DE19923783A1 - Siebvorrichtung - Google Patents

Abstract

Es ist eine Siebvorrichtung für insbesondere pulverförmiges Siebgut mit einem Ultraschall-Modul beschrieben, das der Erregung des Siebes dient und zu diesem Zweck an den Siebrahmen der Siebeinrichtung angekoppelt ist. Zur Optimierung der Kornstruktur des Siebgutes, der Durchsatzleistung, der Minimierung der Verstopfungsneigung und des Reinigungsaufwandes, ist die Ankoppelung des Ultraschall-Moduls als Gelenkverbindung ausgeführt, die eine reproduzierbare Einstellung materialspezifischer Parameter ermöglicht.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Siebvorrichtung, umfassend ein Traggestell, einen eine Siebfläche umgebenden Siebrahmen, ein die Siebfläche bildendes und mit dem Siebrahmen fest verbundenes Sieb, mindestens ein dem Siebrahmen zugeordnetes Ultraschall-Modul, sowie Mittel zum Steuern des Ultraschall-Moduls.

Derartige nach dem Vibrationssiebverfahren arbeitende Siebvorrichtungen sind bekannt, wobei die Erkenntnis genutzt wird, daß die durch Ultraschall erzeugte Vibration insbesondere beim Feinsieben einen günstigen Einfluß ausübt, dergestalt, daß bei schonender Behandlung des Siebgutes eine Steigerung des Durchsatzes erzielt und die Verstopfungsneigung reduziert oder gar verhindert werden kann.

In der DE-AS 44 18 175 ist eine Vorrichtung offenbart, dem Konzept die Aufgabe zugrunde liegt, eine gleichmäßige Schallverteilung zu erreichen und damit den bei den bisher bekannten Verfahren zu beobachtenden Nachteil mangelhafter Schallverteilung zu eliminieren. Bei der Vorrichtung nach der DE-"175" soll diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß einem insbesondere Biegeschwingungen erzeugenden Ultraschallwandler mindestens ein an der Siebfläche anliegender Resonator zugeordnet wird. Dabei ist der Resonator vorzugsweise im Zentrum der Siebfläche vorgesehen und mit fingerartig von ihm ausgehenden, Resonanz übertragenden Elementen versehen, die im Abstand zum Siebrahmen enden, bzw. deren Enden über Entkopplungselemente mit diesem verbunden sind.

Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung, daß die mechanischen Parameter unveränderbar sind und damit eine das Verfahren optimierende Anpassung an spezifische Eigenheiten des Siebgutes nicht möglich ist. Weiter ist als nachteilig anzusehen, daß der Reinigungsprozeß aufgrund der Anordnung des Ultraschallwandlers im aktiven Arbeitsfeld, d. h. im Siebgutstrom erschwert und damit die Effizienz der Siebvorrichtung beeinträchtigt wird.

Aus der US-Patentschrift 4.062.768 ist weiter eine Siebvorrichtung bekannt, bei der der Siebträger in von vertikalen Schwingungen freie Längsvibration versetzt und unabhängig davon der Siebrahmen durch ein Ultraschall-Modul zur Längsschwingung angeregt wird. Das Ultraschall-Modul ist hinsichtlich seiner Schwingungsamplitude steuerbar.

Auch bei diesem Stand der Technik besteht der Nachteil der Unveränderbarkeit der mechanischen Parameter der Siebvorrichtung, so daß eine Anpassung an spezifische Eigenheiten des Siebgutes und/oder die Erzielung bestimmter Eigenschaften des Siebproduktes nicht möglich sind.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Siebvorrichtung der eingangs beschriebenen Bauart so zu modifizieren, daß ihre Arbeitsweise entsprechend spezifischer Materialparameter u. a. Effekte reproduzierbar einstellbar ist. Darüber hinaus soll die vorgeschlagene Siebvorrichtung eine schnelle Reinigung bzw. eine zügige Umstellung z. B. beim Farbwechsel eines Siebgutes ermöglichen.

Diese Aufgabe wird wenigstens teilweise erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindung zwischen dem Siebrahmen und mindesten einem Ultraschall-Modul als lösbare Gelenkverbindung ausgebildet ist, die eine Veränderung der Winkelstellung zwischen der Schwingachse des Ultraschall-Moduls und der Siebfläche erlaubt und daß der Siebrahmen in dem Traggestell auf mindestens drei Stützpunkten elastisch aufliegend angeordnet ist.

Die damit erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Siebvorgang bspw. im Sinne des Erhalts des Kornspektrums bei pulverförmigem Siebgut beeinflußbar ist, was durch Minimierung der Neigung, die Korngröße durch den Siebprozeß zu zerschlagen und damit die Homogenität des Siebgutes zu beeinträchtigen erreicht wird. Dieser Effekt zeigt sich überzeugend darin, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Siebprodukt erzielbar ist, daß z. B. bei der Oberflächenbeschichtung höchsten Ansprüchen hinsichtlich Gleichmäßigkeit und Glätte genügt. Ebenso lassen sich bei der Siebvorrichtung der erfindungsgemäßen Ausführung weitere Parameter wie Durchsatzleistung, Verstopfungsneigung u. ä. beeinflussen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Winkelstellung zwischen der Ebene der Siebfläche und der Schwingachse des Ultraschall-Moduls im Bereich von 0 bis 90° verstellbar ist, wobei die Gelenkverbindung zwischen dem Siebrahmen und mindestens einem Ultraschall-Modul eine Gelenkachse aufweisen kann, die im wesentlichen parallel zu der Ebene der Siebfläche und senkrecht zu der Schwingachse des Ultraschall-Moduls verläuft.

Auf eine verlustarme und sichere Ankopplung ist eine Ausführung der Gelenkverbindung gerichtet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein mit dem Schallübertragungskopf des Ultraschall-Moduls verbindbares Joch mit einer zu der Gelenkachse konzentrischen Aussparung sowie ein dem Siebrahmen zugeordnetes Paßstück mit einer Zylinderfläche umfaßt, deren Radius dem der Aussparung entspricht, wobei die Gelenkverbindung mit Befestigungsmitteln versehen sein kann, die eine Anpressung der Aussparung des Jochs gegen die Zylinderfläche des Paßstücks ermöglichen.

Ebenfalls der Optimierung der Durchsatzleistung der Siebvorrichtung kann eine Ausführung mit einer Verteileinrichtung für das Siebgut dienen, die mit über die Oberfläche des Siebes streichenden Verteilmitteln mit mindestens einer Wischerbürste und/oder einem Rakel versehen sind, denen mindestens ein Ultraschall-Modul zugeordnet ist. Dabei kann auch hier die Verbindung zwischen den Verteilmitteln und dem mindestens einen Ultraschall-Modul hinsichtlich dessen Schwingachse und der Streichrichtung der Verteilmittel einstellbar ausgebildet sein.

Weitere die Handhabung und Herstellung optimierende Merkmale sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Siebvorrichtung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Siebvorrichtung in vereinfachter Darstellung,

Fig. 2 die Einzelheit "A" aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 eine Zerfallskizze der Gelenkverbindung zwischen dem Ultraschall-Modul und dem Siebrahmen, d. h. Einzelheit "B" aus Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, das Ultraschall-Modul mit seiner Schwingachse in Längslage zur Siebfläche zeigend,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Gelenkverbindung nach Fig. 3, das Ultraschall-Modul mit seiner Querlage zur Siebfläche zeigend,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Darstellung nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Ansicht der Gelenkverbindung nach Fig. 4,

Fig. 7 eine Zerfallskizze der Gelenkverbindung zwischen dem Ultraschall-Modul und den Verteilmitteln, d. h. Einzelheit "C" aus Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, das Ultraschall-Modul mit seiner Schwingachse in Längsrichtung des Rakels weisend,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Gelenkverbindung gemäß Fig. 7.

Gemäß Fig. 1 besteht das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung aus einem Traggestell 1, einem an diesem angeordneten Tragrahmen 2, einer in dem Tragrahmen befestigten Siebwanne 3 für das ausgesiebte Produkt, einer über dieser angeordneten Siebeinrichtung 4, einer seitlich angebrachten Auffangwanne 5 für das Siebgut-Restmaterial, eine Verteileinrichtung 6 für das auf der Siebeinrichtung 4 befindliche Siebgut, sowie eine Steuereinrichtung 7.

Das Traggestell 1 besteht aus einem vorzugsweise aus Vierkantrohr gefertigten und mit Rollen 9 versehenen Grundrahmen 8, von welchem ein Stützrahmen 10 aufragt. Der Stützrahmen 10 ist im Bereich seines oberen Endes mit einem Schwenklager 11 mit horizontaler Gelenkachse 12 ausgestattet, in dem der Tragrahmen 2 unter freier Auskragung schwenkbar gelagert ist. Eine bspw. mittels Links-Rechtsgewinde in der Länge veränderbare Dreieckstütze 13 zwischen dem Stützrahmen 10 und dem Tragrahmen 2 stützt den letzteren ab und ermöglicht eine Veränderung der Neigung des Tragrahmens 2. Die in dem Tragrahmen angeordnete Siebwanne 3 ist als Trichter mit einem Auslaufstutzen 14 für das Siebgut ausgeführt. Zur Erleichterung des Abflusses ist die Siebwanne 3 mit einem Vibrator 3.1 bestückt, der bspw. mit einem unwuchtigen Motor arbeitet.

Die über der Siebwanne 3 installierte Siebeinrichtung 4 besteht aus einem die Siebwanne 3 vollständig überdeckenden Sieb 15, das auf einen Siebrahmen 16 in gespanntem Zustand vorzugsweise durch Klebung aufgebracht ist. Der Siebrahmen 16 ist aus einem Titan- Vierkantprofil gefertigt, das zu einem Rechteck mit abgerundeten Ecken geformt ist. In Aktivstellung liegt der Siebrahmen 16 auf vier elastischen, auf dem Tragrahmen 2 befestigten Stützlagern 17 frei auf (Fig. 2) und wird formschlüssig gehalten. Dabei ragt der Siebrahmen 16 mit seinem Ablaufende 17 über eine Sammelrutsche 18 für das Siebgut-Restmaterial, die wiederum über einem Auffangbehälter 19 für das Restmaterial endet.

An dem entgegengesetzten Querholm 20 des Siebrahmens 16 greift ein Ultraschall-Modul 21 an. Dazu ist eine Gelenkverbindung 22 mit einer Gelenkachse 23 vorgesehen (sh. Fig. 3 bis 6), bestehend aus einem an dessen Außenseite befestigten Paßstück 24 mit einer Zylinderfläche 25 (Fig. 3) und einem mit dem Schallübertragungskopf 26 des Ultraschall-Moduls 21 verbindbares Joch 27 mit einer zu der Gelenkachse 23 der Gelenkverbindung 22 konzentrischen Aussparung 28, deren Radius dem der Zylinderfläche 25 des Paßstücks 24 entspricht. Das Paßstück 24 weist eine längs der Gelenkachse 23 verlaufende zentrale Bohrung aut in die ein Achsbolzen 29 schwenkbar eingepaßt ist. Der Achsbolzen 29 ist mit zwei radialen Gewindebohrungen 30 durchbohrt, die versetzt und unter etwa 60° zueinander angeordnet sind. Die Gewindebohrungen 30 sind durch einen Radialschlitz 31 in dem Paßstück 24 zugänglich, der sich über einen Umfangswinkel von ca. 150° erstreckt (sh. Fig. 4, 5, 6). Das Joch 27 weist zwei Durchgangsbohrungen 32 auf, die den Gewindebohrungen 30 entsprechend versetzt und radial zu der Gelenkachse 23 verlaufend geführt sind, so daß das Joch 27 mittels zweier Schrauben 33 mit seiner Aussparung 28 gegen die Zylinderfläche 25 des Paßstücks 24 anpreßbar ist (Fig. 4). Dabei ist durch Lösen der Schrauben 33 eine stufenlose Verstellung der Winkelstellung der Schwingachse des Ultraschall-Moduls zu der Ebene der Siebfläche zwischen Null und 90° möglich, wobei der Einstellwinkel über eine Skala 34 kontrollierbar ist.

Die in Fig. 1 nur angedeutet dargestellte Verteileinrichtung 6 ist in bekannter Weise mit Verteilmitteln 36 in Form einer Wischerbürste 35 oder einem Rakel versehen, die bzw. der durch ein geeignetes Getriebe parallel zu dem Sieb 15 und über dieses streichend kontinuierlich oder im Intervallbetrieb hin und her bewegbar ist.

Entsprechend Fig. 7 sind die Verteilmittel 36 der Verteileinrichtung 6 ebenfalls mit einem Ultraschall-Modul 21 ausgestattet, wobei auch hier die Gelenkverbindung 22 als Koppelelement zwischen dem Ultraschall-Modul und der Verteileinrichtung 6 Verwendung findet. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das Ultraschall-Modul mit seiner Schwingachse zwischen einer Stellung, in der diese in Längsrichtung der Verteilmittel 36 weist und einer Stellung senkrecht zu dem Verteilmittel stufenlos einstellbar ist, was durch zu der Siebfläche senkrechte Anordnung der Gelenkachse 23 der Gelenkverbindung 22 ermöglicht wird. Die Verteileinrichtung 6 besteht, wie aus Fig. 7 und 8 ersichtlich, aus einem portalartigen Schlitten, dessen Schlittenfuß 38 mit einem nicht gezeigten Schlittenantrieb in Verbindung steht, der den Schlitten in Doppelpfeilrichtung hin und her bewegt. Auf dem Schlittenfuß 38 ist ein Rakelhalter 37 montiert, der seinerseits eine Brücke 39 mit den an dieser befestigten Verteilmitteln 36, hier dem Rakel 35 trägt und an dem das Paßstück 24 mit senkrecht ausgerichteter Gelenkachse 23 befestigt ist.

Die Steuereinrichtung 7 ist schalttechnisch mit Mitteln zum Regeln der Frequenz der Ultraschall-Module und/oder der Amplitude der Ultraschallschwingung ausgestattet.

Claims (12)

1. Siebvorrichtung, umfassend ein Traggestell (1), einen eine Siebfläche umgebenden Siebrahmen (16), ein die Siebfläche bildendes und mit dem Siebrahmen fest verbundenes Sieb (15), mindestens ein dem Siebrahmen zugeordnetes Ultraschall-Modul (21), sowie Mittel zum Steuern des Ultraschall-Moduls, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Siebrahmen (16) und mindestens einem Ultraschall-Modul (21) als lösbare Gelenkverbindung (22) ausgebildet ist, die eine Veränderung der Winkelstellung zwischen der Schwingachse des Ultraschall-Moduls und der Siebfläche erlaubt.

2. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung zwischen der Ebene der Siebfläche und der Schwingachse des Ultraschall-Moduls (21) im Bereich von 0 bis 94° verstellbar ist.

3. Siebvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung (22) zwischen dem Siebrahmen (16) und mindestens einem Ultraschall-Modul (21) eine Gelenkachse (23) aufweist, die im wesentlichen parallel zu der Ebene der Siebfläche und senkrecht zu der Schwingachse des Ultraschall-Moduls verläuft.

4. Siebvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung (22) ein mit dem Schallübertragungskopf (26) des Ultraschall-Moduls (21) verbindbares Joch (27) mit einer zu der Gelenkachse (23) konzentrischen Aussparung (28) sowie ein dem Siebrahmen (16) zugeordnetes Paßstück (24) mit einer Zylinderfläche (25) umfaßt, deren Radius dem der Aussparung entspricht.

5. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung (22) mit Befestigungsmitteln (33) versehen sind, die eine Anpressung der Aussparung (28) des Jochs (24) gegen die Zylinderfläche (25) des Paßstücks (24) ermöglichen.

6. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebrahmen (16) aus Titan gefertigt ist.

7. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebrahmen (16) in dem Traggestell (1) auf mindestens drei Stützpunkten elastisch aufliegend angeordnet ist.

8. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebrahmen (16) im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.

9. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebrahmen (16) bezüglich seiner Neigungslage einstellbar ausgebildet ist.

10. Siebvorrichtung mit einer Verteileinrichtung (6) für das Siebgut, umfassend über die Oberfläche des Siebes (15) streichende Verteilmittel (36), dadurch gekennzeichnet, daß den Verteilmitteln (36) mindestens ein Ultraschall-Modul (21) zugeordnet ist.

11. Siebvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilmittel (36) mindestens eine Wischerbürste (35) und/oder einen Rakel o. ä. umfaßt.

12. Siebvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Verteilmitteln (36) und dem mindestens einen Ultraschall-Modul (21) hinsichtlich der Schwingachse des Ultraschall-Moduls und der Streichebene der Verteilmittel einstellbar ausgebildet ist.