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BESCHREIBUNG
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sie vorliegende brfindung bezieht sich auf Apparate zum zonen von
sowohl festen, als auch breiartigen Stoffen nach Korngröße und betrifft insbesondere
die bauliche Gestaltung von Vibrationssieben.
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Die Erfindung kann in der Bergbau- Bau- und Hüttenindustrie zum Trennen
von !:rzen, ßaustoffen und metallurgischen Beschiokungsmaterialien erfolgreich verwendet
werden.
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Das Trennen von Teilchen nach deren Größe vollzieht sich in solchen
Apparaten derweise, daß die Siebgutschicht über das Sieb hinweg bewegt wird. Dabei
bewegt sich das Feinkorn unter der Wirkung von Vibrationen in der Schicht, bis es
mit dem Sieb in Berührung kommt und dieses passiert.
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Aus der Praxis der Trennung breiartiger und Streustoffe nach Korngröße
unter Verwendung von Vibrationssieben geht hervor, daß diese Vibrationesiebe folgenden
Forderungen genügen müssen: - das Vibrationssieb muß eine hohe bezogene Leistungsfähigkeit
haben, was bei Gewährleistung einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit des Feinkornes
durch die Siebgutschicht zum Sieb hin und eines schnellen Durchgangs der Feinkornteilchen,
die das Sieb erreicht haben, durch die ieböffnungen ermöglicht wird. Gleichzeitig
soll das Vibrationssieb einen hohen Vibrationsdämmungsgrad haben, das heißt, die
Übertragung der dynamischen Kräfte auf das Fundament soll minimal gehalten werden.
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Geenwärtig kommen in der Bergbau-, Bau- und Hüttenindustrie im wesentlichen
Vibrationasiebe zur Verwendung.
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deren Vibrationsamplitude in jedem Punkt des Siebes gleich ist, wobei
die Vibrationskräfte zur Siebfläche unter gleichem Winkel gerichtet sind, das heißt,
auf das Sieb wirkt auf dessen gesamter Länge ein gleichförmi6'es Vibrationsfeld
ein.
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Bei solchen Vibrationssieben wird manchmal mit derart dicker Siebgutschicht
gearbeitet, daß das Feinkorn während der Bewegung der Siebgutschicht über das Sieb
hinweg nicht in Berührung mit dem Sieb kommen kann, was die Herabsetzung der Trennungswirksamkeit
zur Folge hat. Um eine hohe Treanunga -wirksamkeit bei derartigen Vibrationssieben
zu erreichen, strebt man nach einer geringeren Dicke der Siebgutschioht. Dabei vermindert
sich aber die bezogene leistungsfähigkeit des Vibrationssiebes. Folglich wird bei
solchen Sieben die Forderung nach einer hohen Trennungswirksamkeit gleichzeitig
mit einer hohen bezogenen leistungsfähigkeit nicht erfüllt.
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Es ist bekannt, daß sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Feinkornes
durch die Siebgutschioht vergrößert, wenn auf diese Schicht Vibrationskräfte einwirken,
die in der Schicht nur Schubspannungen hervorrufen. Wenn durch die Vibrationskräfte
in der bchioht gleichzeitig Zug-, Schub- und Druckspannungen hervorgerufen werden,
so vollzieht sich der Durchgang des Feinkorns durch die Siebgutschicht bis zu dessen
Berührung mit dem Sieb bedeutend langsamer. Es ist auch bekannt, daß das in Berührung
mit dem Sieb gekommene Feinkorn das Sieb dann am besten passiert, wenn der Rütteluinkel.
der Schioht über dem Sieb dem Reohtwinkel nahe liegt. Um die Bewegungageschwindigkeit
des Feinkornes durch die Siebgutschicht zum Sieb hin zu beschleunigen, ist es also
notwendig, daß das Sieb in der Aussieb@@@@@ vibriert und für die Gewäjirlei stung
des besten Durchgangs des Feinkornes durch das Sieb
soll es senkrecht
bezüglich der Aussieb@@@@@ vibrieren.
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In herkömmlichen Vibrationssieben sind die Vibrationskräfte unter
eine spitzen Winkel zur Aussiebebene gerichtet, das heißt, die Vibrationsverhältnisse
sind sowohl für den Bewegungsablauf des Feinkornes durch die Siebgutschicht zum
Sieb hin, als auch für den Durchgangsablauf des Feinkornes, das das Sieb erreicht
hat, durch eeine Öffnungen nicht optimal.
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In einigen Fällen kommen Vibrationssiebe mit einem in Richtung der
Längsachse des Siebes ungleiohförmigen Vibrationsfeld zur Verwendung, wenn die Vibrationsamplitude
und entlang die Richtung der Vibrationskräfte sich / der Längsachse des Siebes unregelmäßig
verändern. Solche Vibrationssiebe genügen den gestellten Anforderungen offensichtlich
nicht.
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Ferner sind Vibrationssiebe bekannt, bei welchen das Vibrationsfeld
ungleichmäßig ist und sich die Schwingungsamplitude und die Wirkungsrichtung der
Vibrationskraft in Längsrichtung des Siebes vom Aufgabe- zum Austragende hin geordnet
verändern. Diese Siebe sind als Baum-Vibrationssiebe bekannt (s. "Sprawotschnik
po obogastscheniju rud"/ Handbuch Erzaufbereitung/, Moskau, Verlag "Nedra", 19?2,
5.68). In der Regel enthält ein Baum-Vibrationssieb einen Siebkasten mit darauf
angebrachtem Siebboden, als Dämpfungselemente und Traghebel ausgebildete und zur
Hauptträgheitsachse des Siebkastens geneigt Stützen sowie einen Schwinguagserreger
in Gestalt eines am Rahmen befestigten und mit dem Siebkasten durch Pleuel verbundenen
Kurbeltriebwerkes.
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Obwohl das Baum-Vibrationssieb den Anforderungen b@zügl@@
der
Erhöhung der Trennungswirksamkeit und der bezogenen Leistungsfähigkeit nicht in
vollem hlabe genügt, da sein geordnetes ungleichmäßiges Vibrationsfeld nicht optimal
ist, kann die gestellte Aufgabe durch dessen Verwendung einigermaßen gelöst werden.
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Das JSaum-Vibrationssieb ist aber von innen nicht ausgewuchtet, so
daß die im Rüttelantrieb wirkenden Kräfte auf das Fundament übertragen werden, demzufolge
seine Verwendung als hochleistungsfähiges gewerbliches muster unmöglich wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine entsprechende
gegenseitige Anordnung und mechanische Kopplung des Schwingungaerregers mit den
Tragelementen des Siebkastens ein Vibrationssieb mit einer hohen Wirkeamkeat der
Stofftrennung nach Teilchengröße, einer hohen bezogenen Leistungafähigkeit sowie
einer hohen Auswuchtungs- und Vibrationsdämmung zu schaffen.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Vibrationssieb,
welches einen Rahmen, einen mit dem Rahmen durch ein tragendes Dämpfungselement
und Traghebel verbundenen Siebkasten mit Siebboden sowie einen mit dem Siebkasten
in Verbindung stehenden Schwingungserreger enthält, erfindungsgemäß der Schuingungserreger
mit dem Siebkasten auf dem Abschnitt 'verbunde wo sich dessen Schwingungsmittelpunkt
befindet, und bezüglich des Siebbodens gegenüberliegend dem tragenden Dämpfungsglied
angeordnet ist, wobei die Traghebel im wesentlichen senkrecht zur Hauptträgheitsachse
des Siebkastens angeordnet sind und an diesem auf dem Abschnitt anliegen, wo sich
dessen anderer Schwingungsmittelpunkt befindet.
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Bei einer derartigen gegenseitigen Anordnung von Schwingungserreger,
Traghebeln
und Dämpfungselementen gelingt es, auf dem Siebboden ein ungleichmäßiges Vibrationsfeld
zu erhalten, bei dem (bei der Verwendung eines Zirkularschwinentlang gungserregers)
die elliptischen Bahnen der Längsrichtung des Siebes von tansentialen zu diesem
(an der Verbit dungsstelle des Siebkastens mit den Hebel bis zu normalnahen zum
Sieb an der Anordnungsstelle des Schwingungserregers) verändern.
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Es werden dabei auf den Siebabschnitten mit tangentialen oder diesen
nahe liegenden bahnen die Bedingungen für die Vergrößerung der Feinkorngeschwindigkeit
in der Siebgutschicht bis zur Berührung mit dem Sieb, und auf den Siebabschnitten
mit normalen oder diesen nahe liegenden Bahnen werden die Bedingungen für ein schnelles
Passieren der Öffnungen des Siebes durch die mit diesem bereits in berührung gekommenen
Teilchen geschaffen.
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Es ist zweckmäßig, den Schwingungserreger am Siebkasten als Trägheitsvibrator
auszuführen, der unmittelbar auf dem Siebkasten angeordnet wird.
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Hierdurch wird es möglioh, einer unmittelbaren Übertregung der im
Antrieb entwickelten '2rägheitskrEfte vom Antrieb zum Rahmen hin vorzubeugen und
durch die vorstehend beschriem bene gegenseitige Anordnung des Schwingungserregers
und der Tragelemente die Übertragung dieser Kräfte auf den Rahmen und folglich auf
das Fundament wesentlich zu vermindern.
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Möglich ist es, den Aufgabe- und Austragabschnitt des Siebbodene,
welche außerhalb der Schwingungsmittepunkte liegen, zur Horizontalen unter entsprechend
größeren Winkeln, als der Neigungswinkel des mittleren Abschnitts des Siebbodens
z Horizontalen ist, anzuordnen.
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Dadurch werden Bedingungen für eine aktive Bewegung der Schicht des
zu trennenden Siebgutes am Aufgabe- und Austragabschnitt geschaffen, weil die Wirkungsrichtung
der Vibrationskräfte auf dtesen Abschnitten mit der Stoffbewegungsrichtung im wesentlichen
nicht zusammenfällt.
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Bs besteht die Möglichkeit, die Gelenkachsen der Traghebel an deren
am Siebkasten anschließenden Enden koaxial mit einem der Schwingungsmittelpunkte
des Siebkastens anzuordnen.
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Dadurch wird es möglich, die im am Rahmen anschließenden Hebelgelenk
wirkende Kraft auf Null zu bringen, d.h. der Ubertragung von dynamischen Kräften
auf den Rahmen, und folglich auch auf das Fundament, vorzubeugen.
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Nachfolgend wird die Erfindung durch Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
ls eins Vibrationssic+?s unter Bezugnahme auf Zeichnungen, auf denen die gleichen
elle gleiche Bezugszeichen tragen, ausführlich erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßesVibrationssieb
in Gesamtansicht; Fig. 2 dasselbe wie Fig. 1, aber im Längsschnitt zwecks Veranschaulichung
der Siebböden des Vibrationssiebes und der Elemente ihrer Befestigung am Siebkasten;
eine Fig. 3/Ansicht längs der Linie III-III zu Fig. 1 zwecks Veransohaulichung eines
Bauteils des tragenden Dämpfungselementes im Schnitt: eine Fig. 4/Ansicht längs
Linie IV-IV zu Fig. 1 zwecks Veranschaulichung des Schwingungserregers; Fig. 5 Ansicht
nach Pfeil A zu Fig. 4 zwecks Veranschaulichung des Blementea für die Befestigung
des Siebes am Siebkasten;
eine Fig. 6/ Ansicht längs Linie VI-VI
zu Fig. 1 zwecks Veranschaulichung des <rraghebels im Schnitt; ein Fig. 7/Schema
eines Vibrationssiebes mit den auf. dem Sieb aufgezeichneten Bewegungsbahnen von
@ Siebpunkten in vergrößertem Maßstab (bei der Erregung des Siebkastens durch einen
einachsigen Vibrator) und mit einer bedingten Bezeichnung von Unwucht/körpern; einem
Fig. 8 dasselbe wie Fig. 7, aber in der Ausführung mit Eigenwuchtvibratcr, der auch
bedingt gezeigt ist.
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Das Vibrationssieb enthält einen Rahmen 1 und einen Siebkasten 2
mit mindestens einem Siebboden 3. Der Siebkasten 2 ist mit dem Rahmen 1 mittels
tragender Dämpfungselemente 4 und Traghebel 5 gelenkig verbunden. Mit dem Kasten
2 ist ein Schwingungserreger 6 verbunden. Der Rahmen 1 des Vibrationssiebes ist
auf dem Fundament aufgestellt (nicht gezeigt).
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Erfindungsgemäß ist der Schwingungserreger 6 mit dem Kasten 2 auf
dem Abschnitt verbunden, wo sich dessen Schwingungamittelpunkt C1 befindet. Dabei
sind die Traghebel 5 seAkrecht zur Hauptträgheitsachse des Kastens 2 angeordnet
und am Kasten 2 auf dem Abschnitt angeschlossen, wo sioh dessen anderer Schwingungsmittelpunkt
C2 befindet.
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Wie es Fig. 1 zeigt, ist der Schwingungserreger 6 unmittelbar auf
dem Kasten 2 auf seinen eitenwänden 7 (Fig. 4) angeordnet. Es ist aber möglich,
daX der Schwingungserreger 6 als Vibrator eines anderen Typs, beispielsweise als
Kurbel triebwerk (nicht gezeigt) ausgeführt ist, das auf dem Rahmen 1 angeordnet
und mit dem Kasten 2 durch Zugstangen bzw. Pleuel (nicht gezeigt) verbunden ist.
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Das tragende Dämpfungselement 4 besteht aus einem Bündel Federhülsen,
oberen b und unteren 9, in denen Schraubenfedern 10 montiert sind. Die oberen Federhülsen
8 sind mit dem Siebkasten 2 durch Platten 11 verbunden.
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Die Traghebel 5 stellen im wesentlichen Pleuel dar, von denen jedes
einen T-Träger 12 mit lösbaren Gelenksohellen 13, 14 auf den Enden (Fig. 6) hat.
In den Gelenkschellen 13, 14 sind auf Bolzen 16, 17 aufgesetzte elastische Büchsen
14 vorhanden, die entsprechend am Kasten 2 und Rahmen 1 starr befestigt sind.
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Der Siebkasten 2 besteht aus beitennden 7, die miteinander durch
Querstangen 18 verbunden sind. Der Kasten 2 hat eine längsverstärkungsrippe 19.
Wie es aus Fig. 1 ersichtlicu ist, sind im Kasten 2 zwei Siebe 3 angeordnet, die
auf Winkelansätzen 20 liegen und an diese durch Keilklemmen 21 (Fig. 5) angedrückt
werden. Eine Keilklemme 21 enthält einen feststehenden und einen beweglichen Keil
entsprechend 22 und 23, wobei der feststehende Keil 22 an der Seitenwand 7 befestigt
ist und der bewegliche Keil 23 durch einen Bolzen 24 fixiert wird, der in die Öffnung
des as Kasten 2 befestigten Winkelansatzes 25 eingesetzt wird.
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Gemaß einer Ausführungsvariante der Erfindung ist der Schwingungserreger
6 (Fig.l und 4) als Trägheitsvibrator 6 ausgebildet, der unmittelbar auf dem Kasten
2 montiert ist.
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Der Trägheitsvibrator 6 enthält ein Röhrengehäuse 26, in dem Kugellager
27 starrschlüssig montiert sind. In. den Kugellagern 27 ist eine Unwuchti,elle 28
gelagert. An den Enden der Unwuchtwellc 28 gibt es Unwuchten 29 mit abnehmbaren
Gewichten 30, die zur Regelung der Massen der Unwucht 29
dienen.
An einem Ende der Welle 28 ist eine Kupplun6shälfte 31 für die Kupplung der Welle
28 mit einem Antrieb (nicht gezeigt) montiert.
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Gemaß einer anderen Erfindungsvariante befinden sich das Aufgabe-
32 und das Austragende 33 der Siebböden 3 des Kastens 2 außerhalb der schwingungsmittelpuakte
C1 und C2 des Kastens 2 und sind zur Horizontalen unter entsprechend größeren Winkeln,
als der Neigungswinkel des Mittelabschnittes des Siebes 3 zur Horizontalen ist,
geneigt.
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Wie es Fig. 1 zeigt, fällt die Schwenkachse des Gelenkes 13 der Traghebel
5 mit dem Schwingungsmittelpunkt C2 des Kastens 2 zusammen. Das ist eine bevorzugte,
jedoch nicht die obligatorische Bedingung. Die Nichtübereinstimmung der Achse des
Gelenkes 13 mit dem Scbwingungsmittelpunkt C2 kann die Ubergabe von dynamischen
Kräften auf den Rahmen 1 zur Folge haben.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Vibrationssiebes besteht in folgendem.
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Während des Betriebs wird die Unwuchtwl]' 28 durch den Antrieb
über die Kupplung 31 in Drehung versetzt. Bei der Drehung der Welle wird die störende
Kraft erzeugt, die den ganzen Kasten 2 in Vibration versetzt. Da die Welle 28 (Pig.
7, 8) in einem Schwingungsmittelpunkt C1 des Kastens 2, und das Gelenk 13 des Traghebels
5 im anderen Sohwinguns.
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mittelpunkt C2 desselben Kastens 2 angeordnet ist, so ist die auf
den Kasten 2 im Gelenk 13 senkrecht einwirkende Reaktionskraft gleich Null. Folglich
ist die Bewegung, die bezüglich des Kastens im Gelenk 13 senkrecht gerichtet ist,
ebenfalls gleich Null. Da das Gelenk 13 im ßohwingungsmittelpunkt C2 des Traghebels
5 angeordnet ist, so ist die Eraft,
die zur Achse des Traghebels
5 senkrecht gerichtet ist, im Gelenk 14 gleich Null. Folglich sind die Kräfte, die
vom vibrierenden Siebkasten 2 auf den Rahmen 1 übertragen werden, gleich Null. Dadurch
wird eine vollständige dynamische Schwingungsdämmung im Traghebel 5 erreicht. Dabei
vollzicht der den Traghebeln 5 naheliegende Abschnitt das tbes 5 Schwingungen, die
tangential zum Sieb 3 gerichtet sind, während der dem Schwingungs.rreger 6 und den
Dämpfungselementen 4 naheliegende Abschnitt des Siebes Schwingungen ausführt, die
beinahe senkrecht zum Sieb 3 ausgerichtet sind.
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Auf dem Abschnitt zwischen den Traghebeln 5 und dem Schwingungserreger
6 vollzieht das Sieb 3 gerichtete Schwingungen mit elliptischen Bahnen - falls eia
einachsiger Zirkularvibrator als Schwingungssrreger eingesetzt wird, - bzw. mit
geradlinigen Schwingungen - wenn als Schuingungserreger ein zweichsiger Eigenwuchtvibrator
(nicht gezeigt) zum Einsatz kommt. Der Neigungswinkel der Hauptachse der Ellipse
vergrößer sich dabei von 0 bis 90°.
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