DE3144227C2 - Vibrationssieb - Google Patents

Abstract

Im Vibrationssieb ist der Schwingungserreger (6) mit dem einen Siebboden (3) tragenden Siebkasten (2) auf dem Abschnitt verbunden, wo sich ein Schwingungsmittelpunkt (C ↓1) des Siebkastens (2) befindet, und bezüglich des Siebbodens (3) des Siebkastens (2) gegenüberliegend dem tragenden Dämpfungsglied (4) angeordnet. Die Traghebel (5) des Siebkastens (2) sind im wesentlichen senkrecht zu dessen Hauptträgheitsachse angeordnet und liegen am Siebkasten (2) auf dem Abschnitt an, wo sich dessen anderer Schwin gungsmittelpunkt (C ↓2) befindet.

Description

a) der Schwingungserreger (6) mit dem Dämpfungsglied (4) auf der Austragsseite (33) des Siebs und die Traghebel (5) auf der Aufgabeseite (32) des Siebs angeordnet sind,

b) daß eine Welle (28) des Schwingungserregers (6) in dem einen Schwingungsmittelpunkt (Cl) angeordnet ist, und

c) daß die Traghebel (5) senkrecht zur Hauptträgheitsachse des Siebkastens (2) angeordnet und mit dem Siebkasten (2) über ein Gelenk (13) verbunden sind, wobei die Achse des Gelenks (13) im anderen Schwingungsmittelpunkt (C2) angeordnet ist.

2. Vibrationssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserreger (6) als Trägheitsvibrator ausgeführt ist, der unmittelbar auf dem Siebkasten (2) angeordnet ist.

3. Vibrationssieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabeseite (32) und die Austragsseite (33) des Siebbodens (3) des Kastens (2), die außerhalb der Schwingungsmittelpunkte (C 1 und C2) des Kastens (2) liegen, zur Horizontalen unter entsprechend größeren Winkeln als im Vergleich zu dem auf die Horizontale bezogenen Neigungswinkel des Siebbodens (3) des Kastens auf dem Abschnitt zwischen den Schwingungsmittelpunkten (C 1 und C 2) des Kastens (2) angeordnet sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vibrationssieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus der US-PS 22 04 479 bekannten Art.

Die Erfindung kann in der Bergbau-, Bau- und Hüttenindustrie zum Trennen von Erzen, Baustoffen und metallurgischen Beschickungsmaterialien erfolgreich verwendet werden.

Das Trennen von Teilchen nach deren Größe vollzieht sich in solchen Apparaten derartig, 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.

Aus der Praxis der Trennung breiartiger und streufähiger Stoffe nach Korngröße unter Verwendung von Vibrationssieben geht hervor, daß diese Vibrationssiebe folgenden Forderungen genügen müssen:

Das Vibrationssieb muß eine hohe relative 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 Sieböffnungen ermöglicht wird. Gleichzeitig soll das Vibrationssieb einen hohen Vibrationsdämmungsgrad haben, d. h., die Übertragung der dynamisehen Kräfte auf das Fundament soll minimal gehalten werden.

Gegenwärtig kommen in der Bergbau-, Bau- und Hütten-Industrie im wesentlichen Vibrationssiebe zur Verwendung, deren Vibrationsamplitude in jedem ίο Punkt des Siebes gleich ist, wobei die Vibrationskräfte zur Siebfläche unter gleichem Winkel gerichtet sind, d. h., auf das Sieb wirkt auf dessen gesamter Länge ein gleichförmiges Vibrationsfeld ein. 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 Trennungswirksamkeit bei derartigen Vibrationssieben zu erreichen, strebt man nach einer geringeren Dicke der Siebgutschicht. Dabei vermindert sich aber die relative Leistungsfähigkeit des Vibrationssiebes. Folglich wird bei solchen Sieben die Forderung nach einer hohen Trennungswirksamkeit gleichzeitig mit einer hohen relativen Leistungsfähigkeit nicht erfüllt

Es ist bekannt, daß sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Feinkorns durch die Siebgutschicht vergrößert, wenn auf diese Schicht Vibrationskräfte einwirken, die in der Schicht nur Schubspannungen hervorrufen. Wenn durch die Vibrationskräfte in der Schicht 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 Rüttelwinkel der Schicht über dem Sieb dem rechten Winkel nahe liegt. Um die Bewegungsgeschwindigkeit des Feinkorns durch die Siebgutschicht zum Sieb hin zu beschleunigen, ist es also notwendig, daß das Sieb in der Aussiebebene vibriert und für die Sicherstellung eines guten Durchgangs des Feinkornes durch das Sieb soll es senkrecht bezüglich der Aussiebebene vibrieren.

Bei herkömmlichen Vibrationssieben sind die Vibrationskräfte unter einem 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 seine öffnungen nicht optimal.

In einigen Fällen kommen Vibrationssiebe mit einem in Richtung der Längsachse des Siebes ungleichförmigen Vibrationsfeld zur Verwendung, wenn die Vibrationsamplitude und die Richtung der Vibrationskräfte sich entlang der Längsachse des Siebes unregelmäßig verändern. Solche Vibrationssiebe genügen den gestellten Anforderungen offensichtlich nicht.
Ferner sind Vibrationssiebe bekannt, bei welchen das Vibrationsfeld ungleichmäßig ist und sich die Schwingungsamplitude und die Wirkungsrichtung der Vibrationskraft in Längsrichtung des Siebes vom Aufgabezum Austragende hin geordnet verändern. Diese Siebe sind als Baum-Vibrationssiebe bekannt (siehe »Sprawotschnik po bogastscheni ju rud«, Handbuch Erzaufbereitung, Moskau, Verlag »Nedra«, 1972, S. 68). In der Regel enthält ein Baum-Vibrationssieb einen Siebka' sten mit darauf angebrachtem Siebboden, als Dämp-

fungselemente und Traghebel ausgebildete und zur Hauptträgheitsachse des Siebkastens geneigte Stützen sowie einen Schwingungserreger in Gestalt eines am Rahmen befestigten und mit dem Siebkasten durch Pleuel verbundenen Kurbeltriebwerkes.

Obwohl das Baum-Vibrationssieb den Anforderungen bezüglich der Erhöhung der Trennungswirksamkeit und der relativen Leistungsfähigkeit nicht in vollem Maße genügt, da sein geordnetes ungleichmäßiges Vibrationsfeld nicht optimal ist, kann die gestellte Aufgabe durch dessen Verwendung einigermaßen geiöst werden.

Das Baum-Vibrationssieb weist jedoch kein optimales Vibrationsfeld auf und ist von innen nicht ausgewuchtet, so daß die im Rüttelantrieb wirkenden Kräfte auf das Fundament übertragen werden, was seine gewerbliche Verwendung ausschließt

Aus der eingangs erwähnten US-PS 22 04 479 ist ein Vibrationssieb bekannt, bei dem der Schwingungserreger mit dem Abschnitt des Siebkastens verbunden ist, an dem sich dessen einer Schwingungsmittelpunkt befindet Der Schwingungserreger ist dabei auf der dem Dämpfungsglied gegenüberliegenden Seite des Siebbodens im Bereich der Aufgabeseite angeordnet. Auf der Austragsseite hingegen wird der Siebkasten mit Hilfe eines Stützgliedes abgestützt, das bezüglich des zur Aufgabeseite hingerichteten Siebbodens einen stumpfen Winkel ausbildet. Aufgrund dieser Lagerung des Siebkastens und des Schwingungserregers werden jedoch erhebliche Vibrationskräfte auf das Fundament bz.v. den Siebrahmen übertragen. Außerdem ergibt sich bei gesteigerter Leistung des Schwingungserregers lediglich eine Erhöhung der Schwingungsamplitude.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Vibrationssieb derart weiterzubilden, daß sowohl eine Steigerung der Leistungsfähigkeit des Siebes in bezug auf die nach der Teilchengröße vorzunehmenden Materialtrennung ermöglicht, als auch eine hohe Vibrationsdämpfung gegenüber dem den Siebkasten abstützenden Rahmen vorgesehen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Aus der GB-PS 13 80 069 ist es für sich bekannt, die Traghebel senkrecht zur Hauptträgheitsachse des Siebes anzuordnen.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung von Schwingungserreger, Traghebeln und Dämpfungselementen gelingt es, auf dem Siebboden ein ungltichmäßiges Vibrationsfeld zu erzeugen, bei dem (bei der Verwendung eines Zirkularvibrators) sich elliptische Bahnen entlang der Längsrichtung des Siebes von einer tangentialen Ausrichtung bezüglich des Siebbodens an der Verbindungsstelle des Siebkastens mit den Traghebeln bis zu einer etwa senkrechten Ausrichtung bezüglich des Siebbodens an der Befestigungsstelle des Schwingungserregers verändern.

Es werden dabei auf den Siebabschnitten mit tangentialen oder diesen naheliegenden Bahnen die Bedingungen für eine Vergrößerung der Feinkorngeschwindigkeit in der Siebgutschicht bis zur Berührung mit dem Sieb, und auf den Siebabschnitten mit senkrechten oder diesen naheliegenden Bahnen werden die Bedingungen für ein schnelles Passieren der Öffnungen des Siebes durch die mit diesen bereits in Berührung gekommenen Teilchen geschaffen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 gekennzeichnet.

Durch die Maßnahme gemäß Anspruch 2 kann eine unmittelbare Übertragung der im Antrieb entwickelten Trägheitskräfte vom Antrieb zum Rahmen hin vorgebeugt und durch die vorstehend beschriebene gegenseitige Anordnung des Schwingungserregers und der Tragelemente die Übertragung dieser Kräfte auf den Rahmen und folglich auf das Fundament wesentlich vermindert werden.

Durch die Maßnahme gemäß Anspruch 3 werden Bedingungen für eine aktive Bewegung der Schicht des zu trennenden Siebgutes auf der Aufgabe- und Austragsseite geschaffen, da die Wirkungsrichtung der Vibrationskräfte auf diesen Seiten mit der Stoffbewegungsrichtung im wesentlichen nicht zusammenfällt

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Vibrationssiebes in Gesamtansicht,

F i g. 2 das Vibrationssieb gemäß F i g. 1 im Längsschnitt zur Veranschaulichung der Siebboden des Vibrationssiebes und deren Befestigung am Siebkasten,
Fig. 3 eine Ansicht längs der Linie III-III in F ig. 1 zur Verdeutlichung eines Bauelements des tragenden Dämpfungselementes im Schnitt,

F i g. 4 eine Ansicht längs der Linie IV-IV in F i g. 1 zur Verdeutlichung des Schwingungserregers,
F i g. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeils A in F i g. 4 zur Darstellung des zur Befestigung des Siebbodens am Siebkasten dienenden Elements,

F i g. 6 eine Ansicht längs der Linie Vl-VI in F i g. 1 zur Veranschaulichung des Traghebels im Schnitt,
F i g. 7 ein Schema eines Vibrationssiebes mit den auf dem Sieb aufgezeichneten Bewegungsbahnen von Siebpunkten in vergrößertem Maßstab, und zwar bei der Erregung des Siebkastens durch einen einachsigen Vibrator,

F i g. 8 ein der F i g. 7 ähnliches Schema, bei dem jedoch ein zweiachsiger Eigenwuchtvibrator vorgesehen ist.

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 Siebkasten 2 ist ein Schwingungserreger 6 verbunden. Der Rahmen 1 des Vibrationssiebes ist auf einem Fundament aufgestellt (nicht gezeigt)..
Der Schwingungserreger 6 ist mit dem Kasten 2 an dem Abschnitt verbunden, wo sich dessen Schwingungsmittelpunkt C\ befindet. Dabei sind die Traghebel 5 senkrecht zur Hauptträgheitsachse des Siebkastens 2 angeordnet und am Kasten 2 an der Stelle angeschlossen, wo sich dessen anderer Schwingungsmittelpunkt Cj befindet

Wie in F i g. 1 gezeigt, ist der Schwingungserreger 6 unmittelbar auf dem Siebkasten 2 auf seinen Seitenwänden 7 (F i g. 4) angeordnet. Es ist aber auch möglich, daß der Schwingungserreger 6 als Vibrator eines anderen Typs, beispielsweise als Kurbeltriebwerk (nicht gezeigt) ausgeführt ist, das auf dem Rahmen 1 angeordnet und mit dem Siebkasten 2 durch Zugstangen bzw. Pleuel (nicht gezeigt) verbunden ist.

Das tragende Dämpfungselement 4 besteht aus einem Bündel mit oberen Federhülsen 8 und unteren Federhülsen 9. in denen Schraubenfedern 10 montiert sind. Die oberen Federhülsen 8 sind mit dem Siebkasten 2 durch Platten 11 verbunden.

Die Traghebel 5 stellen im wesentlichen Pleuel dar, von denen jedes einen T-Träger 12 mit aus lösbaren Gelenkschellen gebildeten Gelenken 13,14 an den Enden (F i g. 6) aufweist. In diesen Gelenkschellen sind auf

Bolzen 16,17 aufgesetzte elastische Büchsen 15 vorhanden, die entsprechend am Siebkasten 2 und am Rahmen 1 starr befestigt sind. Der Siebkasten 2 besteht aus Seitenwänden 7, die miteinander durch Querstangen 18 verbunden sind. Der Siebkasten 2 hat eine Längsverstärkungsrippe 19. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind im Siebkasten 2 zwei Siebboden 3 angeordnet, die auf Winkelansätzen 20 liegen und an diese durch Keilklemmen 21 (Fi g. 5) angedrückt werden. Eine Keilklemme 21 enthält einen feststehenden und einen beweglichen Keil 22 bzw. 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 am Siebkasten 2 befestigten Winkelansatzes 25 eingesetzt wird.

Gemäß einer Ausführungsvariante ist der Schwingungserreger 6 (F i g. 1 und 4) als Trägheitsvibrator ausgebildet, der unmittelbar auf dem Siebkasten 2 montiert ist. Der Trägheitsvibrator enthält ein Röhrengehäuse 26, in dem Kugellager 27 starrschlüssig montiert sind. In den Kugellagern 27 ist eine Unwuchtwelle 28 gelagert. An den Enden der Unwuchtwelle 28 sind Unwuchten 29 mit abnehmbaren Gewichten 30 vorgesehen, die zur Einstellung des Gewichts der Unwucht 29 dienen. An einem Ende der Unwuchtwelle 28 ist eine Kupplung 31 für die Kupplung der Unwuchtwelle 28 mit einem Antrieb (nicht gezeigt) montiert.

Gemäß einer anderen Erfindungsvaris.nte befinden sich die Aufgabe- 32 und die Austragsseite 33 der Siebboden 3 des Siebkastens 2 außerhalb der Schwingungsmittelpunkte Q und C2 des Siebkastens 2 und sind zur Horizontalen unter entsprechend größeren Winkeln, als der Neigungswinkel des Mittelabschnittes des Siebbodens 3 zur Horizontalen ist, geneigt.

Wie in F i g. 1 gezeigt fällt die Schwenkachse des Gelenkes 13 der Traghebel 5 mit dem Schwingungsmittelpunkt C2 des Kastens 2 zusammen. Die Nichtübereinstimmung der Achse des Gelenkes 13 mit dem Schwingungsmittelpunkt Ci kann die Übergabe von dynamischen Kräften auf den Rahmen 1 zur Folge haben.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Vibrationssiebes besteht im folgendem:

Während des Betriebs wird die Unwuchtwelle 28 durch den Antrieb über die Kupplung 31 in Drehung versetzt Bei der Drehung der Welle wird eine Unwuchtkraft erzeugt die den ganzen Siebkasten 2 in Schwingungen versetzt. Da die Unwuchtwelle 28 (F i g. 7, 8) in einem Schwingungsmittelpunkt C\ des Siebkastens 2, und das Gelenk 13 des Traghebels 5 im anderen Schwingungsmittelpunkt C2 desselben Siebkastens 2 angeordnet ist 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 Schwingungsmittelpunkt C2 des Traghebels 5 angeordnet ist ist die Kraft 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 NuIL Dadurch wird eine vollständig dynamische Schwingungsdämmung im Traghebel 5 erreicht Dabei vollzieht der den Traghebeln 5 naheliegende Abschnitt des Siebes 3 Schwingungen, die tangential zum Siebboden 3 gerichtet sind, während der dem Schwingungserreger 6 und den Dämpfungselementen 4 naheliegende Abschnitt des Siebes Schwingungen ausführt die beinahe senkrecht zum Siebboden 3 ausgerichtet sind. Auf dem Abschnitt zwischen den Traghebeln 5 und dem Schwingungserreger 6 vollzieht der Siebboden 3 gerichtete Schwingungen mit elliptischen Bahnen — falls ein einachsiger Zirkularvibrator als Schwingungserreger eingesetzt wird — bzw. mit geradlinigen Schwingungen — wenn als Schwingungserreger ein zweiachsiger Eigenwuchtvibrator (nicht gezeigt) — zum Einsatz kommt. Der Neigungswinkel der Hauptachse der Ellipse bezüglich des Siebbodens 3 vergrößert sich dabei von 0 auf 90°.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vibrationssieb mit einem Rahmen (1), einem Siebkasten (2), der mindestens einen Siebboden (3) aufweist und der mit dem Rahmen (1) durch ein tragendes Dämpfungselement (4) und Traghebel (5) verbunden ist, sowie mit einem Schwingungserreger (6), der mit dem Abschnitt des Siebkastens (2) verbunden ist, wo sich dessen einer Schwingungsmittelpunkt (Cl) befindet, und der bezüglich des Siebbodens (3) dem tragenden Dämpfungsglied (4) gegenüberliegend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß