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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Nass- oder Trockenfeinstklassierung von rieselfähigem Schüttgut, bei welchem es sich bevorzugt, aber nicht ausschließlich, um Metallerze handelt.
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Siebmaschinen werden unter anderem zur Aufbereitung von gewonnenen mineralischen Rohstoffen im Berg- und Hüttenwesen verwendet. Durch das Sieben in Siebmaschinen werden die gewonnenen Rohstoffe mechanisch nach ihrer Partikelgröße durch ein Sieb getrennt bzw. können Unreinheiten aus dem jeweiligen Schüttgut gesiebt werden. Aus dem Stand der Technik sind daher eine Vielzahl von verschiedenen Maschinen bekannt, bei welchen ein Siebkasten einer Rüttel- bzw. Schwingbewegung ausgesetzt wird.
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Beispielsweise schlägt die
WO 2009/140 316 A2 vorzugsweise zur Aufarbeitung von Bohrabfällen eine Vorrichtung vor, die eine Siebanordnung auf einem Korb in einem Rahmen mittels eines Motors in Schwingung versetzen kann. Dabei ist die Frequenz der Schwingung über die Geschwindigkeit des Motors regelbar.
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Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten, diese Rüttel- bzw. Schwingbewegung der kompletten Anlage zu dämpfen.
DE 20 2012 003 315 U1 bewerkstelligt dies beispielsweise mittels Luftbälgen. Eine weitere Möglichkeit aus dem Stand der Technik ist, den Siebkasten auf entsprechende Gummidämpfer zu stellen, um diese auftretenden Schwingungen zu dämpfen. Weiterhin ist bekannt, dass zur Dämpfung der Schwingungen überwiegend Schraubendruckfedern verwendet werden. Grundsätzlich gibt es aber bei all diesen Vorrichtungen den erheblichen Nachteil, dass die Neigungswinkel der Siebmaschine nur bedingt einstellbar sind. Darüber hinaus sind es in der Regel immer erhebliche Massen, welche bewegt werden müssen. Der Verschleiß der Siebmaschine, im Speziellen der Siebkästen und Antriebe, welche einer dauerhaften Schwingung ausgesetzt sind, ist ebenfalls nicht zu vernachlässigen. Darüber hinaus ist bei mechanischen Entschwingvorrichtungen wie beispielsweise einer Blattfeder, Schraubendruckfedern, einem Gummipuffer oder einem Luftbalg immer das Problem der Betriebssicherheit für die an der Maschine arbeitenden Mitarbeiter gegeben. Es ist aus dem Stand der Technik ersichtlich, dass es üblich ist, Siebmaschinen mit entsprechenden Bremsen auszustatten, um beim Abschalten ein starkes Ausschwingen zu unterbinden, was möglichweise ebenso zu Schäden an der Siebmaschine führen kann. Durch die Siebmaschinen wird ebenfalls eine erhebliche Lärmentwicklung verursacht, die den aus dem Stand der Technik bekannten Siebmaschinen zum Nachteil gereicht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung für eine Siebmaschine zu finden, welche möglichst leise arbeitet und mit minimalen schwingenden Massen auskommt. Darüber hinaus sollte diese Siebmaschine erweiterbar sein und so aufgebaut sein, dass die Komponenten und Verschleißteile möglichst einfach zu warten und zu tauschen sind. Idealerweise sollte eine Nass- oder Trockenklassierung ebenso möglich sein wie ein schnelles und einfaches Verändern des Neigungswinkels.
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Gelöst wird die Aufgabenstellung durch die im Hauptanspruch beanspruchte Vorrichtung zur Feinstklassierung von rieselfähigem Schüttgut beinhaltend zumindest:
- – einen Siebkasten
- – eine Antriebsbrücke, welche an einen Antrieb gekoppelt ist und durch den Siebkasten durchgeführt wird,
- – zwei Schwingungsaufnehmer, welche den Siebkasten und die Antriebsbrücke schwingungsdämpfend miteinander verbinden,
- – eine Kontaktleiste, welche über eine Auflagetafel auf der Antriebsbrücke angebracht ist,
- – ein Gewebe, welches mittels einer Spannvorrichtung so über die Kontaktleiste gespannt wird, dass das Gewebe auf der Kontaktleiste 5 aufliegt.
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Die vorliegende Erfindung besteht aus einem statischen Siebkasten, welcher beispielweise auf einer Bühne oder einem Fundament fixiert ist. Dieser Siebkasten wird nicht mit einer Schwingbewegung beaufschlagt und kann somit auch auf einem Fundament fixiert werden, ohne dass dieses Fundament durch eben diese dauerhafte Bewegung in Mitleidenschaft gezogen wird.
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Der Siebkasten, welcher vorzugsweise eine rechteckige oder quadratische Grundfläche hat, weist in den Seitenteilen jeweils Ausnehmungen auf, durch welche eine Antriebsbrücke geführt werden kann. Die Antriebsbrücke wird durch einen Antrieb, vorzugsweise einen Elektromotor, welcher entweder auf der Antriebsbrücke montiert ist, oder über ein Gestänge mit der selbigen verbunden ist, mit einer ovalen Schwingbewegung beaufschlagt. Die Antriebsbrücken sind idealerweise mit den jeweiligen Seitenteilen des Siebkastens so verbunden, dass die Schwingungen durch den Antrieb von schwingungsdämpfenden Schwingungsaufnehmern herausgepuffert werden.
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Es besteht also lediglich eine schwingungsdämpfende Verbindung zwischen der Antriebsbrücke und dem Siebkasten. Besonders bevorzugt kann diese schwingungsdämpfende Verbindung als Schwingmetallpuffer ausgeführt werden. Der Antrieb, welcher die Antriebsbrücke in Schwingung versetzt, kann beispielsweise ein hochfrequenter Unwuchtmotor sein, welcher über eine entsprechende Steuerung gesteuert werden kann und seine Schwingung direkt oder indirekt an die Antriebsbrücke überträgt.
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Die Antriebsbrücke selbst wird von der schwingungsdämpfenden Verbindung mit dem Siebkasten gehalten und durch die Ausnehmungen in den Seitenteilen des Siebkastens durch den Siebkasten geführt und beispielsweise mit einer Gummilippe vor Schmutz und Fremdkörpern geschützt. Eine zusätzliche Lagerung der Antriebsbrücke ist an dieser Stelle nicht nötig, da die Antriebsbrücke so durch die Ausnehmungen geführt ist, dass die beaufschlagte Schwingung nur an die Antriebsbrücke übertragen wird. Der Teil der Antriebsbrücke, welcher durch den Siebkasten geführt ist, beinhaltet mindestens eine, idealerweise aber zwei oder drei, gleichmäßig über die Breite des Siebkastens verteilte, formschlüssig an der Antriebsbrücke montierte Auflagetafeln. Diese Auflagetafeln können beispielsweise trapezförmig ausgeführt werden, wobei es vorteilhaft ist, eine möglichst große Fläche zur Verfügung zu stellen. Im Idealfall ist diese leicht konvex ausgeführt.
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Wird hier beispielsweise eine trapezförmige Auflagetafel verwendet, ist es vorteilhaft, die Kontaktleisten auf der längeren Grundseite des Trapezes anzubringen. Die trapezförmige Auflagetafel wird vorzugsweise so montiert, dass die längere Grundseite mit den montierten Kontaktleisten nach oben zeigt und mit der Schwingung des Unwuchtmotors beaufschlagt wird. Idealerweise werden die Kontaktleisten über drei solcher trapezförmigen Auflagetafeln angebracht. Die distalen Enden der Kontaktleisten sind mit einem elastischen Werkstoff ausgeführt oder umgeben, wobei es sich hier bevorzugt um einen schnell und einfach austauschbaren runden Profilgummi handelt. Die Kraftübertragung der Schwingbewegung auf ein doppellagiges Siebgewebe erfolgt mithilfe der Kontaktleisten, die über die Antriebsbrücke mit der Schwingbewegung beaufschlagt werden.
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Dieses Siebgewebe wird mittels einer Spannvorrichtung über die Kontaktleisten gespannt und liegt durch diese Spannung und die Ausgestaltung der Kontaktleiste bzw. der Auflagetafel leicht konvex auf der Kontaktleiste auf.
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Das Siebgewebe selbst besteht bevorzugt aus einem Feinstsiebgewebe und einem Stützgewebe, welches unter dem Feinstsiebgewebe für die nötige Stabilität des Feinstsiebgewebes dienlich ist. Das doppellagige Siebgewebe liegt kraftschlüssig auf der Kontaktleiste auf und wird durch die formschlüssig verbundene Antriebsbrücke, welche durch den Antrieb mit einer Schwingbewegung beaufschlagt wird, mit einer frei durch den Antrieb regelbaren Bewegung erregt.
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Das Siebgewebe ist so ausgeführt, dass es sehr schnell und einfach zu wechseln ist und über die Spannvorrichtung, welche beispielsweise eine oder mehrere Tellerfedern sein können, gespannt wird. Das rieselfähige Schüttgut wird durch die Spannung und die beaufschlagte Schwingbewegung des Siebgewebes je nach Frequenz der Schwingbewegung in unterschiedlichen Klassierungen durch das Siebgewebe gesiebt.
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Aufgrund des Aufbaus der vorliegenden Erfindung ist es möglich, pro Siebkasten mehrere Antriebsbrücken zu integrieren. Durch die Möglichkeit, die verschiedenen Unwuchtantriebe entsprechend anzusteuern, beispielsweise mittels einer steuerprogrammierbaren Steuerung (SPS) oder einer Relaisschaltung, können durch die veränderbaren Frequenzen und Schwingweiten mehrere Klassierungen des Siebgutes in verschiedenen Bereichen bzw. Zonen des Siebkastens erreicht werden. Darüber hinaus kann die Vorrichtung auch so erweitert werden, dass mehrere Siebkästen hintereinander oder übereinander im Sinne einer Tandem- oder Doppeldeckeranlage geschaltet werden können. Die Dimension des Siebkastens selbst kann ebenso wie die Anzahl der Antriebsbrücken variiert und den entsprechenden Gegebenheiten angepasst werden. Darüber hinaus könnte es beispielsweise nötig sein, das Gewebe zusätzlich zu der ovalen Schwingbewegung in frei wählbaren Intervallen mit einer weiteren hochfrequenten Rüttelbewegung zu beaufschlagen, um die nicht vom Siebgewebe gesiebten Schüttgüter aus dem Gewebe zu lösen. Dies kann beispielsweise über einen zusätzlichen Antrieb, oder auch über den jeweiligen Antrieb der Antriebsbrücke bewerkstelligt werden.
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Der Aufbau der vorliegenden Erfindung ermöglicht es überdies, regelmäßige Service- und Revisionsarbeiten so durchzuführen, dass die einzelnen Komponenten schnell und einfach ausgetauscht werden können. Für diese Arbeiten können beispielsweise nur Teile der kaskadierten Vorrichtung abgeschaltet werden, wobei die anderen, nicht zu revisionierenden Kaskaden weiter betrieben werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in den 1 bis 5 dargestellt. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung, wobei in dieser Ausgestaltungsform zwei Antriebe und zwei Antriebsbrücken gezeigt werden.
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2a eine Frontansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung.
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2b eine Ausgestaltungsform des Schwingungsaufnehmers.
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3 eine Seitenansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung, wobei hier ebenfalls zwei Antriebe und zwei Antriebsbrücken gezeigt werden.
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4 eine geschnittene Seitenansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 eine geschnittene Frontansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung. Der statische Siebkasten 1 kann beispielsweise mittels integrierter oder verschraubter Einschubschienen an bereits vorhandenen Halterungen montiert werden und benötigt keine schwingungsdämpfenden Auflager. Durch den Siebkasten 1 sind zwei Antriebsbrücken 3 durchgeführt, welche von jeweils einem Antrieb 4, welcher direkt auf der Antriebsbrücke 3 montiert ist, angetrieben werden. Die Antriebsbrücken 3 können beispielsweise im Siebkasten 1 mittels Gummilippen geschützt werden. Die Ausgestaltungsform zeigt weiter, dass mehrere Auflagetafeln 6 gleichmäßig über die Breite des Siebkastens 1 verteilt sind, um eine gleichmäßige Kräfteverteilung zu garantieren. Darüber hinaus sind zwischen den Auflagetafeln 6 Kontaktleisten 5 angebracht, welche ebenfalls über die Breite des Siebkastens 1 reichen und hier mit einer runden Gummiprofilleiste ausgeführt. Die Antriebsbrücken 3 selbst sind mittels der Schwingungsaufnehmer 2 so an dem Siebkasten 1 montiert, dass trotz der Schwingbewegung der Antriebe 4 und der damit formschlüssig verbundenen Antriebsbrücken 3 eine lediglich minimale bis keine Schwingbewegung an den Siebkasten 1 weiter gegeben wird. Vielmehr werden bei der vorliegenden Erfindung die Kontaktleisten 5 mit der Schwingung beaufschlagt.
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2a zeigt die Frontansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die 2b eine konkrete Ausgestaltungsform des Schwingungsaufnehmers 2 offenbart. Der in 2b offenbarte Schwingungsaufnehmer 2 ist mit zwei Schwingmetallpuffern ausgeführt. Grundsätzlich ist der Schwingungsaufnehmer 2, welcher natürlich auch mit einem anderen dämpfungsfähigen Material oder einer Kombination von verschiedenen Materialien ausgeführt werden kann, der einzige Kontakt zwischen dem Siebkasten 1 und der Antriebsbrücke 3. Der Antrieb 4 beaufschlagt die Antriebsbrücke 3 mit einer Schwingung, welche durch die in 2b dargestellten Schwingungsaufnehmer 2 nicht an den Siebkasten 1, sondern lediglich an die durch den Siebkasten 1 geführte Antriebsbrücke 3 weiter gegeben wird.
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3 zeigt eine Seitenansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung, wobei hier in dieser Ausgestaltungsform zwei Antriebe 4 und zwei Antriebsbrücken 3 gezeigt werden. Der Abstand zwischen den einzelnen Antriebsbrücken 3 sollte bevorzugt zwischen 350 mm und 450 mm betragen, um eine entsprechende Klassierungsqualität zu gewährleisten. Dadurch, dass alle verwendeten Antriebe 4 bei Bedarf unterschiedlich mittels beispielsweise einer steuerprogrammierbaren Steuerung (SPS) oder per manueller Steuerung ansteuerbar sind, kann zwischen den einzelnen Antriebsbrücken 3 jeweils eine Zone bzw. ein Bereich geschaffen werden, welcher individuell durch die Frequenz des Antriebs 4 bestimmt ist. Diese Zonen bzw. Bereiche können beispielsweise dazu verwendet werden, um verschiedene Klassierungsbereiche innerhalb einer einzigen Vorrichtung zu schaffen. Durch eine Kombination aus mehreren Antrieben 4 bzw. Antriebsbrücken 3 kann der Siebvorgang optimal angepasst werden. Das im Inneren des Siebkastens 1 befindliche Siebgewebe 7 kann mittels einer Spannvorrichtung 8 so gespannt werden, dass es das anstehende Material in einer entsprechenden Qualität siebt.
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4 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung, wobei in dieser Figur die durch den Siebkasten 1 geführten Antriebsbrücken 3 ersichtlich sind. Die Holme der beiden Antriebsbrücken 3 nehmen die Auflagetafeln 6 auf, welche hier trapezförmig ausgeführt sind und so angeordnet sind, dass die längere Grundseite des Trapezes nach oben zeigt und dort die Kontaktleisten 5 aufweist. Idealerweise sind die Kontaktleisten 5 in Verbindung mit der längeren Grundseite des Trapezes so ausgeführt, dass diese eine leicht konvexe Auflagefläche bilden. Auf diese Fläche wird das Siebgewebe 7 samt Stützgewebe aufgezogen, welches mit Hilfe einer Tellerfeder gehalten bzw. gespannt wird. Das Siebgewebe 7 selbst könnte vorzugsweise so ausgestaltet sein, dass Korngrößen zwischen 0,07 und 0,5 mm klassierbar sind. Das Stützgewebe zeigt bei einer Maschenweite von 1–2 mm eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung. Durch den Kraftschluss zwischen den Kontaktleisten 5, welche vorzugsweise mit einem Gummiprofil überzogen sind, und den durch die beiden Antriebe 4 in Schwingung gebrachten Antriebsbrücken 3 wird das Siebgewebe 7 mit der Schwingfrequenz der Antriebe 4 angeregt und siebt somit das Siebgut, ohne dass der Siebkasten 1 als eine große schwingende Masse gesehen werden muss. Besonders vorteilhaft ist die Schwingungsamplitude zwischen 0–1 mm regelbar.
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5 zeigt eine geschnittene Frontansicht einer möglichen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung, welche die schwingende Antriebsbrücke 3 von dem statischen Siebkasten 1 differenziert. Die Antriebsbrücke 3, die an der oberen Seite einen Antrieb 4 aufnimmt und an der unteren Seite durch den statischen Siebkasten 1 geführt wird, zeigt deutlich, dass hier ein lediglich minimaler Teil der Vorrichtung, nämlich der der Antriebsbrücke 3, zum Schwingen gebracht wird. Die Schwingungen werden durch den Schwingungsaufnehmer 2 zwischen der Antriebsbrücke 3 und dem Siebkasten 1 entkoppelt und der Siebkasten 1 wird nicht mit der Schwingbewegung beaufschlagt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Siebkasten
- 2
- Schwingungsaufnehmer
- 3
- Antriebsbrücke
- 4
- Antrieb
- 5
- Kontaktleiste
- 6
- Auflagetafel
- 7
- Gewebe
- 8
- Spannvorrichtung
