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Schwingsieb
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwingsieb gemäß dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
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Allgemein werden Schwingsiebe zur Klassierung von trockenem Gut mit
grober bis feiner Körnung eingesetzt. Dem Schwingrahmen und dem darin aufgenommenen
Siebboden wird eine Schwingung aufgeprägt, die bestimmt ist durch eine mittels eines
Schwingantriebs erzeugte Schwingkraft. Hierbei verwendete Schwingantriebe sind Linearantriebe
und Kreisschwingantriebe. Bei Linearantrieben laufen genau entgegengesetzt gerichtete
Unwuchten an zwei synchron angetriebenen Drehwellen um, deren hierbei erzeugte Fliehkräfte
je nach Drehstellung sich aufheben oder zur Schwingkraft addieren. Bei einem Kreisschwingantrieb
wird die Schwingkraft mit nur einer Drehwelle und einer entsprechenden Unwucht erzeugt.
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Aufgrund der im Siebrahmen durch den Antrieb erzeugten Schwingung
werden auch die auf dem Siebboden befindlichen Körnchen in entsprechende Schwingungen
versetzt, wodurch sich einerseits ein hoher Klassierungsgrad erreichen läßt und
andererseits das Siebgut längs des Siebbodens zu einer Abgabestelle transportiert
wird, wo das klassierte Gut dann ausgetragen werden kann.
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Allgemein erfolgt bei Schwingsieben unabhängig von der Art des Antriebs,
also ob Linearantrieb oder Kreisschwingantrieb, die Einleitung der Schwingkraft
über eine Konsole, welche gegenüberliegende Seitenwände des Siebrahmens miteinander
verbindet und auf welcher die Schwingantriebe mit ihren Befestigungsflanschen montiert
sind. Im allgemeinen sind hierbei die Schwingantriebe mittig auf der Konsole, also
zwischen den Seitenwänden, angeordnet. Die dort in die Konsole eingeleitete Schwingkraft
wird über die Konsole in
die Seitenwände durch Biegung eingeleitet,
so daß entsprechend der auf Federn gegenüber einem Siebgerüst gelagerte Schwingrahmen
und der darin aufgenommene Siebboden in Schwingungen versetzt wird. Bei dieser Art
der Anordnung der Schwingantriebe auf einem Schwingsieb ist nachteilhaft, daß die
für die Versteifung des Schwingrahmens erforderliche Konsole auch als schwingungsübertragendes
und schwingungseinleitendes Element ausgelegt werden muß und zudem das Gesamtgewicht
des oder der eingesetzten Schwingantriebe zu tragen hat. Entsprechend stark ist
die Konsole zu dimensionieren, was insbesondere bei Antrieben zur Erzeugung hoher
Schwingungskräfte dazu führt, daß die Konsole bereits 15 - 20 % des Gesamtgewichts
des Schwingsiebs ausmacht.
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Da es hierbei erforderlich ist, die Konsole aus Profilen zusammenzuschweißen,
besteht ferner die Gefahr, daß infolge der eingeleiteten Schwingungskräfte es auch
zu einer Lösung der Schweißnähte kommt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schwingsieb, insbesondere ein Doppelschwingsieb,
zu schaffen, welches auch im Falle der Erzeugung von hohen Schwingkräften einen
vergleichsweise leichten und kompakten Aufbau gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs
1 genannten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Dadurch, daß erfindungsgemäß der Schwingantrieb oder beispielsweise
bei einem DoppelschwingsieL die Sclwingantriebe in die Seitenwände des Siebrahmens
verlagert sind, erfolgt die Schwingungseinleitung in den Siebrahmen nicht mehr über
Biegung, sondern unmittelbar durch Schub, so daß die Versteifungskonsole oder Versteifungsstrebe
zwischen den Seitenwänden nicht mehr als schwingungsübertragendes Bauteil ausgelegt
werden muß. Dies führt dazu, daß die Konsole bzw.
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Strebe allein ihrer Versteifungsfunktion entsprechend ausgelegt
werden
muß. Insgesamt resultiert daraus ein leichterer und kompakter Aufbau des Schwingsiebs.
Im Vergleich zu einem Schwingsieb mit untenliegendem Antrieb ergibt sich infolge
der Plazierung in den Seitenwänden auch eine bessere Zugänglichkeit zu den Antriebsaggregaten.
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Von Vorteil ist ferner, daß die nur entsprechend ihrer Versteifungsfunktion
und damit vergleichsweise leicht zu dimensionierende Strebe zugleich als Gehäuse
für den Schwingantrieb herangezogen wird, wodurch sich wiederum der Aufbau des Schwingsiebs
vereinfacht. Falls, wie bevorzugt, die einzelnen Schwingantriebe in den Seitenwänden
miteinander mit Kupplungsglieder synchronisiert sind, sind diese zweckmäßigerweise
gleichfalls nach außen verdeckt in der Strebe aufgenommen, die mit Hohlprofilquerschnitt,
insbesondere mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet ist.
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Die erfindungsgemäße Bauweise ist insbesondere dort vorteilhaft anwendbar,
wo mit Schwingantrieben sehr große Schwingkräfte erzeugt werden sollen, da bei konventionellen
Schwingsieben infolge der Plazierung der Schwingantriebe auf den Konsolen dies eine
unmittelbare Auswirkung auf die Dimensionierung und Auslegung der Konsole hatte.
Mit der erfindungsgemäßen Lagerung kann der bisherige Aufwand beträchtlich reduziert
werden. Werden zur Erzeugung von hohen Schwingkräften Kreisschwingantriebe eingesetzt,
so führt dies zu einer entsprechend großen Bauweise der Schwingantriebe. Gegebenenfalls
müssen hierbei zwei Antriebe nebeneinander angeordnet werden die üblicherweise dann
mit einem Riementrieb synchronisiert und gekoppelt sind. Abgesehen vom steten Erfordernis,für
eine geeignete Riemenspannung zu sorgen, führt der Einsatz eines Riementriebs infolge
der einwirkenden Schwingbeanspruchung zu häufigen Störungen. Auch ist bei den zur
Erzeugung hoher Schwingungskräfte entsprechend groß dimensionierten Kreisschwingantrieben
die Schmierung kompliziert infolge der großen Lager- und Wellendurchmesser.
Daraus
resultiert nämlich ein begrenztes Ölvolumen für die Schmierung und eine schwierige
Abdichtung infolge des Einsatzes relativ großer Dichtringe.
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Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung eines in Art eines Linearantriebs
aufgebauten Schwingantriebs als Kreisschwingantrieb kann eine kompakte Bauweise
gewährleistet und können die mit der Schmierung und der Abdichtung verbundenen Schwierigkeiten
beseitigt werden. Der erfindungsgemäße Schwingantrieb als Kreisschwingantrieb zeichnet
sich hierbei durch mindestens zwei parallele Drehwellen mit gleichgerichteten Unwuchtsegmenten
aus, die durch ein Getriebe synchronisiert sind. Die Unwuchtsegmente laufen gleichsinnig
um, so daß sie sich in jeder Drehstellung zur Schwingkraft addieren. Die Bauweise,
für die selbständiger Schutz begehrt ist, ist insbesondere vorteilhaft anwendbar
in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung von Schwingantrieben in den
Seitenwänden des Siebrahmens. Dies ergibt sich aus den vergleichsweise geringen
Abmessungen dieser Bauart eines Kreisschwingantriebs, für den gleichfalls die Versteifungsstrebe
zwischen den Seitenwänden einen Teil des Gehäuses darstellen kann.
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Auch bei hohen Schwingkräften erlaubt diese Bauweise einen kompakten
Aufbau, bietet infolge der geringeren Wellendurchmesser noch den Vorteil, daß mit
einem relativ großen Ölsumpf gearbeitet werden kann, also die Schmierung erheblich
vereinfacht wird. Infolge der reduzierten Abmessungen gegenüber einem konventionellen
Kreisschwingsieb zur Erzeugung vergleichbarer Schwingkräfte ist auch der Einsatz
von Dichtringen geringer Abmessungen möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß der Kreisschwingantrieb weitgehend dem Linearantrieb angepaßt ist, sich beim
Einsatz der beiden Arten von Schwingantrieben somit wesentliche Vereinfachungen
bei der Lagerhaltung von Ersatzteilen ergibt.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
beschrieben. Darin zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht, die lediglich einen Teil
einer Seitenwand eines Schwingsiebs zeigt, Fig. 2 eine Vorderansicht des aus Fig.
1 ersichtlichen Linearantriebs sowie Fig. 3 eine Vorderansicht eines Kreisschwingantriebs
in Art eines Linearantriebs.
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Ublicherweise besteht ein Schwingsieb aus einem über Federn gegenüber
einem Siebgerüst gelagerten Siebkasten oder Siebrahmen, der in der Regel zwei gegenüberliegende
Seitenwände 1 und Stirnwände besitzt. Je nach Größe und Anzahl der im Siebrahmen
aufgenommenen Siebböden kann ein Schwingsieb auch eine entsprechend große Anzahl
nebeneinander angeordneter Seitenwände in paralleler Ausrichtung aufweisen. Die
Seitenwände sind durch Konsolen versteift, die sich zwischen gegenüberliegenden
Seitenwänden erstrecken und dort befestigt sind In Fig. 1 übernimmt die Funktion
einer solchen Konsole die dort mit 2 bezeichnete Strebe, die in Fig. 1 als Zylinderrohr
mit kreisrundem Querschnitt gezeichnet ist.
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Der allgemein mit 3 bezeichnete Schwingantrieb, der in Fig. 1 als
Linearantrieb in Schnittansicht und aus Fig. 2 in Vorderansicht dargestellt ist,
i;t in einer Öffnung 4v der Seitenwand 1 des Siebrahmens angeordnet. Er liegt hierbei
mit einem Ringflansch 5 eines Umfangkranzes 6 an der Außenfläche 7 der Seitenwand
1 an. Beidseitig mit dem Kranz 6 sind zwei Schalen 8 und 9 befestigt, welche die
beiden Drehwellen 10 und 11 des Linearantriebs einschließlich der zugehörigen Lagerelemente
12 aufnehmen.Die parallel ausgerichteten Drehwellen 10 tragen in der Mitte jeweils
ein Zahnrad 13, die miteinander kämmen. Beidseits der Schalen 8 und 9 befinden sich
auf den Drehwellen 10 und 11 die Unwuchten 14 und 15, die entsprechend Fig. 2 als
Unwuchtsegmente
ausgebildet sind. Die aus Fig. 2 ersichtlichen
Bohrungen 1 6 in den Unwuchtseomenten dienen zur Aufnalmle von Zusatzgewichten.
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Aus Fig. 2 geht hervor, daß die Unwuchten entsprechend einem Linearantrieb
entgegengesetzt gerichtet sind, so daß in der in Fig. 2 dargestellten Stellung der
Unwuchten 14 und 15 sich die dabei erzeugten Fliehkräfte gerade aufheben, sich jedoch
in der um 90" versetzten Stellung zur Erzeugung der entsprechenden Schwingkraft
addieren.
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Der Antrieb des Schwingantriebs erfolgt bei der Darstellung in Fig.
1 bei 17 über einen nicht dargestellten Motor auf die Drehwelle 11, wobei die Drehung
synchron durch die miteinander kämmenden Zahnräder 13 auf die Drehwelle 16 übertragen
wird. Daraus resultiert ein Synchronumlauf der Unwuchtsegmente 14 und 15.
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Aus Fig. 1 geht recht deutlich hervor, daß die Versteifungsstrebe
2, die sich zwischen den Seitenwänden 1 des Siebrahmens erstreckt, zugleich einen
Teil des Gehäuses für den Schwingantrieb 3 darstellt, wobei bei der Ausfhrungsfor
nach Fig. 1 mindestens die Hälfte des Schwingantriebs mit den rechts dargestellten
Unwuchtsegmenten 14 und 15 in der Strebe 2 gehäuseartig aufgenommen ist.
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Im Falle eines weiteren Schwingantriebs in der in Fig. 1 nicht dargestellten,
jedoch der Seitenwand 1 gegenüberliegenden Seitenwand erfolgt der Antrieb dieses
Schwingantriebs infolge einer Kupplung bei 18 durch Zwischenschaltung einer Gelenkwelle,
insbesondere Kardangelenk, wodurch ein synchroner Antrieb des in der gegenüberliegenden
Seitenwand untergebrachten Schwingantriebs bewirkt wird. Auch diese Kupplungsglieder
sind hierbei nach außen versteckt innerhalb der Strebe 2 aufgenommen. Außen ist
der Schwingantrieb 3 durch die abnehmbare Gehäusekappe 19 abgedeckt. Die Gehäusekappe
19
sowie die Strebe 2 besitzen einen Ringflansch 20 bzw. 21, die beide mit dem Flansch
5 des Kranzes 6 des Antriebs ausgerichtet sind. Durch entsprechende Öffnungen in
den Flanschen greifen Befestungsschrauben, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit denen
somit Antrieb 3 und Gehäuse 2, 19 an der Seitenwand 1 befestigt sind.
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Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht eines Schwingantriebs in Art eines
Linearantriebs, jedoch ausgebildet als Kreisschwingantrieb 4. Hierzu weist der Antrieb
4 weitgehend denselben Aufbau wie der in Fig. 2 dargestellte Linearantrieb 3 auf,
jedoch kämmen die beiden Drehwellen 10, 11 nicht über die darauf angeordneten Zahnräder
13 miteinander, vielmehr stehen die Zahnräder 13 jeweils mit einem Zwischenrad 23
in Eingriff und sind die Unwuchtsegmente 14 und 15 auf den Drehwellen 10 und 11
gleichgerichtet zueinander. Gleichgerichtet heißt hierbei, daß in jeder Drehstellung
die Unwuchtsegmente des Antriebs einen gleichgerichteten Fliehkraftvektor bilden.
Infolge des Zwischenrads 23 ist gewährleistet, daß die Drehwelle 10 dieselbe Drehrichtune
besitzt wie die entsprechend Fig. 1 bei 17 angetriebene Drehwelle 11.
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Infolge der gleichgerichteten Anordnung der Unwuchtsegmente ergibt
sich in jeder Drehstellung eine Addition der durch die Unwuchtsegmente erzeugten
Fliehkraftvektoren, so daß der Antrieb 4 trotz des dem Linearantrieb angepaßten
Aufbaus einen Kreisschwingantrieb bildet, also die wesentlichen Elemente des Linearantriebs
für den Kreisschwingantrieb 4 eingesetzt sind.
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