DE1483498A1

DE1483498A1 - Sieb

Info

Publication number: DE1483498A1
Application number: DE19651483498
Authority: DE
Inventors: Wallen Emil Olof Lennart
Original assignee: Grubbens and Co AB
Current assignee: Cellwood Grubbens AB
Priority date: 1964-10-19
Filing date: 1965-10-16
Publication date: 1969-11-27
Also published as: ES318644A1; AT270527B; NL6513449A; GB1117647A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sieb mit mindestens einer Siebfläche, welche die Siebkammer in mindestens ein Abteil unterteilt« welchem das zu siebende Material zugeführt wird und aus welchem der Ausschuß abgezogen wird, hierin das Einlass-Auaschußabteil genannt und mindestens ein Abteil, aus welchem das Annahmematerial abgezogen wird, hier das Annahmeabteil genannt. Dieses Sieb ist auch mit einer Einlasseinrichtung für das zu siebende Material und einer Auslasseinrichtung

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zum Abzug yon Ausschuss und Annahmematerial versehen.

Das vorliegende Sieb ist besonders zur Klassierung, Siebung und/oder Verdickung von Faserstoffen, insbesondere Brei (Zellulosebrei) bestimmt. Sas Material kann jedoch irgendein festes Material, was es auch immer sei, sein, welches in einem Beförderungsmittel, insbesondere einem flüssigen Beförderungsmittel, z.B. Wasser suspendiert ist.

In früheren Sieben, worin die Siebfläohe in einer Kammer eingeschlossen ist, sind im allgemeinen in dem zu siebenden Material keine Oszillationen oder Schwingungen vorgesehen. In jenen Fällen, wo Oszillationen vorgesehen sind, sind sie äußerst beschränkt und w veranlassen nur einen kleinen Teil der Menge des zu siebenden Materiales, des Annahmemateriales und des Ausschusses, die in der Kammer eingeschlossen sind, zu oszillieren oder zu vibrieren.

Im Vergleich mit diesen bekannten Sieben ist nun gefunden worden, daß das Sieb nach der Erfindung folgende Vorteile bietet:

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1. Weit höhere Kapazität pro Quadratmeter Siebfläche (oder pro Loch), z.B. in der 2-3mal höheren Größenordnung.

2. Das zu siebende Material kann eine viäL höhere Konzentration aufweisen, z.B. 50 bis 100 i» mehr als in bekannten Sieben.

3. Es ruhen keine sich bewegenden Teile gegen die Oberfläche des Siebes, wobei so die Notwendigkeit für ein genau kreisförmiges Sieb oder eine dioke Siebplatte vermieden wird.

4. Die Verstopfung (Bildung einer Fasermatte über der ganzen Oberfläche des Siebes) ist nioht länger ein Problem. Wenn eine Verstopfung trotzdem in dem Sieb naoh der Erfindung eintreten sollte, ist all das, was notwendig ist, das Anhälten der Speisepumpe oder das Schließen des Einlassventiles für einige wenige Sekunden, während welchen Zeitraumes das Sieb Ton der Verstopfung oder der Faeermatte befreit wird und wieder wirksam wird.

5. Se ist ein geringer Kraftverbrauoh pro Tonne Brei erforderlich, nämlich etwa die Hälfte von dem bei

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bekannten geechlossenen Sieben. 6. Niedrige Produktionskosten.

Sas Sieb gemäß der Erfindung enthält mindestens eine Einrichtung zur Erzeugung von Oszillationen in der ganzen Materlalmasse, die gesiebt werden soll, des Ausschusses und des Annahmemateriales in der Siebungskammer. Die Siebkammer kann in mindestens einem des Einlass-Ausschuß-Abteiles und des Annahmeabteilee geschlossen oder offen sein. Die Einrichtung zur Oszillationserzeugung ist vorzugsweise eine Membran, die im allgemeinen einen Teil von der oder eine ganze Wand der Kammer, des Einlass-Aueschuse-Abteiles oder des Annahmeabteiles bildet. Die genannte Einrichtung kann jedoch auch aus einer Einrichtung bestehen, die innerhalb oder außerhalb des diesbezüglichen Abteiles liegt, z.B. eine Kolbenpumpe, in welchem Falle der Impuls an das Material in der Kammer durch Rohre übertragen werden kann, die ein Druckmedium enthalten.

Die Gestalt der Sieboberfläche ist nicht kritisch, sie kann flach sein, aber sie kann auch eine Manteloberfläche

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bilden, z.B. eine prismatische Oberfläohe, z.B. ein Prisma, welches einen kreisförmigen« polygonalen oder elliptischen Querschnitt hat. Es ist auch möglich, mehr als eine Siebfläche in der gleichen Siebkammer anzuordnen.

Gemäß der Erfindung ist es erwünscht, einen Weg so lang wie möglioh für das zu siebende Material längs der Siebob er fläohe in der Richtung von dem Einlass des zu siebenden Materiales zu dem Aueschußauslass zu haben, um den maximal möglichen Wirkungsgrad zu erreichen. Die Sieboberfläche ist -vorzugsweise auf beiden Seiten mit Material, d.h. zu siebenden Material und Ausschuss bzw. Annahmematerial bedeckt, um eine Kapazität so hoch wie möglioh zu erreichen. In dem Falle, wo das Sieb geschlossen ist, ist es Yorzugsweise voll von zu siebenden Material, Ausschuss und Annahmematerial, wobei sowohl das ankommende Material (zu siebende Material) und Annahmematerial in geeigneter Weise sich unter Druck befinden. In dem falle, wo das Sieb offen ist, ist es zweokmäßig, daß das ankommende Material (das zu siebende Material) unter Druck steht, wobei das Einlasa-Aueschussabteil vorzugsweise geschlossen ist. Wahlweise ist es auch möglioh, daß das Annahmeabteil

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-6-stattdessen eine geschlossene Kammer ist.

Sas zu siebende Material wird zweckmäßig in einer solchen Weise eingeführt, daß grobe Premdteilchen, z.B. Steine, Stüoke yon Eisen usw. von der Sieboberfläche durch Zentrifugalkraft od.dgl. entfernt werden. Zu diesem Zweck ist in einer Ausführung die Sieboberfläche eine Hanteloberfläche, besonders eine zylindrische Oberfläche, wobei der Einlass tangential mit Bezug auf die Sieboberfläche angeordnet ist. Sie Sieboberfläche ist dann vorzugsweise im wesentlichen vertikal angeordnet. In dieser Ausführung ist es zweckmäßig, den Ausschuss-Auslass an einer der Baeieoberfläohen des Siebes anzuordnen (den flachen Oberflächen des Zylinders usw.), im allgemeinen der unteren fläche.

Die Einrichtungen zur Erzeugung von Oszillationen sind sowohl in dem Einlass-Abteil als auch in dem Annahmeabteil des Siebes angeordnet. Wenn diese Einrichtungen aus Membranen bestehen, kann jede dieser Membranen beispielsweise eine siealioh steif· federnde Membran, wie aus dünnem, rostfreiem Stahl, möglichst gewellt, bestehen, die in einer geeigneten, an sich bekannten Weise oszilliert wird.

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Siβ Membran kann veranlaßt werden, synchron oder variabel durch elektronische Mittel, mechanisch oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise zu oszillieren (vibrieren). Die Membran kann auch aus einer Grummimembran od. dgl. bestehen. In diesen letzteren Membranen ist die Oszillationsfrequenz normalerweise niedriger, z.B. 1 - 50 c/s. Verglichen mit bis zu 50 - 20 000 c/s für steifere Membrane. Es ist natürlich nicht nötig, aber zweckmäßig, daß die Membran in dem Einlass-Ausschuss-Abteil sowohl wie in dem Annahmeabteil von der gleiohen Art ist.

Die Oszillationsamplitude bei Periodenzahlen von bis zu 50 c/s ist vorzugsweise von solcher Größe, daß die Geschwindigkeit des Rückstromes (return flow) durch die Sieblöcher unter mindestens einem Teil der Rückstromperiode etwa doppelt so schnell wie die Geschwindigkeit durch die Löcher ist, welohe aus der Annahmemenge berechnet ist.

Die Oezillationsimpulse brauchen nicht symmetrisch zu sein. Der Impuls für die Druckanwendung an eingehendes Material kann vorzugsweise eine längere Dauer als der Impuls für das Wegschwemmen des Ausschusses haben.

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Der statische Druck an jeder Seite einer weicheren Membran, solcher wie einer Gummimembran, sollte Torzugsweise der gleiche oder praktisch der gleiche sein. Dies kann beispielsweise gesichert werden, indem man kleine Löoher in die Membran bohrt. Die Membran wird im allgemeinen mittels eines Druckmediums oszilliert.

Das Sieb selbst kann elastisch sein und ist dann dazu bestimmt, im Schritt mit den Impulsen zu oszillieren. Es kann möglicherweise durch ein starres Netzwerk od.dgl. abgestützt sein, damit der Impuls ansohlagmäßig in einer Sichtung unterbrochen wird, wohingegen der Impuls in der anderen Richtung frei ist. Normalerweise jedooh ist das Sieb aus starrem Material, solchem wie eine Metallplatte. Das Sieb kann auch beweglich sein, z.B. in dem Falle von einem zylindrischen, sich drehenden Sieb.

Die Löcher in dem Sieb können irgendeine Gestalt haben. Die genannten Löcher können auf diese Weise rund und zylindrisch sein oder aus Schlitzen bestehen oder irgendeinen anderen bekannten Querschnitt haben. Sie können auoh ganz oder teilweise konisch sein.

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Die Erfindung ist nachfolgend beispielsweise im einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben, in welohen sind ι

Fig. 1 eine schematische Ansieht eines flachen Siebes

gemäß der Erfindung, Pig. 2 eine ebenfalls eohematische Ansicht eines

anderen flachen Siebes gemäß der Erfindung, Pig. 3 eine Aneicht eines Siebes gemäß der Erfindung, welches eine zylindrische Sieboberfläche auf- .·

weist, Fig. 4 eine schematisohe Ansicht eines offenen, flachen

Siebes gemäß der Erfindung, bei welchem das

zu siebende Material duroh ein Rohr oder einen

offenen Kanal zugeführt wird, i

Fig. 5 eine schematisohe Vertikalansioht eines offenen Siebes gemäß der Erfindung, mit einer zylindrisohen

Sieboberfläohe und Fig. 6 eine Vertikalansicht, welche einen Querschnitt duroh ein offenes Sieb gemäß der Erfindung zeigt, bei welehea die Sieboberfläohe zylindrisch und horizontal ist.

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Das Sieb in einer seiner einfachsten Formen ist in Fig. 1 gezeigt, worin die geschlossene Kammer durch obere Wände 2, Bodenwände 3 und Seitenwände 4 begrenzt ist. Ein Einlass für das zu siebende Material ist bei 5 gezeigt und ein Auslass für den Ausschuss bei 6 sowie für das angenommene Material (accept) bei 7. Eine Einrichtung zur Erzeugung von Oszillationen ist bei 8 in Form einer Kolbenpumpe gezeigt. Eine Siebfläche ist bei 9 dargestellt. Wenn gewünscht, kann die Einrichtung 8 zur Erzeugung von Oszillationen, beispielsweise durch eine Membran ersetzt werden, die einen !Dell τοη einer Wand oder eine ganze Wand umfassen kann, z.B. die Wand 3· Das Sieb kann wie auch immer orientiert sein, derart, daß z.B. der Einlass 5 und der Aueschues-Auslass 6 unter der Siebfläche angeordnet sein können oder die Siebfläche 9 kann vertikal sein.

In einer Ausführung kann mehr ale eine Siebfläche angeordnet βein, wobei dies in einer einfachen form In Fig. 2 gezeigt ist. Die Siebflachen sind als flache Siebe bei 10 und 11 gezeigt, wobei diese Siebflächen in der Kammer eingeschlossen sind. Diese lammer ist mit Einlaasrohren

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fUr das zu siebende Material und mit Auelassrohren 14 für den Ausschuß versehen, sowie mit einem Auslaserohr für das Annahmematerial. Sie gezeigte Vorrichtung ist auch mit zwei Einrichtungen 16 zur Erzeugung von Oszillationen versehen, wobei diese Oszillationen an das zu siebende, das Ausschuss- und das Annahmematerial mittels der Membran übertragen werden. Irgendeine dieser Einrichtungen 16 mit ™ ihrer zugehörigen Membran 17 kann, wenn gewünscht, ausgeschlossen sein und die genannten Einrichtungen können natürlich in irgendeiner anderen Weise entworfen sein.

In Fig. 3 ist noch eine andere Ausführung der Erfindung

gezeigt. In dieser Ausführung ist die Siebfläche 20 zylindrisch und das zu siebende Material wird durch

eine Einlassleitung 21 eingeführt, die in diesem Falle f

das zu siebende Material tangential an die Sieboberfläche 20 einführt. Im Innern des Siebes 20 befindet sich eine

Membran 22, welche mittels impulsabgebenden Mitteln 23,24

für Oszillationen in dem zu siebenden Material sorgen.

So sind eine nachgiebige Membran 23 und ein magnetischer Vibrator 24 dargestellt. Über ein Druckmedium 25 werden

auch Oszillationen von diesen impulsabgebenden Mitteln

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23,24 an eine Membran 26 übertragen, welche das Sieb umgibt. Für den Ausschuss ist eine Auslassleitung 27 vorgesehen und für das Annahmematerial eine Auslassleitung 28. Aufgrund des tangentialen Einganges des zu siebenden Materiales durch die Leitung 21 werden schwere Fremdteile, z.B. Steine, Eisengegenstände usw. durch Zentrifugalkraft getrennt«Wenn das zu siebende Material gegen den Aueschussauslass übermäßig verdickt ist, ist es möglich, an dem unteren Teil der Siebfläche eine Beförderungsmittelzufuhr, d.h. normalerweise Wasser anzuordnen. Dies kann natürlich auch bei anderen Ausführungen des Siebes gemäß der Erfindung ausgeführt werden. In der Ausführung nach Pig. 3 kann das Sieb möglicherweise auch drehbar sein. Natürlich ist es auch möglich, eine Siebfläche zu benutzen, deren Form anders als zylindrisch ist, z.B. in der Form einer Tonne oder einer Sanduhr.

Es sind Yersuche mit einem zylindrischen Sieb gemäß der Ausführung nach Fig. 3 durchgeführt worden, wobei der Durchmesser der Siebfläche 150 mm betrug und die Siebfläche 15100 gestanzte Löcher mit einem Durchmesser Ton 1,5 mm enthielt. Die geprüfte Pulpe bestand aus

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geschlämmten Magazinen (slushed magazines), die mit Grundholzpulpe (groundwood pulp) vergleichbar ist. Jedoch enthielt die geprüfte Pulpe etwa 10 # Ausschuss in der Form von ungeschlämmten Papierstücken usw. (Papierstücke, die nicht vollständig in der Breimaschine zerlegt waren). Dieser hohe Gehalt von Ausschuss war erwünscht, um das Verstopfen des Siebes zu prüfen. Der Siebdurchsatz wurde auf beträchtlich mehr als 600 Liter pro Minute erhöht und die Einlasskonzentration wurde auf 2,5 i» erhöht, ohne daß irgendeine Verstopfung während der verschiedenen Stunden eintrat, über welche der Test sich erstreckte. Der Ausschussauslass wurde intermittierend jede 5 bis 15 Minuten geöffnet.

Ser genannte Versuch wurde mit langfaserigem Krafteinwickelpapier wiederholt. Ser geschlämmte Brei wurde direkt an das Sieb gepumpt und hatte eine Konzentration von etwa 1,6 ^C. In diesem Palle trat ebenfalls keine Verstopfung bei dem Durchsatz von beträchtlich mehr ale 600 Liter pro Minute ein.

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Das offene Sieb ist in einer einfachen Form in Pig. 4 gezeigt, wo das zu siebende Material durch ein Rohr oder einen offenen Kanal 101 zugeführt und der Ausschuß bei 102 abgezogen wird. Das Annahmematerial wird bei 103 abgezogen. Einrichtungen, die Oszillationen erzeugen, sind bei 104 und 105 in der Form von Membranen gezeigt, die beispielsweise auf mechanische Weise hin und her oszilliert werden. Das Sieb ist in ein Einlaß- Ausschußabteil 106 und ein Annahmeabteil 107 mittels einer Siebfläche 108 unterteilt. In dieser Ausführung ist die Siebfläche im wesentlichen vertikal.

In Fig. 5 ist eine Ausführung der Erfindung gezeigt, in der die Siebfläche 120 zylindrisch ist. Das zu siebende Material wird durch ein Bohr oder einen Kanal 121 zugelassen, welcher in diesem Falle das Material tangential gegen die vertikale zylindrische Sieboberfläche 120 einführt. Die Siebfläche 120 unterteilt das Sieb In ein Einlaß- Ausschußabteil 122 und ein Annahneabteil 123. In diesem Falle mit beschränkter Zuführleitung wird in dem Einlaß- Ausechußabteil ein Flüssigkeitsstand 124 aufrechterhalten. Dieses Abteil kann, wenn gewünscht,

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vollständig abgesperrt sein und das zu siebende Material kann sich in dem Abteil 122 unter Druck befinden. In dem Annahmeabteil 123 ist ein Flüssigkeitsstand 125 aufrecht- · erhalten. Das Annahmematerial wird durch eine Leitung 126 abgezogen. In dem Annahmeabteil 123 befindet sich eine Membran 127, welche Oszillationen in der zu siebenden Materialmasse, dem Ausschuß- und dem Annahmematerial er- M zeugt. Das Einlaß- Ausschußabteil ist auch mit einer Membran 128 zur Erzeugung von Oszillationen versehen. Die Oszillationen der Membrane 127 und 128 werden mittels einer federnden Membran 129 oder dgl. erzeugt. Die Oszillationen werden mittels eines Druckmediums in die Membran 127 und die umgehende Membran 128 übertragen. Pur den Ausschuß ist eine Auslaßleitung 130 vorhanden. Durch die tangen-

tiale Zuführung des Materiales durch die Leitung 121 werden grobe Fremdteilchen, z.B. Steine, Abfall und dgl. durch Zentrifugalwirkung abgesondert. Diese Teilchen werden durch 131 ausgeschieden. Wenn das zu siebende Material zu viel in dem Aueschußabteil eingedickt sein sollte, ist es möglich, eine Beförderungsmittelversorgung anzuordnen, d.h. normalerweise Wasser an dem unteren Teil der Sieboberfläche.

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Dies kann natürlich auch in anderen Ausführungen der Erfindung geschehen. Ih der Ausführung nach Pig. 6 kann das Sieb möglichst auch drehbar sein. Es ist natürlich auch möglich, ein Sieb zu benutzen, dessen Gestalt eine andere als zylindrische ist, z.B. eine in der Form einer Tonne oder einer Sanduhr oder eine, die einen polygonalen oder elliptischen Querschnitt hat.

In der in Fig. 6 gezeigten Ausführung ist die Siebfläche zylindrisch und horizontal. Innerhalb der Siebfläche befindet sich eine Membran 141 zur Erzeugung von Oszillationen und in dem Behälter 142, der die Siebfläche 140 umgibt, ist eine Membran 143 zur Erzeugung von Schwingungen oder Oszillationen angeordnet. Der Behälter 142 ist offen. Diese Vorrichtung ist analog der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung und ist natürlich ebenfalls mit Leitungen bzw. Kanälen versehen, um zu siebendes Material zuzuführen und Ausschuß- und Annahmematerial zu entfernen.

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Claims

DIPL-INQ. DIETER JANDEK DR..INQ. MANFRED BONINO -1 A Q 0 /. Q Q PATENTANWÄLTE HOJHJU Dr. ΕχρϊΓ' Patentansprüche

1. Sieb, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe eine Sieboberfläche (9) aufweist, die die Siebkammer (1) in ein Einlaß- Ausschußabteil und ein Annahmeabteil unterteilt, wobei die Kammer mit mindestens einem Einlaß (5) für zu siebendes Material und Auslassen (6,7) für den Ausβenuß bzw. das Annahmematerial versehen ist und wobei das Sieb (9) mindestens eine Einrichtung (8) zur Erzeugung von Oszillationen in der ganzen Masse des zu siebenden Materiales, des Ausschusses und des Annahmemateriales in der Siebkammer enthält.

2. Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebkammer (1) geschlossen ist.

3. Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebkammer (1) offen ist.

4· Sieb nach einem der Ansprüche 1 - 3 t dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Oszillationen erzeugende Einrich-

tungen aus einer Membran (17) besteht.

5. Sieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran ein Teil (104,105) von einer oder eine ganze Wand der Siebkammer (106) ist.

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6. Sieb nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfläche (9, 108) flach ist.

7. Sieb nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfläche (108) vertikal iet.

8. Sieb nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfläche eine Mantelfläche (20,140), z.B. eine Zylinderfläche ist.

9. Sieb nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfläche beweglich, insbesondere drehbar ist, wenn die Siebfläche die Form einer Mantelfläche (20) hat.

10. Sieb nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Siebflächen (10,11) in der gleichen Siebkammer angebracht sind.

11. Sieb nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfläche (20) zylindrisch und der Einlaß (21) tangential zu der Sieboberfläche angeordnet ist.

12. Sieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschußauslaß (27) an einer der flachen Oberflächen (der Grundoberflächen) der Siebfläche, la Falle eines vertikalen Zylinders (20) vorzugsweise an der unteren angeordnet ist.

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. DIPL-ING. DIETER JANMEB ML-INCMANfRED BDNINQ <1 /QO/ QQ

13. Sieb nach einem der Ansprache 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillationen erzeugenden Einrichtungen (22,26) an jeder Seite der Sieboberfläche (20) angeordnet sind.

14. Sieb nach Anspruch 13· dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillationen erzeugenden Einrichtungen, vorzugsweise Membrane, in dem gleichen Ausmaß oszillieren und die

gleiche Oszillationsrichtung haben. %

15. Sieb nach einem der Ansprüche 1 - H, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfläche eine Mantelfläche, vorzugsweise eine zylindrische Flache (120) ist, in der eine Einrichtung zur Erzeugung von Oszillationen, vorzugsweise eine zylindrische Membran (127) oder eine Membran in Form einer Sanduhr oder einer Tonne vorgesehen ist, wobei die Siebfläche in einem Behälter eingeschlossen ist, der passend zylindrisch ist und in dem ein Membranband (128) montiert ist, welches sich vorzugsweise um den ganzen Umfang erstreckt, um Oszillationen in dem zu siebenden in dem Behälter befindlichen Material zu erzeugen, wobei ein oder mehrere Einlasse (121) für das zu siebende Material vorgesehen sind, um das zu siebende Material tangential zu der Sieboberfläche einzuführen und wobei ein Auslaß (130) für den

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Ausschuß in dem unteren Teil dee Behälters angeordnet ist, der vorzugsweise ein zentraler Auslaß ist.

16. Sieb nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfläche die Form einer Mantelfläche, vorzugsweise einer zylindrischen Fläche (140) hat und im wesentlichen horizontal in einem offenen Behälter (142) mit einem Boden angeordnet ist, der im wesentlichen halbzylindrische Form hat, wobei die Einrichtung (141) zur Erzeugung von Oszillationen innerhalb der zylindrischen Fläche (140) angeordnet und vorzugsweise eine zylindrische Membran oder eine Membran ist, die die Form einer Sanduhr oder einer !Tonne hat, und daß, wenn gewünscht, eine Oszillationen erzeugende Einrichtung in dem Behälter, vorzugsweise eine Membran (143) angeordnet ist, die länge der langen Seite des Behälters vorgesehen ist.

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