden
- 3.2
- Deckel
- 3.2.1
- Einlass
- 3.3
- Umfangswand
- 3.3.1
- Auslass
- 4
- Klassiersieb
- 5
- erster aktiver Schwingungserreger
- 6
- Stützsieb
- 7
- Schwungmasse
- 10
- Stützkonstruktion
- 10.1
- Tragarme
- 10.2
- Tragring
- 10.3
- Tragring
- 50
- zweiter aktiver Schwingungserreger
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8485364 B2 [0001, 0011]
- DE 102009032689 B3 [0009, 0013]
- WO 00/58031 [0010]
- DE 69732665 T2 [0012]
