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Die Erfindung betrifft eine Siebvorrichtung mit einem ersten Schwingkörper, welcher mit ersten Querträgern versehen ist, und einem zweiten Schwingkörper, welcher mit zweiten Querträgern versehen ist, welche erste und zweite Querträger alternierend angeordnet sind und Einspannvor- richtungen aufweisen, sodass elastische Siebbeläge zwischen je einem ersten und je einem zwei- ten Querträger einspannbar sind, und einer Antriebseinheit, welche mit dem ersten Schwingkörper direkt gekoppelt ist und über welche der erste Schwingungskörper zwangsgeführt ist, sodass die eingespannten elastischen Siebbeläge zwischen einer gestreckten und einer gestauchten Lage hin- und herbewegt werden.
Eine solche Siebvorrichtung, wie sie etwa in der AT 379 088 B gezeigt ist, verhindert durch die Erzeugung von Schwingungen in den Siebbelägen ein sonst mit der Zeit erfolgendes Zuwachsen der Sieblöcher durch das zu siebende Gut. Die zu einer Siebbahn aneinandergereihten Siebbeläge wechseln dabei periodisch zwischen der gestreckten und der gestauchten Lage hin und her und bewirken dabei eine ausserordentliche hohe Beschleunigung des Siebgutes in vertikaler Richtung, die dafür sorgt, dass die Siebbeläge auch bei hoher Materialfeuchtigkeit und langer Siebdauer ständig von Ablagerungen freigehalten werden.
Zur Erzeugung der Siebschwingung wird eine den ersten Schwingungskörper ausbildende Tragkonstruktion mit ersten Querträgern durch eine An- triebseinheit zu kreisförmigen Bewegungen angeregt, wobei die Tragkonstruktion mit einem Mas- seteil, welcher den zweiten Schwingungskörper ausbildet und mit zweiten Querträgern versehen ist, über ein Federelement verbunden ist. Durch diese elastische Kopplung von Tragkonstruktion und Masseteil kommt eine phasenverschobene Bewegung derselben zustande, aufgrund der die jeweils zwischen ersten und zweiten Querträgern eingespannten Siebbeläge abwechselnd ge- streckt und gestaucht werden.
Es hängt die Schwingungsamplitude der Siebbeläge aber aufgrund der Federelementkopplung zwischen der Tragkonstruktion und dem Masseteil sehr stark von der Beladung durch Siebgut ab, sodass die Siebgenauigkeit stark mit der auf den Siebbelägen vorhan- denen Siebgutmasse variiert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Siebvorrichtung der eingangs genannten Art an- zugeben, bei der die Amplitude der Siebschwingung weitgehend unabhängig von der Höhe der Siebbeladung bleibt, und welche ein von äusseren Einwirkungen unbeeinflusstes Siebergebnis und ein wirkungsvolles Sieben, insbesondere von siebschwierigem Siebgut bei einfachem und kompak- tem Aufbau ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der zweite Schwingkörper gegenüber dem ersten Schwingkörper zwangsgeführt ist.
Es wirkt daher jedes Antriebsdrehmoment, welches auf den ersten Schwingkörper ausgeübt wird immer in Bezug auf den zweiten Schwingkörper, weswegen die Bewegungsamplitude unab- hängig von der Beladung im wesentlichen konstant bleibt.
Eine technisch einfach zu verwirklichende Form der Antriebseinheit kann in Weiterbildung der Erfindung durch eine Rotations-Antriebseinheit, vorzugsweise durch einen Motor gebildet sein.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Antriebswelle des Motors mit einer Exzenter-Welle ver- bunden ist, und dass die Exzenter-Welle zumindest einen eine Exzenter-Kurbel umfassenden Einfach-Exzenter aufweist, und dass die Exzenter-Kurbel mit dem ersten Schwingkörper gekoppelt ist und die Exzenter-Welle im zweiten Schwingkörper geführt ist. Ein Einfach-Exzenter kann relativ schmal aufgebaut werden, wodurch die Gesamtbreite der erfindungsgemässen Vorrichtung klein gehalten werden kann. Ein Lagertausch kann auf einfache Weise durchgeführt werden, dafür ist der Lagerdurchmesser relativ gross und erfordert entsprechend grosse Ausnehmungen.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass weiters der zweite Schwingkörper mit der Antriebseinheit oder einer anderen Antriebseinheit direkt gekoppelt und über diese zwangsgeführt ist.
Es wird somit in beide Schwingkörper Bewegungsgrösse und Bewegungsrichtung eingeleitet, wodurch sowohl der erste als auch der zweite Schwingungskörper zueinander zwangsgeführt sind und die Siebschwingungsamplitude damit auch bei ansteigender Beladung der Siebbeläge annä- hernd konstant bleibt. Eine Veränderung der Siebqualität ist daher auch bei wechselnden äusseren Verhältnissen und Einflüssen nicht festzustellen.
Die für den Siebvorgang erforderliche Zwangsführung der beiden Schwingkörper kann gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dadurch erzeugt werden, dass die Antriebswelle des Motors mit einer Exzenter-Welle verbunden ist, die sowohl mit dem ersten als auch dem zweiten
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Schwingkörper direkt gekoppelt ist. Dadurch können beide Schwingkörper über eine gemeinsame Antriebswelle angetrieben werden, sodass das Vorsehen einer weiteren Antriebseinheit nicht not- wendig ist.
Zur Erzielung einer erhöhten Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Schwingkörper kann die Exzenter-Welle zumindest einen aus einer ersten und einer zweiten Exzenterkurbel zusammengesetzten Doppel-Exzenter aufweisen, wobei die erste Exzenterkurbel mit dem ersten Schwingkörper und die zweite Exzenterkurbel mit dem zweiten Schwingkörper gekoppelt ist. Mit Hilfe des Doppel-Exzenters sind die kreisförmigen Bewegungen der beiden Schwingkörper so zueinander versetzt, dass die mit diesen verbundenen Querträger die Sieb- schwingung der Siebbeläge in geeigneter Weise hervorrufen. Die Verwendung eines Doppel- Exzenters bringt gegenüber einem Einfach-Exzenter geringere Durchmesserdimensionen, ein Lagerwechsel ist allerdings aufwendiger. Einfach-Exzenter und Doppel-Exzenter bewirken aber die gleiche Relativbewegung zwischen den beiden Schwingkörpern.
Um die Schwingungsamplitude der Siebbeläge und damit die Belagsdehnung und Beschleuni- gung des Siebgutes verändern zu können, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die Exzentri- zität e des zumindest einen Einfach-Exzenters bzw. Doppel-Exzenters in einem vorbestimmten Bereich einstellbar sein.
Wenn die erste und die zweite Exzenterkurbel des Doppelexzenters relativ zur Exzenter-Welle um 180 versetzt sind, so kann die Relativbewegung zwischen den beiden Schwingkörpern maxi- miert werden. Es kann aber, falls erforderlich ein anderer Wert der Versetzung zwischen den Exzenterkurbeln gewählt werden.
Eine weitere Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass der zweite Schwingkörper inner- halb des ersten Schwingkörpers angeordnet ist. Durch den Wegfall von sonst erforderlichen Durch- brüchen für Querträgerdurchführungen ist die staub- und wasserdichte Ausführung der erfindungs- gemässen Siebvorrichtung gewährleistet.
Es stellt eine vorteilhafte Fortbildung der Erfindung dar, wenn der erste Schwingkörper durch zwei parallele Aussenwangen gebildet ist, die durch die ersten Querträger miteinander verbunden sind, und der zweite Schwingkörper durch zwei innerhalb der parallelen Aussenwangen angeordne- ten, parallelen Innenwangen gebildet ist, die durch die zweiten Querträger miteinander verbunden sind und die ihrerseits parallel zu den beiden Aussenwangen angeordnet sind. Damit ist die Erre- gung des ersten und zweiten Schwingkörpers durch eine allein auf einer Seite positionierte An- triebseinheit möglich.
Um Ausnehmungen für den Bewegungshub der zweiten Querträger in den Aussenwangen des ersten Schwingkörpers zu vermeiden, können die Oberkanten der beiden Innenwangen gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung jeweils abgewinkelt sein, und die zweiten Querträger auf den abgewinkelten Oberkanten aufliegen.
Da beide Schwingkörper bei Ankopplung über Doppel-Exzenter direkt an die Antriebseinheit angekoppelt sind und eine möglichst zentrale Einleitung der Antriebsdrehmomente vorteilhaft ist, kann eine Weiterbildung der Erfindung darin bestehen, dass die Exzenter-Welle sich normal zu den beiden Aussenwangen und den beiden Innenwangen durch diese hindurch erstreckt und zwei Doppel-Exzenter aufweist, wobei die ersten Kurbeln der Doppel-Exzenter in ersten Lagern der Aussenwangen und die zweiten Kurbeln der Doppel-Exzenter in zweiten Lagern der Innenwangen aufgenommen sind.
In besonders bevorzugter Weise erfolgt die Einleitung des Antriebsdrehmoments ungefähr im Massenschwerpunkt der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die Exzenter-Welle mit den bei- den Doppel-Exzentern ungefähr in Längsmitte und auf halber Höhe der Siebvorrichtung quer zur Längserstreckung derselben verläuft.
Eine konstruktiv einfache und dennoch wirkungsvolle Lagerung des ersten Schwingkörpers kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Aussenwangen des ersten Schwingkörpers durch Stützfeder-Elemente gegenüber dem Untergrund abgestützt sind.
Der Aufgabebereich jeder Siebvorrichtung ist einer starken Belastung durch das von oben zu- geführte Siebgut unterworfen, die eine sehr grosse Abnutzung des Siebbelages zur Folge hat, die zu einer Verschlechterung der Siebgüte führt. Um dem abzuhelfen, kann gemäss einer Variante der Erfindung im Aufgabebereich eine zumindest bereichsweise ungelochte, vorzugsweise konkav gekrümmte Aufgabefläche vorgesehen sein, an welche die in die alternierend angeordneten Quer-
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träger des ersten und zweiten Schwingkörpers eingespannten Siebbeläge unmittelbar angrenzen.
Damit ist der vom Aufprall des aus einer Schüttvorrichtung zugeführten Siebgutes betroffene Teil der Siebvorrichtung nicht am Aussiebungsprozess beteiligt, weshalb dieser Bereich das Siebergeb- nis nicht negativ beeinflussen kann.
Es kann dabei die gleiche Einspanntechnik für die Realisierung der ungelochten Aufgabefläche Verwendung finden wie für die gelochten Siebbeläge, insbesondere kann der erste Schwingkörper im Aufgabebereich zumindest zwei Aufgabe-Querträger aufweisen, zwischen denen ein oder mehrere Beläge, vorzugsweise ungelochte Siebbeläge einspannbar sind, welche die Aufgabefläche ausbilden.
Auch der Abgabebereich ist einer erhöhten mechanischen Beanspruchung unterworfen, wes- halb es vorteilhaft ist, wenn im Abgabebereich eine im wesentlichen waagrechte Stützfläche aus- gebildet ist, auf der sich ein einseitig in einem der Querträger des ersten Schwingkörpers einge- spannter Siebbelag erstreckt.
Weiters betrifft die Erfindung eine Siebvorrichtung mit einem ersten Schwingkörper, welcher mit ersten Querträgern versehen ist, und einem zweiten Schwingkörper, welcher mit zweiten Querträ- gern versehen ist, welche erste und zweite Querträger alternierend angeordnet sind und Einspann- vorrichtungen aufweisen, sodass elastische Siebbeläge zwischen je einem ersten und je einem zweiten Querträger einspannbar sind, und einer Antriebseinheit, welche mit dem ersten Schwing- körper direkt gekoppelt ist und über welche der erste Schwingkörper zwangsgeführt ist, sodass die eingespannten elastischen Siebbeläge zwischen einer gestreckten und einer gestauchten Lage hin- und herbewegt werden, wobei der erste Schwingkörper und der zweite Schwingkörper durch zumindest ein elastisches Kopplungselement miteinander verbunden sind,
das den ersten und den zweiten Schwingkörper im wesentlichen entlang einer Kopplungs-Achse elastisch schwin- gungskoppelt, insbesondere mit den Merkmalen einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemä- #en Siebvorrichtung.
Bei herkömmlichen Siebvorrichtungen erfolgt eine Kopplung des ersten und des zweiten Schwingkörpers durch ein elastisches Kopplungselement, um die Bewegung des ersten Schwing- körpers zum phasenverschobenen Antrieb des zweiten Schwingkörpers zu verwenden. Die dabei verwendeten schubelastischen Kopplungselemente sind aber nur für eine Schwingungsbelastung in einer Richtung ausgelegt, und sind daher für die Aufnahme von Bewegungen, die auch ausser- halb dieser Kopplungs-Achse verlaufen, wie dies bei kreisförmigen Bewegungen der Fall ist, nicht geeignet. Derartige bekannte Kopplungselemente halten einer solchen Belastung nicht stand.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Siebvorrichtung der vorstehend genannten Art an- zugeben, mit der auch elastische Kopplungen zwischen zwei Schwingkörpern möglich sind, deren Relativbewegungen über eine lineare Bewegung hinausgehen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das zumindest eine elastische Kopplungs- element den ersten und den zweiten Schwingkörper entlang zumindest einer weiteren Kopplungs- Achse elastisch schwingungskoppelt.
Auf diese Weise können alle Bewegungen in der durch die beiden Kopplungs-Achsen aufge- spannten Ebene vom elastischen Kopplungselement aufgenommen, gespeichert und wiederum abgegeben werden, was insbesondere für eine kreisförmige Relativbewegung von Vorteil ist.
Durch Kopplung der beiden Schwingkörper miteinander über ein erfindungsgemässes zumindest zweiachsiges, elastisches Kopplungselement können die kreisförmigen Relativbewegungen zwi- schen den Schwingkörpern in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt werden.
Eine einfache Bauform des erfindungsgemässen Kopplungselements kann erzielt werden, wenn die weitere Kopplungs-Achse normal zur Kopplungs-Achse orientiert ist.
Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemässen Kopplungselements kann nun darin bestehen, dass das zumindest eine elastische Kopplungselement eine Blattfeder und zwei schub- elastische Elemente umfasst, wobei die zwei schubelastischen Elemente an einem Ende der Blatt- feder und an gegenüberliegenden Seiten derselben mit dieser und mit einer der Aussenwangen des ersten Schwingkörpers verbunden sind und das andere Ende der Blattfeder mit einer der Innen- wangen des zweiten Schwingkörpers verbunden ist oder umgekehrt. Bewegungen normal zur Blattfederachse werden von dieser ausgeglichen während Bewegungen entlang der Blattfederach- se von den am Blattfederende angebrachten schubelastischen Elementen einen Ausgleich erfah- ren.
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Eine sehr günstige Bewegungskopplung für kreisförmige Relativbewegungen lässt sich errei- chen, wenn das zumindest eine elastische Kopplungselement ein ringförmiges, elastisches Ele- ment umfasst, das an seinem Aussenumfang von einer dem Ringaussendurchmesser angepassten, hohlzylindrischen Halterung umgeben ist und in seinen Innenumfang ein an den Ringinnendurch- messer angepasstes zylindrisches Konsolelement eingreift, wobei die hohlzylindrische Halterung mit einer der Aussenwangen des ersten Schwingkörpers und das zylindrische Konsolelement mit einer der Innenwangen des zweiten Schwingkörpers oder umgekehrt verbunden ist.
Um die Kopplung der beiden Schwingkörper bei grösstmöglicher Lebensdauer des elastischen Elements zu verbessern, kann das ringförmige, elastische Element als Zylinderring ausgebildet sein, dessen Dicke zwischen dem Ringinnendurchmesser und dem Ringaussendurchmesser eine Einschnürung aufweist, wobei das Verhältnis von Ringaussendurchmesser zu Ringinnendurchmes- ser grösser als 2,5 beträgt. Mit Hilfe der Einschnürung kann die Federsteifigkeit beeinflusst werden.
In weiterer Ausbildung kann das zumindest eine elastische Kopplungselement ein Aussenkon- solelement und ein in dieses ragendes, koaxial angeordnetes Innenkonsolelement umfassen, wobei parallel zu der Kopplungs-Achse und parallel zu der dazu normalen weiteren Kopplungs- Achse des elastischen Kopplungselements Zug- und Druckfedern zwischen gegenüberliegenden Flächen des Innen- und Aussenkonsolelements angeordnet sind. Die Verwendung von nur zwei Konsolelementen und den zwischen diesen eingespannten Federn ermöglicht eine technisch einfache und kostengünstige Realisierung.
Schliesslich kann eine weitere Ausgestaltung der Erfindung darin bestehen, dass das zumindest eine elastische Kopplungselement einen Konsolwinkel und einen diesen umschliessenden Zwi- schenrahmen umfasst, wobei schubelastische Elemente entlang der Kopplungs-Achse des elasti- schen Kopplungselements zwischen gegenüberliegenden Flächen des Konsolwinkels und des Zwischenrahmens angeordnet sind, und weitere schubelastische Elemente entlang der weiteren Kopplungs-Achse des elastischen Kopplungselements zwischen gegenüberliegenden Flächen des Zwischenrahmens und ausserhalb des Zwischenrahmens positionierten Stützwinkeln angeordnet sind, und dass der Konsolwinkel mit einer der Innenwangen des zweiten Schwingkörpers und die Stützwinkel mit einer der Aussenwangen des ersten Schwingkörpers verbunden sind.
Konsolwinkel, Zwischenrahmen und Stützwinkel ermöglichen die Einspannung der schubelas- tischen Elemente auf wirkungsvolle Weise entlang der beiden Kopplungs-Achse. Die Verwendung von schubelastischen Elementen ergibt eine sehr robuste und zuverlässige Kopplung zwischen den beiden Schwingkörpern.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestell- ten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt dabei Fig. 1 einen Aufriss einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Siebvorrichtung; Fig. 2 einen Seitenriss der in Fig. 1 gezeigten Siebvorrichtung; Fig.3 einen schematischen Aufriss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 einen schematischen Seitenriss der in Fig. 3 gezeigten Siebvorrichtung; Fig.5 einen schematischen Grundriss der in Fig. 3 gezeigten Siebvorrichtung; Fig. 6 ein Detail des Aufgabebereiches der Vorrichtung gemäss Fig. 3 im Längsschnitt; Fig. 7 einen Grundriss des Details nach Fig.6; Fig. 8 ein Detail des Abgabebereiches der Vorrichtung gemäss Fig.3; Fig.9 einen Grundriss des Details nach Fig.8;
Fig.10 eine vergrösserte Darstellung eines Querschnitts durch einen Querträger der Vorrichtung nach Fig.3; Fig.11einen Grundriss der Darstellung in Fig. 10; Fig.12 ein Detail der Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Fig.3 im Aufriss; Fig.13 einen Seitenriss des Details nach Fig.12; Fig.14 einen Aufriss eines Details der Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Fig.1; Fig.15 einen Querschnitt des Details nach Fig. 14; Fig.16 einen Aufriss eines Details einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung; Fig.17 einen Seitenriss des Details nach Fig.16;
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Fig.18 einen Aufriss eines Details einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung; Fig.19 einen Seitenriss des Details nach Fig.18;
Fig. 20 ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und Fig. 21 ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Die in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigte Siebvorrichtung weist einen ersten Schwingkörper 1 mit ers- ten Querträgern 8 und einen zweiten Schwingkörper 2 mit zweiten Querträgern 9 auf, welche im Betrieb eine aus mehreren Siebbelägen 21 gebildete Siebbahn in Schwingungen versetzen.
Um die elastischen Siebbeläge 21 (strichliert gezeichnet) zwischen je einem ersten 8 und je ei- nem zweiten Querträger 9 einspannen zu können, sind diese alternierend mit gleichen Abständen zueinander angeordnet und mit Einspannvorrichtungen 23 versehen, wie dies in den Fig.10 und 11 im Detail dargestellt ist. In einen, aus einem Metallprofil 24 gebildeten Querträger 8,9 mit der Einspannvorrichtung 23 werden jeweils zwei Siebbeläge 21 mit ihren dafür ausgestatteten Enden eingehängt und durch Eintreiben einer Keilleiste 22 jeweils formschlüssig fixiert.
Durch dichtendes Aneinanderreihen von mehreren Siebbelägen 21 auf den Querträgern 8,9 entsteht die durch die Siebvorrichtung sich erstreckende Siebbahn, entlang der das Siebgut wäh- rend des Siebprozesses vom Aufgabebereich 17 zum Abgabebereich 18 bewegt wird. Während dieser Bewegung findet eine Trennung zwischen dem Überkom, das am Ende der Siebbahn über den Abgabebereich 18 abgeführt wird und dem Feinkorn statt, welches durch die Lochung der Siebbeläge 21 hindurch auf die darunterliegende Ebene gelangt und von dort weiterbewegt wird.
Eine Antriebseinheit, die durch eine Rotations-Antriebseinheit, vorzugsweise einen Motor 3 ge- bildet ist, ist direkt mit dem ersten Schwingkörper 1 gekoppelt.
Erfindungsgemäss ist nun der zweite Schwingkörper 2 gegenüber dem ersten Schwingkörper 1 zwangsgeführt. Jedes auf den ersten Schwingkörper 1 wirkende Drehmoment ist immer auf den zweiten Schwingkörper 2 bezogen, weshalb im Betrieb die Schwingungsamplitude der Siebbeläge weitgehend konstant gehalten werden können.
Ein Antriebsform dieser Art ist in Fig.20 als Detail gezeigt, der übrige Teil der Vorrichtung ent- spricht jener der Fig. 3, 4 und 5. Die Antriebswelle 13 des Motors 3 ist mit einer Exzenter-Welle 6 verbunden, welche zumindest einen eine Exzenter-Kurbel 33 umfassenden Einfach-Exzenter aufweist, die über ein Lager 35 mit dem ersten Schwingkörper 1 gekoppelt ist. Die Exzenter-Welle 6 ist hingegen in einem Lager 36 des zweiten Schwingkörpers 2 geführt, sodass das auf den ersten Schwingkörper 1 wirkende Drehmoment entsprechend gegenüber dem zweiten Schwingkörper 2 ausgeübt wird.
Fig. 21 zeigt die Umkehrung des in Fig. 20 gezeigten Antriebsprinzips, welche ebenfalls unter den Schutzunmfang der Erfindung fällt, wobei die Exzenter-Kurbel 33 über das Lager 36 mit dem zweiten Schwingkörper 2 gekoppelt ist und die Exzenter-Welle 6 im Lager 35 des ersten Schwing- körpers 1 geführt ist.
Bei dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung kommt ein Doppel-Exzenter zur Anwendung, wobei der zweite Schwingkörper 2 mit der Antriebs- einheit, dem Motor 3 direkt gekoppelt und über diesen zwangsgeführt ist. Alternativ dazu kann der zweite Schwingkörper 2 auch über eine andere Antriebseinheit zwangsgeführt sein, ein Bewegen der beiden Schwingkörper 1, 2 über eine gemeinsame Antriebseinheit 3 ist aber weniger aufwendig und ergibt ein besseres Schwingverhalten der Siebvorrichtung.
Aus der zwangsgeführten Bewegung des ersten Schwingkörpers 1 und des zweiten Schwing- körpers 2 werden die in den ersten 8 und zweiten Querträgern 9 eingespannten Siebbeläge 21 periodisch zwischen einer gestreckten und einer gestauchten Lage hin- und herbewegt, woraus sich die Siebschwingung ergibt, welche sicherstellt, dass die Löcher der Siebbeläge 21 durch das Siebgut nicht verlegt werden. In Fig. 3 ist der Zustand der maximalen vertikalen Auslenkung der Querträger 8 und 9 dargestellt. Die Art der Perforierung der Siebbeläge 21 kann im Rahmen der Erfindung beliebig variieren.
Als Antriebseinheit für die erfindungsgemässe Siebvorrichtung können elektrische oder hydrau- lische Motoren eingesetzt werden, die bevorzugte Betriebsfrequenz der erfindungsgemässen Sieb- vorrichtung wird bei einer Umdrehungszahl des Motors 3 im Bereich von 400 bis 1000 U/min erreicht.
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Die Antriebswelle 13 des Motors 3 ist in Fig. 3 und 4 mit der Exzenter-Welle 6 verbunden, die sowohl mit dem ersten 1 als auch dem zweiten Schwingkörper 2 direkt gekoppelt ist. Durch die Anordnung des zweiten Schwingkörpers 2 innerhalb des ersten Schwingkörpers 1 sind keine zusätzlichen Öffnungen für die Querträgerdurchführungen erforderlich und es ist daher eine staub- und wasserdichte Ausführung der erfindungsgemässen Siebvorrichtung möglich.
Vorzugsweise ist der erste Schwingkörper 1 durch zwei parallele Aussenwangen 11, die durch die ersten Querträger 8 miteinander verbunden sind, und der zweite Schwingkörper 2 durch zwei innerhalb der parallelen Aussenwangen 11 angeordnete, parallele Innenwangen 12 gebildet, die durch die zweiten Querträger 9 miteinander verbunden sind und die ihrerseits parallel zu den beiden Aussenwangen 11angeordnet sind. Dadurch können der erste 1 und der zweite Schwing- körper 2 parallele Drehbewegungen ausführen, sodass eine geeignete Streck- und Stauchbewe- gung der einzeln eingespannten Siebbeläge 21, die aus Kunststoff, Gummi oder einem ähnlichen Material hergestellt sein können, hervorgerufen werden kann, wodurch höchste Beschleunigungen von den Siebbelägen 21 auf das Siebgut übertragen werden können.
Da beide Schwingkörper 1, 2 direkt angetrieben sind, bleibt die Amplitude des Schwingungs- vorganges, welche die Siebbeläge 21 ausführen, von der Beladung durch Siebgut und von dessen Zustand weitgehend unabhängig konstant.
Eine Besonderheit der Konstruktion der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Vorrichtung ist durch die Anbringung der ersten und zweiten Querträger 8,9 gegeben. Während die ersten Quer- träger 8 mit ihrer Stirnseite stumpf an der Innenseite der Aussenwangen 11mit diesen verbunden sind, liegen die zweiten Querträger 9 auf den abgewinkelten Oberkanten der beiden Innenwangen 12 auf und sind durch Querbleche mit der Innenseite der Innenwangen 12 verbunden. Dadurch wird der Aufbau der Innenwangen 12 insofern vereinfacht, weil in diesen keine Ausnehmungen für den Bewegungshub der ersten Querträger 8 vorgesehen sein müssen.
Die Exzenter-Welle 6 erstreckt sich normal zu den beiden Aussenwangen 11und den beiden Innenwangen 12 durch diese hindurch und weist zwei Doppel-Exzenter 4, 5 mit ersten Kurbeln 30 und zweiten Kurbeln 31 auf, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Schwingkörper 1, 2 gekoppelt sind. Es kann jede andere mechanisch gleichwertige Anordnung gewählt werden, die den gleichen Zweck erfüllt. Die ersten Kurbeln 30 der Doppel-Exzenter 4,5 sind in ersten Lagern 35 der Aussen- wangen 11und die zweiten Kurbeln 31 der Doppel-Exzenter 4,5 in zweiten Lagern 36 der Innen- wangen 12 aufgenommen.
Die mit beiden Schwingkörpern 1, 2 verbundenen Doppel-Exzenter 4,5 leiten in diese jeweils eine kreisförmige, zwangsgeführte Bewegung ein. Bevorzugt sind die erste 30 und die zweite Exzenterkurbel 31 relativ zur Exzenter-Welle 6 um 180 versetzt. Diese Versetzung, die im Rah- men der Erfindung auch einen anderen Wert annehmen kann, bewirkt im Betriebszustand der erfindungsgemässen Siebvorrichtung eine erhöhte Relativbewegung bzw. Amplitude der Schwing- körper 1, 2. Pro Umdrehung der Exzenter-Welle 6 kommt es je einmal zum Stauchen und Strecken der Siebbeläge 21. Dieser Vorgang bewirkt den sogenannten Trampolin-Effekt, durch den Be- schleunigungswerte bis zu 55g auf das Siebgut übertragen werden. Aus den erreichten Beschleu- nigungen können Messgrössen für die Siebleistung und die Siebgüte abgeleitet werden.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Exzentrizität e (Fig.4) der Doppel-Exzenter 4,5 in ei- nem vorbestimmten Bereich einstellbar ist, indem die Doppel-Exzenter 4,5 als austauschbare Buchsen auf der Exzenter-Welle 6 anbringbar sind. Ein beispielhafter Wert aus der Praxis für die Exzentrizität ist e =15mm. Dieser hängt im wesentlichen von der erforderlichen Siebbelagdehnung und der gewählten Belagdicke sowie von den Eigenschaften des Siebgutes ab. Über die Exzentri- zität e und die Versetzung der Exzenterkurbeln sowie über die Antriebsdrehzahl des Motors 3 kann der Betriebspunkt der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Bedarf eingestellt werden. Die richtige Wahl der Frequenz und der Schwingamplitude der Siebschwingung ist entscheidend für die Quali- tät des Siebergebnisses.
Auch bei der Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss Fig. 20 und 21 kann die Exzentrizität e1 variiert werden, die Verwendung des Einfach-Exzenters ergibt eine schmälere Bauform, erfordert aber einen grösseren Lagerdurchmesser als bei einem Doppel- Exzenter.
Es können auch mehrere Exzenterwellen zum Antrieb des ersten und des zweiten Schwing- körpers 1,2 vorgesehen sein, es hat sich aber herausgestellt, dass eine ungefähr durch den
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Schwerpunkt hindurchverlaufende Exzenter-Welle 6 keine oder nur wenige störende Schwingungs- resonanzen hervorruft. Die Exzenter-Welle 6 verläuft daher vorzugsweise mit den beiden Doppel- Exzentern 4,5 ungefähr in Längsmitte und auf halber Höhe der Siebvorrichtung quer zur Längs- erstreckung derselben.
Die beiden Aussenwangen 11des ersten Schwingkörpers 1 sind durch Stützfeder-Elemente 20 gegenüber dem Untergrund abgestützt, welche die Schwingungsbewegung des ersten Schwing- körpers 1 aufnehmen.
Da die Siebbeläge im Aufgabebereich einer herkömmlichen Siebvorrichtung gewöhnlicherwei- se einer starken Belastung ausgesetzt sind, ist bei der in Fig.3, 4 und 5 gezeigten Ausführungsform im Aufgabebereich 17 eine zumindest bereichsweise ungelochte, vorzugsweise konkav gekrümmte Aufgabefläche 39 vorgesehen, an welche die in die alternierend angeordneten Querträger 8, 9 des ersten 1 und zweiten Schwingkörpers 2 eingespannten Siebbeläge 21 unmittelbar angrenzen, wie aus Fig. 6 hervorgeht. Durch die konkave Gestalt der Aufgabefläche 39 wird das von oben zuge- führte Siebgut (Pfeil 16) in Richtung der Siebbeläge 21 bewegt. Um ein Verlegen bzw. Zuwachsen von Sieblöchern in diesem stark beanspruchten Teil der Vorrichtung zu vermeiden, wird die Aufga- befläche 39 ungelocht ausgeführt.
Der erste Schwingkörper 1 weist zu diesem Zweck im Aufgabe- bereich 17 zumindest zwei Aufgabe-Querträger 15 (Fig. 6, 7) auf, zwischen denen ein oder mehrere Beläge, vorzugsweise ungelochte Siebbeläge 22 einspannbar sind, welche die Aufgabefläche 39 ausbilden. Eine Aufgabefläche der vorstehend erläuterten Art ist zwar in den Zeichnungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemässen Vorrichtung beschrieben, sie kann aber für jede andere Siebvorrichtung ebenso Verwendung finden.
Am gegenüberliegenden Ende der erfindungsgemässen Siebvorrichtung befindet sich, wie in Fig. 8 und 9 im Detail dargestellt, der Abgabebereich 18, in dem eine im wesentlichen waagrechte Stützfläche 26 ausgebildet ist, auf der sich ein einseitig in einem der Querträger 8 des ersten Schwingkörpers 1 eingespannter Siebbelag 27 erstreckt, über welchen das im Siebprozess verblie- bene Überkorn in Richtung des Pfeils 28 abtransportiert wird.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform, bei der die gesamte erfindungsgemässe Siebvorrich- tung durch Stützträger 38 in Schräglage gehalten ist, um die Fortbewegung des Siebgutes vom Aufgabebereich 17 durch die Siebvorrichtung in Richtung zum Abgabebereich 18 zu fördern. Der Motor 3 ist dabei auf einem Traggerüst 39 in einer erhöhten Stellung gegenüber dem Untergrund positioniert.
Die Realisierung eines definierten Bewegungsablaufes des zweiten Schwingkörpers 2, der nur über die Wellenlagerung verankert ist, ist durch eine Kopplung des ersten und zweiten Schwing- körpers 1, 2 über ein oder mehrere elastische Kopplungselemente 70, 71, 72, 73, wie in den Fig.12 bis 19 beispielhaft dargestellt, gewährleistet. Unter Zugrundelegung der Betriebsfrequenz und Schwingmassen wird die Federkonstante der Kopplungselemente definiert. Durch eine optimale Abstimmung der Federkonstante kann die im Betriebszustand auftretende Lagerbelastung auf ein Minimum reduziert werden.
Die Ankopplung des zweiten Schwingkörpers 2 an den ersten Schwingkörper 1 durch das elas- tische Kopplungselement 70,71, 72,73 bewirkt, dass die aus den Schwingkörperbewegungen resultierenden Kräfte aufgenommen, gespeichert und wiederum an die Schwingkörper 1, 2 abge- geben werden, was zur Minimierung der Antriebskräfte genutzt wird.
Erfindungsgemäss ist der erste und der zweite Schwingkörper 1, 2 durch das elastische Kopp- lungselement 70,71, 72,73, wie es in den Fig. 12 bis 19 dargestellt ist, entlang einer Kopplungs- Achse 107 und entlang zumindest einer weiteren Kopplungs-Achse 108 elastisch schwin- gungskoppelt.
Durch die zwei Kopplungs-Achsen 107,108 des elastischen Kopplungselements 70,71, 72,73 können, unabhängig davon ob Einfach- oder Doppel-Exzenter Anwendung finden, alle bei den kreisförmigen Bewegungen des ersten 1 und des zweiten Schwingkörpers 2 auftretenden Bewe- gungskomponenten, unter der Voraussetzung, dass diese beiden Achsen 107,108 normal auf die Exzenter-Welle 6 stehen, vom elastischen Kopplungselement 70,71, 72,73 aufgenommen wer- den.
In der Ausführungsform gemäss Fig.4 sind in den Zwischenräumen zwischen den Aussenwan- gen 11 und den Innenwangen 12 insgesamt vier Kopplungselemente 70 angeordnet, welches in Fig.12, 13 im Detail dargestellt ist. Dabei weist das elastische Kopplungselement 70 eine
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Blattfeder 80, die mit ihren Hauptseiten normal zu einer der Innenwangen 12 des zweiten Schwingkörpers 2 und einer der Aussenwangen 11des ersten Schwingkörpers 1 angeordnet ist und zwei schubelastische Elemente 82, z.B. Schubgummiblöcke auf, wobei die zwei schubelasti- schen Elemente 82 an einem Ende der Blattfeder 80 und an gegenüberliegenden Seiten derselben mit dieser und mit der einen Aussenwange 11verbunden sind.
Zu diesem Zweck sind auf die Au- #enwange 11geschraubte Winkel 81 mit den schubelastischen Elementen 82 und mit dem dazwi- schenliegenden Blattfederende verschraubt. Das andere Ende der Blattfeder 80 ist über eine Konsole 83 mit der einen Innenwange 12 verbunden, vorzugsweise verschraubt.
Ebenso kann umgekehrt das andere Ende der Blattfeder 80 mit der einen Aussenwange 11und das eine Ende der Blattfeder 80 zusammen mit den beiden schubelastischen Elementen 82 mit der einen Innenwange 12 verbunden sein.
Bei vertikaler Orientierung der Blattfeder 80, wie dies in der Ausführungsform gemäss Fig. 3, 4 und 5 verwirklicht ist, werden horizontale Relativbewegungen des ersten 1 und des zweiten Schwingkörpers 2 durch die Blattfeder 80 und vertikale Relativbewegungen über die schubelasti- schen Elemente 82 aufgenommen. In Richtung der Kopplungs-Achse 107 werden die elastischen Eigenschaften durch die schubelastischen Elemente 82 und deren elastische Konstante bestimmt, während in Richtung der weiteren Kopplungs-Achse 108 die Federkonstante der Blattfeder 80 wirkt. Die Kopplungs-Achse 107 und die weitere Kopplungs-Achse 108 sind im rechten Winkel zueinander angeordnet.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 14,15 umfasst das elastische Kopplungselement 71 ein ringförmiges, elastisches Element 90, das an seinem Aussenumfang von einer dem Ringaussen- durchmesser angepassten, hohlzylindrischen Halterung 91,94 umgeben ist. In seinen Innenumfang greift ein an den Ringinnendurchmesser angepasstes zylindrisches Konsolelement 92 ein, wobei die hohlzylindrische Halterung 91, 94 mit einer der Aussenwangen 11des ersten Schwingkörpers 1 und das zylindrische Konsolelement 92 mit einer der Innenwangen 12 des zweiten Schwingkörpers 2 oder umgekehrt verbunden, insbesondere verschraubt ist.
Das ringförmige, elastische Element 90 ist als Zylinderring ausgebildet ist, dessen Dicke zwi- schen dem Ringinnendurchmesser d und dem Ringaussendurchmesser D eine Einschnürung aufweist, wobei das Verhältnis von Ringaussendurchmesser D zu Ringinnendurchmesser d grösser als 2,5 beträgt. Zur mechanischen Ankopplung des Innen- und Aussenbereiches des ringförmigen Elements kann dieses nach aussen und nach innen hin jeweils auf einen Aussen- 98 und Innen- Metallring 99 z.B. aufvulkanisiert sein, sodass sich eine unlösbare Verbindung ergibt, wobei der Innen-Metallring 99 z. B. durch einen leichten Presssitz fest mit dem zylindrischen Konsolelement 92 verbunden ist.
Der Aussen-Metallring 99 wird so mit dem ringförmigen, elastischen Element 90 in die hohlzylindrische Halterung 91,94 eingepresst, dass der Aussen-Metallring 99 fest mit dieser verbunden ist und sich im ringförmigen, elastischen Element 90 eine entlang seines Aussenum- fangs radial nach innen gerichtete Vorspannung einstellt, die sicherstellt, dass das ringförmige, elastische Element 90 in der Bewegungsebene durch die Relativbewegung der beiden Schwing- körper 1,2 in keiner Richtung unter eine Zugspannung gesetzt wird. Der Bewegungshub kann dabei z. B. 5 bis 20mm betragen.
Insgesamt ist der Schwingkörper 1 mit dem ringförmigen Element 90 und dieses mit dem Schwingkörper 2 fest verbunden, sodass das ringförmige Element 90 im Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung zwar durch die Relativbewegungen Energie aufnimmt und wieder abgibt, selbst aber keinerlei Rotations-Bewegung gegenüber dem Schwingkörper 1 und 2 ausführt.
Weiters sind im ringförmigen, elastischen Element 90 in Dickenrichtung mehrere Durchbre- chungen 97 zur Beeinflussung seiner Federsteifigkeit ausgebildet.
Durch die ringförmige Ausbildung des elastischen Elements, z.B. Gummielements, werden Re- lativbewegungen zwischen dem ersten 1 und dem zweiten Schwingkörper 2 nicht nur in Richtung der Normalachsen 107,108 sondern in allen Richtungen unmittelbar in radial wirkende Streckun- gen oder Stauchungen umgewandelt. Aufgrund der wirkenden Vorspannung wird das ringförmige, elastische Element 90 insgesamt nur gepresst und nicht gezogen. Die Ankopplung des ringförmigen Elements 90 kann im Rahmen der Erfindung auch anders als es in Fig.14, 15 gezeigt ist, gestaltet sein. Eine Verwendung des elastischen Kopplungselements 71 ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig.16, 17 dargestellt. Das elastische Kopplungsele- ment 72 umfasst ein kastenförmiges Aussenkonsolelement 101 und ein in dieses ragendes, koaxial
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angeordnetes, rohrartiges Innenkonsolelement 102, wobei parallel zur Kopplungs-Achse 107 und parallel zu der dazu normalen weiteren Kopplungs-Achse 108 des elastischen Kopplungselements 72 Zug- und Druckfedern 103,104 zwischen gegenüberliegenden Flächen des Innen- 102 und Aussenkonsolelements 101 angeordnet sind. Die Zug- und Druckfedern 103,104 verlaufen somit senkrecht zueinander, sodass sowohl Komponenten der Bewegung in vertikaler als auch in horizon- taler Richtung sich als elastische Verformungen in Richtung der Normalachsen 107,108 entspre- chend der jeweiligen elastischen Konstanten der Zug- und Druckfedern 103, 104 ausbilden.
Schliesslich ist das Ausführungsbeispiel gemäss den Fig.18, 19 auf elastische Schubverformung des elastischen Kopplungselements 73 ausgerichtet, das einen Konsolwinkel 113 und einen diesen umschliessenden Zwischenrahmen 112 umfasst, wobei entlang der Kopplungs-Achse 107 des elastischen Kopplungselements 73 zwischen gegenüberliegenden Flächen des Konsolwinkels 113 und des Zwischenrahmens 112 schubelastische Elemente 114 angeordnet sind, und entlang der weiteren Kopplungs-Achse 108 des elastischen Kopplungselements 73 zwischen gegenüberlie- genden Flächen des Zwischenrahmens 112 und ausserhalb des Zwischenrahmens 112 positionier- ten Stützwinkeln 110 weitere schubelastische Elemente 111 angeordnet sind.
Dabei ist der Kon- solwinkel 113 mit einer der Innenwangen 12 des zweiten Schwingkörpers 2 verbunden, insbeson- dere verschraubt und es sind die Stützwinkel 110 mit einer der Aussenwangen 11 des ersten Schwingkörpers 1 verbunden, insbesondere verschraubt. Weitere äquivalente Ausführungsformen des elastischen Kopplungselements sind nicht explizit angeführt, können aber vom Fachmann ohne erfinderische Überlegungen verwirklicht werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Siebvorrichtung mit einem ersten Schwingkörper (1), welcher mit ersten Querträgem (8) versehen ist, und einem zweiten Schwingkörper (2), welcher mit zweiten Querträgem (9) versehen ist, welche erste und zweite Querträger (8,9) alternierend angeordnet sind und
Einspannvorrichtungen (23) aufweisen, sodass elastische Siebbeläge (21) zwischen je ei- nem ersten (8) und je einem zweiten Querträger (9) einspannbar sind, und einer Antriebs- einheit (3), welche mit dem ersten Schwingkörper (1 ) direkt gekoppelt ist und über welche der erste Schwingkörper (1) zwangsgeführt ist, sodass die eingespannten elastischen
Siebbeläge (21) zwischen einer gestreckten und einer gestauchten Lage hin- und herbe- wegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwingkörper (2) gegenüber dem ersten Schwingkörper (1) zwangsgeführt ist.
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The invention relates to a screening device with a first vibrating body, which is provided with first cross members, and a second vibrating body, which is provided with second cross members, the first and second cross members are arranged alternately and have clamping devices, so that elastic screen linings between each first and a second cross member each can be clamped, and a drive unit which is directly coupled to the first vibrating body and via which the first vibrating body is positively guided, so that the clamped-in elastic screen coverings are moved back and forth between an extended and a compressed position.
Such a sieving device, as is shown for example in AT 379 088 B, prevents vibrations in the sieve coverings which otherwise cause the sieve holes to grow over time due to the material to be sieved. The sieve linings lined up to form a sieve web alternate periodically between the stretched and the compressed position and thereby cause an extraordinarily high acceleration of the material to be sieved in the vertical direction, which ensures that the sieve linings keep clear of deposits even with high material moisture and long sieving times become.
To generate the screen vibration, a support structure forming the first vibration body with first cross members is excited by a drive unit to circular movements, the support structure being connected via a spring element to a mass part which forms the second vibration body and is provided with second cross members , This elastic coupling of the supporting structure and the mass part results in a phase-shifted movement of the same, due to which the screen coverings clamped between the first and second cross members are alternately stretched and compressed.
However, due to the spring element coupling between the supporting structure and the mass part, the vibration amplitude of the screen linings depends very heavily on the loading of screenings, so that the screening accuracy varies greatly with the screenings mass on the screen linings.
The object of the invention is therefore to specify a screening device of the type mentioned at the outset, in which the amplitude of the screen oscillation remains largely independent of the level of the screen loading, and which provides a screening result unaffected by external influences and effective screening, in particular screening difficult to screen simple and compact structure.
This is achieved according to the invention in that the second vibrating body is positively guided relative to the first vibrating body.
Every drive torque that is exerted on the first vibrating body therefore always acts in relation to the second vibrating body, which is why the movement amplitude remains essentially constant regardless of the load.
In a further development of the invention, a form of the drive unit that is technically simple to implement can be formed by a rotary drive unit, preferably by a motor.
It can be provided that the drive shaft of the motor is connected to an eccentric shaft, and that the eccentric shaft has at least one single eccentric comprising an eccentric crank, and that the eccentric crank is coupled to the first oscillating body and the eccentric shaft is guided in the second vibrating body. A single eccentric can be constructed relatively narrow, as a result of which the overall width of the device according to the invention can be kept small. A bearing replacement can be carried out in a simple manner, but the bearing diameter is relatively large and requires correspondingly large recesses.
An alternative embodiment of the invention can consist in that the second oscillating body is also directly coupled to the drive unit or another drive unit and is positively guided via the latter.
Movement size and direction of movement are thus initiated in both vibrating bodies, as a result of which both the first and the second vibrating bodies are positively guided with respect to one another and the sieve vibration amplitude thus remains approximately constant even with increasing loading of the sieve coverings. A change in the sieve quality can therefore not be determined even with changing external conditions and influences.
According to a further embodiment of the invention, the forced guidance of the two oscillating bodies required for the sieving process can be generated in that the drive shaft of the motor is connected to an eccentric shaft, which is connected to both the first and the second
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Vibrating body is directly coupled. As a result, both oscillating bodies can be driven via a common drive shaft, so that the provision of a further drive unit is not necessary.
To achieve an increased relative movement between the first and the second oscillating body, the eccentric shaft can have at least one double eccentric composed of a first and a second eccentric crank, the first eccentric crank being coupled to the first oscillating body and the second eccentric crank being coupled to the second oscillating body , With the help of the double eccentric, the circular movements of the two vibrating bodies are offset from one another in such a way that the crossbeams connected to them cause the screen vibrations of the screen linings in a suitable manner. The use of a double eccentric brings smaller diameter dimensions than a single eccentric, but changing the bearings is more complex. Single eccentrics and double eccentrics, however, cause the same relative movement between the two vibrating bodies.
In order to be able to change the oscillation amplitude of the screen linings and thus the lining expansion and acceleration of the screenings, the eccentricity e of the at least one single eccentric or double eccentric can be adjustable in a predetermined range in a further embodiment of the invention.
If the first and the second eccentric crank of the double eccentric are offset by 180 relative to the eccentric shaft, the relative movement between the two oscillating bodies can be maximized. However, if necessary, a different value for the displacement between the eccentric cranks can be selected.
A further variant of the invention can consist in that the second vibrating body is arranged within the first vibrating body. By eliminating the otherwise required openings for cross-member bushings, the dustproof and watertight design of the screening device according to the invention is ensured.
It is an advantageous further development of the invention if the first vibrating body is formed by two parallel outer cheeks which are connected to one another by the first cross members, and the second vibrating body is formed by two parallel inner cheeks which are arranged within the parallel outer cheeks and are formed by the second cross members are connected to one another and are in turn arranged parallel to the two outer cheeks. This makes it possible to excite the first and second vibrating bodies by means of a drive unit positioned on one side only.
In order to avoid recesses for the movement stroke of the second cross member in the outer cheeks of the first vibrating body, the upper edges of the two inner cheeks can each be angled according to a further embodiment of the invention, and the second cross members rest on the angled upper edges.
Since both vibrating bodies are coupled directly to the drive unit when coupled via a double eccentric and the introduction of the drive torques as centrally as possible is advantageous, a development of the invention can consist in the eccentric shaft being normal to the two outer cheeks and the two inner cheeks through them extends through and has two double eccentrics, the first cranks of the double eccentrics being received in first bearings of the outer cheeks and the second cranks of the double eccentrics being received in second bearings of the inner cheeks.
In a particularly preferred manner, the drive torque is introduced approximately at the center of gravity of the device according to the invention, the eccentric shaft with the two double eccentrics running approximately in the longitudinal center and at half the height of the screening device transversely to the longitudinal extent thereof.
A structurally simple yet effective mounting of the first vibrating body can be achieved in that the two outer cheeks of the first vibrating body are supported against the substrate by support spring elements.
The feed area of each screening device is subjected to a heavy load from the screenings fed in from above, which results in a very large wear on the screen covering, which leads to a deterioration in the screen quality. To remedy this, according to a variant of the invention, an at least partially unpunched, preferably concavely curved, feed surface can be provided in the feed area, against which the crosswise arranged
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Immediately border the supports of the first and second vibrating bodies of the screen coverings that are clamped in place.
The part of the screening device affected by the impact of the screening material fed from a pouring device is therefore not involved in the screening process, which is why this area cannot have a negative effect on the screening result.
The same clamping technology can be used for the realization of the unperforated feed surface as for the perforated screen coverings, in particular the first vibrating body in the feed area can have at least two feed cross members, between which one or more coverings, preferably unperforated screen coverings, can be clamped, which the feed surface form.
The delivery area is also subjected to increased mechanical stress, which is why it is advantageous if an essentially horizontal support surface is formed in the delivery area, on which a screen covering clamped on one side in one of the cross members of the first oscillating body extends.
Furthermore, the invention relates to a screening device with a first vibrating body, which is provided with first cross members, and a second vibrating body, which is provided with second cross members, the first and second cross members are arranged alternately and have clamping devices, so that elastic screen linings between a first and a second cross member each can be clamped, and a drive unit which is directly coupled to the first vibrating body and via which the first vibrating body is positively guided, so that the clamped elastic screen coverings move back and forth between an extended and a compressed position are, the first vibrating body and the second vibrating body being connected to one another by at least one elastic coupling element,
which elastically vibrationally couples the first and second vibrating bodies essentially along a coupling axis, in particular with the features of a screening device according to the invention described above.
In conventional screening devices, the first and the second vibrating body are coupled by an elastic coupling element in order to use the movement of the first vibrating body to drive the second vibrating body out of phase. However, the shear-elastic coupling elements used are designed only for one-way vibration loading and are therefore not suitable for absorbing movements that also run outside of this coupling axis, as is the case with circular movements. Such known coupling elements do not withstand such a load.
The object of the invention is therefore to specify a screening device of the type mentioned above, with which elastic couplings between two oscillating bodies are also possible, the relative movements of which go beyond a linear movement.
According to the invention, this is achieved in that the at least one elastic coupling element vibrationally couples the first and the second vibrating body along at least one further coupling axis.
In this way, all movements in the plane spanned by the two coupling axes can be recorded, stored and in turn emitted by the elastic coupling element, which is particularly advantageous for a circular relative movement.
By coupling the two oscillating bodies to one another via an at least biaxial, elastic coupling element according to the invention, the circular relative movements between the oscillating bodies can be matched to one another in a suitable manner.
A simple design of the coupling element according to the invention can be achieved if the further coupling axis is oriented normal to the coupling axis.
A possible embodiment of the coupling element according to the invention can now consist of the at least one elastic coupling element comprising a leaf spring and two shear-elastic elements, the two shear-elastic elements at one end of the leaf spring and on opposite sides thereof with this and with one of the Outer cheeks of the first vibrating body are connected and the other end of the leaf spring is connected to one of the inner cheeks of the second vibrating body or vice versa. Movements normal to the leaf spring axis are compensated by it, while movements along the leaf spring axis are compensated by the shear elastic elements attached to the leaf spring end.
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A very favorable movement coupling for circular relative movements can be achieved if the at least one elastic coupling element comprises an annular, elastic element which is surrounded on its outer circumference by a hollow cylindrical holder adapted to the outer ring diameter and in its inner circumference on the inside of the ring - Knife-adapted cylindrical bracket element engages, the hollow cylindrical holder being connected to one of the outer cheeks of the first vibrating body and the cylindrical bracket element being connected to one of the inner cheeks of the second vibrating body or vice versa.
In order to improve the coupling of the two oscillating bodies with the longest possible service life of the elastic element, the annular, elastic element can be designed as a cylindrical ring, the thickness of which has a constriction between the inner ring diameter and the outer ring diameter, the ratio of the outer ring diameter to the inner ring diameter being greater than 2 , 5 is. The spring stiffness can be influenced with the help of the constriction.
In a further embodiment, the at least one elastic coupling element can comprise an outer console element and an inner console element projecting into it, coaxially arranged, parallel to the coupling axis and parallel to the normal further coupling axis of the elastic coupling element tension and compression springs between opposite Surfaces of the inner and outer console element are arranged. The use of only two bracket elements and the springs clamped between them enables a technically simple and inexpensive implementation.
Finally, a further embodiment of the invention can consist in the at least one elastic coupling element comprising a bracket angle and an intermediate frame enclosing it, thrust-elastic elements being arranged along the coupling axis of the elastic coupling element between opposite surfaces of the bracket angle and the intermediate frame , and further shear-elastic elements are arranged along the further coupling axis of the elastic coupling element between opposite surfaces of the intermediate frame and support angles positioned outside the intermediate frame, and in that the bracket angle is connected to one of the inner cheeks of the second oscillating body and the supporting angle is connected to one of the outer cheeks of the first oscillating body are.
Bracket brackets, intermediate frames and support brackets enable the shear-elastic elements to be clamped in effectively along the two coupling axes. The use of shear-elastic elements results in a very robust and reliable coupling between the two vibrating bodies.
The invention is explained below on the basis of the exemplary embodiment illustrated in the accompanying drawings. 1 shows an elevation of an embodiment of the screening device according to the invention; Fig. 2 is a side elevation of the screening device shown in Fig. 1; 3 shows a schematic elevation of a further embodiment of the invention; Fig. 4 is a schematic side elevation of the screening device shown in Fig. 3; 5 shows a schematic plan view of the screening device shown in FIG. 3; 6 shows a detail of the application area of the device according to FIG. 3 in longitudinal section; Figure 7 is a plan view of the detail of Figure 6; 8 shows a detail of the delivery area of the device according to FIG. 3; 9 shows a plan view of the detail according to FIG. 8;
10 shows an enlarged illustration of a cross section through a cross member of the device according to FIG. 3; 11 shows a plan view of the representation in FIG. 10; 12 shows a detail of the embodiment of the device according to the invention according to FIG. 3 in elevation; 13 shows a side elevation of the detail according to FIG. 12; 14 shows an elevation of a detail of the embodiment of the device according to the invention according to FIG. 1; 15 shows a cross section of the detail according to FIG. 14; 16 shows an elevation of a detail of a further embodiment of the device according to the invention; 17 shows a side elevation of the detail according to FIG. 16;
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18 shows an elevation of a detail of a further embodiment of the device according to the invention; Figure 19 is a side elevation of the detail of Figure 18;
20 shows a detail of a further embodiment of the device according to the invention and FIG. 21 shows a detail of a further embodiment of the device according to the invention.
The screening device shown in FIGS. 3, 4 and 5 has a first vibrating body 1 with first cross members 8 and a second vibrating body 2 with second cross members 9, which set a screen web formed from a plurality of screen pads 21 in operation in vibration.
In order to be able to clamp the elastic screen coverings 21 (shown in dashed lines) between a first 8 and a second cross member 9, these are alternately arranged at equal distances from one another and provided with clamping devices 23, as shown in FIGS. 10 and 11 in FIG Detail is shown. In each of a cross member 8, 9 formed from a metal profile 24 with the clamping device 23, two screen coverings 21 are hung with their ends equipped for this purpose, and are each positively fixed by driving in a wedge strip 22.
By sealingly lining up a plurality of sieve coverings 21 on the cross members 8, 9, the sieve path extends through the sieve device, along which the sieved material is moved from the feed region 17 to the discharge region 18 during the sieving process. During this movement, there is a separation between the overcrop which is discharged at the end of the sieve path via the discharge area 18 and the fine grain, which passes through the perforation of the sieve coverings 21 to the level below and is moved on from there.
A drive unit, which is formed by a rotary drive unit, preferably a motor 3, is directly coupled to the first oscillating body 1.
According to the invention, the second vibrating body 2 is now positively guided relative to the first vibrating body 1. Each torque acting on the first vibrating body 1 is always related to the second vibrating body 2, which is why the vibration amplitude of the screen linings can be kept largely constant during operation.
A drive form of this type is shown in detail in FIG. 20, the remaining part of the device corresponds to that of FIGS. 3, 4 and 5. The drive shaft 13 of the motor 3 is connected to an eccentric shaft 6, which has at least one Eccentric crank 33 comprising single eccentric, which is coupled to the first oscillating body 1 via a bearing 35. The eccentric shaft 6, on the other hand, is guided in a bearing 36 of the second vibrating body 2, so that the torque acting on the first vibrating body 1 is correspondingly exerted with respect to the second vibrating body 2.
Fig. 21 shows the reversal of the drive principle shown in Fig. 20, which also falls under the scope of protection of the invention, the eccentric crank 33 being coupled via the bearing 36 to the second oscillating body 2 and the eccentric shaft 6 in the bearing 35 of the first vibrating body 1 is guided.
In the exemplary embodiment of the device according to the invention shown in FIGS. 3 and 4, a double eccentric is used, the second oscillating body 2 being directly coupled to the drive unit, the motor 3 and being positively guided via the latter. As an alternative to this, the second vibrating body 2 can also be positively guided via another drive unit, but moving the two vibrating bodies 1, 2 via a common drive unit 3 is less complex and results in better vibration behavior of the screening device.
From the positively guided movement of the first vibrating body 1 and the second vibrating body 2, the screen linings 21 clamped in the first 8 and second cross members 9 are periodically moved back and forth between an extended and a compressed position, which results in the screen vibration, which ensures that that the holes in the screen coverings 21 are not blocked by the screenings. 3 shows the state of the maximum vertical deflection of the cross beams 8 and 9. The type of perforation of the screen coverings 21 can vary as desired within the scope of the invention.
Electric or hydraulic motors can be used as the drive unit for the screening device according to the invention; the preferred operating frequency of the screening device according to the invention is achieved at a number of revolutions of the motor 3 in the range from 400 to 1000 rpm.
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3 and 4, the drive shaft 13 of the motor 3 is connected to the eccentric shaft 6, which is directly coupled to both the first 1 and the second oscillating body 2. The arrangement of the second vibrating body 2 within the first vibrating body 1 means that no additional openings are required for the cross member bushings, and therefore a dustproof and watertight design of the screening device according to the invention is possible.
The first vibrating body 1 is preferably formed by two parallel outer cheeks 11, which are connected to one another by the first cross members 8, and the second vibrating body 2 is formed by two parallel inner cheeks 12, which are arranged within the parallel outer cheeks 11 and are connected to one another by the second cross members 9 and which in turn are arranged parallel to the two outer cheeks 11. As a result, the first 1 and the second oscillating body 2 can carry out parallel rotary movements, so that a suitable stretching and compressing movement of the individually clamped screen coverings 21, which can be made of plastic, rubber or a similar material, can be brought about, as a result of which the highest Accelerations from the screen pads 21 can be transferred to the screenings.
Since both oscillating bodies 1, 2 are driven directly, the amplitude of the oscillation process, which the sieve coverings 21 carry out, remains largely independent of the loading by sieving material and of its state.
A special feature of the construction of the device shown in FIGS. 3, 4 and 5 is given by the attachment of the first and second cross members 8, 9. While the first crossbeams 8 are butt-connected to the inside of the outer cheeks 11, the second crossbeams 9 rest on the angled upper edges of the two inner cheeks 12 and are connected to the inside of the inner cheeks 12 by cross plates. As a result, the structure of the inner cheeks 12 is simplified in that no recesses for the movement stroke of the first crossmember 8 have to be provided in them.
The eccentric shaft 6 extends normal to the two outer cheeks 11 and the two inner cheeks 12 through them and has two double eccentrics 4, 5 with first cranks 30 and second cranks 31, which are connected to the first and second oscillating bodies 1, 2 are coupled. Any other mechanically equivalent arrangement can be chosen that serves the same purpose. The first cranks 30 of the double eccentrics 4, 5 are accommodated in first bearings 35 of the outer cheeks 11 and the second cranks 31 of the double eccentrics 4, 5 in second bearings 36 of the inner cheeks 12.
The double eccentrics 4, 5, which are connected to both oscillating bodies 1, 2, each introduce a circular, positively guided movement. The first 30 and the second eccentric crank 31 are preferably offset by 180 relative to the eccentric shaft 6. This offset, which can also take on a different value within the scope of the invention, brings about an increased relative movement or amplitude of the vibrating bodies 1, 2 in the operating state of the screening device according to the invention. Each revolution of the eccentric shaft 6 causes compression once and stretching the screen coverings 21. This process causes the so-called trampoline effect, by means of which acceleration values of up to 55 g are transferred to the screenings. Measurements for the sieving capacity and the sieving quality can be derived from the accelerations achieved.
Furthermore, it can be provided that the eccentricity e (FIG. 4) of the double eccentric 4, 5 can be set in a predetermined range by the double eccentric 4, 5 being attachable to the eccentric shaft 6 as interchangeable bushings. An exemplary value from practice for the eccentricity is e = 15mm. This essentially depends on the required sieve covering expansion and the selected covering thickness as well as on the properties of the material to be sieved. The operating point of the device according to the invention can be set as required via the eccentricity e and the displacement of the eccentric cranks and via the drive speed of the motor 3. The correct choice of the frequency and the vibration amplitude of the sieve vibration is decisive for the quality of the sieving result.
20 and 21, the eccentricity e1 can also be varied, the use of the single eccentric results in a narrower design, but requires a larger bearing diameter than in the case of a double eccentric.
A plurality of eccentric shafts can also be provided for driving the first and second vibrating bodies 1, 2, but it has been found that one is approximately due to the
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Eccentric shaft 6 passing through the center of gravity causes no or only a few disturbing oscillation resonances. The eccentric shaft 6 therefore preferably runs with the two double eccentrics 4, 5 approximately in the longitudinal center and halfway up the sieve device transversely to the longitudinal extension thereof.
The two outer cheeks 11 of the first vibrating body 1 are supported by support spring elements 20 with respect to the ground, which absorb the vibratory movement of the first vibrating body 1.
Since the screen coverings in the feed area of a conventional screening device are usually exposed to a heavy load, in the embodiment shown in FIGS. 3, 4 and 5, in the feed area 17 an at least partially unpunched, preferably concave, curved feed surface 39 is provided, to which the in the alternately arranged crossbeams 8, 9 of the first 1 and second vibrating bodies 2 directly adjoin clamped screen coverings 21, as can be seen from FIG. 6. Due to the concave shape of the feed surface 39, the screenings fed in from above (arrow 16) are moved in the direction of the screen coverings 21. In order to avoid laying or overgrowth of screen holes in this heavily used part of the device, the application surface 39 is made without holes.
For this purpose, the first vibrating body 1 has at least two feed cross members 15 (FIGS. 6, 7) in the feed area 17, between which one or more coverings, preferably non-perforated screen coverings 22, which form the feed surface 39, can be clamped. A feed surface of the type explained above is described in the drawings in connection with the device according to the invention, but it can also be used for any other screening device.
At the opposite end of the screening device according to the invention there is, as shown in FIGS. 8 and 9 in detail, the delivery area 18, in which an essentially horizontal support surface 26 is formed, on which one side is clamped in one of the cross members 8 of the first vibrating body 1 Screen covering 27 extends over which the oversize remaining in the screening process is transported away in the direction of arrow 28.
1 and 2 show an embodiment in which the entire sieve device according to the invention is held in an inclined position by support supports 38 in order to promote the movement of the material to be sieved from the feed area 17 through the sieve device in the direction of the discharge area 18. The motor 3 is positioned on a support frame 39 in an elevated position relative to the ground.
A defined movement sequence of the second vibrating body 2, which is only anchored via the shaft bearing, can be realized by coupling the first and second vibrating bodies 1, 2 via one or more elastic coupling elements 70, 71, 72, 73, as shown in FIGS .12 to 19 shown as an example, guaranteed. The spring constant of the coupling elements is defined on the basis of the operating frequency and vibration masses. The bearing load occurring in the operating state can be reduced to a minimum by an optimal adjustment of the spring constant.
The coupling of the second vibrating body 2 to the first vibrating body 1 by the elastic coupling element 70, 71, 72, 73 has the effect that the forces resulting from the vibrating body movements are absorbed, stored and in turn released to the vibrating body 1, 2, which is used to minimize the driving forces.
According to the invention, the first and the second vibrating bodies 1, 2 are along the coupling axis 107 and along at least one further coupling axis through the elastic coupling element 70, 71, 72, 73, as shown in FIGS. Axis 108 is vibrationally coupled.
By means of the two coupling axes 107, 108 of the elastic coupling element 70, 71, 72, 73, irrespective of whether single or double eccentrics are used, all of the movement components occurring during the circular movements of the first 1 and the second oscillating body 2 can be found under provided that these two axes 107, 108 are normal to the eccentric shaft 6 are received by the elastic coupling element 70, 71, 72, 73.
In the embodiment according to FIG. 4, a total of four coupling elements 70 are arranged in the spaces between the outer walls 11 and the inner cheeks 12, which are shown in detail in FIGS. 12, 13. The elastic coupling element 70 has one
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Leaf spring 80 which is arranged with its main sides normal to one of the inner cheeks 12 of the second vibrating body 2 and one of the outer cheeks 11 of the first vibrating body 1 and two shear-elastic elements 82, e.g. Push rubber blocks, wherein the two push-elastic elements 82 are connected at one end of the leaf spring 80 and on opposite sides thereof to the latter and to the one outer cheek 11.
For this purpose, brackets 81 screwed onto the outer cheek 11 are screwed to the shear-elastic elements 82 and to the leaf spring end located therebetween. The other end of the leaf spring 80 is connected, preferably screwed, to the one inner cheek 12 via a bracket 83.
Likewise, conversely, the other end of the leaf spring 80 can be connected to the one outer cheek 11 and the one end of the leaf spring 80 together with the two shear-elastic elements 82 to the one inner cheek 12.
With vertical orientation of the leaf spring 80, as is realized in the embodiment according to FIGS. 3, 4 and 5, horizontal relative movements of the first 1 and the second oscillating body 2 are absorbed by the leaf spring 80 and vertical relative movements via the shear-elastic elements 82. In the direction of the coupling axis 107, the elastic properties are determined by the shear-elastic elements 82 and their elastic constant, while the spring constant of the leaf spring 80 acts in the direction of the further coupling axis 108. The coupling axis 107 and the further coupling axis 108 are arranged at right angles to one another.
In the embodiment according to FIGS. 14, 15, the elastic coupling element 71 comprises an annular, elastic element 90, which is surrounded on its outer circumference by a hollow cylindrical holder 91, 94 adapted to the ring outer diameter. A cylindrical bracket element 92 adapted to the inner ring diameter engages in its inner circumference, the hollow cylindrical holder 91, 94 being connected, in particular screwed, to one of the outer cheeks 11 of the first oscillating body 1 and the cylindrical bracket element 92 to one of the inner cheeks 12 of the second oscillating body 2 or vice versa ,
The annular, elastic element 90 is designed as a cylindrical ring, the thickness of which has a constriction between the inner ring diameter d and the outer ring diameter D, the ratio of the outer ring diameter D to the inner ring diameter d being greater than 2.5. For mechanical coupling of the inner and outer area of the ring-shaped element, this can be externally and internally in each case on an outer 98 and inner metal ring 99 e.g. be vulcanized so that there is an inseparable connection, the inner metal ring 99 z. B. is firmly connected to the cylindrical bracket element 92 by a slight press fit.
The outer metal ring 99 is pressed with the annular, elastic element 90 into the hollow cylindrical holder 91, 94 in such a way that the outer metal ring 99 is firmly connected to it and the annular, elastic element 90 radially follows one another along its outer circumference sets inward bias which ensures that the ring-shaped, elastic element 90 is not subjected to any tension in any direction in the plane of movement due to the relative movement of the two oscillating bodies 1, 2. The movement stroke can z. B. 5 to 20mm.
Overall, the vibrating body 1 is fixedly connected to the annular element 90 and this to the vibrating body 2, so that the annular element 90 absorbs and releases energy during operation of the device according to the invention due to the relative movements, but does not itself produce any rotational movement with respect to the vibrating body 1 and 2 executes.
Furthermore, a plurality of openings 97 are formed in the annular, elastic element 90 in the thickness direction in order to influence its spring stiffness.
Due to the annular design of the elastic element, e.g. Rubber elements, relative movements between the first 1 and the second vibrating body 2 are converted not only in the direction of the normal axes 107, 108 but in all directions directly into radial extensions or compression. Due to the acting prestress, the annular, elastic element 90 is only pressed as a whole and is not pulled. The coupling of the ring-shaped element 90 can also be designed differently in the context of the invention than is shown in FIGS. 14, 15. Use of the elastic coupling element 71 is shown in FIGS. 1 and 2.
Another embodiment is shown in Fig. 16, 17. The elastic coupling element 72 comprises a box-shaped outer console element 101 and a coaxial protruding into it
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arranged, tubular inner console element 102, wherein parallel to the coupling axis 107 and parallel to the normal further coupling axis 108 of the elastic coupling element 72 tension and compression springs 103, 104 are arranged between opposite surfaces of the inner 102 and outer console elements 101. The tension and compression springs 103, 104 thus run perpendicular to one another, so that both components of the movement in the vertical and in the horizontal direction form as elastic deformations in the direction of the normal axes 107, 108 corresponding to the respective elastic constants of the tension and compression springs 103, 104 ,
Finally, the exemplary embodiment according to FIGS. 18, 19 is aimed at elastic shear deformation of the elastic coupling element 73, which comprises a bracket angle 113 and an intermediate frame 112 surrounding it, wherein along the coupling axis 107 of the elastic coupling element 73 between opposite surfaces of the bracket angle 113 and of the intermediate frame 112, shear-elastic elements 114 are arranged, and further shear-elastic elements 111 are arranged along the further coupling axis 108 of the elastic coupling element 73 between opposing surfaces of the intermediate frame 112 and support angles 110 positioned outside the intermediate frame 112.
The bracket bracket 113 is connected to one of the inner cheeks 12 of the second vibrating body 2, in particular screwed, and the support brackets 110 are connected, in particular screwed, to one of the outer cheeks 11 of the first vibrating body 1. Further equivalent embodiments of the elastic coupling element are not explicitly stated, but can be implemented by the person skilled in the art without inventive considerations.
PATENT CLAIMS:
1. Screening device with a first oscillating body (1), which is provided with first cross members (8), and a second oscillating body (2), which is provided with second cross members (9), the first and second cross members (8, 9) alternately are arranged and
Have clamping devices (23) so that elastic screen coverings (21) can be clamped between a first (8) and a second cross member (9), and a drive unit (3) which connects directly to the first vibrating body (1) is coupled and via which the first vibrating body (1) is positively guided, so that the clamped elastic
Screen coverings (21) are moved back and forth between an extended and a compressed position, characterized in that the second vibrating body (2) is positively guided relative to the first vibrating body (1).