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Siebelement Die Erfindung bezieht sich auf Siebelemente mit einem
Siebtuch aus einem Elastomermaterial, vorzugsweise Gummi von hoher Verschleißfestigkeit,
wobei das Siebtuch nach einem bestimmten Muster mit Öffnungen versehen ist. Die
erfindungsgemäßen Siebelemente sind dazu bestimmt, im gespannten Zustand als Bestandteil
eines Schwingsiebes verwendet zu werden.
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Die Verwendung von Siebtüchern bzw. Siebböden aus Gummi ist bereits
bekannt. Bei den bekannten Anordnungen werden gelochte, frei schwingende Gummitücher
verwendet. Hierbei wird das Siebtuch durch flache Stangen oder Schienen unterstützt,
die hochkant angeordnet und an ihrer Oberseite mit einem Überzug aus Gummi versehen
sind.
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Diese bekannten Siebtücher werden im gespannten Zustand als Bestandteil
von Schwingsieben verwendet. Zu diesem Zweck wird das Siebtuch durch Schrauben mit
einem geeigneten Rahmen verbunden, wobei das Siebtuch zwischen Winkelprofilen und
flachen Schienen eingespannt wird.
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Bei diesen bekannten Siebtüchern ergeben sich jedoch verschiedene
Nachteile, auf die im folgenden näher eingegangen wird.
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Bei Siebtüchern von geringer Dicke verringert sich die Leistungsfähigkeit
dadurch, daß das Siebtuchmaterial gegenüber den hochkant angeordneten flachen Schienen
Flatterbewegungen ausführt, so daß das Siebtuch den Schwingungen der Siebkonstruktion
nicht folgt.
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Ferner nutzt sich das Siebtuch häufig ab, und zwar sowohl auf seiner
Unterseite im Bereich der hochkant angeordneten flachen Schienen als auch an der
Oberseite im Bereich oberhalb der flachen Schienen. Wenn feste Stoffe von großer
Teilchengröße gesiebt werden, wird das Gummituch dort, wo es durch die flachen Schienen
unterstützt wird, zerquetscht, so daß es erforderlich ist, ein Siebtuch von größerer
Dicke zu verwenden, wobei diese Maßnahme jedoch zu einer erheblichen Verringerung
der Siebleistung führt.
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Die hochkant angeordneten flachen Schienen überdecken mehrere Sieböffnungen,
so daß sich der wirksame Siebquerschnitt verkleinert. Diejenigen Sieböffnungen,
welche den unter dem Siebtuch angeordneten flachen Schienen benachbart sind, werden
durch Materialteilchen verstopft, da sie einen zu kleinen Querschnitt haben. Bei
solchen Siebtüchern wird es bis jetzt für normal gehalten, daß ein Anteil von 30
bis 50 % des Öffnungsquerschnitts dadurch verlorengeht, daß sich die Sieböffnungen
verstopfen.
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Normalerweise ist es nicht möglich, das Siebtuch so zu befestigen,
daß es eine ausreichende Spannung erhält, wie es für eine einwandfreie Durchführung
des Siebvorgangs erforderlich ist.
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Ein Ziel der Erfindung besteht nunmehr darin, die vorstehend behandelten
Nachteile möglichst weitgehend auszuschalten, und ein Hauptmerkmal der Erfindung
besteht darin, daß zwischen den Reihen von Öffnungen eines Siebtuchs elastische
Verstärkungen vorgesehen werden, und daß diese Verstärkungen längs der Ränder des
Siebtuchs an einem starren Rahmen befestigt werden.
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Bei der Verwendung solcher elastischer Verstärkungen wird praktisch
jede Verformung des Siebtuchs während der hin- und hergehenden bzw. schwingenden
Bewegung des Siebes vermieden, abgesehen von der Verformung, die durch die Schwingungen
erzwungen wird. Auf diese Weise werden die erwähnten Flatterbewegungen des Siebtuchs
ausgeschaltet. Wenn besonders hohe Anforderungen bezüglich der Stabilität gestellt
werden, kann man das Siebtuch zwischen den Reihen von Öffnungen auf geeignete Weise
mit Rippen versehen, in die elastische Verstärkungen eingelagert sind, die vorgespannt
und längs der Ränder des Siebtuchs an den starren Rahmenteilen befestigt werden.
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Bei der Verwendung dieser elastischen Verstärkungen ist es nicht erforderlich,
Unterstützungen vorzusehen, die zu einer Abnutzung des Siebtuchs
führen
und die Bewegung der festen Materialteilchen durch die Sieböffnungen behindern,
so daß sich die Öffnungen verstopfen.
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Es ist vorteilhaft, die Oberseite des Siebtuchs mit damit fest verbundenen
Rippen zu versehen. Diese Rippen sollen sich parallel zu der Richtung erstrecken,
in der sich die Materialteilchen vom Zuführungsende aus zu dem Ende des Siebes bewegen,
an welchem diejenigen Materialteilchen abgegeben werden, welche die Öffnungen des
Siebtuchs nicht passiert haben. Die eingangs erwähnte angestrebte Dämpfung der unerwünschten
Schwingungen bzw. Flatterbewegungen wird durch die Rippen auf der Oberseite des
Siebtuchs noch verstärkt. Außerdem tragen diese Rippen in einem erheblichen Ausmaß
dazu bei, die Öffnungen des Siebtuchs freizuhalten, so daß die Öffnungen nicht durch
große Materialteilchen oder Stücke verstopft werden. Die größeren Teilchen oder
Stücke verbleiben somit in dem Raum oberhalb dieser Rippen, und die Sieböffnungen
werden freigehalten, so daß sie von kleineren Teilchen passiert werden können. Die
Anordnung der beschriebenen Rippen in Richtung der Längsachse des Siebes stellt
eine praktische Einzelheit dar, die zur Verwirklichung der angestrebten Vorteile
beiträgt. Da die Oberseite des Siebtuchs vollständig zugänglich ist, können die
Rippen zwischen den Reihen von Öffnungen angeordnet werden. Ein solches Siebverfahren
ist bei Siebböden aus Stahl oder bei durch Stahlschienen unterstützten Siebtüchern
aus Gummi nicht durchführbar, denn während des Siebvorgangs setzen sich die festen
Teilchen sofort zwischen den Rippen fest. Bei den obenerwähnten Sieben werden die
Rippen gewöhnlich so angeordnet, daß zwischen je zwei benachbarten Rippen mindestens
zwei Reihen von Öffnungen, gewöhnlich jedoch drei Reihen, vorhanden sind. Bei diesem
großen Abstand zwischen benachbarten Rippen ergibt sich der Nachteil, daß kaum ein
sogenannter »Doppeldeckeffekt« erzielt wird, denn die Teilchen bzw. Stücke des Siebguts
gelangen in die Lücken zwischen den Rippen.
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Um zu gewährleisten, daß kleine Siebgutteilchen in die Lücken zwischen
benachbarten Rippen gelangen und so die Bewegung größerer Stücke nicht behindern,
wenn letztere sich längs der Rippen bewegen, sollen die Rippen eine Höhe erhalten,
die etwa dem Durchmesser der Sieböffnungen oder bei ovalen oder unregelmäßig geformten
Sieböffnungen der größten Abmessung der Öffnungen entspricht. Um eine ausreichende
Festigkeit der Rippen zu gewährleisten, soll die Rippenhöhe kleiner sein als das
Dreifache der Rippenbreite.
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Bei dem erwähnten starren Rahmen handelt es sich vorzugsweise um einen
Rahmen, der durch Vulkanisieren mit den Rändern des Siebtuchs verbunden ist. Diese
Befestigung des starren Rahmens mit den Rändern des Siebtuchs durch Vulkanisieren
bietet den Vorteil, daß eine sichere Befestigung der elastischen Verstärkungen erzielt
wird, die gemäß der Erfindung den starren Rahmen umschließen und mit diesem ebenfalls
durch Vulkanisieren verbunden sind. Bei dieser Ausbildungsform der Erfindung wird
somit das gesamte Siebtuch von dem starren Rahmen umschlossen. Hieraus ergibt sich
der Vorteil, daß man keine Spannvorrichtungen benötigt, um das Siebtuch zu spannen,
denn der Vulkanisationsvorgang führt dazu, daß der Gummi um 1 bis 2 % schwindet.
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
mehrerer Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen.
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F i g. 1 zeigt im Querschnitt einen Teil eines erdungsgemäßen Siebelements;
F i g. 2 zeigt im Grundriß eine Ecke eines erfindungsgemäßen Siebelements; F i g.
3 ist ein Schnitt längs der Linie 111-11I in Fig.1; F i g. 4 und 5 veranschaulichen
erfindungsgemäße Verfahren zum Aufspannen eines erfindungsgemäßen Siebelements auf
einen Siebrahmen.
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Gemäß F i g. 1 bis 3 umfaßt das erfindungsgemäße Siebelement ein ebenes
Element l mit Sieböffnungen 7, wobei das Element l auf seiner Unterseite
Rippen 2 und auf seiner Oberseite Rippen 3 trägt. An den Rändern des Siebelements
sind L-förmige Rippen 4 von größerer Dicke vorgesehen. In einen der Schenkel jeder
Uförmigen Rippe 4 ist ein Rahmenteil 5 aus Stahl einvulkanisiert. Das ebene oder
flache Element 1 und die Rippen 2, 3 und 4 werden als zusammenhängendes Bauteil
im Wege des Pressens aus Gummi von hoher Verschleißfestigkeit hergestellt. Während
dieses Herstellungsvorgangs wird eine elastische Verstärkung 6, die z. B. aus Cordmaterial
besteht, parallel zur Längsachse des Siebelements in den Gummi eingebettet, und
diese Verstärkungen werden an zwei einander gegenüberliegenden Teilen des Rahmens
5 aus Stahl befestigt. Diese elastischen Verstärkungen sind im unteren Teil der
Rippen 2, d. h. auf der Unterseite des fertigen Siebelements, angeordnet: Hierbei
liegen die elastischen Verstärkungen und der starre Rahmen 5 in einer gemeinsamen
Ebene.
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Bei der soeben beschriebenen Ausbildungsform der Erfindung liegen
somit die elastischen Verstärkungen 6 nicht in der Ebene des ebenen Elements
1
des Siebtuchs, und sie sind auch nicht in Berührung mit dessen Unterseite
angeordnet, denn solche Verstärkungen aus Cordmaterial würden zu einer schnelleren
Abnutzung des Siebtuchs führen. Siebelemente mit elastischen Verstärkungen, die
in oder auf der Unterseite des Siebtuchs angeordnet sind, fallen zwar in den Bereich
der Erfindung, doch sind solche Siebelemente ausschließlich für Anwendungsfälle
bestimmt, in denen die Siebelemente nur einer geringeren Abnutzung ausgesetzt sind.
Dadurch, daß die elastischen Verstärkungen im untersten Teil der Rippen auf der
Unterseite des Siebtuchs angeordnet werden, erzielt man den Vorteil, daß sich die
Halt= barkeit des Siebtuchs um ein Vielfaches vergrößert; wenn man es mit einem
Siebtuch vergleicht, bei dem die Cordverstärkung in dem ebenen Element 1 des Siebtuchs
oder direkt darunter angeordnet ist.
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Ein weiterer wichtiger Vorteil ergibt sich daraus, daß die verhältnismäßig
hohen Rippen die erwähnten Flatterbewegungen des Siebtuchs weitgehend ausschalten.
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Der Abstand zwischen den elastischen Verstärkungen und dem ebenen
Element 1 des Siebtuchs ist nicht von besonders kritischer Bedeutung; dieser Abstand
wird teilweise so gewählt, daß die erwähnten Vorteile erzielt werden, und zum anderen
Teil in der Weise, daß sich keine zu große Schwächung der Rippen ergibt. Gute Ergebnisse
werden bei Schüttelsieben erzielt, wenn die Höhe der Rippen gleich der Dicke des
Siebtuchs ist, und bei feineren Sieben dann, wenn die Höhe der Rippen gleich dem
Vierfachen
der Dicke des eigentlichen Siebtuchs ist. Die Breite
der Rippen ist in beiden Fällen etwa gleich der Dicke des Siebtuchs.
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In manchen Anwendungsfällen, z. B. beim Sieben von feinkörnigem festem
Material, werden höhere Anforderungen bezüglich der Ebenheit des Siebtuchs gestellt.
Um dieser Forderung zu entsprechen, kann man die Rippen und die elastischen Verstärkungen
während des Pressens der Siebelemente nach unten durchbiegen. Wenn der Gummi nach
dem Vulkanisieren schwindet oder schrumpft, verringert sich diese Durchbiegung,
so daß die Oberseite des Siebtuchs eine konvex nach oben vorgewölbte Form annimmt,
solange das Siebtuch nicht belastet ist. Wird das Siebgut auf das Siebelement geleitet,
wird diese Vorwölbung abgeflacht, so daß das Siebtuch eine ebene Form annimmt. Es
hat sich gezeigt, daß der auf diese Weise vorher erzeugte Druck (pre-Pressure) zur
Erhöhung des Wirkungsgrades der Siebelemente beiträgt.
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Die Rippen 3 auf der Oberseite des Siebelements sind gemäß F i g.
1 genau oberhalb der unteren Rippen 2 und zwischen den Sieböffnungen 7 angeordnet.
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Es ist nicht erforderlich, das ganze Siebelement einteilig herzustellen;
Teile des Siebelements, z. B. die Rippen 3, können nachträglich mit dem Siebelement
durch Vulkanisieren oder Verleimen verbunden werden.
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F i g. 4 und 5 zeigen zwei Beispiele dafür, auf welche Weise das Siebelement
auf einen Siebrahmen aufgespannt werden kann. Die Teile des Siebelements sind in
F i g. 4 und 5 mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie in F i g. 1 und 2.
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F i g. 4 zeigt ein Siebelement, daß in einen Siebrahmen mit senkrechten
Wänden 8 eingespannt ist. Ein Winkelprofil 9 bildet eine Unterstützung für
das Siebelement. Eine Gummirippe 10 mit einem innenliegenden Schlitz 11 ist
auf der Kantenrippe 4 des Siebelements angeordnet, und sie ermöglicht es,
die Kantenrippe mit dem Winkelprofil 9 mit Hilfe einer Spannvorrichtung 12 zu verspannen,
die eine Rippe oder Leiste 13 umfaßt, an die ein Gewindebolzen
14
angeschweißt ist, der eine Mutter 15 trägt. Die Aussparung der L-förmigen
Kantenrippe 4 wird durch einen Gummistreifen 21 von entsprechenden Abmessungen
ausgefüllt. Mit der senkrechten Wand 8 ist ein Winkelprofil 16 so verschweißt,
daß es eine ebene Anlagefläche für die Mutter 15 bildet.
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F i g. 5 zeigt, auf welche Weise zwei Siebelemente gleichzeitig mit
einer Rippe oder Schiene 17 aus Stahl verspannt werden können. Gemäß F i
g. 5 sind die Siebelemente an ihrer Oberseite eben bzw. flach, d. h. sie sind nicht
mit Rippen 3 versehen. Eine Halteleiste 18 aus Gummi mit einem innenliegenden
Schlitz 19 dient dazu, die Kantenrippen 4 der beiden Siebelemente
in ihrer Lage zu halten; die Halteleiste 18 arbeitet mit einer Spannvorrichtung
20 zusammen.
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Ein mit erfindungsgemäßen Siebelementen versehenes Sieb wurde bezüglich
seiner Siebleistung und seiner Lebensdauer mit einem Stahlsieb bekannter Art sowie
mit einem Sieb verglichen, bei dem ein Siebtuch aus Gummi durch Leisten bzw. Schienen
aus Stahl unterstützt wurde.
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Bei dem Siebgut handelte es sich um Eisenerz aus einem Grobbackenbrecher,
wobei die größte Abmessung der Stücke 300 mm betrug; von diesem Siebgut sollten
Stücke mit einer Größe von weniger als 70 mm getrennt werden. Das in bekannter Weise
ausgebildete Stahlsieb war abgenutzt und mußte erneuert werden, nachdem ihm 70 000
t Erz zugeführt worden waren. Das mit erfindungsgemäßen Siebelementen ausgerüstete
Sieb war noch nicht vollständig abgenutzt, nachdem ihm 2190000t Erz zugeführt worden
waren. Bezüglich des Siebes mit einem Siebtuch aus Gummi (Dicke 60 mm), das durch
Stahlrippen unterstützt wurde, sei bemerkt, daß das Siebtuch aus Gummi durch die
großen Stücke des Siebguts zerquetscht worden war, nachdem sich das Sieb nur während
einer kurzen Zeit in Betrieb befunden hatte. Bei diesem Sieb wurden daher die Versuchsbedingungen
so abgeändert, daß die größten Stücke des Siebguts zwischen 300 und 100 mm zuerst
aussortiert wurden, so daß dem Sieb nur Stücke mit einer maximalen Abmessung von
100 mm zugeführt wurden. Die Lebensdauer des Siebtuchs genügte unter diesen Bedingungen,
um eine Siebgutmenge von 130 000 t zu verarbeiten.
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Sämtliche Siebe hatten die gleiche Länge. Bei der Verwendung erfindungsgemäßer
Siebelemente wurde das Siebgut vollständig gesiebt, d. h. die Fraktion der großen
Stücke enthielt keine Stücke mit einer Größe von weniger als 70 mm mehr, nachdem
das Siebgut die halbe Länge des Siebes passiert hatte. Bei der Benutzung der beiden
anderen Siebe wurde das Siebgut nicht vollständig gesiebt, d. h. die Stücke von
großen Abmessungen enthielten noch eine kleine Menge von Teilchen kleiner Abmessungen,
wenn das Siebgut vom Sieb abgegeben worden war. Dies bedeutet, daß man Siebe mit
erfindungsgemäßen Siebelementen im Vergleich zu den bis jetzt gebräuchlichen Sieben
mit kleineren Abmessungen herstellen kann, so daß sie weniger Raum beanspruchen,
oder daß man größere Siebgutmengen verarbeiten kann, wenn man die erfindungsgemäßen
Siebelemente in gleicher Größe ausbildet wie Siebelemente bekannter Art.