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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Bürstenvorrichtung zum Befreien eines Siebgewebes einer Taumelsiebmaschine von feststoffhaltigem Material.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Bürstenvorrichtungen zum Befreien von in industriellen Siebmaschinen , integrierten Siebgeweben bekannt. Ziel des Befreiens ist das Desagglomerieren, Passieren und Lösen von feststoffhaltigem Material, das auf dem Siebgewebe anliegt bzw. an. diesem anhaftet. In der Regel neigen Siebmaschinen ohne entsprechende Bürstenvorrichtung zum schnellen Verstopfen oder zu einem niedrigen Durchsatz von gesiebtem Gut.
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Weitere Probleme ergeben sich bei sogenannten Taumelsiebungen. Die für diese Art der Siebung verwendeten Taumelsiebmaschinen sorgen während des Betriebs durch Radialneigung dafür, dass das Siebgut von der Siebmitte nach außen wandert, während die Tangentialneigung das Siebgut in eine Kreisbewegung auf dem Siebgewebe versetzt. Das Zusammenwirken beider Kräfte sorgt so für eine spiralförmige Bewegung der Siebpartikel auf dem Siebgewebe. Durch die Taumelbewegung kommt es jedoch zu einem Verkippen von bekannten Bürstenvorrichtungen, die auf dem Siebgewebe angeordnet sind. Insbesondere auf dem Sieb agglomeriertes Siebgut kann dazu führen, dass der Kippwinkel zwischen Siebgewebe und Bürstenvorrichtung derart groß wird, dass das Siebgut nur sehr inhomogen und unzureichend unter der Last der Bürstenvorrichtung mit einem Druck beaufschlagt werden kann.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befreien eines Siebgewebes einer Taumelsiebmaschine von feststoffhaltigem Material bereitzustellen, mit dessen Hilfe die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.
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Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und die Taumelsiebmaschine gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben.
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Die Bürstenvorrichtung zum Befreien eines Siebgewebes einer Taumelsiebmaschine von feststoffhaltigem Material umfasst:
- - einen obenliegenden im Wesentlichen flach ausgeformten Bürstenhalter; und
- - Bürstenelemente mit vorgegebener Ausrichtung, die unterhalb des Bürstenhalters mit diesem wirktechnisch verbunden sind,
wobei der Bürstenhalter formstabil und in Richtung der ausgerichteten Bürstenelemente kippsicher ausgebildet ist.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist unter dem Befreien eines Siebgewebes das Desagglomerieren, Passieren und Lösen von einem feststoffhaltigen Material, welches sich auf oder an dem Siebgewebe befindet, zu verstehen. Dabei umfasst das feststoffhaltige Material sowohl trockene Schüttgüter als auch feststoffbeladene Suspensionen, wie z.B. Fette, die von einer Taumelsiebmaschine durch dessen Siebgewebe feingesiebt oder passiert werden können. Bezeichnete Taumelsiebmaschinen umfassen sowohl typische Taumelsiebmaschinen als auch Vibrations-Taumelsiebmaschinen.
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Erfindungsgemäß ist ein Bürstenhalter vorgesehen, der dazu geeignet ist, auf dem feststoffhaltigen Material angeordnet zu werden, um den Siebvorgang einer Taumelsiebmaschine zu unterstützen. Das Gewicht des Bürstenhalters ist so gewählt, dass durch die mechanische Wirkung zwischen der Bürstenvorrichtung, dem feststoffhaltigen Material und dem Siebgewebe eine effizientere Feinsiebung oder ein effizienteres Passieren erfolgt. Der Bürstenhalter ist ferner formstabil ausgebildet, d.h. bei dessen bestimmungsgemäßer Verwendung in einer Taumelsiebmaschine kommt es zu keiner nennenswerten Verformung. Dies hat den Vorteil, dass das auf dem Siebgewebe agglomerierte Siebgut unter der Last der Bürstenvorrichtung mit einem ausreichenden Druck in Richtung des Siebgewebes beaufschlagt wird, so dass sich der Durchsatz des gesiebten Guts gegenüber dem Durchsatz ohne entsprechende Bürstenvorrichtung erhöht. Nachteiliges Verformen des Bürstenhalters, wobei es zu einer Anpassung der Bürstenvorrichtung an das momentane Profil des aufgestauten Materials kommt, wird somit vermieden.
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Vorteilhafterweise ist der Bürstenhalter einstückig ausgebildet. Er ist beispielsweise aus Kunststoff. Die Herstellung des Bürstenhalters erfolgt z.B. durch Spritzgießen. Neben der vereinfachten Herstellung eines einstückigen Bürstenhalters im Vergleich zu mehrkomponentigen Haltern, die in der Regel verschleißanfällige Verbindungselemente oder Fügeverbindungen aufweisen, ist ein integrales Gussteil dadurch gekennzeichnet, dass sich dieses widerstandfähiger gegenüber mechanischen Belastungen verhält.
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Die flache Ausformung des Bürstenhalters erstreckt sich entlang einer Ebene, wobei die Dimensionen des Bürstenhalters so gewählt sind, dass dessen Erstreckung parallel zur Ebene (wesentlich) größer ist als die Erstreckung in orthogonaler Richtung. Die Längen in paralleler und orthogonaler Richtung zur Erstreckungsebene entsprechen beispielsweise dem Verhältnis 2:1 bis 50:1.
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Genannte Bürstenelemente können Borsten, insbesondere künstliche Borsten aus Kunststoff, umfassen. Dabei sind die Borsten aus einem weicheren Material hergestellt als das gewählte Material des Bürstenhalters. Das erfindungsgemäße Bürstenelement ist dazu vorgesehen, auf dem Siebgewebe aufliegendes Schüttgut bzw. agglomeriertes Fett durch Kontakt unter Einwirkung der Gewichtskraft der Bürstenvorrichtung und der induzierten Taumelbewegung des Siebgewebes zu zerreiben, zu verteilen, vom Siebgewebe zu lösen oder durch das Siebgewebe zu pressen.
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Erfindungsgemäß sind der obenliegende Bürstenhalter und die untenliegenden Bürstenelemente derart angeordnet, dass die Bürstenelemente in eine vorgegebene Richtung, insbesondere bei bestimmungsgemäßer Verwendung im Wesentlichen in Richtung des Siebgewebes, ausgerichtet sind. Dadurch können die Bürstenelemente mit auf dem Siebgewebe aufliegendem Schüttgut/Fett und dem Siebgewebe gleichermaßen in Kontakt kommen. Die Ausrichtung der Bürstenelemente kann im Wesentlichen orthogonal zur Erstreckungsrichtung des Bürstenhalters sein. Zudem können die Bürstenelemente teilweise innerhalb des Bürstenhalters liegen und teilweise unterhalb des Bürstenhalters herausragen. Im Regelfall liegt dadurch der erfindungsgemäße Bürstenhalter durch die Bürstenelemente beabstandet vom Schüttgut/Fett und dem Siebgewebe. Das Verhältnis zwischen der Länge des Bürstenhalters in orthogonaler Richtung zur Erstreckungsebene und der Länge der Bürstenelemente in Richtung ihrer Ausrichtung kann zwischen 1:1 und 5:1 betragen.
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Ein wirktechnischer Verbund zwischen den Bürstenelementen und dem Bürstenhalter im Sinne der Erfindung liegt vor, wenn dieser Verbund geeignet ist, dem Widerstand des aufliegenden Materials bei Kontakt mit den Bürstenelementen zu widerstehen. Wie vorstehend beschrieben, ist das Ziel nämlich das Zerreiben, Verteilen, Lösen oder Durchpressen von agglomeriertem Siebgut unter der Einwirkung der Bürstenvorrichtung. Die Bürstenelemente können hierfür teilweise in dem Bürstenhalter eingegossen oder mit diesem verklebt sein. Ebenso sind weitere form- oder stoffschlüssige Verbindungen möglich.
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Die Kippsicherheit der erfindungsgemäßen Bürstenvorrichtung ist u.a. dann gegeben, wenn diese mit ihren Bürstenelementen auf dem Siebgewebe befindlichen feststoffhaltigen Material aufliegt und bei Taumelbewegungen des Siebgewebes nicht umkippt oder zu stark verkippt. Mit anderen Worten reichen die Bewegungen des Siebgewebes und mögliche Unebenheiten von agglomeriertem Siebgut auf dem Gewebe nicht aus, um ein Drehmoment innerhalb der erfindungsgemäßen Bürstenvorrichtung zu erzeugen, so dass diese nicht mehr oder nur mit einer erheblichen Verzögerung in ihre Ausgangslage zurückkehrt. Weiterhin wird das Siebgut durch die Kippsicherheit der erfindungsgemäßen Bürstenvorrichtung stets mit einem ausreichenden Druck beaufschlagt.
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Vorzugsweise liegt der Schwerpunkt (Massenmittelpunkt) der Bürstenvorrichtung in der unteren Hälfte, insbesondere im untersten Viertel, des Bürstenhalters. Unter der unteren Hälfte bzw. dem untersten Viertel des Bürstenhalters ist Folgendes zu verstehen: Der Bürstenhalter weist eine bestimmte Höhe in Betriebsrichtung bzw. eine im Wesentlichen parallel zur Ausrichtung der Bürstenelemente endliche Ausdehnung auf. Diese Höhe kann in Hälften bzw. Viertel aufgeteilt werden, wobei die untere Hälfte näher zu den Bürstenelementen angeordnet ist als die obere Hälfte. Ferner sind das untere und unterste Viertel wiederum innerhalb der unteren Hälfte angeordnet, wobei das unterste Viertel näher zu den Bürstenelementen angeordnet ist als das untere Viertel. Je niedriger der Schwerpunkt der Bürstenvorrichtung gelagert ist, desto stabiler steht diese auf dem Siebgewebe und dem Siebgut. Demnach ist die Bürstenvorrichtung mit einem Schwerpunkt in der unteren Hälfte, insbesondere im untersten Viertel, besonders kippsicher. Die Position des Schwerpunkts lässt sich durch die gewählte Gewichtsverteilung bestimmen. So verlagert sich der Schwerpunkt beispielsweise durch schwerere Bürstenelemente nach unten.
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Besonders bevorzugt umfasst die Bürstenvorrichtung ferner: eine Aufstandsfläche, an der die Bürstenelemente wirktechnisch mit dem Bürstenhalter verbunden sind; und eine oder mehrere an der Aufstandsfläche gebildete Kanten umfasst, wobei der Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Bürstenhalters und der ein oder den mehreren Kanten gleich groß ist. Die Aufstandsfläche ist bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Bürstenvorrichtung innerhalb der Taumelsiebmaschine in Richtung des Siebgewebes hin ausgerichtet bzw. erstreckt sich in etwa entlang der Erstreckungsebene des flach ausgeformten Bürstenhalters. Ein Umkippen des Bürstenhalters kann in der Regel um die an der Aufstandsfläche gebildeten Kanten erfolgen. Dadurch, dass der Abstand zwischen dem Schwerpunkt und den genannten Kanten gleich groß ist, lässt sich die Bürstenvorrichtung in nahezu alle Richtungen parallel zur Aufstandsfläche erst ab einem gewissen Drehmoment gleichermaßen umkippen. Somit ist eine optimale Kippsicherheit gegeben. Vorzugsweise weist der Bürstenhalter im Querschnitt entlang der Erstreckungsebene eine kreisrunde Form oder eine polygone Form, insbesondere eine tetra-, penta- oder hexagone Form, auf. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Querschnittsformen von Bürstenhalter und Siebgewebe gleich sind. Dies liegt daran, dass bei gleicher oder einer ähnlichen Form die peripheren Bereiche des Siebgewebes besser von der Bürstenvorrichtung erfasst werden können. Für ein kreisrundes Siebgewebe ist ein Bürstenhalter mit einem kreisrunden Querschnitt besser geeigneter als ein Bürstenhalter mit polygenem Querschnitt.
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Es ist ferner zweckmäßig, wenn der Bürstenhalter eine oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweist, welche bis zu den Bürstenelementen führen. Zugeführtes Siebgut kann so durch die Durchgangsöffnungen auf das Siebgewebe und an die Bürstenelemente gelangen. Dies verbessert das Zusammenwirken des Siebguts mit der Bürstenvorrichtung.
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Vorzugsweise ist innerhalb der einen oder mehreren Durchgangsöffnungen eine mit dem Bürstenhalter verbundene Strebenanordnung, welche ein oder mehrere Streben umfasst, angeordnet. Die Strebenanordnung kann gebogene oder geradlinige Streben umfassen. Der Vorteil einer solchen Strebenanordnung ist die erhöhte Stabilität des Bürstenhalters gegenüber mechanische Belastungen.
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Besonders bevorzugt sind die Bürstenelemente entlang der Durchgangsöffnungsumfänge des Bürstenhalters und/oder an der Strebenanordnung befestigt. Dadurch kann der Bürstenhalter in Richtung des Siebgewebes besonders viele Bürstenelemente aufweisen, wodurch sich die Effizienz der mechanischen Wirkung auf das feststoffhaltige Material erhöht.
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Vorzugsweise sind die mehreren Streben, insbesondere drei Streben, um einen gemeinsamen Mittelpunkt, gleichwinklig zueinander und auf einer Ebene angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Bürstenhalter in radialer Richtung und entlang der Ebene gegen mechanische Einflüsse - wie z.B. Zug- oder Druckkräften - in etwa gleichmäßig belastbar, aber auch gegenüber Drehmomenten belastbarer ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Taumelsiebmaschine, umfassend: eine erfindungsgemäße Bürstenvorrichtung; ein Siebgewebe, wobei die Bürstenvorrichtung auf dem Siebgewebe angeordnet ist, um auf dem Siebgewebe befindliches feststoffhaltiges Material durch mechanische Wechselwirkung zu desagglomerieren, passieren und/oder lösen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindungen wird anhand der folgenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 2 eine obere Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 3 eine untere Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 4 eine seitliche Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die 1 bis 4 zeigen verschiedene Ansichten einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bürstenvorrichtung 100 zum Befreien eines Siebgewebes von feststoffhaltigem Material innerhalb einer Taumelsiebmaschine. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch liegt die Bürstenvorrichtung 100 auf dem Siebgewebe auf. Zu siebendes Schüttgut oder Fett wird von oben auf das Siebgewebe und die Bürstenvorrichtung 100 gegeben. Die flach ausgebildete Bürstenvorrichtung 100 umfasst einen Bürstenhalter 110, eine Strebenanordnung 130 aus z.B. drei Streben und eine Durchgangsöffnung 140. Die Strebenanordnung 130 kann auch eine, zwei oder eine Vielzahl von Streben umfassen. Sowohl der Bürstenhalter 110 als auch die Strebenanordnung 130 sind formstabil und bestehen z.B. aus (hartem) Kunststoff. Dadurch kommt es während der Siebung zu keiner nennenswerten Verformung der Bürstenvorrichtung 100. Bürstenhalter 110 und Strebenanordnung 130 befinden sich im Wesentlichen auf einer Ebene. Ferner weist die Bürstenvorrichtung 100 mehrere Bürstenelemente 120 auf. Jedes Bürstenelement umfasst eine Vielzahl von Borsten. Diese können aus einem (weichen) Kunststoff hergestellt sein, der weicher ist als das gewählte Material des Bürstenhalters 110. Auf der Unterseite des Bürstenhalters 110 und der Strebenanordnung 130 sind die Bürstenelemente 120 wirktechnisch verbunden, wobei die Bürstenelemente 120 eine vorgegebene Ausrichtung aufweisen. Die Bürstenelemente 120 sind beispielsweise mit dem Bürstenhalter 110 vergossen und ragen teilweise aus dem Bürstenhalter 110 heraus. Genannte Ausrichtung ist so gewählt, dass die Bürstenelemente 120 mit ihren Borsten bei bestimmungsgemäßer Verwendung in Richtung des Siebgewebes zeigen. Der Bürstenhalter 110 und die Strebenanordnung 130 sind derart miteinander verbunden, dass die Durchgangsöffnung 140 in mehrere Öffnungen zerteilt ist. Die einzelnen Streben der Strebenanordnung 130 sind miteinander verbunden und weisen einen gemeinsamen Mittelpunkt auf, um den sie sternförmig bzw. gleichwinklig zueinander und auf besagter Ebene angeordnet sind. Durch die gebildeten Öffnungen innerhalb der Durchgangsöffnung 140 kann das Siebgut auf das Siebgewebe und an die Bürstenelemente 120 gelangen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Bürstenvorrichtung
- 110
- Bürstenhalter
- 120
- Bürstenelemente
- 130
- Strebenanordnung
- 140
- Durchgangsöffnung
