DE29921362U1

DE29921362U1 - Rüttelseparierer

Info

Publication number: DE29921362U1
Application number: DE29921362U
Authority: DE
Original assignee: PREYER KARL HEINZ
Current assignee: PREYER KARL HEINZ
Priority date: 1999-12-04
Filing date: 1999-12-04
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2009-12-05

Description

BUSE · MENTZEL · LUDEWIG Patentanwälte

Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Dipl.-Phys. Buse

Postfach 2014 62 Kleiner Werth 34 Dipl.-Phys. Mentzel

D-42214 Wuppertal D-4227S Wuppertal Dipl.-Ing. Ludewig

Wuppertal,

70

Kennwort: Rüttelseparierer

Karl-Heinz Preyer, Arnzhäuschen 26, 42929 Wermelskirchen

Rüttelseparierer

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rüttelseparierer der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art. Separierer werden vielfach eingesetzt um größere Mengen von Teilen unterschiedlicher Form, insbesondere unterschiedlicher Größe, voneinander zu trennen.

In der metallverarbeitenden Industrie stellt sich z.B. die Aufgabe, Stanzteile und Abfallbutzen, die eine Stanzmaschine gemeinsam verlassen, zuverlässig voneinander zu trennen. Wünschenswert ist es, die Separation nicht chargenweise sondern kontinuierlich und der Ausgabegeschwindigkeit der Stanzmaschine angepasst durchzuführen. Hierzu ist außer der Separationsfunktion des Separierers eine zusätzliche, lineare Förderfunktion notwendig. Üblicherweise werden hierzu rotierende Siebtrommeln verwendet, in deren Inneren eine Schneckenvorrichtung den gewünschten Vortrieb schafft. Derartige Vorrichtungen weisen jedoch erhebliche Nachteile auf. Durch die rotierende Trommel erfahren die zu trennenden Teile starke Stöße gegeneinander und gegen die Trommelwände. Dies führt vielfach zu unerwünschten Beschädigungen der Oberflächen. Außerdem bildet die rotierende Trommel eine erhebliche Gefahrenquelle. Es ist daher nötig, die rotierenden Teile mit Käfigen o.a. zu sichern. Dies wiederum wirkt sich nachteilig auf die Umrüstzeiten aus, die erforderlich sind, wenn die

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TELEFAX (0202) 5715 01 BLZ 33040001 BLZ 33060098 BLZ 370100 50

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Maschengröße der verwendeten Siebe einer geänderten Teilegröße anzupassen ist. Auch die Fertigung von Sieben in Trommelform ist aufwendig und daher kostenintensiv. Schließlich hat die Praxis gezeigt, dass die Trennungsqualität trotz erheblicher Trommellängen nicht den gewünschten Grad erreicht. Erschwert wird die Aufgabe nämlich durch anhaftende Ölreste, die die zu trennenden Teile häufig miteinander verkleben. So muss oft eine mindere Trennungsqualität trotz erheblichen Platzbedarfes der Anlage in Kauf genommen werden.

Aus dem Bereich der Sandaufbereitung sind Schwingsiebmaschinen bekannt, die in erster Linie der Entwässerung des aufzubereitenden Sandes dienen. Aus DE 23 48 073 ist eine Schwingsiebmaschine mit zusätzlicher Klassiervorrichtung als gattungsbildender Rüttelseparierer bekannt. Die Klassierung, d.h. die Trennung von Sandkörnern unterschiedlicher Körnung erfolgt hierbei durch schwerkraftbedingtes, wasserstrahlunterstützes Rutschen des zu klassierenden Sandes über schräggestellte Siebe. Der in einer Vertiefung des Siebes aufgefangene Sand der gewünschten Körnung wird durch eine Rüttelvorrichtung verdichtet und entwässert. Eine lineare Förderung des Siebgutes erfolgt im wesentlichen durch den Staudruck neuen Eintraggutes auf den verdichteten Sandkuchen nach dem Überlaufprinzip. Die Verdichtung sowie die lineare Förderung werden unterstützt durch einen motorgetriebenen Unwuchterreger mit zwei gegeneinander rotierenden Exzentermassen, deren Rotationsachsen parallel zur Hauptförderebene und quer zur Hauptförderrichtung gelagert sind. Als Hauptförderebene in diesem Sinn sei eine Ebene parallel zu Boden angesprochen, die nicht mit der Siebfläche zusammenfallen muß. Die Verbindungslinie der Achsenmittelpunkte schneidet jedoch die Hauptförderebene in einem nicht rechten Winkel. Die Bewegung des Unwuchterregers wird über eine feste Verbindung seiner feststehenden Teile mit dem Siebkasten auf diesen übertragen und führt zu einer zweidimensionalen

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Schwingbewegung in der Ebene senkrecht zur Hauptförderebene. Der Einsatz einer solchen Vorrichtung in der metallverarbeitenden Industrie, z.B. zur Trennung von Stanzteilen und Abfallbutzen, ist nicht möglich. Durch die hohe Geschwindigkeit, die die Teile beim Rutschen über den Klassierbereich erreichen, kommt es zu Beschädigungen der Oberfläche. Außerdem ist wegen der Größe der Teile eine zuverlässige Trennung bei hohen Geschwindigkeiten nicht möglich. Der gesamte, dem Setzen des Sandkuchens gewidmete Bereich der Vorrichtung ist zur Trennung von Stanzteilen und Abfallbutzen nicht nur überflüssig, sondern sogar schädlich, da zum Schutz der Oberflächen eine Berührung der einzelnen Metallteile untereinander möglichst zu vermeiden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rüttelseparierer der vorgenannten Art zur Verfügung zu stellen, mit welchem die Trennung der Teile unterschiedlicher Formgebung bzw. Größe während des linearen Fördervorganges erfolgt. Dabei sollen die Einzelteile möglichst geringen mechanischen Belastungen und Berührungen untereinander ausgesetzt sein. Die Vorrichtung soll platzsparend konstruierbar und frei von großen rotierenden Teilen sein.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Diesen kommt im Einzelnen folgende Bedeutung zu. Durch die planare Ausgestaltung des Siebes kann eine schwerkraftgebundene Häufung des Trenngutes, die zu verstärkter Oberflächenbeschädigung führen würde, weitgehend vermieden werden. Die Trennqualität wird durch die gleichzeitige Durchführung des Separations- und linearen Fördervorgangs erhöht, da die Separation über nahezu die gesamte Förderstrecke vorgenommen werden kann. Die besondere Stellung des Unwuchterregers versetzt den Siebträger in eine drei- statt nur in eine zweidimensionale Schwingbewegung. Auf diese Weise wird einerseits eine lineare Förderung in der Förderrichtung veranlasst. Andererseits entsteht auch eine quer zur Förderrichtung

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ausgerichtete Schwingbewegung, die im zeitlichen Mittel zwar verschwindet, das Trenngut jedoch veranlasst, größere Bereiche der Siebbreite auszunutzen, was sich unmittelbar in einer erhöhten Trennqualität niederschlägt.

Die besonders vorteilhafte Anbringung des Unwuchterregers samt seines motorischen Antriebs auf einer quer zur Hauptförderrichtung am Siebträger festgelegten Traverse erübrigt zum einen die Installation und Ausrichtung eines externen Motors, was sich insbesondere platzsparend auswirkt. Zum anderen wird damit jede feste Verbindung zwischen dem Grundgestell und den beweglichen Teilen vermieden, wodurch das Grundgestell besonders einfach und kostensparend gestaltet werden kann, da keine besonderen Dämpfungsmaßnahmen vorgesehen werden müssen.

Um die Trennqualität weiter zu erhöhen und insbesondere das Problem der durch Öl aneinanderklebenden Teile zu lösen, kann ein Besenrakel im hinteren Bereich der Förderstrecke vorgesehen sein. Der vorzugsweise höheneinstellbare Besenrakel ist mit dem Grundgestell oder dem Boden fest verbunden und besteht vorzugsweise aus einem an einem Querträger befestigten Blech mit unterer Besenleiste. Das unter dem feststehenden Besenrakel hindurch geförderte Trenngut erfährt so einen Kehreffekt und zwar parallel und quer zur Förderrichtung. Aufeinanderklebende Teile können somit zuverlässig voneinander getrennt werden. Es ist sinnvoll, den Besenrakel im hinteren Drittel des Siebes zu installieren, damit einerseits möglichst viele Teile bereits voneinander gelöst sind, andererseits aber erst durch den Besenrakel gelöste Teile noch einen Rest-Separationsweg auf dem Sieb zurücklegen können.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der speziellen Beschreibung, den weiteren Unteransprüchen sowie der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Rüttel separierers.

Der erfindungsgemäße Rüttelseparierer 10 ist aufgebaut aus einem Grundgestell 11, auf dem über Federelemente 12 ein Siebträger 20 schwingbeweglich gelagert ist. Als Federelemente 12 eignen sich insbesondere Gummipuffer, Metall oder Kunststoffspiralfedern. Andere Maßnahmen, die zu einer schwingbeweglichen Lagerung des Siebträgers 20 führen, sind selbstverständlich ebenso denkbar. Der Siebträger 20 weist in seinem mittleren Bereich ein planares Sieb 21 auf. Die Öffnungen 22 des Siebes 21 sind nach ihrer Form und Größe den jeweils zu separierenden Teilen anzupassen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Sieb 21 leicht auswechselbar gestaltet ist. Dies kann beispielsweise über lösbare Schraub- oder Klemmverbindungen erfolgen. In den meisten Fällen wird das Sieb aus Kostengründen aus Metall bestehen. Bei einigen Anwendungen, die z.B. eine besonders oberflächenschonende Förderung und Separation des Trenngutes erfordern, können sich Siebe 21 aus Kunststoff, insbesondere PA oder Teflon anbieten. Es hat sich als besonders günstig erwiesen, im vorderen und hinteren Bereich des Siebträgers 20 eine Einlaufzone 23 und eine Auslaufzone 24 vorzusehen. Durch die Einlaufzone 23 kann ein sicheres Auffangen der aus der Maschine kommenden Teile gewährleistet werden wobei sichergestellt wird, dass jedes einzelne Teil eine wohldefinierte Siebstrecke durchläuft. Die Auslaufzone 24 eignet sich insbesondere um die separierten Teile in Auffangkörbe oder zu nachfolgenden Bearbeitungsmaschinen zu leiten.

Der erfindungsgemäße Rüttelseparierer 10 zeichnet sich insbesondere durch die spezielle Anordnung seines Unwuchterregers 30 aus. Dieser umfasst in der in der Zeichnung wiedergegebenen, besonders vorteilhaften Ausführungsform den Elektromotor 21, der eine einzelne Exzentermasse 32 rotieren lässt. Der Motor 31 ist dabei fest an einer

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Quertraverse 33 befestigt. Diese ist so ausgerichtet, dass die Rotationsachse 41 der Exzentermasse 32 die Hauptförderebene, die im gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Siebebene zusammenfällt in einem nicht rechten Winkel schneidet. Die senkrechte Projektion 42 der Rotationsachse 41 in die Hauptförderebene liegt dabei im wesentlichen parallel zur Förderrichtung 40. Die Rotation einer solchermaßen gelagerten Exzentermasse 32 verursacht eine Schwingbewegung des gesamten Siebträgers 20, die Bewegungskomponenten parallel und quer zur Förderrichtung 40 sowie vertikale Bewegungskomponenten aufweist. Durch die angewinkelte Stellung der Rotationsachse entsteht eine hüpfende Bewegung der Einzelteile des Trenngutes, wobei eine bevorzugte Bewegungskomponente in Richtung der Förderrichtung 40 zu beobachten ist. Durch die zusätzliche Bewegungskomponente quer zur Förderrichtung 40 können die Einzelteile auch einem geringfügigen Zick-Zack-Kurs folgen, wobei sie im zeitlichen Mittel jedoch entlang der Förderrichtung 40 Spur halten. Hierdurch wird eine bessere Ausnutzung der Siebbreite gewährleistet, was zu einer verbesserten Trennqualität führt.

Besonders günstig ist es, den Motor 31 mit einer Frequenzsteuerung zu versehen, wodurch die Drehzahl des Unwuchterregers30 regelbar wird. Abhängig von den Massen der einzelnen Komponenten der Vorrichtung, den Federkonstanten der Federelemente sowie der Menge, Form und Masse des Trenngutes wird sich aus Resonanzgründen für jede Konstellation ein besonders geeigneter Drehzahlbereich ermitteln lassen. Durch die Regelbarkeit des Unwuchterregers kann für jede Anwendung der optimale Drehzahlbereich eingestellt werden. Dabei ist es unerheblich, auf welche spezielle Art der motorische Antrieb gestaltet ist. Außer dem in Fig. 1 gezeigten Elektromotor 31 sind selbstverständlich auch Verbrennungsmotoren für besondere Anwendungen denkbar.

Um die Trennqualität weiter zu verbessern kann im hinteren Bereich des Siebes 20 ein Besenrakel 13 vorgesehen sein. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Besenrakel 13 aus einem Blech 131 mit einer unteren Besenleiste 132 ausgeführt. Das Blech 131 ist an einem Querträger 133 befestigt, der höhenverstellbar an Pfosten 134 festgelegt ist. Um einen optimalen Kehreffekt zu erzeugen, mit welchem durch Öl aneinanderhaftende Teile des Trenngutes voneinander gelöst werden können, ist es sinnvoll, die Pfosten 134 an dem Grundgestell 11 festzulegen. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Besenrakel 13 ausschließlich mit dem Siebträger zu verbinden. Dabei ist jedoch die Relativbewegung des Trenngutes zum Besenrakel deutlich vermindert, was den positiven Effekt erheblich reduziert. Um eine optimale Anpassbarkeit an die jeweiligen Anforderungen zu gewährleisten, sollte der Besenrakel relativ zur Siebebene höhenverstellbar sein.

Eine weitere Erhöhung der Trennqualität kann durch den Einsatz von Führungsschienen auf oder über der Siebebene erreicht werden. Die Schienen sind parallel zur Führungsrichtung in einem Abstand zueinander anzubringen, der so groß ist, dass die größeren Teile des Trenngutes auf ihnen gleiten, während die kleineren, auszusiebenden Teile zwischen ihnen auf dem Siebboden wandern. Die Trennqualität wird hierdurch insofern verbessert, als die gesamte Fläche des Siebes allein den kleineren, auszusiebenden Teilen zur Verfügung steht. Es werden keine Öffnungen 22 von den größeren Teilen verdeckt. Die effektive Siebgröße wird damit erhöht.

Obwohl durch die erfindungsgemäße Anbringung des Unwuchterregers 30 bereits eine lineare Förderung in der Förderrichtung 40 erzielt wird, ist es ohne weiteres möglich, durch Neigungseinstellung des Grundgestells 11 bzw. des Siebträgers 20 selbst eine zusätzliche, schwerkraftbedingte Richtungskomponente

einzubringen. Dies lässt sich am einfachsten durch Schraubverstellungen

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der Füße des Grundgestells 11 erzielen. Die Lage der Hauptförderrichtung wird hierdurch nicht verändert.

Natürlich stellen die in den Zeichnungen sowie der speziellen Beschreibung erläuterten Ausführungsformen lediglich besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen

Rüttelseparierers dar. Diese Erläuterungen sind lediglich illustrierend, keineswegs jedoch beschränkend zu verstehen. Insbesondere kann es sinnvoll sein, den Motor quer zu einer Hauptförderrichtung winkelbeweglich zu lagern und seine Winkelstellung mit der Zeit zu variieren. Hierdurch ändert sich die momentane Förderrichtung je nach Winkelstellung des Motors, wobei die Hauptförderrichtung erhalten bleiben kann. Die zu separierenden Teile nehmen dann einen ausgeprägten Zick-Zack-Kurs und nutzen die Siebbreite noch besser aus.

BUSE · MENTZEL · LUDEWIG Patentanwälte

Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Dipl.-Phys. Buse

Postfach 201462 Kleiner Werth 34 Dipl.-Phys. Mentzel

D-42214 Wuppertal D-42275 Wuppertal Dipl.-Ing. Ludewig

Wuppertal,

70

Kennwort: Rüttelseparierer

Karl-Heinz Preyer, Amzhäuschen 26, 42929 Wermelskirchen

Bezugszeichenliste

10	Rüttelseparierer	VAT-No. DE 121035 988
11	Grundgestell
12	Gummipuffer
13	Besenrakel
131	Blech
132	Besen
133	Querträger
134	Pfosten
20	Siebträger
21	Sieb
22	Öffnungen in 21
23	Einlaufzone
24	Auslaufzone
30	Unwuchterreger
31	Motor
32	Exzentermasse
33	Traverse
40	(Haupt-)Förderrichtung
41	Rotationsachse
42	Projektion von 41 in
	Hauptförderebene
TELEFON (0202) TELEX 8591606 ' TELEFAX (0202)	557022 COMNtERfcäANK AG .· '..WSBjT- U. VOLKfBANK &eacgr;< &Lgr;-patd WUPP£rAS4129 805,J,. ..TVUPPERT*m03«t990l4^# 5715 01 BLZ 33VJbO&dgr;&Rgr;" BLZ 33060098





















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Claims

1. Rüttelseparierer (10) zur mechanischen Trennung von Teilen unterschiedlicher Form und/oder Größe, bestehend aus einem feststehenden Grundgestell (11), einem hierauf schwingbeweglich gelagerten Siebträger (20) mit Sieb (21), und einem motorisch angetriebenen Unwuchterreger (13), mit wenigstens einer rotierbaren Exzentermasse (32), dessen feststehende Teile mit dem Siebträger (20) in fester Verbindung stehen und der eine Schwingungsbewegung des Siebträgers (20) erzeugt, die zu einer linearen Förderung der zu trennenden Teile führt, dadurch gekennzeichnet, daß ein planares Sieb (21) vorgesehen ist und die Rotationsachse (41) der Exzentermasse (32) die Hauptförderebene in einem nicht rechten Winkel schneidet, wobei ihre senkrechte Projektion (42) in die Hauptförderebene im wesentlichen parallel zur Förderrichtung (40) liegt.

2. Rüttelseparierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unwuchterreger (30), einschließlich seines motorischen Antriebs (31) auf einer quer zur Hauptförderrichtung (40) am Siebträger (20) festgelegten Traverse (33) angebracht ist.

3. Rüttelseparierer nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (21) leicht auswechselbar gestaltet ist.

4. Rüttelseparierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebträger (20) in seinem vorderen und/oder hinteren Bereich eine nach unten im wesentlichen geschlossene Ein- bzw. Auslaufzone (23; 24) aufweist.

5. Rüttelseparierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein feststehender Besenrakel (13) quer zur Hauptförderrichtung (40) vorgesehen ist.

6. Rüttelseparierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Besenrakel (13) relativ zur Siebebene höheneinstellbar ist.

7. Rüttelseparierer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Unwuchterregers (30), durch eine Frequenzsteuerung seines motorischen Antriebs (31) regelbar ist.

8. Rüttelseparierer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Sieb (21) im Abstand zueinander Führungsschienen parallel zur Förderrichtung (40) vorgesehen sind.

9. Rüttelseparierer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Neigung des Siebträgers (20) und/oder des Grundgestells (11) parallel und/oder senkrecht zur Hauptförderrichtung (40) einstellbar ist.

10. Rüttelseparierer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (21) im wesentlichen aus Metall besteht.

11. Rüttelseparierer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (21) im wesentlichen aus Kunststoff, insbesondere PA oder Teflon, besteht.

12. Rüttelseparierer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingbewegliche Lagerung (12) des Siebträgers (20) auf dem Grundgestell (11) durch Gummipuffer und/oder Metall- und/oder Kunststoffspiralfedern realisiert ist.