EP2633924B1 - Spannwellensieb - Google Patents
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- EP2633924B1 EP2633924B1 EP12197440.6A EP12197440A EP2633924B1 EP 2633924 B1 EP2633924 B1 EP 2633924B1 EP 12197440 A EP12197440 A EP 12197440A EP 2633924 B1 EP2633924 B1 EP 2633924B1
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- 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
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- B07B1/28—Moving screens not otherwise provided for, e.g. swinging, reciprocating, rocking, tilting or wobbling screens
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- B07B1/46—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens
- B07B1/48—Stretching devices for screens
- B07B1/485—Devices for alternately stretching and sagging screening surfaces
Definitions
- the invention relates to a tensioning wave according to the preamble of claim 1, as shown in DE 34 11 719 known.
- This document discloses a tensioning wave with obliquely to the vertical extending screen surface, in which each second cross bar is placed in approximately linear back-forth movement to alternately tension and flatten its adjacent flexible or elastic screen elements so as to prevent clogging and to move the estate.
- This reciprocating motion is achieved by attaching the movable transverse rods to pendulums which are mounted above the screen lining and are provided with an additional mass below the screen lining so that they are in the Vibrations of the screen box get into commotion and thus effect the intended movement of the cross bars.
- the invention thus has the goal to provide a simple and robust Spannwellensiebmaschine, which should also be easily adaptable to different Siebsituationen at least in one embodiment.
- the movable transverse rods are arranged below the screen surface and resilient, either by torsion springs or by storage in rubber bearings, which also the restoring moments deliver, brought into a rest position, axis of rotation and center of gravity do not coincide (more precisely, instantaneous axis of rotation ⁇ main axis of inertia), this can be achieved by matching geometry.
- the transverse rods have at least one radial arm on which an eccentric mass is provided, preferably the arm is provided on one of the ends of the transverse rods lying outside the frame.
- eccentric masses are provided on both sides symmetrical to Siebstoffebene.
- each cross bar forms according to its storage and its eccentric mass with the frame a resilient two-mass system and thus induced tilting movement of the movable cross bars is the Clamping and bulking motion as in conventional two-frame systems.
- This tilting movement is reinforced by the correct choice of the spring properties, so that the natural frequency of the movable crossbar system is close to the drive frequency of the screening machine.
- the storage of the movable cross bars can be done either in conventional shaft bearings (bearings or roller bearings) and the rest position is, for example, ensured by torsion springs, or it can be the storage in rubber bearings or the like. carried out, which apply the restoring force and also give a compliance in the direction of sifting and normal, which reduces impact load of the frame and the crossbar.
- FIG. 1 a side perspective view of an inventively designed sieve with partially broken away side wall and the Fig. 2 the end of a crossbar together with its bearing in perspective view.
- the Fig. 1 shows an inventively designed clamping wave in a horizontal arrangement.
- a Siebbelag 3 is at the upper ends of movable transverse rods 1 and fixed transverse rods 12, which are arranged alternately in a frame 13 on the side walls 8, attached.
- the frame 13 and thus the screen surface are suitably arranged obliquely during operation, wherein the bars 1, 12 extend horizontally.
- the Fig. 2 shows the end of an inventively designed transverse bar 1 a Spannwellsiebmaschine.
- a screen cover 2 is suitably fixed, this can be done by screwing, plugging into corresponding recesses of the transverse bar 1 or by other fastening means which are known in the art.
- the screen covering 2 consists of individual elements which extend from transverse bar to transverse bar, as indicated by the continuous line 3 in the region of the transverse bar 1.
- the crossbar 1 is rotatably mounted eccentrically by a pivot bearing 7 in the side cheek 8 of the screen frame, ie the center of gravity 6 (and thus each of the main axes of inertia of the transverse bar, but only that which is practically parallel to the axis of rotation 5) is significant, the cross bar is at a distance from the axis of rotation 5. Furthermore, by Attaching additional masses 11, the distance of the center of gravity 6 changed by the axis of rotation 5 and thus the natural frequency of the transverse bar 1 are changed.
- the additional masses 11 can be mounted directly on the transverse bar 1 or by means of a lever 10 elsewhere in the system. Due to the better accessibility here, as is usually preferred, the attachment outside.
- the eccentric mass 11 is not formed in one piece, but consists of a plurality of individual discs, which makes it possible to easily and quickly change the size of this mass and thus adapt to the particular circumstances. Also, it is not necessary that the eccentric mass having the illustrated cylindrical shape and it can be provided that the lever arm, the distance between the center of gravity of the eccentric mass 10 and the axis of rotation 5 is adjustable. A further embodiment of the eccentric displacement can also be done by tabs 4, by lever or other suitable way. Another embodiment is a central attachment of the transverse rod 1 to the axis of rotation 5, wherein by attaching additional masses 11 at a distance from the axis of rotation 5 of the center of gravity 6 is displaced from the axis of rotation.
- the transverse bar 1 when rotated about the axis 5, as indicated by the double arrow 9, in its upper region, in which it is connected to the Siebbelag 2, performs a substantially linear reciprocating movements, whereby the Siebbelag 2 to the right or to the left of the transverse bar 1 alternately bagged and stretched.
- the cross bar 1 performs a bow movement around a frame-fixed axis of rotation with correspondingly fixed support; when stored by means of rubber blocks or the like, only an approximately arcuate movement.
- the side wall 8 of the screening device is suitably set in vibration, to a variety of devices are known in the art. It can take place this vibration parallel or obliquely to the plane of Siebbelages 2, if it is a linear Oscillation is, but it can also be a circular oscillation or elliptical vibration by eccentric or crankshafts, etc. are introduced against the foundation.
- the storage of the transverse bar 1 in the side cheek 8 does not have to be done via a classic pivot bearing, but can also be realized for example by a storage in rubber blocks.
- the rubber blocks take over both the restoring force and the restoring moment in a rotational sense about the axis of rotation 5 as well as a certain flexibility in both the vertical and in the horizontal direction (equivalent to the compliance in the direction normal to the axis 5 and parallel to the screen plane 2 and both normal to the axis 5 and to the screen plane 2 and along the axis 5); whereby by appropriate choice of the geometry or the composition of the rubber bearing and anisotropic spring characteristics are possible.
- the screening device is extremely reduced in mass and volume, it is also possible with only one drive - possibly per side cheek - for the entire screen to find the Aus GmbH and by the good accessibility of the eccentric masses, it is easily possible to achieve an adaptation to the respective screening conditions.
- the invention is not limited to the illustrated and discussed embodiment, but may be variously modified.
- the radial arm 10 and the tabs 4 point in the same direction, this may be provided differently than shown in particular in very steeply placed screen coverings 2.
- the radial arms can also be arranged inside the screen frame and thus "behind" the side wall 8, in particular in this opposite arrangement, which in particular facilitates the possibility of an enclosure, although the change of dynamic eccentricity is made more difficult because below the screen lining and inside the screen Framework must be worked.
Landscapes
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Spannwellensieb entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie aus der
DE 34 11 719 bekannt. - Diese Druckschrift offenbart ein Spannwellensieb mit schräg zur Vertikalen verlaufender Siebfläche, bei dem jeder zweite Querstab in angenähert lineare hin-her Bewegung versetzt wird, um die ihm benachbarten, biegsamen bzw. elastischen Siebelemente abwechselnd zu spannen und zu bauschen um so das Verstopfen zu verhindern und das Gut zu bewegen. Diese hin-her gehende Bewegung, eigentlich eine Bewegung entlang eines Abschnittes eines Kreisbogens, wird dadurch erzielt, dass die beweglichen Querstäbe an Pendeln befestigt sind, die oberhalb des Siebbelags gelagert sind und unterhalb des Siebbelags mit einer zusätzlichen Masse versehen sind, sodass sie bei den Schwingungen des Siebkastens ins Pendeln geraten und so die beabsichtigte Bewegung der Querstäbe bewirken.
- Wegen der aufwendigen Konstruktion, der asymmetrischen Lage bezüglich des schrägen Siebes, der damit bedingten Begrenzung der Schräglage und der Schmutz- und Störanfälligkeit zufolge eingeklemmten Gutes und der fehlenden Möglichkeit, mehrere Siebdecks übereinander anzubringen, hat sich dieses Sieb nicht durchgesetzt.
- Eine Weiterentwicklung des Siebes der vorgenannten Druckschrift ist in der
EP 197 191 - Aus der
DE 2 108 924 ist ein Sieb bekannt, bei dem alle Querträger drehbar im Siebrahmen gelagert sind und mittels eines Drehkurbelantriebs jeweils abwechselnd über zwei Längsstangen um ihre Ruhelage gegengleich verschwenkt werden, wodurch der Siebbelag zwischen den Querträgern abwechselnd gestaucht und gestrafft wird. Es stellt dieses zwangsgeführte Sieb, dynamisch gesehen, den Gegenpol zum eingangs genannten Sieb gemäß derDE 34 11 719 dar. Wegen seiner Zwangsführung ist es so gut wie unmöglich, die Straffung des Siebbelags auf Dauer (Dehnung im Laufe der Zeit und abhängig von der Temperatur, etc.) im Richtigen Bereich zu halten, so stark, dass er gereinigt wird, so schwach, dass er nicht zerstört wird; und hat sich daher nicht durchgesetzt. - Aus der
EP 1 228 814 ist eine äußerst komplex aufgebaute Siebmaschine bekannt, bei der die Komplexität bewusst in Kauf genommen wurde um sie voll einhausbar ausgestalten zu können. Bei dieser Siebmaschine ist der Siebbelag auf Längsstäben, die entlang der Falllinie verlaufen, angeordnet, die wiederum kippbar auf Querstreben montiert sind, wobei sie durch Federelemente in einer Ruhelage gehalten werden. Der Antrieb erfolgt als Unwuchtantrieb auf den Rahmen, die Drehachse des Unwuchtantriebs liegt parallel zu den Querträgern, dennoch kommt es in den Lagern der Längsträger durch dort vorgesehene exzentrische Massen dazu, dass diese Längsträger die vorgesehene Kippbewegung ausführen und so die Streckung bzw. Bauschung des Siebbelages von Querwand zu Querwand bewirken. Interessant ist, dass prinzipiell vorgesehen ist, jeden Längsträger kippbar auszubilden und dass nur in einer Ausgestaltung zusätzliche, nicht näher beschriebene, unbewegliche Hilfsträger vorgesehen sind. - Diese Vorrichtung ist extrem aufwendig und letztlich auch fragil, vermutlich nur wegen der Möglichkeit, eine solche Siebvorrichtung gut einhausen zu können, ist dieser Aufwand bei verschiedenen Siebvorgängen vertretbar.
- Die Erfindung hat somit das Ziel eine einfache und robuste Spannwellensiebmaschine anzugeben, die zumindest in einer Ausgestaltung auch leicht auf unterschiedliche Siebsituationen anpassbar sein soll.
- Erfindungsgemäß werden diese Ziele durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale erreicht. Mit anderen Worten, es werden die beweglichen Querstäbe unterhalb der Siebfläche angeordnet und federnd, entweder durch Torsionsfedern oder durch Lagerung in Kautschuklagern, die auch die Rückstellmomente liefern, in eine Ruhelage gebracht, Drehachse und Schwerpunkt fallen nicht zusammen (genauer: momentane Drehachse ≠ Hauptträgheitsachse), dies kann durch passende Geometrie erreicht werden.
- Dadurch entsteht ein schwingfähiges System, ohne dass die beweglichen Querstäbe eines eigenen Antriebs bedürfen. Durch die Anordnung unterhalb der Siebfläche sind die beweglichen Querstäbe hervorragend gegen Verschmutzung und Beschädigung geschützt.
- In einer Ausgestaltung verfügen die Querstäbe zumindest über einen radialen Arm, auf dem eine Exzentermasse vorgesehen ist, bevorzugt ist der Arm an einem der außerhalb des Rahmens liegenden Enden der Querstäbe vorgesehen. Besonders bevorzugt sind derartige Exzentermassen beidseits symmetrisch zur Siebmittelebene vorgesehen.
- Wenn nun bei einem solchen Sieb der Rahmen in Schwingung versetzt wird, sei es in lineare Schwingungen oder in kreisförmige Schwingungen, so bildet jeder Querstab zufolge seiner Lagerung und seiner Exzentermasse mit dem Rahmen ein federndes Zweimassensystem und durch die so induzierte Kippbewegung der beweglichen Querstäbe erfolgt die Spann- und Bauschbewegung wie bei herkömmlichen Zweirahmensystemen.
- Verstärkt wird diese Kippbewegung durch die richtige Wahl der Federeigenschaften, so dass die Eigenfrequenz des beweglichen Querstab-Systems nahe der Antriebsfrequenz der Siebmaschine liegt.
- Die Lagerung der beweglichen Querstäbe kann entweder in üblichen Wellenlagern (Gleitlager oder Rollenlager) erfolgen und die Ruhelage wird, zum Beispiel durch Torsionsfedern sichergestellt, oder aber es kann die Lagerung in Kautschuklagern odgl. erfolgen, die die Rückstellkraft aufbringen und auch eine Nachgiebigkeit in der Siebrichtung und normal dazu verleihen, was stoßende Belastung des Rahmens und des Querstabes verringert.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
dieFig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Siebes mit zum Teil weg gebrochener Seitenwand und
dieFig. 2 das Ende eines Querstabes samt seinem Lager in perspektivischer Ansicht. - Die
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Spannwellensieb in horizontaler Anordnung. Ein Siebbelag 3 ist an den oberen Enden von beweglichen Querstäben 1 und festen Querstäben 12, die abwechselnd in einem Rahmen 13 an dessen Seitenwangen 8 angeordnet sind, befestigt. Der Rahmen 13 und damit die Siebfläche sind während des Betriebs passenderweise Schräg angeordnet, wobei die Stäbe 1, 12 horizontal verlaufen. - Die
Fig. 2 zeigt das Ende eines erfindungsgemäß ausgebildeten Querstabes 1 einer Spannwellsiebmaschine. Am oberen Rand des Querstabes 1 ist ein Siebbelag 2 passend befestigt, dies kann durch Anschrauben, Einstecken in entsprechende Ausnehmungen des Querstabes 1 oder durch andere Befestigungsmittel, die im Stand der Technik bekannt sind, erfolgen. Zumeist besteht der Siebbelag 2 aus einzelnen Elementen, die von Querstab zu Querstab reichen, wie es durch die durchgehende Linie 3 im Bereich des Querstabs 1 angedeutet ist. - Der Querstab 1 ist exzentrisch durch ein Drehlager 7 in der Seitenwange 8 des Siebrahmens drehbar gelagert, d.h. der Schwerpunkt 6 (und damit jede der Hauptträgheitsachsen des Querstabes, bedeutsam ist aber nur die, die praktisch parallel zur Drehachse 5 verläuft) des Querstabs liegt im Abstand von der Drehachse 5. Weiters kann durch Anbringen von Zusatzmassen 11 der Abstand des Schwerpunktes 6 von der Drehachse 5 verändert und damit die Eigenfrequenz des Querstabes 1 verändert werden. Die Zusatzmassen 11 können direkt am Querstab 1 angebracht werden oder mittels eines Hebels 10 an anderer Stelle des Systems. Auf Grund der besseren Zugänglichkeit wird hier, wie zumeist, die Anbringung außen bevorzugt.
- Wie in der Figur angedeutet, ist die Exzentermasse 11 nicht einstückig ausgebildet, sondern besteht aus einer Mehrzahl von einzelnen Scheiben, was es ermöglicht, die Größe dieser Masse leicht und schnell zu verändern und so an die jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. Auch ist es nicht notwendig, dass die Exzentermasse die dargestellte zylindrische Form aufweist und es kann vorgesehen sein, dass der Hebelsarm, der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Exzentermasse 10 und der Drehachse 5 verstellbar ausgebildet ist. Eine weitere Ausführung der exzentrischen Verlagerung kann auch durch Laschen 4, durch Hebel oder auf andere geeignete Art erfolgen. Eine wieder andere Ausführungsmöglichkeit ist eine zentrische Anbringung des Querstabes 1 zur Drehachse 5, wobei durch Anbringung von Zusatzmassen 11 in einem Abstand zur Drehachse 5 der Schwerpunkt 6 aus der Drehachse verschoben wird.
- Es ist offensichtlich, dass der Querstab 1 bei Verdrehung um die Achse 5, wie durch den Doppelpfeil 9 angedeutet, in seinem oberen Bereich, in dem er mit dem Siebbelag 2 verbunden ist, eine im wesentlichen lineare hin-her gehende Bewegungen vollführt, wodurch der Siebbelag 2 zur Rechten bzw. zur Linken des Querstabes 1 abwechselnd gebauscht und gespannt wird. Genau genommen vollführt der Querstab 1 bei entsprechend fester Lagerung eine Bogenbewegung um eine rahmenfeste Drehachse; bei Lagerung mittels Kautschukblöcken oder ähnlichem eine nur annähernd bogenförmige Bewegung. Aus diesem Grund wurde weiter oben von der "Momentandrehachse" gesprochen, in realitas liegen alle diese Momentandrehachsen maximal einige Millimeter voneinander, entsprechend der maximalen linearen Auslenkung der Kautschuklage in einer Ebene parallel zur Seitenwange 8.
- Die Seitenwange 8 der Siebvorrichtung wird passend in Schwingung versetzt, dazu sind im Stand der Technik die verschiedensten Vorrichtungen bekannt. Es kann diese Schwingung parallel oder schräg zur Ebene des Siebbelages 2 erfolgen, wenn es sich um eine lineare Schwingung handelt, es kann aber auch eine Kreisschwingung oder elliptische Schwingung durch Exzenter- oder Kurbelwellen, etc. gegenüber dem Fundament eingeleitet werden. Völlig unabhängig von der Art der Schwingung und der Art der Einleitung der Schwingung auf die Siebvorrichtung und damit auf die Seitenwange 8 bildet die Gesamtmasse, die fest (soweit dies technisch möglich ist sogar starr) mit der Seitenwange 8 verbunden ist, über die Lagerung im Drehlager 7 mit ihrer Drehbarkeit um die Achse 5 und die Exzentermasse 11 ein 2-Massen-Schwingsystem, bei dem das Querstabsystem in seiner Gesamtheit, somit der Querstab 1, die Lasche 4, die Drehlager 7, der radiale Arm 10 und die Exzentermasse 11, sowie gegebenenfalls ein entsprechender Arm samt Exzentermasse auf der Gegenseite, in Schwingung versetzt werden. Durch diese Schwingung und die so induzierte hin-her Bewegung des Querstabs 1 um die Achse 5 erfolgt das angestrebte abwechselnde Spannen und Bauschen des Siebbelags 2.
- Wie bereits eingangs erwähnt, muss die Lagerung des Querstabes 1 in der Seitenwange 8 nicht über ein klassisches Drehlager erfolgen, sondern kann beispielsweise auch durch eine Lagerung in Kautschukblöcken verwirklicht sein. Dabei übernehmen die Kautschukblöcke sowohl die Rückstellkraft bzw. das Rückstellmoment im rotatorischen Sinn um die Drehachse 5 als auch eine gewisse Nachgiebigkeit sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung (gleichbedeutend mit der Nachgiebigkeit in der Richtung normal auf die Achse 5 und parallel zur Siebebene 2 und sowohl normal auf die Achse 5 als auch auf die Siebebene 2 und entlang der Achse 5); wobei durch entsprechende Wahl der Geometrie bzw. der Zusammensetzung der Gummilager auch anisotrope Federcharakteristiken möglich sind.
- Als Materialien für derartige Querstäbe samt Exzentermassen kommen alle im Siebbau bekannten Materialien in Frage, in Kenntnis der Erfindung ist es für den Fachmann ein leichtes sie entsprechend auszuwählen und zu dimensionieren. Die anderen Bestandteile entsprechen dem Stand der Technik, einschließlich der Fundamentlager und dem Antrieb und erfordern daher hier keiner näheren Erläuterung.
- Insgesamt ist der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik durch die kompakte Ausbildung und den vollständigen Verzicht auf einen zweiten Rahmen, der mit den beweglichen Querstäben verbunden wäre und in seiner Gesamtheit gegenüber der Seitenwange 8 schwingt, gegeben, die Siebvorrichtung ist extrem an Masse und Volumen reduziert, es ist weiterhin möglich, mit nur einem Antrieb - gegebenenfalls pro Seitenwange - für das gesamte Sieb das Auslangen zu finden und durch die gute Zugänglichkeit der Exzentermassen ist es leicht möglich, eine Anpassung an die jeweiligen Siebbedingungen zu erreichen.
- Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und besprochene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden. So ist es nicht notwendig, dass der radiale Arm 10 und die Laschen 4 in die gleiche Richtung weisen, dies kann insbesondere bei sehr steil aufgestellten Siebbelägen 2 anders als dargestellt vorgesehen sein. Es können die radialen Arme insbesondere bei dieser entgegengesetzten Anordnung auch innerhalb des Siebrahmens und somit "hinter" der Seitenwange 8 angeordnet sein, was insbesondere die Möglichkeit einer Einhausung erleichtert, wenn auch die Änderung der dynamischen Exzentrizität erschwert wird, weil unterhalb des Siebbelags und Innerhalb des Rahmens gearbeitet werden muss.
- Schließlich kann, wenn auf ein einfaches ändern der dynamischen Exzentrizität kein Wert gelegt wird, diese auch durch entsprechende Ausgestaltung des Querstabes 1, mit Schwerpunkt außerhalb der Drehachse, bewirkt werden, wesentlich ist, dass durch eine federnde Kraft die Nulllage des Querstabes mit richtig positioniertem oberen Bereich sichergestellt wird.
Claims (4)
- Spannwellensieb mit schräg zur Vertikalen verlaufender Siebfläche, mit einem durch einen Antrieb in Schwingungen versetzbaren Rahmen (13) mit Seitenwangen (8), in denen Querstäbe (1, 12), die einen Siebbelag (3) tragen, befestigt sind, wobei abwechselnd jeder zweite Querstab (1) in den Seitenwangen (8) so beweglich gelagert ist, dass er gegenüber dem Rahmen in kreisbogenförmige oder angenähert lineare hin-her Bewegungen versetzbar ist, und jeder dazwischenliegende Querstab (12) fest in den Seitenwangen (8) gelagert ist, wobei die Hauptträgheitsachse (6) der beweglichen Querstäbe (1) Abstand von der momentanen Drehachse (5) der hin-her Bewegung aufweist und die Ruhedrehlage der beweglichen Querstäbe (1) bezüglich des Rahmens (13) durch federnde Momente aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die momentane Drehachse (5) sich unter der Siebfläche (2) befindet, und dass
entweder die beweglichen Querstäbe (1) durch eine Torsionsfeder im Lagerbereich in ihre Ruhedrehlage gedrängt werden,
oder die beweglichen Querstäbe (1) in Kautschuklagern gelagert sind, die die Rückstellmomente für die Ruhedrehlage liefern. - Spannwellensieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Querstäbe (1) an zumindest einem ihrer Enden einen radialen Arm (10) aufweisen, der eine Exzentermasse (11) trägt.
- Spannwellensieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentermasse aus mehreren, einzeln montierbaren Teilmassen besteht.
- Spannwellensieb nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Arm (10) außerhalb des Rahmens (13) vorgesehen ist.
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