DE2720296A1

DE2720296A1 - Sieving machine for fine sifting of bulk goods - is fitted with agitation traverse operated by electromagnetic oscillating drive with two weight system

Info

Publication number: DE2720296A1
Application number: DE19772720296
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing Grad Kreft; Hans Dipl Ing Scheinfurth
Original assignee: Uhde GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1977-05-06
Filing date: 1977-05-06
Publication date: 1978-12-21

Abstract

A sieving machine is used for the fine sifting of bulk goods. It uses agitation traverses positioned below the sieving surface and working transverse to the direction of sieving. The agitation transverses operate through the in line transmission of the oscillation impulses of at least one electro-magnetic oscillating drive in the form of two-weight system with operating springs tuned to close to a resonance frequency. The agitation transverses (8) have their bearing on both sides of the operating springs (14) tensioned to the frame (1) of the sieving machine. The rammer (10) of the oscillating drive makes contact with the centre of the agitation traverse and the two-weight system is supercritically tuned so that the magnetic and the spring forces are in phase.

Description

Siebmaschine zur FeinabsiebungSieve machine for fine screening

Die Erfindung betrifft eine Siebmaschine zur Feinabsiebung von Schüttgütern unter Verwendung von quer zur Siebrichtung, unterhalb der Siebfläche angeordneten Erregertraversen mit kraftschlüssig, linienförmiger Übertragung der Schwingimpulse mindestens eines elektromagnetischen Schwingantriebes in Form von in Resonanznähe abgestimmtem 2-Massensystem mit Arbeitsfedern.The invention relates to a screening machine for fine screening of bulk materials using transverse to the sieve direction, arranged below the sieve surface Exciter traverses with non-positive, linear transmission of the vibration impulses at least one electromagnetic vibratory drive in the form of close to resonance coordinated 2-mass system with working springs.

Bei derartigen Siebmaschinen wird das in einem Siebrahmen eingespannte Siebgewebe durch von unten anliegende Erregertraversen direkt angetrieben. Die Erregertraversen liegen quer zur Förderrichtung und erstrecken sich über die gesamte Breite des Siebgewebes.In such screening machines, it is clamped in a screen frame The sieve mesh is driven directly by the exciter crossbars attached to the bottom. The exciter traverses lie transversely to the conveying direction and extend over the entire width of the screen fabric.

Wechselstrommagnete, Arbeitsfedern und Erregertraversen bilden jeweils einen Einzelschwingantrieb. Über die Länge des Siebgewebes sind eine Mehrzahl von Einzelschwingantrieben gleichmäßig verteilt. Maßgebend für die Größe des Schwingantriebes ist das zu bewegende Gewicht, wobei das Gewicht der Erregertraverse überwiegt.Alternating current magnets, working springs and exciter traverses each form a single oscillating drive. Over the length of the screen fabric are a plurality of Individual vibratory drives evenly distributed. Decisive for the size of the vibratory drive is the weight to be moved, whereby the weight of the exciter cross-beam predominates.

Bekanntlich liegen die Schwingbreiten, zeitweilig auch Schwingweiten genannt, bei der Feinabsiebung im Bereich von ca. 1 - 3 mm.It is well known that the oscillation widths are, at times, also the oscillation amplitudes called, for fine screening in the range of approx. 1 - 3 mm.

Soll das Siebgewebe über seine ganze Breite an der Erregertraverse kraftschlüssig in exakt gleicher Schwingbreite erregt werden, darf die Erregertraverse, der in der Regel mittig die Schwingung vom Magnetantrieb aufgegeben wird, keine Durchbiegung aufweisen. Da es aber in der Praxis keine Traverse mit der Durchbiegung gleich Null gibt, und schon geringe Durchbiegungen im Verhältnis zu den doch sehr kleinen Schwingbreiten bei der Feinabsiebung sich sehr störend auswirken, sind die ausführbaren Siebbreiten eng begrenzt.Should the sieve mesh over its entire width on the exciter traverse be positively excited in exactly the same oscillation range, the excitation cross-member may which is usually given in the middle of the oscillation by the magnetic drive, none Have deflection. But since there is no crossbeam with the deflection in practice there is zero, and already small deflections in relation to the very much small oscillation ranges have a very disruptive effect during fine screening, are the executable screen widths are strictly limited.

Aus der Literatur Aufbereitungstechnik Nr. 7/1969", Seiten 341 bis 348, sind eine Mehrzahl von Antriebsanordnungen für Siebmaschinen bekannt. Als wesentliche Ausführungsformen sind demnach die kraftschlüssige, linienförmige übertragung über eine Traverse unterhalb des Siebes und des Antriebs unterhalb dieser Traverse oder mittels einer Doppeltraverse, wobei das Siebgewebe zwischen beiden Traversen auf der untersten aufliegt und der Antrieb von oben auf die obige Traverse einwirkt, bekannt. Das Belastungsschema dieser zuvor beschriebenen Antriebe ist in den Fig. 1 und 2 wiedergegeben. Das Maß der fmax. Durchbiegung fmax am Ende der Einzel-bzw. in der Mitte der Doppeltraverse hat dabei für eine spätere Vergleichsrechnung den Wert 1. Die Anordnung des Schwingantriebes unterhalb des Siebbodens hat zwangsläufig schlechte Zugänglichkeit und Wärmebelastung der Schwingantriebe bei erhöhten Siebguttemperaturen zur Folge. Die mittige Krafteinleitung bedingt die Verwendung von steifen und damit relativ schweren Erregertraversen. Obwohl bei der Ausführung mit Doppeltraversen eine gute Zugänglichkeit gewährleistet und die Wärmebelastung ausgeschaltet ist, müssen die Wechselstrommagnete in ihrer Größe nach der Masse der Doppeltraverse und damit zwangsläufig groß ausgelegt werden.From the literature processing technology No. 7/1969 ", pages 341 bis 348, a plurality of drive arrangements for screening machines are known. As essential Embodiments are accordingly the non-positive, linear transmission via a traverse below the screen and the drive below this traverse or by means of a double traverse, with the screen mesh between the two traverses which rests on the bottom and the drive acts on the above crossbeam from above, known. The load scheme of these drives described above is shown in Figs. 1 and 2 reproduced. The measure of the fmax. Deflection fmax at the end of the single or in the middle of the double traverse has the for a later comparison calculation Value 1. The arrangement of the vibratory drive below the sieve bottom has inevitably poor accessibility and heat load on the vibratory drives with increased screen material temperatures result. The central application of force requires the use of rigid and thus relatively heavy exciter traverses. Although in the version with double crossbars good accessibility is guaranteed and the heat load is switched off, the AC magnets must be sized according to the mass of the double crossbeam and therefore inevitably large.

Eine weitere bekannte Ausführungsform verwendet nach der OS 20 16 199 als Erregertraversen Hebelwellen mit einseitig über Hebelgestänge angeschlossenen Schwingantrieben. Es werden hierbei teilweise die Nachteile der beiden zuvor beschriebenen Ausführungen vermieden, jedoch wird ein hoher konstruktiver Aufwand für Lagerung und Kraftübertragung der Hebelwellen erforderlich.Another known embodiment is used according to OS 20 16 199 as exciter traverses lever shafts with one-sided connected via lever linkage Vibratory drives. The disadvantages of the two previously described are here in part Versions avoided, but a high structural effort for storage is and power transmission of the lever shafts required.

Die Siebmaschine gemäß OS 23 18 392 weist verschleißbehaftete Lagerungen der Kraftübertragungshebel auf und hat folglich durch das Lagerspiel dieser Hebel einen hohen Geräuschpegel.The screening machine according to OS 23 18 392 has bearings that are subject to wear the power transmission lever and consequently has this lever due to the bearing play a high level of noise.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile bisher bekannter Siebmaschinen zu überwinden und die Effektivität der Siebmaschine zu vergrößern.The object of the invention is to overcome the disadvantages of previously known screening machines to overcome and increase the effectiveness of the screening machine.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine Erregertraverse beidseitig in den am Rahmen der Siebmaschine eingespannten Arbeitsfedern gelagert ist, der magnetische Schwingantrieb in der Mitte der Erregertraverse angreift und daß das 2-Massensystem überkritisch abgestimmt ist, so daß Magnetkraft und Federkraft in Phase liegen.The object is achieved in that at least one Exciter traverse on both sides in the working springs clamped on the frame of the screening machine is stored, the magnetic vibratory drive engages in the middle of the exciter cross member and that the 2-mass system is supercritically matched, so that magnetic force and spring force be in phase.

Die Siebmaschine wird in ihrer Ausführung besonders einfach, wenn nach einer Ausbildung der Erfindung die Arbeitsfedern als Blattfedern ausgeführt sind.The design of the screening machine is particularly simple if According to one embodiment of the invention, the working springs are designed as leaf springs are.

Soll die Anzahl der Erregertraversen je Längeneinheit des Siebgewebes erhöht werden, werden nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zwei Erregertraversen über einen Querbalken mit einem Schwingantrieb verbunden und mit mindestens zwei Blattfedern, gleichgerichtet zum Querbalken, außen beidseitig am Siebmaschinen-Rahmen mittig im Federbock eingespannt, und die Enden der Erregertraversen sind an den frei schwingenden Enden der Blattfedern gelagert.Is the number of exciter traverses per unit length of the screen mesh are increased, according to a further embodiment of the invention, two exciter traverses Connected via a transverse beam to a vibratory drive and to at least two Leaf springs, in the same direction as the crossbar, on both sides of the outside of the screening machine frame Clamped in the middle of the spring bracket, and the ends of the exciter traverses are at the freely oscillating ends of the leaf springs mounted.

Um den Durchsatz einer Siebmaschine zu erhöhen, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Mehrzahl von Schwingantrieben oberhalb der Siebfläche in Reihe hintereinander angeordnet und die Siebfläche in 2 getrennte Siebbahnen unterteilt. Seitlich sind die Siebbahnen nicht eingespannt. Gummischürzen, jeweils am Rand der Siebbahnen, verhindern das Abgleiten des Siebgutes über den Rand.In order to increase the throughput of a screening machine, another Embodiment of the invention a plurality of vibratory drives above the screen surface arranged in series one behind the other and the screen surface in 2 separate screen tracks divided. The screen webs are not clamped in at the side. Rubber aprons, respectively at the edge of the sieve webs, prevent the material being sieved from sliding over the edge.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die räumliche Trennung der Arbeitsfedern von den Schwingantrieben, ihre Anordnung an den Enden der Erregertraversen, ihrer Ausbildung als Blattfedern und der an sich bekannten überkritischen Abstimmung die Biegebelastung der Erregertraversen erheblich herabgesetzt wird. In den folgenden Berechnungsbeispielen sind die Biegespannung und Durchbiegung einer Erregertraverse von gleichem Querschnitt bei unterschiedlichem Aufbau gegenübergestellt.The advantages achieved with the invention are in particular: that due to the spatial separation of the working springs from the vibratory drives, their Arrangement at the ends of the exciter traverses, their training as leaf springs and the known supercritical vote the bending load of the exciter traverses is significantly reduced. In the following calculation examples are the bending stress and deflection of an exciter traverse of the same cross-section with different Structure juxtaposed.

Für die Vergleichsrechnung wird die gleiche Basis angesetzt, d.h. bei einem bevorzugten Verhältnis der Eigenfrequenz des 2-Massensystems zur Antriebsfrequenz von etwa 0,8 bis 0,85 wird die Magnetkraft etwa 3 der Federkraft. Der Momentverlauf 3 x² sei Mx = Fm . (8 x - 21), wobei Fm die Massenkraft der Erregertraverse bedeutet.The same basis is used for the comparative calculation, i.e. with a preferred ratio of the natural frequency of the 2-mass system to the drive frequency from about 0.8 to 0.85, the magnetic force becomes about 3 of the spring force. The course of the moment 3 x² let Mx = Fm. (8 x - 21), where Fm means the inertia force of the exciter traverse.

Für eine konventionelle Antriebsanordnung mit mittig zu den Erregertraversen angebrachten Schwingantrieben unterhalb des Siebgewebes ergibt sich ein Belastungsschema gemäß Fig. 1 und es errechnet sich: ein max. Biegemoment zu: M = F . 1 . 8 max m eine max. Durchbiegung zu: fmax = Fm # 1³ # 1 E . J 64 Das Belastungsschema für eine Siebmaschine mit Doppeltraverse in konventioneller Antriebsanordnung und mit obenliegendem Triebwerk zeigt Fig. 2.For a conventional drive arrangement with the center of the exciter traverses attached vibratory drives underneath the screen fabric results in a load diagram 1 and the following is calculated: a maximum bending moment as: M = F. 1 . 8 max m a maximum deflection to: fmax = Fm # 1³ # 1 E. J 64 The load scheme for a screening machine with double traverse in a conventional drive arrangement and with Fig. 2 shows the overhead engine.

Für die erfindungsgemäße Antriebsanordnung nach dem Belastungsschema gemäß Fig. 3 errechnet sich: 9 ein max. Biegemoment zu: M = F . 1 max m 128 F 3 eine max. Durchbiegung zu: f m . 1 . 1 max E . J 128 Die Vergleichsrechnung für die max. Durchbiegung fmax zeigt, daß bei gleichen Werten für Fm; E und J sich für die erfindungsgemäße Anordnung nur ein Wert von ½ ergibt.For the drive arrangement according to the invention according to the load scheme according to Fig. 3: 9 a max.bending moment to: M = F. 1 max m 128 F 3 a max deflection to: f m. 1 . 1 max E. J 128 The comparative calculation for the maximum deflection fmax shows that with the same values for Fm; E and J themselves results in a value of only ½ for the arrangement according to the invention.

Die erfindungsgemäße Antriebsordnung bringt gegenüber der konventionellen Antriebsordnung entweder eine wesentliche Verringerung des Profilquerschnittes der Erregertraversen unter Beibehaltung der zulässigen Durchbiegung und Traversenlänge oder bei Beibehaltung des Profilquerschnitts und der zulässigen Durchbiegung eine wesentliche Zunahme der Traversenlänge, was einer Verbreiterung der Siebfläche entspricht.The drive arrangement according to the invention brings about the conventional one Drive order either a substantial reduction in the profile cross-section of the Excitation traverses while maintaining the permissible deflection and traverse length or if the profile cross-section and the permissible deflection are retained Significant increase in the length of the traverse, which corresponds to a broadening of the sieve area.

Wird entsprechend dem Kennzeichen des Hauptanspruchs eine überkritische Abstimmung des 2-Massensystems vorgenommen, ergibt sich ein Kräftebild nach Fig. 4 im Gegensatz zu dem Kräftebild nach Fig. 5 bei einer unterkritischen Abstimmung.According to the characteristics of the main claim, it becomes a supercritical one If the 2-mass system is coordinated, the result is a force diagram according to Fig. 4 in contrast to the force diagram according to FIG. 5 in the case of a subcritical vote.

Die überkritische Abstimmung führt dabei bei gleicher Maschinengutmasse F zu verminderter Federkraft FF und verminderter m Magnetkraft FMg gegenüber der unterkritischen Abstimmung.The supercritical coordination leads to the same machine material mass F to reduced spring force FF and reduced m magnetic force FMg compared to the subcritical vote.

Die Verwendung von jochartig eingespannten Einzel- oder Mehrblattfedern, auf denen die Erregertraversen mit den Schwingantrieben befestigt sind, erweist sich besonders vorteilhaft bezüglich einer verschleißlosen Lagerung und einer geringen Geräuschentwicklung.The use of yoke-like clamped single or multiple leaf springs, on which the exciter traverses are attached to the vibratory drives are particularly advantageous in terms of wear-free storage and low Noise development.

Für den Fall einer hohen Schüttguttemperatur werden zweckmäßigerweise die Schwingantriebe oberhalb des Siebgewebes, z.B. mittig zur 2-Bahnanordnung der Siebfläche und die Arbeitsfedern außerhalb des Rahmens der Siebmaschine angeordnet.In the event of a high bulk material temperature, it is advisable to use the vibratory drives above the screen mesh, e.g. in the middle of the 2-track arrangement of the Sieve surface and the working springs are arranged outside the frame of the sieve machine.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand vereinfacht und beispielhaft dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 Belastungsschema konventioneller Bauweise; untenliegendes Triebwerk Fig. 2 Belastungsschema mit Doppeltraverse; obenliegendes Triebwerk Fig. 3 Belastungsschema der erfindungsgemäßen Anordnung; obenliegendes Triebwerk Fig. 4 Kräftebild bei überkritischer Abstimmung Fig. 5 Kräftebild bei unterkritischer Abstimmung Fig. 6 Siebmaschine in teilweiser Ansicht und Längsschnitt Fig. 7 Siebmaschine in Draufsicht Fig. 8 Siebmaschine im Querschnitt Die in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellte Siebmaschine mit dem Maschinenrahmen 1, dem Siebguteinlauf 2 und dem Überkornauslauf 3 ruht auf den Federelementen 4. Das das Siebgewebe 5 passierende Unterkorn wird unterhalb der Maschine über nicht dargestellte Fördereinrichtungen abgezogen. Das Siebgewebe 5 ist nur an den schmalen Seiten befestigt und wird über Spannvorrichtungen 6 bis zu einem bestimmten Maß vorgespannt. Das Siebgewebe 5 wird unmittelbar erregt durch von unten anliegende Auflageleisten 7 an den Erregertraversen 8, die jeweils paarweise über das Joch 9 durch den Stößel 10 am Anker 11 des magnetischen Schwingantriebes in periodische Schwingungen hoher Frequenz versetzt werden. Der Kern 12 des Schwingantriebes ist befestigt an dem Tragbalken 13, der wiederum selbst mittig oberhalb des Maschinenrahmens befestigt ist. Die paarweise zusammengefaßten Erregertraversen 8 sind an ihren Enden außerhalb des Maschinenrahmens mit den Blattfedern 14 verbunden, die ihrerseits, im wesentlichen mittig, im Federbock 15 eingespannt sind. Dieser Federbock 15 ist starr mit dem Maschinenrahmen 1 verbunden. Das Schwingsystem besteht demzufolge aus dem Siebgewebe, den Erregertraversen mit den Blattfedern und den Ankern der Schwingantriebe. Die Abstimmung des 2-Massensystems erfolgt derart, daß sie in Resonanznähe überkritisch ist.The subject matter of the invention is simplified and exemplified in the drawings shown. They show: FIG. 1 loading diagram of a conventional design; FIG. below Engine Fig. 2 loading scheme with double crossbeam; overhead engine Fig. 3 loading diagram of the arrangement according to the invention; overhead engine Fig. 4 Force diagram for supercritical coordination. Fig. 5 Force diagram for subcritical coordination Coordination Fig. 6 Screening machine in partial view and longitudinal section. Fig. 7 Screening machine in plan view Fig. 8 screening machine in cross section The in Fig. 6, 7 and 8 shown screening machine with the machine frame 1, the screenings inlet 2 and the oversize outlet 3 rests on the spring elements 4. The sieve fabric 5 Undersized grains that pass through are transported below the machine via conveying devices (not shown) deducted. The screen mesh 5 is only attached to the narrow sides and is over Clamping devices 6 preloaded to a certain extent. The screen mesh 5 is directly excited by support strips 7 resting on the exciter traverses from below 8, each in pairs via the yoke 9 through the plunger 10 on the armature 11 of the magnetic Vibratory drive are set in periodic oscillations of high frequency. Of the The core 12 of the oscillating drive is attached to the supporting beam 13, which in turn is itself is attached centrally above the machine frame. The paired Exciter traverses 8 are at their ends outside the machine frame with the leaf springs 14 connected, which in turn are clamped in the spring bracket 15, essentially in the middle are. This spring bracket 15 is rigidly connected to the machine frame 1. The oscillation system consequently consists of the sieve fabric, the exciter traverses with the leaf springs and the anchors of the vibratory drives. The coordination of the 2-mass system takes place in such a way that that it is supercritical in the vicinity of resonance.

Die Steuerung der Wechselstrommagnete kann in bekannter Weise über Steuergeräte erfolgen.The AC magnets can be controlled in a known manner via Control devices.

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Claims

Claims 1. Sieving machine for fine sieving of bulk materials, using arranged transversely to the sieve direction below the sieve surface Exciter traverses with non-positive, linear transmission of the vibration impulses at least one electromagnetic vibratory drive in the form of near resonance coordinated 2-mass system with working springs, characterized in that the exciter traverses (8) on both sides in the working springs clamped on the frame (1) of the screening machine (14) are mounted, the plunger (10) of the vibratory drive in the middle of the exciter cross-member attacks and the 2-mass system is supercritical, so that magnetic force and spring force are in phase.

2. Sieving machine according to claim 1, characterized in that the working springs (14) leaf springs are.

3. Sieving machine according to claim 1 and 2, characterized in that two exciter traverses (8) via a yoke (9) with a plunger (10) of the vibratory drive are connected and at least two leaf springs (14), aligned with the yoke, outside are clamped in the middle of the spring bracket (15) on both sides of the screening machine frame and the ends of the exciter traverses are mounted on the freely oscillating ends of the leaf springs are.

4. Sieving machine according to claim 1 to 3, characterized in that a plurality of vibratory drives above the sieve surface in series one behind the other are arranged and the screen surface consists of 2 screen webs separated in the longitudinal plane.