DE10117496B4

DE10117496B4 - Stern- oder Scheibensiebanordnung, umfassend mehrere Siebscheibenwellen

Info

Publication number: DE10117496B4
Application number: DE10117496A
Authority: DE
Inventors: Norbert Kottmann
Original assignee: Eurec Technology Dev & De GmbH; Eurec Technology Development & Design GmbH
Current assignee: EUREC TECHNOLOGY GMBH DEVELOPMENT & DESIGN, 36460
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: DE10117496A1

Abstract

Stern- oder Scheibensiebanordnung, umfassend mehrere Siebscheibenwellen (1) mit zwischen Abstandsabschnitten (4) auf der Welle (1) befestigten Werkzeug- und ggfs. Abschlussscheiben (2; 3), wobei die Wellen in einem Siebbettrahmen auswechselbar fixiert und rotierend antreibbar sind, die Abstandsabschnitte (4) die Form eines doppelten Kegelstumpfes (16; 17) mit benachbarten kleineren Kreisflächen, d. h. Deckflächen, oder eines Hyperboloids aufweisen, wobei die Längsachse dieser Körper mit der Längsachse der Welle (1) übereinstimmt, und die Abstandselemente (4) und Siebscheiben (2) auf benachbarten Wellen (1) derart versetzt angeordnet sind, dass die Scheiben (2) der einen Welle (1) in den gegenüberliegenden Bereich des kleinsten Durchmessers des Abstandselementes der benachbarten Welle eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugscheiben trapezförmige Mitnehmer (23) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stern- oder Scheibensiebanordnung, umfassend mehrere Siebscheibenwellen mit zwischen Abstandsabschnitten auf der Welle befestigten, Werkzeug- und ggfs. Abschlussscheiben, wobei die Wellen in einem Siebbettrahmen auswechselbar fixiert und rotierend antreibbar sind, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 als Zusatz zum Patent DE 199 52 005 .
Stern- oder Scheibensiebanordnungen, umfassend mehrere Siebscheibenwellen mit auf einer Welle entsprechend beabstandete und dort befestigte Werkzeug- und Abschlußscheiben, z. B. zur Mülltrennung sind bekannt.
Mit solchen Scheibensiebanordnungen ist es gelungen, die bei Trommelsiebeinrichtungen vorhandene geringe Durchsatzleistung zu erhöhen und darüber hinaus die Sortierqualität zu verbessern.
Beispielsweise offenbart die DE 198 25 340 A1 eine Scheibensiebanordnung der oben genannten Art. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei solchen Scheibensieben insbesondere faserartiges Material zu einer Zusetzung der Scheibenzwischenräume aufgrund eines Umwickelns mit fester Haftung führt, so daß die Einsatz zeit der Anlage beeinträchtigt wird und ein aufwendiges Reinigen des Scheibensiebes gegeben ist.
Aus diesem Grunde wurde gemäß DE 198 25 340 A1 vorgeschlagen, eine permanent wirkende Siebscheiben- und Wellensäuberungseinrichtung vorzusehen, wobei die Säuberungseinheit in die Scheibeneinheit hineinragt. Konkret besteht die Säuberungseinheit aus einem Reinigungskamm, der verschiedene Kammmesser trägt. Der Reinigungskamm verfügt über Justiermöglichkeiten, um vorgesehene Schneiden unter entsprechendem Schneidenanstellwinkel mit dem die Zwischenräume zusetzenden Material in Kontakt zu bringen, um dieses von der Welle zu entfernen.
Bei einer solchen Lösung bestehen Probleme jedoch dann, wenn z. B. fasrige-folienartige Bestandteile in die Einrichtung gelangen, die bereits nach wenigen Umdrehungen der Siebscheibenwellen außerordentlich fest an den Distanzhülsen oder der Welle selbst haften, mit der Folge eines nahezu unmöglichen Abtrennens durch die Säuberungseinrichtung. Außerdem kann festsitzendes und festhaftendes Material zu einem Blockieren der gesamten Anlage, Abscheren der Messer des Reinigungsrechens beim Unterfahren der bewickelten Wellen bzw. Bruch der sich durchbiegendenden bewickelten Wellen, Sprengen der Lagerschalen u. s. w. führen, wiederum mit der Folge unerwünschter Produktionsunterbrechungen.
Die Lehre nach DE 44 15 815 A1 offenbart des Weiteren eine Siebvorrichtung zum Klassieren von schwer siebfähigen Schüttgütern, umfassend einen oder mehrere hintereinander angeordnete Siebböden, die aus parallel angetriebenen Wellen mit daran angeordneten, drehfesten Siebsternen mit elastisch nachgiebigen Fingern aufgebaut sind. Der Nachteil bei derartigen Vorrichtungen ist vor allem bei den verwendeten Siebsternen zu sehen. Die elastisch nachgiebigen Finger neigen dazu schnell zu verschleißen. Dementsprechend müssen diese in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden. Dies bringt einen erheblichen finanziellen Aufwand und entsprechende Ausfallzeiten der Siebvorrichtung mit sich.
Aus der DE 93 09 872 U1 ist eine Vorrichtung zum Sieben von Abfällen bekannt, die gemäß Aufgabenstellung verhindern soll, dass unzerdrückbare und schwere Gegenstände in den keilförmigen Raum zwischen Förderscheibe und Abstandselement hineingezogen werden und sich in diesem Zwischenraum festsetzten. Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der dortigen Aufgabe durch die Verwendung metallischer Förderscheiben und Abstandselementen die zumindest teilweise aus einem elastischen Material bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Förderscheiben einen polygonen Querschnitt auf, währenddessen die Abstandselemente jeweils aus zwei Distanzringen und einem Abstandsring, der aus einem elastischen Material besteht, zusammengesetzt sind.
Weiterhin sind Werkzeug- und Abschlußscheiben bekannt, welche als Vielecke ausgebildet sind, wobei ausgehend von einer gedachten Kreisumhüllungslinie mindestens eine der Ecken des Vielecks zurückgesetzt ausführbar ist.
Derartige sechs-, acht- oder zehneckige Scheiben besitzen jedoch den Nachteil, daß ihre Spitzen im Gebrauch des Scheibenseparators ständig und punktuell belastet werden und demnach vom darüber zu transportierendem Material sehr schnell verschleißen. Nimmt hierbei die Scheibe eine runde Form an, ist der Transport des abzusiebenden Materials sehr schnell eingeschränkt und es vergrößert sich die Verweilzeit des Materials auf dem Sieb. Die sonst üblicherweise zur besseren Separation erforderliche starke Steigung des Siebdecks kann dann nicht mehr genutzt werden.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Stern- oder Scheibensiebanordnung, umfassend mehrere Siebscheibenwellen mit auf der Welle über Distanzhülsen beabstandete, befestigbare Werkzeug- und Abschlußscheiben anzugeben, wobei die Anordnung selbst so zu gestalten ist, daß von vornherein ein unerwünschtes Umwickeln mit fasrigen und/oder folienartigen oder sonstigen Materialien verhindert wird.
Weiterhin soll die Möglichkeit geschaffen werden, nicht zu vermeidende Umwicklungen auf ein Mindestmaß zu reduzieren und diese auf ein definiertes Gebiet zu beschränken, so daß dort konzentriert Kräfte zum Abtrennen oder Abscheren der unerwünschten Umwicklungen während des Betriebes der Anlage aufgebracht werden können. Außerdem sollen die Werkzeugscheiben über eine hohe Langzeitstabilität und Verschleißfestigkeit verfügen.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Demnach werden die Distanzhülsen zur beabstandeten Anordnung der Werkzeug- und Abschlußscheiben einer speziellen Formgebung unterworfen, indem bevorzugt doppelt konische bzw. doppelt kegelstumpfförmige Hülsen zum Einsatz kommen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Distanzhülsen als Hyperboloid auszubilden. Bevorzugt verlaufen die sich gegenüberliegenden Deckflächen der Kegelstümpfe oder der Hyperboloide bezogen auf die Hülsenlänge symmetrisch.
Durch den konischen oder Hyperboloid-Verlauf der Distanzhülsen oder -buchsen wird ein unerwünschtes Anhaften von fasrigen, folienartigen oder dergleichen Materialien bei der Trennung bzw. beim Siebvorgang unterbunden bzw. auf ein Mindestmaß reduziert, so daß ein Reinigen einer mit einer solchen Siebanordnung versehenen Anlage nur in größeren Zeitabständen erfolgen muß, so daß die Produktivität insgesamt steigt.
Erfindungsgemäß weisen die Werkzeugscheiben trapezförmige Mitnehmer auf. Im Gegensatz zu rein symmetrisch oder kreisförmig ausgebildeten Scheiben gelingt es, mit den erfindungsgemäßen Werkzeugscheiben wesentlich höhere Standzeiten zu erreichen.
Die Werkzeugscheiben besitzen eine Eckenzahl n mit n = 2 bis 12, vorzugsweise 6 bis 10. Die trapezförmigen Mitnehmer der Scheiben besitzen eine Außenfläche, die kreisbogenförmig verläuft. Alle Außenflächen der Mitnehmer liegen auf einer gemeinsamen Kreisumhüllungslinie. Die einzelnen Trapeze können sich berühren oder bei einer weiteren Ausführungsform beabstandet sein, wobei die Abstandsflächen ebenfalls kreisbogenförmig verlaufen oder von einer weiteren Kreisumhüllungslinie mit einem kleineren Radius oder Durchmesser bezogen auf die Linie der Außenflächen der Trapeze liegen.
In einer ergänzenden Ausführungsform der Erfindung sind die trapezförmigen Mitnehmer geschlitzt ausgeführt. Die geschlitzten Mitnehmer können mit einem verschleißfesten Material verfüllt sein, wobei sich hier insbesondere ein Verfüllen durch Schweißen eignet.
Die Höhe der trapezförmigen Mitnehmer liegt im Bereich von beispielsweise 2 bis 25 mm, wobei die Schlitzbreite im Bereich um 5 mm liegt.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen den sich gegenüberliegenden Deckflächen der Kegelstümpfe ein im wesentlichen konzentrisch zur Welle verlaufender Übergangsbereich vorgesehen. In diese Übergangsbereiche hinein erstreckt sich die Menge der Werkzeugscheiben benachbarter Wellen. Das durch die Konusform bedingte wickelfähige Material orientiert sich immer in Richtung Übergangsbereich und wird dort von den gegenüberliegenden Vieleckscheiben der Nachbarwellen ergriffen und zerkleinert.
Die Distanzhülsen oder -buchsen können einstückig aus einem entsprechenden Rohrmaterial durch übliche Bearbeitung gefertigt werden.
Andererseits können die Distanzhülsen oder -buchsen aus zwei gegeneinander auf der Welle verpressten, konischen Teilen bestehen.
Für den Fall, daß zusätzlich kammförmige Reinigungsschneidmesser für die Scheibensiebanordnung vorgesehen sind, ist eine Formgebung der Messer, die dem Längsschnitt der Hülse bzw. der Buchse angepaßt ist, bevorzugt. Weiterhin können zwischen den Scheiben vorgesehene Wellenabschnitte die erfindungsgemäße Form besitzen, wobei die Scheiben jeweils als Halbschalen mit der Welle bevorzugt verschweißt sind.
Bei einer Ausführungsform liegt der Grundflächenradius zum Deckflächenradius der Kegelstümpfe in einem Verhältnis von 1:0,5 bis 1:0,9, bevorzugt im Verhältnis von 1:0,7 bis 1:0,8. Der Deckflächenradius selbst hängt vom Trennabstand der Siebscheiben ab, so daß oben genannte Relationen bezüglich der Erfindung nicht einschränkend auszulegen sind.
Alles in allem gelingt es mit der vorliegenden Erfindung, bekannte Stern- oder Scheibensiebanordnungen so zu verbessern, daß ein unerwünschtes Anhaften von fasrigen oder folienartigen Trennmaterialien auf oder an den rotierenden Wellen weitestgehend verhindert und reduziert wird, so daß sich der Einsatzzeitraum solcher Trennanlagen erhöht und in gleichem Maße der Wartungsaufwand reduziert ist. Weiterhin ist die Standzeit der Scheiben wesentlich erhöht.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
1 eine Darstellung einer Werkzeugscheibe mit trapezförmigen Mitnehmern;
2 eine Darstellung ähnlich 1 jedoch mit schlitzförmigen Ausnehmungen in den jeweiligen Mitnehmern;
3 ein Ausführungsbeispiel einer Werkzeugscheibe, wobei die Schlitze der Mitnehmer mit einem verschleißfesten Schweißgut verfüllt sind;
4 eine Schnittdarstellung von Siebscheibenwellen mit Distanzhülsen und
5 eine beispielhafte Ausführungsform einer doppelt konischen Distanzhülse oder -buchse.
Die Siebscheibenwelle 1 nach 4 nimmt eine Vielzahl von Werkzeugscheiben 2 sowie mindestens eine randseitig vorgesehene Abschlußscheibe 3 auf. Zwischen den einzelnen Scheiben befinden sich Distanzhülsen oder -buchsen 4 in doppelter Kegelstumpf- bzw. doppelter Konusform. Auch können die Scheiben selbst entsprechend geformte Abschnitte aufweisen, so daß keine separaten Hülsen erforderlich sind.
Über eine Pressbuchse 5 und einen Druckring 6 sowie in Verbindung mit der Druckscheibe 8 werden die einzelnen Werkzeugscheiben 2 bzw. die Abschlußscheibe 3 über die Buchsen 4 auf der Welle 1 verpresst und lösbar gehalten.
Die Stehlager 7 und 10 dienen der Aufnahme der Welle und der Befestigung in einem nicht gezeigten Siebbettrahmen.
Zum Befestigen und Verpressen sei noch auf die mit der Druckscheibe 8 zusammenwirkende Sechskantschraube 9 aufmerksam gemacht.
Ein Doppelkettenrad 11, welches über eine Paßfeder 12 und Schraube 14 mit Scheibe 13 an der Welle 1 befestigt ist, kann die Welle in die gewünschte Rotationsbewegung versetzen.
Die Anzahl der Werkzeugscheiben 2 wird entsprechend der Länge der Welle 1 bzw. der konkreten Scheibensiebanordnung und der Trennaufgabe gewählt.
Die nicht maßstäbliche Darstellung gemäß 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine Distanzhülse oder Distanzbuchse mit doppelter Kegelstumpf- oder doppelter Konusform.
Beim gezeigten Beispiel nach 2 ist die Buchse oder Hülse einstückig aus einem Rohrmaterial gefertigt, wobei auch der Übergangsbereich 15 zwischen den gegenüberliegenden Deckflächen der Kegelstümpfe 16 und 17 zu erkennen ist.
Die Längenabmessungen der Buchse 4 sind mit entsprechend hoher Präzision einzuhalten, damit bei der Aneinanderreihung der einzelnen Buchsen 4 auf der Welle 1 gemäß 1 keine unerwünschte Fehleraddition mit entsprechenden Längenungenauigkeiten die Folge sind.
Es besteht alternativ die Möglichkeit, die Buchse 1 zweiteilig auszuführen, wobei diese dann mit aneinanderstoßenden Deckflächen befestigt werden.
Figürlich ist eine Buchse 4 in Form doppelter Kegelstumpfkörper gezeigt, jedoch besteht auch die Möglichkeit der Gestaltung als parabelförmige Rotationsfläche mit ähnlichen Vorteilen hinsichtlich des Verminderns eines unerwünschten Anhaftens von faserartigen Materialien beim Betrieb des Scheibensiebes.
In die Scheibenanordnung umfassend mehrere Siebscheibenwellen können zusätzlich kammförmige Reinigungsschneidmesser hineinbewegt werden, wobei die Messer bevorzugt eine dem Längsschnitt der Hülse oder Buchse angepaßte Kontur bzw. Formgebung besitzen.
Der Grundflächenradius zum Deckflächenradius der Kegelstümpfe steht bei einem Ausführungsbeispiel im Verhältnis von 1 zu im wesentlichen 0,7, wobei grundsätzlich Verhältnisse im Bereich von 1:0,5 bis 1:0,9 realisierbar und diese je nach Trennabstand der Siebscheiben gegebenenfalls anpaßbar sind.
Die 1 bis 3 zeigen Seitenansicht einer Trapez-Vieleck-Werkzeugscheibe 21.
Ausgehend von einer äußeren Kreisumhüllungslinie 22 sind Mitnehmer 23, zurückgesetzt ausgeführt. Die Trapez-Vieleck-Werkzeugscheibe 21 besitzt eine Eckenzahl n mit n = 2 bis 12, vorzugsweise 6 bis 10.
Die in den 1 bis 3 gezeigten Mitnehmer die eine Trapezform besitzen eine Außenfläche die im Wesentlichen kreisbogenförmig verläuft und zwar entlang der äußeren Kreisumhüllungslinie 22.
Die Mitnehmer 23 können an ihren Fußpunkten benachbart, jedoch aber auch beabstandet ausgeführt sein. Im Falle einer beabstandeten Ausführungsform gemäß den 1 bis 3 verläuft die Abstandsfläche ebenfalls kreisbogenförmig und zwar entlang einer inneren Kreisumhüllungslinie 24.
Die Mitnehmer 23 können wie in den 2 und 3 gezeigt, im Wesentlichen mittig angeordnete Schlitze 25 aufweisen, die von der äußeren Kreisumhüllungslinie 22 bis zur inneren Kreisumhüllungslinie 24 reichen.
Diese Schlitze mit einer Vorzugsbreite von im Wesentlichen 5 mm sind zur weiteren Verbesserung der Standzeit mit einem verschleißfesten Schweißgut 26 verfüllbar.
Die Schlitztiefe liegt bei einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel im Bereich von 2 bis 25 mm, was auch dem dann relevanten Abstand zwischen innerer 24 und äußerer 22 Kreisumhüllungslinie entspricht.

1: Welle
2: Werkzeugscheibe
3: Abschlußscheibe
4: Buchse oder Hülse
5: Preßbuchse
6: Druckring
7: Stehlager
8: Druckscheibe
9: Sechskantscheibe
10: Stehlager
11: Doppelkettenrad
12: Paßfeder
13: Scheibe
14: Schraube
15: Übergangsbereich
16; 17: Kegelstumpf
21: Vieleck-Werkzeugscheibe
22: Kreisumhüllungslinie
23: zurückgesetzte Ecken
24: innere Kreisumhüllungslinie
25: Schlitze
26: Schweißgut

Claims

Stern- oder Scheibensiebanordnung, umfassend mehrere Siebscheibenwellen (1) mit zwischen Abstandsabschnitten (4) auf der Welle (1) befestigten Werkzeug- und ggfs. Abschlussscheiben (2; 3), wobei die Wellen in einem Siebbettrahmen auswechselbar fixiert und rotierend antreibbar sind, die Abstandsabschnitte (4) die Form eines doppelten Kegelstumpfes (16; 17) mit benachbarten kleineren Kreisflächen, d. h. Deckflächen, oder eines Hyperboloids aufweisen, wobei die Längsachse dieser Körper mit der Längsachse der Welle (1) übereinstimmt, und die Abstandselemente (4) und Siebscheiben (2) auf benachbarten Wellen (1) derart versetzt angeordnet sind, dass die Scheiben (2) der einen Welle (1) in den gegenüberliegenden Bereich des kleinsten Durchmessers des Abstandselementes der benachbarten Welle eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugscheiben trapezförmige Mitnehmer (23) aufweisen.
Stern- oder Scheibensiebanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Zahl n der Mitnehmer (23) bei n = 2 bis 12, vorzugsweise 6 bis 10, liegt.
Stern- oder Scheibensiebanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die trapezförmigen Mitnehmer (23) jeweils mindestens einen Schlitz (25) aufweisen, welcher mit einem verschleißfesten Gut (26) verfüllt ist.