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Im Zusammenhang mit der Aufarbeitung von Recyclingmaterialien, beispielsweise vom Rückbau von Gebäuden, Grünanlagen oder Straßenbelegen, fallen große Mengen von Mischfraktionen an.
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Die Mischfraktionen enthalten oft Fraktionen aus Erde oder Sand sowie Fraktionen aus Baumaterialien, wie Beton, Stein, minerale Baustoffe und/oder organische Bestandteile, wie Holz oder Gras.
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Der effektiven Trennung von Fraktionen solcher Mischfraktionen kommt eine hohe wirtschaftliche Bedeutung zu.
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Die zu trennenden Fraktionen besitzen oft eine unterschiedliche Korngrößenverteilung, wobei eine Mehrheit in den jeweiligen Korngrößenkernbereich fällt. Bei zwei zu trennende Fraktionen unterscheiden sich die beiden Korngrößenkernbereiche, wobei möglichst keine Überschneidung der Kernbereiche bestehen sollte.
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Für solche Anwendungen gibt es unterschiedliche Siebvorrichtung oder – maschinen sowie Siebbelege.
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Eine übliche Bauart betrifft Siebvorrichtungen, wobei der Siebbelag koaxial zur Längsachse der drehbaren Trommel der Siebvorrichtung angeordnet ist. Der Siebbelag ist dabei ein Bestandteil der drehbaren Trommel.
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Die drehbare Trommel wirkt dabei insbesondere durch das ständige Umwälzen des Siebgutes positiv auf die Effektivität den Trennvorganges.
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Da die Mischfraktionen regelmäßig grobe Materialbestandteile, wie Steine oder Betonbruch enthalten, müssen die Siebbelege gegen mechanische Beanspruchungen ausgelegt sein. Bei der Dimensionierung der Siebbelege wird dies insbesondere bei deren Dicke, die oft 5 bis 25 mm beträgt, berücksichtigt.
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Üblich für solche Anwendungen sind Siebbeläge mit Materialdurchtritten in Loch- oder Quadrat-Form.
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Diese Kombination von der Form dieser Materialdurchtritte und der relativ großen Dicke der Siebbelege begünstigt das Verklemmen von Materialbestandteilen in den Materialdurchtritten der Siebbelege und führt zu unerwünschten Verstopfungen. Diese Verstopfungen, insbesondere mit Fraktionen, die feuchte oder organische Materialbestandteile enthalten, müssen oft manuell beseitigt werden, wobei die Trommel ruht.
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Zur Verringerung solcher unerwünschter Verstopfungen, während des Trennprozesses, werden auch Bürsten eingesetzt. Diese sind außerhalb der Trommel angeordnet und drücken mit ihren Borsten durch die Materialdurchtritte. Verkeiltes Material kann mit diesen Bürsten nur bedingt gelöst werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Siebbelag bereit zu stellen, der ein effektives Trennen von Mischfraktionen ermöglicht und die Nachteile des diesbezüglichen Standes der Technik überwindet. Außerdem soll eine Siebvorrichtung mit einem solchen Siebbelag bereitgestellt werden, welche Mischfraktionen effektiv trennt.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungswesentlich ist, dass die Siebstäbe jeweils zumindest an einem Ende an einem Stützring befestigt sind, die Siebstäbe Halbrundstäbe sind, deren Rundungen in Einbaulage nach außen ragen und aus einem biegeelastischen Material bestehen.
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Durch diese erfindungsgemäße Anordnung der Siebstäbe, wobei zwei dieser Siebstäbe und die Stützringe jeweils eine Längsmasche bilden, wird den unerwünschten Verstopfungen entgegengewirkt. Die Materialauswahl der Halbrundstäbe, nämlich elastisches Material, und deren Art der Befestigung an den Stützringen ermöglicht insbesondere das erwünschte Eigenschwingverhalten während des Trennprozesses. Eine möglichst kurze Befestigung eines jeden der Halbrundstäbe am Stützring, insbesondere durch eine kurze Schweißnaht, ermöglicht ausgeprägte Eigenschwingungen. Diese gewünschten Eigenschwingungen unterstützen die angestrebte Selbstreinigung der jeweiligen Längsmasche und somit des Siebbelages insgesamt.
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Die gewählte Anordnung der Siebstäbe, die Halbrundstäbe sind, und deren Rundungen in Einbaulage nach außen ragen, bewirkt eine glatte Siebfläche an der Innenseite des Siebbelages. Auf dieser glatten Siebfläche werden die Bestandteile der Mischfraktion schonend behandelt. Insbesondere für empfindliches Siebgut, wie z. B. Kartoffeln oder ähnliche pflanzliche Produkte, ist dies von besonderer Bedeutung.
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Die erfindungsgemäß gewählte Anordnung der Rundungen der Halbrundstäbe bewirkt eine Längsmasche, deren freier, spaltförmiger Materialdurchtritt sich nach außen hin stark erweitert. Damit ist das unerwünschte Verstopfen oder Versetzen des Siebbelages auch durch konstruktive Mittel stark gemindert.
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Die Kombination von konstruktiven Mitteln und Eigenschwingverhalten der Siebstäbe ermöglicht ein effektives Trennen der Mischfraktion. Die erzielte hohe Effektivität des Trennprozesses wird u. a. durch den gleichmäßigen Prozess bestimmt, der nur selten zur Beseitigung von Verstopfungen unterbrochen werden muss.
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Besonders bei erdstoffhaltigen Mischfraktionen ist der freie Materialdurchtritt einer der entscheidenden Faktoren für Verstopfungen des Siebbelages. Viele Hersteller wirken dieser negativen Situation bei Siebtrommeln durch Anbringen von außen umlaufenden Bürsten entgegen. Je größer die Dicke (Materialstärke) des Siebbelages, desto länger ist der Weg im Materialdurchtritt und somit die Gefahr von Verstopfungen. Für eine optimale Durchsatzleistung der abgetrennten Fraktion, welche durch den Materialdurchtritt tritt, ist somit die gewählte oder konstruktiv bedingte Dicke des Siebbelages mit entscheidend. Je kleiner die Korngröße der abzutrennenden Fraktion, je dünner der Siebbelag, als Voraussetzung für einen optimalen Durchsatz. Die minimale Dicke des Siebbelages wird jedoch dessen mechanische Festigkeit bzw. Stabilität begrenzt.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion wird dem grundsätzlich entgegen. Auch die konstruktiv bedingte Form der Längsmasche begünstigt erheblich den erzielbaren Durchsatz. Die sonst bestehenden Querverbindungen des Siebbelages, wie z. B. bei Siebbelägen mit Materialdurchtritten in Loch- oder Quadrat-Form, entfallen, so dass in Verbindung mit den gewünschten Eigenschwingverhalten der Halbrundstäbe ein Selbstreinigungseffekt erzielt wird.
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Die erfindungsgemäße Siebvorrichtung ermöglicht insbesondere eine effektive Trennung von Fraktionen von Mischfraktionen, wobei zumindest eine Fraktion eine Feststofffraktion ist. Beispielsweise kann eine solche Mischfraktion aus:
- – Betonbruch und Erde (Recyclingmaterial),
- – Grasnabe und Sand,
- – Kartoffeln und Erde oder
- – Sand und Feldsteinen bestehen.
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Die Siebvorrichtung kann jedoch zum Absieben von Korngrößen einer Feststofffraktion (Siebgut), die oberhalb einer bestimmten Korngröße liegen, beispielsweise Betonbruch unterschiedlicher Korngröße eingesetzt werden.
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Die Unteransprüche 2 bis 5 geben weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Anspruch 1 wieder, ohne diese zu begrenzen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch eine Siebvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Die Unteransprüche 7 bis 10 geben weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Anspruch 6 wieder, ohne diese zu begrenzen.
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Bevorzugt ist, dass der Antrieb der Trommel ein Reibradantrieb ist. Durch die erfindungsgemäße Auswahl eines Reibradantriebes ist es damit ermöglicht, mit einem geringen energetischen Aufwand und mit geringem Verschleiß zu arbeiten.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne damit alle Einsatzmöglichkeiten der Erfindung abschließend dargestellt zu haben.
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Die Figuren zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Siebvorrichtung,
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2 eine Trommel einer erfindungsgemäße Siebvorrichtung mit zwei Lauf- und Stützringen und einem Stützring und
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3 eine Klopfeinrichtung der Siebvorrichtung gemäß 1.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Siebvorrichtung in einer schematischen Seitenansicht, wobei diese einen erfindungsgemäßen Siebbelag 1 besitzt.
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Die Trommel 5 ist symetrisch ausgebildet und besitzt an jedem Ende der rohrförmige Trommel 5 einen Stützring 6. An den beiden Stützringen 6 ist der umlaufende Siebbelag 1 befestigt.
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Der Siebbelag 1 ist koaxial zur Längsachse der drehbaren Trommel 5 der Siebvorrichtung 4 angeordnet. Der Siebbelag 1 besitzt parallel zur Längsachse der Trommel 5 angeordnete Längsmaschen 3, wobei eine Längsmasche 3 durch zwei benachbarte Siebstäbe 2 begrenzt ist und dieser Zwischenraum den Materialdurchtritt für das Feinkorn bildet. Der Siebbelag 1 gemäß 1 besitzt ein Siebbelagsegment, wobei deren Längsmaschen eine Breite besitzen.
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Die Siebstäbe 2 bestehen aus einem metallischen Werkstoff und sind mit ihren beiden Enden an den Stützringen 6, hier Lauf- und Stützringe 6, beispielsweise durch eine Schweißverbindung, befestigt. Die Siebstäbe 2 sind Halbrundstäbe aus Baustahl, deren Rundungen in Einbaulage nach außen ragen und aus einem biegeelastischen Material bestehen.
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Auf der Innenseite der Trommel 5 ist ein Transportelement 17, beispielsweise ein aus Flachstahl gefertigter Schneckengang, in der Dimensionierung ca. 80 bis 100 mm hoch und ca. 8 bis 10 mm breit, befestigt. Dieses Transportelement 17 übernimmt den Transport des Siebgutes vom Materialzulauf 11 hin zum Austrag 12 in der Trommel 5. Dieser Schneckengang besitzt eine unterschiedliche Steigung, so dass dadurch der Sieb- bzw. Trenneffekt begünstigt wird. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, so die Steigung hin zum Austrag 12 abfällt.
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Durch die Auswahl des Abstandes der Lauf- und Stützringe 6, in 1 beträgt dieser ca. 250 bis 300 cm, und die Elastizität und Dimensionierung der Siebstäbe 2, in 1 beträgt der Durchmesser ca. 15 bis 30 mm in Abhängigkeit vom zu trennenden Material, ist die Eigenschwingfähigkeit der Siebstäbe 2 gezielt beeinflussbar bzw. abstimmbar.
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Auf den Siebstäben 2 kann eine Klopfeinrichtung 15 anliegen.
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Die Trommel 5 liegt auf zumindest vier Rollen auf und wird durch diese gelagert. Die Drehbewegung der Trommel 5 wird durch einen Antrieb, gemäß 1 durch einen Reibradantrieb 7 realisiert. Zwei der vier Rollen sind drehbare Reibräder 8, welche durch einen elektrischen Reibradantrieb 7 und ein übliches Getriebe in üblicher Art und Weise angetrieben werden. Die Reibräder 8 sind an dem Ende der Trommel 5 angeordnet, an welchem sich der Materialzulauf 11 befindet. Die zwei weiteren der vier Rollen sind drehbar gelagerte Tragräder 9.
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Der Reibradantrieb 7 sowie die Rollen sind an einem Rahmen 10 angeordnet, welcher sich auf ein übliches Fundament abstützt.
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Am Rahmen 10 sind außerdem der Materialzulauf 11, der Austrag 12 für das Überkorn, das Abzugsband 13 für das Feinkorn, eine Klopfeinrichtung 15 sowie eine Axialführung 14 (Gegendruckrolle) angeordnet bzw. befestigt.
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Der Betrieb der Siebvorrichtung kann grundsätzlich wie folgt beschrieben werden:
Über den Materialzulauf 11 gelangt das Siebgut(Mischfraktion), welches zumindest eine Feststofffraktion enthält, in den Innenraum der sich drehende Trommel 5 der Siebvorrichtung 4. Das Unterkorn (1. Fraktion) passiert die Längsmaschen 3 und fällt auf das Abzugsband 13. Das Überkorn (1. Fraktion) des Siebgutes wird aus der Trommel ausgetragen und gelangt in den Austrag 12. Die Siebstäbe 2 befinden sich in einem Zustand der Eigenschwingung, so dass die Breite der Längsmaschen 3 differieren und ein Verstopfen der Längsmaschen 3 vermieden wird. Das Eigenschwingvermögen kann durch Einsatz einer Klopfeinrichtung 15 oder einer Einheit zur Anregung der Eigenschwingfähigkeit der Siebstäbe erhöht werden.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Trommel 5 einer erfindungsgemäßen Siebvorrichtung 4 mit zwei Lauf- und Stützringen 6 und einem Stützring 6.1 in einer schematischen teilweisen Seitenansicht.
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Der Siebbelag 1 besitzt zwei Segmente, wobei jeweils eines der Segmente durch einen Lauf- und Stützring 6 und einem Stützring 6.1 begrentzt wird. Die Längsmaschen der beiden Siebbelagsegmente besitzen eine unterschiedliche Breite, wobei das Siebbelagsegment mit der größeren Breite deren Längsmaschen am Materialzulauf 11 angeordnet sein kann, so dass eine schnelle Entlastung der Trommel 5 erfolgen kann. Der Stützring 6.1 ist mittig angeordnet.
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3 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Klopfeinrichtung der Siebvorrichtung gemäß 1 in einer Teilansicht. Die Klopfeinrichtung 15 ist oberhalb der Trommel 5, dort im Bereich des Siebbelages 1, angeordnet. Die Rundungen der Siebstäbe 2 ragen nach außen und somit hin zur Klopfeinrichtung 15. Die Klopfeinrichtung 15 besitzt einen Tragarm 151, an welchem schwenkbar eine Schwinge 153 und an dieser eine gewichtsbelastete und/oder federbelastete Druckrolle 152 in üblicher Art und Weise befestigt ist. Die Druckrolle 152 liegt auf zumindest einem Siebstab 2, oft zwei Siebstäben 2, auf, so dass diese beim Drehen der Trommel 5 ausgehoben wird und anschließend schlagartig auf zwei Siebstäben 2 fällt, so dass jeweils zwei Siebstäbe 2 zum Schwingen angeregt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Siebbelag
- 2
- Siebstab
- 3
- Längsmasche
- 4
- Siebvorrichtung
- 5
- Trommel
- 6
- Lauf und Stützring
- 6.1
- Stützring
- 7
- Reibradantrieb
- 8
- Reibrad
- 9
- Tragrad
- 10
- Rahmen
- 11
- Materialzulauf
- 12
- Austrag
- 13
- Abzugsband
- 14
- Axialführung
- 15
- Klopfeinrichtung
- 151
- Tragarm
- 152
- Druckrolle
- 153
- Schwinge
- 16
- Fundament
- 17
- Schneckengang
