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Siebrost Gegenstand eines älteren Vorschlages ist ein Siebrost, der
aus mindestens zwei relativ zueinander bewegten Rahmensystemen mit jedem System
zugeordneten Roststäben besteht, die paarweise ineinandergreifen und durch an ihnen
beweglich angelenkte bzw. gehalterte, die Spalten zwischen den Stäben überbrückende
Querelemente verbunden sind, deren Länge so bemessen ist, daß sie die Relativbewegungen
der Roststäbe zueinander zulassen. Die Querelemente können dabei in sich starr ausgebildet
und lediglich an den Roststäben gelenkig befestigt bzw. angeschlossen sein oder
aber auch aus elastischem bzw. nachgiebigem Werkstoff bestehen. Da die Roststäbe
entweder des einen Rahmensystems oder auch beider Rahmensysteme Relativbewegungen
vollführen, die jeweils in senkrechten, durch die Längserstreckung der Roststäbe
bestimmten Ebenen erfolgen, führen die zwischen je zwei benachbarten Roststäben
befindlichen und die Siebmaschen bildenden Querelemente entsprechende Taumelbewegungen
aus. Dabei verändert die durch zwei in der Längsrichtung der Roststäbe aufeinanderfolgende
Querelemente eingegrenzte Siebmasche bzw. Sieböffnung ständig ihre Form bzw. Gestalt,
jedoch unter Beibehalfung ihres flächenmäßigen Querschnitts. Durch die Taumelbewegungen
der Siebmaschen bzw. Siebmaschenbegrenzungen wird das Siebgut wirkungsvoll beaufschlagt
und durchgewürfelt bzw. umgeschichtet sowie eine weitgehende Verstopfungsfreiheit
des Siebrostes erzielt.
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Es wurde nun gefunden, daß derartige Siebroste noch verbessert und
vervollkommnet werden können, insbesondere im Hinblick auf die Erzielung neuartiger
Schwingbewegungen seines im wesentlichen aus den die Roststäbe miteinander verbindenden
Querelementen bestehenden Siebbelages. Das wird in weiterer Ausgestaltung derartiger
Siebroste erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Relativbewegungen der Roststäbe
quer zu ihrer Längserstreckung erfolgen, derart, daß sich zwischen den Roststäben
Siebzonen ständig wechselnder Breite mit jeweils abwechselnd unterschiedlich tiefem
Durchgang, bogenförmiger Aufwölbung oder verschiedener Spannung der Querelemente
ergeben, je nach Wahl, Anordnung und Ausbildung des Siebbelags. Für die vorliegende
Erfindung ist also wesentlich, daß die Roststäbe nicht in senkrechten, parallel
zueinander verlaufenden Ebenen erfolgende Schwingbewegungen ausführen, sondern daß
die jeweils benachbarten, zu verschiedenen Rahmensystemen gehörenden Roststäbe sich
abwechselnd zu- bzw. voneinander fortbewegen, also entsprechende Annäherungsbewegungen
ausführen, die von der Größe des Antriebshubes bzw. der Exzentrizität der Exzenterwellenantriebe
der Rahmensysteme abhängen. Wenn z. B. der Siebkasten eines Rahmensystems gegenüber
dem anderen Rahmensystem, das gegebenenfalls auch stillstehen kann, mit einer Exzentrizität
von 6 mm bewegt wird, so nähern und entfernen sich die Roststäbe des ersterwähnten,
angetriebenen Rahmensystems zu den Roststäben des stehenden Rahmensystems um 12
mm. Das hat zur Folge, daß die zwischen jeweils benachbarten Roststäben der verschiedenen
Rahmensysteme befindlichen Querelemente zonenmäßig abwechselnd unterschiedlich konkav
durchhängen bzw. mehr oder weniger konvex gebogen oder horizontal verschieden gestreckt
bzw. gespannt werden. Ein derart beschaffener Siebrost besitzt also im Betriebszustand
zahlreiche parallel zu seinen Roststäben verlaufende Siebzonen, die wegen der fortlaufenden
Annäherungsbewegungen der Roststäbe in ihrer Breite ständig wechseln und in denen
die Querelemente abwechselnd in eine muldenförmige Durchhanglage sowie in eine mehr
oder weniger flache Streck- bzw. Spannungslage gelangen. Auf diese Weise
können vergleichsweise große Beschleunigungen auf das Siebgut ausgeübt werden, und
zwar insbesondere immer dann, wenn die einzelnen Querelemente jeder Siebzone von
ihrer Durchhanglage in die Streck- oder Spannungslage bzw. aus einer schwach konvexen
in eine stark konvexe Lage gelangen.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Roststäbe
und die zwischen ihnen befindlichen Siebzonen mit abwechselnd unterschiedlichem
Durchhang bzw. verschiedener Spannung der Querelemente quer zur Siebrichtung verlaufen.
In diesem Fall könnnen die Roststäbe von den Querträgern zweier oder mehrerer Rahmensysteme
des Siebrostes gebildet werden, wobei die Schwingbewegungen der Querträger bzw.
Roststäbe mit der Siebrichtung übereinstimmen.
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Ebenso gut ist es aber auch möglich, die Roststäbe in Siebrichtung
anzuordnen und sie so zu lagern
bzw. anzutreiben, daß die Schwing-
bzw. Näherungsbewegungen der Roststäbe quer zur Siebrichtung verlaufen. In diesem
Fall erstrecken sich dann also die einzelnen Siebzonen bzw. die abwechselnd nebeneinender
auftretenden Siebmulden parallel zur Siebrichtung.
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Obwohl es für die Erzielung der erfindungsgemäß vorgesehenen relativen
Näherungsbewegungen benachbarter Roststäbe grundsätzlich nur darauf ankommt, daß
die Roststäbe eine quer zu ihrer Längserstreckung verlaufende Schwingungskomponente
besitzen, letztere also grundsätzlich auch durch entsprechende geradlinige Bewegungen
Kipp- oder Pendelschwingungen der Roststäbe erzielt werden können, ist es aus konstruktiven
und antriebsmäßigen Gründen vorteilhaft, wenn die Roststäbe mindestens eines Rahmenssystems
kreisförmige Schwingbewegungen um ihre Längsachse ausführen. Sofern zwei Rahmensysteme
vorhanden und beide in Schwingbewegungen zu versetzen sind, empfiehlt es sich, entweder
die Roststäbe Schwingbewegungen mit gleichem Umlaufsinn und jeweils 180° Phasenverschiebung
ausführen zu lassen oder sie im Gegenlauf mit mehr ,oder weniger Phasenverschiebung
zu betreiben.
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Die Querelemente für den neuen Siebrost bestehen aus elastischen,
flexiblen, gelenkigen, kettenartigen oder sonstwie längenmäßig nachgiebigen Siebbodenbelägen
in Form von Streifen, Platten, Geweben oder Gittern. Dazu gehören unter anderem
auch gelochte Gummi- oder Kunststoffplanen sowie Litzengewebe von hinreichender
Nachgiebigkeit. Die Querelemente können eingezogen, eingespannt, geschraubt, mit
Verbundwerkstoff versehen oder auch gelenkig eingesetzt sein sowie entweder durchgehend
verlaufen oder auch in Teilabschnitten bzw. zonenweise aneinandergereilit sein.
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Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnungen beschrieben,
in denen mehrere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß beschaffener Siebroste sowie
speziell dafür geeigneter Siebbeläge bzw. Querelemente größtenteils schematisch
dargestellt sind.
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Die F i g. 1 und 2 zeigen in Stirn- und Seitenansicht eine mit dem
neuen Siebrost versehene Siebmaschine in ihrem prinzipiellen Aufbau. Der Siebrost
besteht im wesentlichen aus den beiden Rahmensystemen I, II, die über Federn F schwingbeweglich
gelagert bzw. abgestützt und über die mit Kurbeln bzw. Exzentern E versehene Antriebswelle
W in gleichsinnige, um 180° zueinander phasenverschobene, kreisförmige Schwingbewegungen
zu versetzen sind. Jedem Rahmensystem 1, 1I sind quer zur Siebrichtung verlaufende,
jeweils abwechselnd ineinandergreifende Roststäbe zugeordnet, deren kreisförmige
Schwingungen um ihre Längsachsen in F i g. 2 gestrichelt angedeutet sind. Auf den
Roststäben ist der eigentliche Siebboden in Fonn von längenmäßig nachgiebigen Querelementen
befestigt, die somit zwischen den einzelnen Roststäben quer zur Siebrichtung verlaufende
Siebzonen bilden. Wegen der ständig um ihre Längsachsen phasenverschoben kreisenden
Roststäbe und ihres sich dadurch jeweils ändernden Abstandes ändern auch die Siebzonen
fortlaufend ihre Breite, wodurch der Siebbelag jeweils abwechselnd unterschiedlich
tief durchhängt bzw. gestreckt wird. In F i g. 2 ist der Verlauf des Siebbelages
in der einen voll ausgezeichneten Stellung mit 1 und in der anderen um 180°
dazu phasenverschobenen, gestrichelt dargestellten Lage mit 2 bezeichnet. Man erkennt,
daß jeweils einer gespannten Zone des Schiebbelages eine entsprechende Zone folgt
und umgekehrt. Es versteht sich, daß bei der dargestellten Maschinenanordnung gegebenenfalls
mehrere solcher Siebböden hintereinander angeordnet bzw. auch mit anderen herkömmlichen
Siebböden kombiniert werden können.
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In den F i g. 3 bis 5 sind die für den neuen Siebrost charakteristischen
Bewegungsverhältnisse dargestellt. Dabei zeigt F i g. 3 eine seitliche Teilansicht
des Siebrostes, bei dem beide Rahmensysteme I, II bzw. die ihnen zugeordneten Roststäbe
kreisförmige Schwingungen vollführen. Die beiden benachbarten, hier miteinander
zu vergleichenden Siebzonen sind mit VI, I, und VII, i bezeichnet, die zugehörigen
Maßpfeile können auch als Ausgangsentfernung bzw. mittlerer Abstand der zu verschiedenen
Systemen gehörenden, benachbarten Roststäbe angesehen werden. Diese gleichen Abstände
liegen dann vor, wenn die beiden Rahmensysteme 1, 11 jeweils gerade senkrecht übereinander
stehen, wie das beispielsweise bei der in F i g.1 festgehaltenen Schwingungsphase
der Fall ist. In der in F i g. 3 dargestellten horizontalen Verschiebestellung beider
Rahmensysteme I, II gelangen die jeweils benachbarten Roststäbe in eine Lage, in
der sie einerseits den größten Abstand HI. 11"., und andererseits zugleich
den kürzesten Abstand HII. i @<<1" voneinander haben. Nach einer weiteren
Umlaufbewegung der Welle W um 180° kommen die Roststäbe in die gestrichelt dargestellte
Lage. Infolge der fortwährenden Annäherungsbewegungen der Roststäbe beider Rahmensysteme
I, Il hängt der Siebbelag jeweils abwechselnd an der Stelle s., mehr oder
weniger tief durch, während er an den Stellen s". die dem jeweils größeren Abstand
benachbarter Roststäbe entsprechen, mehr oder weniger gestreckt oder gespannt ist.
Die entspannte Stellung s entsteht also immer dort, wo zwei benachbarte Roststäbe
sich einander nähern bzw. in ihre größte Annäherungsstellung gelangen, wohingegen
die gespannte Stellung s, in den Zonen auftritt, wo zwei benachbarte Roststäbe sich
voneinander entfernen bzw. in ihre größte Abstandsstellung gelangen. Der in F i
g. 3 eingezeichnete Kreis mit dem Durchmesser h symbolisiert die Schwingungsform
der beiden Rahmensysteme I, 1I. Danach gelten die folgenden Beziehungen: und HI,
Il min = VI, 1I - h HI, II min =
HI, II max - 2 h
In F i g. G. sind die vier verschiedenen,
jeweils um 90° zueinander versetzten Bewegungsphasen der Rahmensysteme 1, 11 veranschaulicht,
und zwar unter Zugrundelegung der Antriebsexzentrizität e. Danach ist
h = 2 e. Die Darstellung in F i g. 5 entspricht im wesentlichen derjenigen
der F i g. 3. Dabei ist aber angenommen, daß das Rahmensystem I in Ruhe bleibt,
so daß hier also allein das System 1I kreisförmige Schwingungen mit der Amplitude
e = 2 ausführt. Auch hier ändert sich der Abstand benachbarter Roststäbe fortlaufend.
Es gilt und
Die F i g. 6 bis 8 zeigen jeweils in Seiten- und Stirnansicht sowie
in der Draufsicht die konstruktive Gestaltung einer Siebmaschine, bei der das eine
System praktisch in Ruhe ist, während das andere System dazu in Relativschwingungen
versetzt wird. Mit 3 ist der Siebkasten des praktisch ruhenden Antriebssystems gekennzeichnet,
in dessen verbindendem Querrohr 4 entweder nur die Antriebswelle oder aber
der gesamte Antrieb untergebracht sein können. Das zweite System 5 wird durch den
Antrieb bzw. die im Querrohr 4 befindliche Exzenterwelle in Schwingungen versetzt.
Es ist mittels der Federn 6 auf dem System 3 abgestützt. Durch Belastung mit einer
gewissen Unwucht, die für die Anbringung von Unbalancescheiben variiert werden kann,
ist es möglich, dem ganzen System über die Grundfedern 7 eine Schwingung zu überlagern.
Zwischen die jeweils abwechselnd dem einen und anderen Rahmensystem 3 bzw. 5 zugeordneten
Roststäbe 8, 9 ist der Siebboden entsprechend der F i g. 5 angebracht. Die Maschine
selbst kann auch in geneigter Aufstellung verwendet werden. Wie F i g. 7 zeigt.
befinden sich in den Lagern 10 die Exzenter. Die Roststäbe 8 des Rahmensystems 3
gehen durch im Rahmensystem 5 vorgesehene, ausreichend weite Durchbrüche.
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Die F i g. 9 zeigt in Drauf- und Stirnansicht das Bauprinzip einer
Siebmaschine, bei der die Roststäbe 8, 9 bzw. die zwischen ihnen befindlichen Siebzonen
bzw. -melden nicht quer, sondern in Siebrichtung verlaufen. Diese Ausführung hat
den Vorteil, daß das Siebgut praktisch in Längsmulden entlangläuft, die sich abwechselnd
spannen und wieder entspannen bzw. verschieden tief durchhängen.
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F i g. 10 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Siebmaschine, bei
der das System 5 frei schwingend über die Federn 11 und 11' mit einer größeren Amplitude
angetrieben wird als das System 3, das seine vom Unwuchtantr ieb 12 und
12' erzeugten Schwingungen auf das System 5 überträgt. Auch auf diese Weise
entstehen zwischen den Trägern bzw. Roststäben 8, 9 der beiden Systeme Näherungs-
und Entfernungsbewegungen, die für den Antrieb des neuen Siebrostes benötigt werden.
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Ein der F i g. 10 ähnliches Bauprinzip zeigt auch die F i g. 11. Hier
wird der Siebboden 13 als Ganzes von einem Siebkasten 3' betrieben, der beispielsweise
Teil einer normalen Exzenter-, Resonanz- oder Kurbelsiebmaschine sein kann. Wichtig
ist hierbei, daß das andere schwingfähig aufgehängte System 13' des Siebbodens in
seiner Masse so abgestimmt ist, daß beim Schwingen des Siebkastens 3' die über die
Federn oder Gummiblocks 14 aufgehängte Masse mit den Befestigungsträgern bzw. Roststäben
die Möglichkeit zum genügend weiten Ausschwingen hat. Die beiden relativ zueinander
beweglichen Rahmensysteme 13, 13' bilden hier also eine in sich geschlossene Baueinheit,
die als solche auf Siebmaschinen herkömmlicher Bauart bequem zu montieren ist.
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F i g. 12 zeigt den Teilausschnitt eines Siebbodens in den beiden
Extremstellungen seiner den Systemen I und II zugeordneten Roststäbe, wobei der
Siebbelag bzw. die siebendenTeile 15, 15' aus starren Materialien bestehen können,
die lediglich an ihren Aufhängungs- bzw. Befestigungsstellen an den Roststäben elastisch
ausgebildet sind. Die Verbindung kann in üblicher Weise durch Vulkanisation, durch
Klebemittel od. dgl. bewerkstelligt werden.
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In F i g.13 bestehen die die Roststäbe miteinander verbindenden Querelemente
jeweils aus zwei im wesentlichen starren Siebplatten bzw. -strängen oder -drähten,
die durch elastische Elemente 16 untereinander sowie mit den Roststäben verbunden
sind.
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Die F i g. 14 und 15 zeigen in Seitenansicht bzw. schaubildlicher
Aufsicht einen Siebbelag, der aus elastischen Längsprofilen 17 besteht. Letztere
sind mit seitlichen Bohrungen oder Durchbrüchen versehen, in die entsprechende Querstäbe
19 aus geeigneten Materialien, z. B. aus Metall, entweder mit oder ohne Bewegungsspiel
eingesetzt sind. Die Einlagerung mit Spiel hat den Vorteil, daß dadurch zusätzliche
unterstützende Bewegungen der Siebelemente und damit Wirkungen hervorgerufen werden,
die bei der Behandlung besonders schwieriger Siebgüter von Nutzen sind.
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Für den in F i g. 16 abgebildeten Siebbelag, der besonders für Feinstabsiebungen
zur Anwendung gelangt, ist charakteristisch, daß er zur Unterstützung des Siebvorganges
noch frei schwingende Reinigungskörper, z. B. Kugeln 18, 18' besitzt, die ober-
oder unterhalb des eigentlichen Siebbodens angebracht werden. Die Reinigungswirkung
dieser Kugeln ist hier deswegen besonders groß, weil durch die außerordentlich hohen
Beschleunigungen des Siebbelages bzw. der Querelemente die angehängten Reinigungskörper
besonders hoch beschleunigt werden und dabei jeweils zeitlich verzögert gegen den
Siebbelag schlagen, wodurch der Siebvorgang und die Verstopfungsfreiheit des Siebbelages
entscheidend gefördert werden. Eine intensive Reinigung ergibt sich auch dann, wenn
- wie im Falle der F i g. 19 -unterhalb oder oberhalb des eigentlichen Siebbelages
22 stärkere oder unter anderer Vorspannung stehende Profile 24 oder Querschnitte
gegen den eigentlichen Siebboden schlagen. Derartige Profile können auch als Unterböden
oder Stützbügel einen Feinsiebboden, z. B. aus Seidengaze, wirkungsvoll stützen.
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Um die Einsatzmöglichkeit des neuen Siebrostes zu erweitern, können
weitere Maßnahmen getroffen werden. So kann z. B. beim Einsatz elastischer Siebquerelemente
die Abstimmung der Einspannlängen so vorgenommen werden, daß eine Spannung und Reckeng
der Querelemente erfolgt, wodurch z. B. bei einer gelochten Gummiplane als Siebbelag
die Sieböffnungen bzw. deren Begrenzungen noch in zusätzliche Bewegungen versetzt
werden können. Ebenso gut kann aber für Sonderfälle auch eine Einspannlänge gewählt
werden, bei der der Siebbelag immer noch um ein gewisses Maß durchhängt, so daß
in jedem Fall eine Sack- bzw. Muldenbildung zu den schwingenden Querträgern oder
Roststäben verbleibt. Weiterhin können einzelne Querelemente spaltsiebartige Begrenzungen
bilden. Auch können die Querelemente verschiedene Profilstärken besitzen, die ihrerseits
zu verschiedenen Dehnungen und voneinander abweichenden Bewegungen führen.
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Je nach gewählter Neigung und Anordnung des Siebrostes, vornehmlich
bei Schwingungen im mehr oder weniger starken konkaven Bereich, können bei entsprechendem
Siebgut zusätzliche Verfahrenswirkungen, wie z. B. Entwässern oder Palletisieren,
erzielt werden.
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Schließlich kann in Sonderfällen, z. B. bei Verwendung halbelastischer
Querelemente, deren Anordnung und Einspannung auch so vorgenommen werden, daß sich
stets oder phasenweise eine nach oben gehende Bogenbildung bzw. konvexe Aufwölbung
der
Querelemente ergibt: So zeigt F i g.17 in ihrem oberen Teil
die Mittelstellung eines solchen konvex auf den Roststäben 8, 9 montierten Siebbodens
und in ihrem unteren Teil den gleichen Siebboden in einer dazu um 90° verschobenen
Schwingungsphase.
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F i g. 18 zeigt einen Teilausschnitt aus einem mit konvex gewölbten
Querelementen versehenen Siebboden. Auf dem Träger bzw. Roststab 8 ist ein Formprofil
20, das vornehmlich aus Kunststoff oder Leichtmetall besteht, mit seinem Zapfen
20' eingesteckt. Das Formprofil 20 besitzt Längsnuten, in die die Querelemente
22 mit Verdickungen 23 unter Vorspannung gelenkig eingesetzt sind. Bei Feinsiebböden
können unterhalb der Querelemente noch zusätzliche Versteifungsbügel oder Versteifungsbögen
21 angeordnet sein.