EP0084878A2 - Siebverfahren und Vorrichtung zur Ausübung - Google Patents

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EP0084878A2
EP0084878A2 EP83100575A EP83100575A EP0084878A2 EP 0084878 A2 EP0084878 A2 EP 0084878A2 EP 83100575 A EP83100575 A EP 83100575A EP 83100575 A EP83100575 A EP 83100575A EP 0084878 A2 EP0084878 A2 EP 0084878A2
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EP
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sieve
flat springs
springs
flat
plane
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    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/42—Drive mechanisms, regulating or controlling devices, or balancing devices, specially adapted for screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
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    • B07B1/40—Resonant vibration screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/46—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens
    • B07B1/4609—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens constructional details of screening surfaces or meshes

Definitions

  • the invention relates to a sieving method in which the vibrations imparted to the sieve box are directed essentially perpendicular to the sieve plane, and to a device for carrying out this method.
  • the invention therefore relates to vibrating sieves in which the sieve frame and sieve jointly carry out similar vibrations, wherein essentially fish-vibrating sieves with drive by mass force or sieves with a limited stroke with crank or eccentric drive are addressed.
  • All of these drives in a horizontal or slightly inclined arrangement of the screen box, today preferably convey circular or elliptical vibrations.
  • the mass of the sieve frame swings against resilient elements with a predetermined spring constant, so that the natural frequency and the critical speed can be predetermined according to known rules (see e.g. LUEGER, volume 49, page 583).
  • the vibrating basic system i.e. the sieve box
  • can therefore also other oscillating systems i.e. Excite resonators, the frequency of the resonance vibrations of the resonator being equal to the frequency of the natural vibrations of the basic system.
  • the resonator absorbs the energy required to compensate for its own damping, i.e. a more or less large part of the energy imparted to the basic system is absorbed by the resonator.
  • the sieve plate or the sieve fabric they are referred to uniformly as sieve plate in this consideration - even if there is no real training i.S. of the terminus technicus "resonance sieve", vibrating sieves are stimulated by the basic system to generate additional resonance vibrations, the amplitude of which decreases towards the clamping points of the floor in the sieve box, i.e. that the sieve tray becomes a resonator in these cases.
  • This code number has a lower limit of up to approximately 1.6.
  • Kv values 3 to 3.5 are generally to be used.
  • restrictive conditions apply to moist or sticky, i.e. fine material exhibiting strong surface forces.
  • one helps here by heating the sieve covering and evaporation of the water, the sieve generally being used as electrical resistance.
  • these methods are complex and, at least not with certainty alone lead to the removal or avoidance of sieve smearing.
  • the solution of the method according to the invention provides that the vibrations imparted to the sieve box below the sieve plane perpendicular to the vibration plane and perpendicular to the direction of the sieve material overflow and lying on supports fixed in the sieve box stimulate resonance vibrations, the effective amplitudes of which are directed essentially one-sided towards the sieve bottom , and that the flat springs move horizontally back and forth in addition to their vertically directed movement within a predetermined traveling distance.
  • V-shaped legs of each flat spring engage in one another in their end regions and in this case three cross bars each rest two flat springs.
  • any other shaped turn deflection e.g. a pointed one is practical and possible.
  • this design results in the avoidance of plug-in grain and, viewed overall, practically the maintenance of the active starting surface, ie a smaller sieve size is possible with the same output or a greater output is possible if the sieve size is maintained.
  • the surface load is lower compared to the previous cleaning devices (eg tapping devices).
  • the sieve bottom 2 forming the sieve plane is arranged in the usual manner under tension.
  • 2 rods 3 are fastened below the sieve bottom at a distance from the underside of the sieve bottom 2 that takes into account the effective height of the resonance vibration amplitudes of the flat springs 4.
  • the cross bars 3 thus serve to support and guide the flat springs 4. These are designed essentially in a zigzag shape, in the case of this example the two leg ends of the spring wire directed towards one another being brought into each other by a connecting cross section.
  • the cross section can also be arcuate, unless a more or less sharp kinking of the legs is preferred to each other.
  • the sieve frame 1 is set by a circular or elliptical oscillation drive into the required oscillation movement 6 directed in the vertical plane to the drive, which in turn excite the flat springs 4 to the resonance oscillation 7.
  • the flat springs 4 are shorter than the cross bars 3 carrying them, so that, according to the difference between the light dimension between the frame parts of the screen frame 1 connected by cross bars 3 and the length of the flat springs 4, there is a traveling distance 8, over the length of which the flat springs 4 are driven Move the screening machine back and forth.
  • the cross bars 3 have a diameter of 10 mm and are arranged at a distance of 36 mm from one another (commercially drawn round steel).
  • the dimensioning information mentioned in this example is only a suggestion.

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  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein zu dessen Ausübung erforderliches Schwingsieb, bei dem die dem Siebkasten vermittelten Kreis- oder Elipsenschwingungen senkrecht zur Siebebene gerichtet sind.
Siebmaschinen haftet bei Absiebung von Feingut der Nachteil möglicher Siebverschmierungen an. Es ist Ziel, ein mechanisches Verfahren zu nennen, das den Siebdurchgang für feuchtes oder zu starker Haftung neigendes Feingut durch kontinuierlichen Abbau der Siebverschmierungen, auch bei niedriger Siebkennziffer, verbessert.
Das Verfahren sieht vor, dass die dem Siebkasten vermittelten Schwingungen unterhalb der Siebebene senkrecht zur Richtung des Siebgutüberlaufes 5, auf Auflagen 3 im Siebkasten angeordnete Flachfedern 4 zu Resonanzschwingungen 7 anregen, deren Amplituden im wesentlichen einseitig zum Siebboden 2 gerichtet sind, d.h., dass die Flachfedern 4 gegen diesen anschlagen.
Die Flachfedern 4 sind kürzer als die Siebbreite, so dass diese, angeregt durch die Resonanzschwingungen des Siebbodens 2, deren Amplitude im Bereich der Siebmitte den höchsten Ausschlag aufweist, entsprechend dem als
Wanderabstand 8 ausgewiesenen Differenzabstand, hin-und herwandern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Siebverfahren, bei dem die dem Siebkasten vermittelten Schwingungen im wesentlichen senkreht zur Siebebene gerichtet sind, sowie eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.
  • Die Erfindung bezieht sich also auf Schwingsiebe, bei denen Siebrahmen und Sieb gemeinsam gleichartige Schwingungen ausführen, wobei im wesentlichen fieischwingende Siebe mit Antrieb durch Massenkraft oder auch Siebe mit begrenztem Hub mit Kurbel- oder Exzenterantrieb angesprochen werden.
  • Alle diese Antriebe vermitteln in horizontaler oder geringfügig geneigter Anordnung des Siebkastens heute vorzugsweise kreis- oder elipsenförmig gerichtete Schwingungen.
  • Bei Resonanzbetrieb schwingt die Masse des Siebrahmens gegen federnde Elemente mit vorbestimmter Federkonstante, so daß die Eigenfrequenz und die kritische Drehzahl nach bekannten Regeln vorbestimmbar sind (vgl. z.B. LUEGER, Band 49, Seite 583).
  • Mit anderen Worten, das schwingende Grundsystem, d.h. der Siebkasten, kann also weitere schwingfähige Systeme, d.h. Resonatoren, anregen, wobei die Frequenz der Resonanzschwingungen des Resonators gleich der Frequenz der Eigenschwingungen des Grundsystems ist.
  • Da der Vorgang letztlich nicht verlustlos sein kann, nimmt der Resonator im Resonanzfalle die Energie auf, die zur Kompensation seiner Eigendämpfung benötigt wird, d.h., ein mehr oder weniger großer Teil der dem Grundsystem vermittelten Energie wird durch den Resonator absorbiert.
  • Unabhängig von dieser Absorption wird der mechanische Wirkungsgrad der Schwingsiebe durch Anwendung des Resonanzprinzipes erheblich verbessert.
  • In diesem Zusammenhang ist fetzuhalten, daß der Siebboden bzw. das Siebgewebe - sie werden bei dieser Betrachtung einheitlich als Siebboden angesprochen - auch bei nicht gegebener echter Ausbildung i.S. des Terminus technicus "Resonanzsieb", bei Schwingsieben zu zusätzlichen Resonanzschwingungen durch das Grundsystem angeregt werden, deren Amplitude zu den Einspannstellen des Bodens im Siebkasten hin abnehmend ist, d.h. , daß der Siebboden in diesen Fällen zu einem Resonator wird.
  • Selbstverständlich versucht man durch optimale Siebspannung dieses quasi "Eigenverhalten" des Siebbodens in vernünftigen Grenzen zu halten, da Siebleistung und Siebverhalten über den gesamten Boden weitgehend gleichmäßig sein sollen.
  • Auf jeden Fall muß eine fallweise sorgfältige Abstimmung der Siebkonzeption im Hinblick auf die zu lösende Siebaufgabe stattfinden. Es gibt zwar Siebe, denen ein relativ großer Anwendungsbereich zugeordnet sein kann, und die sich in der Praxis als Universalsiebe eingeführt haben. Doch auch die Möglichkeiten dieser Siebe sind letztlich begrenzt.
  • Dies gilt insbesondere für die Absiebung feinkörniger Stoffe unterhalb des 3 mm bzw. 2 mm Bereiches mit niedriger Siebkennziffer (SiebkennzifferKv = vertikale Komponente der Siebbeschleunigung:
    Figure imgb0001
  • Diese Kennziffer ist nach unten etwa bis zu 1,.6 begrenzt, wobei bei einer scharfe Absiebung schwer siebbaren Gutes im allgemeinen Kv-Werte von 3 bis 3,5 anzusetzen sind. Desweiteren gelten einschränkende Bedingungen für feuchtes bzw. klebriges, d.h. starke Oberflächenkräfte ausweisendes Feingut. Hier hilft man sich gemäß der bereits angezogenen Literaturstelle mit Erwärmung des Siebbelages und Verdampfung des Wassers, wobei das Sieb im allgemeinen als elektrischer Widerstand benützt wird. Diese Methoden sind jedoch aufwendig und sie führen zumindest nicht alleine mit Sicherheit zur Entfernung bzw. Vermeidung entstehender Siebverschmierungen.
  • Dies berücksichtigend ist es Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren nach der eingangs beschriebenen Art zu nennen, das auf mechanischem Weg den Siebdurchgang für feuchtes oder zu starker Haftung neigendes Feingut durch kontinuierlichen Abbau der Siebverschmierungen wesentlich verbessert, wobei diese Verbesserung auch die Siebwilligkeit bei niedriger Kv -Zahl fördern soll.
  • Desweiteren wird eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens vorgeschlagen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung des Verfahrens sieht vor, daß die dem .Siebkasten vermittelten Schwingungen unterhalb der Siebebene senkrecht zur Schwingungsebene und senkrecht zur Richtung des Siebgutüberlaufes angeordnete, auf im Siebkasten befestigten Auflagen liegende Flachfedern zu Resonanzschwingungen anregen, deren wirksame Amplituden im wesentlichen einseitig zum Siebboden gerichtet sind, und daß die Flachfedern zusätzlich zu ihrer vertikal gerichteten Bewegung innerhalb eines vorbestimmten Wanderabstandes horizontal hin- und herwandern.
  • Die Anregung von unterhalb des Siebbodens mit Abstand zu diesem angeordneten Flachfedern zu senkrecht gegen dessen Ebene gerichteten Schwingungen führt zu einer entsprechend der Frequenz des Systems erfolgenden Stoßbeaufschlagung des Siebbodens von unten.
  • Diese verhindert oder reduziert zumindest im wesentlichen Umfang die Tendenz des Gutes zur Bildung von Verschmierungen und zu Anhaftungen in den Siebdurchgängen.
  • Aufgrund der Eigenschwingung des Siebbodens und der von einem mittleren Bereich des Bodens ausgehenden Verringerung der Amplitudenhöhe zu den Einspannrändern hin, stellen sich senkrecht zur Richtung des Siebgutüberlaufes hin gerichtete Kraftkomponenten ein, durch die die Federn entsprechend dem gewählten Wanderabstand, dessen Länge im Rahmen dieser Entwicklung mit 2% bis 10% - bezogen auf die Siebbreite - als ausreichend erkannt wurde, hin- und herbewegt werden.
  • Ob und inwieweit bei dieser hin- und hergehenden Querbewegung das eigene Federverhalten dieser Auflägefedern mit die jeweiligen Richtungsumkehrung bestimmt, konnte bis jetzt noch nicht endgültig belegt werden; die Annahme eines Zusammenhanges erscheint jedoch wahrscheinlich und gerechtfertigt.
  • Eine zur Ausübung des Verfahrens geeignete Siebmaschine sieht vor, daß im Siebrahmen senkrecht zur Richtung des Siebgutüberlaufes, unterhalb des Siebbodens mit Abstand angeordnete Querstäbe als Auflage für im wesentlichen Zickzack geformte Flachfedern vorgesehen sind,
    • daß die V-förmig zusammengeführten Schenkel jeder Flachfeder in ihren Endbereichen um ca. 90°, hierbei führend über die Querstäbe greifend, abgebogen sind, und
    • daß die Länge der Flachfedern etwas kürzer als die lichte Breite des Siebrahmens ist und diese, in Richtung der Querstäbe verschiebbar ausgebildet sind.
  • Die Abbiegung der V-förmig zusammengeführten Schenkel der Flachfedern um etwa 90° ermöglicht deren einfache Führung auf den Querstäben, wobei selbstverständlich zwischen dem Außenabstand zweier Stäbe und der übergreifenden Feder ein die freie Bewegung der Federn ermöglichendes Spiel zu berücksichtigen ist.
  • Zum weiteren Aufbau der Siebmaschine wird vorgeschlagen, daß die V-förmig zusammengeführten Schenkel jeder Flachfeder in ihren Endbereichen ineinander greifen und hierbei jeweils drei Querstäbe zwei Flachfedern aufliegen.
  • Diese Anordnung der Flachfedern ermöglicht deren praktisch lückenlose, gleichmäßige Verteilung über die untere Fläche des Siebbodens.
  • Zur Federausbildung wird vorgeschlagen, daß die jeweils zueinander gerichteten Schenkel der Flachfedern durch einen etwa parallel zu den Querstäben verlaufenden Querabschnitt ineinander überführen.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, die Federn so auszubilden, daß die jeweils zueinander gerichteten Schenkel der Flachfedern durch einen bogenförmig ausgebildeten Querabschnitt ineinander überführen.
  • Auch jede andere geformte Windungsumlenkung, z.B. . eine spitzförmige, ist praktikabel und möglich. Desweiteren resultiert aus dieser Ausbildung eine Vermeidung von Steckkorn und insgesamt betrachtet, praktisch die Erhaltung der aktiven Ausgangsoberfläche, d.h. bei gleicher Leistung ist eine kleinre Siebgröße möglich bzw. bei Aufrechterhaltung der Siebgröße, eine größere Leistung möglich. Die Flächenbelastung ist geringer im Vergleich zu den bisherigen Reinigungsvorrichtungen (z.B. Klopfvorrichtungen).
  • Auch die manuelle Reinigung des Siebes entfällt in aller Regel.
  • Die Erfindung wird durch die beigefügte zeichnerische Darstellung einer beispielsweisen Ausführung näher erläutert.
    • Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung des Siebkastens, wobei ein Ausschnitt aus dem Siebboden die Anordnung der Flachfedern erkennen läßt. Desweiteren ist die Schwingebene (Kreis- oder Elipsenschwinger) und die Richtung des Siebgutüberlaufes durch Pfeile dargestellt.
    • Figur 2 zeigt einen Teilausschnitt aus Figur 1, wobei die Anordnung und die Formgebung der Flachfedern vergrößert dargestellt sind und die Richtung der den Flachfedern vermittelten Resonanzschwingungen sowie die senkrecht zu diesen verlaufenden, hin-und hergehenden Wanderbewegungen dieser FEdern durch Pfeile ausgewiesen sind.
    • Figur 3 zeigt eine Draufsicht in Richtung II/II gemäß Figur 4 auf den Siebkasten.
    • Figur 4 zeigt den Schnitt I/I aus Figur 3 bei stillstehender Siebmaschine.
    • Figur 5 zeigt den Schnitt I/I aus Figur 3 bei angetriebener Siebmaschine.
  • Im Siebrahmen 1 ist der die Siebebene bildende Siebboden 2 in üblicher Wise gespannt angeordnet. Zwischen den in Richtung des Siebgutüberlaufes 5 weisenden Rahmenteilen des Siebrahmens 1 sind unterhalb des Siebbodens 2 Stäbe 3 in einem die wirksame Höhe der Resonanzschwingungsamplituden der Flachfedern 4 berücksichtigenden Abstand zur Unterseite des Siebbodens 2 befestigt. Die Querstäbe 3 dienen damit zur Auflage und Führung der Flachfedern 4. Diese sind im wesentlichen Zickzack-förmig ausgebildet, wobei im Falle dieses Beispieles jeweils die beiden zueinander gerichteten Schenkelenden des Federdrahtes durch einen verbindenden Querabschnitt ineinander überführen. Der Querabschnitt kann auch bogenförmig ausgebildet sein, sofern nicht eine mehr oder weniger scharfe Knickformung der Schenkel zueinander vorgezogen wird.
  • Der Siebrahmen 1 wird durch einen Kreis- bzw. Elipsenschwingantrieb in die erforderliche, in senkrechter Ebene zum Antrieb gerichtete Schwingbewegung 6 versetzt, die ihrerseits die Flachfedern 4 zur Resonanzschwingung 7 anregen.
  • Die Flachfedern 4 sind kürzer als die sie tragenden Querstäbe 3, so daß entsprechend der Differenz aus dem Lichtmaß zwischen den durch Querstäbe 3 verbundenen Rahmenteilen des Siebrahmens 1 und der Länge der Flachfedern 4 sich ein Wanderabstand 8 ergibt, über dessen Länge die Flachfedern 4 bei angetriebener Siebmaschine hin- und herwandern.
  • Im Rahmen dieses Beispiels wird ein Sieb mit einer lichten Weite von 370 mm, eine Länge der Federn 4 von 358 mm bei einer Drahtstärke von 1,5 mm und einem Schenkelwinkel von jeweils 5° senkrecht zur Längsrichtung der Federn angenommen.
  • Die Querstäbe 3 weisen einen Durchmesser von 10 mm auf und sind im Abstand von 36 mm zueinander angeordnet ( handelsüblicher gezogener Rundstahl).
  • Es handelt sich bei den in diesem Beispiel erwähnten Dimensionierungsangaben lediglich um einen Vorschlag.

Claims (5)

1. Siebverfahren, bei dem die dem Siebkasten vermittelten Schwingungen im wesentlichen senkrecht zur Siebebene gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet,
d a ß diese Schwingungen unterhalb der Siebebene senkrecht zur Schwingungsebene (6) und senkrecht zur Richtung des Siebgutüberlaufes (5) angeordnete, auf im Siebkasten befestigten Auflagen liegende Flachfedern (4) zu Resonanzschwingungen (7) anregen, deren wirksame Amplituden im wesentlichen einseitig zum Siebboden (2) gerichtet sind, und
d a ß die Flachfedern (4) zusätzlich zu ihrer vertikal gerichteten Bewegung (7) innerhalb eines vorbestimmten Wanderabstandes (8) horizontal hin- und herwandern.
2. Siebmaschine zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
d a ß im Siebrahmen (1) senkrecht zur Richtung des Siebgutüberlaufes (5), unterhalb des Siebbodens (2) mit Abstand angeordnete Querstäbe (3) als Auflage für im wesentlichen Zickzack geformte Flachfedern (4) vorgesehen sind,
d a ß die V-förmig zusammengeführten Schenkel jeder Flachfeder (4) in ihren Endbereichen um ca. 90° , hierbei führend über die Querstäbe (3) greifend, abgebogen sind, und
d a ß die Länge der Flachfedern (4) etwas kürzer als die lichte Breite des Siebrahmens (1) ist und diese in Richtung der Querstäbe (3) verschiebbar ausgebildet sind.
3. Siebmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
d a ß die V-förmig zusammengeführten Schenkel jeder Flachfeder (4) in ihren Enbereichen ineinandergreifen und hierbei jeweils drei Querstäben (3) zwei Flachfedern (4) aufliegen.
4. Siebmaschine- nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
d a ß die jeweils zueinander gerichteten Schenkel der Flachfedern (4) durch einen etwa parallel zu den Querstäben (3) verlaufenden Querabschnitt ineinander überführen.
5. Siebmaschine nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
d a ß die jeweils zueinander gerichteten Schenkel der Flachfedern (4) durch einen bogenförmig ausgebildeten Querabschnitt ineinander überführen.
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