DE2129952A1

DE2129952A1 - Siebmaschine

Info

Publication number: DE2129952A1
Application number: DE19712129952
Authority: DE
Inventors: Alois Keller
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1970-06-17
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1972-01-27
Also published as: DE2129952C3; GB1352886A; CH525036A; DE2129952B2

Description

Die.Erfindung betrifft eine Siebmaschine mit einem Gehäuse, das ein rohrförmiges Sieb enthält, dessen Enden am Gehäuse befestigt sind, wobei innerhalb des Siebes ein am Gehäuse gelagerter Schleuderrotor mit damit verbundenen Antriebsorganen angeordnet ist, der vorzugsweise sich bis in die Nähe des Siebes erstreckende Flügel aufweist.

Solche Siebmaschinen werden insbesondere für das Sieben von feinen Produkten, wie Mehl, verwendet. Dabei hat es sich für die Siebwirkung und Reinigung als vorteilhaft erwiesen,das rohrförmige Sieb vibrieren zu lassen.

Bei einer bekannten Konstruktion ist das rohrförmige Sieb zur Erzeugung der Vibration auf exzentrischen Teilen der Antriebswelle des Schleuderrotors gelagert. Dabei schwingt aber das ganze

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Gehäuse mit, so daß große Schwingkräfte entstehen, die einen stark dimensionierten Antrieb nötig machen und Probleme für eine ruhige Aufstellung der Maschine verursachen.

Bei ähnlichen Siebmaschinen wird das Sieb relativ zum Gehäuse mittels Freischwingerantrieben vibriert. Auch wenn der Schleuderrotor nicht mitschwingt, bleiben relativ große Massen anzutreiben, weil das Sieb mit einer Stützkonstruktion versehpn ist, die auch Stirndeckel für den Siebraum verbindet. Ein weiterer schwerwiegender Nachteil liegt darin, daß die Relativbewegung von Sieb und Schleuderrotor schwierig zu bestimmen ist, wobei beim Austausch einer Siebbespannung durch eine andere schon ganz andere Schwingungsbilder des Siebes auftreten können. Planmäßige Versuche für die Anwendung der Siebmaschine mit bestimmten Produkten werden dadurch erschwert.

Die Erfindung erlaubt es, mit einfachen Mitteln diese Nachteile zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Siebmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Siebbespannung, zwischen ihren Befestigungsstellen'mit dem Gehäuse, mit einem zwangsläufigen Schwingantrieb verbunden ist, der einen bestimmten Hub gegenüber dem Gehäuse aufweist.

Damit ist es nur noch notwendig, die Siebbespannung selber zu vibrieren, deren Masse klein ist. Auch erhält man bestimmte relative Lagen der Siebbespannung zum Schleuderrotor. Das Schwingungsbild der Siebbespannung ist nicht mehr abhängig von ihrer Steifheit und ihrem Gewicht, was die Auslegung der Maschine für

verschiedene Produkte erleichtert. - 3 -

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Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung hat der Antrieb des Schleuderrotors eine kleinere Drehzahl als die Hubzahl des Schwingantriebes. Damit hat man den Vorteil, daß die relative Lage der einzelnen Elemente des Schleuderrotors zur Siebbespannung nicht bei jeder Umdrehung genau wiederholt wird, was einen besseren Siebeffekt und eine gleichmäßigere Abnützung ergibt. Eine mechanisch einfache Konstruktion erreicht man, wenn der Schwingantrieb als eine außerhalb des rohrförmigen Siebes, parallel zur Achse des Schleuderrotors, angeordnete und am Gehäuse gelagerte Exzenter- bzw. Kurbelwelle ausgebildet ist, deren Exzenter bzw. Kurbel(n) durch eine Hubstange (oder mehrere Hubstangen) mit dem Sieb verbunden ist (sind).

Die Hubstangen können auf der relativ zum Sieb anderen Seite des Gehäuses an Exzentern bzw. an Kurbeln einer zweiten, am Gehäuse gelagerten Exzenter- bzw. Kurbelwelle angelenkt werden, die vorzugsweise den gleichen Hub und einen Antrieb mit gleicher Drehzahl wie die erste Exzenter- bzw. Kurbelwelle aufweist.In diesem Falle erhält man ein streng bestimmtes Schwingungsbild der

Siebbespannung. In vielen Fällen ist eine solche strenge Bestimmtheit des Schwingungsbildes nicht notwendig, und man erhält eine mechanisch noch einfachere Konstruktion, wenn die Hubstangen auf der relativ zum Sieb anderen Seite des Gehäuses mit einem am Gehäuse befestigten elastischen Lager verbunden sind. In diesem Falle ist aber diese Bestimmtheit noch immer viel größer als im Falle des früheren Standes der Technik.

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Die Verbindung zwischen Hubstange und Siebbespannung kann mit einer einfachen, aber zuverlässigen Konstruktion erreicht werden.

Eine besondere Ausführungsform erlaubt es,die Siebbespannung auf einfache Art zu montieren, einzustellen und zu demontieren, ohne daß die Antriebsteile demontiert werden müssen.

Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform ist der Schwingan- ^ trieb außerhalb des Gehäuses, vorzugsweise über dem höchstgelegenen Bereich der Siebbespannung angeor-dne⁴·- - Fin Übertragungsorgan kann durch einen am Gehäuse angebrachten Durchgang mit erhöhten Rändern hindurchgehen. Damit ist gewährleistet, daß keine Schmiermittel des Antriebs in den Arbeitsbereich der Siebmaschine gelangen können, was in besonderen Fällen absolut notwendig ist. In normalen Fällen genügt die seitliche Anordnung des Antriebs vollauf.

Die Zeichnung zeigt schematisch als Beispiel eine Siebmaschine nach der Erfindung mit zwei Varianten.

Fig. 1 ist eine seitliche.Ansicht der Maschine im Schnitt entlang der Linie I - I der Fig. 2.

Die Fig. 2 ist eine Ansicht von vorn in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1.

Die Fig. 3 ist ein Schnitt in größerem Maßstab durch die beweglichen Teile der Maschine entlang der Linie III - III der Fig.

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Die Pig. 4 zeigt in noch größerem Maßstab ein Detail im Schnitt entlang der Linie IV - IV der Fig. 3.

Die Fig. 5 zeigt ein Detail im Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 3.

Die Fig. 6 ist ein Schnitt bei einer Variante, in einer Ansicht entsprechend jener der Fig. 3.

Die Fig. 7 zeigt eine zweite Variante in einem Schnitt, der
demjenigen der Fig. 1 entspricht.

Die Fig. 8 zeigt diese zweite Variante in einer Ansicht, die derjenigen der Fig. 2 entspricht.

Am Gehäuse 1 (Fig.l, 2) ist eine Welle 2 eines Schleuderrotors 3 gelagert. Auf der Welle 2 sind Arme H befestigt, welche Flügel 5 tragen. Der Schleuderrotor 3 ist innerhalb eines rohrförmigen
Siebes 7 angeordnet, dessen Bespannung 8 an ihren Enden an Stutzen 9j Io des Gehäuses 1 befestigt sind. Die Flügel 5 erstrecken sich bis in die Nähe des Siebes 7. Die Bespannung 8 besteht meistens aus einem Nylon-Gewebe. Das Innere des Siebes 7 ist über einen Stutzen 9 mit einem Einlauf 12 verbunden und über den Stutzen Io mit einem Austragtrichter 13 für die abgestoßenen Produkte.

Das Gehäuse 1 ist ferner mit Austragstrichtern 15» 16 für die
durchgehenden Produkte versehen. Das Gehäuse 1 wird durch Gummiblöcke 18 auf einem Gestell 19 abgestützt.

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Am Gehäuse 1 ist noch eine Exzenterwelle 21 (Pig. 3,*Ο gelagert, die parallel zur Welle 2 des Schleuderrotors 3 angeordnet ist. Sie ist mit Exzentern 22 versehen, an welchen Hubstangen 23 mit ihren Enden 2h angelenkt sind. Ferner sind Ausgleichsgewichte entfernbar und regelbar auf der Exzenterwelle 21 befestigt. Auf der, relativ zum Sieb 7, anderen Seite des Gehäuses 1 ist das andere Ende 26 der Hubstange 23 mit einer Stange 27 verbunden, die am Gehäuse 1 durch hohle Gummifedern 28 befestigt ist. Die W Stange 27 und die Gummifedern 28 bilden ein elastisches Lager. Zur Verminderung dej Ccwichtes besteht die Stange 27 aus einem Rohr.

Die Hubstange 23 weist eine feste Mitnahmefläche 29 für die rohrförmige Siebbespannung 8 auf der Hälfte ihres Umfanges auf. An der Hubstange 23 ist eine Bride 3o befestigt, die als Band mit nicht dargestelltem Schnellverschluß ausgebildet ist. Sie umfaßt den restlichen Umfang der Siebbespannung 8, die an dieser Mitnahmestelle mit einem innen angeordneten Stützring 31 versehen 'ist.

Auf der Welle 2 des Schleuderrotors 3 ist eine Riemenscheibe befestigt, und bei der Exzenterwelle 21 eine Riemenscheibe 3^₅ deren Durchmesser kleiner ist als derjenige der Riemenscheibe 33· Die Riemenscheiben 33, 3^ werden über einen Riemen 35 durch die Antriebsscheibe 36 eines elektrischen Motors 37 angetrieben, der am bestell 19 befestigt ist.

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Die Funktion ist folgende:

Der Motor 37 treibt über den Riemen 35 und die Riemenscheibe die Welle 2 des Schleuderrotors 3, und über die Riemenscheibe 3^ die Exzenterwelle 21, deren Drehzahl höher ist, als jene der Welle 2.

Das zu behandelnde Produkt, zum Beispiel Mehl, tritt durch den Einlauf 12 und durch den Stutzen 9 in das Sieb 7 und wird durch die auf bekannte Weise gestalteten Flügel 5 nach rechts gefördert. Die feineren Partikel fallen durch die Bespannung 8 des Siebes 7 und werden über die Austragstrichter 15, 16 ausgetragen. Die abgestoßenen größeren Partikel wandern über den Stützen Io in den Austragtrichter 13.

Durch die Bewegung der Exzenter 22 werden die Enden 2¹I der Hubstange 23 in einer kreisförmigen Translation zwangsläufig mitgenommen und beschreiben somit einen genau bestimmten Hub gegenüber dem Gehäuse 1. Das andere Ende 26 der Hubstange 23 beschreibt unter dem Einfluß der elastischen Lagerung durch die starre Stange 27 und die Gummifedern 28 eine ungefähr geradlinige Translation. Neben diesen beiden beschriebenen Translationen bei den Enden 2*1, 26 der Hubstange 23 gibt es noch unter dem Einfluß der vertikalen Bewegung des Endes 24 eine kleine Rotation um die Ruhelage der Stange 27. Wegen der großen Länge der Hubstange 23 ist der Winkel dieser schwingenden Rotation sehr klein, und sie kann in der ersten Größenordnung vernachlässigt werden; umsomehr, als die Bewegung der Siebbespannung 8 in der Zeichnung übertrieben

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groß dargestellt worden ist. In einer tatsächlichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Siebmaschine hat man einen Hub (d.h. zweimal den Exzentrizitätsradius) von h mm bei einer Länge der Hubstange (Abstand zwischen der Achse der Exzenterwelle 21 bis zur Achse der Stange 27) von 5oo mm. Dabei war die offene Sieblänge 65o mm zwischen den Stutzen 9, lo, und der Durchmesser der Siebbespannung 8 war 3oo mm. Die Geschwindigkeit der Welle 2 des Schleuderrotors 3 betrug 8oo Umdrehungen pro Minute und jene der Exzenterwelle 21 betrug 27oo Umdrehungen pro Minute. Aufgrund w der obigen Betrachtungen sieht man, daß jeder Punkt der Siebbespannung 8 bei der Mitnahmestelle durch die Hubstange 23 eine geschlossene Koppelkurve beschreibt, die eine Übergangsfigur zwischen dem Kreis und der horizontalen geraden Linie darstellt.

Es ist klar, daß diese Bewegung, wenn man die ganze Bespannung 8 betrachtet, unsymmetrisch ist. Wichtig ist, daß sie genau bestimmt ist gegenüber dem Zylinder, der durch den Umfang des drehenden Schleuderrotors 3 beschrieben wird. Wegen dem Unterschied zwischen der Drehzahl der Exzenterwelle 21 und der Welle 2 sieht " man, daß sich für einen gegebenen Punkt der Siebbespannung der Abstand zu den Flügeln 5 des Schleuderrotors 3 bei jeder Umdrehung verändert, was eine günstigere Sieb- und Putzwirkung und eine gleichmäßigere Abnützung der Siebbespannung 8 ergibt.

Mit den Ausgleichsgewichten 25 wird die Übertragung von Schwingungen auf das Gehäuse 1 stark vermindert, und die Gummiblöcke 18 isolieren diese Schwingungen vom Gestell 19. Sollten trotzdem auf das Gestell 19 unkompensierte Schwingungen zugeleitet werden,

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ist es immer noch möglich, dieses Gestell 19 durch weitere Gummiblöcke vom Boden zu isolieren.

Bei der Variante der Fig. 6 ist beim Ende 26 der Hubstange 23
anstelle der Stange 27 mit Gummifedern 28 eine Exzenterwelle hl mit Exzentern 42 versehen, die genau gleich konstruiert ist, wie die Exzenterwelle 21, und die synchron mit der Exzenterwelle 21 dreht. Damit erreicht man eine genau gleichförmige Translation der Siebbespannung 8. Dies kann für gewisse Siebprobleme von Vorteil sein, bedingt aber einen größeren mechanischen Aufwand als im Falle der Grundausführung.

Weitere nicht dargestellte Varianten sind ohne weiteres möglich. Die Exzenterwelle 21 könnte als Kurbelwelle ausgeführt werden,
was in Anbetracht des relativ kleinen Hubes eher selten vorkommen wird.

Wenn eine genaue Synchronisierung der verschiedenen drehenden
Wellen erwünscht wird, kann man einen Zahnriemen verwenden.

Statt die Siebbespannung 8 aus Nylon auszuführen, könnte man zwischen den äußeren Hubstangen 23 ein metallisches Sieb verwenden, vorzugsweise Metallgewebe.

Bei einer Änderung der Länge der Siebmaschine kann man mehr oder weniger Hubstangen 23 vorsehen. Dabei wäre es vorteilhaft, nicht weniger als zwei Hubstangen zu verwenden, weil zwischen der Hubstange und dem zugehörigen Stutzen 9 bzw. Io die Siebbespannung eine kleinere Bewegung als zwischen den Hubstangen 23 ausführt.

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Bei der Variante der Fig. 7, 8 treibt die Riemenscheibe 36 des Motors 37 mittels eines Riemens 4l die Riemenscheibe 33 des Schleuderrotors 3. Die Riemenscheibe 33 treibt mittels eines Riemens 42 die Riemenscheibe 34 der Exzenterwelle 21. Diese Exzenterwelle ist in einem Lagerkasten 43 angeordnet. Ihr Exzenter 22 treibt über ein als Pleuelstange 45 ausgeführtes Übergangsorgan die durch ein Rohr 46 miteinander fest verbundenen Hubstangen 23, die vertikal angeordnet sind. Ein Durchgang 47 für die Pleuel- W stange 45 führt zwischen dem Getriebekasten 43 und dem Gehäuse 1 hindurch. Er weist erhöhte Ränder 48 auf, di;r \asu dienen, allfällige Schmiermittel am Eindringen in das Gehäuse 1 zu hindern.

Anstatt des direkt am Gehäuse 1 angeordneten Stutzens Io ist ein ringförmiger Stutzen 51 an einem Deckel 52 angebracht, der durch Schrauben 53 am Gehäuse 1 befestigt ist. Der Deckel 52 weist eine Bohrung 54 zur Aufnahme des Außenrings eines Wälzlagers 55 auf, das auf der Welle des Schleuderrotors 3 angeordnet ist. Am Deckel 51 ist der Austragstrichter 13 für die Ab- ^ stoße angebracht.

Die Bespannung 8 ist am Stutzen 51 befestigt, der als ringförmiges Spannelement wirkt. Auf der anderen Seite ist ein ringförmiges Spannelement 57 vorgesehen, das durch Spannbolzen 58 mit dem Deckel 52 und damit mit dem Stutzen 51 befestigt ist. Der Abstand zwischen dem ringförmigen Spannelement 57 und dem Stutzen 51 kann mit Hilfe von Muttern 59 geregelt werden. Das ringförmige Spannelement 57 wird durch den ringförmigen Stutzen 9 abgestützt.

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Mit.Hilfe dieser Konstruktion ist es möglich, die Siebbespannung 8 auszuwechseln, ohne den Antrieb demontieren zu müssen. Durch eine nicht dargestellte Türe am Gehäuse 1 können die Briden 3o gelöst werden, um die Siebbespannung 8 von den Hubstangen 23 zu befreien. Die Schrauben 53 werden gelöst, und beim Abziehen des Deckels 52 kommt das ringförmige Spannelement 57 mit dem Spannbolzen 58 samt der Bespannung 8 mit. Die Bespannung 8 kann außerhalb der Maschine gewechselt werden.

- Ansprüche -

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Claims

Schutzansprüche:

(1·7 Siebmaschine mit einem Gehäuse, das ein rohrförmiges Sieb enthält, dessen Enden am Gehäuse befestigt sind, wobei innerhalb des Siebes ein am Gehäuse gelagerter Schleuderrotor mit damit verbundenen Antriebsorganen angeordnet ist, der vorzugsweise sich bis in die Nähe des Siebes erstreckende Flügel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Siebbespannung (8) zwischen ihren Befestigungsstellen (9, Io) mit dem Gehäuse (1) mit einem zwangsläufigen Schwingantrieb (23; 21) verbunden ist, der einen bestimmten Hub (zwischen der gestrichelten und strichpunktierten Linie in Pig. I) gegenüber dem Gehäuse aufweist.

2. Siebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (33 - 37) des Schleuderrotors (3) eine kleinere Drehzahl hat als die Hubzahl des Schwingantriebes (23).

3. Siebmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingantrieb als eine außerhalb des rohrförmigen Siebes (7) parallel zur Welle (2) des Schleuderrotors (3) angeordnete und am Gehäuse (1) gelagerte Exzenter-(21) bzw. Kurbelwelle ausgebildet ist, deren Exzenter (22) bzw. Kurbel(n) durch eine Hubstange (23) (oder mehrere Hubstangen) mit dem Sieb verbunden ist (sind).

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H. Siebmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstange (23) auf der, relativ zum Sieb (7) j anderen Seite des Gehäuses (1) an Exzentern (*I2) bzw. εη Kurbeln einer zweiten, am Gehäuse gelagerten Exzenter- bzw. Kurbelwelle (4l) angelenkt' sind, die vorzugsweise den gleichen Hub und einen Antrieb mit gleicher Drehzahl wie die erste Exzenter- (21) bzw. Kurbelwelle aufweist.

5. Siebmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstangen (23) auf der, relativ zum Sieb (7)j anderen Seite des Gehäuses (1) mit einem am Gehäuse (1) befestigten elastischen Lager (27> 28) verbunden sind.

6. Siebmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Lager (27, 28) als Stange (27) ausgebildet ist, welche durch zwei, vorzugsweise hohle, Gummifedern (28) mit den Stirnwänden des Gehäuses (1) verbunden ist.

7. Siebmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch J gekennzeichnet, daß die Hubstange (23) eine feste Mitnahmefläche (29) für die rohrförmige Siebbespannung (8) auf einem Teil ihres Umfanges aufweist, und daß eine an der Hubstange (23) befestigbare Bride (3o) vorhanden ist, die den restlichen Umfang der Siebbespannung (8) umfaßt.

8. Siebmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bride (3o) als Band mit Schnellverschluß ausgebildet ist.

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9. Siebmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Mitnahmestellen (29) die Siebbespannung (8) mit einem innen angeordneten Stützring (31) versehen ist.

10. Siebmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden axialen Enden der rohrförmigen Siebbespannung (8) mit einem ringförmigen Spannelement (57) verbunden ist, die Spannelemente durch Spann-

W bolzen (58) in einstellbarem Abstand miteinander verbunden sind, die Spannelemente (57) in den Bereichen der axialen Enden des Schleuderrotors (3) im Gehäuse (1) zentriert gelagert sind und das vom Antriebsorgan (27) entferntere Spannelement mit dem Gehäuse. (1) lösbar verbunden ist.

11. Siebmaschine nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Antriebsorgan (27) entferntere, zentriert gelagerte Spannelement (57) durch einen Gehäusedekkel (52), mit gegebenenfalls darin ausgebildeter Austragein-

^ richtung, mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

12. Siebmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (52) eine Bohrung (5*4) zur Aufnahme des Außenringes eines auf der Welle (2) des Rotors (3) angebrachten Wälzlagers (55) aufweist.

13. Siebmaschine nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rotorlagerung einseitig des Schleuderrotors (3) zwischen diesem und dessen Antriebsorgan (36, 37)

angeordnet ist. - 15 -

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Ik. Siebmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13 _s dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingantrieb (21) außerhalb des die rohrförmige Siebbespannung (8) aufnehmenden Gehäuses (1) angeordnet ist und vom Schwingantrieb zur Siebbespannung (8) ein durch das Gehäuse führendes Übertragungsorgan (45) vorgesehen ist (Fig. 7).

15. Siebmaschine nach Anspruch Ik₃ dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingantrieb (21) über dem höchstgelegenen Bereich der Siebbespannung (8) angeordnet ist.

16. Siebmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsorgan (k5) durch einen am Gehäuse (1) angebrachten Durchgang (47) mit erhöhten Rändern (48) hindurchgeht.

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