DE19737093A1 - Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine - Google Patents

Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine

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DE19737093A1
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    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/46—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/42—Drive mechanisms, regulating or controlling devices, or balancing devices, specially adapted for screens

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine.
Sie ermöglicht einen Siebprozeß, der als mechanische Verfahrenstechnik eine Abtrennung von Verunreinigungen und/oder eine Veränderung der Partikelgrößenverteilung des Aufgabegutes erlaubt.
Zur Erfüllung dieser Aufgaben sind eine Reihe von unterschiedlichen Siebtechniken bekannt, wobei zusätzlich auch das Sieb mit Ultraschallfrequenz angeregt werden kann:
Wirbelstromsiebe (Fa. AZO)
Taumelsiebe
Vibrations-Taumelsiebe (Fa. Allgaier)
Turbosiebe etc.
Ebenso sind die Anbieter derartiger Siebmaschinen dem Fachkundigen bekannt.
Allen Siebmaschinen bzw. Siebtechniken wohnen eine Reihe von Nachteilen inne:
  • - hoher Energieverbrauch,
  • - niedrige Durchsatzleistung,
  • - nicht optimale Trennwirkung,
  • - Produktbeeinträchtigung durch Wärmeentwicklung bei Betrieb,
  • - erhöhter Platzbedarf,
  • - lange Reinigungszeiten,
  • - intensive Wartungen,
  • - hohe Betriebskosten,
  • - hohe Anschaffungskosten.
Der in den Patentansprüchen angegebenen Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, ein fraktioniertes, reines, qualitativ nicht beeinträchtigtes Pulver, kostensparend und mit erhöhter Produktivität herzustellen; unter spezieller Berücksichtigung der Investitionskosten.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung ermöglicht deutliche Verbesserungen in allen zuvor genannten Punkten. Praxiswerte sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Vergleich der Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine (HUS) mit Standard-Siebmaschinen
Vergleich der Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine (HUS) mit Standard-Siebmaschinen
Die Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine kann beispielsweise baulich aus folgenden Bestandteilen (siehe auch Zeichnungen "Blatt 1" und "Blatt 2") bestehen:
Edelstahltrichter (1),
Hohldeckel mit Produktzufuhröffnung, Grobkornaustrag und Verschiebeplatte für Unwuchtantrieb (2),
regelbarer Unwuchtantrieb (3),
Verschluß-Spanner, Scharniere (4),
Spannrahmen (5),
Siebgewebe (Edelstahl oder Kunststoff, 6),
Siebrahmen (7),
Dichtung zwischen Siebtrichter/Hohldeckel (8),
Schwingmetallen als Verbindung zwischen Hohldeckel und Montagegestell (9).
Die Komponenten 1 und 2 sind mit drei Stück Verschluß-Spanner verspannt.
Zum Öffnen werden die Verschluß-Spanner aufgeklappt (ohne Werkzeug); der Edelstahltrichter klappt nach "hinten" weg und wird von 3 Stück Scharnieren im Öffnungswinkel gehalten;
Spannrahmen, Siebgewebe (Edelstahl oder Kunststoff) und Siebrahmen können entnommen werden (ohne Werkzeug).
Die Verbindung Siebtrichter/Hohldeckel ist mit einer 2,5 mm selbstklebenden Dichtung versehen.
Die Verbindung zwischen Hohldeckel und Montagegestell besteht aus Schwingmetallen.
Das Edelstahl- oder Kunststoffsiebgewebe wird ohne technische Hilfsmittel auf den Siebrahmen gelegt und mittels Spannrahmen verklemmt.
Diese Einheit wird nun in den Siebtrichter gelegt, Siebtrichter und Siebdeckel werden mit Verschluß-Spanner festgeklemmt.
Als Antrieb kann ein handelsüblicher Unwuchtmotor gewählt werden. Als möglich erwies sich beispielsweise ein Unwuchtmotor der Fa. Wacher, München (230/400 Volt/260 Watt, mit 100% ED).
Die Steuerung erfolgt vorzugsweise stufenlos (Drehfeldfrequenz (fdmax) von 0 Hz bis 480 Hz); die Frequenz ist regelbar, je nach Produkt mittels Potentiometer.
Bei Versuchen wurde festgestellt, daß sich bei der gewählten Ausführung ab einer Rüttelfrequenz von ca. 40 Hz sich die Amplitude der Siebmaschine nur noch unwesentlich verändert (bedingt durch die Trägheit der Schwingmetalle, durch die Masse der Siebmaschine und durch optimale Positionierung und Leistungsauslegung des Antriebes).
Bei annähernd konstanter Amplitude der Siebmaschine und Erhöhung der Drehfeld- Frequenz (max. 480 Hz) verkleinert sich die Periodendauer einer Schwingung; proportional dazu erhöht sich die Rüttelfrequenz.
Dadurch kann bei minimalem Energieaufwand (0,26 kW) und kleiner Siebfläche eine enorme Durchsatzleistung (auch bei Siebbespannung bis 105 µm) erzielt werden. (Als aktive Siebfläche können abweichend vom gewählten Maß (0,55 m × 0,85 m = 0,460 m2) und entsprechend den gewünschten Durchsätzen auch kleinere bzw. größere Formate gewählt werden).
Durch das Einklemmen des Siebes zwischen Siebrahmen und Deckel ("lose Siebbespannung") wird dem Sieb eine Art Wellenbewegung ermöglicht, deren Ausbreitungsrichtung von der Drehrichtung des Siebantriebes abhängt.
Der Selbstreinigungseffekt des Siebgewebes erhöht sich proportional mit Rüttelfrequenz und Durchsatzleistung, er kann zusätzlich auch durch geeignetes Verschieben des Unwuchtmotors auf dem Hohldeckel optimiert werden.
Dadurch gibt es kein Erhitzen, Verkleben oder Verschmieren, sondern einen periodisch wirkungsvollen Reinigungseffekt der Siebbespannung. Auch der Überkornausstoß geht nahezu gegen Null.
Stets optimale Produktqualität ist gewährleistet, da keine Lager, keine drehenden Teile, keine Reibung verwendet wurden und deshalb auch keine Wärmeentwicklung zu beobachten war. Der Verschleiß an Kunststoff-Siebschläuchen verringert sich bei dieser Siebtechnik drastisch.
Die Durchsatzleistung 0 der getesteten Version (unter Produktionsbedingungen; ca. 50 Tonnen) läßt sich mit 0 < 750 kg/h angeben.
Die Maximalleistung dieser Ausführung bei Normalprodukt (Industriepulverlack üblicher Korngrößenverteilung) liegt bei < 1000 kg/h; die Maximalleistung bei Problemprodukten (für die Pulverlackbranche matte Strukturpulverlacke) ist vergleichsweise geringer < 400 kg/h.
Die Reinigungszeit bei Produktwechsel beträgt nur noch ca. 20 bis 25% gegenüber herkömmlichen Siebmaschinen.
Die Siebmaschine kann ohne technische Hilfsmittel oder Werkzeug in kürzester Zeit zerlegt, gereinigt und wieder zusammengebaut werden.
Durch die geringe Höhe des Rüttelsiebes sind keine Dosierschnecken mehr nötig, wie sie bei den in Tabelle 1 vorgestellten Vergleichssieben notwendig sind.

Claims (5)

1. Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie baulich mindestens folgende Bestandteile enthält:
Edelstahltrichter,
Hohldeckel,
regelbarer Unwuchtantrieb,
Spannrahmen,
Siebgewebe (Edelstahl oder Kunststoff),
Siebrahmen,
Dichtung zwischen Siebtrichter/Hohldeckel,
Schwingmetallen als Verbindung zwischen Hohldeckel und Montagegestell.
2. Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb zwischen Siebrahmen und Deckel geklemmt wird, und dadurch eine gewisse Spannung erhält.
3. Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb durch einen Unwuchtmotor in Rüttel/Schwingbewegungen versetzt wird.
4. Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine nach Patentanspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß über die Drehrichtung des Unwuchtmotors der Produktfluß im Sieb in beliebiger Weise gesteuert werden kann.
5. Hochleistungs-Unwucht-Siebmaschine nach Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Unwuchtmotor verschiebbar auf dem Siebdeckel angebracht ist.
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