DE69210241T2

DE69210241T2 - Holzspan sortiermaschine

Info

Publication number: DE69210241T2
Application number: DE69210241T
Authority: DE
Inventors: Joseph Bielagus
Original assignee: Beloit Technologies Inc
Current assignee: Beloit Technologies Inc
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: AR245632A1; CA2102615A1; CA2102615C; AU671168B2; UA26038C2; FI101203B1; AU5309594A; RU2094133C1; FI935947A; BR9206228A; FI101203B; JP2540725B2; NO302104B1; EP0592607B1; US5305891A; NO934724D0; MX9203885A; JPH06502587A; FI935947A0; NO934724L

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei einer Vorrichtung zum Sieben von Partikelmaterial wie Holzschnitzel.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Siebboden, welcher eine Siebfläche abgrenzt, bei welcher der Boden aus einer Reihe von parallelen Stangen mit Zwischenräumen dazwischen gebildet wird, wobei die Stangen auf einzigartige Weise angeordnet sind, um die Leistungsfähigkeit beim Sieben durch ein schnelles Ausrichten des Materials in Richtung der Schlitze zwischen den Stangen zu vergrössern.
In einem üblichen Verfahren für die Herstellung von Zellstoff für die Papierherstellung werden unbearbeitete Holzstämme durch Zerspanvorrichtungen zu Schnitzeln verkleinert, und die Schnitzel werden bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur zusammen mit Chemikalien gekocht, um das Lignin zu entfernen. Die Zerspanvorrichtungen erzeugen Schnitzel mit beträchtlichen Unterschieden in ihrer Grösse und Form. Für das Kochverfahren, das als Zellstoffkochen bekannt ist, ist es wünschenswert, dass die gelieferten Schnitzel eine einheitliche Dicke haben, um eine optimale Ausbeute und Qualität zu erreichen; das heisst, um einen Zellstoff zu erhalten, der einen tiefen Prozentsatz an ungekochten und / oder überbehandelten Fasern enthält. Unter bevorzugten Kochbedingungen dringen die holzaufschliessenden Chemikalien oder die Laugflüssigkeit einheitlich in die Schnitzel ein. Wenn Schnitzel geliefert werden, die eine zu grosse Dicke aufweisen, kann die Laugflüssigkeit nicht angemessen in die Schnitzel eindringen, und der Zellstoffkocher wird Schnitzel mit einem Kern von zu wenig gekochten Fasern produzieren. Wenn Schnitzel geliefert werden, die zu dünn sind, wird der Zellstoffkocher Schnitzel produzieren, die verkocht sind und eine tiefe Qualität aufweisen. Um eine korrekte Delignifizierung der Schnitzel bei der Herstellung von Zellstoff zu gewährleisten, sollte die Zufuhr weder Schnitzel mit einer übermässigen Dicke, die das Fehlen eines angemessenen Eindringens während dem Vorgang des Zellstoffkochens verursachen, noch übermässig dünne Schnitzel, die während dem Vorgang des Zellstoffkochens überbehandelt werden können, enthalten.
Bisher wurden Vorrichtungen zum Sieben von Schnitzel bereit gestellt, um zu dicke und zu dünne Schnitzel von denjenigen in einem erwünschten Dickebereich zu trennen. Üblicherweise bestehen diese Siebvorrichtungen aus dem Typ von Scheibensieben, bei denen eine Vielzahl von im allgemeinen kreisförmigen Scheiben auf parallelen, rotierenden Wellen montiert ist. Die Scheiben sind koaxial auf jeder Welle und je voneinander distanziert montiert, und die Scheiben überlappen mit den Scheiben von benachbarten Wellen, um Sieblücken zwischen den Scheiben der einen Welle und den Scheiben von benachbarten Wellen zu bilden. Durch geeignete Zwischenräume zwischen den Scheiben kann das Sieb verwendet werden, um entweder zu kleine oder zu grosse Schnitzel aus der Strömung von Schnitzel, die an das Sieb geliefert wird, zu trennen.
Ein Nachteil bei Scheibensiebvorrichtungen besteht darin, dass die wirksame oder offene Siebfläche bei gegebenen Siebabmessungen notwendigerweise begrenzt ist, und dass deshalb die mit den Scheiben bereit gestellte Anzahl an Wellen bei einer industriellen Installation, die eine wesentliche Produktionskapazität erfordert, gross ist. Ein anderer Nachteil besteht darin, dass aufgrund der Präzisionsanforderungen an die Lücken zwischen den Scheiben die Herstellungskosten relativ hoch sind. Weil sich die Scheiben von benachbarten Wellen in der Siebfläche gegenseitig überlappen, gibt es auf den sich überlappenden Oberflächen Reibung, weil das zu siebende Material zwischen den Scheiben festgeklemmt wird und auch aufgrund von Harzrückständen auf den Scheiben. Die Beziehung von gegenläufiger Rotation zwischen benachbarten, sich überlappenden Oberflächen kann Material in die Lücken hinein zwängen, was die Qualität der Schnitzel verschlechtert und die Reibung weiter vergrössert. Es wurde erkannt, dass Reibung einer der Hauptgründe für den hohen Leistungsbedarf von solchen Siebvorrichtungen ist. Es wurde ebenfalls erkannt, dass es schwierig ist, eine einheitliche Lücke während dem Betrieb einer solchen Vorrichtung beizubehalten, weil es sein kann, dass die Scheiben nicht exakt rechtwinklig montiert sind oder dass sie beim Betrieb geringfügig verschoben werden, was ein gegenseitiges hin und her Schwingen während dem Betrieb verursacht.
Die bisher verwendeten Scheibensiebvorrichtungen sind auch sehr empfindlich auf Sand, Steine und Abfall, und unterliegen deshalb einer Abnutzung. Um diese Abnutzung zu vermindern, war es üblich, die Scheiben mit hartem Chrom zu plattieren, was die Kosten weiter erhöht.
In meiner gleichzeitig anhängigen Anmeldung mit der U.S. Seriennummer 07/629 924 habe ich eine Siebvorrichtung für Holzschnitzel oder Ähnlichem offenbart, die eine wesentlich höhere industrielle Leistungsfähigkeit hat als bisher verfügbare Konstruktionen, und welche die Nachteile im Zusammenhang mit Scheibensiebvorrichtungen verhindert. Das Sieb hat einen Siebboden oder ein Bett, welcher sich im wesentlichen horizontal erstreckt und eine grosse Siebfläche liefert. Schnitzel werden quer über ein Aufnahmeende des Siebbodens verteilt, das aus einer Reihe von parallelen Stangen gebildet wird, die eine einzigartige Form der Oberseite haben. Zwischen Garnituren von Stangen wird eine relative Schwingbewegung ausgeführt, um das Sieben zu bewirken und die Schnitzel in eine Richtung nach vorne zu bewegen.
Während das in meiner gleichzeitig anhängigen Anmeldung offenbarte Sieb viele der Nachteile von zuvor bekannten Sieben überwand und eine hohe Wirksamkeit des Siebens sowie eine grössere Leistungsfähigkeit hat, als sie mit zuvor bekannten Sieben erhalten werden konnte, wurde beobachtet, dass einige Schnitzel über wesentliche Distanzen auf dem Siebboden befördert wurden, bevor sie sich in geeigneter Weise für das nötige Abmessen und Sieben des Schnitzel einem Zwischenraum zwischen den Stangen darstellten.
Ein ähnliches Sieb wie dasjenige aus meiner oben erwähnten Anmeldung wird in WO 91/01816 gezeigt. Ein Reihe aus individuellen Siebstangen mit Zwischenräumen erstreckt sich vom Aufnahmeende zum Austrittsende und grenzen Öffnungen ab, durch welche kleines Material durchgehen kann. Die stangen werden in zwei Garnituren bereit gestellt, wobei eine Garnitur bezüglich der anderen um 180º versetzt ist. Die Stangen sind mit einer gemeinsamen Welle verbunden, aber sie werden durch Nocken auf der Welle einzeln positioniert.
Es ist deshalb ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Stangensieb bereit zu stellen, welches Holzschnitzel, die darauf angeordnet sind, schnell neigt und ausrichtet, damit sie sich in geeigneter Weise einem Zwischenraum des Siebes darstellen, um die notwendige Funktion des Abmessens und Siebens zu bewirken.
Es ist ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein Sieb für Holzschnitzel bereit zu stellen, das eine grössere Leistungsfähigkeit für eine gegebene Siebgrösse hat als zuvor bekannte Siebe mit derselben Grösse.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäss der vorliegenden Erfindung hat das Sieb für die Holzschnitzel einen Siebboden, der aus einer Vielzahl von Garnituren von parallelen Stangen besteht, wobei sich die Stangen der verschiedenen Garnituren überlappen. Mindestens eine Garnitur von Stangen, und vorzugsweise jede Garnitur von Stangen, ist so angeordnet, dass sie benachbarte Stangen auf verschiedenen Höhen hat. Es wird eine schwingende Relativbewegung zwischen den Garnituren von Stangen eingerichtet, um die Schnitzel zu kippen, um dadurch dem Zwischenraum zwischen benachbarten Stangen die Dimension der Dicke zu präsentieren und um die nicht gekippten und zu grossen Schnitzel entlang dem durch die überlappenden parallelen Stangen gebildeten Bett zu transportieren.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen erkennbar.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine etwas schematische Seitenansicht einer Siebvorrichtung, die gemäss den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde;
Figur 2 ist eine Detail-Draufsicht einer einfachen Antriebsvorrichtung für schwingende Stangen der Siebvorrichtung;
Figur 3 ist eine andere etwas schematische Seitenansicht, ähnlich wie die Figur 1, die jedoch die Anordnung der einfachen Antriebsvorrichtung zeigt;
Figuren 4, 5 und 6 sind schematische Aufrisse, welche verschiedene Positionen der Siebstangen während dem Vorgang des Siebens zeigen;
Figur 7 ist eine Draufsicht von oben, welche das Siebbett zeigt;
Figuren 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 und 15 sind Querschnitte von verschiedenen alternativen Konstruktionen für die Stangen des vorliegenden Siebes;
Figur 16 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht einer bevorzugten Antriebsanordnung für das Sieb; und
Figur 17 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Anordnung, um die Stangen des Siebes an der Antriebsvorrichtung zu befestigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Wie in der Figur 1 dargestellt wird, umfasst die Vorrichtung ein im wesentlichen horizontales, nach oben gerichtetes Siebbett 10, das ein Aufnahmeende 11 hat, wo die Holzschnitzel aufgenommen werden, und ein Austrittsende 12, wo das zurückgewiesene Material ausgeladen wird. Die zu siebenden Holzschnitzel werden am Aufnahmeende 11 aufgenommen und bewegen sich entlang des Bettes von links nach rechts, wie in der Figur 1 gezeigt wird, wobei die Schnitzel mit guter Breite zwischen den Siebstangen hindurch gehen und die Schnitzel, welche zu gross sind, sowie anderes zurückgewiesenes Material, das zu gross ist, damit fortfahren, sich entlang des Bettes zu bewegen, um beim Austrittsende 12 der Siebvorrichtung ausgeladen zu werden. Während der Boden hier als im wesentlichen horizontal dargestellt wird, ist es für einen Fachmann erkennbar, dass, unter gewissen Umständen, Vorteile erhalten werden können, indem der Boden vom Aufnahmeende zum Austrittsende entweder nach oben oder nach unten geneigt wird.
Wie dargestellt, dient das Sieb dazu, zu grosses von gutem Material zu trennen. Indem seine Grösse geeignet eingestellt und es in geeigneter Weise betrieben wird, kann das Sieb bei einigen Anwendungen ebenso verwendet werden, um zu kleines Material zu entfernen. Bei dieser Verwendung wäre das Material, das durch das Sieb hindurch fällt, Ausschuss, und das beim Austrittsende 12 ausgeladene Material wäre das gute Material. Die weitere Verwendung der Ausdrücke Ausschuss und Gutstoff in diesem Zusammenhang oder Abwandlungen davon dient der Unterscheidung in der Beschreibung, aber sie ist nicht als Begrenzung bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung gedacht.
Das Siebbett wird durch eine Vielzahl von parallelen Stangen gebildet, die in mindestens zwei separaten Gittern oder Garnituren 13 und 14 montiert sind, wie in der Figur 7 dargestellt wird, wobei die Stangen Zwischenräume mit einheitlicher Breite zwischen sich aufweisen. Die Gitter oder Garnituren sind überlappend, so dass benachbarte Stangen von abwechselnden Gitter stammen. Die Zwischenräume haben eine vorgegebene Breite, so dass die Schnitzel, die zu gross sind und die zu dick sind, damit in einem Zellstoffkocher Laugflüssigkeit befriedigend in sie eindringen könnte, nicht angenommen werden, sondern auf der Oberseite des Siebbettes bleiben, um vom Austrittsende weg bewegt zu werden.
Um den Siebvorgang zu unterstützen und um die Bewegung der Schnitzel vom Aufnahmeende 11 zum Austrittsende 12 zu unterstützen, werden die Gitter geschwungen, indem sie bezüglich dem Hauptrahmen 17 des Siebes auf eine Art, die nachfolgend detaillierter beschrieben wird, sowohl nach oben, nach unten, nach vorne als auch nach hinten bewegt werden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird mindestens ein Gitter oder eine Garnitur von Stangen mit separaten Gruppen von Stangen bereit gestellt, die obere Oberflächen haben, welche in mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedes Gitter aus Stangen mit Gruppen von Stangen ausgerüstet, welche obere Oberflächen in mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen haben. Das heisst, dass die oberen Oberflächen der Stangen bei jedem gegebenen Gitter nicht eine einzelne ebene Oberfläche bilden. Die Stangen sind so angeordnet, dass in der bevorzugten Anordnung innerhalb eines gegebenen Gitters oder einer gegebenen Garnitur von Stangen benachbarte Stangen sich auf einer unterschiedlichen Höhe befinden, und dass im zusammengestellten Bett 10 benachbarte Stangen von unterschiedlichen Gittern stammen.
In der Figur 4 wird ein erstes Gitter oder eine erste Garnitur von Stangen 60 gezeigt, welche Stangen 60a, 60b, 6c und 60d hat, die mit einem zweiter Gitter oder einer zweiten Garnitur von Stangen 80 verzahnt ist, welche Stangen 80a, 80b, 80c und 80d hat. Zum Zwecke der Darstellung werden zwei Gitter aus je vier Stangen gezeigt, wobei jedoch zu verstehen ist, das ein kommerzielles Sieb normalerweise mehr als vier Stangen in jedem Gitter umfassen wird.
Jede dritte Stange des Gitters hat eine ähnliche Höhe und ihre oberen Oberflächen liegen in einer Ebene. Somit hat die Stange 60a eine ähnliche Höhe wie die Stange 60c, und die Stange 60b hat eine ähnliche Höhe wie die Stange 60d. Die Stange 80a hat eine ähnliche Höhe wie die Stange 80c, und die Stange 80b hat eine ähnliche Höhe wie die Stange 80d.
Es kann bei einigen Siebanwendungen wünschenswert sein, Gitter bereit zu stellen, die Stangen in mehr als zwei Gruppen haben, wobei die oberen Oberflächen mehr als zwei Ebenen definieren. Bei Sieben für Holzschnitzel hat sich heraus gestellt, dass zwei Gitter, von denen jedes zwei Gruppen von Stangen hat, gut funktionieren.
Während die Gruppen von Stangen in jedem Gitter mit ihren oberen Oberflächen in vertikaler Richtung voneinander distanziert sind, sind alle Stangen eines Gitters bezüglich einander in der Position fixiert, und sie bewegen sich gemeinsam, wenn das Gitter geschwungen wird.
Zum Zwecke der Beschreibung des Betriebszyklus des Siebes wird angenommen, dass der Zyklus aus einer Position startet, bei der sich die Gitter in einer Position wie in der Figur 4 dargestellt befinden, bei der jedes Gitter aus Stangen sich bei einem gegenüberliegenden Rand seines Bewegungsbereiches befindet. Aus dieser Position bewegt sich ein Gitter nach oben und das andere bewegt sich nach unten. Die Figur 4 stellt die Gitter dar, wobei das Gitter oder die Garnitur von Stangen 60 sich in der obersten Position im Betriebszyklus befindet und das Gitter oder die Garnitur von Stangen 80 sich in der untersten Position im Betriebszyklus befindet.
Von der in der Figur 5 dargestellten Position beginnen sich die Stangen 60 nach unten zu bewegen, und die Stangen 80 beginnen sich nach oben zu bewegen. Auf halber Strecke durch den Bewegungsbereich der Gitter hindurch befinden sich benachbarte Stangen an den entsprechenden Positionen zwischen den Gittern im wesentlichen auf gleicher Höhe, wie in der Figur 5 dargestellt wird. Somit befinden sich die Stangen 60a und 80a auf gleicher Höhe, ebenso das Paar 60b und 80b. Die oberen Oberflächen der Stangen 60c und 80c sind komplanar mit den Oberseiten von 60a und 80a, und die Oberseiten der Stangen 60d und 80d sind komplanar mit den Oberseiten von 60b und 80b. Somit befinden sich die "a" Paare und die "c" Paare auf gleicher Höhe, ebenso die "b" Paare und die "d" Paare. Die Stangen 80 fahren fort, sich nach oben zu bewegen, und die Stangen 60 fahren fort, sich nach unten zu bewegen, bis eine Stangenposition im wesentlichen entgegengesetzt derjenigen, die in der Figur 4 gezeigt wird, erreicht ist, bei der die Stangen 80 sich in der obersten Position und die Stangen 60 sich in der untersten Position befinden. Wiederum folgen daraus, wie in der Figur 6 gezeigt wird, vier verschiedene Stangenhöhen.
Von der in der Figur 6 dargestellten Position beginnt sich das Gitter oder die Garnitur von Stangen 80 nach unten zu bewegen, und das Gitter oder die Garnitur von Stangen 60 beginnt sich nach oben zu bewegen. Auf halber Strecke durch den Bewegungsbereich hindurch wird eine ähnliche Stangenposition erreicht wie diejenige, die in der Figur 5 gezeigt wird, und während die Stangen in ihrem Bewegungsbereich fortfahren, wird wiederum die in der Figur 4 gezeigte Stangenposition erreicht und der Vorgang kehrt erneut um.
Weil die Gitter aus Stangen auf exzentrischen Antrieben montiert sind, wird die vertikale Bewegung von horizontaler Bewegung begleitet. Somit bewegen sich die Stangen 80, während sie sich aus der in der Figur 5 dargestellten Position nach oben bewegen, auch nach vorne in die oberste Position, wie in der Figur 6 gezeigt, und sie fahren fort sich nach vorne zu bewegen bis auf halbem Weg durch den Zyklus hindurch, wo die Stangen wiederum wie in der Figur 5 dargestellt positioniert sind. Während sich die Stangen 80 von ihrem Mittelpunkt nach unten bewegen, bewegen sich die Stangen auch nach hinten durch die in der Figur 4 dargestellte unterste Position hindurch, und sie fahren fort, sich nach hinten zu bewegen, während sich die Stangen nach oben zum in der Figur 5 dargestellten Punkt auf halbem Weg bewegen. Die horizontale Bewegung der Stangen 80 ist dieselbe wie diejenige der Stangen 60.
Somit bewegt sich ein Gitter auch nach vorne, während sich das Gitter aus Stangen von der in der Figur 5 dargestellten Position nach oben in seine oberste Position bewegt, und während sich das Gitter von seiner obersten Position wiederum nach unten in die in der Figur 5 dargestellten Position bewegt. Während sich irgend eines der Gitter von der in der Figur 5 dargestellten Position nach unten in die unterste Position bewegt, und während das Gitter sich von der untersten Position wiederum nach oben in die in der Figur 5 dargestellte Position bewegt, bewegt sich das Gitter nach hinten. Weil die Gitter um 180º phasenverschoben sind, bewegt sich ein Gitter nach vorne während sich das andere Gitter nach hinten bewegt, und ein Gitter bewegt sich nach oben während sich das andere nach unten bewegt.
Die kombinierte Bewegung der Stangen nach oben, unten, vorne und hinten befördert die zu grossen Schnitzel vom Einlassende zum Austrittsende, und sie unterstützt auch das Wenden der Schnitzel, so dass die Dimension der Dicke dem Zwischenraum zwischen den Stangen für ein korrektes Sieben präsentiert wird.
Ausser bei der Position der Stangen genau in der Mitte der Bewegung, wo nur zwei Stangenhöhen resultieren, stellt das Sieb zu allen anderen Zeiten vier verschiedene Stangenhöhen für jede der Gruppen von vier benachbarten Stangen bereit. Somit wird jeder Schnitzel, der sich nicht perfekt im Gleichgewicht auf einer der Stangen befindet, automatisch gekippt, um nach unten zwischen die Stangen geneigt zu werden, ausser der Schnitzel ist gross genug, um fünf Stangen und vier Zwischenräume zwischen den Stangen zu überspannen. Als Folge davon werden die Schnitzel sehr rasch geneigt, so dass einem Zwischenraum zwischen den Stangen eine Dimension der Dicke präsentiert wird und der Schnitzel für das Abmessen korrekt positioniert wird.
Wie in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellt wird, haben die Stangen eine obere Oberfläche, die flach und parallel zum Bett ist. An jeder Seite des horizontalen Bereichs befinden sich kegelförmige Bereiche, die ebene Oberflächen bereit stellen, welche von der Oberseite weg abfallen. Es wurde entdeckt, dass diese Oberflächen dazu neigen, ein Verstopfen der Zwischenräume zwischen den Stangen zu verhindern und das Schütteln des Materials sowie das Ausrichten der Schnitzel zu unterstützen.
Für ein typisches Sieben von Holzschnitzel wurde erkannt, dass annehmbare Abmessungen der Stangen einen halben Inch für die Dicke und eineinhalb bis drei Inch für die Höhe von zuoberst bis zum Boden betragen. Die oberen Oberflächen sind ungefähr ein Achtel Inch breit, und die geneigten Seitenoberflächen sind unter einem Winkel von fünfundvierzig Grad bezüglich der oberen Oberfläche angeordnet und erstrecken sich ungefähr über einen Viertel Inch. Der Höhenunterschied zwischen benachbarten stangen in einem einzelnen Gitter oder einer einzelnen Garnitur sollte ungefähr einen halben Inch betragen.
Während erkannt wurde, dass feste Metallstangen befriedigend arbeiten, kann es unter gewissen Umständen wünschenswert sein, Konstruktionen für die Stangen aus Anderem als festem Metall zu verwenden. So kann zum Beispiel in einigen Situationen eine arössere Abriebfestigkeit erforderlich sein, und in anderen Anwendungen kann es wünschenswert sein, das Gewicht zu minimieren. Die Figuren 8 bis stellen Querschnitte von alternativen Konstruktionen für die Stangen dar.
In der Figur 8 ist die Stange im Forrnguss aus Polyurethan, Stahl oder einem anderen festen Material hergestellt.
Die Figur 9 stellt eine hohle Stange dar, die aus Metall hergestellt oder gebildet sein kann.
Die Figur 10 stellt eine geeignet gespritzte Plastik- oder Metallkonstruktion dar.
Die Figur 11 stellt eine modulare Konstruktion dar, in welcher eine Stangenspitze 100 aus einem härteren oder anderen Material hergestellt sein kann als das Material des Stangenkörpers 102. Die Spitze wird dann geeignet am Körper befestigt. Abhängig von den Typen der verwendeten Materialien kann die Befestigung durch Kleben, Schweissen oder mit Befestigungsmitteln wie Nieten, Schrauben oder Ähnlichem erfolgen. Für die gewählte Befestigung kann auch die Notwendigkeit für eine Ersetzung der Spitze unabhängig von einer Ersetzung des Stangenkörpers berücksichtigt werden.
Die Figuren 12 und 13 stellen andere Konstruktionen dar, bei denen die Spitze wie die Oberseite und ein zentraler Teil der Stange gebildet ist. Somit hat die Spitze einen oberen Teil 120 und einen unteren Teil 122, wobei der untere Teil in einem Körperteil 124 aus einem anderen Material als dasjenige des Spitzenteils eingefasst ist. Wie in der Figur 12 dargestellt wird, erstreckt sich das Spitzenteil teilweise entlang den Seiten der Stange hinunter, wogegen in der Figur 13 das Spitzenteil nur aus der Oberseite der Stange besteht. In einer geeigneten Konstruktion von diesem Typ kann für das Spitzenteil gespritzter Werkzeugstahl verwendet werden, und der Körper kann aus Polyurethan mit für die Anwendung passender Härte gemacht sein. Der untere Teil 122 kann mit Löchern 126 ausgerüstet sein, welche sich mit Polyurethan füllen, wenn der Körperteil 124 um den unteren Teil 122 herum gegossen wird, wodurch die beiden Teile aneinander befestigt werden.
Wenn vorauszusehen ist, dass die Spitzen der Stangen häufig und rasch ersetzt werden müssen, können die Spitzen gleitend am Stangenkörper eingerastet werden, wie in den Figuren 14 und 15 dargestellt. In der Figur 14 wird eine Schwalbenschwanz-Verbindung 130 zwischen einer Spitze 132 und einem Körper 134 bereit gestellt. In der Figur 15 wird eine kastenförmige Verbindung zwischen einer Spitze 142 und einem Körper 144 bereit gestellt. Wenn Verbindungen von gleitendem Typ verwendet werden, können kurze Segmente der Spitze in Bereichen auf dem Sieb mit grosser Abnutzung ersetzt werden ohne der Notwendigkeit, die vollständige Länge der Spitze auf der Stange zu ersetzen.
Alle der oben beschriebenen modularen Konstruktionen erlauben die Verwendung von Material für die Spitze, das für die beabsichtigte Anwendung höchst geeignet sind, und sie erlauben die Wahl von konomischen Materialien für voraussehbare Abnutzungen, Stösse und Ähnliches. Die Körper der Stangen können aus weniger teuren Materialien hergestellt sein.
Bei einer vereinfachten Antriebsanordnung zum Schwingen der Gitter aus Stangen sind diese alle an beweglichen Rahmen montiert, welche auf Rotoren getragen werden, an denen die beweglichen Rahmen exzentrisch befestigt sind. Beim Austrittsende des Siebbettes sind die beweglichen Rahmen mit ähnlichen exzentrischen Stützvorrichtungen, die an Rotoren montiert sind, verbunden.
Die Figuren 1, 2 und 3 stellen eine vereinfachte Montage des Gitters aus der Stangengarnitur 14 am besten dar, bei der ein Rahmen 15, an dem die Stangen befestigt sind, auf Rotoren 18 und 19 beim Einlassende getragen wird und bei den entsprechenden Stützvorrichtungen 20 und 21 exzentrisch mit den Rotoren verbunden ist. Beim Austrittsende des Siebbettes ist der Rahmen 15 mit den exzentrischen Stützvorrichtungen 22 und 23 auf den Rotoren 30 und 31 verbunden. Der Rahmen der Stangengarnitur 13 ist durch exzentrisch montierte Stützvorrichtungen auf Rotoren sowohl beim Einlass- als auch beim Auslassende ähnlich befestigt.
Wenn sich die Rotoren bei jedem Ende der Stangenrahmen drehen, das heisst die Rotoren 18 und 19 beim Aufnahmeende des Siebes und 30 und 31 beim Austrittsende des Siebes, werden die Stangen abwechslungsweise nach oben und unten schwingen und abwechslungsweise vorwärts und rückwärts.
Um die Schwingung der beweglichen Stangen anzutreiben, wird ein primärer Hauptantriebsmotor 25 bereit gestellt. Dieser treibt eine Kette 24 an, welche eine Zahnrolle 32 antreibt. Die Zahnrolle umfasst zusätzliche Zahnrollen, die Ketten oder Riemen 26 und 27 antreiben, welche mit den Rotoren 19 und 31 verbunden sind, um sie anzutreiben. Diese Rotoren haben Zahnrollen, welche über Ketten oder Riemen 28 und 29 die oberen Rotoren 18 und 30 antreiben. Eine ähnliche Antriebsanordnung wird auf der gegenüber liegenden Seite des Siebes bereit gestellt.
Wie früher in dieser Beschreibung beschrieben wurde, werden auf beiden Seiten Antriebe für die Wellen bereit gestellt, um die Gitter zu schwingen, welche unabhängige Kurbeln erfordern, die auf beiden Seiten des Siebes mit Ketten oder Riemen für die Synchronisierung verbunden sind. Es kann auch eine Konstruktion mit durchgehenden Kurbeln verwendet werden, und sie kann in Situationen gegenüber dem zuvor erwähnten Antrieb bevorzugt werden, wo die Synchronisierung kritisch ist und eine Leistungsreduktion erwünscht ist. Eine Einrichtung 200 mit durchgehenden Kurbeln und geeigneter Konstruktion wird in der Figur 16 dargestellt. Die Einrichtung mit durchgehenden Kurbeln umfasst innere und äussere Wellen 202 respektive 204. Zwischen den inneren und äusseren Wellen wird an jedem Ende der Einrichtung mit durchgehenden Kurbeln ein Lager 206 bereit gestellt. Die innere Welle wird bei einer Flanschwelle 208 angetrieben, welche exzentrisch ist bezüglich der äusseren Welle 204. Die Rotation der Flanschwelle 208 verursacht, dass sich die äussere Welle 204 im gewünschten horizontal und vertikal kombinierten Muster bezüglich des Achse der Flanschwelle 208 bewegt. Die Flanschwelle 208 und die koaxiale Flanschwelle 210 am gegenüber liegenden Ende der Einrichtung sind bezüglich des Hauptrahmens 17 des Siebes fixiert, und die äussere Welle ist mit einer Stangengarnitur oder einem Gitter verbunden, um die gewünschte Bewegung auf das Gitter zu übertragen.
Um das Ersetzen der Stangen zu erleichtern und zu unterstützen, und um die Zwischenräume zwischen den Stangen zu regulieren, kann eine Anordnung zum Positionieren und zum Festhalten von Stangen bereit gestellt werden. Eine solche Anordnung ist in der Figur 17 dargestellt. Ein Glied 300 zum Positionieren und zum Festhalten von Stangen umfasst eine Vielzahl von präzise angeordneten Schlitzen 302, um Beinteile 304 von einzelnen Stangen 306 in einer Stangengarnitur zu befestigen und zurück zu halten. Das Glied 300 kann aus U-Stahl oder einem ähnlichen Material bestehen und ist vorzugsweise durch eine Vielzahl von Schraubenbolzen 322 mit einer Antriebswellen-Einrichtung 320 verbunden. Es ist zu erkennen, dass das Glied 300 mit der äusseren Welle 204 der oben erwähnten Einrichtung 200 mit durchgehenden Kurbeln verbunden werden kann. Das Rückhalteglied 300 kann als Alternative mittels Schweissen oder einer anderen geeigneten permanenten Einrichtung mit der Antriebswellen-Einrichtung 320 verbunden sein. Wenn jedoch eine entfembare Einrichtung wie Schraubenbolzen 322 verwendet wird, kann das Sieb schnell angepasst werden, um unterschiedliche Siebzwischenräume bereit zu stellen, indem das Glied 300 durch ein anderes Glied ausgewechselt wird, welches die gewünschten Abstände zwischen den Schlitzen 302 liefert. Jedes der Beine 304 von den Stangen 206 wird in seinem entsprechenden Schlitz 302 durch einen Schraubenbolzen 330 festgehalten, der sich durch das Stützglied 332 hindurch erstreckt. Mit dieser Konstruktion können, falls eine oder mehrere Stangen beschädigt werden, die beschädigten Stangen schnell und leicht ersetzt werden, indem der Befestigungsbolzen 332, welcher die beschädigte Stange festhält, entfernt wird und ein Ersatz für die Stange und das Bein eingeschoben wird. Wie früher erwähnt wurde, kann das Sieb schnell für unterschiedliche Siebzwischenräume modifiziert werden, indem das Rückhalteglied 300 von der Antriebswellen-Einrichtung 320 gelöst wird und durch ein unterschiedliches Glied ersetzt wird, das die gewünschten Zwischenräume zwischen den Schlitzen 302 hat.
Um die Holzschnitzel relativ einheitlich quer über das Aufnahmeende des Siebbettes zu verteilen, ist eine Förderschnecke 34 für die Verteilung drehbar montiert und wird durch eine Kette 33 angetrieben. Solche Förderschnecken sind gebräuchliche Vorrichtungen, um Material entlang ihrer Länge zu verteilen, und sie werden hier nicht in weiteren Einzelheiten beschrieben.
Um die Rückhaltezeit auf dem Bett zu vergrössern und um die Schnitzel in einer Längsrichtung auszurichten, werden Finger 37 bereit gestellt, um sich durch die Schnitzel auf dem Siebbett 10 hindurch zu bewegen. Für diesem Zweck werden die Finger auf einem Rotor 35 getragen, der durch eine Antriebskette 36 zu einer Drehung im Uhrzeigersinn angetrieben wird, wie in der Figur 1 gezeigt wird. Die Finger 37 gehen entgegen der Bewegungsrichtung der Schnitzel entlang der Gitter durch die Schnitzel hindurch. Dies vergrössert die Rückhaltezeit der Schnitzel auf dem Sieb und führt zur Neigung, das Material in Längsrichtung auszurichten, wodurch der Siebvorgang, die Wirksamkeit und die Einheitlichkeit verbessert werden, indem die Schnitzel zum Sieben korrekt ausgerichtet werden, damit ein minimales Überbrücken der Schnitzel stattfindet.
Wie in der Figur 6 gezeigt wird, werden zwei Wellen mit Fingern verwendet. In gewissen Situationen kann eine angemessen sein, und in anderen können mehr als zwei wünschenswert sein. Wellen mit ausebnenden Fingern, die stromabwärts vom Einlass positioniert sind, können mit Fingern ausgerüstet sein, die näher beieinander angeordnet sind als- Wellen näher beim Einlassende. Die näher beieinander liegenden Finger werden mehr Schnitzel korrekt ausrichten, und, weil das Volumen an Schnitzel auf dem Sieb stromabwärts vom Einlass gegenüber dem Volumen beim Einlassende reduziert ist, werden die nahe beieinander liegenden Finger das Vorrücken von zu grossen Schnitzel nicht übermässig verzögern.
Im Betriebszustand werden Holzschnitzel quer entlang dem Aufnahmeende 11 des Siebbodens 10 verteilt. Die Holzschnitzel bewegen sich in Längsrichtung entlang dem Siebboden gegen das Austrittsende 12 hin, und diejenigen, die genügend dünn sind, werden durch die Zwischenräume zwischen den Stangen hindurch gehen. Die auf den beweglichen Gittern abgestützten Stangen schwingen in der in den Figuren 4, 5 und 6 gezeigten Weise nach oben und nach unten. Um die Bewegung der Schnitzel zu verzögern und um das Ausrichten der Schnitzel in Längsrichtung zu unterstützen werden Finger 37, die auf einem Rotor 35 getragen werden, entgegen der Bewegungsrichtung der Schnitzel bewegt. Annehmbare Schnitzel mit maximal tolerierbarer Dicke sowie dünnere werden durch die Zwischenräume zwischen den Stangen hindurch gehen, und die anderen, unannehmbaren Schnitzel werden auf dem Siebboden weiter nach unten gegen das Austrittsende 12 hin gehen.
Der Hub von jeder Stange sollte nur geringfügig kleiner sein als die maximale Überlappung zwischen benachbarten Stangen bei der Stelle in der Mitte von ihrem Bewegungsbereich, wie sie durch die Distanz P in der Figur 5 dargestellt ist, oder geringfügig kleiner als zweimal die kürzeste Überlappungsdistanz zwischen benachbarten Stangen bei der Stelle in der Mitte von ihrem Bewegungsbereich, wie sie durch die Distanz Q in der Figur 5 dargestellt ist, sein, je nachdem, welche Distanz kleiner ist. Somit sollte, wenn sich die Stangen 60a und 80a um eine Distanz P von zwei Inch überlappen, und sich die Stangen 80b und 60b um eine Distanz Q von einem Inch überlappen, der maximale vertikale Verschiebungsweg der Stangen nur geringfügig kleiner sein als zwei Inch. Eine gewisse vertikale Überlappung zwischen benachbarten Stangen sollte jederzeit beibehalten werden, damit ein korrekte Grösse der Sieböffnungen zwischen benachbarten Stangen beibehalten wird, und damit kein Verkeilen der Schnitzel stattfindet. Der Überlappungsbereich sollte jedoch minimal sein, wenn sich die Gitter auf den in den Figuren 4 und 6 gezeigten äussersten Positionen befinden. Dies öffnet das Sieb unterhalb jeder Sieböffnung, wodurch wiederum das Verkeilen der Schnitzel minimiert wird und wodurch erlaubt wird, dass "gefangene" Schnitzel hindurch gehen ohne das Sieb zu verstopfen.
Für ein typisches Sieben von Holzschnitzel werden Verschiebungen der Stangen von 2 Inch bis 3 Inch bevorzugt, wobei die rotierenden Antriebsvorrichtungen, an welchen die Stangen exzentrisch befestigt sind, mit 200 bis 250 U/min angetrieben werden. Ein zu langsamer Betrieb und zu flache Verschiebungen haben aufgrund des ungenügenden Schüttelns und des ungenügenden Kippens der Schnitzel ein Verfilzen der Schnitzel zur Folge. Übermässige Geschwindigkeiten des Antriebs verursachen, dass Schnitzel, insbesondere kleinere annehmbare Schnitzel, über dem Sieb schweben, wobei die Kontaktzeit für eine korrekte Bestimmung der Grösse begrenzt wird.
Somit ist zu sehen, dass ich eine verbesserte Vorrichtung zum Sieben von Holzschnitzel bereit gestellt habe, welche die oben festgelegten Aufgaben und Vorteile erfüllt respektive aufweist und eine verbesserte, vereinfachte Siebvorrichtung liefert.

Claims

1. Siebvorrichtung zum Trennen von Partikelmaterial wie Holzschnitzel, die in Kombination umfasst: einen Siebboden (10), der eine Siebfläche mit Sieböffnungen abgrenzt und sich von einem Aufnahmeende (11) zu einem Austrittsende (12) erstreckt, mit einer Zufuhreinrichtung (34), um Material beim Aufnahmeende auf den Siebboden zu verteilen, das sich gegen das Austrittsende hin bewegt, so dass sich grosses Material entlang der Länge des Bodens vom Aufnahmeende zum Austrittsende bewegt und kleineres Material durch den Siebboden hindurch geht; wobei der Boden eine Vielzahl von einzelnen Siebstangen (60a, 60b, 60c, 60d; 80a, 80b, 80c, 80d) hat, die sich vom Aufnahmeende (11) zum Austrittsende (12) erstrecken und in einer Beziehung mit Zwischenräumen voneinander angeordnet sind um Öffnungen dazwischen zu definieren, damit das kleinere Material dazwischen durch geleitet wird; wobei die Stangen sich parallel zueinander erstrecken und die Stangen bezüglich einander in mindestens zwei unabhängigen Gittern (13, 14) fix montiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass:

die Stangen von mindestens einem der Gitter eine erste Gruppe von Stangen (60a, 60c; oder 80a, 80c) umfassen, welche obere Oberflächen haben die komplanar sind, und eine zweite Gruppe von Stangen (60b, 60d; oder 80b, 80d) umfassen, welche obere Oberflächen haben, die nicht komplanar mit den oberen Oberfläche der ersten Gruppe von Stangen sind, wobei die erste und zweite Gruppe von Stangen in einem gemeinsamen Gitter angeordnet sind.

2. Siebvorrichtung zum Trennen von Partikelmaterial wie Holzschnitzel nach Anspruch 1:

bei der die Siebstangen in zwei Gittern (13, 14) angeordnet sind, und jedes der Gitter an einer exzentrischen Antriebsvorrichtung (18, 19; 30, 31) derart montiert ist, dass eines dieser Gitter nach oben angetrieben wird, während das andere dieser Gitter nach unten angetrieben wird.

3. Siebvorrichtung zum Trennen von Partikelmaterial wie Holzschnitzel nach Anspruch 2:

bei der jedes der Gitter mindestens zwei Gruppen von Stangen umfasst, die obere Oberflächen haben, welche in mindestens zwei separaten Ebenen angeordnet sind.

4. Siebvorrichtung zum Trennen von Partikelmaterial wie Holzschnitzel nach Anspruch 1:

bei der abwechselnde Siebstangen in Gittern zusammengefasst sind, wodurch zwei Gitter definiert werden, und bei der die Gitter so montiert sind, dass sie vertikal und horizontal bewegt werden können.

5. Siebvorrichtung zum Trennen von Partikelmaterial wie Holzschnitzel nach Anspruch 1:

bei der jedes der Gitter erste und zweite Gruppen von Stangen umfasst, und jede der Gruppen Stangen umfasst, die komplanare obere Oberflächen haben, und die oberen Oberflächen der Gruppen von Stangen in einem Gitter separate Ebenen definieren.

6. Siebvorrichtung zum Trennen von Partikelmaterial wie Holzschnitzel nach Anspruch 5:

bei der in jedem der Gitter die Stangen derart angeordnet sind, dass abwechselnde Stangen in Gruppen zusammengefasst sind.

7. Siebvorrichtung zum Trennen von Partikelmaterial wie Holzschnitzel nach Anspruch 6:

bei der abwechselnde Siebstangen des Bodens in separaten Gittern zusammengefasst sind.

8. Siebvorrichtung nach Anspruch 1:

bei der die oberen Oberflächen der Stangen der ersten und zweiten Gruppen in vertikaler Richtung um mindestens einen halben Inch voneinander entfernt sind.