EP2834016B1 - Zuführeinrichtung für eine siebmaschine - Google Patents

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EP2834016B1
EP2834016B1 EP13715181.7A EP13715181A EP2834016B1 EP 2834016 B1 EP2834016 B1 EP 2834016B1 EP 13715181 A EP13715181 A EP 13715181A EP 2834016 B1 EP2834016 B1 EP 2834016B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
supply device
channel bottom
channel
conveying
vibration transducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP13715181.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2834016A1 (de
Inventor
Klaus Fennenkötter
Bernd Wauligmann
Thomas Michna
Michael HÖR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haver and Boecker OHG
Original Assignee
Haver and Boecker OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haver and Boecker OHG filed Critical Haver and Boecker OHG
Publication of EP2834016A1 publication Critical patent/EP2834016A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2834016B1 publication Critical patent/EP2834016B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/14—Details or accessories
    • B07B13/16—Feed or discharge arrangements

Definitions

  • the invention relates to a feeding device for a screening machine.
  • the feeder comprises a conveyor trough with a channel bottom, a feed area and a longitudinal discharge edge, and a vibration transmitter system coupled to the conveyor trough.
  • Screening machines usually have one or more, optionally stacked and horizontally or obliquely inclined screen decks.
  • the screen decks typically have a rectangular base frame which is covered over its entire surface with screen mesh, also known as screen covering. It is thus provided a continuous and gap-free, large area usable screen surface.
  • a vibrator e.g. Unbalanced motors vibrated, which increase the efficiency of the screening process and increase the throughput of screenings.
  • the abandoned screenings along the longitudinal direction of the screen surface is moved.
  • the screenings are placed as bulk material on one of the transverse sides of the screening machine through a feed slot on the screen or decks, with sieved fine grain is screened in sieve passage and unswept coarse grain on the supply side opposite transverse side of the screening machine in the overflow.
  • this has a narrow and long conveyor trough, which is upstream of the screening machine transversely to the feed side of the screening machine.
  • the feed chute of the feed device In the area of the feed chute of the screening machine, the feed chute of the feed device has one or more obliquely extending discharge edges.
  • the conveyor trough beyond the side boundary of the screening machine and has in the opposite end of the discharge edge a task area for the bulk material on.
  • the conveyor trough is coupled with vibration sensors, for example unbalanced motors, so that bulk material applied in the application area is transported in the direction of the discharge edges.
  • a disadvantage of this embodiment is an increased space requirement for the screening machine, since the supply device protrudes laterally beyond the boundary edges of the screening machine. Accordingly, screening machines can not be placed directly next to each other, resulting in an increased space requirement and thus increased overall costs for the operator of the screening machine result. In addition, it is necessary to set the discharge edges manually, partly depending on the feed material. This can only happen during machine downtime and thus requires several iterative steps until the desired result is achieved.
  • a vibrating conveyor in which a material flow supplied on an incoming conveyor is selectively directed to one of a plurality of outgoing conveyor channels.
  • the optional promotion to one of the outgoing chutes is achieved by two unbalance motors whose phase angle can be varied electronically by an appropriate motor control.
  • a feed device for a screening machine of the type mentioned above is characterized in that by the vibration sensor system excited vibrations of the conveyor trough components in the longitudinal direction and in the transverse direction of the channel bottom and in a direction perpendicular to the channel bottom direction, wherein the components are phase-shifted in the longitudinal and transverse directions to each other.
  • the vibration sensor system is coupled to the conveyor trough such that a dynamic force generated by the vibration sensor system acts on it at a distance from a main axis of inertia of the conveyor trough.
  • the vibration components are phase-shifted in the longitudinal and transverse direction of the channel bottom of the conveyor trough, performs the conveyor trough in the plane of the trough bottom an elliptical vibration. Together with the vibration component in the direction perpendicular to the channel bottom direction leads the conveyor trough spatially so that an oscillation in the form of a triachsialen ellipsoid.
  • the main axis of the vibrational ellipse in the plane of the gutter bottom determines the conveying direction of the material. In the direction of the minor axis of the oscillation ellipse results in a flow apart of the material transverse to the conveying direction. On the way from the task area to the discharge edge, the material flow is thereby widened in such a way that even with compact dimensions of the conveyor trough, a uniform delivery rate along the discharge edge is achieved.
  • the main axes of inertia of the conveyor trough are those which run along excellent symmetry directions of the trough and go through their center of mass.
  • the main axes of inertia extend, for example, in the longitudinal and transverse directions in the plane of the conveyor trough and in a direction perpendicular thereto, in each case through the center of mass.
  • a vibratory encoder system the action of which does not act on the conveyor trough along one of these principal axes of inertia, applies a torque about one of the principal axes of inertia to the conveyor trough.
  • a linear vibration force that emits the vibration sensor system then leads to a vibration of the conveyor trough with components in the longitudinal and transverse directions thereof.
  • a vibration sensor system which generates only a linear vibration, the inventive spatial elliptical vibration excitation of the conveyor trough.
  • the vibration sensor system has two unbalance motors. This makes it possible to resort to a known and established way of generating a linear oscillation in order to obtain the elliptical oscillation according to the invention in the plane of the channel bottom produce.
  • alternative drives could be, among other things, magnetic drives and exciter.
  • the feed device of the task area is formed in a corner of the Rinrienteils remote from the discharge edge.
  • the main conveying direction can lead diagonally across the channel bottom. The length of the conveying path is thus maximized given the dimensions of the conveyor trough. With the length of the conveying path increases for the broadening of the material flow available distance. In this way, the best possible homogenization of the discharge stream along the discharge edge can be achieved even with compact dimensions.
  • the feed area is separated from an adjacent area of the conveyor chute by a baffle which is arranged at a distance from a channel bottom of the conveyor chute, the discharge edge being arranged in this adjacent area. It will compensate for fluctuations in the bulk material feed rate and further improves the homogeneity of the delivery rate along the discharge edge.
  • an obliquely or diagonally extending over the channel bottom baffle is provided.
  • This guide plate prevents the material flow from spreading into the corner of the channel bottom opposite the discharge edge and the application area. This prevents material from accumulating there.
  • the baffle and the baffle together with the discharge edge form a triangle whose longest side forms the discharge edge.
  • a support structure running in the longitudinal direction of the channel bottom is connected to the conveyor trough, wherein the vibration transmitter system is fastened to the support structure.
  • the vibration sensor system can be positioned as best as possible by displacement along the support structure.
  • FIG. 1 to 5 an embodiment of a feeder 1 for a screening machine 2 is shown in each case in a schematic representation.
  • the Fig. 1 and 2 give the feeder 1 in different perspective views from the front and obliquely above again.
  • Fig. 3 shows a rear perspective view obliquely from above.
  • the feeder 1 in a schematic front view ( Fig. 4 ) or plan view ( Fig. 5 ).
  • like reference numerals designate like elements.
  • the feeder 1 has a conveyor trough 10 with a rectangular channel bottom 11. At the transverse sides of the channel bottom 11 is bounded by side parts 12. On one of the longer sides opposite the transverse sides, the conveyor trough 10 is open. The corresponding longitudinal edge of the channel bottom 11 here forms a discharge edge 14 for the feeder 1. To stabilize the channel bottom 11 this can be screwed in the region of the discharge edge 14 as well as on the underside not visible in the figure with reinforcing ribs.
  • the directions of the channel bottom 11 in which the longitudinal sides or the transverse sides of the conveyor trough 10 run are also referred to below as x-direction or y-direction.
  • the direction perpendicular to the plane in which the groove bottom 11 extends, is referred to as z-direction.
  • a located in a corner between one of the side parts 12 and the rear wall 13 part of the gutter bottom 11 is a task area 15, in which the material to be screened material is introduced as bulk material during operation of the feeder 1.
  • a task area 15 From other sections of the channel bottom 11 of the task area 15 is separated by a transversely across and spaced from the channel bottom 11 extending baffle 16.
  • the baffle 16 extends from one of the front corners, or the discharge edge 14 facing the end of a side part 12, the gutter bottom 11 at an angle of approximately 45 degrees to the discharge edge 14 to the opposite rear wall 13.
  • a parallel gap of a gap height d is formed between the baffle 16th and the groove bottom 11, a parallel gap of a gap height d is formed. This gap is for example in the front view of Fig. 4 visible, noticeable.
  • the baffle plate 16 is preferably connected to the side part 12 and the rear wall 13 by means of angle lugs such that the gap height d can be adjusted continuously or in predetermined steps.
  • the adjustability of the gap height d of the baffle is in the Fig. 4 with the arrow symbolized by the reference numeral 23. Also, an automatic adjustment of the gap height d, for example, depending on the task amount, can be provided.
  • baffle 17 also extends transversely across the channel bottom 11 to the rear wall 13. At the rear wall 13, the guide plate 17 adjacent to the baffle 16 is attached. The baffle 17 sits as close as possible on the channel bottom 11 and is, such as in Fig. 3 is visible, preferably connected to the channel bottom 11.
  • the conveyor trough 10 is preferably made of steel sheets and / or profiles, which are bolted together, riveted or welded ,
  • the feeder 1 is mounted to vibrate on a frame, not shown here.
  • a frame not shown here.
  • the vibration bearings 18, such as rubber / metal buffer provided in the corners of the feeder 1 vibration bearings 18, such as rubber / metal buffer.
  • a traverse 19 is arranged between the side parts 12, to which a vibration sensor system 20 is mounted.
  • the traverse runs along the longitudinal direction of the feeder (X-direction).
  • the vibration sensor system 20 is realized by two adjacent unbalance motors 21.
  • the two unbalance motors 21 are operated synchronously in opposite directions, so that a perpendicular to the longitudinal extent of the cross member 19 aligned dynamic force, hereinafter also referred to as a vibrating force, is exerted on the traverse 19.
  • the unbalance motors 21 can be synchronized, for example, by a mechanical coupling or by a self-synchronization.
  • the unbalance motors 21 oscillate at frequencies in the range of approximately 60 hertz and oscillation amplitudes in the range of a few millimeters at accelerations achieved by several gravitational accelerations g.
  • the mentioned parameters of the vibration parameters are to be understood as illustrative and not restrictive for the invention.
  • FIG Fig. 4 The plane in which the dynamic force of the vibrator system 20 acts is in FIG Fig. 4 indicated by the reference numeral 22 shown. It runs parallel to the yz plane and runs centrally between the unbalance motors 21. Furthermore, in the Fig. 4 the center of gravity S of the feeder 1 indicated. With respect to the longitudinal direction (x-direction), this is substantially in the center, with possible smaller deviations due to the mass of the vibration transmitter system 20 not being taken into account in this schematic illustration.
  • the vibration sensor system 20 is arranged on the traverse 19 such that a non-zero distance x S results between the plane of the force 22 and a main axis of inertia passing through the center of gravity.
  • the vibration sensor system 20 is arranged such that the dynamic force emanating from it does not act on the center of gravity S, but spaced from it by the distance x S.
  • a vibration of the conveyor trough 10 would adjust, the vibration components in z and in y Direction, but no vibration components in the x direction. Due to the selected arrangement of the vibration sensor system 20, however, additional vibration components set in the x direction. These additional vibration components in the x-direction lead to a transport direction t for the discontinued material, which extends across the conveyor trough 11, as this in the plan view of Fig. 5 is specified.
  • the transport direction t is described below by a conveying angle ⁇ , which it occupies in the xy plane, that is to say in the plane of the gutter bottom 11, relative to the x-axis, that is to say the longitudinal direction of the conveying trough 10.
  • the vibration components in the x and y directions are more or less out of phase with one another depending on the positions of the unbalance motors 21, so that an elliptical oscillation in the xy plane, as the plane of the channel bottom 11, is established. Together with the oscillation in the z direction, the oscillation pattern of a triachsial ellipsoid is obtained.
  • the discontinued in the task area 15 material is distributed during operation of the feeder 1 initially in the task area 15 and is promoted by this under the baffle 16 ago in the transport direction t. Due to the parallel gap over the length of the baffle plate 16 of the height d, a material layer on the conveyor trough behind the baffle plate 16 forms a uniform layer thickness d. This layer is transported by the combined oscillatory motion in the longitudinal and transverse direction in the conveying direction t over the channel bottom 11. Any inhomogeneities in the material layer thickness are compensated along the conveying path by the lateral transport component. This lateral material balance is achieved by the elliptical movement of the channel bottom 11 in its xy plane.
  • the main axis of the ellipse defines the conveying direction t
  • the minor axis determines the flow apart of the material transversely to the conveying direction t.
  • the baffle 17 prevents the layer from widening into the rear region of the conveyor trough 10 opposite the feed area 15 (in FIG Fig. 5 the area at the top right).
  • a layer thickness which is inhomogeneous when leaving the application region 15 can result, for example, from an uncontrolled overflow of material from the application region 15 if significantly more material is brought into the application region 15 than is dropped by the delivery device 1.
  • the layer thickness in the feed area 15 may drop below the gap distance d in some areas, which may also result in layer thickness inhomogeneities.
  • an operation guide has proven to be advantageous for the most homogeneous layer thickness, in which the material supply is set in the task area 15 so that constantly adjusts a small overflow, for example, a few percent of transported material.
  • the transported along the conveying direction t material falls with a corresponding to the homogeneous layer thickness over the entire length of the discharge edge 14 constant rate of the feeder 1 in a downstream screening machine to feed them evenly.
  • Fig. 6 is shown in the form of a diagram, the dependence of the conveying angle ⁇ of the distance x S between the force vector and the center of gravity S.
  • the distance x S is given in arbitrary units.
  • the points shown are measured values, the line drawn through the measuring points is a dividing line.
  • a conveying angle ⁇ of 90 ° results, ie a conveyance in the y direction perpendicular to the discharge edge 14.
  • the conveying angle ⁇ continuously drops to a value of approximately 30 ° here.
  • the optimum conveyor angle to be set results from the rear corner of the baffle plate towards a front corner formed by the discharge edge and the side part facing the task.
  • Fig. 7 an arrangement of a feeder 1 on a screening machine 2 is shown.
  • the longitudinal extent of the feed device 1 is approximately half the width of the screening machine 2.
  • two juxtaposed feeders 1 are therefore provided, of which in the Fig. 7 for the sake of clarity, only one is shown.
  • the feed device 1 is arranged so that the discharge edge 14 is positioned above a feed chute 3 of the screening machine 2. It is in the Fig. 7 It can be seen that the feeding device 1 according to the application is designed to be so compact that, in particular, it does not protrude beyond the lateral boundary of the screening machine 2. Apart from necessary distances for assembly and maintenance purposes, thus several screening machines 2 can be arranged directly next to each other. Compared with the previous figures, the feeding device 1 of this figure is supplemented by a dust hood 24, into which a feed tube 25 is inserted, through which the screenings are brought into the feed area 15 of the conveyor chute 10 during operation.

Landscapes

  • Jigging Conveyors (AREA)
  • Feeding Of Articles To Conveyors (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zuführeinrichtung für eine Siebmaschine. Die Zuführeinrichtung umfasst eine Förderrinne mit einem Rinnenboden, einem Aufgabebereich und einer längsseitigen Abwurfkante sowie ein mit der Förderrinne gekoppeltes Schwingungsgebersystem.
  • Siebmaschinen weisen üblicherweise ein oder mehrere, gegebenenfalls übereinander gestapelte und horizontal oder schräg geneigt ausgerichtete Siebdecks auf. Die Siebdecks haben typischerweise einen rechteckigen Grundrahmen, der im Wesentlichen über seine gesamte Fläche mit Siebgewebe, auch Siebbelag bezeichnet, bespannt ist. Es wird so eine durchgängige und spaltfreie, großflächig benutzbare Siebfläche bereitgestellt. Üblicherweise wird zumindest das Siebgewebe, gegebenenfalls das gesamte Siebdeck durch einen Schwingungsgeber, z.B. Unwucht-Motoren, in Schwingungen versetzt, durch die der Siebprozess effektiver und der Durchsatz an Siebgut erhöht wird. Zudem wird, entweder hervorgerufen durch eine stärkere Neigung des Siebgewebes gegenüber der Horizontalen oder durch eine Schwingungsbewegung mit einer Schwingungskomponente schräg zur Ausdehnungsebene der Siebfläche erreicht, das aufgegebenes Siebgut entlang der Längsausrichtung der Siebfläche bewegt wird. In einem solchen Fall wird das Siebgut als Schüttgut an einer der Querseiten der Siebmaschine durch einen Zufuhrschacht auf das oder die Siebdecks aufgegeben, wobei gesiebtes Feinkorn im Siebdurchgang und ungesiebtes Grobkorn auf der der Zufuhrseite gegenüberliegenden Querseite der Siebmaschine im Überlauf klassiert wird.
  • Um einen effektiven Betrieb der Siebmaschine mit hohem Durchsatz bei gleichzeitig guter Siebqualität zu gewährleisten, ist eine gleichmäßige Zufuhr des zu siebenden Schüttgutes über die Breite der Querseite der Siebmaschine erforderlich.
  • In einer beispielsweise aus der Druckschrift DE 71 08 278 bekannten Ausgestaltung einer Zuführeinrichtung der oben genannten Art weist diese eine schmale und lange Förderrinne auf, die quer zur Siebmaschine an deren Zufuhrseite der Siebmaschine vorgelagert ist. Im Bereich des Zufuhrschachts der Siebmaschine weist die Förderrinne der Zuführeinrichtung eine oder mehrere schräg verlaufende Abwurfkanten auf. Seitlich steht die Förderrinne über die Seitenbegrenzung der Siebmaschine hinaus und weist in dem von der Abwurfkante gegenüberliegenden Endbereich einen Aufgabebereich für das Schüttgut auf. Die Förderrinne ist mit Schwingungsgebern, beispielsweise Unwucht-Motoren gekoppelt, sodass im Aufgabebereich aufgebrachtes Schüttgut in Richtung der Abwurfkanten transportiert wird. Auf dem Weg von dem Aufgabebereich bis zum Beginn der schrägen Abwurfkanten verbreitet sich das aufgegebene Schüttgut nach Möglichkeit vollständig über die gesamte Breite der Förderrinne und wird so an den schrägen Abwurfkanten ebenfalls gleichmäßig über die gesamte Breite des Siebdecks verteilt. Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist ein erhöhter Platzbedarf für die Siebmaschine, da die Zufuhreinrichtung seitlich über die Begrenzungskanten der Siebmaschine hinausragt. Entsprechend können Siebmaschinen nicht unmittelbar nebeneinanderliegend aufgestellt werden, woraus ein erhöhter Platzbedarf und damit erhöhte Gesamtkosten für den Betreiber der Siebmaschine resultieren. Zudem ist es notwendig die Abwurfkanten manuell, teilweise in Abhängigkeit des Aufgabegutes, einzustellen. Dies kann nur während des Maschinenstillstandes geschehen und erfordert somit mehrere iterative Schritte bis das gewünschte Ergebnis erzielt wird.
  • Aus der Druckschrift DE 44 17 162 C1 ist ein Schwingförderer bekannt, bei der ein auf einer eingehenden Förderinne zugeführter Materialstrom wahlweise auf eine von mehreren ausgehenden Förderrinnen geleitet wird. Die wahlweise Förderung zu einer der ausgehenden Förderrinnen wird durch zwei Unwucht-motoren erreicht, deren Phasenlage zueinander elektronisch durch eine entsprechende Motoransteuerung variiert werden kann.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zuführeinrichtung für eine Siebmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei kompakten Abmessungen eine homogene Materialabwurfrate entlang ihrer Abwurfkante erreicht und die somit gut an eine Siebmaschine angebaut oder mit einer Siebmaschine kombiniert werden kann, ohne die Anforderung an dem Platzbedarf beim Aufstellen einer Siebmaschine wesentlich zu erhöhen und keine weiteren Einstellarbeiten erfordert.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Zuführeinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Zuführeinrichtung für eine Siebmaschine der eingangs genannten Art dadurch aus, dass durch das Schwingungsgebersystem angeregte Schwingungen der Förderrinne Komponenten in Längsrichtung und in Querrichtung des Rinnenbodens sowie in einer zum Rinnenboden senkrechten Richtung haben, wobei die Komponenten in Längsrichtung und Querrichtung zueinander phasenverschoben sind. Dabei ist das Schwingungsgebersystem derart mit der Förderrinne gekoppelt, dass eine von dem Schwingungsgebersystem erzeugte dynamische Kraft beabstandet von einer Hauptträgheitsachse der Förderrinne auf diese einwirkt.
  • Dadurch, dass die Schwingungskomponenten in Längs- und Querrichtung des Rinnenbodens der Förderrinne phasenverschoben sind, vollführt die Förderrinne in der Ebene des Rinnenbodens eine elliptische Schwingung. Zusammen mit der Schwingungskomponente in der zum Rinnenboden senkrechten Richtung führt die Förderrinne räumlich gesehen damit eine Schwingung in Form eines triachsialen Ellipsoids durch. Die Hauptachse der Schwingungsellipse in der Ebene des Rinnenbodens bestimmt dabei die Fördererrichtung des Materials. In der Richtung der Nebenachse der Schwingungsellipse ergibt sich ein Auseinanderfließen des Materials quer zur Förderrichtung. Auf dem Weg vom Aufgabebereich zur Abwurfkante wird der Materialstrom dadurch derart verbreitert, dass auch bei kompakten Abmessungen der Förderrinne eine gleichmäßige Abgaberate entlang der Abwurfkante erreicht wird.
  • Hauptträgheitsachsen der Förderrinne sind solche, die entlang ausgezeichneter Symmetrierichtungen der Förderrinne verlaufen und durch ihren Massenschwerpunkt gehen. Bei einer rechtwinkligen Förderrinne verlaufen die Hauptträgheitsachsen beispielsweise in Längs- und in Querrichtung in der Ebene der Förderrinne sowie in einer Richtung senkrecht dazu, jeweils durch den Massenschwerpunkt. Ein Schwingungsgebersystem, dessen Krafteinwirkung nicht entlang einer dieser Hauptträgheitsachsen auf die Förderrinne einwirkt, übt einen Drehmoment um eine der Hauptträgheitsachsen auf die Förderrinne auf. Auch eine lineare Schwingungskraft, die das Schwingungsgebersystem abgibt, führt dann zu einer Schwingung der Förderrinne mit Komponenten in Längs- und Querrichtung derselben. Auf die genannte Art kann somit mit einem Schwingungsgebersystem, das nur eine lineare Schwingung erzeugt, die erfindungsgemäße räumlich-ellipsenförmige Schwingungsanregung der Förderrinne erfolgen. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Schwingungsgebersystem zwei Unwucht-Motoren auf. Dadurch kann auf eine bekannte und etablierte Art zur Erzeugung einer linearen Schwingung zurückgegriffen werden, um die erfindungsgemäße elliptische Schwingung in der Ebene des Rinnenbodens zu erzeugen. Alternative Antriebe könnten aber u.a. auch Magnetantriebe und Richterreger sein.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Zuführeinrichtung ist der Aufgabebereich in einer von der Abwurfkante entfernten Ecke des Rinrienbodens ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung kann die Hauptförderrichtung diagonal über den Rinnenboden führen. Die Länge des Förderwegs wird so bei gegebenen Ausmaßen der Förderrinne maximiert. Mit der Länge des Förderwegs steigt die zur Verbreiterung des Materialstroms zur Verfügung stehende Wegstrecke. Auf diese Weise kann auch bei kompakten Ausmaßen eine bestmögliche Homogenisierung des Abgabestroms entlang der Abgabekante erreicht werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Zuführeinrichtung ist der Aufgabebereich durch ein Staublech, das beabstandet von einem Rinnenboden der Förderrinne angeordnet ist, von einem benachbarten Bereich der Förderrinne abgetrennt, wobei in diesem benachbarten Bereich die Abwurfkante angeordnet ist. Es werden so Schwankungen bei der Schüttgutaufgabemenge ausgeglichen und die Homogenität der Abgaberate entlang der Abgabekante weiter verbessert.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Zuführeinrichtung ist ein schräg, bzw. diagonal über den Rinnenboden verlaufendes Leitblech vorgesehen. Dieses Leitblech verhindert ein Ausbreiten des Materialstroms in die der Abwurfkante und dem Aufgabebereich gegenüberliegenden Ecke des Rinnenbodens. So wird verhindert, dass sich dort Material ansammelt. Bevorzugt bilden das Staublech und das Leitblech gemeinsam mit der Abwurfkante ein Dreieck, dessen längste Seite die Abwurfkante bildet.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Zuführeinrichtung ist eine in der Längsrichtung des Rinnenbodens verlaufende Stützstruktur mit der Förderrinne verbunden, wobei das Schwingungsgebersystem an der Stützstruktur befestigt ist. Das Schwingungsgebersystem kann durch Verschieben entlang der Stützstruktur bestmöglich positioniert werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe von sieben Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
    • Fig. 1 bis 3
    verschiedene perspektivische Darstellungen einer Zuführeinrichtung;
    Fig. 4 und 5
    verschiedene schematische Ansichten der Zuführeinrichtung der Fig. 1 bis 3;
    Fig. 6
    ein Diagramm, in dem die Abhängigkeit eines Förderwinkels von der Position eines Schwingungsgebersystems wiedergegeben ist und
    Fig. 7
    eine schematisch perspektivische Darstellung einer Siebmaschine mit angekoppelter Zuführeinrichtung.
  • In den Fig. 1 bis 5 ist ein Ausführungsbeispiel einer Zuführeinrichtung 1 für eine Siebmaschine 2 jeweils in schematischer Darstellung gezeigt. Die Fig. 1 und 2 geben die Zuführeinrichtung 1 in verschiedenen perspektivischen Ansichten von vorne und schräg oben wieder. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Rückansicht von schräg oben. In den Fig. 4 und 5 ist die Zuführeinrichtung 1 in einer schematischen Vorderansicht (Fig. 4) bzw. Draufsicht (Fig. 5) dargestellt. In allen Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
  • Die Zuführeinrichtung 1 weist eine Förderrinne 10 mit einem rechteckigen Rinnenboden 11 auf. An den Querseiten ist der Rinnenboden 11 von Seitenteilen 12 begrenzt. An einer der gegenüber den Querseiten längeren Längsseiten ist die Förderrinne 10 offen. Die entsprechende Längskante des Rinnenbodens 11 bildet hier eine Abwurfkante 14 für die Zuführeinrichtung 1. Zur Stabilisierung des Rinnenbodens 11 kann dieser im Bereich der Abwurfkante 14 ebenso wie auf der in der Figur nicht sichtbaren Unterseite mit Verstärkungsrippen verschraubt sein. Die Richtungen des Rinnenbodens 11, in der die Längsseiten bzw. die Querseiten der Förderrinne 10 verlaufen, werden im Folgenden auch als x-Richtung bzw. y-Richtung bezeichnet. Die senkrecht zu der Ebene, in der sich der Rinnenboden 11 erstreckt, verlaufende Richtung wird als z-Richtung bezeichnet.
  • Ein in einer Ecke zwischen einem der Seitenteile 12 und der Rückwand 13 gelegener Teil des Rinnenbodens 11 stellt einen Aufgabenbereich 15 dar, in den im Betrieb der Zuführeinrichtung 1 das zu siebende Material als Schüttgut eingebracht wird. Von anderen Abschnitten des Rinnenbodens 11 ist der Aufgabebereich 15 durch ein quer über und beabstandet zum Rinnenboden 11 verlaufendes Staublech 16 abgetrennt. Im dargestellten Beispiel verläuft das Staublech 16 von einer der vorderen Ecken, bzw. dem der Abwurfkante 14 zugewandten Ende des einen Seitenteils 12, des Rinnenbodens 11 in etwa einem Winkel von 45° Grad zur Abwurfkante 14 bis zur gegenüberliegenden Rückwand 13. Zwischen dem Staublech 16 und dem Rinnenboden 11 ist ein paralleler Spalt einer Spalthöhe d gebildet. Dieser Spalt ist beispielsweise in der Vorderansicht der Fig. 4 sichtbar. Bevorzugt ist das Staublech 16 so über Winkellaschen mit dem Seitenteil 12 und der Rückwand 13 verbunden, dass die Spalthöhe d kontinuierlich oder in vorgegebenen Stufen einstellbar ist. Die Verstellbarkeit der Spalthöhe d des Staublechs ist in der Fig. 4 durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen 23 symbolisiert. Auch eine automatische Anpassung der Spalthöhe d, z.B. in Abhängigkeit der Aufgabemenge, kann vorgesehen sein.
  • Von der dem Aufgabebereich 15 diagonal gegenüberliegenden Ecke des Rinnenbodens 11 verläuft ein Leitblech 17 ebenfalls quer über den Rinnenboden 11 bis zur Rückwand 13. An der Rückwand 13 ist das Leitblech 17 benachbart zum Staublech 16 befestigt. Das Leitblech 17 sitzt möglichst spaltlos auf dem Rinnenboden 11 auf und ist, wie beispielsweise in Fig. 3 sichtbar ist, bevorzugt mit dem Rinnenboden 11 verbunden.
  • Entsprechend einer hohen Materialbelastung im Betrieb der Zuführeinrichtung, zum Einen durch die nachfolgend näher erläuterte Schwingungsbewegung und zum Anderen durch abrasiv wirkende aufgegebene und transportierte Materialien, ist die Förderrinne 10 bevorzugt aus Stahlblechen und/oder -profilen gefertigt, die miteinander verschraubt, vernietet oder verschweißt sind.
  • Die Zuführeinrichtung 1 ist schwingfähig auf einem hier nicht dargestellten Gestell gelagert. Zu diesem Zweck sind, wie in den Fig. 2 und 3 ersichtlich, im Bereich der Ecken der Zuführeinrichtung 1 Schwingungslagerungen 18, beispielsweise Gummi/Metall-Puffer vorgesehen. Unterhalb des Rinnenbodens 11 ist zwischen den Seitenteilen 12 eine Traverse 19 angeordnet, an denen ein Schwingungsgebersystem 20 montiert ist. Die Traverse verläuft entlang der Längsrichtung der Zuführeinrichtung (X-Richtung). Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schwingungsgebersystem 20 durch zwei benachbarte Unwucht-Motoren 21 realisiert. Die beiden Unwucht-Motoren 21 werden gegenläufig synchron betrieben, sodass eine senkrecht zur Längsausdehnung der Traverse 19 ausgerichtete dynamische Kraft, im Folgenden auch als Schwingungskraft bezeichnet, auf die Traverse 19 ausgeübt wird. Die Unwucht-Motoren 21 können beispielsweise durch eine mechanische Kopplung oder durch eine Selbst-Synchronisation synchronisiert werden.
  • Die Traverse 19 und mit ihr das Schwingungsgebersystem 20 sind um die x-Achse gedreht, sodass der Kraftvektor der dynamisch erzeugten Schwingungskraft in der yz-Ebene liegt und von null verschiedene y- und z-Komponenten aufweist. Der entsprechende Kraftvektor steht somit schräg auf dem Rinnenboden 11 und weist vom Rinnenboden 11 aus betrachtet nach oben und nach vorne in Richtung der Abwurfkante 14. Im Betrieb werden durch die Unwucht-Motoren 21 Schwingungsbewegungen mit Frequenzen im Bereich von etwa 60 Hertz und Schwingungsamplituden im Bereich von einigen Millimetern bei Beschleunigungen von mehreren Erdbeschleunigungen g erreicht. Die genannten Größen der Schwingungsparameter sind lediglich beispielhaft und nicht einschränkend für die Erfindung zu verstehen.
  • Die Ebene, in der die dynamische Kraft des Schwingungsgebersystems 20 wirkt, ist in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 22 versehen eingezeichnet. Sie verläuft parallel zur yz-Ebene und verläuft mittig zwischen den Unwucht-Motoren 21. Weiterhin ist in der Fig. 4 der Schwerpunkt S der Zuführeinrichtung 1 angegeben. Bezüglich der Längsrichtung (x-Richtung) liegt dieser im Wesentlichen mittig, wobei mögliche kleinere Abweichungen durch die Masse des Schwingungsgebersystems 20 in dieser schematischen Darstellung nicht berücksichtigt sind.
  • Das Schwingungsgebersystem 20 ist anmeldungsgemäß so an der Traverse 19 angeordnet, dass sich ein von null verschiedener Abstand xS zwischen der Ebene der Krafteinwirkung 22 und einer durch den Schwerpunkt verlaufenden Hauptträgheitsachse ergibt. Mit anderen Worten ist das Schwingungsgebersystem 20 so angeordnet, dass die von ihm ausgehende dynamische Kraft nicht am Schwerpunkt S angreift, sondern um den Abstand xS beabstandet davon.
  • Würde die Kraft am Schwerpunkt S angreifen, beispielsweise dadurch, dass die Unwucht-Motoren 21 mittig an der Traverse 19 oder symmetrisch um den Mittelpunkt der Traverse 19 montiert sind, würde sich eine Schwingung der Förderrinne 10 einstellen, die Schwingungskomponenten in z- und in y-Richtung aufweist, jedoch keine Schwingungskomponenten in x-Richtung. Durch die gewählte Anordnung des Schwingungsgebersystems 20 stellen sich jedoch zusätzliche Schwingungskomponenten in x-Richtung ein. Diese zusätzlichen Schwingungskomponenten in x-Richtung führen zu einer Transportrichtung t für das aufgegebene Material, die quer über die Förderrinne 11 verläuft, wie dieses in der Draufsicht der Fig. 5 angegeben ist. Die Transportrichtung t wird im Folgenden durch einen Förderwinkel α beschrieben, den sie in der xy-Ebene, also in der Ebene des Rinnenbodens 11, gegenüber der x-Achse, also der Längsrichtung der Förderrinne 10, einnimmt. Die Schwingungskomponenten in x- und y-Richtung sind dabei abhängig von den Positionen der Unwucht-Motoren 21 mehr oder weniger phasenverschoben zueinander, so dass sich eine elliptische Schwingung in der xy-Ebene, als der Ebene des Rinnenbodens 11 einstellt. Zusammen mit der Schwingung in z-Richtung ergibt sich das Schwingungsbild eines triachsialen Ellipsoids.
  • Das in den Aufgabebereich 15 aufgegebene Material verteilt sich im Betrieb der Zuführeinrichtung 1 zunächst im Aufgabebereich 15 und wird von diesem unter dem Staublech 16 her in Transportrichtung t gefördert. Durch den über seiner Länge parallelen Spalt unter dem Staublech 16 der Höhe d bildet sich eine Materialschicht auf der Förderrinne hinter dem Staublech 16 einer gleichmäßigen Schichtdicke d aus. Diese Schicht wird durch die kombinierte Schwingungsbewegung in Längs- und Querrichtung in der Förderrichtung t über den Rinnenboden 11 transportiert. Eventuelle Inhomogenitäten in der Materialschichtdicke werden entlang des Förderwegs durch die seitliche Transportkomponente ausgeglichen. Dieser seitliche Materialausgleich wird durch die elliptische Bewegung des Rinnenbodens 11 in seiner xy-Ebene erreicht. Die Hauptachse der Ellipse legt dabei die Förderrichtung t fest, die Nebenachse bestimmt das Auseinanderfließen des Materials quer zur Förderrichtung t. Dabei verhindert das Leitblech 17 ein Verbreitern der Schicht in den dem Aufgabebereich 15 gegenüberliegenden hinteren Bereich der Förderrinne 10 (in der Fig. 5 der Bereich oben rechts).
  • Eine beim Verlassen des Aufgabebereichs 15 inhomogene Schichtdicke kann sich beispielsweise durch einen unkontrollierten Überlauf von Material aus dem Aufgabebereich 15 ergeben, wenn deutlich mehr Material in den Aufgabebereich 15 gebracht wird als von der Zuführeinrichtung 1 abgeworfen wird. Im umgekehrten Fall, wenn weniger Material in den Aufgabebereich 15 gegeben wird als von der Zuführeinrichtung 1 abgeworfen wird, kann die Schichtdicke im Aufgabebereich 15 bereichsweise unter den Spaltabstand d fallen, wodurch sich ebenfalls Schichtdicken-Inhomogenitäten einstellen können. Für den Betrieb der Zuführeinrichtung 1 hat sich eine Betriebsführung als vorteilhaft für eine möglichst homogene Schichtdicke erwiesen, bei der die Materialzufuhr in den Aufgabebereich 15 so eingestellt wird, dass ständig ein geringer Überlauf von beispielsweise einigen Prozent an transportiertem Material einstellt. Das entlang der Förderrichtung t transportierte Material fällt mit einer entsprechend der homogenen Schichtdicke über die gesamte Länge der Abwurfkante 14 konstanten Rate von der Zuführeinrichtung 1 in eine nachgeordnete Siebmaschine, um diese gleichmäßig zu beschicken.
  • In der Fig. 6 ist in Form eines Diagramms die Abhängigkeit des Förderwinkels α von dem Abstand xS zwischen dem Kraftvektor und dem Schwerpunkt S wiedergegeben. Der Abstand xS ist in willkürlichen Einheiten angegeben. Die dargestellten Punkte sind gemessene Werte, die durch die Messpunkte gelegte Linie ist eine Trennlinie.
  • Wie erwartet ergibt sich bei einer symmetrischen Anordnung der Unwucht-Motoren 21 um den Schwerpunkt S, also für den Fall xS= 0, ein Förderwinkel α von 90°, also eine Förderung in y-Richtung senkrecht auf die Abwurfkante 14 zu. Mit steigendem Abstand xS fällt der Förderwinkel α kontinuierlich auf einen Wert von hier etwa 30°. Der einzustellende optimale Förderwinkel ergibt sich aus der hinteren Ecke des Staubleches hin zu einer vorderen Ecke, gebildet aus Abwurfkante und dem Seitenteil, das der Aufgabe gegenüberliegt.
  • In Fig. 7 ist eine Anordnung einer Zuführeinrichtung 1 an einer Siebmaschine 2 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Längsausdehnung der Zuführeinrichtung 1 in etwa die halbe Breite der Siebmaschine 2. Zur vollständigen Befüllung der Siebmaschine 2 sind daher zwei nebeneinander angeordnete Zuführeinrichtungen 1 vorgesehen, von denen in der Fig. 7 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine dargestellt ist.
  • Die Zuführeinrichtung 1 ist so angeordnet, dass die Abwurfkante 14 über einem Zuführschacht 3 der Siebmaschine 2 positioniert ist. Es ist in der Fig. 7 ersichtlich, dass die anmeldungsgemäße Zuführeinrichtung 1 so kompakt ausgestaltet ist, dass sie insbesondere nicht über die seitliche Begrenzung der Siebmaschine 2 hinausragt. Von notwendigen Abständen für Montage- und Wartungszwecke abgesehen, können somit mehrere Siebmaschinen 2 unmittelbar nebeneinander angeordnet werden. Gegenüber den vorherigen Figuren ist die Zuführeinrichtung 1 dieser Figur um eine Staubhaube 24 ergänzt, in die ein Aufgaberohrstutzen 25 eingesetzt ist, durch den im Betrieb das Siebgut in den Aufgabebereich 15 der Förderrinne 10 gebracht wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Zuführeinrichtung
    2
    Siebmaschine
    3
    Zufuhrschacht
    10
    Förderrinne
    11
    Rinnenboden
    12
    Seitenteil
    13
    Rücken
    14
    Abwurfkante
    15
    Aufgabebereich
    16
    Staublech
    17
    Leitblech
    18
    Schwingungslagerung
    19
    Traverse
    20
    Schwingungsgebersystem
    21
    Unwucht-Motor
    22
    Ebene des Kraftvektors
    23
    Pfeil
    24
    Staubhaube
    25
    Aufgaberohrstutzen

Claims (9)

  1. Zuführeinrichtung (1) für eine Siebmaschine (2), aufweisend eine Förderrinne (10) mit einem Rinnenboden (11), einem Aufgabebereich (15) und einer Abwurfkante (14) sowie ein mit der Förderrinne (10) gekoppeltes Schwingungsgebersystem (20), wobei durch das Schwingungsgebersystem (20) angeregte Schwingungen der Förderrinne (10) Komponenten in Längsrichtung (x) und in Querrichtung (y) des Rinnenbodens (11) sowie in einer zum Rinnenboden (11) senkrechten Richtung (z) haben, wobei die Komponenten in Längsrichtung (x) und Querrichtung (y) zueinander phasenverschoben sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsgebersystem (20) derart mit der Förderrinne (10) gekoppelt ist, dass eine von dem Schwingungsgebersystem (20) erzeugte dynamische Kraft beabstandet von einer Hauptträgheitsachse der Förderrinne (10) auf diese einwirkt.
  2. Zuführeinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Schwingungsgebersystem (20) zwei Unwucht-Motoren (21) aufweist.
  3. Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der der Aufgabebereich (15) in einer von der Abwurfkante (14) entfernten Ecke des Rinnenbodens (11) ausgebildet ist.
  4. Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Aufgabebereich (15) durch ein Staublech (16), das beabstandet von dem Rinnenboden (11) der Förderrinne (10) angeordnet ist, von einem benachbarten Bereich der Förderrinne (10) abgetrennt ist, wobei in diesem benachbarten Bereich die Abwurfkante (14) angeordnet ist.
  5. Zuführeinrichtung nach Anspruch 4, bei der das Staublech (16) in seiner Höhe über dem Rinnenboden (11), die eine Spalthöhe (d) festlegt, einstellbar ist.
  6. Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der ein schräg, ggf. diagonal über den Rinnenboden (11) verlaufendes Leitblech (17) vorgesehen ist.
  7. Zuführeinrichtung nach Anspruch 6, bei der das Staublech (16) und das Leitblech (17) gemeinsam mit der Abwurfkante (14) ein Dreieck bilden, dessen längste Seite die Abwurfkante (14) bildet.
  8. Zuführeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der das Leitblech parallel zu einer Hauptförderrichtung (t), entlang der Material über den Rinnenboden (11) transportiert wird, verläuft.
  9. Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der eine in Längsrichtung (x) des Rinnenbodens (11) verlaufende Stützstruktur mit der Förderrinne (10) verbunden ist, wobei das Schwingungsgebersystem (20) an der Stützstruktur befestigt ist.
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