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Rost zum Klassieren, Fördern, Zerkleinern od. dgl. stückigen Gutes, der auch als Setzmaschinenbett oder als Abschlussorgan für Silos, Bunker od. ähnl. Einrichtungen verwendbar ist
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meinen genügt es, die Plattenelemente zu zwei Gruppen zusammenzufassen, wobei jeweil : ein Plattenelement einer Gruppe zwischen zwei benachbarten Plattenelementen der andern Gruppe angeordnet ist. Von den Dimensionen der Ansätze bzw. von dem Ausmass der den Rahmen aufgeprägten Bewegung hängt es ab, ob die Ansätze dabei einander bis zur praktischen Berührung nahekommen oder ob grössere Mindestabstände aufrechterhalten bleiben.
Die Ansätze können verschiedene Ausbildung erhalten, z. B. zylindrisch, prismatisch, kegel- oder pyramidenförmig, halbkugelförmig od. ähnl. gestaltet sein und z. B. kreisrunde oder drei-oder mehreckige Querschnitte aufweisen, wobei die Eckpunkte der letzteren auf einem Kreise liegen können. Es empfiehlt sich, die Ansätze in Längsreihen und vorzugsweise in äquidistanten Abständen anzuordnen.
Diese Ausbildung der Elemente ergibt bei erwünscht grossen Öffnungen, die in Plattenlängsrichtung durch die freien Abstände zwischen den über die Plattenlänge z. B. gleichmässig verteilten Ansätzen in der Querrichtung im wesentlichen durch die Höhe der Ansätze bestimmt sind, ein so günstiges Verhältnis zwischen freiem und abgedecktem Querschnitt der Gesamtfläche des Rostes, wie es z. B. bei keiner be- karaten Siebvorrichtung dieser Art erreicht wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass nunmehr ein in Querrichtung der Plattenelemente von deren Oberkante fortschreitender Verschleiss praktisch die Wirkung der Anordnung nicht beeinträchtigt, bis die Ansätze erreicht sind.
Bei Anordnung mehrerer Reihen von Ansätzen übereinander bleibt auch bei Ausfall einer oberen Reihe durch den fortschreitenden Verschleiss die Brauchbarkeit des Rostes erhalten.
Die Anordnung der miteinander zusammenwirkenden Ansätze kann so gewählt werden, dass die von ihnen im Zuge ihrer einander umfahrenden Bewegung bestrichenen Flächen nebeneinanderliegen oder sich derart überdecken, dass Zonen der Zwischenräume jeweils von zwei oder mehr Ansätzen durchfahren werden. Zweckmässig wird das etwaige Mass der Überdeckung nur gering bemessen. Sich etwa ergebende tote Flächen können durch Ausnehmungen in den Platten beseitigt werden.
Wenn gesichert werden soll, dass möglichst keine Stelle der Zwischenräume zwischen benachbarten Platten von den Ansätzen unbestrichen bleibt, werden vorzugsweise die oberen, zweckmässig auch die unteren Kanten der Einzelplatten von Kreisbogenabschnitten begrenzt, die den äquidistanten Ansätzen der obersten bzw. der untersten Reihe zugeordnet sind. Die Mittelpunkte der Kreisabschnitte fallen mit den Mittelpunkten der Ansätze zusammen ; deren Radius kann z. B. gleich dem 1 1/2fachen des Ansatzdurchmessers gewählt sein, so dass dann die oberen und gegebenenfalls auch die unteren Begrenzungen der Platten innerhalb der'on den Ansätzen überstrichenen Flächen liegen.
Hiedurch ergibt sich z. B. bei Verwendung des Rostes als Siebelement gleichzeitig eine transportierende und ausserdem vorklassierende Wirkung, weil die gebogenen Oberkanten der Platten einer Gruppe bei ihrer Relativbewegung zu den versetzten Kreisbogen der benachbarten Plattenelemente das gegenüber der Spaltweite zu grobe Korn entlang des Spaltes transportieren. Die bogenförmig gekrümmten Oberkanten bilden ausserdem einen zusätzlichen Verschleissquerschnitt, nach dessen Verschleiss sich schliesslich der Zustand eines praktisch geradlinigen Verlaufes der Oberkanten bei nach wie vor einwandfreier Wirkung ergibt. Die erwähnte Ausbildung der Plattenelemente ist nicht unbedingt erforderlich, sondern die Oberkante der Plattenelemente kann, wenn auf die oben erwähnten Vorteile z.
B. im Hinblick auf den Verwendungszweck verzichtet werden kann, auch von vornherein geradlinig sein und etwa durch die Schnittpunkte der äussersten Bahnen der Ansätze verlaufen.
Die Ansätze können als in Bohrungen der Plattenelemente eingesetzte, über eine oder beide Wangenflächen vorragende Körper oder, insbesondere bei kleinen Plattenabständen, als Vorsprünge, z. B. als Ausprägungen, der Platten ausgebildet sein. Es kann Vorteile bieten, die Ansätze auf Zapfen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Kugellagern, drehbar zu lagern. Hiedurch lässt sich der Verschleiss der Ansätze weitestgehend herabsetzen. Bei entsprechend genauer Arbeit kann der beim Umfahren zweier einander zugeordneter Ansätze vorzusehende Minimalabstand praktisch auf Null herabgesetzt werden.
Die Ansatzoberfläche kann gerauht, geriffelt oder profiliert sein. Zusammenwirkende drehbare Ansätze können beispielsweise mit ineinander eingreifenden Verzahnungen versehen werden, wodurch sowohl eine Reinigungswirkung als gegebenenfalls auch eine Zerkleinerung aufgegebenen stückigen Gutes erreichbar ist. Die Durchmesser bzw. die Querschnittsdimensionen der einzelnen Ansätze eines Rostes, eines Plattenelementes oder auch nur einer Plattenseite brauchen keineswegs gleich zu sein.
Gemäss einer vorzugsweisen Ausführungsform haben die Ansätze auf der einen Seite der Platte grösseren und auf der andern Seite kleineren Durchmesser, so dass in der Gesamtanordnung zwischen zwei Ansätze mit grossen Durchmessern der Nachbarplatte ein Ansatz kleineren Durchmessers greift.
Diese Ausführungsform ist auch aus fertigungstechnischen Gründen von Vorteil, weil sie ein einfaches Anbringen der Ansätze ermöglicht, die dann gewissermassen aus einem Zylinderkörper mit einem einseitigen Bund bestehen.
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Ferner ist es, wie bereits erwähnt, zur Ausführung des Erfindungsgedankens nicht erforderlich, dass eine kontinuierliche Umfahrbewegung der Ansätze stattfindet, sondern es können auch jeweils nur Teilbewegungen erfolgen, wie das bei Anwendung der durchlässigen Fläche bei einem Absperrorgan oder z. B. einer Siebvorrichtung in Frage kommen kann, wobei im letzteren Falle die völlige Umfahrbewegung
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als Vibrier- oder Resonanzsieb, angetrieben wird.
Der Verwendungszweck des Rostes bestimmt das Material der Ansätze, die aus dem gleichen Werkstoff wie die Plattenelemente oder aus andern, vorzugsweise verschleissfesten Metallen oder Kunststoffen oder auch aus elastischen Materialien, wie Kautschuk, bestehen können.
Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich bei der Erläuterung von beispielsweisen Ausführungsformen, die in der Zeichnung schematisiert dargestellt sind. In dieser zeigt Fig. l in Ansicht und Fig. 2 in Draufsicht einen erfindungsgemässen Rost, Fig. 3 in schaubildlicher Darstellung und Fig. 4 in Ansicht eine zweite Ausführungsform. Ansichten weiterer Ausführungsformen sind in den Fig. 5 - 9 angedeutet.
Die Fig. 10-14 dienen der Erörterung der geometrischen Verhältnisse, wogegen die Fig. 15-24 eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten erfindungsgemässer Roste illustrieren und die Fig. 25 - 33 verschiedene Ausbildungen von Ansätzen wiedergeben.
Der Rost nach den Fig. 1 und 2 besteht aus zwei Gruppen von Plattenelementen 1 bzw. 3, die mit in je drei parallelen Reihen äquidistant angeordneten, auf beiden Seiten vorstehenden Ansätzen 2 bzw. 4 versehen sind. In Fig. l ist durch die Kreise 5 bzw. 5'angedeutet, wie sich beim Antrieb der beiden oder einer dieser Gruppen die von den Ansätzen überstrichenen Gebiete überschneiden. In jeder Stellung der Ansätze ist das für deren unbehinderte Bewegung erforderliche Spiel vorhanden. Ober- und Unterkanten der Plattenelemente sind von Kreisbogenabschnitten begrenzt, deren Mittelpunkte in den Achsen der Ansätze der obersten bzw. untersten Reihe liegen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine ähnliche Ausführungsform, bei welcher der Abstand zwischen den zusammenwirkenden Ansätzen so gewählt ist, dass in einer bestimmten Stellung die Zwischenräume vollständig geschlossen sind, d. h. der an sich durchlässige Rost undurchlässig geworden ist. Die Unterkanten der Platten sind geradlinig ausgebildet. Ein solcher Rost kann zum Drosseln oder Absperren eines Durchflussquerschnittes verwendet werden. Die Ansätze können in diesem Falle vorzugsweise aus elastischem Werkstoff bestehen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die Ansätze der eine geradlinig verlaufende Ober- und Unterkante 7 aufweisenden Plattenelemente auf diese durchsetzenden Zapfen drehbar gelagert und als zylindrische, einander praktisch spielfrei umfahrende Rollen ausgebildet. Die Relativbahn zugeordneter Ansätze ist mit 8, das überstrichene Gebiet mit 6 bezeichnet.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Platten einer Gruppe mit untereinander gleichen und die Platten der andern Gruppe mit untereinander ebenfalls gleichen, jedoch grösseren Ansätzen ausgerüstet sind.
Bei Rosten, die nach Fig. 7 mit voneinander verhältnismässig weit abstehenden Ansätzen ausgestattet sind, ergeben sich Bereiche (schraffiert), die beim Umlauf nicht überstrichen werden. Die Platten können, wie bei 10 bzw. 11 angedeutet ist, an diesen Stellen mit z. B. dreieckigen oder runden Ausnehmungen versehen sein. Die Ansätze können auch als Prismen 12, 13 dreieckigen Querschnittes ausgebildet sein, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Eine solche Ausbildung ist bei Sieben vorteilhaft, wenn auch eine zerkleinernde Wirkung erzielt werden soll.
In Fig. 9 ist ein Rost veranschaulicht, dessen Plattenelemente in drei Längsreihen und in senkrecht dazu verlaufenden Querreihen angeordnete Ansätze aufweisen, die zylindrisch gestaltet sind. Die den Vertikalreihen der einen Gruppe von Plattenelementen 1 zugehörigen Ansätze weisen in Richtung von oben nach unten zunehmende, die diesen zugeordneten Ansätze der Plattenelemente 3 der andern Gruppe in derselben Richtung abnehmende Durchmesser auf, wobei im vorliegenden Falle die Summe der Durchmesser zusammenwirkender Ansätze gleich ist.
Hiemit wird erreicht, dass bei geeigneter Wahl der Ansatzdurchmesser und-abstände die im Verlaufe der Relativbewegung der beiden Gruppen sich ergebenden Grösstwerte der freien Öffnungen im Bereiche der einzelnen Längsreihen z. B. in Richtung von oben nach unten zunehmen, was bei Siebungen von Vorteil sein kann. Die Relativbahnen der Querschnittsmittelpunkte der Ansätze sind mit 14 bezeichnet. Bei für Mahlvorgänge herangezogenen erfindungsgemässen Rosten kann es sich empfehlen, die Grösstwerte der freien Öffnungen von oben nach unten abnehmen zu lassen.
Die Fig. 10 - 14 veranschaulichen die mathematischen Zusammenhänge, die zu beachten sind, wenn zeitweise ein völliger Verschluss erreicht oder ein bestimmter Durchfluss- oder Drosselquerschnitt ein-
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gestellt werden soll. In Fig. 10 sind links zwei der paarweise miteinander zusammenwirkenden, gegeneinandergerichteten und bei mehrreihiger Anordnung versetzten Ansätze erkennbar, deren. kreiszylindrische Mantelflächen sich in jeder Relativstellung der Ansätze im Zuge der Umlaufbewegungen derselben berühren.
Die einander umfahrenden Ansätze überstreichen in ihren aufeinanderfolgenden Stellungen kontinuierlich den Zwischenraum zwischen je zwei Platten in seinem ganzen Bereich, wobei gegebenenfalls Druck- und Reibwirkungen auf ein von einer Seite zugeführtes Medium ausgeübt werden.
Nach Fig. 10 befindet sich der den mittig liegenden, feststehenden Ansatz umfahrende Ansatz in einer einem Wert des Winkels a von zirka 400 entsprechenden Stellung im ersten Quadranten. Die für
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Bogenhöhe b des mit Pfeilen gekennzeichneten Umfahrungskreises u für die kreisenden Ansätze : b = d (1 cos a). Die absolute Durchlasslänge der sich ändernden Durchlassöffnung oder Fläche ist durch die in der Figur eingetragene Strecke Sa bestimmt. Der Abstand zwischen zwei zu einer Anordnung gehörenden Ansätzen ist gleich dem Abstand A, der hier gleich dem Durchmesser d eines Ansatzes sowie gleich der Strecke Sv max und bmax ist. Für diese Verhältnisse zeigt die Fig. 11 in graphischer Darstellung den Funktionsverlauf für die Länge Sv im ersten bis vierten Quadranten.
In Fig. 12 ist der Abstand A zwischen zwei Ansätzen einer Platte grösser als d gewählt.
Für die in Fig. 13 in den vier Quadranten dargestellte Grösse Sv in Abhängigkeit von a ergibt sich
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Zu dem Werte von d (l-cos a) tritt ein konstanter Summand K hinzu, der gleich dem Längenunterschied zwischen A und d ist :
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Fig. 14 zeigt in Draufsicht die Öffnungsquerschnitte an einem Ausschnitt des Rostes. Bedeutet c den freien Abstand benachbarter Plattenelemente, so ist die Durchlassfläche
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Bei dem gewählten Abstand A ergibt sich wegen des konstanten Summanden auch ein konstanter Mindestquerschnitt, so dass beim angetriebenen Rost der Durchlassquerschnitt zwischen einem nicht verschwindenden kleinsten und einem grössten Wert variiert. Diese Tatsache ist für einige Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sehr erwünscht.
Die überstrichenen Bereiche überdecken sich trotz des den Wert von d übertreffenden Abstandes innerhalb zweier Ansätze so, dass alle Zwischenräume innerhalb des von zwei Platten gebildeten Spaltes bestrichen werden.
Die Fig. 15 - 24 zeigen eine Reihe von praktischen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung. In den Fig. 15-17 ist in drei verschiedenen Vertikalschnitten ein Absperrorgan dargestellt, mit dessen Hilfe der Durchflussquerschnitt einer Rohrleitung zur Förderung von flüssigen oder gasförmigen Medien völlig abgesperrt oder mehr oder weniger gedrosselt werden kann.
Zwischen zwei Anschlussstutzen 15 und 16 sind in Halteplatten 17 und 18 die dem einen Rahmen zugeordneten Plattenelemente 1 starr eingebaut. Die Halteplatten 17 und 18 dienen gleichzeitig zur Führung und Abdichtung der dem zweiten Rahmen zugeordnete ! 1 Plattenelemente 3. Die Plattenkombination 3 ist, wie durch den Pfeil angedeutet ist, von links unten nach rechts oben mittels des Handrades 23 schwenkbar, so dass ein gegenüber dem maximal geöffneten Querschnitt beliebig kleinerer, freier Querschnitt bis zum völligen Abschluss hergestellt werden kann. Die Plattenelemente 3 sind an ihren Enden auf Exzentern 19 bzw. 20 gelagert. Die Exzenter werden durch in dem Gehäuse gelagerte, über eine Verbindungswelle und Kegelräder miteinander verbundene Bedienungswellen 21 und 22 mittels des Handrades 23 betätigt, das auf einer der Wellen 21 oder 22 sitzt.
Bei dieser Anordnung führen also die Ansätze der einen Gruppe von Plattenelementen im Einklang mit dem Grundgedanken der Erfindung nicht ständig um die Ansätze der andern Gruppe kreisende Bewegungen sondern lediglich Teilumläufe aus, die durch Betätigung des Handrades 23 vermittelt werden. In nur teilweise geöffnetem Zustande stellt das derart ausgebildete Absperrorgan gleichzeitig ein Sieb dar, welches Fremdkörper, die in dem in der Anschlussleitung geförderten Medium vorkommen, zurückhält. Das in der Fig. 15 angedeutete Räumloch 23'ermöglicht die Entfernung von auf dem Rost abgelagerten Stoffen.
Aus Fig. 16 ist insbesondere die zwecks Führung der Plattenelemente 3 in Richtung nach unten kammartig ausgebildete Halteplatte 17 erkennbar, die in ihrer obersten Stellung, entsprechend dem vollkommenen Abschluss, auch die freien Bereiche an den Seiten des Abspencig. mes abschliesst.
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Fig. 17 lässt die Anordnung der Bedienungswelle 21 im einzelnen erkennen.
Fig. 18 zeigt die Anwendungsmöglichkeit der Erfindung als Setzbettträger bei einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Kohle oder Erzen in einem aufsteigenden pulsierenden Wasserstrom. Die beiden miteinander zusammenwirkenden Systeme von Plattenelementen 1 und 3 bewirken durch das periodische Schliessen und Freigeben der Öffnungen den Durchtritt der in den Behälter 25 durch eine Pumpe 26 hineingepumpten Flüssigkeit in Richtung nach oben durch das auf der Rostfläche gebildete Setzbett bzw. das aufzubereitende Gut 27 nach einem bestimmten Takt und damit dessen Trennung nach der Wichte nach dem bekannten Prinzip. Die Ansätze führen hiebei entweder eine kontinuierliche Umlaufbewegung umeinander oder nur hin-und hergehende Teilumläufe aus.
Bei dieser Anordnung ist es auch möglich, die Richtung des nach oben strömenden Wassers durch Wahl besonderer Stellungen der Plattensysteme einzustellen und damit den Verlauf des Setzvorganges zu beeinflussen. Weitere Regelmöglichkeiten sind durch die Gestaltung der Ansätze, den Abstand der Platten voneinander und die Geschwindigkeit der Relativbewegung sowie Regelung der Geschwindigkeit und Menge des durchfliessenden Wassers gegeben. Das von dem Rost transportierte Gut wird in zwei Schichten abgenommen und bei 28 bzw. 29 getrennt abgeführt.
Die Fig. 19-24 zeigen weitere Anwendungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens, u. zw. zur Bildung von Verschlüssen für zur Stapelung von z. B. körnigem Gut bestimmte Bunker.
In Fig. 19 und 20 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher das Abschlussorgan eines Bunkers im Bereich seiner trichterförmigen Auslauföffnung durch einen schrägen, gemäss dem Ausführungsbeispiel etwa 450 gegenüber der Vertikalen geneigten Rost gebildet ist. Die Anordnung kann hiebei grundsätzlich die gleiche sein, wie an Hand der Fig. 15 - 17 bei einem Absperrorgan beschrieben, d. h. es kann durch die Relativbewegung des einen der beiden Rahmen 33, die nur schematisch dargestellt sind, wahlweise ein vollkommener oder nur teilweiser Verschluss gebildet werden.
Wenn diese Relativbewegung des einen Rahmens zu dem ändern oder beider Rahmen gleichzeitig ständig erfolgt, so bildet die Vorrichtung gewissermassen ein Sieb, das es ermöglicht, aus dem Bunker, der Gut von einem bestimmten Körnungsbereich enthält, einen gewünschten kleineren Körnungsbereich zu entnehmen, während das Überkorn durch die Klappe 30 über die Oberfläche des derart gebildeten Sieborganes abgezogen wird, um auf einen Förderer 34 zu gelangen.
Das Gut von vorbestimmtem kleinerem Körnungsbereich, welches das Abschlussorgan passiert, gelangt über die Schurre 35 auf einen andern Förderer 36. Diese Vorrichtung, deren Einzelheiten noch besser aus der Fig. 20 hervorgehen. ist insbesondere für Fälle geeignet, bei denen es nicht darauf ankommt, ob in dem groben Körnungsbereich noch Unterkorn verbleibt, sondern lediglich die Aufgabe gestellt ist, aus dem Gut einen gewissen Anteil von Feinkorn auszuscheiden.
Fig. 21 zeigt eine weitere, besonders einfache Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemässen Rostes als in normaler Weise horizontal angeordneter Bunkerverschluss. Der Vorteil solcher Bunkerverschlüsse liegt insbesondere darin, dass sie sich niemals verstopfen können.
Die Fig. 22-33 zeigen, in Längsrichtung der zwischen den Platten 1 und 3 gebildeten Spalten gesehen, eine Anzahl von verschiedenen baulichen Ausführungsmöglichkeiten der Ansätze 2 und 4, die oben bereits kurz erwähnt wurden.
Fig. 22 zeigt nach beiden Seiten der Platten verschieden grosse Ansätze, die gegebenenfalls auch als Hohlzylinder ausgebildet sein können und in Bohrungen der Platte eingesetzt sind.
In Fig. 23 sind aus in Bohrungen der Platte eingesetzten Vollkugeln gebildete halbkugelförmige, in Fig. 24 aus Rohrabschnitten gebildete hohle Ansätze dargestellt.
Eine Ausführungsform mit in hohlzylindrischen Ansätzen drehbar eingesetzten Kugeln ist in Fig. 25 wiedergegeben.
Fig. 26 zeigt Ansätze in Gestalt von auf Zapfen drehbaren Ringkörpern, Fig. 27 Ansätze, die als verhältnismässig niedrige, kegelstumpfförmige Ausprägungen der Platten ausgebildet sind.
Aus elastisch verformbaren Werkstoffen, z. B. Kunststoffen, bestehende Ansätze können mit Rillen oder Nuten ausgestattet und mit diesen in die Platten eingesetzt sein, wie in Fig. 28 dargestellt ist.
Konische Ansatzformen zeigen die Fig. 29 und 30.
In Fig. 31 sind gezahnte und ineinander eingreifende, drehbar gelagerte Ansätze, in Fig. 32 eine Ausführung der Plattenelemente gezeigt, bei der diese aus zwei miteinander verbundenen und gegenüberliegende Ausprägungen aufweisenden Platten bestehen.
Fig. 33 zeigt die Möglichkeit, die Ansätze an den Platten aufzunieten.
Wie die vorstehenden Beispiele für die Ausbildung der Ansätze und für die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung erkennen lassen, sind diese Ausführungsformen und Anwendungsmöglichkeiten durch die in
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der Beschreibung erläuterten und in den Figuren dargestellten Konstruktionen keineswegs erschöpft, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen möglich, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rost zum Klassieren, Fördern, Zerkleinern od. dgl. stückigen Gutes, der auch als Setzmaschinenbett oder als Abschlussorgan für Silos, Bunker od. ähnl. Einrichtungen verwendbar ist, mit parallel und im Abstand voneinander angeordneten, seitliche Vorsprünge aufweisenden Elementen, die abwechselnd zu gegeneinander bewegbaren, je mit einem Rahmen verbundenen Gruppen zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Elemente plattenförmig und die Vorsprünge als unterhalb der Oberkanten dieser Plattenelemente angeordnete, stummelförmige Ansätze ausgebildet sind, deren Stirnflächen bis nahe an die Wand des benachbarten Plattenelementes heranreichen,
wobei Ansätze an den Plattenelementen einer Gruppe Ansätzen an benachbarten Plattenelementen einer zweiten Gruppe zugeordnet und die jeder dieser beiden Gruppen zugehörigen Rahmen zur Ausführung einer Relativbewegung, z. B. durch Anordnung eines Exzenters, der einen der Rahmen antreibt, eingerichtet sind, bei welcher zugeordnete Ansätze zumindest teilweise umeinander umlaufen.