DE9216239U1 - Vibrationssiebmaschine - Google Patents

Description

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VibrationsSiebmaschine

5 Die Erfindung betrifft eine Vibrationssiebmaschine mit einem Rahmen, mit mindestens einem auf dem Rahmen angeordneten Sieb und mit einem durch eine Welle angetriebenen Vibrationsantrieb, der mit dem Sieb verbunden ist und dieses in Schwingung versetzt, wodurch die Siebwirkung unterstützt wird.

Die Erfindung ist in erster Linie in Zusammenhang mit Siebmaschinen entwickelt worden, die dazu dienen, zerkleinertes Steinmaterial, zerkleinerten Beton oder dergleichen in Fraktionen unterschiedlicher Größe zu zerlegen. Dabei betrifft die Erfindung eine verbesserte Konstruktion des Vibrationsantriebes, durch welchen Schwingungsenergie auf das Sieb übertragen wird.

Es versteht sich, daß ein einfaches Sieb, z.B. ein Maschensieb eine minimale Sieb-Ausrüstung für eine erfindungsgemäße Siebmaschine darstellt; bei bevorzugten Ausführungsformen werden dagegen mehr als ein Maschensieb bzw. ein Siebstapel verwendet, und erfindungsgemäße Siebmaschinen können auch Sätze von hin- und herschwingenden Gitterstäben aufweisen.

Bei einer bekannten Vibrationssiebmaschine weist der durch eine Welle angetriebene Vibrationsantrieb nur eine einzige Welle auf, die sich in horizontaler Richtung durch den Siebrahmen hindurch zwischen einander gegenüberliegenden Rahmenseitenteilen in denjenigen Raum erstreckt, der zwischen zwei Siebstapeln liegt. Bei dieser bekannten Siebmaschine ist jeder Endabschnitt der Welle auf dem entsprechenden Rahmenseitenteil über ein Lagereinheit gelagert, die fest mit

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dem Rahmenseitenteil verbunden ist. Auf jedem der freien Enden der Welle ist ein Unwuchtkörper angebracht, der nach außen über die entsprechende Lagereinheit übersteht.

5 Jeder Unwuchtkörper hat einen von der Drehachse entfernten Schwerpunkt, und seine Drehung um die Welle führt wegen dieser Unwucht zur Ausübung einer Zentrifugalkraft auf die Welle, und hieraus erhält man die gewünschte Vibrationsenergie, die auf die Siebe der Siebmaschine übertragen wird.

Bei dieser bekannten Siebmaschine werden durch die Unwuchtkörper erhebliche Biegemomente auf die Welle ausgeübt. Dies ist wohl darauf zurückzuführen, daß die Unwuchtkörper auf den nach außen überstehenden Enden der Wellen angeordnet sind, und auch darauf, daß die Gesamtlänge der Welle groß sein muß, da sie sich über die gesamte Breite der Siebmaschine zwischen den einander gegenüberliegenden Rahmenseitenteilen erstrecken muß. Dies führt dazu, daß ein mittlerer Bereich der Welle erhebliche Biegemomente erfährt, und dies ist nachteilig, da man den Durchmesser der Welle so groß wählen muß, daß diese den auf sie einwirkenden Biegebelastungen gewachsen ist. Darüber hinaus erhält man aber auch eine Rückwirkung auf die auf den Rahmenseitenteilen vorgese-5 henen Lagereinheiten, die daher ebenfalls ausreichend robust ausgelegt werden müssen, damit sie diese Belastungen übernehmen können.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher der Aufbau eines 0 durch eine Welle angetriebenen Vibrationsantriebes gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden, wobei nach wie vor eine wirksame Übertragung der Vibrationsenergie auf die Siebelemente der Siebmaschine gewährleistet sein soll.
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Hierzu schaftt die vorliegende Erfindung eine Vibrationssiebmaschine mit einem starren Rahmen, der zwei einander gegenüberliegende Rahmenseitenteile aufweist, mit mindestens einem Sieb, das von den Rahmenseitenteilen getragen ist, 5 und mit einem durch eine Welle angetriebenen Vibrationsantrieb, der mit dem Sieb gekoppelt ist und auf dieses Vibrationsenergie überträgt, wodurch die Siebwirkung unterstützt wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Vibrationsantrieb aufweist: zwei Stummelwellen, von denen jeweils eine einem der Rahmenseitenteile zugeordnet ist; zwei Paare von Lagereinheiten zum Lagern jeweils einer der Stummelwellen, wobei die Lagereinheiten eines Paares jeweils auf dem entsprechenden Rahmenseitenteil angeordnet sind und voneinander entfernt sind; jeweils einen Unwuchtkörper auf jeder der Stummelwellen, der in dem zwischen den Lagereinheiten liegenden Raum angeordnet ist, wobei die Unwuchtkörper zusammen mit ihrer Stummelwelle umlaufen, um Vibrationsenergie auf die zugeordnete Stummelwelle und von dort über die Lagereinheiten und die Rahmenseitenteile auf das Sieb zu übertragen; und für jede der Stummelwellen einen mit ihr verbundenen Antrieb, durch welchen sie in Drehung versetzt wird.

Eine erfindungsgemäße Vibrationssiebmaschine kann daher sehr effektiv Vibrationsenergie auf das Sieb übertragen, da jedoch die Stummelwellen nur geringe Lange aufweisen und da die bei den beiden Rahmenseitenteilen liegenden Stummelwellen jeweils durch zwei beabstandete Lagereinheiten am Rahmen angebracht sind, sind die Biegemomente, die auf 0 jede der Stummelwellen durch die Unwuchtkörper ausgeübt

werden, kleiner als bei der bekannten Siebmaschine mit einer einzigen langen Welle (und können gut von den Lagereinheiten aufgenommen werden), und es ergibt sich hieraus eine Verminderung der Durchbiegung einer jeden der Wellen. 35

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Vorzugsweise ist eine erfindungsgemäße Vibrationssiebmaschine ferner dadurch gekennzeichnet, daß für jede der Stummelwellen der mit ihr verbundene Antrieb einen Antriebsmotor aufweist, der mit dem außenliegenden freien Ende der Stummel-5 welle verbunden ist, und daß die beiden Antriebsmotoren so ausgebildet sind, daß sie die Stummelwellen synchron zueinander antreiben, so daß man bei jeder Seite des Siebes die gleiche Geometrie der Vibrationserzeugung hat.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder der Motoren ein Hydromotor, wobei einer derselben im Uhrzeigersinn, der andere entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird.

Vorzugsweise sind die Motoren Zahnrad-Hydromotoren, die strömungsmäßig parallel geschaltet an eine gemeinsame Druckmittelquelle angeschlossen sind, welche durch eine oder mehrere Pumpen gebildet ist. Hierdurch kann sich die Arbeitsweise der Motoren von selbst so einregeln, daß Vibrationsenergie auf jedes der beiden einander gegenüberliegenden Rahmenseitenteile des Siebes so übertragen wird, daß die Vibrationsenergie in Phase ist.

Als Alternative zur Verwendung parallel geschalteter Hydromotoren kann man auch synchron laufende Elektromotoren verwenden.

Durch die Erfindung wird ferner vorgeschlagen eine Vibrationssiebmaschine mit einem Rahmen, der zwei einander gegenüberliegende Rahmenseitenteile aufweist, mit mindestens einem Sieb, das auf den Rahmenseitenteilen angeordnet ist, und mit einem durch eine Welle angetriebenen Vibrationsantrieb, der mit dem Sieb gekoppelt ist, um dieses mit Vibrationsenergie zu beaufschlagen, wodurch die Siebwirkung unterstützt wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der 5 Vibrationsantrieb aufweist: ein Paar von Stummelwellen, von

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denen jeweils eine einem der Rahmenseitenteile zugeordnet ist; Lagereinheiten, welche die Stummelwellen lagern und auf den Rahmenseitenteilen angeordnet sind; für jede der Stummelwellen einen zugeordneten Unwuchtkörper, der mit der Stummelwelle umläuft und so auf sie Vibrationsenergie überträgt, die von der Stummelwelle über die Lagereinheiten auf das Sieb übertragen wird; und Antriebsmotoren, von denen jeweils einer mit einer der Stummelwellen gekoppelt ist und die so ausgebildet sind, daß auf die beiden Stummelwellen synchron eine Drehbewegung ausgeübt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Vibrationssiebmaschine mehr als ein "Sieb". Typischerweise besteht jedes "Sieb" aus einem Maschensieb oder einem Siebstapel mit übereinanderliegenden Einzelsieben, so daß von dem auf das oberste Sieb gegebene Material zunehmend kleinere Grösse aufweisende Fraktionen ausgesiebt werden. Die Vibrationssiebmaschine kann auch hin- und herschwingende Siebstangen aufweisen. Die Motoren können mit einer Drehzahl von größenordnungsmäßig 1000 Umdrehungen pro Minute angetrieben werden, und die typische Oszillationsamplitude, die dem Sieb aufgeprägt wird, kann etwa 5 mm betragen, d.h., man hat ein "Werfen" von etwa 5 mm. Geeignete federnde Lager sind vorgesehen, um die dem Sieb oder den Sieben aufgeprägte Vibrationsenergie zu absorbieren.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vibrationssiebmaschine unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: 30

Figur 1: eine Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Vibrationssiebmaschine ;

Figur 2: eine seitliche Ansicht der in Figur 1 gezeigten 5 Vibrationssiebmaschine; und

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Figur 3: ein schematisches Blockschaltbild eines eine Pumpe enthaltenden Hydraulikkreises zum Betreiben von Hydromotoren, welche die Vibrationsmaschine 5 antreiben.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Vibrationssiebmaschine wiedergegeben, wie sie in Schotter- oder Kieswerken zusammen mit Steinbrechern verwendet wird, um aus dem zu siebenden Material, z.B. zerkleinertes Steinmaterial, zerkleinerter Beton und dergleichen Materialfraktionen unterschiedlicher Teilchengröße abzutrennen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist eine Mehrebenensiebmaschine mit einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Maschensieben. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführung der Siebanordnung. Bei einer Minimalausstattung einer erfindungsgemäßen Vibrationssiebmaschine kann jedoch die Siebanordnung auch nur aus einem einzigen Sieb bestehen.

Die Vibrationssiebmaschine ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehen und hat einen starren Rahmen, zu dem zwei einander gegenüberliegende Rahmenseitenteile 11 gehören. Die Rahmenseitenteile 11 sind symmetrisch zu einer Mittelebene der Vibrationssiebmaschine, ebenso von diesen getragene weitere Bauelemente, wie aus Figur 1 ersichtlich. Die Rahmenseitenteile 11 sind durch vier Kastenprofil-Traversen 22 fest mit einander verbunden. Der gesamte Rahmen 11 ist von federnden Lagerelementen 23 getragen, welche Schraubenfedern 0 oder Gummifedern aufweisen können.

Zumindest ein Sieb ist auf den Rahmenseitenteilen 11 angebracht. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Siebstapel, der mehrere übereinanderliegende von den Rahmen-Seitenteilen 11 getragene Siebe umfaßt, insgesamt mit 12

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bezeichnet. Einzelne Maschensiebe tragen das Bezugszeichen 13.

Ein durch eine Welle angetriebener Vibrationsantrieb ist mit dem Siebstapel 12 verbunden und überträgt auf diesen Schwingungsenergie, wodurch das Sieben des Materiales begünstigt wird.

Der durch eine Welle angetriebene Vibrationsantrieb hat zwei Stummelwellen 14, von denen jeweils eine einem der beiden Rahmenseitenteile 11 zugeordnet ist. Jede Stummelwelle

14 ist von einem zugeordneten Paar von Lagereinheiten getragen, zu welchem eine innenliegende Lagereinheit 15 und eine außenliegende Lagereinheit 16 gehören. Die innenliegenden Lagereinheiten 15 können komplette Ölschmierlager sein, und die außenliegenden Lagereinheiten 16 enthalten sphärische Rollenlager.

Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß die Lagereinheiten 15 und 16 eines jeden Paares voneinander entfernt sind. Auf jeder der Stummelwellen 14 ist in den zwischen den Lagereinheiten

15 und 16 liegenden Raum ein zugeordneter Unwuchtkörper

17 angebracht. Letzterer ist mit der Stummelwelle verkeilt, so daß er zusammen mit dieser umläuft. Übt man auf jede der Stummelwellen 14 ein Drehmoment aus, so wird der entsprechende Unwuchtkörper in Drehung versetzt, und da der Unwuchtkörper eine von der Drehachse entfernte Masse darstellt, erhält man hierdurch eine Zentrifugalkraft auf die Stummelwelle. Damit wird auf die Stummelwelle Vibrations-0 energie übertragen, die dann über die Lagereinheiten 15 und

16 sowie die Rahmenseitenteile 11 auf den Siebstapel 12 übertragen wird.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, ist jede der 5 Lagereinheiten 15 und 16 starr mit einem kurze Länge aufwei-

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senden Kastenprofil-Träger 18 verbunden, der sich jeweils zwischen senkrechten Trägern 19 einer jeden der Rahmenseitenteilen 11 erstreckt und einen Teil der starren Rahmenseitenteil-Tragstruktur darstellt.

Mit jeder der Stummelwellen 14 ist ein Antrieb verbunden, um sie in Drehung zu versetzen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen diese Antriebe aus Hydromotoren 20, die jeweils so angeordnet sind, daß die zugeordneten Stummelwellen 14 synchron angetrieben werden. Dabei erzeugt der eine Hydromotor eine Drehung im Uhrzeigersinne, der andere eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinne.

Typischerweise werden die Stummelwellen mit Drehzahlen von größenordnungsmäßig 1000 Umdrehungen pro Minute angetrieben, und infolge der Art und Weise, in welcher der Siebstapel 12 in den Rahmenseitenteilen 11 der Vibrationssiebmaschine angebracht ist, erhält man Amplituden der dem Siebstapel aufgeprägten Oszillation von etwa 5 mm, also ein "Werfen" von 5 mm. Die federnden Lagerelemente 23 sind vorgesehen, um die Schwingungen, die den Rahmenseitenteilen und damit dem Siebstapel und dem siebgut aufgeprägt werden, von der Aufstellfläche zu isolieren.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel ergibt eine sehr effiziente Übertragung der Vibrationsenergie auf die Siebkomponenten, jedoch auf eine Art und Weise, bei welcher auf keine der Stummelwellen 14 unzulässig große Biegebelastungen einwirken. Dies deshalb, weil jede der Stummelwellen ver-0 hältnismäßig kleine Länge aufweist und weil jede der Stummelwellen zwischen zwei beabstandeten Lagereinheiten angeordnet ist, wobei der Unwuchtkörper auf jeder der Stummelwellen in dem zwischen den beiden Lagereinheiten verbleibenden Zwischenraum umläuft.

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Hierdurch werden die ganz erheblichen Biegebelastungen vermieden, die bei einer bekannten Vibrationssiebmaschine erhalten werden, bei welcher sich eine lange Antriebswelle über die gesamte Breite der Siebmaschine erstreckt und bei 5 welcher die Lagerung der Antriebswelle bei den beiden Wellenenden jeweils durch ein einzelne Lagereinheit erfolgt, wobei der Unwuchtkörper auf dem überstehenden Ende der langen Welle angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist auch eine unzulässig starke Durchbiegung der Antriebswelle vermieden, welche man bei der bekannten Vibrationssiebmaschine im mittleren Bereich der langen Antriebswelle erhält.

Figur 3 zeigt schematisch einen Hydraulikkreis, welcher zum Betreiben der Hydromotoren 20 dient. Man erkennt, daß die Hydromotoren 20 in Parallelschaltung mit einer Druckmittelquelle 21 verbunden sind, die eine oder mehrere Pumpen aufweist. Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel sind die Hydromotoren 20 Zahnrad-Hydromotoren, und die An-Ordnung ist so gewählt, daß die Hydromotoren synchron zueinander laufen, und wenn sich abzeichnet, daß eine der Stummelwellen 14 und der von ihr getragene Unwuchtkörper außer Phase mit der anderen Stummelwelle und deren Unwuchtkörper gerät zu laufen droht, so stellt das System durch Selbsteinstellung oder Selbstkompensation (durch Rückmeldung oder Rückwirkung von den Hydromotoren) rasch wieder die phasenrichtige Beziehung her.

Es wurde festgestellt, daß selbst dann, wenn die Stummelwellen beim Anwerfen der Vibrationssiebmaschine einmal ausser Phase sind, sich das gesamte System von selbst abstimmt und die Unwuchtkörper in Phasenlage zueinander bringt. Dies ist besonders vorteilhaft, denn man erhält so eine gleichförmige Zufuhr von Vibrationsenergie zu jeder der Seiten 5 des Rahmens und von dort auf das Sieb, bzw. den Siebstapel.

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Es versteht sich, daß ein Hydraulikkreis und Hydromotoren nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine selbstregelnde gleichförmige Zufuhr von Vibrationsenergie zu den beiden Seiten des Siebrahmens darstellt, d.h. für Formen einer phasenrichtigen Zufuhr von Vibrationsenergie zu beiden Seiten des Siebes. Es können andere Antriebseinrichtungen zum gleichen Zwecke verwendet werden, darunter synchron laufende Elektromotoren, die an die Stummelwellen 14 angeschlossen sind.

Claims (8)

3654.4 - 1 - 26.11.1992 Ansprüche

1. Vibrationssiebmaschine (10) mit einem starren Rahmen, der zwei einander gegenüberliegende Rahmenseitenteile (11) aufweist, mit mindestens einem Sieb (13), das von den Rahmenseitenteilen (11) getragen ist, und mit einem durch eine Welle angetriebenen Vibrationsantrieb, der mit dem Sieb

(13) gekoppelt ist und auf dieses Vibrationsenergie überträgt, wodurch die Siebwirkung unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrationsantrieb aufweist: zwei Stummelwellen (14), von denen jeweils eine einem der Rahmenseitenteile (11) zugeordnet ist; zwei Paare von Lagereinheiten (15, 16) zum Lagern jeweils einer der Stummelwellen (14), wobei die Lagereinheiten eines Paares jeweils auf dem entsprechenden Rahmenseitenteil (11) angeordnet sind und voneinander entfernt sind; jeweils einen Unwuchtkörper (17) auf jeder der Stummelwellen (14), der in dem zwischen den Lagereinheiten (15, 16) liegenden Raum angeordnet ist, wobei die Unwuchtkörper zusammen mit ihrer Stummelwelle (14) umlaufen, um Vibrationsenergie auf die zugeordnete Stummelwelle und von dort über die Lagereinheiten (15, 16) und die Rahmenseitenteile (11) auf das Sieb (13) zu übertragen; und für jede der Stummelwellen (14) einen mit ihr verbundenen Antrieb (20), durch welchen sie in Drehung versetzt wird.

2. Vibrationssiebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der Stummelwellen (14) der mit ihr verbundene Antrieb einen Antriebsmotor (20) aufweist, der mit dem außenliegenden freien Ende der Stummelwelle (14) verbunden ist, und daß die beiden Antriebsmotoren (20) so ausgebildet sind, daß sie die Stummelwellen (14) synchron zueinander antreiben, so daß man bei jeder Seite des Siebes (13) die gleiche Geometrie der Vibrations-

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erzeugung hat.

3. Vibrationssiebmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Antriebsmotoren (20) ein Hydro-5 motor ist und daß die beiden Hydromotoren in Parallelschaltung mit einer gemeinsamen Quelle (21) für unter Druck, stehendes Arbeitsmedium verbunden sind.

4. Vibrationssiebmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (13) ein Teil

einer Mehrebenen-Siebanordnung (12) ist und daß jedes der Rahmenseitenteile (11) die Mehrebenen-Siebanordnung (12) abstützt und Träger (18) aufweist, auf welchen die Lagereinheiten (15, 16) angeordnet sind.
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5. Vibrationssiebmaschine (10) mit einem Rahmen, der zwei einander gegenüberliegende Rahmenseitenteile (11) aufweist, mit mindestens einem Sieb (13), das auf den Rahmenseitenteilen (11) angeordnet ist, und mit einem durch eine Welle angetriebenen Vibrationsantrieb, der mit dem Sieb (13) gekoppelt ist, um dieses mit Vibrationsenergie zu beaufschlagen, wodurch die Siebwirkung unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrationsantrieb aufweist: ein Paar von Stummelwellen (14), von denen jeweils eine einem der Rahmenseitenteile (11) zugeordnet ist; Lagereinheiten (15, 16), welche die Stummelwellen (14) lagern und auf den Rahmenseitenteilen (11) angeordnet sind; für jede der Stummelwellen (14) einen zugeordneten Unwuchtkörper (17), der mit der Stummelwelle umläuft und so auf sie Vibrationsenergie überträgt, die von der Stummelwelle über die Lagereinheiten (15, 16) auf das Sieb (13) übertragen wird; und Antriebsmotoren (20), von denen jeweils einer mit einer der Stummelwellen (14) gekoppelt ist und die so ausgebildet sind, daß auf die beiden Stummelwellen synchron eine Drehbewegung ausgeübt wird.

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6. Vibrationssiebmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (20) Hydromotoren

sind, die in Parallelschaltung mit einer gemeinsamen Quelle 5 (21) für unter Druck stehendes Arbeitsfluid verbunden sind.

7. Vibrationssiebmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (20) synchron laufende Elektromotoren sind.

8. Vibrationssiebmaschine nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Stummelwellen

(14) durch ein zugeordnetes Paar voneinander entfernter Lagereinheiten (15, 16) gelagert ist, wobei die Lagereinheiten (15, 16) auf Trägern (18) angebracht sind, die einen Teil der Tragstruktur der Rahmenseitenteile (11) für das Sieb (13) darstellen.