EP3268137B1 - Siebsystem, wirbelstromsiebmaschine und verwendung eines siebsystems oder einer wirbelstromsiebmaschine - Google Patents

Siebsystem, wirbelstromsiebmaschine und verwendung eines siebsystems oder einer wirbelstromsiebmaschine Download PDF

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EP3268137B1
EP3268137B1 EP16709397.0A EP16709397A EP3268137B1 EP 3268137 B1 EP3268137 B1 EP 3268137B1 EP 16709397 A EP16709397 A EP 16709397A EP 3268137 B1 EP3268137 B1 EP 3268137B1
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EP
European Patent Office
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screen
resonator
portafilter
sieve
ultrasonic
Prior art date
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Active
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EP16709397.0A
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English (en)
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EP3268137A2 (de
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Peter Solenthaler
Reto Sutter
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Telsonic Holding AG
Original Assignee
Telsonic Holding AG
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Filing date
Publication date
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    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/18—Drum screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07B1/28—Moving screens not otherwise provided for, e.g. swinging, reciprocating, rocking, tilting or wobbling screens
    • B07B1/40—Resonant vibration screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07B1/46—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07B2230/00—Specific aspects relating to the whole B07B subclass
    • B07B2230/04—The screen or the screened materials being subjected to ultrasonic vibration

Definitions

  • the present invention deals with sieve systems with essentially cylindrical jacket-shaped, in particular essentially circular cylindrical jacket-shaped sieve surfaces and resonators for introducing ultrasonic vibrations according to the preamble of independent claim 1 as well as with eddy current sieving machines and uses of sieve systems or eddy current sieve machines.
  • Such screening systems with, for example, circular cylindrical screen surfaces can be used, for example, in known eddy current screening machines.
  • screening material is introduced into a screening chamber, where it is stimulated to form a turbulence flow using a rotor that is arranged in an interior space enclosed by the screening surface.
  • a rotor that is arranged in an interior space enclosed by the screening surface.
  • fine material is conveyed through the sieve surface, while coarse material is conveyed to a coarse material outlet arranged at the end of the sieve surface.
  • a sieve basket contains three sleeves, between which a plastic sieve mesh is stretched. The cuffs are braced together using struts.
  • the sieve basket is directly connected to vibration generators via vibration transmitters, which are attached to one of the sleeves. The vibration generators vibrate at a frequency of 30 to 200 Hz or at ultrasonic frequencies.
  • the vibration transmitters are attached to one of the sleeves, only an indirect transmission of the ultrasonic vibrations to the screen mesh takes place.
  • the vibration transmitter In order to still achieve sufficient ultrasonic amplitudes in the sieve fabric, the vibration transmitter must already oscillate with a high ultrasonic amplitude, which leads to a large energy expenditure that is actually unnecessary for the purpose of sieving and therefore also to unnecessary heating.
  • the German utility model DE 20 2012 011 921 U1 shows a sieve device whose sieve layer is compacted by a forming process.
  • the sieve layer can be stimulated with an ultrasonic generator.
  • One embodiment of the screening device contains a screening cylinder for use in a cyclone screening machine.
  • the screen fabric of the screening device is glued to three sleeves, of which the two outer sleeves are pressed apart using a tensioning device with three threaded rods. The vibrations are transmitted to the screen mesh via a feed rod exclusively via the middle sleeve.
  • the German utility model DE 20 2012 101 287 U1 discloses a cylindrical or truncated cone-shaped strainer basket.
  • This sieve basket has a sieve mesh which consists of metal wires that are sintered together. With the help of vibration transmitters and connecting pieces, vibrations are transmitted to a central sleeve to which the screen surfaces are attached.
  • Two vibration generators are preferably provided, one in the ultrasonic range and one in a low-frequency range.
  • the WO 2009/071221 A1 discloses a sieve system according to the preamble of claim 1, with a tubular sieve. To increase efficiency, it is necessary to oscillate the sieve in such a way that the amplitude of the ultrasonic vibration has a component in both the radial and axial directions of the tubular sieve.
  • two ultrasound converters and two supply sound conductors are provided, which are connected to a screen frame at contact points.
  • the document JP 2011-254446 A discloses a screening device including a mesh disposed within an outer frame, a metallic membrane contacting the underside of the mesh, and an ultrasonic transducer installed on the underside of a central portion of the membrane.
  • the membrane includes a central part, a peripheral edge and radial connecting parts that connect the central part to the peripheral edge.
  • the ultrasonic transducer is installed on the middle part. The ultrasonic vibration generated by the ultrasonic transducer is transmitted from the center part to the peripheral edge and connecting parts, causing the net to vibrate to prevent the net from clogging.
  • the state of the art allows the introduction of ultrasonic vibrations into cylindrical jacket-shaped sieve surfaces.
  • the ultrasonic vibrations are always introduced into the portafilter, which supports the sieve surface.
  • the primary ultrasound amplitudes must therefore be chosen so large that the losses can be compensated for. This leads to unnecessarily high energy consumption and unnecessarily high temperatures for the actual purpose of sieving.
  • the sieve system should allow a particularly effective introduction of the ultrasonic vibrations into the sieve surface, with as little energy as possible being introduced.
  • the sieve surface can be designed, for example, as a sieve mesh.
  • the screen surface extends along a longitudinal direction between the portafilters.
  • the portafilters are designed in this way and arranged relative to one another so that the sieve surface clamped between them has a substantially cylindrical jacket-shaped shape.
  • a surface (in particular a sieve surface) with a cylindrical shell-shaped shape is understood to mean a surface that results as a totality of distances, all of which run parallel to the longitudinal direction mentioned.
  • the two portafilters define two top surfaces of the cylinder.
  • the longitudinal direction and thus also the distances mentioned run essentially perpendicular to these cover surfaces, so that a straight cylinder jacket results.
  • crooked cylinder jackets in which the longitudinal direction and thus also the distances do not run essentially perpendicular to the cover surfaces, are also conceivable and are within the scope of the invention.
  • both the first and the second portafilter are essentially circular and the sieve surface is essentially circular cylindrical.
  • the sieve surface is designed to be circular. This means that the conveying of the material to be screened through the screen surface with the help of a rotor, as already described at the beginning, is particularly effective and uniform.
  • the screen surface in the cross-sectional planes mentioned has other shapes and is, for example, polygonal, such as square or hexagonal.
  • the resonator is preferably designed and arranged in such a way that it is subjected to ultrasonic vibrations at a predefined frequency can be (for example with the help of an ultrasonic inductor described below) to oscillate in resonance. Oscillation in resonance is understood to mean not only oscillation at the maximum of the resonance curve, but also in a specific frequency range around this maximum, for example in a frequency range of approximately 3 dB around the maximum.
  • the resonator can be designed as a hollow profile and consist of materials known per se, such as chrome steel or plastic.
  • the resonator can form the pressure rod, and can therefore itself brace the portafilters together in such a way that a compressive stress is created between the portafilters; In these embodiments, additional push rods are not necessarily required. In other embodiments, the resonator is not a pressure rod that braces the portafilters together in such a way that a compressive stress arises between the portafilters.
  • the resonator is attached to the sieve surface and essentially extends from the first portafilter to the second portafilter.
  • the resonator does not necessarily have to be held by the first and/or second portafilter.
  • the resonator preferably extends along at least 60%, more preferably at least 80% and even more preferably at least 90% of the length of the sieve surface measured in the longitudinal direction of the sieve surface.
  • the ultrasonic vibrations can be introduced directly from the resonator into the screen surface.
  • the introduction does not only take place indirectly via a portafilter or another sieve frame. This means that no ultrasonic vibrations need to be introduced into the portafilter. Consequently, less ultrasonic energy has to be applied to reduce the ultrasonic vibrations into the sieve surface. Since, according to the invention, the resonator also extends essentially from the first portafilter to the second portafilter, the introduction of ultrasonic energy into the sieve surface is increased even further.
  • the sieve surface can have a length in the range of 100 mm to 1000 mm and a diameter in the range of 100 mm to 500 mm.
  • the resonator can be held (directly or indirectly) on the first portafilter and/or on the second portafilter. This means that no further components are required to hold the resonator (apart from any decoupling elements described below). It is particularly preferred if the resonator is held (directly or indirectly) on both the first portafilter and the second portafilter.
  • the compressive stress required for clamping the screen surface between the two portafilters can then be built up not only by the pressure rod, but also by the resonator.
  • the push rod can also be formed by the resonator, so that no further push rods are required apart from the resonator.
  • the resonator can have one or more oscillation nodes. It preferably has a first oscillation node at which it is held (directly or indirectly) on the first portafilter, and/or a second oscillation node at which it is held (directly or indirectly) on the second portafilter. Holding the resonator at a vibration node has the advantage that essentially no ultrasonic vibrations are transmitted from the resonator to the respective portafilter. This essentially prevents the transfer of ultrasonic energy to components (namely the portafilter), which do not need to be stimulated for the actual sieving function. The introduction of sound is therefore even more efficient.
  • the resonator is held at the first oscillation node via a first decoupling element on the first portafilter and/or is held at the second oscillation node via a second decoupling element on the second portafilter;
  • the resonator is then held indirectly on the first and/or second portafilter.
  • the oscillation nodes are preferably arranged in opposite end regions of the resonator. This allows a shorter axial length of the decoupling elements to be achieved.
  • the resonator can be attached to the portafilter and can also transmit pressure forces
  • at least one of the decoupling elements is connected to the respective portafilter via a clamping device, for example if the second decoupling element is connected to the second portafilter via a clamping device.
  • the clamping device can be formed, for example, by a clamping element provided with an external thread, which is firmly connected to the second decoupling element, a hole formed in the second portafilter and two clamping nuts. Through the interaction of the external thread with the bore and the clamping nuts, the clamping element can be attached and clamped to the second portafilter.
  • the hole mentioned can be formed, for example, in a collar-shaped section of the second portafilter, described below.
  • the first decoupling element can also be connected to the first portafilter via a clamping device. However, if the second decoupling element is already connected to the second portafilter via a clamping device, the first decoupling element can also be firmly connected to the first portafilter, for example by welding or screwing.
  • the decoupling elements mentioned also have the advantage that, during assembly, they protect a resonator that is already attached to the screen surface against twisting, which could impair or destroy the attachment. In this way, in many cases in these exemplary embodiments there is no need for anti-twist protection, which will be described below.
  • the push rod can also be connected to one or both portafilters via a clamping device as described above, it being sufficient if it is only connected to the second portafilter via a clamping device, but is firmly connected to the first portafilter, for example by welding or screwing.
  • At least one and preferably both portafilters can have a sleeve-shaped section to which the sieve surface is attached, as well as a collar-shaped section which protrudes radially outwards from the sleeve-shaped section, on which at least one of the push rods is attached.
  • a sleeve-shaped section allows the screen surface to be attached without it having to be bent or bent. It is also advantageous if the sieve surface is attached to the outside of the sleeve-shaped section.
  • the screen surface can be attached to the sleeve-shaped section, for example with the help of a clamping ring or a hose clamp, and thus tensioned in the axial direction.
  • the screen surface can be glued to the carrier, in particular to the sleeve-shaped section.
  • At least one recess can be provided in the sleeve-shaped section of the portafilter in the direction of the other portafilter, i.e. in the longitudinal direction.
  • An end of the resonator and/or a decoupling element as described above can be placed in this recess be included. The recess therefore allows the resonator and/or the decoupling element to be brought as close as possible to the collar-shaped section.
  • the collar-shaped section of the portafilter can ensure stable transmission of pressure forces to the push rod.
  • the resonator can be subjected to ultrasonic vibrations using an ultrasonic inductor.
  • the ultrasound inductor can, for example, have a circular or rectangular cross section. It can be guided through a through opening formed in the first portafilter, in particular in the collar-shaped section of the first portafilter, into an intermediate region formed between the first portafilter and the second portafilter.
  • the ultrasonic inductor is preferably guided through the feedthrough opening without contact, so that no ultrasonic vibrations are transmitted to the portafilter. Guiding the ultrasonic inductor through such a feedthrough opening advantageously allows the ultrasonic inductor to be designed straight, whereby the ultrasonic vibrations can be better transmitted to the resonator.
  • the ultrasound inductor it is of course also within the scope of the invention for the ultrasound inductor to be curved, for example.
  • the ultrasound inductor can be held via a fastening tube, which can be connected directly or indirectly to the collar-shaped section.
  • the ultrasound inductor can be connected to an ultrasound converter which applies vibrations to it, for example via a threaded connection.
  • One or more sleeves can be arranged between the ultrasound inductor and the fastening tube. Such sleeves can prevent the material being screened from escaping.
  • the fastening tube can be connected to the collar-shaped section via an intermediate piece.
  • the intermediate piece can be attached to the collar-shaped section of the portafilter using one or more screws.
  • the intermediate piece can have one or more radial extensions with openings through which screws can be screwed into the collar-shaped section.
  • the fastening tube mentioned also has the advantage that, during assembly, it protects a resonator that is already attached to the screen surface against twisting, which could impair or destroy the fastening. In this way, in many cases in these exemplary embodiments there is no need for anti-twist protection, which will be described below.
  • the resonator it is conceivable and within the scope of the invention for the resonator to extend, for example in the form of a helix, from the first portafilter to the second portafilter to the second portafilter. However, it is preferred if the resonator extends essentially in the longitudinal direction from the first portafilter to the second portafilter. This allows the required length of the resonator to be reduced. By extending the resonator essentially in the longitudinal direction, the resonator can be built and assembled more easily without curvature.
  • the resonator is attached to the screen surface essentially along its entire length. This allows the ultrasonic vibrations to be introduced even better into the sieve surface.
  • the resonator can be attached to the screen surface, for example by gluing or soldering.
  • the resonator can have a rectangular cross section perpendicular to the longitudinal direction. However, it can be advantageous if the resonator has a contact surface connected to the screen surface, which is adapted to the contour of the screen surface and for example, is concave. This also increases the efficiency of ultrasound introduction.
  • the resonator is particularly advantageous for the resonator to be arranged on an outside of the screen surface and attached to it there. This does not impede the movement of a rotor already mentioned above, which is arranged in a rotor enclosed by the screen surface.
  • the sieve system contains several resonators. These multiple resonators are then preferably distributed around the circumference of the sieve surface. In particular, they can be evenly distributed around the circumference of the sieve surface. This allows ultrasonic vibrations to be introduced more evenly into the sieve surface.
  • the sieve system contains several pressure rods. These several pressure rods are then preferably evenly distributed around the circumference of the screen surface. This allows the pressure forces to be distributed evenly between the two portafilters.
  • the sieve system can also contain one or more ultrasonic converters for generating the ultrasonic vibrations, which can be fed to the ultrasonic inductor. It is also within the scope of the invention that the ultrasound inductor contains connecting means for connecting to one or more ultrasound converters, which do not necessarily have to be part of the sieve system.
  • the connecting means can be designed, for example, as a screw connection.
  • the sieve system in addition to the first and second portafilter described above, can have at least a third essentially annular portafilter, at least two essentially cylindrical jacket-shaped sieve surfaces and at least two resonators Initiation of ultrasonic vibrations included.
  • a first of the sieve surfaces is clamped between the first portafilter and the second portafilter, and a second of the sieve surfaces is clamped between the second portafilter and the third portafilter.
  • At least a first of the resonators is designed to introduce ultrasonic vibrations directly into the first sieve surface, and at least a second of the resonators is designed to introduce ultrasonic vibrations directly into the second sieve surface.
  • the extended sieve system further contains a first ultrasonic inductor, by means of which the first resonator can be subjected to ultrasonic vibrations, and a second ultrasonic inductor, by means of which the second resonator can be subjected to ultrasonic vibrations.
  • the first ultrasonic introducer is guided through a feed-through opening formed in the first portafilter
  • the second ultrasonic introducer is guided through a first feed-through opening formed in the first portafilter and a second feed-through opening formed in the second portafilter.
  • the passages mentioned can, for example, be formed in a collar-shaped section of the respective portafilter as described above.
  • This embodiment of an extended sieve system has the advantage that the ultrasound inductors can be carried out at the same axial position (with respect to a longitudinal direction of the sieve system).
  • the first and second ultrasound inductors are connected or connectable to one and the same ultrasound converter.
  • the second ultrasound inductor and the second resonator are offset in the circumferential direction with respect to a central axis of the sieve system relative to the first ultrasonic inductor and the first resonator, in particular by an angle in the range from 90° to 270°, preferably from 120° to 240°, particularly preferably from 150° to 210°, most preferably at an angle of 180°.
  • the ultrasound can be transmitted particularly advantageously to the second sieve surface, since the first ultrasound inductor and the second ultrasonic inductor then influence each other less.
  • the central axes of the portafilter preferably match.
  • the portafilters are also preferably arranged equidistantly.
  • the first and second cylindrical sieve surfaces preferably have the same diameter.
  • the sieve system contains more than three portafilters, more than two sieve surfaces and more than two resonators with associated ultrasonic inductors and, if necessary, ultrasonic converters.
  • At least one resonator has at least a first rod-shaped section with a first end and a second end and has at least a second rod-shaped section with a first end and a second end. Only the first rod-shaped section, but not also the second rod-shaped section, is attached to the screen surface. However, it is also conceivable that the first rod-shaped section is attached to a first sieve surface and the second rod-shaped section is attached to a second sieve surface. The first ends of the The first rod-shaped portion and the second rod-shaped portion are connected to each other, and the second ends of the first rod-shaped portion and the second rod-shaped portion are connected to each other.
  • a resonator with two rod-shaped sections, bending vibrations that are known per se can be introduced into the screen surface.
  • the amplitude of these bending vibrations runs in a radial direction with respect to a central axis of the sieve system.
  • components of other vibration modes such as longitudinal vibrations can also be present.
  • Such a resonator also has the advantage that the ultrasound can be introduced into the first rod-shaped section not only at the first end, but also at the second end of the first rod-shaped section via the second rod-shaped section. In this way, a more uniform vibration is created in the first rod-shaped section over the length of the rod.
  • the vibration amplitudes are particularly small at the ends of the first rod-shaped section.
  • the resonator is attached more reliably to the screen surface, since an adhesive connection provided, for example, is less likely to come loose.
  • such a resonator can be tuned particularly easily to the frequency that excites it, for example by tuning the length of a slot formed between the first rod-shaped section and the second rod-shaped section.
  • the ultrasonic vibrations can be introduced directly from the resonator into the sieve surface.
  • the introduction does not only take place indirectly via a portafilter or another sieve frame. This means that there are no ultrasonic vibrations in the screen frame be initiated. Consequently, less ultrasonic energy has to be applied to introduce the ultrasonic vibrations into the sieve surface.
  • the resonator is preferably not part of a screen frame of the screen system, which tensions the screen surface. In this way, the resonator can be decoupled from the screen frame, especially from low-frequency vibrations that are introduced directly into the screen frame.
  • the resonator or an ultrasound inductor which applies ultrasonic vibrations to the resonator is guided through a feedthrough opening formed in a screen frame, in particular a portafilter of the screen frame.
  • the ultrasonic inductor is preferably guided through the feedthrough opening without contact, so that no ultrasonic vibrations are transmitted to the portafilter.
  • resonator The design of the resonator described above is not limited to sieve systems with annular portafilters, pressure rods and cylindrical jacket-shaped sieve surfaces. Rather, according to the invention, such resonators can also be used, for example, in sieve systems with a flat sieve surface.
  • the sieve system preferably contains at least one ultrasonic inductor, by means of which the first ends of the first rod-shaped section and the second rod-shaped section can be subjected to ultrasonic vibrations.
  • the ultrasound inductor can, for example, have a circular or rectangular cross section. It can be connected to the resonator, for example by screwing or welding.
  • the resonator can have a connecting section, which connects the ultrasound inductor to the first ends of the two rod-shaped sections. This connecting section can have a rectangular cross section.
  • first ends of the first rod-shaped section and the second rod-shaped section are connected to one another via a first U-shaped section and the second ends of the first rod-shaped section and the second rod-shaped section are connected to one another via a second U-shaped section are connected, wherein the first U-shaped section, the second U-shaped section and a central axis of the sieve system extend in a common radial plane.
  • the first U-shaped section and thus the first ends of the rod-shaped sections can be subjected to ultrasonic vibrations by means of an ultrasound inductor.
  • the first U-shaped section transforms a longitudinal vibration of an ultrasound inductor into a bending vibration.
  • This sieve system contains at least one sieve surface and at least one resonator attached to the sieve surface for introducing ultrasonic vibrations directly into the sieve surface.
  • This sieve system also contains at least one ultrasonic inductor, by means of which the resonator can be subjected to ultrasonic vibrations. In particular, it can be a sieve system described above.
  • the ultrasonic introducer is guided through a feedthrough opening formed in a portafilter of the sieve system and through an anti-twist opening formed in an anti-twist protection.
  • the anti-twist opening is designed and arranged and coordinated with the ultrasound inductor in such a way that it only allows rotation of the ultrasound inductor about its longitudinal axis within a predetermined angular range. This has the advantageous effect that the attachment of a resonator to the screen surface is protected if the resonator, an ultrasonic inductor or a decoupling element is attached directly or indirectly to the portafilter by screwing.
  • the predetermined angular range is preferably smaller than 45°, more preferably smaller than 20°, particularly preferably smaller than 10°.
  • an angular range of 10° means that the anti-twist opening allows the ultrasonic inductor to be rotated around a medium angular position in both directions of rotation by a maximum of 5°.
  • an angular range limited in this way by the anti-twist opening ensures sufficient protection of the attachment of the resonator to the screen surface.
  • the anti-rotation protection contains a plate having the anti-rotation opening and at least one spacer element which holds the plate at a distance from the feed-through opening, in particular in a direction from the portafilter away and towards the sieve surface.
  • a distance makes it possible for sealants to be inserted between the plate with the anti-twist opening formed therein and the portafilter, which can prevent the screening material from passing through the feedthrough opening.
  • the ultrasound inductor has a non-circular cross-section, for example a rectangular cross-section, and the anti-rotation opening is designed as an elongated hole. In this way, in particular, the above-mentioned angular ranges can be realized.
  • the ultrasound introducer can have both a first section with a circular cross section and a second section with a non-circular cross section, in particular a rectangular cross section.
  • the first section can face an ultrasonic converter and be guided through a feedthrough opening of a portafilter, and the second section can be guided through the anti-rotation opening.
  • the anti-twist opening is preferably opened on one side, specifically in the radial direction inwards with respect to a central axis of the sieve system.
  • it can contain a section in the shape of a segment of a circle, which merges into a slot that widens inwards in the radial direction, at the end of which the anti-rotation opening is open.
  • the anti-twist protection can be pushed inwards in the radial direction over the ultrasound inductor, which thereby partially penetrates into the circular section through the slot.
  • the slot can expand inwards in the radial direction. This can help ensure that the ultrasound introducer can be rotated within a predetermined angular range.
  • the decoupling elements and fastening tubes described above can be dispensed with in many cases.
  • At least one and preferably both portafilters have a circumferentially extending groove into which an elastic sealing ring, in particular an elastic O-ring, is inserted, which extends outwards in the radial direction the groove protrudes.
  • an elastic sealing ring in particular an elastic O-ring
  • the screen surface can be tensioned in the radial direction. In this way, the screen surface can be stretched homogeneously not only in the axial direction, but also in the radial direction. This allows the ultrasound to be introduced more homogeneously into the sieve surface, which in turn enables higher throughputs.
  • At least one and preferably both portafilters have a sleeve-shaped section, on the radial outside of which the groove is formed.
  • the sealing ring can be held particularly securely on the portafilter.
  • a collar-shaped section as described above can protrude radially outwards from the sleeve-shaped section.
  • the groove can be arranged on an axial end of the sleeve-shaped section facing the other portafilter, and an axial end of the screen surface can be held by means of a hose clamp on an axial end of the sleeve-shaped section facing away from the other portafilter.
  • a hose clamp With such a hose clamp, the sieve surface can be tensioned particularly well in the axial direction over the sealing ring, so that this in turn can ensure tension in the radial direction.
  • the groove can pass through a first axial boundary surface on a side facing away from the other portafilter and on a side facing the other portafilter Side may be limited by a second axial boundary surface, the first boundary surface having a greater extent in the radial direction than the second boundary surface. This makes it easier to insert the sealing ring into the groove. If the sieve surface is tensioned in the axial direction away from the other portafilter using a hose clamp, the sealing ring is prevented from slipping out of the groove.
  • a sleeve-shaped extension can preferably be provided, which extends from the sleeve-shaped section of the portafilter in the direction of the other portafilter.
  • the sleeve-shaped extension can be made thinner in the radial direction than the sleeve-shaped section, but it can run flush with the sleeve-shaped section on a radial inside.
  • a thickening can extend radially outwards from the end of the sleeve-shaped extension.
  • the groove can then be formed by an end face of the sleeve-shaped section, by the sleeve-shaped extension and by the thickening.
  • the thickening preferably has a radial extent that is smaller than a radial extent of the end face mentioned.
  • the groove can, for example, be milled into the portafilter, in particular in its sleeve-shaped section.
  • the sealing ring can be made of rubber, for example.
  • a further aspect of the invention relates to a cyclone screening machine which contains at least one screening system according to the invention as described above.
  • This eddy current screening machine can contain a rotor which is arranged in an interior space enclosed by the screening surface. With the help of such a rotor, screening material located in the interior can be stimulated to form a vortex flow, whereby fine material can be conveyed outwards through the sieve surface, while coarse material can be conveyed to a coarse material outlet arranged at the end of the sieve surface can.
  • the screening system can, for example, be aligned within the eddy current screening machine so that its longitudinal direction extends in a horizontal or vertical direction.
  • the eddy current screening machine can contain one or more ultrasonic converters for generating the ultrasonic vibrations, which can be fed to the ultrasonic inductor.
  • the invention also relates to the use of a screening system according to the invention described above, or a cyclone screening machine according to the invention as described above for control screening, separating, loosening, recovering and fractionating screening material.
  • FIG. 1 Sieve system 10 shown contains a first annular portafilter 11 and a second annular portafilter 12, which are constructed identically to one another. However, in other embodiments not shown here, it is also conceivable that the two portafilters 11, 12 are not constructed identically to one another.
  • a circular cylindrical jacket-shaped sieve surface 13 extending in a longitudinal direction L can be clamped between the portafilters 11, 12; However, for better illustration, this sieve surface 13 is only in Figure 2 shown.
  • Each of the two portafilters 11, 12 each has a sleeve-shaped section 16 and 17 as well as a collar-shaped section 18 and 19 which projects radially outwards from the sleeve-shaped section 16 and 17.
  • a respective clamping ring 27, 28 is provided on both sieve supports 11, 12, of which only the clamping ring 28 arranged on the second portafilter 12 is visible here .
  • the sleeve-shaped sections 16, 17 also have four recesses 29 and 30, which are evenly distributed in the circumferential direction and which extend in the direction of the other portafilter 11, 12, i.e. also in the longitudinal direction L.
  • pressure rods 14 which are evenly distributed in the circumferential direction and extend along the longitudinal direction L from the first portafilter 11 to the second portafilter 12, are attached to the collar-shaped sections 18, 19.
  • the pressure rods 14 are attached to the first portafilter 11 by welding or screwing and are connected to the second portafilter 12 via a clamping device as described above. In this way, the pressure rods 14 clamp the portafilters 11, 12 together in such a way that a compressive tension arises between the portafilters 11, 12.
  • two diametrically opposed and thus evenly distributed hollow-profile resonators 15 with a rectangular cross-section extend from the first portafilter 11 to the second portafilter 12.
  • the resonators 15 can be made of chrome steel or plastic, for example.
  • the resonators 15 each have a first and a second oscillation node. At the first oscillation node, the resonators 15 are held on the first portafilter 11 via a respective first decoupling element 22, and at the second oscillation node they are held on the second portafilter 12 via a respective second decoupling element 23. The ends of the resonators 15 are received in the recesses 29, 30 of the sleeve-shaped sections 16, 17.
  • the ultrasonic inductors 25 are guided through the through openings 24 without contact, so that there are no ultrasonic vibrations be transferred directly to the first portafilter 11. They extend parallel to the longitudinal direction L of the sieve system 10 and have a circular cross section.
  • the sieve system 10 can also contain one or more ultrasonic converters, not shown here, for generating the ultrasonic vibrations, which can be fed to the ultrasonic inductors 25 and then to the resonators 15.
  • the at least one ultrasound converter can be connected to the ultrasound inductors 25, for example via a screw connection.
  • Figure 2 shows the complete sieve system 10 with sieve surface 13.
  • the sieve surface 13 is designed as a sieve fabric and results as a total of sections, all of which run parallel to the longitudinal direction L.
  • the sieve surface 13 can have a length in the longitudinal direction L in the range of 100 mm to 1000 mm and a diameter in the range of 100 mm to 500 mm. It is attached to the outside of the sleeve-shaped section 17 of the second portafilter 12, which cannot be seen here, using the clamping ring 28.
  • the sieve surface 13 can also be glued to the outside of the sleeve-shaped section 17.
  • other types of fastening of the screen surface 13, not shown here are also conceivable.
  • the resonators 15 are attached along their entire length by gluing to the outside of the screen surface 13. With the help of the two resonators 15, ultrasonic vibrations can be introduced into the sieve surface 13. Due to the elongated design of the resonators 15, they allow the generation of ultrasonic vibrations, which essentially only have a component in the longitudinal direction L of the sieve system. The attachment of the resonators 15 along their entire length ensures a particularly effective introduction of sound into the sieve surface 13.
  • the Figure 3a shows a detailed side view of the attachment of the pressure rods 14 and the resonators 15 to the first portafilter 11.
  • the ultrasound inductor 25 is guided without contact through the feed-through opening 24 formed in the collar-shaped section 18.
  • the ultrasound inductor 25 is connected to the resonator 15 in order to be able to transmit ultrasound vibrations to it.
  • the resonator 15 is held on the collar-shaped section 18 via the first decoupling element 22.
  • the first decoupling element 22 is firmly connected to the collar-shaped section 18, for example by a welded connection.
  • Figure 4a essentially the same section is shown in a top view. Overall, this construction means that ultrasonic vibrations can only be transmitted to the resonator 15, but not also to the first portafilter 11. This means that no ultrasonic vibration of the first portafilter 11 that is unnecessary for the actual purpose of sieving is generated.
  • the attachment to the second portafilter 12 is designed differently, as can be seen from the detailed views Figures 3b and 4b results.
  • the second decoupling element 23 is not firmly connected to the collar-shaped section 19. Instead, there is a clamping device here.
  • This contains a clamping element 31 provided with an external thread, which is firmly connected to the second decoupling element 23.
  • a hole 20 is provided in the collar-shaped section 19 of the second portafilter 12.
  • the clamping element 31 and thus also the resonator 15 can be fastened and clamped to the collar-shaped section 19 of the second portafilter 12.
  • the push rod 14 can be fastened and clamped in a bore 21 via a clamping device, which is not shown in detail here.
  • Figure 4b shows essentially the same section in a top view.
  • the decoupling elements 22, 23 also protect the resonator 15, which is already attached to the screen surface 13, against twisting, which could impair or destroy the attachment.
  • an in Figure 8 The anti-twist protection shown can be dispensed with.
  • Sieve system 10 shown can be used in a cyclone sieving machine, for example for control sieving, separating, loosening, recovering or fractionating sieves.
  • the eddy current screening machine can contain a rotor which is arranged in an interior space enclosed by the screening surface 13. With the help of such a rotor, screening material located in the interior can be stimulated to form a vortex flow, whereby fine material can be conveyed outwards through the sieve surface 13, while coarse material can be conveyed to a coarse material outlet arranged at the end of the sieve surface.
  • the second sieve system 10′ also contains a first annular portafilter 11′ and a second annular portafilter 12′, which are constructed essentially mirroring one another.
  • a circular cylindrical jacket-shaped screen surface 13' extending in a longitudinal direction L is clamped between the portafilters 11', 12'.
  • the first portafilter 11 ' only has one in Figure 5b recognizable sleeve-shaped section 16 'and a collar-shaped section 18' projecting radially outwards from the sleeve-shaped section 16'.
  • the second portafilter 12' has a sleeve-shaped section 17' and a collar-shaped section 19' which projects radially outwards from the sleeve-shaped section 17'.
  • the sieve surface 13 ' is secured on the outside of the sleeve-shaped sections
  • a respective clamping ring is provided on both sieve supports 11 ', 12'.
  • the sleeve-shaped sections here do not contain any recesses that extend in the direction of the other portafilter.
  • Three pressure rods 14' are attached to the collar-shaped sections 18', 19' and extend along the longitudinal direction L from the first portafilter 11' to the second portafilter 12', of which only two can be seen.
  • the push rods 14' are attached to the portafilters 11', 12' using clamping nuts 40'.
  • a resonator 15' which can be made of chrome steel or plastic, extends along the longitudinal direction L from the first portafilter 11' essentially to the second portafilter 12'.
  • This resonator 15 ' has a first rod-shaped section 32 with a first end 33 and a second end 34 and a second rod-shaped section 35 with a first end 36 and a second end 37. Only the first rod-shaped section 32, but not also the second rod-shaped section 35, is attached to the outside of the sieve surface 13 'by gluing.
  • the first ends 33, 36 of the first rod-shaped section 32 and the second rod-shaped section 35 are connected to one another via a first U-shaped section 38, and the second ends 34, 37 of the first rod-shaped section 32 and the second rod-shaped section 35 are connected via a second U-shaped section 39 connected to each other.
  • a through opening 24' is formed, through which an ultrasonic inductor 25' with a circular cross section extends into an intermediate region 26' of the sieve system 10' formed between the first portafilter 11' and the second portafilter 12'.
  • the ultrasound introducer 25' is held on the collar-shaped section 18' using a fastening tube 45'.
  • the ultrasound introducer 25 ' is attached to an ultrasound converter, not shown, via an indicated thread.
  • Sleeves 46' between the fastening tube 45' and the ultrasonic inductor 25' prevent the screening material from escaping.
  • the fastening tube 45' is connected to the collar-shaped section 18' via an intermediate piece 47'.
  • the intermediate piece 47 ' contains in Figure 6 unrecognizable radial extensions with openings through which screws can be screwed into the collar-shaped section 18 '. In this way, the ultrasound introducer 25' is slidably mounted in the axial direction within the fastening tube 45' and the sleeves 46'.
  • the fastening tube 45' also protects the resonator 15', which is already fastened to the sieve surface 13', against twisting, which could impair or destroy the fastening. In this way, an in. can also be accessed in this exemplary embodiment Figure 8
  • the anti-twist protection shown can be dispensed with.
  • the first U-shaped section 38 and thus the first ends 33, 36 of the rod-shaped sections 32, 35 can be subjected to ultrasonic vibrations.
  • the resonator 15' can primarily introduce bending vibrations into the sieve surface 13', namely in a radial direction with respect to the central axis M of the sieve system 10'.
  • the transformation of a longitudinal vibration of an ultrasonic single conductor into a bending vibration is carried out by the first U-shaped section 38.
  • the resonator 15 also has the advantage that the ultrasound can be introduced into the first rod-shaped section 32 not only at the first end 33, but also at the second end 34 of the first via the second rod-shaped section 35 and the second U-shaped section 39 rod-shaped section 32. In this way, a more uniform vibration occurs in the first rod-shaped section 32 over the rod length.
  • the oscillation amplitudes are particularly small at the first end 33 and at the second end 34 of the first rod-shaped section 32. This means that the resonator 15' is attached more reliably to the screen surface 13' because the adhesive bond is less likely to come loose. In addition, the resonator 15 'can be tuned particularly easily to the frequency that excites it, for example by tuning the length of a slot 42 formed between the first rod-shaped section 32 and the second rod-shaped section 35.
  • FIG. 7 shows a third sieve system 10′′ according to the invention, which is designed as an extended sieve system.
  • This contains a first essentially annular portafilter 11", a second essentially annular portafilter 12" and a third essentially annular portafilter 51", the central axes M of which coincide and which are arranged equidistantly.
  • the sieve system also contains two pressure rods 14'', only one of which can be seen here. These pressure rods 14" clamp the portafilters 11", 12", 51” together in such a way that a compressive tension is created between the portafilters 11", 12", 51".
  • the 14" push rods can be removed from the first portafilter 11'' extend through the second portafilter 12'' to the third portafilter 51''.
  • first pressure rods 14" only extend from the first portafilter 11" to the second portafilter 12" and that second pressure rods 14" only extend from the second portafilter 12" to the third portafilter 51".
  • the push rods 14" can, for example, as in the Figures 1 to 6 shown be attached to the portafilters 11'', 12", 51".
  • the sieve system 10" further contains a first essentially cylinder-jacket-shaped sieve surface 13", which is clamped between the first portafilter 11" and the second portafilter 12", as well as a second essentially cylinder-jacket-shaped sieve surface 52", which is between the second portafilter 12 '' and the third portafilter 51 '' is clamped.
  • the sieve surfaces 13", 52" are clamped as in the previously described exemplary embodiments.
  • the sieve system 10" contains a first resonator 15" for introducing ultrasonic vibrations directly into the first sieve surface 13" and a second resonator 53" for introducing ultrasonic vibrations directly into the second sieve surface 52".
  • first resonator 15 can be subjected to ultrasonic vibrations
  • second resonator 53'' can be subjected to ultrasonic vibrations.
  • the first ultrasonic inductor 25" is guided through a through opening 24" formed in the first portafilter 11" into a first intermediate region 26" formed between the first portafilter 11" and the second portafilter 12".
  • the second ultrasonic inductor 54" is through a first through-opening 55" formed in the first portafilter 11" and a second through-opening 56" formed in the second portafilter 12" into one between the second portafilter 12" and the The second intermediate region 66" formed by the third portafilter 51" is guided.
  • the second ultrasonic inductor 54" and the second resonator 53" are in the circumferential direction with respect to the central axis M of the sieve system 10" relative to the first ultrasonic inductor 25" and the first resonator 15" by 180 ° offset, so they are diametrically opposite each other. In this way, the ultrasonic inductors 25'', 54" influence each other particularly little.
  • the ultrasonic inductors 25'', 54" can, similarly to the Figures 1 to 6 shown, can be held on the portafilters 11", 12", 51" with the help of decoupling elements or fastening tubes (not shown here). Alternatively or additionally, anti-twist protection can also be provided, as shown in FIG Figure 8 shown and described below.
  • the first ultrasound introducer 25" is connected to a first ultrasound converter 57" and the second ultrasound introducer 54" is connected to a second ultrasound converter 58".
  • the first ultrasonic converter 57" and the second ultrasonic converter 58" are connected to one and the same generator 59".
  • both ultrasonic inductors 25", 54" are connected to one and the same ultrasonic converter.
  • This embodiment results in a particularly space-saving arrangement for the extended sieve system 10'', since, among other things, the ultrasound inductors 25'', 54" can be carried out at the same axial position (with respect to a longitudinal direction of the sieve system 10'').
  • FIG 8 shows a photo of a detail of a fourth sieve system 10′′′ according to the invention.
  • This is also a sieve system 10′′′ with two essentially ring-shaped portafilters (of which only a first portafilter 11′′′ can be seen here), a cylindrical jacket-shaped sieve surface 13′′′ and a resonator 15′′, which is similar to that in the Figures 5a to 6
  • the resonator 15" shown is formed and is attached directly to the sieve surface 13".
  • the sieve system 10" contains an ultrasonic inductor 25"', by means of which the resonator 15" can be subjected to ultrasonic vibrations.
  • the ultrasonic inductor 25" has a rectangular cross section and is guided through a through opening 24′′′, which is formed in a collar-shaped section 18′′′ of the first portafilter 11′′′.
  • the sieve system 10′′′ also contains an anti-twist protection 60′′.
  • This has a plate 62′′′, which is held at a distance from the feed-through opening 24′′′ with the help of two spacer elements 63′′′, namely in the direction away from the first portafilter 11′′′ and towards Sieve surface 13".
  • Radial extensions 65" are formed on the spacer elements 63", which are fastened to the collar-shaped section 18" of the first portafilter 11" with the help of screws 64".
  • the plate 62" has an anti-twist opening 61" designed as an elongated hole , through which the ultrasound inductor 25′′′ is also guided.
  • the anti-twist opening 61′′′ allows the ultrasonic inductor 25′′′ to be rotated about its longitudinal axis only within a predetermined angular range.
  • the angular range can be 10°, so that the anti-twist opening 61′′′ allows the ultrasonic inductor 25′′′ to be rotated around a medium angular position in both directions of rotation by a maximum of 5°.
  • Figure 9a to 9c is a slightly modified variant of the fifth exemplary embodiment Figure 8 shown sieve system shown.
  • Figure 9a shows the sieve system 10 ⁇ without the anti-twist protection 60'''', which is in Figure 9b is shown in detail.
  • This sieve system 10 ⁇ also contains two essentially ring-shaped portafilters (of which only a first portafilter 11 ⁇ can be seen here), a cylindrical jacket-shaped sieve surface 13 ⁇ and a resonator 15 ⁇ , which is designed similarly to the resonator 15" shown in Figures 5a to 6 and directly is attached to the sieve surface 13 ⁇ .
  • the resonator 15 ⁇ can be subjected to ultrasonic vibrations.
  • the ultrasonic inductor 25 ⁇ has a first section 69 ⁇ with a circular cross section, which faces an ultrasound converter, and a second section 70 ⁇ with a rectangular cross section, which faces the resonator 15 ⁇ .
  • the first section 69 ⁇ is guided through a through opening 24 ⁇ , which is formed in a collar-shaped section 18 ⁇ of the first portafilter 11 ⁇ .
  • a plate 62 ⁇ of the anti-twist protection 60 ⁇ which is in Figure 9b is shown in detail, has an anti-twist opening 61 ⁇ , through which the second section 70 ⁇ of the ultrasonic inductor 25 ⁇ is guided (see Figure 9c ).
  • the anti-rotation opening 61 ⁇ is open on one side, namely in the radial direction inwards with respect to a central axis of the sieve system. More precisely, the anti-rotation opening 61 ⁇ contains a segment-shaped section 67 ⁇ , which is in a radially inwardly expanding slot 68 ⁇ , at the end of which the anti-rotation opening 61 ⁇ is open.
  • the anti-twist protection 60 ⁇ can be pushed inwards in the radial direction over the ultrasonic inductor 25 ⁇ , which partially penetrates into the circular section 67 ⁇ through the slot 68 ⁇ , and then fixed with the help of screws 64 ⁇ .
  • the screws 64 ⁇ are in Figure 9c designed as hexagon socket screws. In the final position achieved in this way, there is no contact between the ultrasound inductor 25 ⁇ and the plate 62 ⁇ .
  • the anti-twist opening 61 ⁇ allows the ultrasonic inductor 25 ⁇ to be rotated about its longitudinal axis only within a predetermined angular range. This rotation is made possible, among other things, by the fact that the slot 68 ⁇ widens inwards in the radial direction.
  • FIGS. 10a to 10d show a sixth exemplary embodiment according to the invention of a sieve system 10 ⁇ with a first annular portafilter 11 ⁇ ′′′ and a second annular portafilter 12 ⁇ ′′′, which are constructed essentially mirrored to one another.
  • Pressure rods 14 ⁇ ′′′ clamp the portafilters 11 ⁇ ′′′, 12 ⁇ ′′′ together in such a way that a compressive tension is created between the portafilters 11''''', 12 ⁇ ′′′.
  • a circular cylinder jacket-shaped screen surface 13 ⁇ ′′′ extending in a longitudinal direction L is clamped with the help of two hose clamps 76 ⁇ ′′′.
  • the first portafilter 11 ⁇ ′′′ has a sleeve-shaped section 16 ⁇ ′′′ and a collar-shaped section 18 ⁇ ′′′ which projects radially outwards from the sleeve-shaped section.
  • the second portafilter 12 ⁇ ′′′ has a sleeve-shaped section (not visible here) and a collar-shaped section 19 ⁇ ′′′ protruding radially outwards from the sleeve-shaped section.
  • a resonator 15 ⁇ ′′′ extends along the longitudinal direction L from the first portafilter 11 ⁇ ′′′ essentially to the second portafilter 12 ⁇ ′′′, which is identical to that in the Figures 5a to 6 is constructed as shown.
  • the resonator 15 ⁇ ′′′ is excited to produce ultrasonic vibrations by means of an ultrasonic converter 77 ⁇ ′′′ and an ultrasonic inductor 25 ⁇ ′′′.
  • the ultrasonic converter 77 ⁇ ′′′ is held on the collar-shaped section 18 ⁇ ′′′ of the first portafilter 11 ⁇ ′′′ with the help of a plate-shaped converter holder 79 ⁇ ′′′ and two spacers 78 ⁇ ′′′.
  • the ultrasound inductor 25 ⁇ ′′′ is guided through a feed-through opening 24 ⁇ ′′′.
  • Figures 8 to 9c Anti-twist protection shown can be provided.
  • FIG 10d is detail A Figure 10b shown enlarged.
  • the sleeve-shaped section 16 ⁇ ′′′ of the first portafilter 11 ⁇ ′′′ has a groove 71 ⁇ ′′′ on its radial outside 73 ⁇ ′′′.
  • a sealing ring designed as an O-ring 72 ⁇ ′′′ is inserted into this groove 71 ⁇ ′′′.
  • the O-ring 72 ⁇ ′′′ protrudes slightly outwards in the radial direction beyond the groove 71 ⁇ ′′′ (which is not shown in the figures to simplify the drawing).
  • the sieve surface 13 ⁇ ′′′ is tensioned in the radial direction.
  • An axial end of the sieve surface 13 ⁇ ′′′ is held by means of a hose clamp 76 ⁇ ′′′ on an axial end 75 ⁇ ′′′ of the sleeve-shaped section 16 ⁇ ′′′ facing away from the second portafilter 12 ⁇ ′′′.
  • FIG. 11a and 11b the first portafilter 11 ⁇ ′′′ is again shown separately and enlarged, whereby Figure 11b the detail X Figure 11a shows.
  • a sleeve-shaped extension 80 ⁇ ′′′ extends from the sleeve-shaped section 16 ⁇ ′′′ in the direction of the second portafilter 12 ⁇ ′′′. It is thinner in the radial direction than the sleeve-shaped section 16 ⁇ ′′′, but runs flush with the sleeve-shaped section 16 ⁇ ′′′ on the radial inside 82 ⁇ ′′′. From the end of the sleeve-shaped extension 80 ⁇ ′′′, a thickening 81 ⁇ ′′′ extends radially outwards.
  • the groove 71 ⁇ ′′′ is formed by an end face 83 ⁇ ′′′ of the sleeve-shaped section 16 ⁇ ′′′, by the sleeve-shaped extension 80 ⁇ ′′′ and by the thickening 81 ⁇ ′′′.
  • the thickening 81 ⁇ ′′′ has a radial extent that is smaller than the radial extent of the end face 83 ⁇ ′′′. This makes it easier to insert the O-ring 72 ⁇ ′′′ into the groove 71 ⁇ ′′′. Since the sieve surface 13 ⁇ ′′′ is stretched in the axial direction away from the thickening 83 ⁇ ′′′ by means of the hose clamp 76 ⁇ ′′′, the O-ring 72 ⁇ ′′′ is prevented from slipping out of the groove 71 ⁇ ′′′.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Siebsystemen mit im Wesentlichen zylindermantelförmigen, insbesondere im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Siebflächen und Resonatoren zum Einleiten von Ultraschallschwingungen gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 sowie mit Wirbelstromsiebmaschinen und Verwendungen von Siebsystemen oder Wirbelstromsiebmaschinen.
  • Derartige Siebsysteme mit zum Beispiel kreiszylindermantelförmigen Siebflächen können beispielsweise in an sich bekannten Wirbelstromsiebmaschinen verwendet werden. In solchen Wirbelstromsiebmaschinen wird Siebgut in eine Siebkammer eingeleitet, wo es mithilfe eines Rotors, der in einem von der Siebfläche umschlossenen Innenraum angeordnet ist, zu einer Wirbelströmung angeregt wird. Hierdurch wird Feingut durch die Siebfläche hindurch gefördert, während Grobgut zu einem am Ende der Siebfläche angeordneten Grobgutausgang gefördert wird.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, die Förderung des Feingutes durch die Siebfläche hindurch mithilfe von Ultraschallschwingungen zu unterstützen. Die bekannten Lösungen weisen jedoch allesamt Nachteile auf:
    Die DE 10 2012 104 577 A1 offenbart beispielsweise ein Zylindersieb für eine Siebmaschine. In einem Ausführungsbeispiel enthält ein Siebkorb drei Manschetten, zwischen denen ein Siebgewebe aus Kunststoff gespannt ist. Die Manschetten sind mittels Streben miteinander verspannt. Der Siebkorb ist über Schwingungsübertrager unmittelbar mit Schwingungserzeugern verbunden, die an einer der Manschetten befestigt sind. Die Schwingungserzeuger schwingen mit einer Frequenz von 30 bis 200 Hz oder auch mit Ultraschallfrequenzen.
  • Da die Schwingungsübertrager allerdings an einer der Manschetten befestigt sind, findet nur eine indirekte Übertragung der Ultraschallschwingungen auf das Siebgewebe statt. Um trotzdem ausreichende Ultraschallamplituden im Siebgewebe zu erzielen, muss daher bereits der Schwingungsübertrager mit einer hohen Ultraschallamplitude schwingen, was zu einem grossen und für den Zweck des Siebens eigentlich unnötigen Energieaufwand und dadurch auch zu einer unnötigen Erwärmung führt.
  • Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2012 011 921 U1 zeigt eine Siebeinrichtung, deren Sieblage durch einen Umformungsprozess verdichtet ist. Die Sieblage kann mit einem Ultraschallgenerator angeregt werden. Eine Ausführungsform der Siebeinrichtung enthält einen Siebzylinder für den Einsatz in einer Wirbelstromsiebmaschine. Das Siebgewebe der Siebeinrichtung ist mit drei Manschetten verklebt, von denen die beiden äusseren Manschetten mit Hilfe einer Spannvorrichtung mit drei Gewindestangen auseinander gedrückt werden. Die Schwingungen werden über einen Zuführungsstab ausschliesslich über die mittlere Manschette auf das Siebgewebe übertragen.
  • Auch hier findet also keine direkte Anregung des Siebgewebes statt, so dass eine ausreichende Ultraschalleinleitung in das Siebgewebe nur mit relativ hohem Energieaufwand möglich ist.
  • Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2012 101 287 U1 offenbart einen zylindrischen oder kegelstupfförmigen Siebkorb. Dieser Siebkorb weist ein Siebgewebe auf, welches aus Metalldrähten besteht, die miteinander versintert sind. Mit Hilfe von Schwingungsübertragern und Verbindungsstücken werden Schwingungen auf eine Mittelmanschette übertragen, an der die Siebflächen befestigt sind. Vorzugsweise sind zwei Schwingungserzeuger vorgesehen, einmal im Ultraschallbereich und einmal in einem niederfrequenten Bereich.
  • Ähnlich wie in der DE 10 2012 104 577 A1 sind aber auch hier die Schwingungsübertrager nicht an den Siebflächen befestigt, so dass auch bei diesem bekannten Siebsystem keine ausreichende Ultraschalleinleitung in das Siebgewebe erfolgen kann.
  • Die WO 2009/071221 A1 ( EP 2 067 534 A1 ) offenbart ein Siebsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit einem röhrenförmigen Sieb. Zur Effizienzsteigerung sei es notwendig, das Sieb derart anzuschwingen, dass die Amplitude der Ultraschallschwingung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung des rohrförmigen Siebes eine Komponente aufweist. In einem der Ausführungsbeispiele sind zwei Ultraschallkonverter und zwei Zuleitungsschallleiter vorgesehen, die an Kontaktpunkten mit einem Siebrahmen verbunden sind.
  • Auch hier werden die Schwingungen nur auf den Siebrahmen übertragen, so dass wiederum keine zufriedenstellende Ultraschalleinleitung erfolgt.
  • Das Dokument JP 2011-254446 A offenbart eine Siebvorrichtung mit einem Netz, das innerhalb eines äusseren Rahmens angeordnet ist, einer metallischen Membran, die die Unterseite des Netzes berührt, und einem Ultraschallwandler, der an der Unterseite eines Mittelteils der Membran installiert ist. Die Membran umfasst einen Mittelteil, einen Umfangsrand und radiale Verbindungsteile, die den Mittelteil mit der Umfangskante verbinden. Der Ultraschallwandler ist am Mittelteil installiert. Die vom Ultraschallwandler erzeugte Ultraschallschwingung wird vom Mittelteil zum Umfangsrand und den Verbindungsteilen übertragen und bewirkt, dass das Netz vibriert, um ein Verstopfen des Netzes zu verhindern.
  • Insgesamt erlaubt der Stand der Technik also zwar die Einleitung von Ultraschallschwingungen in zylindermantelförmige Siebflächen. Allerdings werden die Ultraschallschwingungen stets in die Siebträger eingeleitet, die die Siebfläche tragen. Um trotzdem ausreichende Ultraschallamplituden in der Siebfläche erzielen zu können, müssen daher bereits die primären Ultraschallamplituden so gross gewählt werden, dass die Verluste kompensiert werden können. Dies führt zu einem für den eigentlichen Zweck des Siebens unnötig hohen Energieaufwand und zu unnötig hohen Temperaturen.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Siebsysteme derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile behoben oder zumindest reduziert werden. Insbesondere soll das Siebsystem also eine besonders effektive Einleitung der Ultraschallschwingungen in die Siebfläche erlauben, wobei möglichst wenig Energie eingebracht werden soll.
  • Diese Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Siebsystem, welches enthält:
    • mindestens einen ersten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger und einen zweiten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger,
    • mindestens eine Druckstange, welche die Siebträger derart miteinander verspannt, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern entsteht,
    • mindestens eine im Wesentlichen zylindermantelförmige Siebfläche, welche zwischen den Siebträgern eingespannt ist,
    • mindestens einen Resonator zum Einleiten von Ultraschallschwingungen direkt in die Siebfläche, wobei der Resonator insbesondere die Druckstange bildet.
  • Die Siebfläche kann beispielsweise als Siebgewebe ausgebildet sein. Zwischen den Siebträgern erstreckt sich die Siebfläche entlang einer Längsrichtung. Die Siebträger sind derart ausgebildet und relativ zueinander angeordnet, dass die zwischen ihnen eingespannte Siebfläche eine im Wesentlichen zylindermantelförmige Gestalt hat. Unter einer Fläche (insbesondere einer Siebfläche) mit zylindermantelförmiger Gestalt wird hierbei eine Fläche verstanden, die sich als Gesamtheit von Strecken ergibt, die allesamt parallel zur genannten Längsrichtung verlaufen. Die beiden Siebträger definieren zwei Deckflächen des Zylinders. Bevorzugt verlaufen die Längsrichtung und damit auch die genannten Strecken im Wesentlichen senkrecht zu diesen Deckflächen, so dass sich ein gerader Zylindermantel ergibt. Schiefe Zylindermäntel, bei denen die Längsrichtung und damit auch die Strecken nicht im Wesentlichen senkrecht zu den Deckflächen verlaufen, sind jedoch ebenso denkbar und liegen im Rahmen der Erfindung.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn sowohl der erste als auch der zweite Siebträger im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet sind und die Siebfläche im Wesentlichen kreiszylindermantelförmig ausgebildet ist. In Querschnittebenen, die senkrecht zu den von den Siebträgern definierten Deckflächen (und im Falle eines geraden Zylinders parallel zur Längsrichtung) verlaufen, ist die Siebfläche also kreislinienförmig ausgebildet. Hierdurch ist die bereits eingangs beschriebene Förderung des Siebgutes durch die Siebfläche mit Hilfe eines Rotors besonders effektiv und gleichmässig. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass die Siebfläche in den genannten Querschnittsebenen andere Formen hat und beispielsweise polygonal ausgebildet ist, wie zum Beispiel viereckig oder sechseckig.
  • Durch das Einspannen der Siebfläche entsteht eine Zugspannung zwischen den Siebträgern, die durch die von der Druckstange erzeugte Druckspannung kompensiert wird. Die Druckstange erstreckt sich bevorzugt ebenfalls in Längsrichtung. Der Resonator ist bevorzugt derart ausgebildet und angeordnet, dass er mit Ultraschallschwingungen mit einer vordefinierten Frequenz beaufschlagt werden kann (beispielsweise mit Hilfe eines weiter unten noch beschriebenen Ultraschalleinleiters), um in Resonanz zu schwingen. Unter einem Schwingen in Resonanz wird dabei nicht nur ein Schwingen beim Maximum der Resonanzkurve verstanden, sondern auch in einem bestimmten Frequenzbereich um dieses Maximum herum, beispielsweise in einem Frequenzbereich von ca. 3 dB um das Maximum herum. Der Resonator kann als Hohlprofil ausgebildet sein und aus an sich bekannten Materialien bestehen, wie beispielsweise Chromstahl oder Kunststoff.
  • Der Resonator kann in einigen Ausführungsformen die Druckstange bilden, kann also selbst die Siebträger derart miteinander verspannen, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern entsteht; in diesen Ausführungsformen bedarf es nicht zwingend weiterer Druckstangen. In anderen Ausführungsformen ist der Resonator keine Druckstange, die die Siebträger derart miteinander verspannt, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern entsteht.
  • Erfindungsgemäss ist der Resonator an der Siebfläche befestigt und erstreckt sich im Wesentlichen vom ersten Siebträger zum zweiten Siebträger. Der Resonator muss aber nicht zwingend vom ersten und/oder vom zweiten Siebträger gehalten sein. Bevorzugt erstreckt sich der Resonator entlang mindestens 60 %, weiter bevorzugt mindestens 80 % und noch weiter bevorzugt mindestens 90 % der in Längsrichtung der Siebfläche gemessenen Länge der Siebfläche.
  • Aufgrund der Befestigung des Resonators direkt an der Siebfläche können die Ultraschallschwingungen unmittelbar vom Resonator in die Siebfläche eingeleitet werden. Die Einleitung erfolgt also nicht ausschliesslich indirekt über einen Siebträger oder einen anderen Siebrahmen. Somit müssen in die Siebträger keine Ultraschallschwingungen eingeleitet werden. Folglich muss weniger Ultraschallenergie aufgebracht werden, um die Ultraschallschwingungen in die Siebfläche einzuleiten. Da sich der Resonator erfindungsgemäss zudem im Wesentlichen vom ersten Siebträger zum zweiten Siebträger erstreckt, wird die Einleitung der Ultraschallenergie in die Siebfläche noch weiter erhöht.
  • Die Siebfläche kann in der Längsrichtung eine Länge von im Bereich von 100 mm bis 1000 mm aufweisen und einen Durchmesser im Bereich von 100 mm bis 500 mm.
  • Der Resonator kann (direkt oder indirekt) am ersten Siebträger und/oder am zweiten Siebträger gehalten sein. Somit bedarf es (abgesehen von allfälligen, weiter unten noch beschriebenen Entkopplungselementen) keiner weiteren Bauteile, um den Resonator zu halten. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Resonator sowohl am ersten Siebträger als auch am zweiten Siebträger (direkt oder indirekt) gehalten ist. Denn dann kann die für das Einspannen der Siebfläche erforderliche Druckspannung zwischen den beiden Siebträgern nicht nur durch die Druckstange, sondern zusätzlich durch den Resonator aufgebaut werden. Wie bereits erläutert wurde, kann die Druckstange auch durch den Resonator gebildet sein, so dass ausser dem Resonator keine weiteren Druckstangen erforderlich sind.
  • Der Resonator kann einen oder mehrere Schwingungsknoten aufweisen. Bevorzugt weist er einen ersten Schwingungsknoten auf, an dem er (direkt oder indirekt) am ersten Siebträger gehalten ist, und/oder einen zweiten Schwingungsknoten, an dem er (direkt oder indirekt) am zweiten Siebträger gehalten ist. Das Halten des Resonators an einem Schwingungsknoten hat den Vorteil, dass im Wesentlichen keine Ultraschallschwingungen vom Resonator auf den jeweiligen Siebträger übertragen werden. Somit wird im Wesentlichen auch die Übertragung von Ultraschallenergie auf Bauteile unterbunden (nämlich die Siebträger), welche für die eigentliche Funktion des Siebens gar nicht angeregt werden müssen. Die Schalleinleitung ist damit noch effizienter.
  • Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn der Resonator am ersten Schwingungsknoten über ein erstes Entkopplungselement am ersten Siebträger gehalten ist und/oder am zweiten Schwingungsknoten über ein zweites Entkopplungselement am zweiten Siebträger gehalten ist; der Resonator ist dann also indirekt am ersten und/oder zweiten Siebträger gehalten. Mit derartigen Entkopplungselementen kann die für die Funktionsweise des Siebsystemes unnötige Ultraschallübertragung auf die Siebträger nochmals reduziert werden. Die Schwingungsknoten sind dabei bevorzugt in gegenüberliegenden Endbereichen des Resonators angeordnet. Hierdurch kann eine kürzere axiale Baulänge der Entkopplungselemente erreicht werden.
  • Damit der Resonator an den Siebträgern befestigt werden kann und auch Druckkräfte übertragen kann, ist es bevorzugt, wenn mindestens eines der Entkopplungselemente über eine Spanneinrichtung mit dem jeweiligen Siebträger verbunden ist, beispielsweise wenn das zweite Entkopplungselement über eine Spanneinrichtung mit dem zweiten Siebträger verbunden ist. Die Spanneinrichtung kann beispielsweise gebildet sein durch ein mit einem Aussengewinde versehenes Spannelement, welches fest mit dem zweiten Entkopplungselement verbunden ist, eine im zweiten Siebträger gebildete Bohrung und zwei Spannmuttern. Durch Zusammenwirken des Aussengewindes mit der Bohrung und den Spannmuttern kann das Spannelement am zweiten Siebträger befestigt und verspannt werden. Die genannte Bohrung kann beispielsweise in einem unten noch beschriebenen kragenförmigen Abschnitt des zweiten Siebträgers gebildet sein. Das erste Entkopplungselement kann ebenfalls über eine Spanneinrichtung mit dem ersten Siebträger verbunden sein. Wenn jedoch bereits das zweite Entkopplungselement über eine Spanneinrichtung mit dem zweiten Siebträger verbunden ist, kann das erste Entkopplungselement auch fest mit dem ersten Siebträger verbunden sein, beispielsweise durch Verschweissen oder Verschrauben.
  • In vielen Ausführungsbeispielen haben die genannten Entkopplungselemente auch den Vorteil, dass sie bei der Montage einen bereits an der Siebfläche befestigten Resonator gegen ein Verdrehen schützen, welches die Befestigung beeinträchtigen oder zerstören könnte. Auf diese Weise kann in diesen Ausführungsbeispielen in vielen Fällen auf einen unten noch beschriebenen Verdrehschutz verzichtet werden.
  • Auch die Druckstange kann über eine wie oben beschriebene Spanneinrichtung mit einem oder beiden Siebträgern verbunden sein, wobei es genügt, wenn sie nur mit dem zweiten Siebträger über eine Spanneinrichtung verbunden ist, aber fest mit dem ersten Siebträger verbunden ist, beispielsweise durch Verschweissen oder Verschrauben.
  • Um sowohl das Einspannen der Siebfläche als auch die Befestigung der Druckstange zu erlauben, kann mindestens ein und können bevorzugt beide Siebträger einen hülsenförmigen Abschnitt aufweisen, an dem die Siebfläche befestigt ist, sowie einen vom hülsenförmigen Abschnitt radial nach aussen hervorstehenden kragenförmigen Abschnitt, an dem mindestens eine der Druckstangen befestigt ist. Ein solcher hülsenförmiger Abschnitt erlaubt eine Befestigung der Siebfläche, ohne dass diese geknickt oder umgebogen werden müsste. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Siebfläche an der Aussenseite des hülsenförmigen Abschnittes befestigt ist. Dann nämlich kann die Siebfläche beispielsweise mit Hilfe eines Spannringes oder einer Schlauchbride am hülsenförmigen Abschnitt befestigt und somit in axialer Richtung gespannt werden. Zusätzlich kann die Siebfläche am Träger, insbesondere am hülsenförmigen Abschnitt, angeklebt sein. Im hülsenförmigen Abschnitt des Siebträgers kann in Richtung des jeweils anderen Siebträgers, also in Längsrichtung, mindestens eine Aussparung vorgesehen sein. In dieser Aussparung können ein Ende des Resonators und/oder ein wie oben beschriebenes Entkopplungselement aufgenommen sein. Die Aussparung erlaubt es also, den Resonator und/oder das Entkopplungselement möglichst nah an den kragenförmigen Abschnitt heranzuführen.
  • Der kragenförmige Abschnitt des Siebträgers kann für eine stabile Übertragung der Druckkräfte auf die Druckstange sorgen.
  • Der Resonator kann mit Hilfe eines Ultraschalleinleiters mit Ultraschallschwingungen beaufschlagt werden. Der Ultraschalleinleiter kann beispielsweise einen kreisförmigen oder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Er kann durch eine im ersten Siebträger, insbesondere im kragenförmigen Abschnitt des ersten Siebträgers, gebildete Durchführungsöffnung in einen zwischen dem ersten Siebträger und dem zweiten Siebträger gebildeten Zwischenbereich geführt sein. Der Ultraschalleinleiter ist bevorzugt ohne Kontakt durch die Durchführungsöffnung geführt, so dass keine Ultraschallschwingungen auf den Siebträger übertragen werden. Die Führung des Ultraschalleinleiters durch eine solche Durchführungsöffnung erlaubt eine von Vorteil gerade Ausbildung des Ultraschalleinleiters, wodurch die Ultraschallschwingungen besser auf den Resonator übertragen werden können. Alternativ liegt es natürlich auch im Rahmen der Erfindung, dass der Ultraschalleinleiters beispielsweise gebogen ist.
  • Der Ultraschalleinleiter kann via ein Befestigungsrohr gehalten sein, welches direkt oder indirekt mit dem kragenförmigen Abschnitt verbunden sein kann. An einem dem ersten Siebträger abgewandten axialen Ende kann der Ultraschalleinleiter mit einem ihn mit Schwingungen beaufschlagenden Ultraschallkonverter verbunden sein, beispielsweise über eine Gewindeverbindung. Zwischen Ultraschalleinleiter und dem Befestigungsrohr können eine oder mehrere Hülsen angeordnet sein. Derartige Hülsen können das Austreten von Siebgut verhindern. An einem dem Siebträger zugewandten axialen Ende kann das Befestigungsrohr über ein Zwischenstück mit dem kragenförmigen Abschnitt verbunden sein. Das Zwischenstück kann mithilfe von einer oder mehreren Schrauben am kragenförmigen Abschnitt des Siebträgers befestigt sein kann. Beispielsweise kann das Zwischenstück einen oder mehrere radiale Fortsätze mit Öffnungen aufweisen, durch welche Schrauben in den kragenförmigen Abschnitt eingedreht sein können.
  • In vielen Ausführungsbeispielen hat das genannte Befestigungsrohr auch den Vorteil, dass es bei der Montage einen bereits an der Siebfläche befestigten Resonator gegen ein Verdrehen schützt, welches die Befestigung beeinträchtigen oder zerstören könnte. Auf diese Weise kann in diesen Ausführungsbeispielen in vielen Fällen auf einen unten noch beschriebenen Verdrehschutz verzichtet werden.
  • Es ist denkbar und liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich der Resonator beispielsweise in Form einer Helix vom ersten Siebträger zum zweiten Siebträger zum zweiten Siebträger erstreckt. Es ist jedoch bevorzugt, wenn sich der Resonator im Wesentlichen in Längsrichtung vom ersten Siebträger zum zweiten Siebträger erstreckt. Hierdurch kann die erforderliche Länge des Resonators reduziert werden. Durch eine Erstreckung des Resonators im Wesentlichen in Längsrichtung kann der Resonator einfacher ohne Krümmung gebaut und montiert werden.
  • Zum weiteren Vorteil ist es, wenn der Resonator im Wesentlichen entlang seiner gesamten Länge an der Siebfläche befestigt ist. Hierdurch können die Ultraschallschwingungen noch besser in die Siebfläche eingeleitet werden.
  • Der Resonator kann beispielsweise durch Aufkleben oder Auflöten an der Siebfläche befestigt sein.
  • Der Resonator kann senkrecht zur Längsrichtung einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Es kann jedoch von Vorteil sein, wenn der Resonator eine mit der Siebfläche verbundene Kontaktfläche aufweist, die an die Kontur der Siebfläche angepasst ist und beispielsweise konkav ausgebildet ist. Auch dies steigert die Effizienz der Ultraschalleinleitung.
  • Mit besonderem Vorteil ist der Resonator an einer Aussenseite der Siebfläche angeordnet und dort an dieser befestigt. Hierdurch wird die Bewegung eines bereits oben erwähnten, in einem von der Siebfläche umschlossenen angeordneten Rotors nicht behindert.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Siebsystem mehrere Resonatoren enthält. Bevorzugt sind diese mehreren Resonatoren dann um den Umfang der Siebfläche verteilt. Insbesondere können sie gleichmässig um den Umfang der Siebfläche verteilt sein. Hierdurch können Ultraschallschwingungen gleichmässiger in die Siebfläche eingeleitet werden.
  • Zudem ist es zweckmässig, wenn das Siebsystem mehrere Druckstangen enthält. Bevorzugt sind diese mehreren Druckstangen dann gleichmässig um den Umfang der Siebfläche verteilt. Hierdurch können die Druckkräfte gleichmässig zwischen den beiden Siebträgern vermittelt werden.
  • Das Siebsystem kann weiterhin einen oder mehrere Ultraschallkonverter zur Erzeugung der Ultraschallschwingungen enthalten, welche dem Ultraschalleinleiter zuführbar sind. Ebenso liegt es dabei im Rahmen der Erfindung, dass der Ultraschalleinleiter Verbindungsmittel zum Verbinden mit einem oder mehreren Ultraschallkonvertern enthält, die nicht unbedingt Bestandteil des Siebsystems sein müssen. Die Verbindungsmittel können beispielsweise als Schraubverbindung ausgebildet sein.
  • Um ein in Längsrichtung verlängertes Siebsystem zu erhalten, kann das Siebsystem (zusätzlich zum oben beschriebenen ersten und zweiten Siebträger) mindestens einen dritten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger, mindestens zwei im Wesentlichen zylindermantelförmige Siebflächen und mindestens zwei Resonatoren zum Einleiten von Ultraschallschwingungen enthalten. Bei diesem verlängerten Siebsystem ist eine erste der Siebflächen zwischen dem ersten Siebträger und dem zweiten Siebträger eingespannt, und eine zweite der Siebflächen ist zwischen dem zweiten Siebträger und dem dritten Siebträger eingespannt. Mindestens ein erster der Resonatoren ist zum Einleiten von Ultraschallschwingungen direkt in die erste Siebfläche ausgebildet, und mindestens ein zweiter der Resonatoren ist zum Einleiten von Ultraschallschwingungen direkt in die zweite Siebfläche ausgebildet.
  • Das verlängerte Siebsystem enthält weiterhin einen ersten Ultraschalleinleiter, mittels dessen der erste Resonator mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar ist, sowie einen zweiten Ultraschalleinleiter, mittels dessen der zweite Resonator mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar ist. Der erste Ultraschalleinleiter ist durch eine im ersten Siebträger gebildete Durchführungsöffnung geführt, und der zweite Ultraschalleinleiter ist durch eine im ersten Siebträger gebildete erste Durchführungsöffnung und eine im zweiten Siebträger gebildete zweite Durchführungsöffnung geführt. Die genannten Durchführungen können beispielsweise in einem wie oben beschriebenen kragenförmigen Abschnitt der jeweiligen Siebträger gebildet sein.
  • Diese Ausführungsform eines verlängerten Siebsystems hat den Vorteil, dass die Ultraschalleinleiter an derselben axialen Position (in Bezug auf eine Längsrichtung des Siebsystems) durchgeführt werden können. Hierdurch ist es möglich, dass der erste und der zweite Ultraschalleinleiter mit einem jeweiligen Ultraschallkonverter verbunden oder verbindbar sein können, die Ultraschallschwingungen erzeugen und den Ultraschalleinleitern zuführen können, wobei die Ultraschallkonverter am gleichen axialen Ende des Siebsystems angeordnet werden können. Dies vereinfacht es wiederum, die Ultraschallkonverter mit ein und demselben Generator zu verbinden. Alternativ ist es natürlich auch möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, dass der erste und der zweite Ultraschalleinleiter mit ein und demselben Ultraschallkonverter verbunden oder verbindbar sind.
  • Bevorzugt sind der zweite Ultraschalleinleiter und der zweite Resonator in Umfangsrichtung bezüglich einer Mittelachse des Siebsystems gegenüber dem ersten Ultraschalleinleiter und dem ersten Resonator versetzt, insbesondere um einen Winkel im Bereich von 90° bis 270°, bevorzugt von 120° bis 240°, besonders bevorzugt von 150° bis 210°, ganz besonders bevorzugt um einen Winkel von 180°. Hierdurch kann der Ultraschall besonders vorteilhaft zur zweiten Siebfläche übertragen werden, da der erste Ultraschalleinleiter und der zweite Ultraschalleinleiter dann einander weniger beeinflussen.
  • Bevorzugt stimmen die Mittelachsen der Siebträger überein. Ebenfalls bevorzugt sind die Siebträger äquidistant angeordnet. Weiterhin bevorzugt haben die erste und die zweite zylinderförmige Siebfläche gleiche Durchmesser.
  • Natürlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, dass das Siebsystem mehr als drei Siebträger, mehr als zwei Siebflächen und mehr als zwei Resonatoren mit zugehörigen Ultraschalleinleitern und gegebenenfalls Ultraschallkonvertern enthält.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein Resonator mindestens einen ersten stabförmigen Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist und mindestens einen zweiten stabförmigen Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist. Dabei ist nur der erste stabförmige Abschnitt, nicht aber auch der zweite stabförmige Abschnitt, an der Siebfläche befestigt. Es ist aber auch denkbar, dass der erste stabförmige Abschnitt an einer ersten Siebfläche befestigt ist und der zweite stabförmige Abschnitt an einer zweiten Siebfläche befestigt ist. Die ersten Enden des ersten stabförmigen Abschnitts und des zweiten stabförmigen Abschnitts sind miteinander verbunden, und die zweiten Enden des ersten stabförmigen Abschnitts und des zweiten stabförmigen Abschnitts sind miteinander verbunden.
  • Durch einen solchen Resonator mit zwei stabförmigen Abschnitten können vor allem an sich bekannte Biegeschwingungen in die Siebfläche eingeleitet werden. Die Amplitude dieser Biegeschwingungen verläuft bezüglich einer Mittelachse des Siebsystems in einer radialen Richtung. Natürlich können zusätzlich zu den Biegeschwingungen auch Anteile von anderen Schwingungsmoden wie beispielsweise Longitudinalschwingungen vorhanden sein. Ein solcher Resonator hat überdies den Vorteil, dass der Ultraschall nicht nur am ersten Ende in den ersten stabförmigen Abschnitt eingeleitet werden kann, sondern über den zweiten stabförmigen Abschnitt auch am zweiten Ende des ersten stabförmigen Abschnitts. Auf diese Weise entsteht im ersten stabförmigen Abschnitt eine über die Stablänge gleichmässigere Schwingung.
  • Ferner sind an den Enden des ersten stabförmigen Abschnitts die Schwingungsamplituden besonders klein. Dies hat zur Folge, dass der Resonator zuverlässiger an der Siebfläche befestigt ist, da sich eine beispielsweise vorgesehene Klebeverbindung weniger leicht löst. Zudem ist ein solcher Resonator besonders einfach auf die ihn anregende Frequenz abstimmbar, indem beispielsweise die Länge eines zwischen dem ersten stabförmigen Abschnitt und dem zweiten stabförmigen Abschnitt gebildeten Schlitzes abgestimmt wird.
  • Wie bereits oben erläutert wurde, können aufgrund der Befestigung des Resonators direkt an der Siebfläche die Ultraschallschwingungen unmittelbar vom Resonator in die Siebfläche eingeleitet werden. Die Einleitung erfolgt also nicht ausschliesslich indirekt über einen Siebträger oder einen anderen Siebrahmen. Somit müssen in den Siebrahmen keine Ultraschallschwingungen eingeleitet werden. Folglich muss weniger Ultraschallenergie aufgebracht werden, um die Ultraschallschwingungen in die Siebfläche einzuleiten.
  • Bevorzugt ist der Resonator nicht Bestandteil eines Siebrahmens des Siebsystems, der die Siebfläche spannt. Auf diese Weise kann der Resonator vom Siebrahmen entkoppelt werden, insbesondere von niederfrequenten Schwingungen, die direkt in den Siebrahmen eingebracht werden.
  • Bevorzugt ist der Resonator oder ein den Resonator mit Ultraschallschwingungen beaufschlagender Ultraschalleinleiter durch eine in einem Siebrahmen, insbesondere einem Siebträger des Siebrahmens, gebildete Durchführungsöffnung geführt. Der Ultraschalleinleiter ist bevorzugt ohne Kontakt durch die Durchführungsöffnung geführt, so dass keine Ultraschallschwingungen auf den Siebträger übertragen werden.
  • Die genannten Effekte sind besonders ausgeprägt, wenn die beiden stabförmigen Abschnitte und eine Mittelachse des Siebsystems in einer gemeinsamen Radialebene verlaufen.
  • Die oben beschriebene Ausgestaltung des Resonators ist nicht auf Siebsysteme mit ringförmigen Siebträgern, Druckstangen und zylindermantelförmigen Siebflächen beschränkt. Vielmehr können derartige Resonatoren erfindungsgemäss beispielsweise auch in Siebsystemen mit einer flachen Siebfläche eingesetzt werden.
  • Weiterhin bevorzugt enthält das Siebsystem mindestens einen Ultraschalleinleiter, mittels dessen die ersten Enden des ersten stabförmigen Abschnitts und des zweiten stabförmigen Abschnitts mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar ist. Der Ultraschalleinleiter kann beispielsweise einen kreisförmigen oder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Er kann mit dem Resonator verbunden sein, beispielsweise durch Verschraubung oder Verschweissung. Der Resonator kann einen Verbindungsabschnitt aufweisen, der den Ultraschalleinleiter mit den ersten Enden der beiden stabförmigen Abschnitte verbindet. Dieser Verbindungsabschnitt kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
  • Noch weiter bevorzugt ist es, wenn die ersten Enden des ersten stabförmigen Abschnitts und des zweiten stabförmigen Abschnitts über einen ersten U-förmigen Abschnitt miteinander verbunden sind und die zweiten Enden des ersten stabförmigen Abschnitt und des zweiten stabförmigen Abschnitts über einen zweiten U-förmigen Abschnitt miteinander verbunden sind, wobei sich der erste U-förmige Abschnitt, der zweite U-förmige Abschnitt und eine Mittelachse des Siebsystems in einer gemeinsamen Radialebene erstrecken. Mit Vorteil sind mittels eines Ultraschalleinleiters der erste U-förmige Abschnitt und damit die ersten Enden der stabförmigen Abschnitte mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar. Der erste U-förmige Abschnitt vollzieht eine Transformation einer Längsschwingung eines Ultraschalleineleiters in eine Biegeschwingung.
  • Ebenfalls mit Vorteil ist ein solcher Resonator mit zwei stabförmigen Abschnitten nur an einem der beiden Siebträger gehalten, und zwar insbesondere an einem Siebträger, durch den der Ultraschalleinleiter in einen zwischen dem ersten Siebträger und dem zweiten Siebträger gebildeten Zwischenbereich durchgeführt ist.
  • Das direkte oder indirekte Befestigen eines Resonators, eines Ultraschalleinleiters oder eines Entkopplungselementes an einem Siebträger eines Siebsystems erfolgt häufig durch ein Verschrauben. Wenn zum Zeitpunkt des Verschraubens der Resonator bereits an der Siebfläche befestigt ist, kann diese Befestigung durch das Verschrauben beeinträchtigt oder sogar zerstört werden.
  • Um dem entgegenzuwirken, ist in einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung ein Siebsystem mit einem Verdrehschutz vorgesehen. Dieses Siebsystem enthält mindestens eine Siebfläche und mindestens einen an der Siebfläche befestigten Resonator zum Einleiten von Ultraschallschwingungen direkt in die Siebfläche. Dieses Siebsystem enthält ferner mindestens einen Ultraschalleinleiter, mittels dessen der Resonator mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar ist. Insbesondere kann es sich um ein oben beschriebenes Siebsystem handeln.
  • In diesem dritten Aspekt der Erfindung ist der Ultraschalleinleiter durch eine in einem Siebträger des Siebsystems gebildete Durchführungsöffnung und durch eine in einem Verdrehschutz gebildete Verdrehschutzöffnung geführt. Dabei ist die Verdrehschutzöffnung derart ausgebildet und angeordnet und auf den Ultraschalleinleiter abgestimmt, dass sie eine Verdrehung des Ultraschalleinleiters um seine Längsachse nur innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs zulässt. Dies hat den vorteilhaften Effekt, dass die Befestigung eines Resonators an der Siebfläche geschont wird, wenn ein direktes oder indirektes Befestigen des Resonators, eines Ultraschalleinleiters oder eines Entkopplungselementes am Siebträger durch Verschrauben erfolgt.
  • Der vorgegebene Winkelbereich ist bevorzugt kleiner als 45°, weiter bevorzugt kleiner als 20°, besonders bevorzugt kleiner als 10°. Dabei bedeutet beispielsweise ein Winkelbereich von 10°, dass die Verdrehschutzöffnung eine Verdrehung des Ultraschalleinleiters um eine mittlere Winkellage herum in beide Drehrichtungen um maximal 5° zulässt. Ein derart durch die Verdrehschutzöffnung eingeschränkter Winkelbereich sorgt in vielen Fällen für eine ausreichende Schonung der Befestigung des Resonators an der Siebfläche.
  • In vorteilhaften Ausgestaltungen enthält der Verdrehschutz eine die Verdrehschutzöffnung aufweisende Platte sowie mindestens ein Abstandselement, das die Platte in einem Abstand von der Durchführungsöffnung hält, insbesondere in einer Richtung vom Siebträger weg und zur Siebfläche hin. Ein solcher Abstand ermöglicht es, dass zwischen der Platte mit der darin gebildeten Verdrehschutzöffnung und dem Siebträger Dichtmittel eingebracht werden können, die ein Durchtreten des Siebgutes durch die Durchführungsöffnung verhindern können.
  • In einer baulich besonders einfachen Ausführungsform weist der Ultraschalleinleiter einen nicht kreisförmigen Querschnitt auf, beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt, und die Verdrehschutzöffnung ist als Langloch ausgebildet. Hierdurch können insbesondere die oben genannten Winkelbereiche realisiert werden.
  • In besonderen Ausführungsformen kann der Ultraschalleinleiter sowohl einen ersten Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt als auch einen zweiten Abschnitt mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt, insbesondere einem rechteckigen Querschnitt, aufweisen. Dabei kann der erste Abschnitt einem Ultraschallkonverter zugewandt sein und durch eine Durchführungsöffnung eines Siebträgers geführt sein, und der zweite Abschnitt kann durch die Verdrehschutzöffnung geführt sein.
  • Bevorzugt ist die Verdrehschutzöffnung einseitig geöffnet, und zwar bezüglich einer Mittelachse des Siebsystems in radialer Richtung nach innen. Beispielsweise kann sie einen kreissegmentförmigen Abschnitt enthalten, der in einen sich in radialer Richtung nach innen erweiternden Schlitz übergeht, an dessen Ende die Verdrehschutzöffnung geöffnet ist. Hierdurch kann bei der Montage der Verdrehschutz in radialer Richtung nach innen über den Ultraschalleinleiter geschoben werden, der dabei durch den Schlitz teilweise in den kreisförmigen Abschnitt eindringt. Der Schlitz kann sich in radialer Richtung nach innen erweitern. Dies kann dazu beitragen, dass der Ultraschalleinleiter innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs verdrehbar ist.
  • Ist ein solcher Verdrehschutz vorhanden, so kann in vielen Fällen auf die zuvor beschriebenen Entkopplungselemente und Befestigungsrohre verzichtet werden.
  • In vorteilhaften Ausgestaltungen, die unabhängig von den obigen Aspekten sind, weist mindestens ein und weisen bevorzugt beide Siebträger eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut auf, in die ein elastischer Dichtungsring, insbesondere ein elastischer O-Ring, eingelegt ist, der in radialer Richtung nach aussen über die Nut hervorsteht. Mittels dieses Dichtungsrings kann die Siebfläche in radialer Richtung gespannt werden. Auf diese Weise kann die Siebfläche nicht nur in axialer Richtung, sondern auch in radialer Richtung homogen gespannt werden. Dies erlaubt eine homogenere Einleitung des Ultraschalls in die Siebfläche, was wiederum höhere Durchsatzleistungen ermöglicht.
  • Vorteilhafterweise weist mindestens ein und weisen bevorzugt beide Siebträger einen hülsenförmigen Abschnitt auf, an dessen radialer Aussenseite die Nut gebildet ist. Bei dieser Anordnung kann der Dichtungsring besonders sicher am Siebträger gehalten werden. Vom hülsenförmigen Abschnitt kann ein wie oben beschriebener kragenförmiger Abschnitt radial nach aussen hervorstehen.
  • Die Nut kann an einem dem jeweils anderen Siebträger zugewandten axialen Ende des hülsenförmigen Abschnitts angeordnet sein, und ein axiales Ende der Siebfläche kann mittels einer Schlauchbride an einem dem anderen Siebträger abgewandten axialen Ende des hülsenförmigen Abschnitts gehalten sein. Mit einer solchen Schlauchbride kann die Siebfläche besonders gut in axialer Richtung über den Dichtungsring gespannt werden, so dass dieser seinerseits für eine Spannung in radialer Richtung sorgen kann.
  • In axialer Richtung kann die Nut an einer dem jeweils anderen Siebträger abgewandten Seite durch eine erste axiale Begrenzungsfläche und an einer dem jeweils anderen Siebträger zugewandten Seite durch eine zweite axiale Begrenzungsfläche begrenzt sein, wobei die erste Begrenzungsfläche in radialer Richtung eine grössere Ausdehnung hat als die zweite Begrenzungsfläche. Dies erleichtert das Einbringen des Dichtungsrings in die Nut. Wenn die Siebfläche mittels einer Schlauchbride in axialer Richtung vom jeweils anderen Siebträger weg gespannt wird, wird ein Herausrutschen des Dichtungsrings aus der Nut verhindert.
  • Bevorzugt kann zur Bildung der Nut ein hülsenförmiger Fortsatz vorgesehen sein, der sich vom hülsenförmigen Abschnitt des Siebträgers in Richtung des jeweils anderen Siebträgers erstreckt. Der hülsenförmige Fortsatz kann in radialer Richtung dünner ausgebildet sein als der hülsenförmige Abschnitt, aber er kann an einer radialen Innenseite bündig mit dem hülsenförmigen Abschnitt verlaufen. Vom Ende des hülsenförmigen Fortsatzes kann sich eine Verdickung radial nach aussen erstrecken. Die Nut kann dann gebildet sein durch eine Stirnfläche des hülsenförmigen Abschnitts, durch den hülsenförmigen Fortsatz und durch die Verdickung. Dabei hat bevorzugt die Verdickung eine radiale Ausdehnung, die kleiner ist als eine radiale Ausdehnung der genannten Stirnfläche.
  • Die Nut kann beispielsweise in den Siebträger, insbesondere in dessen hülsenförmigen Abschnitt, eingefräst sein. Der Dichtungsring kann beispielsweise aus Gummi bestehen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Wirbelstromsiebmaschine, die wenigstens ein wie oben beschriebenes, erfindungsgemässes Siebsystem enthält. Diese Wirbelstromsiebmaschine kann einen Rotor enthalten, der in einem von der Siebfläche umschlossenen Innenraum angeordnet ist. Mit Hilfe eines solchen Rotors kann im Innenraum befindliches Siebgut zu einer Wirbelströmung angeregt werden, wodurch Feingut durch die Siebfläche hindurch nach aussen gefördert werden kann, während Grobgut zu einem am Ende der Siebfläche angeordneten Grobgutausgang gefördert werden kann. Das Siebsystem kann beispielsweise so innerhalb der Wirbelstromsiebmaschine ausgerichtet sein, dass sich seine Längsrichtung in horizontaler oder vertikaler Richtung erstreckt.
  • Die Wirbelstromsiebmaschine kann einen oder mehrere Ultraschallkonverter zur Erzeugung der Ultraschallschwingungen enthalten, welche dem Ultraschalleinleiter zuführbar sind.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines oben beschriebenen, erfindungsgemässen Siebsystems, oder einer wie oben beschriebenen, erfindungsgemässen Wirbelstromsiebmaschine zum Kontrollsieben, Trennen, Auflockern, Rückgewinnen und Fraktionieren von Siebgut.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und mehreren Zeichnungen ausführlich erläutert. Dabei zeigen
    • Figur 1:
    eine erste perspektivische Ansicht eines ersten erfindungsgemässen Siebsystems, jedoch ohne Siebfläche;
    Figur 2:
    eine zweite perspektivische Ansicht des Siebsystems gemäss Figur 1 mit Siebfläche;
    Figur 3a:
    ein Detail einer Seitenansicht auf einen Teil eines ersten Siebträgers des Siebsystems und auf ein erstes Entkopplungselement gemäss Figuren 1 und 2;
    Figur 3b:
    ein Detail einer Seitenansicht auf einen Teil eines zweiten Siebträgers des Siebsystems und auf ein zweites Entkopplungselement gemäss Figuren 1 bis 3a;
    Figur 4a:
    ein Detail einer Draufsicht auf einen Teil des ersten Siebträgers und auf das erste Entkopplungselement gemäss Figuren 1 bis 3b;
    Figur 4b:
    ein Detail einer Draufsicht auf einen Teil des zweiten Siebträgers und auf das zweite Entkopplungselement gemäss Figuren 1 bis 4a;
    Figur 5a:
    eine perspektivische Ansicht eines zweiten erfindungsgemässen Siebsystems;
    Figur 5b:
    eine perspektivische Schnittansicht des zweiten erfindungsgemässen Siebsystems;
    Figur 6:
    eine seitliche Schnittansicht durch das zweite erfindungsgemässe Siebsystem gemäss Figuren 5a und 5b;
    Figur 7:
    eine skizzierte Seitenansicht eines dritten erfindungsgemässen, verlängerten Siebsystems mit drei Siebträgern, zwei Siebflächen, zwei Resonatoren und zwei Ultraschalleinleitern;
    Figur 8:
    ein Foto eines Details eines vierten erfindungsgemässen Siebsystems mit einem Verdrehschutz;
    Figur 9a:
    eine perspektivische Detailansicht eines fünften erfindungsgemässen Siebsystems, jedoch ohne Verdrehschutz;
    Figur 9b:
    eine perspektivische Ansicht den Verdrehschutzes des fünften erfindungsgemässen Siebsystems;
    Figur 9c:
    eine perspektivische Detailansicht des fünften erfindungsgemässen Siebsystems mit dem Verdrehschutz gemäss Figur 9b;
    Figur 10a:
    eine perspektivische Ansicht eines sechsten erfindungsgemässen Siebsystems mit einer Nut und einem O-Ring;
    Figur 10b:
    eine Seitenansicht des sechsten erfindungsgemässen Siebsystems gemäss Figur 10a;
    Figur 10c:
    eine Draufsicht des sechsten erfindungsgemässen Siebsystems gemäss Figuren 10a und 10b;
    Figur 10d:
    eine vergrösserte Ansicht des Details A aus Figur 10b;
    Figur 11a:
    eine seitliche Schnittansicht eines Siebträgers des sechsten erfindungsgemässen Siebsystems;
    Figur 11b:
    eine vergrösserte Ansicht des Details X aus Figur 11a.
  • Das in Figur 1 dargestellte Siebsystem 10 enthält einen ersten ringförmigen Siebträger 11 und einen zweiten kreisringförmigen Siebträger 12, die identisch zueinander aufgebaut sind. In anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsformen ist es jedoch auch denkbar, dass die beiden Siebträger 11, 12 nicht identisch zueinander aufgebaut sind. Zwischen den Siebträgern 11, 12 kann eine sich in einer Längsrichtung L erstreckende kreiszylindermantelförmige Siebfläche 13 eingespannt werden; diese Siebfläche 13 ist jedoch zur besseren Darstellung erst in Figur 2 gezeigt. Jeder der beiden Siebträger 11, 12 weist jeweils einen hülsenförmigen Abschnitt 16 bzw. 17 sowie einen vom hülsenförmigen Abschnitt 16 bzw. 17 radial nach aussen hervorstehenden kragenförmigen Abschnitt 18 bzw. 19 auf.
  • Für eine Befestigung der Siebfläche 13 auf der Aussenseite der hülsenförmigen Abschnitte 16, 17 und eine axiale Spannung der Siebfläche 13 ist an beiden Siebträgen 11, 12 ein jeweiliger Spannring 27, 28 vorgesehen, wovon hier nur der am zweiten Siebträger 12 angeordnete Spannring 28 sichtbar ist. Die hülsenförmigen Abschnitte 16, 17 verfügen ferner über jeweils vier in Umfangsrichtung gleichmässig verteilte Aussparungen 29 bzw. 30, die sich in Richtung des jeweils anderen Siebträgers 11, 12, also ebenfalls in Längsrichtung L erstrecken.
  • An den kragenförmigen Abschnitten 18, 19 sind vier in Umfangsrichtung gleichmässig verteilte Druckstangen 14 befestigt, die sich entlang der Längsrichtung L vom ersten Siebträger 11 zum zweiten Siebträger 12 erstrecken. Dabei sind die Druckstangen 14 durch Verschweissen oder Verschrauben am ersten Siebträger 11 befestigt und über eine wie oben beschriebene Spanneinrichtung mit dem zweiten Siebträger 12 verbunden. Auf diese Weise verspannen die Druckstangen 14 die Siebträger 11, 12 derart miteinander, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern 11, 12 entsteht.
  • Entlang der Längsrichtung L erstrecken sich vom ersten Siebträger 11 zum zweiten Siebträger 12 ferner zwei diametral gegenüberliegende und damit in Umfangsrichtung gleichmässig verteilte, hohlprofilförmige Resonatoren 15 rechteckigen Querschnitts. Die Resonatoren 15 können beispielsweise aus Chromstahl oder Kunststoff bestehen.
  • Die Resonatoren 15 weisen jeweils einen ersten und einen zweiten Schwingungsknoten auf. Am ersten Schwingungsknoten sind die Resonatoren 15 über ein jeweiliges erstes Entkopplungselement 22 am ersten Siebträger 11 gehalten, und am zweiten Schwingungsknoten sind sie über ein jeweiliges zweites Entkopplungselement 23 am zweiten Siebträger 12 gehalten. Die Enden der Resonatoren 15 sind in den Aussparungen 29, 30 der hülsenförmigen Abschnitt 16, 17 aufgenommen.
  • Im kragenförmigen Abschnitt 18 des ersten Siebträgers 11 sind vier in Umfangsrichtung gleichmässig verteilte Durchführungsöffnungen 24 gebildet. Durch zwei gegenüberliegende dieser Durchführungsöffnungen 24 hindurch erstreckt sich jeweils ein Ultraschalleinleiter 25 in einen zwischen dem ersten Siebträger 11 und dem zweiten Siebträger 12 gebildeten Zwischenbereich 26 des Siebsystems 10. Die Ultraschalleinleiter 25 sind ohne Kontakt durch die Durchführungsöffnungen 24 geführt, so dass keine Ultraschallschwingungen direkt auf der ersten Siebträger 11 übertragen werden. Sie erstrecken sich parallel zur Längsrichtung L des Siebsystems 10 und weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf.
  • Das Siebsystem 10 kann ferner einen oder mehrere hier nicht dargestellte Ultraschallkonverter zur Erzeugung der Ultraschallschwingungen enthalten, die den Ultraschalleinleitern 25 und dann den Resonatoren 15 zuführbar sind. Der mindestens eine Ultraschallkonverter kann beispielsweise über eine Schraubverbindung mit den Ultraschalleinleitern 25 verbunden sein.
  • Figur 2 zeigt das vollständige Siebsystem 10 mit Siebfläche 13. Die Siebfläche 13 ist als Siebgewebe ausgebildet und ergibt sich als Gesamtheit von Strecken, die allesamt parallel zur Längsrichtung L verlaufen. Die Siebfläche 13 kann in Längsrichtung L eine Länge von im Bereich von 100 mm bis 1000 mm aufweisen und einen Durchmesser im Bereich von 100 mm bis 500 mm. Sie ist an der Aussenseite des hier nicht erkennbaren hülsenförmigen Abschnittes 17 des zweiten Siebträgers 12 mit Hilfe des Spannrings 28 daran befestigt. Zusätzlich kann die Siebfläche 13 auch an der Aussenseite des hülsenförmigen Abschnittes 17 angeklebt sein. Andere, hier nicht dargestellt Befestigungsarten der Siebfläche 13 sind jedoch auch denkbar.
  • Die Resonatoren 15 sind entlang ihrer gesamten Länge durch Ankleben an der Aussenseite der Siebfläche 13 befestigt. Mit Hilfe der beiden Resonatoren 15 können Ultraschallschwingungen in die Siebfläche 13 eingeleitet werden. Aufgrund der länglichen Ausbildung der Resonatoren 15 erlauben diese die Erzeugung von Ultraschallschwingungen, die im Wesentlichen nur eine Komponente in der Längsrichtung L des Siebsystems aufweisen. Die Befestigung der Resonatoren 15 entlang ihrer gesamten Länge sorgt für eine besonders effektive Schalleinleitung in die Siebfläche 13.
  • Die Figur 3a zeigt eine detaillierte Seitenansicht zur Befestigung der Druckstangen 14 und der Resonatoren 15 am ersten Siebträger 11. Wie bereits erwähnt, ist der Ultraschalleinleiter 25 ohne Kontakt durch die im kragenförmigen Abschnitt 18 gebildete Durchführungsöffnung 24 geführt. Stirnseitig ist der Ultraschalleinleiter 25 mit dem Resonator 15 verbunden, um Ultraschallschwingungen auf diesen übertragen zu können. In einem ersten Schwingungsknoten ist der Resonator 15 über das erste Entkopplungselement 22 am kragenförmigen Abschnitt 18 gehalten. Das erste Entkopplungselement 22 ist fest mit dem kragenförmigen Abschnitt 18 verbunden, beispielsweise durch eine Schweissverbindung. In Figur 4a ist im Wesentlichen der gleiche Ausschnitt in einer Draufsicht dargestellt. Insgesamt können durch diese Konstruktion Ultraschallschwingungen nur auf den Resonator 15, nicht aber auch auf den ersten Siebträger 11 übertragen werden. Es wird also keine für den eigentlichen Zweck des Siebens unnötige Ultraschallschwingung des ersten Siebträgers 11 erzeugt.
  • Die Befestigung am zweiten Siebträger 12 ist anders gestaltet, wie sich aus den Detailansichten der Figuren 3b und 4b ergibt. Hier nämlich ist das zweite Entkopplungselement 23 nicht fest mit dem kragenförmigen Abschnitt 19 verbunden. Stattdessen liegt hier eine Spanneinrichtung vor. Diese enthält ein mit einem Aussengewinde versehenes Spannelement 31, welches fest mit dem zweiten Entkopplungselement 23 verbunden ist. Im kragenförmigen Abschnitt 19 des zweiten Siebträgers 12 ist eine Bohrung 20 vorgesehen. Durch Zusammenwirken des Aussengewindes mit der Bohrung 20 und zwei hier nicht dargestellten Spannmuttern können das Spannelement 31 und damit auch der Resonator 15 am kragenförmigen Abschnitt 19 des zweiten Siebträgers 12 befestigt und verspannt werden. Auf ähnliche Weise kann die Druckstange 14 über eine hier nicht im Detail dargestellte Spanneinrichtung in einer Bohrung 21 befestigt und verspannt werden. Figur 4b zeigt den im Wesentlichen gleichen Ausschnitt in einer Draufsicht.
  • Die Entkopplungselemente 22, 23 schützen auch bei der Montage den bereits an der Siebfläche 13 befestigten Resonator 15 gegen ein Verdrehen, welches die Befestigung beeinträchtigen oder zerstören könnte. Auf diese Weise kann in diesem Ausführungsbeispiel auf einen in Figur 8 dargestellten Verdrehschutz verzichtet werden.
  • Das in den Figuren 1 bis 4b dargestellte Siebsystem 10 kann in einer Wirbelstromsiebmaschine verwendet werden, beispielsweise zum Kontrollsieben, Trennen, Auflockern, Rückgewinnen oder Fraktionieren von Siebgut. Zu diesem Zweck kann die Wirbelstromsiebmaschine einen Rotor enthalten, der in einem von der Siebfläche 13 umschlossenen Innenraum angeordnet ist. Mit Hilfe eines solchen Rotors kann im Innenraum befindliches Siebgut zu einer Wirbelströmung angeregt werden, wodurch Feingut durch die Siebfläche 13 hindurch nach aussen gefördert werden kann, während Grobgut zu einem am Ende der Siebfläche angeordneten Grobgutausgang gefördert werden kann.
  • Das in den Figuren 5a und 5b dargestellte zweite erfindungsgemässe Siebsystem 10' enthält ebenfalls einen ersten ringförmigen Siebträger 11' und einen zweiten kreisringförmigen Siebträger 12', die im Wesentlichen zueinander gespiegelt aufgebaut sind. Zwischen den Siebträgern 11', 12' ist eine sich in einer Längsrichtung L erstreckende kreiszylindermantelförmige Siebfläche 13' eingespannt. Der erste Siebträger 11' weist einen nur in Figur 5b erkennbaren hülsenförmigen Abschnitt 16' und einen vom hülsenförmigen Abschnitt 16' radial nach aussen hervorstehenden kragenförmigen Abschnitt 18' auf. Analog weist der zweite Siebträger 12' einen hülsenförmigen Abschnitt 17' und einen vom hülsenförmigen Abschnitt 17' radial nach aussen hervorstehenden kragenförmigen Abschnitt 19' auf.
  • Auch bei dieser Ausführungsform ist für eine Befestigung der Siebfläche 13' auf der Aussenseite der hülsenförmigen Abschnitte an beiden Siebträgen 11', 12' ein jeweiliger Spannring vorgesehen. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel gemäss Figuren 1 bis 4b enthalten die hülsenförmigen Abschnitte hier allerdings keine Aussparungen, die sich in Richtung des jeweils anderen Siebträgers erstrecken.
  • An den kragenförmigen Abschnitten 18', 19' sind drei in Umfangsrichtung gleichmässig verteilte Druckstangen 14' befestigt, die sich entlang der Längsrichtung L vom ersten Siebträger 11' zum zweiten Siebträger 12' erstrecken, von denen aber nur zwei erkennbar sind. Die Druckstangen 14' sind mit Hilfe von Spannmuttern 40' an den Siebträgern 11', 12' befestigt.
  • Entlang der Längsrichtung L erstreckt sich vom ersten Siebträger 11' im Wesentlichen bis zum zweiten Siebträger 12' ferner ein Resonator 15', der beispielsweise aus Chromstahl oder Kunststoff bestehen kann. Dieser Resonator 15' weist einen ersten stabförmigen Abschnitt 32 mit einem ersten Ende 33 und einem zweiten Ende 34 und einen zweiten stabförmigen Abschnitt 35 mit einem ersten Ende 36 und einem zweiten Ende 37 auf. Nur der erste stabförmige Abschnitt 32, nicht aber auch der zweite stabförmige Abschnitt 35, ist durch Kleben an der Aussenseite der Siebfläche 13' befestigt. Die ersten Enden 33, 36 des ersten stabförmigen Abschnitts 32 und des zweiten stabförmigen Abschnitts 35 sind über einen ersten U-förmigen Abschnitt 38 miteinander verbunden, und die zweiten Enden 34, 37 des ersten stabförmigen Abschnitts 32 und des zweiten stabförmigen Abschnitts 35 sind über einen zweiten U-förmigen Abschnitt 39 miteinander verbunden. Die beiden stabförmigen Abschnitte 32, 35, die beiden U-förmigen Abschnitte 38, 39 und eine Mittelachse M des Siebsystems 10' erstrecken sich in einer gemeinsamen Radialebene.
  • Wie aus der seitlichen Schnittansicht in Figur 6 ersichtlich ist, ist im kragenförmigen Abschnitt 18' des ersten Siebträgers 11' eine Durchführungsöffnung 24' gebildet, durch die hindurch sich ein Ultraschalleinleiter 25' mit kreisförmigem Querschnitt in einen zwischen dem ersten Siebträger 11' und dem zweiten Siebträger 12' gebildeten Zwischenbereich 26' des Siebsystems 10' erstreckt. Der Ultraschalleinleiter 25' ist mithilfe eines Befestigungsrohrs 45' am kragenförmigen Abschnitt 18' gehalten. An einem dem ersten Siebträger 11' abgewandten axialen Ende (in Figur 6 rechts, nicht dargestellt) ist der Ultraschalleinleiter 25' über ein angedeutetes Gewinde an einem nicht dargestellten Ultraschallkonverter befestigt. Hülsen 46' zwischen Befestigungsrohr 45' und Ultraschalleinleiter 25' verhindern das Austreten von Siebgut. An einem dem ersten Siebträger 11' zugewandten axialen Ende (in Figur 6 links) ist das Befestigungsrohr 45' über ein Zwischenstück 47' mit dem kragenförmigen Abschnitt 18' verbunden. Das Zwischenstück 47' enthält in Figur 6 nicht erkennbare radiale Fortsätze mit Öffnungen, durch welche Schrauben in den kragenförmigen Abschnitt 18' eingedreht sein können. Auf diese Weise ist der Ultraschalleinleiter 25' innerhalb des Befestigungsrohrs 45' und der Hülsen 46' in axialer Richtung gleitend gelagert.
  • Das Befestigungsrohr 45' schützt auch bei der Montage den bereits an der Siebfläche 13' befestigten Resonator 15' gegen ein Verdrehen, welches die Befestigung beeinträchtigen oder zerstören könnte. Auf diese Weise kann auch in diesem Ausführungsbeispiel auf einen in Figur 8 dargestellten Verdrehschutz verzichtet werden.
  • Mittels des Ultraschalleinleiters 25' sind der erste U-förmige Abschnitt 38 und damit die ersten Enden 33, 36 der stabförmigen Abschnitte 32, 35 mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar. Durch den Resonator 15' können vor allem Biegeschwingungen in die Siebfläche 13' eingeleitet werden, und zwar bezüglich der Mittelachse M des Siebsystems 10' in einer radialen Richtung.
  • Die Transformation einer Längsschwingung eines Ultraschalleineleiters in eine Biegeschwingung wird dabei durch den ersten U-förmigen Abschnitt 38 vollzogen. Natürlich können zusätzlich zu den Biegeschwingungen auch Anteile von anderen Schwingungsmoden wie beispielsweise Longitudinalschwingungen vorhanden sein. Der Resonator 15' hat überdies den Vorteil, dass der Ultraschall nicht nur am ersten Ende 33 in den ersten stabförmigen Abschnitt 32 eingeleitet werden kann, sondern über den zweiten stabförmigen Abschnitt 35 und den zweiten U-förmigen Abschnitt 39 auch am zweiten Ende 34 des ersten stabförmigen Abschnitts 32. Auf diese Weise entsteht im ersten stabförmigen Abschnitt 32 eine über die Stablänge gleichmässigere Schwingung.
  • Am ersten Ende 33 und am zweiten Ende 34 des ersten stabförmigen Abschnitts 32 sind die Schwingungsamplituden besonders klein. Dies hat zur Folge, dass der Resonator 15' zuverlässiger an der Siebfläche 13' befestigt ist, da sich die Klebeverbindung weniger leicht löst. Zudem ist der Resonator 15' besonders einfach auf die ihn anregende Frequenz abstimmbar, indem beispielsweise die Länge eines zwischen dem ersten stabförmigen Abschnitt 32 und dem zweiten stabförmigen Abschnitt 35 gebildeten Schlitzes 42 abgestimmt wird.
  • Figur 7 zeigt ein drittes erfindungsgemässes Siebsystem 10'', welches als verlängertes Siebsystem ausgebildet ist. Dieses enthält einen ersten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger 11'', einen zweiten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger 12'' und einen dritten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger 51'', deren Mittelachsen M übereinstimmen und die äquidistant angeordnet sind. Ferner enthält das Siebsystem zwei Druckstangen 14'', von denen hier nur eine erkennbar ist. Diese Druckstangen 14" verspannen die Siebträger 11'', 12", 51" derart miteinander, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern 11'', 12'', 51" entsteht. Die Druckstangen 14" können sich vom ersten Siebträger 11'' durch den zweiten Siebträger 12'' hindurch bis zum dritten Siebträger 51'' erstrecken. Alternativ ist es auch denkbar, dass sich erste Druckstangen 14" nur vom ersten Siebträger 11'' zum zweiten Siebträger 12'' erstrecken und dass sich zweite Druckstangen 14" nur vom zweiten Siebträger 12'' zum dritten Siebträger 51'' erstrecken. Die Druckstangen 14" können beispielsweise wie in den Figuren 1 bis 6 dargestellt an den Siebträgern 11'', 12", 51" befestigt sein.
  • Das Siebsystem 10" enthält weiterhin eine erste im Wesentlichen zylindermantelförmige Siebfläche 13'', welche zwischen dem ersten Siebträger 11" und dem zweiten Siebträger 12'' eingespannt ist, sowie eine zweite im Wesentlichen zylindermantelförmige Siebfläche 52'', welche zwischen dem zweiten Siebträger 12'' und dem dritten Siebträger 51'' eingespannt ist. Die Einspannung der Siebflächen 13", 52" erfolgt wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Ferner enthält das Siebsystem 10" einen ersten Resonator 15" zum Einleiten von Ultraschallschwingungen direkt in die erste Siebfläche 13" und einen zweiten Resonator 53'' zum Einleiten von Ultraschallschwingungen direkt in die zweite Siebfläche 52''. Mittels eines ersten Ultraschalleinleiters 25" ist der erste Resonator 15" mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar, und mittels eines zweiten Ultraschalleinleiters 54" ist der zweite Resonator 53'' mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar.
  • Der erste Ultraschalleinleiter 25" ist durch eine im ersten Siebträger 11'' gebildete Durchführungsöffnung 24" in einen zwischen dem ersten Siebträger 11'' und dem zweiten Siebträger 12" gebildeten ersten Zwischenbereich 26" geführt. Der zweite Ultraschalleinleiter 54" ist durch eine im ersten Siebträger 11" gebildete erste Durchführungsöffnung 55" und eine im zweiten Siebträger 12" gebildete zweite Durchführungsöffnung 56'' in einen zwischen dem zweiten Siebträger 12'' und dem dritten Siebträger 51'' gebildeten zweiten Zwischenbereich 66" geführt. Der zweite Ultraschalleinleiter 54'' und der zweite Resonator 53'' sind in Umfangsrichtung bezüglich der Mittelachse M des Siebsystems 10" gegenüber dem ersten Ultraschalleinleiter 25" und dem ersten Resonator 15" um 180° versetzt, liegen einander also diametral gegenüber. Auf diese Weise beeinflussen die Ultraschalleinleiter 25'', 54" einander besonders wenig. Die Ultraschalleinleiter 25'', 54" können, ähnlich wie in den Figuren 1 bis 6 gezeigt, mit Hilfe von hier nicht dargestellten Entkopplungselementen oder Befestigungsrohren an den Siebträgern 11'', 12", 51'' gehalten sein. Alternativ oder zusätzlich können auch Verdrehschutze vorgesehen sein, so wie sie in der Figur 8 gezeigt und nachfolgend beschrieben sind.
  • Der erste Ultraschalleinleiter 25" ist mit einem ersten Ultraschallkonverter 57" verbunden und der zweite Ultraschalleinleiter 54" mit einem zweiten Ultraschallkonverter 58". Der erste Ultraschallkonverter 57" und der zweite Ultraschallkonverter 58" sind mit ein und demselben Generator 59" verbunden. Alternativ ist es natürlich auch denkbar, dass beide Ultraschalleinleiter 25'', 54" mit ein und demselben Ultraschallkonverter verbunden sind.
  • In dieser Ausführungsform ergibt sich eine besonders Platz sparende Anordnung für das verlängerte Siebsystem 10'', da unter anderem die Ultraschalleinleiter 25'', 54" an derselben axialen Position (in Bezug auf eine Längsrichtung des Siebsystems 10'') durchgeführt werden können.
  • Figur 8 zeigt ein Foto eines Details eines vierten erfindungsgemässen Siebsystems 10‴. Es handelt sich hierbei ebenfalls um ein Siebsystems 10‴ mit zwei im Wesentlichen ringförmigen Siebträgern (von denen hier nur ein erster Siebträger 11‴ erkennbar ist), einer zylindermantelförmigen Siebfläche 13‴ und einem Resonator 15''', der ähnlich zu dem in den Figuren 5a bis 6 gezeigten Resonator 15" ausgebildet ist und direkt an der Siebfläche 13‴ befestigt ist. Das Siebsystem 10‴ enthält einen Ultraschalleinleiter 25''', mittels dessen der Resonator 15‴ mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar ist. Der Ultraschalleinleiter 25‴ weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist durch eine Durchführungsöffnung 24‴ geführt, die in einem kragenförmigen Abschnitt 18‴ des ersten Siebträgers 11‴ gebildet ist.
  • Das Siebsystems 10‴ enthält ferner einen Verdrehschutz 60" '. Dieser weist ein Platte 62‴ auf, die mit Hilfe zweier Abstandselemente 63‴ in einem Abstand von der Durchführungsöffnung 24‴ gehalten ist, und zwar in Richtung vom ersten Siebträger 11‴ weg und zur Siebfläche 13‴ hin. An den Abstandselementen 63‴ sind radiale Fortsätze 65‴ angeformt, die mit Hilfe von Schrauben 64‴ am kragenförmigen Abschnitt 18‴ des ersten Siebträgers 11‴ befestigt sind. Die Platte 62‴ weist eine als Langloch ausgebildete Verdrehschutzöffnung 61‴ auf, durch die der Ultraschalleinleiter 25‴ ebenfalls geführt ist.
  • Durch die Ausbildung der Verdrehschutzöffnung 61‴ als Langloch und die rechteckige Querschnittsform des Ultraschalleinleiters 25‴ sowie durch geeignete Dimensionierung lässt die Verdrehschutzöffnung 61‴ eine Verdrehung des Ultraschalleinleiters 25‴ um seine Längsachse nur innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs zu. Beispielsweise kann der Winkelbereich 10° sein, so dass die Verdrehschutzöffnung 61‴ eine Verdrehung des Ultraschalleinleiters 25‴ um eine mittlere Winkellage herum in beide Drehrichtungen um maximal 5° zulässt. Auf diese Weise kann die Befestigung des Resonators 15‴ ' an der Siebfläche 13‴ geschont werden, wenn eine den Ultraschalleinleiter 25‴ haltende Haltestruktur, beispielsweise ein in Figur 6 dargestelltes Befestigungsrohr 45', am Siebträger 11" befestigt wird. Zwischen der Platte 62‴ mit der darin gebildeten Verdrehschutzöffnung 61‴ und dem Siebträger 11"' können hier nicht dargestellte Dichtmittel eingebracht werden, die ein Durchtreten des Siebgutes durch die Durchführungsöffnung 24‴ verhindern können.
  • In den Figuren 9a bis 9c ist als fünftes Ausführungsbeispiel eine leicht modifizierte Variante des in Figur 8 dargestellten Siebsystems gezeigt. Figur 9a zeigt das Siebsystem 10ʺʺ ohne den Verdrehschutz 60'''', der in Figur 9b im Detail dargestellt ist. Auch dieses Siebsystems 10ʺʺ enthält zwei im Wesentlichen ringförmige Siebträger (von denen hier nur ein erster Siebträger 11ʺʺ erkennbar ist), eine zylindermantelförmige Siebfläche 13ʺʺ und einen Resonator 15ʺʺ, der ähnlich zu dem in den Figuren 5a bis 6 gezeigten Resonator 15" ausgebildet ist und direkt an der Siebfläche 13ʺʺ befestigt ist. Mittels eines Ultraschalleinleiters 25ʺʺ ist der Resonator 15ʺʺ mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar.
  • Der Ultraschalleinleiter 25ʺʺ weist einen ersten Abschnitt 69ʺʺ mit einem kreisförmigen Querschnitt auf, der einem Ultraschallkonverter zugewandt ist, und einen zweiten Abschnitt 70ʺʺ mit einem rechteckigen Querschnitt, der dem Resonator 15ʺʺ zugewandt ist. Der erste Abschnitt 69ʺʺ ist durch eine Durchführungsöffnung 24ʺʺ geführt, die in einem kragenförmigen Abschnitt 18ʺʺ des ersten Siebträgers 11ʺʺ gebildet ist.
  • Eine Platte 62ʺʺ des Verdrehschutzes 60ʺʺ, der in Figur 9b im Detail dargestellt ist, weist eine Verdrehschutzöffnung 61ʺʺ auf, durch die der zweite Abschnitt 70ʺʺ des Ultraschalleinleiters 25ʺʺ geführt ist (siehe dazu Figur 9c). Die Verdrehschutzöffnung 61ʺʺ ist einseitig geöffnet, und zwar bezüglich einer Mittelachse des Siebsystems in radialer Richtung nach innen. Genauer enthält die Verdrehschutzöffnung 61ʺʺ einen kreissegmentförmigen Abschnitt 67ʺʺ, der in einen sich in radialer Richtung nach innen erweiternden Schlitz 68ʺʺ übergeht, an dessen Ende die Verdrehschutzöffnung 61ʺʺ geöffnet ist.
  • Zur Montage kann der Verdrehschutz 60ʺʺ in radialer Richtung nach innen über den Ultraschalleinleiter 25ʺʺ geschoben werden, der durch den Schlitz 68ʺʺ teilweise in den kreisförmigen Abschnitt 67ʺʺ eindringt, und dann mit Hilfe von Schrauben 64ʺʺ fixiert werden. Die Schrauben 64ʺʺ sind in Figur 9c als Innensechskantschrauben ausgebildet. In der hierdurch erreichten Endposition besteht kein Kontakt zwischen dem Ultraschalleinleiter 25ʺʺ und der Platte 62ʺʺ.
  • Auch durch diese Ausbildung in den Figuren 9a bis 9c lässt die Verdrehschutzöffnung 61ʺʺ eine Verdrehung des Ultraschalleinleiters 25ʺʺ um seine Längsachse nur innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs zu. Diese Verdrehbarkeit wird unter anderem dadurch ermöglicht, dass sich der Schlitz 68ʺʺ in radialer Richtung nach innen erweitert.
  • Die Figuren 10a bis 10d zeigen ein sechstes erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel eines Siebsystems 10ʺʺ mit einem ersten kreisringförmigen Siebträger 11ʺ‴ und einem zweiten kreisringförmigen Siebträger 12ʺ‴, die im Wesentlichen zueinander gespiegelt aufgebaut sind. Druckstangen 14ʺ‴ verspannen die Siebträger 11ʺ‴, 12ʺ‴ derart miteinander, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern 11''''', 12ʺ‴ entsteht. Zwischen den Siebträgern 11ʺ‴, 12ʺ‴ ist mit Hilfe zweier Schlauchbriden 76ʺ‴ eine sich in einer Längsrichtung L erstreckende kreiszylindermantelförmige Siebfläche 13ʺ‴ eingespannt. Der erste Siebträger 11ʺ‴ weist einen hülsenförmigen Abschnitt 16ʺ‴ und einen vom hülsenförmigen Abschnitt radial nach aussen hervorstehenden kragenförmigen Abschnitt 18ʺ‴ auf. Analog weist der zweite Siebträger 12ʺ‴ einen hier nicht erkennbaren hülsenförmigen Abschnitt und einen vom hülsenförmigen Abschnitt radial nach aussen hervorstehenden kragenförmigen Abschnitt 19ʺ‴ auf.
  • Entlang der Längsrichtung L erstreckt sich vom ersten Siebträger 11ʺ‴ im Wesentlichen bis zum zweiten Siebträger 12ʺ‴ ein Resonator 15ʺ‴, der identisch zu dem in den Figuren 5a bis 6 dargestellten aufgebaut ist. Der Resonator 15ʺ‴ wird mittels eines Ultraschallkonverters 77ʺ‴ und eines Ultraschalleinleiters 25ʺ‴ zu Ultraschallschwingungen angeregt. Der Ultraschallkonverter 77ʺ‴ ist mit Hilfe eines plattenförmigen Konverterhalters 79ʺ‴ und zweier Distanzhalter 78ʺ‴ am kragenförmigen Abschnitt 18ʺ‴ des ersten Siebträgers 11ʺ‴ gehalten. Der Ultraschalleinleiter 25ʺ‴ ist durch eine Durchführungsöffnung 24ʺ‴ geführt. Optional kann auch hier ein wie in den Figuren 8 bis 9c dargestellter Verdrehschutz vorgesehen sein.
  • In Figur 10d ist das Detail A aus Figur 10b vergrössert dargestellt. An einem dem zweiten Siebträger 12ʺ‴ zugewandten axialen Ende 74ʺ‴ weist der hülsenförmige Abschnitt 16ʺ‴ des ersten Siebträgers 11ʺ‴ an seiner radialen Aussenseite 73ʺ‴ eine Nut 71ʺ‴ auf. In dieser Nut 71ʺ‴ ist ein als O-Ring 72ʺ‴ ausgebildeter Dichtungsring eingelegt. Der O-Ring 72ʺ‴ steht in radialer Richtung nach aussen geringfügig über die Nut 71ʺ‴ hervor (was zur zeichnerischen Vereinfachung in den Figuren nicht zu dargestellt ist). Mittels dieses O-Rings 72ʺ‴ ist die Siebfläche 13ʺ‴ in radialer Richtung gespannt. Ein axiales Ende der Siebfläche 13ʺ‴ ist mittels einer Schlauchbride 76ʺ‴ an einem dem zweiten Siebträger 12ʺ‴ abgewandten axialen Ende 75ʺ‴ des hülsenförmigen Abschnitts 16ʺ‴ gehalten.
  • In den Figuren 11a und 11b ist der erste Siebträger 11ʺ‴ nochmals separat und vergrössert dargestellt, wobei Figur 11b das Detail X aus Figur 11a zeigt. Ein hülsenförmiger Fortsatz 80ʺ‴ erstreckt sich vom hülsenförmigen Abschnitt 16ʺ‴ in Richtung des zweiten Siebträgers 12ʺ‴. Er ist in radialer Richtung dünner als der hülsenförmige Abschnitt 16ʺ‴, verläuft aber an der radialen Innenseite 82ʺ‴ bündig mit dem hülsenförmigen Abschnitt 16ʺ‴. Vom Ende des hülsenförmigen Fortsatzes 80ʺ‴ erstreckt sich eine Verdickung 81ʺ‴ radial nach aussen. Die Nut 71ʺ‴ wird gebildet durch eine Stirnfläche 83ʺ‴ des hülsenförmige Abschnitt 16ʺ‴, durch den hülsenförmigen Fortsatz 80ʺ‴ und durch die Verdickung 81ʺ‴. Dabei hat die Verdickung 81ʺ‴ eine radiale Ausdehnung, die kleiner ist als die radiale Ausdehnung der Stirnfläche 83ʺ‴. Dies erleichtert das Einbringen des O-Rings 72ʺ‴ in die Nut 71ʺ‴. Da die Siebfläche 13ʺ‴ mittels der Schlauchbride 76ʺ‴ in axialer Richtung von der Verdickung 83ʺ‴ weg gespannt wird, wird ein Herausrutschen des O-Rings 72ʺ‴ aus der Nut 71ʺ‴ verhindert.

Claims (15)

  1. Siebsystem (10; 10'; 10"; 10‴; 10ʺʺ; 10ʺ‴), enthaltend
    - mindestens einen ersten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger (11; 11'; 11''; 11'''; 11ʺʺ; 11ʺ‴) und einen zweiten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger (12; 12'; 12''; 12ʺ‴),
    - mindestens eine Druckstange (14; 14'; 14"; 14ʺ‴), welche die Siebträger (11, 12; 11', 12'; 11", 12", 51"; 11‴; 11ʺʺ; 11ʺ‴, 12ʺ‴) derart miteinander verspannt, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern (11, 12; 11', 12'; 11", 12", 51"; 11‴; 11ʺʺ; 11ʺ‴, 12ʺ‴) entsteht,
    - mindestens eine im Wesentlichen zylindermantelförmige Siebfläche (13; 13'; 13", 52"; 13‴; 13ʺʺ; 13ʺ‴), welche zwischen den Siebträgern (11, 12; 11', 12'; 11'', 12", 51"; 11‴; 11""; 11ʺ‴, 12ʺ‴) eingespannt ist,
    - mindestens einen Resonator (15; 15'; 15", 53''; 15‴; 15ʺʺ; 15ʺ‴) zum Einleiten von Ultraschallschwingungen direkt in die Siebfläche (13; 13'; 13", 52" ; 13‴; 13ʺʺ; 13ʺ‴),
    wobei der Resonator (15; 15'; 15", 53"; 15‴; 15ʺʺ; 15ʺ‴) an der Siebfläche (13; 13'; 13", 52"; 13‴; 13ʺʺ; 15ʺ‴) befestigt ist , dadurch gekennzeichnet, dass der Resonator (15; 15'; 15", 53"; 15‴; 15""; 15""')sich im Wesentlichen vom ersten Siebträger (11; 11'; 11"; 11‴; 11ʺʺ; 11ʺ‴) zum zweiten Siebträger (12; 12'; 12"; 12ʺ‴) erstreckt.
  2. Siebsystem (10; 10'; 10''; 10‴; 10ʺʺ; 10ʺ‴) gemäss Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Siebträger (11; 11'; 11''; 11‴; 11ʺʺ; 11ʺ‴) und der zweite Siebträger (12; 12'; 12''; 12ʺ‴) im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet sind und die Siebfläche (13; 13'; 13", 52"; 13‴; 13ʺʺ; 13ʺ‴) im Wesentlichen kreiszylindermantelförmig ausgebildet ist.
  3. Siebsystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Resonator (15) am ersten Siebträger (11) und/oder am zweiten Siebträger (12) gehalten ist.
  4. Siebsystem (10) gemäss Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Resonator (15) einen ersten Schwingungsknoten aufweist, an dem er am ersten Siebträger (11) gehalten ist, und/oder einen zweiten Schwingungsknoten, an dem er am zweiten Siebträger (12) gehalten ist.
  5. Siebsystem (10) gemäss Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Resonator (15) am ersten Schwingungsknoten über ein erstes Entkopplungselement (22) am ersten Siebträger (11) gehalten ist und/oder am zweiten Schwingungsknoten über ein zweites Entkopplungselement (23) am zweiten Siebträger (12) gehalten ist.
  6. Siebsystem (10; 10'; 10"; 10‴; 10""; 10ʺ‴) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens ein Siebträger (11, 12; 11', 12'; 11", 12", 51"; 11‴; 11ʺʺ; 11ʺ‴, 12ʺ‴) einen hülsenförmigen Abschnitt (16, 17; 16', 17'; 16ʺ‴) aufweist, an dem die Siebfläche (13; 13'; 13", 52"; 13‴; 13ʺʺ; 13ʺ‴) befestigt ist, sowie einen vom hülsenförmigen Abschnitt (16, 17; 16', 17'; 16ʺ‴) radial nach aussen hervorstehenden kragenförmigen Abschnitt (18, 19; 18"; 18ʺ‴), an dem die mindestens eine Druckstange (14; 14'; 14"; 14ʺ‴) befestigt ist.
  7. Siebsystem (10; 10'; 10"; 10‴; 10""; 10ʺ‴) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    es mindestens einen Ultraschalleinleiter (25; 25'; 25'', 54"; 25‴; 25ʺʺ; 25ʺ‴) enthält, mittels dessen der Resonator (15; 15'; 15", 53"; 15‴; 15ʺʺ; 15ʺ‴) mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar ist, wobei der Ultraschalleinleiter (25; 25'; 25'', 53"; 25‴; 25ʺʺ; 25ʺ‴) durch eine im ersten Siebträger (11; 11'; 11''; 11‴; 11ʺʺ; 11ʺ‴) gebildete Durchführungsöffnung (24; 24'; 24"; 24‴; 24ʺʺ; 24ʺ‴) in einen zwischen dem ersten Siebträger (11; 11'; 11"; 11‴; 11ʺʺ; 11ʺ‴) und dem zweiten Siebträger (12; 12'; 12"; 12ʺ‴) gebildeten Zwischenbereich (26; 26'; 26"; 26ʺ‴) geführt ist.
  8. Siebsystem (10; 10'; 10"; 10‴; 10""; 10ʺ‴) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich der Resonator (15; 15', 15", 53"; 15‴; 15ʺʺ; 15ʺ‴) im Wesentlichen in Längsrichtung (L) vom ersten Siebträger (11; 11'; 11"; 11‴; 11ʺʺ; 11ʺ‴) zum zweiten Siebträger (12; 12'; 12"; 12ʺ‴) erstreckt.
  9. Siebsystem (10; 10‴; 10""; 10ʺ‴) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Resonator (15; 15‴; 15ʺʺ; 15ʺ‴) zum Einleiten von Ultraschallschwingungen ausgebildet ist, die im Wesentlichen nur eine Komponente in Längsrichtung (L) aufweisen.
  10. Siebsystem (10; 10'; 10"; 10‴; 10ʺʺ; 10ʺ‴) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Resonator (15; 15'; 15", 53''; 15‴; 15ʺʺ; 15ʺ‴) im Wesentlichen entlang seiner gesamten Länge an der Siebfläche (13; 13'; 13", 52"; 13‴; 13ʺʺ; 13ʺ‴) befestigt ist.
  11. Siebsystem (10; 10'; 10"; 10‴; 10""; 10ʺ‴) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Resonator (15; 15'; 15", 53"; 15‴; 15ʺʺ; 15ʺ‴) auf der Siebfläche (13; 13'; 13", 52"; 13‴; 13ʺʺ; 13ʺ‴) aufgeklebt oder aufgelötet ist.
  12. Siebsystem (10; 10'; 10"; 10‴; 10""; 10ʺ‴) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Resonator (15; 15'; 15", 53"; 15‴; 15ʺʺ; 15ʺ‴) an einer Aussenseite der Siebfläche (13; 13'; 13", 52"; 13‴; 13ʺʺ; 13ʺ‴) angeordnet und dort an dieser befestigt ist.
  13. Wirbelstromsiebmaschine, enthaltend wenigstens ein Siebsystem (10; 10'; 10"; 10‴; 10ʺʺ) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche.
  14. Wirbelstromsiebmaschine gemäss Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wirbelstromsiebmaschine einen oder mehrere Ultraschallkonverter zur Erzeugung der Ultraschallschwingungen enthält, welche dem Resonator (15; 15'; 15", 53"; 15‴; 15ʺʺ) zuführbar sind.
  15. Verwendung eines Siebsystems (10; 10'; 10''; 10‴; 10ʺʺ) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12 oder einer Wirbelstromsiebmaschine gemäss einem der Ansprüche 13 und 14 zum Kontrollsieben, Trennen, Auflockern, Rückgewinnen oder Fraktionieren von Siebgut.
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