EP0499154B1

EP0499154B1 - Siebkorb

Info

Publication number: EP0499154B1
Application number: EP92102034A
Authority: EP
Inventors: Werner Lange
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1991-02-15
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2012-02-07
Also published as: NO179401B; CA2061290A1; CA2061290C; KR960006218B1; KR920016153A; ES2077260T3; DE59203410D1; EP0499154A1; FI97105B; DE4104615A1; NO920563D0; FI97105C; FI920653A; BR9200538A; NO920563L; FI920653A0; ATE127181T1; JPH05117989A; NO179401C

Description

Die Erfindung betrifft einen Siebkorb entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Hinsihtlich des Standes der Technik wird verwiesen auf die DE-OS 37 48 746. Dabei werden die Siebstäbe in den Aussparungen hauptsächlich durch Schweißung befestigt. Schweißnähte haben aber den Nachteil, daß sie erstens nicht immer zuverlässig hergestellt werden können und zweitens auch leicht zu Dauerbruch-Ermüdungserscheinungen neigen. Ferner bietet ein Schweißvorgang meist den Nachteil, daß z.B. beim Preßschweißen sich Schweißballen bzw. scharfkantige Schweißnasen bilden, die zu einem Anhaften von Bestandteilen einer von dem Siebkorb zu sortierenden Fasersuspension bilden, was ein Beginn einer mehr oder weniger starken Verstopfung des betreffenden Siebschlitzes sein kann.
Die EP 0 182 688 offenbart ein Spaltsieb, das auf wenigstens einem Teil seiner Oberfläche durch Zusammenfügung paralleler Stege mit Querträgern realisiert wird. Die Stege werden ohne Schweißverbindungen durch auf diesen Stegen angebrachte Schwalbenschwanznuten auf die Querträger montiert, wobei die Lippen der Nuten in wenigstens eine seitliche V-förmige Nut eines jeden Querträgers eingreifen. Die Querträger weisen auf ihren die Stege tragenden Seiten Nuten zur Positionierung der Stege auf, wobei der Querschnitt der Querträger auf der Höhe der zweiten Nuten dieselbe Konfiguration und dieselben Abmessungen besitzt wie der Querschnitt der ersten Nuten, und der Querschnitt der Stege auf der Höhe der ersten Nuten dieselbe Konfiguration wie der Querschnitt der zweiten Nuten der Querträger aufweist. Eine derartige Ausführung vermeidet zwar das Schweißen, jedoch zur eindeutigen Festlegung der Siebstäbe an den Tragkörpern ist ein hoher Fertigungsaufwand erforderlich, da die Ausnehmungen in den Stegen und im Querträger mit besonderer Präzision hergestellt werden müssen um eine eindeutige Zuordnung ohne Verspannungen zwischen Querträgern und Siebstäben zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Siebkorb anzugeben, der das Schweißen vermeidet und doch eine eindeutige Festlegung der Siebstäbe in den Tragringen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Siebkorb mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8 gelöst. Ein günstiges Verfahren zur Herstellung des Siebkorbes ist durch die Verfahrensansprüche 9 bis 11 angegeben.
Es ist sehr vorteilhaft, die Verbindung zwischen dem einzelnen Siebstab und den Tragstäben als eine Schnappverbindung herzustellen, so daß man die Siebstäbe quer zu der Längserstreckung der Tragstäbe in diese hineinpressen kann. Dies ist deshalb günstig, weil die Querschnitte der Aussparungen der Tragstäbe nur unwesentlich größer sein dürfen als der Profilquerschnitt der Siebstäbe. Es werden ja Siebstäbe relativ kleinen Profilquerschnitts verwendet - ca. 15 bis 20 mm² -, so daß sehr viele Siebstäbe den Siebkorb bilden und nur ein sehr geringer Biegewinkel zwischen 1/2 und 1° beim Runden der Tragstäbe zu Tragringen besteht. Entsprechend ist auch die Verformung der Aussparungen der Tragstäbe sehr klein, so daß der Unterschied der Querschnitte zwischen Siebstabprofil und Aussparung der Tragstäbe sehr gering ist. Dies kann dazu führen, daß man die Siebstäbe nur sehr schwer in Längsrichtung der Siebstäbe einschieben kann. Dies wird durch die Art Schnappverbindung vermieden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung erläutert, wobei

Figur 1: einen Teil eines Siebkorbes in perspektivischer Darstellung,
Figur 2: Siebprofilstäbe in einem Teil eines Halteringes,
Figur 3: den Tragstab dazu vor Umformung desselben in den Haltering,
Figur 4 bis 8: weitere Siebstabprofilformen und
Figur 9: ein gebogenes Flachsieb

Der Siebkorb, der der Erfindung zugrunde liegt, ist praktisch zylinderförmig, zu dessen Achse entlang dem Umfangskreis die Siebstäbe 3 achsparallel nach Fig. 2 angeordnet sind. Sie sind gehalten an Aussparungen 2' von Halteringen 1'. Es ist jedoch so, daß zunächst die Siebstäbe 3 in die Aussparungen 2 von im wesentlichen zunächst geraden Tragstäben 1 eingeführt werden. Dies geschieht dadurch, daß Vorsprünge bzw. Aussparungen an den Siebstabprofilquerschnitten vorgesehen sind, die in entsprechende Ausnehmungen bzw. Vorsprünge in den Aussparungen der Tragstäbe einrasten; d.h. die Siebstäbe 3 werden quer zur Längserstreckung der Tragstäbe in die Aussparungen derselben eingedrückt.
Grundsätzlich ist die Siebstabprofilform im wesentlichen stumpf-konisch ausgebildet, wobei das dickere Ende radial innen des Siebkorbes bzw. der Tragringe 1' angeordnet ist. Die Querschnittsform könnte man auch als schlankes, spitzwinkliges Dreieck ansehen, wobei die Dreieckspitze abgeflacht ist und die Basisfläche die kleinste Fläche der Dreiecksflächen ist. Die beiden seitlichen, langen Flächen weichen um einen bestimmten Winkel α oder β von der durch die gedachte Konus- oder Dreiecksspitze gezogene Radiale des Siebkorbes betreffend die Aussparungen in den Tragringen bzw. um die Winkel γ und δ in bezug auf die Siebstabprofilquerschnitte ab. Es wird praktisch so sein, daß die Winkel γ und δ der Siebstabprofile ganz geringfügig kleiner sind als die entsprechenden Winkel α und β in den Aussparungen der Tragstäbe 1; d.h. daß die Siebstabprofilquerschnitte etwas schlanker sind als die Aussparungen der Tragstäbe 1. In den Figuren sind die Tragstäbe zu Tragringen umgeformt dargestellt, so daß im wesentlichen die Winkel α und β bzw. γ und δ gleich sind. In diesem Zustand werden die Siebstabprofilquerschnitte fest in den Aussparungen der Tragringe 1' eingeklemmt. Beim Einschnappenlassen der Siebstäbe in die Aussparungen werden natürlich die zwischen den Aussparungen bestehenden Zähne der Tragstäbe verformt, so daß die Vorsprünge bzw. Ausnehmungen in den Siebstäben bzw. der Aussparungen der Tragstäbe nicht so groß sein dürfen, weil ja die Siebstäbe sehr eng aneinander angeordnet sind, weil zwischen ihnen radial innen der sehr enge Siebspalt von zwischen 0,15 und 0,3 mm, wie es oft der Fall ist, besteht. Deshalb darf die Dicke (oder Tiefe - wie man es sehen will) der Vorsprünge oder Ausnehmungen nur etwa in dem Bereich zwischen 0,2 und 0,5 mm liegen. Je nach Durchmesser des fertigen Siebkorbes befinden sich ja auf dem Umfangskreis des Siebkorbzylinders etwa 400 bis 1300 Siebstäbe mit einer größten Profilabmessung in Längsrichtung der Tragstäbe von etwa 4,0 mm. In Querrichtung dazu, also in radialer Richtung V, beträgt die Abmessung etwa 5 bis 7 mm. Die Siebstabprofile sind gezogene Profile, und die Aussparungen in den Tragstäben werden vorzugsweise durch Laserschneiden automatisch hergestellt. Es werden die Tragstäbe parallel zueinander mit gegenseitigem, dem Abstand der Tragringe entsprechenden Abstand in einer Vorrichtung gehalten und dann die Siebstäbe nacheinander in die Aussparungen aller Tragstäbe gleichzeitig eingedrückt. Es ist natürlich auch möglich, wenn das Siebstabprofil und die Aussparungen in ihren Abmessungen sehr genau hergestellt werden, die Siebstäbe in ihrer Längsrichtung in die Aussparungen der Tragstäbe einzuschieben. Danach wird dann die so praktisch aus den parallelen Tragstäben und den Siebstabprofilen hergestellte Siebmatte durch Biegen der Tragstäbe zu einem zylindrischen Siebkorb gerundet, wonach dann die beiden Enden jedes Tragstabes miteinander verschweißt werden. Der so hergestellte Siebkorb hat den Vorteil, daß die Verbindung der Siebstäbe mit den Tragringen keinerlei Schweißstelle aufweist.
Vorzugsweise radial außen können die Tragringe mit Verstärkungsringen durch Schweißung verbunden und diese wiederum mit achsparallelen Bolzen 38 (siehe Fig. 1) verschweißt werden.
Gemäß Fig. 2 ist ein Siebstabprofil verwendet, das in dem radial äußeren Bereich einen einseitigen Vorsprung 36 aufweist, der in eine entsprechende Ausnehmung in der Aussparung des Tragstabes 1' eingreift. Strichpunktiert ist bei 36 angedeutet, daß auch zwei Vorsprünge des Siebstabes vorgesehen sein können. Es sind die Winkel γ und δ der Dreiecksseitenflächen 7 und 8 angegeben. In Fig. 3 sind die zugehörigen Aussparungen 2 in den Tragstäben 1 dargestellt.
Gemäß Fig. 4 sind die Vorsprünge 27, 28 des Siebstabprofils auch beidseitig, wobei die Winkel γ und δ von ihren Seitenflächen gleich dem entsprechenden Winkel zur Radialen V der Dreiecksflächen sind. In diesem Falle bilden die Vorsprünge 27 und 28 praktisch eine Verdickung, also eine Art Fußteil der Siebstabprofile, mit welchen sie in den Tragringen 1' bzw. Tragstäben gehalten sind. Diese Vorsprünge 27, 28 halten die Siebstabprofile während des gesamten Herstellungsvorganges vom Einfügen der Siebstäbe in die Tragstäbe 1' bis zum fertig gebogenen Siebkorb. Strichpunktiert ist in Fig. 4 eine etwas einfachere Siebstabprofilform angedeutet. Gemäß Fig. 5 haben die Profilquerschnitte der Siebstäbe 22 ebenfalls die Seitenflächen 39 und 40 der Dreiecksform und an jeder Seite eine Aussparung 41 bzw. 42, d.h. die Seitenflächen im radial äußeren Teil 27' und 28' fluchten im wesentlichen mit den Seitenflächen 39 und 40 im radial inneren Bereich. Praktisch sind die Aussparungen 41 und 42 in einer dreiecksförmigen Grundform des Profilquerschnitts gebildet. Gemäß Fig. 6 ist die Aussparung 41'' nur einseitig in dem Stabprofil, in welche ein Vorsprung 41' der Aussparung des Tragringes eingreift. Eine solche Form scheint für den Herstellvorgang der Siebstabprofile relativ günstig zu sein. Es ist hier auch noch angedeutet, daß die Vorsprünge 41' nicht genau mit den Aussparungen 41'' übereinstimmen, jedoch stimmen sie in dem radial äußeren Bereich genau überein, so daß die Siebstäbe 22 in radialer Richtung sehr genau auch beim Biegevorgang der Tragstäbe 1' positioniert werden. Grundsätzlich ist es so, daß die Aussparungen in den Tragringen 1' bzw. Tragstäben nur zu etwa 70 % mit den entsprechenden Profilquerschnitten übereinstimmen müssen, weil das Einklemmen nicht über den gesamten Umfang des möglichen Klemmbereichs nötig ist. Insbesondere kann auch die Aussparung in den Tragringen insbesondere radial außen größer sein als es der Siebstabprofilform entspricht, so daß dort ein Spalt von z.B. 0,2 bis 0,4 mm bestehen kann. Der Spalt ist wegen Gefahr von Zopfbildung ebenfalls so klein wie möglich zu halten. Mögliche Spalte zwischen Siebstab und Tragstab werden nach dem Biegen mit flüssigem Kunststoff (Loctite) abgedichtet. Dies ist auch noch in Fig. 6 angedeutet. Grundsätzlich kann man sagen, daß die Summe der Winkel γ + δ der Grundform der Stabprofilquerschnitte zwischen 14 und 34° betragen könnte.
In Fig. 7 ist noch eine Anordnung dargestellt, die sich durch die sich ergebende Form des Zahnes 32 zwischen den Aussparungen 5'' bzw. 6'' der Tragstäbe für den Einschnappvorgang besonders gut eignen könnte, weil am Zahnfuß eine relativ biegeweiche Stelle im Bereich des einzigen Vorsprunges 29 des Siebstabprofils vorhanden ist, so daß es möglich ist, nur eine Verformung des Zahnes beim Einschnappvorgang im elastischen Bereich und keine wesentliche plastische Verformung desselben zu haben. Andererseits könnte man jedoch an den Enden der Tragstäbe einen breiteren "Zahn" von z.B. 10 mm Stärke stehen lassen, so daß nach dem Einschnappenlassen des letzten Siebstabes alle Siebstäbe und die dazwischen befindlichen Zähne wieder in die richtige, ohne bleibende Verformung vorhandene Position gedrückt werden. Nach dem Biegen der Tragstäbe bzw. Runden der Siebmatte und Verschweißen der benachbarten Enden der einzelnen Tragringe halten sich praktisch die Siebstäbe gegenseitig in der richtigen Position. Wie gesagt, kann die Festigkeit des gesamten Siebkorbes durch die verbreiterten Tragringe erhöht werden.
Alle die Ausführungen nach Figuren 4 bis 7 sind auch dafür geeignet, ein sogenanntes Flachsieb 123 zu bilden, siehe Fig. 9, das genau eben oder auch mit gebogenen Tragstäben ausgebühr sein kann, wobei die Siebstäbe 144 in die Ausnehmungen der Tragstäbe 145 eingeschnappt werden. In diesem Falle braucht der Querschnitt der Siebstäbe 144 nicht schlanker zu sein als der Querschnitt der Ausnehmungen in den Tragstäben 145. Im Falle von solchen Sieben sollen die Abmessungen der Querschnitte der Aussparungen in den Tragstäben 145 ungefähr 2/100 bis 2/10 mm kleiner sein als die entsprechende Dimension des Profilquerschnitts der Siebstäbe 144 im Einklemmbereich. Es können auch an den Stellen, wo nicht geklemmt wird, größere Spalte zwischen den Siebstäben 144 und den Aussparungen in den Tragstäben 145 bestehen, als vorher beschrieben. Die Querschnitte von den Siebstäben 144 im Falle von Flachsieben können nämlich erheblich größer sein als die beschriebenen Dimensionen für (zylindrische) Siebkörbe.
Es kann daher angebracht sein, zunächst ebene Tragstäbe 145 (rückwärts) zu biegen, um die Aussparungen in ihnen aufzuweiten, so daß die Siebstäbe 144 leichter in sie einschnappen können. Diese Rückwärtsbiegung kann den Erfordernissen entsprechend sowohl im rein elastischen als auch schon im plastischen Bereich des Materials der Tragstäbe liegen. Danach werden dann die Tragstäbe wieder in ihre gerade Form zurückgebogen (u.U. allein durch die elastische Rückspannung). Man kann auch die Rückbiegung der Tragstäbe unter äußerer Krafteinwirkung - auf einer Rundungsvorrichtung - vornehmen, so daß die Siebstäbe noch fester in die Aussparungen der Tragstäbe eingeklemmt werden.
Dieser Effekt tritt natürlich auf auch beim Biegen gerader Tragstäbe in die gekrümmte Form des bogenförmigen Flachsiebes 123 nach Fig. 9. Dort sind noch Quertragstäbe 146 vorgesehen.
Fig. 8 zeigt noch eine günstige Form für einen Einschnappvorgang der mit Ausnehmungen (Rücksprüngen) 52 versehenen Siebstäbe 51 für ein Flachsieb mit sackförmigen Aussparungen des Tragstabes 145.
Bei dieser Ausführungsform kann ein sehr kleiner Querschnitt des Siebstabprofils, wie schon oben zahlenmäßig angegeben, vorliegen und somit günstig ein Bogensieb für Entwässerung von Fasersuspensionen hergestellt werden. Um das Einführen der Siebstäbe 51 zu erleichtern, ist die Aussparung der Tragstäbe 145 in der Tiefe des Tragstabquerschnitts etwas größer als es der Weite (Breite) des Siebstabes dort an sich entspricht, so daß dort ein Spalt 53 besteht, wobei in diesem Bereich die Weite des Siebstabquerschnitts wieder allmählich zum Grund der Aussparung des Tragstabes 145 hin verringert ist. Der Spalt 53 braucht auch nicht unbedingt vorgesehen zu werden.

Claims

Sieb, wie Bogen- oder Flachsieb oder Siebkorb, mit zueinander parallelen Siebstäben (3; 3'; 22; 26) die in Aussparungen von zueinander parallelen, sich quer zu den Siebstäben erstreckenden Tragringen oder Tragstäben (1; 1') gehalten sind, wobei die Siebstäbe in bezug auf die senkrechte Richtung (V) der Siebfläche Seitenflächen (7, 8; 7', 8') aufweisen, von denen mindestens eine gegen die senkrechte Richtung (V) mit einem Winkel geneigt ist, daß sich eine Konizität zwischen den beiden Seitenflächen zwischen 14° und 35° ergibt, denen zumindest zu einem großen Teil entsprechende Seitenflächen (5, 6; 5', 6'; 5'', 6'') der Aussparungen (2) der Tragringe oder Tragstäbe (1; 1') entsprechen, so daß sich mit dem geringsten gegenseitigen Abstand der Seitenflächen (7, 8; 7', 8') der Siebstäbe (3, 3', 22, 26) die Siebschlitzweite an der Eintrittsseite der Siebfläche ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge bzw. Aussparungen der Siebstäbe (3; 3'; 22; 26) Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen der Aussparungen der Tragringe oder Tragstäbe (1; 1') entsprechen, und zusammen einen Schnappverschluß beim Einfügen der Siebstäbe in die Tragstäbe quer zur Längsrichtung der Tragringe oder Tragstäbe bilden.
Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge oder Aussparungen in den Seitenflächen der Siebstäbe bzw. der Rücksprünge der Aussparungen der Tragringe eine Tiefe - in bezug auf die Radiale (V) des Profilquerschnitts der Siebstäbe bzw. Aussparungen, also in Umfangsrichtung der Tragringe - von mindestens 0,20 mm aufweist.
Sieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge bzw. Aussparungen der Siebstäbe bzw. der Aussparungen der Tragringe ähnliche Seitenflächen wie die Profilquerschnitte bzw. Aussparungen der Tragringe mit etwa gleichem Neigungswinkel in bezug auf die Radiale (V) der Profilquerschnitte der Siebstäbe bzw. der Aussparungen der Tragringe haben.
Sieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenflächen (7, 8) der Siebstäbe (3) an beiden Seiten Vorsprünge an dem einen Endbereich, der zur Halterung in den Tragringen dient, aufweisen und eine Art verdicktes Fußteil bilden.
Sieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Peripheriebereich des Profilquerschnitts der Siebstäbe (3) im sie umschließenden Bereich der Tragringe (1') mindestens zu 50 % dem Peripheriebereich der Aussparungen (2) der Tragringe im eingeklemmten Zustand der Siebstäbe in den Tragringen der fertigen Siebkörbe genau entspricht.
Sieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge des Profilquerschnitts der Siebstäbe die größte Tiefe - in bezug auf die Querrichtung zur Radialen (V) - in ihre radial inneren bzw. die Aussparungen der Siebstäbe in ihrem radial äußeren Bereich haben, oder daß die Tiefe der Vorsprünge oder Aussparungen des Profilquerschnittes der Siebstäbe so bemessen ist, daß sie beim Einklemmvorgang der Siebstäbe in den die späteren Tragringe bildenden Stäbe eine genaue Positionierung in radialer Richtung erhalten.
Sieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Vorsprünge bzw. Ausnehmungen der Siebprofilquerschnitte bzw. Ausnehmungen der Tragstäbe bzw. Rücksprünge der Ausnehmungen der Tragstäbe zusammen einen Schnappverschluß beim Einfügen der Siebstäbe in die Tragstäbe quer zur Längsrichtung der Tragstäbe bilden.
Sieb mit zueinander parallelen Siebstäben (51), die in Aussparungen von zueinander parallelen, sich quer zu den Siebstäben (51) erstreckenden Tragstäben (145) gehalten sind, mit Vorsprüngen bzw. Aussparungen der Siebstäbe (51), die Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen der Aussparungen der Tragstäbe (145) entsprechen, und zusammen einen Schnappverschluß beim Einfügen der Siebstäbe in die Tragstäbe quer zur Längsrichtung der Tragstäbe bilden, und bei dem die Aussparungen in jedem Tragstab im Außenbereich wenigstens jeweils eine sackartigen Form aufweisen und im Außenbereich des zugehörigen bzw. entsprechenden Siebstabquerschnittes eine entsprechende Einschnürung (52) vorgesehen ist.
Verfahren zur Herstellung eines Siebkorbes, der aus mit gegenseitigem axialen Abstand angeordneten, koaxialen Tragringen (1') und in randoffenen Aussparungen (2) derselben gehaltenen, im wesentlichen achsparallelen Siebstäben (3; 3') besteht, und wobei:
a) es werden - insbesondere gerade - Tragstäbe auf der später radial inneren Seite der Tragringe (1') mit an der radial inneren Kante der späteren, aus den Tragstäben (1) gebildeten Tragringe randoffenen Aussparungen (2) versehen, die in bezug auf die spätere radiale Richtung (V) im wesentlichen im radial inneren Bereich zu der Radialen (V) geneigte oder parallele Flächen aufweisen - so daß sich der Querschnitt der Aussparungen von radial innen nach radial außen konisch verjüngt - und die anschließend an diese Seitenflächen Vorsprünge oder Rücksprünge aufweisen, die mit entsprechenden Ausnehmungen (41, 42; 41') oder Vorsprüngen (36, 36'; 27, 28), die im Anschluß an entsprechende Seitenflächen der Siebstabprofilquerschnitte vorgesehen sind, in Form eines Schnappverschlusses beim Einschieben der Siebstäbe quer zu der Längsrichtung der Tragstäbe (1) in diese die Siebstäbe festhalten,

b) nach Einschieben der Siebstäbe (3, 3') in die Tragstäbe werden diese zu vollständigen Ringen gerundet, und

c) die beiden Enden jedes Tragstabes bzw. Tragringes (1') werden miteinander verschweißt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellen der Aussparungen in den Tragstäben mittels Laserstrahl-Schneiden erfolgt.
Verfahren zur Herstellung eines Siebes nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstäbe vor dem Einfügen der Siebstäbe gebogen werden, so daß sich die Ausnehmungen in ihnen erweitern und somit das Einschnappenlassen der Siebstäbe erleichtern.