DE2160875B2

DE2160875B2 - Als siebwirksames oder armierendes Element ausgebildetes Gitter

Info

Publication number: DE2160875B2
Application number: DE19712160875
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. 4000 Duesseldorf Schmidt
Original assignee: HEIN LEHMANN AG 4000 DUESSELDORF
Current assignee: HEIN LEHMANN AG 4000 DUESSELDORF
Priority date: 1971-12-08
Filing date: 1971-12-08
Publication date: 1975-08-14
Also published as: DE2160875A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gitter, das einerseits direkt als Siebboden, andererseits als Armierung für ein aus Gummi oder elastomerem bzw. plastomerem Werkstoff hergestelltes Sieb verwendet werden kann.

Es ist bekannt, als Siebböden Metalldrahtgewebe

zu verwenden, die aus einer Anzahl miteinander verwobener Schuß- und Kettdrähte bestehen. So zeigt z.B. die DT-PS 7 18 655 ein Siebgewebe, das aus Runddrähten mit vollem Querschnitt gebildet ist, wobei die Kettdrähte gestreckt sind und mit parallelem Abstand zueinander verlaufen, während die Schußdrähte sich sowohl um die Kettdrähte als auch um sich selbst krümmen, und wobei das Gewebe eine Dicke etwa gleich dem dreifachen Drahtdurchmesser besitzt, wenn sämtliche Drähte gleiche Dicke haben. Hierbei bilden jeweils zwei sich in gleicher Richtung erstreckende und umeinander krümmende

Schußdrähte ein Schußdrahtpaar, das im Bereich der Kreuzungssteile beider Schußdrähte ein gemeinsames Trägheitsmoment besitzen, das sich nach der Formel

= 2

= 0,09818-rf*

bestimmt. Zwar wird auf diese Weise ein Siebgewebe gebildet, dessen Trägheitsmoment doppelt so groß ist wie dasjenige eines Siebgewebes, weiches aus einzelnen, miteinander verwobenen Kett- und Schußdrähten besteht, jedoch weist ein solches Siebgewebe eine wesentlich verringerte offene Siebfläche auf. Dieses bekannte Siebgewebe weist dadurch einen weiteren Nachteil auf, daß die jeweils ein Schußdrahtpaar bildenden Schußdrähte abwechselnd übereinander und nebeneinander verlaufen und somit unregelmäßige Siebmaschen bilden, in denen sich Grenzkorn festklemmt.

Demgegenüber fordert die Praxis tragfähige Siebelemente mit möglichst großer offener Siebfläche.

Wird z. B. bei einem aus Längs- und Querdrähten gebildeten Gittersieb bestimmter Maschenweite zur Erhöhung der Tragfähigkeit die Drahtdicke vergrößert, so verkleinert sich gleichzeitig die offene Siebfläche. Diesem Nachteil wird durch Verwendung von Profildrähten an Stelle von Runddrähten versucht zu begegnen; dabei wird bewußt in Kauf genommen, daß die Profildrähte teuer und schwierig zu verarbeiten sind, und daß bei im Webverband hergestellten Sieben die Drähte an den Kröpfstellen geschwächt werden, wodurch sich in den Verformungszonen der Querschnitt verringert, das Material durch die Kaltverformung geschwächt wird und an den Kröpfsteilen bei der dynamischen Be-

anspruchung Spannungsspitzen entstehen, die das Auftreten von Dauerbrüchen begünstigen. Das ist auch dann gegeben, wenn die so hergestellten Gitter als Armierung für einen Siebboden aus Gummi oder elastornerem bzw. plastomerem Werkstoff verwandt weiden.

Weiterhin ist nach der DT-Gbm 69 12 605 ein Lochsiebboden aus gummielastischem Vollmaterial bekannt, der mit einer Armierung versehen ist, die aus einer Anzahl sich in Haupttragrichtung auf einer gemeinsamen Ebene mit parallelem Abstand erstreckende Gewebebänder und einer Anzahl sich quer zur Haupttragrichtung auf einer gemeinsamen Ebene mit parallelem Abstand erstreckende Gewebehänder gebildet ist, wobei die sich in Haupttragrichtung und die sich quer dazu erstreckenden Gewebebänder an ihren Kreuzungsstellen miteinander verbunden sind, wobei jedes Gewebeband aus einer Anzahl miteinander verwobener dünner Drähte besteht. Zwar sind durch diese bekannte Armierung eine gute Schwingfähigkeit des gummielastischen Siebbodens erreicht, jedoch ist die Tragfähigkeit vergleichsweise gering und darüber hinaus geht mit der notwendigen Breite der Gewebebänder eine erhebliehe Verringerung der offenen Siebfläche einher.

Unter Vermeidung der vorbeschriebenen Nachteile liegen der Erfindung die Aufgaben zugrunde,

1. die einander entgegengerichteten Forderungen nach hoher Tragfähigkeit und größtmöglicher offener Siebfiäche gleichgerichtet zu vereinigen, wobei sowohl die vorteilhafte Verwendung von Rund- als auch Profildrähten gewährleistet ist, und

2. ein Gitter zu schaffen, das einerseits direkt als Siebboden eingesetzt, andererseits als Armierung für ein armiertes Sieb aus Gummi oder elastomerem bzw. plastomerem Werkstoff verwandt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgaben besteht nach der Erfini'ung bei einem aus einer Anzahl miteinander verbunJener Längs- und Querdrähte bestehenden Gitter darin, daß allen oder einzelnen der sich in Haupttragrichtung auf einer gemeinsamen Ebene mit parallelem Abstand erstreckenden Drähte jeweils ein weiterer, senkrecht unter dem jeweiligen Draht angeordneter und sich zu diesem in parallelem Abstand in gleicher Richtung erstreckender Draht zugeordnet ist, wobei zwei einander zugeordnete Drrhle auf ihrer gesamten Länge ein Drahtpaar bilden und gemeinsain eine Biegesteifigkeit besitzen, die derjenigen eines Einzeldrahtes entspricht, dessen Durchmesser um das etwa 2,2fache größer ist als der Durchmesser eines zu einem Drahtpaar gehörenden Drahtes, und wobei auf der gesamten Länge der zu einem Drahtpaar gehörenden Drähte zwischen diesen eine sich quer zur Haupttragrichtung auf einer gemeinsamen Ebene mit parallelem Abstand erstreckende Anzahl von Querdrähten angeordnet ist, die mit den zu einem Drahtpaar gehörenden Drähten kraftschlüssig verbunden sind.

An Hand der A b b. I bis 5 wird die Erfindung näher erläutert:

A b b. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsfonn des Gitters nach der Erfindung, wobei das Gitter in an sich bekannter Weise aus einer Anzahl miteinander verbundener Längsdrähte 1 und Querdrähte 2 gebildet ist. Um die Tragfähigkeit dieses Gitters bei gleicher offener Siebfläche zu erhöhen, ist erfindungsgemäß z. B. jedem zweiten Längsdraht 1 ein weiterer Längsdraht 1' gleicher Abmessung zugeordnet, wo durch die einander zugeordneten Längsdrähte 1 und 1' ein Drahtpaar bilden, dessen gemeinsame Biegesteifigkeit derjenigen eines Einzeldrahtes entspricht, dessen Durchmesser um das etwa 2,2fache größer ist ais der eines zu einem Drahtpaar gehörenden Drahtes.

A b b. 2 und 3 verdeutlichen den vorgenannten Sachverhalt maßstäblich; dabei zeigt Abb. 2 einen Gitterausschnitt im Bereich der Verbindung der

»° Längsdrähte 1 und 1' mit einem Querdraht 2, während A b b. 3 den Querschnitt eines Einzeldrahles zeigt, dessen Biegesteifigkeit derjenigen entspricht, die das durch die Längsdrähte 1 und 1' gebildete Drahtpaar besitzt.

Das Trägheitsmoment eines Runddrahtes errech-

nst sich aus der Formel

71 '

50

Wird angenommen, daß die Drähte um das Maß a · d — 0,2 · d miteinander verschweißt sind, so errechnet sich das Trägheitsmoment des Drahtpaares zu/' = 1,1035 · d*; damit ist das Drahtpaar 22,48 mal biegesteifer als der einzelne Längsdraht 1. Sollte dem einzelnen Längsdraht 1 das gleiche Trägheitsmoment gegeben werden, so müßte sein Durchmesser auf das

1/22,48 = 2,1775fache vergrößert werden; durch diese Maßnahme würde jedoch die offene Siebfläche erheblich veiringert.

Weiterhin ist es auf Grund der Erfindung möglieh, unter Beibehaltung der erforderlichen Biegesteifigkeit eines Gitters, dessen offene Siebfläche zu vergrößern; das folgende Beispiel zeigt durch die Berechnung des Gewichtes G1 eines herkömmlichen Gitters und Gl eines nach der Erfindung hergestellten, gleich biegesteifen Gitters die gegebenen Möglichkeiten auf, wobei zur Vereinfachung die Gewichte für eine Siebgröße von 1000 X 1000 mm bestimmt werden:

Maschenweite w = 40 mm

^^rantstarke ^ai ~ ^lumm

Teilung Z₁ -=50 mm

Teilung f₂ = 43,305 mm

Verschweißung α, = 0.2 · ^₁

Verschweißung a.₂ = ■--' —~- · 0,2

Drahtpaar-φ d., = 0,3305 · d_l = 3,305 mm

₁₂. π . . _lQ_, ₌
4

G₉ = ²

J??⁰

43,305

0,785 + J??⁰-. 0,35952^ · 100-7,85-10-* = 19,974 kg/m*. 50 )

G₁ _ 24,662
G₂ ~ 19,874

= 1,241

Das herkömmliche Gitter ist somit um 19,41% schwerer als das Gitter nach der Erfindung.
Die Berechnung der offenen Siebfläche F₀₁ und

F_{0 2} liefert:

73,895
64,000

= 1,155

Somit weist das Gitter nach der Erfindung eine um 15,5% größere offene Siebfläche als das herkömmliche Gitter auf, und das trotz der beachtlichen Gewichtsverminderung.

Darüber hinaus kann die Standzeit eines nach der Erfindung hergestellten, als siebwirksames Element eingesetzten Gitters wesentlich erhöht werden, wenn jedem Längsdraht 1 ein Längsdraht Γ zugeordnet wird. In einem solchen Fall kann das Gitter von Zeit zu Zeit gewendet werden, so daß beide zu einem Drahtpaar gehörenden Drähte abwechselnd dem Verschleiß ausgesetzt sind.

A b b. 4 und 5 zeigen die Anwendungen des erfindungsgemäßen Gitters als Armierung für ein Sieb aus Gummi oder elastomerem bzw. plastomerem Werkstoff. Das nach der Erfindung hergestellte Gitter wird in eine geeignete Gießform eingelegt, die anschließend mit Gummi oder elastomerem bzw. plastomerem Werkstoff derart ausgefüllt wird, daß die Drähte 1, Γ und 2 vollständig von Gummi oder elastomerem bzw. plastomerem Werkstoff umhüllt sind. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, in dem durch je zwei zueinander parallelliegenden Längsdrähten 1 und Querdrähten 2 begrenzten Raum die in Form, Abmessung und Anzahl gewünschten Sieböffnungen gleichzeitig mit dem Gießen des Siebbodens zu erzeugen. Zu diesem Zweck werden die Form, Abmessung und Anzahl der Gitteröffnungen entsprechende Formstücke eingesetzt, die mit den gewünschten Sieböffnungen analogen Ausnehmungen versehen sind.

Bei der Herstellung von armierten Sieben aus Gummi oder elastomerem bzw. plastomerem Werkstoff hat sich die vorteilhafte Verwendung von Runddrähten herausgestellt, da beim Vergießen von Runddrähten die Gefahr der Luftblasenbildung geringer ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, für die Längs- und Querdrähte unterschiedliche Drahtstärken zu wählen; z. B. kleinerer Durchmesser für die Drahtpaare und größerere Durchmesser für die Querdrähte. Wird z. B. dem Querdraht 2 die gleiche Querschnittsfläche wie der gemeinsamen Querschnittsfläche eines Drahtpaares gegeben, so verhalten sich die Durchmesser d:D = 1 : |/2. Der Abstand der zu einem Drahtpaar gehörenden Drähte 1 und Γ vergrößert sich, und die Trägheitsmomente stehen im Verhältnis von 34,45 : 1. Es ist auch möglieh, für die Längs- und/oder Querdrähte statt Runddrähte Profildrähte zu verwenden.

Ähnlich wie die Biegesteifigkeit steigt auch die Tragfähigkeit des erfindungsgemäßen Gitters. Maßgebend sind die Widerstandsmomente W der Querschnitte; das Widerstandsmoment des einfachen Runddrahtes ist gegeben durch

Bei ζ. B. gleich dicken Längs- und Querdrähten und a — 0,2 ■ d haber die zu einem Drahtpaar gehörenden Drähte 1 und 1' das 8,65fache Widerstandsmoment gegenüber dem Einzeldraht.
Zusammengefaßt weist das erfindungsgemäße Gitter folgende Vorteile auf:

1. Wesentlich höhere Biegesteifigkeit und Tragfähigkeit bei gleichbleibender offener Siebfläche bei nur geringer Gewichtszunahme.

2. Gleich hohe Biegesteifigkeit und Tragfähigkeit bei vergrößerter offener Siebfläche und verringertem Gittergewicht.

3. Wesentlich erhöhte Dauerbiegesteifigkeit, da die am stärksten beanspruchten Außenzonen unbeschädigt bleiben (kein Schweißgefüge, keine Einbrandkerben und keine Schwächung von Material und Querschnitt durch Kröpfungen).

4. Problemloseres Vergießen durch Vermeidung der Luftblasenbildung.

Neben den geschilderten Möglichkeiten besteht natürlich noch diejenige, den Draht 1' durch zwei nebeneinander angeordnete Drähte kleineren Querschnitts zu ersetzen, wobei jedoch eine Verminderung der Tragfähigkeit, im Vergleich zu den vorbeschriebenen Gitterausführungen nach der Erfindung, in Kauf genommen werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Als siebwirksames oder armierendes Element ausgebildetes Gitter, das aus einer Anzahl von miteinander verbundenen Längs- und Querdrähten gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß allen oder einzelnen der. sich in Haupttragrichtung auf einer gemeinsamen Ebene mit parallelem Abstand erstreckenden Drähte (1) jeweils ein weiterer, senkrecht unter dem jeweiligen Draht (1) angeordneter und sich zu diesem in parallelem Abstand in gleicher Richtung erstreckender Draht (1) zugeordnet ist, wobei zwei einander zugeordnete Drähte (1, 1') auf ihrer gesamten Länge ein Drahtpaar bilden und gemeinsam eine Biegesteifigkeit besitzen, die derjenigen eines Einzeldrahtes entspricht, dessen Durchmesser um das etwa 2,2fache größer ist als der Durchmesser eines zu einem Drahtpaar gehörenden Drahtes (1, V), und wobei auf der gesamten Länge der zu einem Drahtpaar gehörenden Drähte (1, 1') zwischen diesen eine Sich quer zur Haupttragrichtung auf einer gemeinsamen Ebene mit parallelem Abstand erstreckende Anzahl von Querdrähten (2) angeordnet ist, die mit den zu einem Drahtpaar gehötenden Drähten (1, 1') kraftschlüssig verbunden ist.

2. Gitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem zweiten bzw. federn dritten in Haupttragrichtung des Gitttrs liegenden Draht (1) jeweils ein sich in gleicher Richtung mit parallelem Abstand erstreckender und senkrecht Unter dem Draht (1) angeordneter weiterer Draht (1') zugeordnet ist und die einander zugeordneten Drähte (1, V) jeweils ein Drahtpaar bilden.

3. Gitter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden oder den drei in Gittermitte angeordneten und sich in Haupttragrichtung erstreckenden Drähten (1) ein weiterer Draht (V) zugeordnet ist, während nur jeder zweite oder dritte der in Haupttragrichtung des Gitters liegenden übrigen Drähte (1) gemeinsam mit den sich senkrecht unter ihnen in gleicher Richtung erstreckenden Drähten (1) jeweils ein Drahtpaar bilden.

4. Gitter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter als Siebelement wechselweise von beiden Seiten einsetzbar ist.

5. Gitter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es aus miteinander kraftschlüssig verbundenen Rund- und/oder Profildrähten gebildet ist, und daß die sich in Haupttragrichtung des Gitters erstreckenden Drähte (1, V) eine geringere Querschnittsfläche aufweisen als die quer zur Haupttragrichtung angeordneten Drähte (2).

6. Gitter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Dralnpaar bildenden Drähte (1,1') zusammengenommen eine Querschnittsfläche haben, die derjenigen eines einzelnen Querdrahtes (2) entspricht.

7. Gitter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Drahtpaar bildenden Drähte (1, 1') unterschiedliche Querschnitte aufweisen und vorzugsweise der obenliegende Draht (1) eine größere Querschnittsfläche aufweist als der ihm zugeordnete untenliegende Draht (10·

8. Als Armierung für einen Siebboden aus Gummi, oder elastomerem bzw. plastoinercm Werkstoff dienendes Gitter nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gtkennzeichnet, daß die das Gitter bildenden Drähte (1, 1', 2) vollständig von Gummi oder elastomerem bzw. plastomerem Werkstoff umhüllt und gleichzeitig mit dem Umgießen der Drähte (1, 1', 2) in den durch jeweils zwei Längsdrähte (1 bzw. 1') und Querdrähte (2) begrenzten Räumen die in Anzahl, Form und Abmessung gewünschten Sieböffnungen gebildet sind.