-
Die Erfindung betrifft eine Schwingsiebmaschine zum Sieben von Schüttgütern, umfassend einen Maschinenrahmen mit rechteckiger Grundform, dessen bodenseitige Rahmenkante in einer Basisebene liegt.
-
Die Schwingsiebmaschine eignet sich insbesondere zum Sieben von mineralischen Baustoffen, Baustoffabfällen und/oder Schüttgütern, wie Erde, Schotter und Kies. Bevorzugte Einsatzbereiche der Schwingsiebmaschine sind die Wiedergewinnung von Bauzuschlagsstoffen durch Recycling von Asphaltfräsgut, Bauschutt oder Aushub-Gemischen und die Klassierung von Schotter, Kies, Sand oder ähnlichen Gesteinskörnungen sowie das Aussieben von Mutterboden.
-
Die Schwingsiebmaschinen bekannter Bauart besitzen zumeist ein von einem Maschinenrahmen getragenes, geneigtes Siebdeck, das aus einer Siebträgerkonstruktion und einem darauf angebrachten Siebbelag besteht. Das Siebdeck einer Schwingsiebmaschine wird mittels eines Schwingungserregers, im Regelfall mittels eines Unwuchtmotors, in Schwingung versetzt. Diese Schwingungen übertragen sich auf das - beispielsweise mittels eines Radladers - von oben auf das Siebdeck abgekippte Schüttgut.
-
Als Siebbelag - dem eigentlichen Trennmedium - dient beispielweise ein Drahtgewebe oder -geflecht mit definierter Maschenweite. Das auf das Siebdeck geförderte Schüttgut wird mittels des Siebbelages in eine Unterkornfraktion und eine Überkornfraktion getrennt. Die Unterkornfraktion besteht aus den kleineren Körnern des Schüttgutes, die als sogenannter Siebdurchgang durch den Siebbelag fallen und sich unter dem Siebbelag, d. h. siebdurchgangsseitig, sammeln. Der Rest des Schüttgutes verbleibt als sogenannter Siebüberlauf oberhalb des Siebbelages, d. h. siebüberlaufseitig, bzw. rollt oder gleitet infolge der Neigung des Siebbelages auf diesem ab. Durch die Schwingungen wird die Bewegung des Schüttgutes auf dem Siebbelag unterstützt und das Unterkorn separiert schneller vom Überkorn. Der Siebüberlauf enthält primär die Überkornanteile des Schüttgutes, kann aber - insbesondere bei siebschwierigen Schüttgütern - auch noch mehr oder minder große Unterkornanteile enthalten.
-
Eine Schwingsiebmaschine der vorgenannten Bauart ist beispielsweise in
DE 10 2020 125 280 B3 beschrieben. Durch die Verwendung von zwei synchronisierten Unwuchtmotoren zur Schwingungserregung des Siebdecks ist eine effektive Trennung des Schüttgutes in Über- und Unterkorn ermöglicht. Allerdings ist dieses Konzept für größere, insbesondere breitere, Schwingsiebmaschinen nur bedingt geeignet. Der Durchsatz beim Sieben ist systembedingt eingeschränkt.
-
Bei den bekannten Schwingsiebmaschinen liegen außerdem das oder die Siebdecks regelmäßig auf Dämpfern auf, die sich am Maschinenrahmen abstützen. Dieser Aufbau begünstigt die Verschmutzung der Dämpfer durch das feinkörnige Unterkorn, was wiederum zu erhöhtem Verschleiß oder Funktionsbeeinträchtigungen der Dämpfer führen kann.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schwingsiebmaschine bereitzustellen, die eine effektive Trennung des Schüttgutes in Über- und Unterkorn ermöglicht, wobei der Durchsatz beim Siebprozess im Vergleich zum Stand der Technik deutlich erhöht werden soll.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Schwingsiebmaschine mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1 gelöst; zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 aufgeführt.
-
Nach Maßgabe der Erfindung umfasst die Schwingsiebmaschine zum Sieben von Schüttgütern einen Maschinenrahmen mit rechteckiger Grundform sowie wenigstens zwei vom Maschinenrahmen getragene Siebdecks. Die bodenseitige Rahmenkante des Maschinenrahmens liegt in einer Basisebene. Diese als Bezugsebene dienende Basisebene ist bei bestimmungsgemäßer Aufstellung der Siebmaschine auf dem Untergrund vorzugsweise horizontal ausgerichtet.
-
Jedes der wenigstens zwei Siebdecks besitzt einen sich in einer rechteckigen Siebfläche erstreckenden Siebbelag, der von einer Siebträgerkonstruktion getragen wird. Bei bestimmungsgemäßer Verwendung bzw. Aufstellung ist die Siebdurchgangsseite die Unterseite des Siebbelages. Die Siebträgerkonstruktion ist siebdurchgangsseitig am Siebbelag angebracht; die Siebträgerkonstruktion ist entsprechend unter dem Siebbelag angeordnet bzw. trägt diesen. Die Siebträgerkonstruktion kann beispielsweise eine Strebenkonstruktion aus rechtwinklig miteinander verbundenen Trägern und Traversen sein.
-
Der Siebbelag bzw. die Siebfläche des Siebbelages ist gegenüber der Basisebene um einen vorgegebenen Neigungswinkel angestellt. Der rechteckige Siebbelag wird in seiner flächigen Ausdehnung durch eine Sieboberkante, eine Siebunterkante und zwei gegenüberliegende Siebseitenkanten begrenzt. Die Siebober- und Siebunterkante sind beide parallel zur Basisebene ausgerichtet; die beiden Siebseitenkanten verlaufen entsprechend der Neigung des Siebbelages. Der Neigungswinkel kann durch Mittel zur Neigungsverstellung - vorzugsweise mittels eines Stecksystems - veränderbar sein; er liegt üblicherweise im Bereich von 18° bis 30°.
-
Der Siebbelag, seine Siebfläche und die Siebseitenkanten können eine geringfügige räumliche Krümmung in den senkrecht zur Basisebene und senkrecht zur Sieboberkante verlaufenden Ebenen aufweisen. Den Neigungswinkel bildet in diesem Fall der von der durch die Siebober- und Siebunterkante verlaufenden Ebene und von der Basisebene eingeschlossene Winkel.
-
Vorzugsweise sind alle Siebdecks der Schwingsiebmaschine weitestgehend identisch, wobei sie in einer Ebene längsseitig, d. h. mit ihren Siebseitenkanten, parallel nebeneinander angeordnet sind.
-
Zur Befestigung der Siebdecks weist der Maschinenrahmen erfindungsgemäß jeweils zwischen zwei benachbarten Siebdecks eine parallel zu den Siebseitenkanten dieser Siebdecks verlaufende Längsstrebe auf, an der Feder-Dämpfer-Elemente zur Befestigung der zwei benachbart angrenzenden Siebträgerkonstruktionen an der jeweiligen Siebseitenkante angebracht sind. Somit ist die Anzahl der Längsstreben des Maschinenrahmens um eins kleiner als die Anzahl der Siebdecks der Schwingsiebmaschine. Bei einer Ausgestaltung der Schwingsiebmaschine mit zwei, in einer Ebene längsseitig, d. h. mit ihren Siebseitenkanten, parallel nebeneinander angeordneten Siebdecks weist der Maschinenrahmen also genau eine parallel zu den Siebseitenkanten zwischen den beiden Siebdecks verlaufende Längsstrebe auf.
-
Vorzugsweise weisen die zwischen jeweils zwei Siebdecks verlaufenden Längsstreben eine satteldach- oder tonnenförmige Oberseite auf, wodurch das auf die Schwingsiebmaschine geschüttete Siebgut von der Längsstrebe auf die benachbarten Siebdecks abrutscht.
-
Die Längsstrebe bzw. Längsstreben sind hierin als Bestandteil des Maschinenrahmens anzusehen, bei der in diesem Kontext verwendeten Bezeichnung „Maschinenrahmen“ sind somit die Längsstreben mit eingeschlossen.
-
Die jeweils einen Siebbelag tragenden Siebträgerkonstruktionen sind mittels einer Mehrzahl von Feder-Dämpfer-Elementen am Maschinenrahmen angebracht. Bevorzugt sind die Feder-Dämpfer-Elemente im Bereich der Siebseitenkanten positioniert. Beispielsweise kann jedes der wenigstens zwei Siebdecks an jeder seiner Siebseitenkanten jeweils mittels zweier Feder-Dämpfer-Elementen am Maschinenrahmen befestigt sein.
-
Die Schwingsiebmaschine umfasst vorzugsweise weiterhin für jedes Siebdeck wenigstens einen Unwuchtmotor, der zur Schwingungsanregung (zu vorzugsweise kreisförmigen Schwingungen) des jeweiligen Siebdecks mit der dem jeweiligen Siebdeck zugehörigen Siebträgerkonstruktion verbunden ist, d. h., die Anzahl der Siebdecks ist kleiner gleich der Anzahl der Unwuchtmotoren. Die Gesamtheit der an den Maschinenrahmen angekoppelten, jeweils über den oder die Unwuchtmotoren in - bevorzugt kreisförmige - Schwingungen versetzbaren Siebdecks bilden das Schwingsystem der Schwingsiebmaschine.
-
Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Siebdecks unabhängig voneinander in Schwingungen versetzbar sind, d. h. die Unwuchtmotoren benachbarter Siebdecks arbeiten unabhängig voneinander. Hierfür sind die Siebdecks jeweils einzeln am Maschinenrahmen angebracht. Beispielsweise sind dann an den Längsstreben die Feder-Dämpfer-Elemente paarweise an den gegenüberliegenden Längsseiten der jeweiligen Längsstrebe angeordnet.
-
Durch den Aufbau der Schwingsiebmaschine mit wenigstens zwei, parallel nebeneinander angeordneten Siebdecks kann die effektiv nutzbare Siebfläche quasi verdoppelt werden, sodass der Durchsatz beim Siebprozess gegenüber einer Schwingsiebmaschine aus dem Stand der Technik nahezu verdoppelt ist. Mittels einer Anordnung weiterer Siebdecks in gleicher Weise, wobei auch die Anzahl der Längsstreben des Maschinenrahmens entsprechend angepasst wird, kann der Durchsatz zusätzlich erhöht werden.
-
Die die Siebdecks in kreisförmige Schwingungen versetzenden Unwuchtmotoren bieten zudem den Vorteil, dass bei einer „rückwärtsgerichteten“ Kreisbewegung (d. h., im oberen Umkehrpunkt des vertikalen Anteils der Schwingbewegung bewegt sich das Siebdeck in horizontaler Richtung entgegen der Richtung des auf das Siebdeck aufgebrachten und schräg über das Siebdeck nach unten rutschenden Siebguts), die Verweildauer des Siebgutes auf dem Siebdeck während seiner nach schräg unten gerichteten Rutschbewegung über das Siebdeck zeitlich gestreckt wird, wodurch die Trennung des Schüttgutes auf dem Siebbelag in Unterkorn und Überkorn verbessert ist.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der Schwingsiebmaschine sind die jeweils einen Siebbelag tragenden Siebträgerkonstruktionen mittels einer Mehrzahl von Feder-Dämpfer-Elementen hängend am Maschinenrahmen angebracht. Somit sind die Feder-Dämpfer-Elemente bei bestimmungsgemäßer Verwendung bzw. Aufstellung der Schwingsiebmaschine oberhalb des Siebbelags angeordnet, d. h., die Siebträgerkonstruktion - und damit das Siebdeck - ist an den Maschinenrahmen angehängt. Bevorzugt sind die Feder-Dämpfer-Elemente im Bereich der Siebseitenkanten positioniert.
-
Beispielsweise kann jedes der wenigstens zwei Siebdecks an jeder seiner Siebseitenkanten jeweils mittels zweier Feder-Dämpfer-Elementen hängend am Maschinenrahmen angebracht sein, wodurch jedes Siebdeck von vier Feder-Dämpfer-Elementen getragen wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Siebdecks von sechs oder acht Feder-Dämpfer-Elementen gehalten werden.
-
Aufgrund der Anordnung der die Siebträgerkonstruktion tragenden Feder-Dämpfer-Elemente oberhalb des Siebdecks, d. h. siebüberlaufseitig, ist eine deutliche Platzersparnis gegenüber einer aufliegenden Anordnung der Siebträgerkonstruktion auf dem Maschinenrahmen gegeben. Zusätzlich wird eine Verschmutzung der Feder-Dämpfer-Elemente mit der beim Sieben gebildeten feinkörnigen Unterkornfraktion deutlich verringert. Hierdurch geht in vorteilhafter Weise auch eine Reduktion des Verschleißes der Feder-Dämpfer-Elemente einher.
-
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Motorwellen der Unwuchtmotoren koaxial zueinander ausgerichtet sind, d. h., die Motorwellen aller Unwuchtmotoren liegen auf derselben Achse.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der Schwingsiebmaschine beinhalten die Feder-Dämpfer-Elemente eine oder mehrere elastomerbetriebene Torsionsfedern, d. h., in einem rotatorischen Freiheitsgrad drehbare Federn sind von einem Elastomer in ihrer rotatorischen Schwingung gedämpft.
-
Insbesondere können die Feder-Dämpfer-Elemente wenigstens einen Hebel aufweisen, an dessen beiden Endbereichen jeweils ein senkrecht zur Hebellängsachse ausgerichteter, in Elastomer eingefasster Drehstab, im Folgenden Welle genannt, angeordnet ist. Beispielsweise kann ein Feder-Dämpfer-Element zwei mittelbar miteinander gekoppelte Hebel umfassen, wobei die das Elastomer aufnehmenden Wellenlager an der Koppelstelle der beiden Hebel fest miteinander verbunden sind, sodass sich die Hebel gedämpft federnd scherenartig gegeneinander bewegen können.
-
Es kann vorgesehen sein, dass der die kreisförmige Schwingbewegung des einzelnen Siebdecks erzeugende Unwuchtmotor an einer Position unterhalb des Siebbelags (d. h. siebdurchgangsseitig) angeordnet ist. Insbesondere kann der Unwuchtmotor an einer Position zwischen Sieboberkante und Siebunterkante positioniert sein.
-
Auch um Beschädigungen der Unwuchtmotoren durch auftreffendes Schüttgut zu vermeiden, können die Motorträgerplatten, an welchen die Unwuchtmotoren befestigt sind, jeweils zwischen Siebbelag und Unwuchtmotor angeordnet sein, d. h., die Unwuchtmotoren hängen an ihren Motorträgerplatten und sind somit durch dieselben abgedeckt. Zum Schutz vor Kollisionen mit Werkzeugen oder Baumaschinen können die Unwuchtmotoren zudem mit einer Motorschutzumhausung verkleidet sein.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der Schwingsiebmaschine ist jede der Siebträgerkonstruktionen an den Siebseitenkanten jeweils mittels der Feder-Dämpfer-Elemente hängend am Maschinenrahmen angehängt, wobei wenigstens zwei bezüglich des Siebdecks gegenüberliegende Feder-Dämpfer-Elemente entlang der Siebseitenkanten an vorgegebenen Arretierpositionen mittels lösbarer Befestigungsmittel fixierbar sind. Somit kann durch eine Veränderung der Arretierposition des Siebdecks an den Maschinenrahmen das Schwingverhalten des Siebdecks verändert werden. Insbesondere können Resonanzen gezielt unterbunden werden.
-
Es kann vorgesehen sein, dass der Siebbelag des Siebdecks im Wesentlichen von parallel zu der Sieboberkante und der Siebunterkante, d. h. senkrecht zu den Siebseitenkanten, ausgerichteten Quertraversen der Siebträgerkonstruktion getragen wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Siebträgerkonstruktion senkrecht zu der Sieboberkante und der Siebunterkante, d. h. parallel zu den Siebseitenkanten, ausgerichtete Längstraversen aufweist, die den Siebbelag des Siebdecks im Wesentlichen tragen.
-
Die Schwingsiebmaschine kann ferner ein Finger- oder Stangensieb aufweisen, das siebüberlaufseitig, d. h. bei bestimmungsgemäßer Aufstellung über dem Siebbelag, angeordnet ist.
-
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dazu veranschaulichen:
- 1: die Schwingsiebmaschine in perspektivischer Ansicht,
- 2: ein Feder-Dämpfer-Element in perspektivischer Ansicht,
- 3: die Anhängung der Siebträgerkonstruktion an dem Maschinenrahmen in der Seitenansicht,
- 4: eine erste Ausgestaltung der Siebträgerkonstruktion der Schwingsiebmaschine in perspektivischer Ansicht, und
- 5: eine zweite Ausgestaltung der Siebträgerkonstruktion in perspektivischer Ansicht.
-
Die Schwingsiebmaschine gemäß der 1 weist den Maschinenrahmen 1 auf, der aus mehreren, miteinander verbundenen Profilelementen zusammengesetzt ist. Die untere (bodenseitige) Rahmenkante liegt in der Basisebene 2 bzw. spannt diese Basisebene 2 auf. Die Lage der Basisebene 2 wird durch die gepunkteten Linien und die schraffierten Flächen verdeutlicht. Bei bestimmungsgemäßer Aufstellung der Siebmaschine ist die Basisebene 2 horizontal bzw. waagerecht ausgerichtet.
-
Die beiden Siebdecks 3.1 und 3.2 sind am Maschinenrahmen 1 mittels den in der 1 nicht dargestellten Feder-Dämpfer-Elementen 8 angehängt. Jedes der Siebdecks 3.1 bzw. 3.2 umfasst die Siebträgerkonstruktion 5 und den darauf angebrachten Siebbelag 4.
-
Der Siebbelag 4 wird umfänglich durch seine Sieboberkante 4.1, seine Siebunterkante 4.2 und seine beiden Siebseitenkanten 4.3 begrenzt.
-
Der Maschinenrahmen 1 umfasst die parallel zu den Siebseitenkanten 4.3 mittig verlaufende Längsstrebe 9, an welcher die beiden Siebträgerkonstruktionen 5 mit ihren jeweils der Längsstrebe 9 zugewandten Seitenbereichen mittels der in der 1 nicht dargestellten Feder-Dämpfer-Elementen 8 hängend befestigt ist. Die Längsstrebe 9 gemäß 1 läuft nach oben hin spitz zu, d. h., sie hat eine satteldachförmige Oberseite. Die satteldachartige Oberseite deckt die an der Längsstrebe 9 hängend befestigten Feder-Dämpfer-Elemente 8 ab.
-
Die in der 1 nicht dargestellten Unwuchtmotoren 6 sind unter den Siebbelägen 4, d. h. siebdurchgangsseitig, an der jeweiligen Siebträgerkonstruktion 5 befestigt. Bezüglich der jeweiligen Siebfläche des Siebbelages 4 sind die Unwuchtmotoren 6 an Motorpositionen innerhalb der Siebfläche zwischen Sieboberkante 4.1 und Siebunterkante 4.2 angeordnet.
-
Das Feder-Dämpfer-Element 8 gemäß der 2 ist am Maschinenrahmen 1 sowie der Siebträgerkonstruktion 5 angeschraubt, wodurch die Siebträgerkonstruktion 5 gedämpft federnd am Maschinenrahmen 1 hängt.
-
Das in 2 dargestellte Feder-Dämpfer-Element 8 umfasst zwei Hebel 10, die an ihren beiden Endbereichen jeweils die senkrecht zur Hebellängsachse ausgerichteten Wellen 11 aufweisen. Diese Wellen 11 sind jeweils in eine Elastomereinfassung 12 (in 2 schraffiert) eingebettet, wodurch eine Torsionsfeder gebildet ist.
-
Die Seitenansicht der Siebträgerkonstruktion 5 gemäß der 3 verdeutlicht die hängende Anbringung der Siebträgerkonstruktion 5 am Maschinenrahmen 1. In 3 sind die zum Maschinenrahmen 1 gehörigen Befestigungsbereiche im Schnitt als schraffierte Flächen dargestellt. Die Feder-Dämpfer-Elemente 8 erlauben eine von dem Unwuchtmotor 6 angeregte, gedämpfte Schwingung der Siebträgerkonstruktion 5 relativ zum Maschinenrahmen 1.
-
Die 4 und 5 zeigen jeweils eine Ausgestaltung der Siebträgerkonstruktion 5. Die Siebträgerkonstruktion 5 gemäß 4 weist die Quertraversen 5.1 auf, während die Siebträgerkonstruktion 5 gemäß 5 die Längstraversen 5.2 besitzt.
-
Die Befestigungsauflager 5.3 zum Anhängen der Siebträgerkonstruktion 5 an den Maschinenrahmen (nicht dargestellt) können an der Längsseite an vorgegebenen Arretierpositionen 5.4 befestigt werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Maschinenrahmen
- 2
- Basisebene
- 3
- Siebdeck
- 3.1
- erstes Siebdeck
- 3.2
- zweites Siebdeck
- 4
- Siebbelag
- 4.1
- Sieboberkante
- 4.2
- Siebunterkante
- 4.3
- Siebseitenkante
- 4.4
- Siebmittellinie
- 5
- Siebträgerkonstruktion
- 5.1
- Quertraversen
- 5.2
- Längstraversen
- 5.3
- Befestigungsauflager
- 5.4
- Arretierposition
- 6
- Unwuchtmotor
- 7
- Motorschutzumhausung
- 7.1
- Motorträgerplatte
- 8
- Feder-Dämpfer-Element
- 9
- Längsstrebe des Maschinenrahmens
- 10
- Hebel
- 11
- Welle
- 12
- Elastomereinfassung
