EP4263957A1

EP4263957A1 - Separatorschaufel und siebvorrichtung

Info

Publication number: EP4263957A1
Application number: EP21844186.3A
Authority: EP
Inventors: Clemens Rickert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2023-10-25
Also published as: WO2022127993A1; WO2022127994A1; EP4263958A1

Abstract

Separatorschaufel (1) umfassend zwei Seitenwangen (2, 3), einen zwischen den Seitenwangen angeordneten Schaufelboden (4), einen zwischen den Seitenwangen angeordneten und sich an den Schaufelboden anschließenden Schaufelrücken (5) und eine Antriebsvorrichtung, wobei der Schaufelboden eine Schneide (6) und eine Siebfläche (7) aufweist, wobei die Siebfläche eine Vielzahl von zueinander beabstandeter und durch die Antriebsvorrichtung in Rotation versetzbarer Siebwellen (8, 80, 81, 91, 93, 94) umfasst.

Description

Separatorschaufel und Siebvorrichtunq

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Separatorschaufel zum Anbau an Arbeitsgeräte, wie Bagger, Radlader oder ähnliche Geräte. Eine Separatorschaufel kann verwendet werden, um grobes von feinem Erdmaterial zu trennen. Während das grobe Erdmaterial in der Schaufel zurückgehalten wird, kann das feine Erdmaterial durch eine Vielzahl von Öffnungen aus der Schaufel rieseln.

Bekannt sind Separatorschaufeln, die vorne eine Ladeöffnung und hinten einen zur Ladeöffnung im Wesentlichen parallelen Schaufelrücken aufweisen, der als Siebfläche ausgebildet ist und zwei oder drei drehsymmetrisch rotierbare Siebwellen/Siebtrommeln umfasst.

Nachteilig bei den bekannten Separatorschaufeln ist, dass der Siebvorgang nicht unmittelbar während des Schaufelvorganges durchgeführt werden kann, sondern die Separatorschaufel für den Siebvorgang nach dem Schaufelvorgang so zu drehen ist, dass der Schaufelrücken mit der Siebfläche zum Erdboden gerichtet ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Separatorschaufel bereitzustellen, die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet. Somit kann insbesondere die Aufgabe darin gesehen werden, eine Separatorschaufel bereitzustellen, die die Durchführung des Siebvorganges bereits während des Schaufelvorganges ermöglicht.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Separatorschaufel vorgesehen, umfassend zwei Seitenwangen, einen zwischen den Seitenwangen angeordneten Schaufelboden, einen zwischen den Seitenwangen angeordneten und sich an den Schaufelboden anschließenden Schaufelrücken und eine Antriebsvorrichtung, wobei der Schaufelboden eine Schneide und eine Siebfläche aufweist, wobei die Siebfläche eine Vielzahl von zueinander beabstandeter und durch die Antriebsvorrichtung in Rotation versetzbarer Siebwellen umfasst.

Eine solche Separatorschaufel, bei der der Schaufelboden eine durch rotierbare Siebwellen ausgebildete Siebfläche umfasst, ermöglicht eine Trennung des Aushubmaterials bereits während des Schaufelvorganges.

Der Schaufelboden kann eine ebene und/oder eine nach oben gekrümmte Fläche ausbilden. Die nach oben gekrümmte Fläche des Schaufelsbodens kann unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen. Vorzugsweise weist der Schaufelboden eine ebene Fläche, die vorzugsweise tangential an der Schneide anliegt, auf, wobei die ebene Fläche in einen nach oben gekrümmte Fläche übergeht.

Als Schaufelboden wird erfindungsgemäß die Fläche definiert, die in einer durch die Schneide aufgespannten Ebene liegt und die Fläche, die an die Schneide angrenzt und deren Tangenten des zum jeweiligen Berührungspunkt zugehörigen Krümmungskreises einen Winkel von weniger als 90° zu der durch die Schneide aufgespannten Ebene ausbilden.

Die Schneide ist vorzugsweise als eine Platte ausgebildet, die den vorderen Teil des Schaufelbodens ausbildet.

Die rotierbaren Siebwellen sind somit vorzugsweise nicht in einer Ebene angeordnet. Vorzugsweise wird die Siebfläche vollständig durch die Siebwellen ausgebildet.

Unter Siebwelle wird eine Welle verstanden, die beabstandet zu einer anderen Welle angeordnet ist, sodass ein Freiraum zwischen den Wellen vorhanden ist, der die Sieböffnung darstellt. Vorzugsweise umfasst die Siebfläche mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 10 Siebwellen. Vorzugsweise sind alle Siebwellen identisch ausgebildet. Die Siebwellen erstrecken sich bevorzugt von einer Seitenwange bis zur anderen Seitenwange, besonders bevorzugt erstrecken sich die Siebwellen durch beide Seitenwangen hindurch. Die Siebwellen sind vorzugsweise derart angeordnet, dass sie um ihre parallel zueinander angeordneten Längsachsen rotieren können. Die Siebwellen sind vorzugsweise an den Außenseiten der Seitenwangen in Lagern drehbar gelagert.

Die Antriebsvorrichtung ist derart ausgebildet, dass sie die Siebwellen in eine vorzugsweise synchrone Rotation versetzen kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nimmt die Siebfläche mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 70 %, besonders bevorzugt mindestens 90 % der Fläche des Schaufelbodens ein. Bevorzugt nimmt die Schneide weniger als 50 %, bevorzugt weniger als 30 %, besonders bevorzugt weniger als 10 % der Fläche des Schaufelbodens ein. Bei einer solchen Siebfläche steht ein Großteil des Schaufelbodens als Siebfläche zur Verfügung, sodass eine effiziente Siebung gewährleistet ist.

Vorzugsweise erstreckt sich die Siebfläche bis in den Schaufelrücken hinein. Eine solche Schaufel weist vorzugsweise einen unten liegenden und kontinuierlich nach oben verlaufenden Löffelboden auf, wobei der Löffelboden unmittelbar in den Löffelrücken übergeht. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine Siebung in beinahe jeder Schaufelhaltung.

Bevorzugt verläuft jede Siebwelle durch ein Zwischenlager, das vorzugsweise in einem parallel zu den Seitenwangen verlaufenden Steg angeordnet ist. Derartige Zwischenlager sind insbesondere bei einer breiten Separatorschaufel, bei denen die Seitenwangen weit voneinander beabstandet sind, zur Stabilisierung der Siebwellen vorteilhaft. Es ist erfindungsgemäß ebenso vorgesehen, dass jede Siebwelle durch mehr als ein Zwischenlager verläuft.

Die Siebwellen können als drehsymmetrische oder exzentrische Siebwellen ausgebildet sein. Ebenso ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Siebwellen als Schneckenwellen ausgebildet sind. Bevorzugt ist eine Siebwelle oder eine Vielzahl von Siebwellen als exzentrische Siebwelle(n), also als Exzenterwelle(n), ausgebildet. Bevorzugt ist jede Siebwelle als Exzenterwelle ausgebildet.

Unter einer Exzenterwelle wird eine Welle mit mindestens einem exzentrisch um die Drehachse der Welle angeordneten Körper bzw. Bereich verstanden.

Es hat sich gezeigt, dass Siebflächen mit Exzenterwellen eine verbesserte Trenn- bzw. Siebleistung zeigen als Siebflächen mit drehsymmetrischen Siebwellen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst jede Exzenterwelle zwei oder mehr exzentrische Bereiche. Bevorzugt ist jede Exzenterwelle als gewuchtete Siebwelle ausgebildet. Als gewuchtete Siebwellen werden Wellen verstanden, deren exzentrischen Bereiche so angeordnet sind, dass sich die durch die exzentrischen Bereiche auftretenden Kräfte „ausgleichen“, sodass die Welle im Gesamten bei Rotationen möglichst wenig Unwuchtschwingungen erzeugt.

Alternativ oder zusätzlich kann erreicht werden, dass die Separatorschaufel im Betrieb möglichst wenige Unwuchtschwingungen erzeugt ist, indem die Siebfläche im Gesamten als gewuchtetes System ausgebildet ist. Hierzu können die einzelnen Wellen derart angeordnet sein, dass die Masse der exzentrischen Bereiche der Siebwellen umfangsmäßig um die gesamte Siebfläche, also senkrecht zu den Drehachsen der Exzenterwellen, gleichmäßig verteilt angeordnet ist. Hierzu können die Exzenterwellen derart zueinander angeordnet werden, dass jede Exzenterwelle verdreht zu der vorherigen Exzenterwelle angeordnet ist, also so, dass der bzw. die exzentrische(n) Bereich(e) jeder Exzenterwelle um die Drehachse versetzt zu dem bzw. den exzentrischen Bereich(en) der vorherigen Exzenterwelle angeordnet ist bzw. sind. Der Versatz (in °) der Exzenterwellen zueinander zur Erzeugung eines gewuchteten Gesamtsystems kann vorzugsweise aus dem Quotienten 360/Anzahl der Exzenterwellen ermittelt werden. Bei einer Siebfläche mit 12 Exzenterwellen kann jede Exzenterwelle um 30° verdreht zur vorherigen Exzenterwelle angeordnet werden, um eine im Gesamten gewuchtete Siebfläche zu erreichen. Ein derartiger Versatz der Exzenterwellen zueinander ermöglicht sogar die Verwendung von Exzenterwellen, die nur einen exzentrischen Bereich aufweisen, ohne im Betrieb starke Unwuchtschwingungen zu erzeugen. Somit kann sich der exzentrische Bereich über die gesamte Welle erstrecken und die Welle muss nicht verkröpft werden, was eine einfachere Herstellung erlaubt und zu einer erhöhten Stabilität der Welle führt.

Bevorzugt weist jede Siebwelle genau einen exzentrischen Bereich zwischen zwei benachbarten Lagern der jeweiligen Exzenterwelle auf. Vorzugsweise sind alle zwischen zwei benachbarten Lagern angeordneten Bereiche der Siebwellen als exzentrische Bereiche ausgebildet. Unter Lagern einer Exzenterwelle sind die Lager einer Exzenterwelle zu verstehen, durch die die Exzenterwelle verläuft. Diese Lager können somit die an den Seitenwangen angeordneten Lager als auch die Zwischenlager sein. Unter benachbarten Lagern einer Siebwelle sind somit nicht die Lager verschiedener Wellen zu verstehen. Vorzugsweise erstreckt sich der eine zwischen den zwei benachbarten Lagern angeordnete exzentrische Bereich vollständig zwischen den zwei benachbarten Lagern dieser Exzenterwelle.

Vorzugsweise sind die exzentrischen Bereiche der Siebwellen so ausgebildet, dass der Abstand zwischen zwei beliebigen Punkten auf den exzentrischen Bereichen zweier beliebiger Siebwellen in jeder Rotationsposition gleich ist.

Vorzugsweise weist die Siebfläche unabhängig von der Rotationsposition der Siebwellen ein gleichbleibendes, einheitliches Spaltmaß zwischen den Siebwellen auf. Somit ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Siebwellen unabhängig von der Rotationsposition gleich groß und über die gesamte Siebwelle einheitlich groß. Unter „benachbart“ werden erfindungsgemäß die Bestandteile verstanden, die direkt benachbart angeordnet sind.

Während die maximale Sieböffnung in Längsrichtung je nach Ausführungsform durch den Abstand zwischen den Seitenwangen, zwischen den Seitenwangen und dem/den Zwischensteg(en) bzw. zwischen den Zwischenstegen festgelegt ist, wird die maximale Sieböffnung in Querrichtung durch das Spaltmaß zwischen den Siebwellen festgelegt, wobei dieses Spaltmaß vorzugsweise über die gesamte Siebfläche und unabhängig von der Drehposition der Siebwellen gleich groß ist. Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit eines Festklemmens von Material zwischen den Wellen erheblich verringert werden.

Die Siebwellen, insbesondere die Exzenterwellen, können eine Vielzahl an Scheiben oder eine oder mehrere Schneckenwendeln umfassen, wobei die Scheiben oder Schneckenwendeln die Welle umfangsmäßig umgeben. Vorzugsweise weisen die exzentrischen Bereiche jeder Exzenterwelle Scheiben oder Schneckenwendeln auf. Unten Scheiben können kreisrunde Lochscheiben verstanden werden, durch deren Loch die Welle verläuft, wobei die Welle das Loch vollständig ausfüllt. Die Scheibe oder die Schneckenwendeln sind vorzugsweise fest mit der Welle verbunden, sodass sich die Scheiben oder die Schneckenwendeln von der Welle nach außen erstrecken und somit die Welle umfangsmäßig umgeben.

Durch die Scheiben oder Schneckenwendel(n) wird das Spaltmaß zwischen zwei benachbarten Wellen in den Bereichen, an denen eine Scheibe oder eine Schneckenwendei angeordnet ist, auf den Abstand des Scheibenrandes bzw. Schneckenwendelrandes zu der Wellennabe der anderen Welle reduziert. Somit kann in diesen Bereichen ein Spaltmaß erreicht werden, dass geringer ist, als das Spaltmaß, das zwischen den zwei benachbarten Wellennaben vorliegt.

Aber nicht nur durch die Scheibengröße, sondern auch durch die Anzahl der Scheiben kann das Spaltmaß beeinflussen bzw. im Vergleich zu einer Welle ohne Schreiben reduzieren. Somit kann über den Scheibendurchmesser und den Scheibenabstand jedes gewünschte Spaltmaß und somit jede gewünschte Absiebung dargestellt werden, wobei das maximale Spaltmaß durch den Abstand der Wellennaben zueinander vorgegeben ist.

Vorzugsweise sind die Scheiben zweier benachbarter Wellen alternierend angeordnet, sodass sich die Scheiben der einen Welle in Richtung der Wellennabe der anderen Welle erstrecken und auf die Bereiche dieser anderen Welle gerichtet sind, die zwischen zwei Scheiben dieser anderen Welle liegen.

Vorzugsweise werden die Scheiben derart auf den Wellen angeordnet, dass ein unabhängig von der Rotationsposition einheitliches und gleichbleibendes Spaltmaß erreicht wird. Dies kann erreicht werden, indem die Scheiben derart angeordnet werden, dass der Abstand eines Scheibenrandes zur Wellennarbe der benachbarten Welle dem Abstand zu den beiden nächsten Scheibenrändern dieser benachbarten Welle entspricht. Somit kann der Abstand von einer Scheibe einer Welle zur Wellennarbe einer benachbarten Welle dem halben Abstand entsprechen, den diese Scheibe zu den benachbarten Scheiben auf derselben Welle hat, auf der sie aufgebracht ist. Das erreichte einheitliche Spaltmaß ist geringer als der Abstand der Wellennaben zweier benachbarter Wellen zueinander. Die Spaltfläche, also die freie Fläche, die für die Siebung zur Verfügung steht, ist bei Verwendung von derartigen Wellen mit Scheiben erheblich größer als bei Verwendung von Wellen ohne Scheiben, bei denen der Abstand der Wellennaben zueinander dem Spaltmaß entspricht. Dies wird durch den wellenförmigen Verlauf des Siebspaltes erreicht, dessen gestreckte Länge länger ist als der Siebspalt bei Wellen ohne Scheiben mit gleichem Spaltmaß.

Die Spaltfläche ist bei Verwendung von dünnen Scheiben größer als bei Verwendung von dicken Scheiben, wobei zur Erzielung eines einheitlichen Spaltmaßes die Anzahl der benötigten Scheiben größer wird, je dünner die Scheiben werden.

Im Übergangsbereich von dem Bereich vor und hinter der Siebfläche zur ersten bzw. letzten Exzenterwelle entsteht auf Grund des definierten Hubes der Exzenterwelle eine Lücke, die die kleinste mögliche Absiebung vorgibt. Um die gewünschte feine Absiebung an allen Wellen zu gewähren kann der Hub der einzelnen Wellen reduziert werden. Vorzugsweise wird der Hub der ersten und letzten Exzenterwelle Hub reduziert im Vergleich zu dem Hub der übrigen Exzenterwellen. Dabei kann der maximale Hub dieser beiden Wellen in etwa der kleinsten gewünschten Absiebung entsprechen. Bei Verwendung von Siebwellen mit Scheiben kann die Anzahl der Scheiben bei der ersten und letzten Welle gegenüber den anderen Wellen erhöht sein, vorzugsweise auf eine Anzahl, sodass der Abstand zwischen den Scheiben einer Welle dem gewünschten Spaltmaß entspricht. An der Schneide kann ein Kamm derart angebracht werden, dass das Spaltmaß zwischen Welle und Kamm bei maximalem Abstand von der Welle zum Kamm eingehalten wird. Der Kamm muss so ausgestaltet sein, dass die Zähne oder Zinken des Kamms bei dem geringsten Abstand von der Welle zum Kamm zwischen den Scheiben der Welle hineinragen können.

Bei Verwendung von Siebwellen, insbesondere Exzenterwellen, mit Schneckenwendeln, sind die Schneckenwendeln vorzugsweise derart ausgerichtet, dass das auf der Siebfläche befindliche Material von dem nächstgelegenen Lager der Welle, einschließlich Zwischenlager, wegtransportiert wird. Somit kann der Bereich einer Welle zwischen zwei Lagern unterschiedlich ausgerichtete Schneckenwendeln umfassen.

Vorzugsweise weisen alle Wellen eine einheitliche und gleichbleibende Schneckenwendeisteigung auf. Das Spaltmaß ist vorzugsweise über die gesamte Siebfläche, unabhängig von der Rotationsposition, einheitlich groß. Vorzugsweise sind die Wellen derart ausgerichtet, dass die gedachten radialen Verlängerungen der Wendeln jeder Welle zwischen den Wendeln der benachbarten Wellen angeordnet sind. Die Wendel jeder Welle ist somit vorzugsweise nicht in Richtung der Wendeln der benachbarten Wellen gerichtet, sondern auf die Naben der benachbarten Wellen.

Die Schneide der Separatorschaufel kann eine Rampe umfassen, die den sich an der Schneide anschließenden Teil der Siebfläche, vorzugsweise die ersten Siebwelle teilweise oder vollständig, überdeckt. Vorzugsweise überdeckt die Schneide, insbesondere die Rampe, die Siebfläche bis zur Längsachse der ersten Siebwelle. Um zu verhindern, dass sich Erdmaterial, wie kleine Steinchen, zwischen einer Siebwelle, insbesondere in Form einer Exzenterwelle, und der Schneide bzw. der Rampe verklemmt, kann die Schneide ein, vorzugsweise an der Rampe, flexibel angebrachtes Anschlusselement aufweisen. Dieses Anschlusselement erstreckt sich vorzugsweise entlang der gesamten Schneide bzw. zwischen den Seitenwangen und dem/den Mittelsteg(en), bzw. zwischen den Mittelstegen. Ebenso können entlang der Schneide mehrere derartiger Anschlusselemente angeordnet sein. Vorzugsweise ist je exzentrischen Bereich ein Anschlusselement vorgesehen, das sich vorzugweise entlang des gesamten exzentrischen Bereiches erstreckt.

In einer Ausführungsform ist dieses Anschlusselement ein Blech, das mit der auf die Siebfläche ragenden Kante der Schneide, insbesondere der Rampe, flexibel verbunden ist und sich bis in den Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Siebwelle oder in den Zwischenraum zwischen der Schneide, insbesondere Rampe, und der ersten Siebwelle erstreckt. Dieses Anschlusselement kann mittels eines oder mehrerer Gelenke, beispielsweise mittels eines oder mehrerer Scharniere, an der Schneide, insbesondere der Rampe, festgelegt sein. Vorzugsweise ist das Anschlusselement derart federnd gelagert, dass es unabhängig von der Rotationsposition der Siebwellen gegen die erste Siebwelle drückt.

In einer anderen Ausführungsform ist das Anschlusselement ein im Querschnitt im Wesentlichen hufeisenförmiges Blech, dass derart um die erste Siebwelle gelegt ist, dass der obere Schenkel mit der Oberseite der Schneide, insbesondere der Rampe, und der untere Schenkel mit der Unterseite der Schneide, insbesondere der Rampe, verbunden ist, dass die Siebwelle im inneren Rotieren kann. Bei Verwendung mit einer Exzenterwelle sind die Schenkel verschiebbar bzw. schwenkbar mit der Schneide, insbesondere der Rampe, verbunden, sodass sich das Anschlusselement bei Rotation der Exzenterwelle quer zur Längsachse der Schneide vor und zurück bewegen kann und/oder hoch und herunter neigen kann.

Ein oder mehrere derartiger Anschlusselemente können ebenso an dem anderen Ende der Siebfläche angeordnet sein, um ein Verklemmen von Material zwischen der letzten Siebwelle und dem nicht als Siebfläche ausgebildeten Schaufelrücken zu verhindern.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Teil der Schneide selbst, insbesondere der Rampe, flexibel ausgestaltet, sodass sich die Schneide oder der Teil der Schneide, insbesondere der Rampe, der sich über die Siebfläche erstreckt nach oben anhebbar ist und somit nach oben ausweichen kann, wenn ein Stein von unten gegen die Schneide, insbesondere die Rampe, drückt. In einer solchen Ausführungsform kann der Siebflächen-nahe Teil der Rampe mittels einer Feder, wie einer Blattfeder, mit dem Siebflächen-fernen Teil der Rampe verbunden sein.

In einer Ausführungsform sind eine oder mehrere, insbesondere die erste und/oder die letzte, von der Schneide aus betrachtete, Siebwelle flexibel gelagert. Hierdurch kann ebenfalls ein Verklemmen von Material zwischen Siebwelle und Schneide bzw. zwischen Siebwelle und Schaufelrücken verhindert werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Siebwellen wechselseitig angetrieben. Vorzugsweise sind die Siebwellen wechselweise links- und rechtsseitig angetrieben. Der Antrieb jeder zweiten Welle erfolgt somit von der linken Seitenwange aus und der Antrieb der dazwischenliegenden Wellen von der rechten Seitenwange aus.

Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung mindestens ein Getriebe. Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung ein Getriebe an jeder Außenseite der Seitenwangen. Jede Siebwelle ist bevorzugt mit einem Getriebe gekoppelt. Vorzugsweise erfolgt die Kopplung einer Welle an das Getriebe mittels eines Kraftübertragungsrades, bevorzugt in Form eines Zahnrades. Das Kraftübertragungsrad kann Teil der Siebwelle sein oder die Welle kann, in einer mehrteiligen Ausführungsform, drehfest mit dem Kraftübertragungsrad verbunden sein. Vorzugsweise ist das Kraftübertragungsrad an einem der Kopfenden der Welle angeordnet. Auch das andere Kopfende der Siebwelle kann ein Zahnrad umfassen, das vorzugsweise nicht drehfest mit der Welle verbunden ist, sondern beispielsweise lediglich der Ketten- oder Zahnriemenführung eines an der Seite dieses Zahnrades angeordneten Getriebes dient, aber nicht dem Antrieb der Siebwelle.

Die Kraftübertragungsräder sind vorzugsweise Bestandteil des Getriebes/der Getriebe der Antriebsvorrichtung. Als Getriebe können Zahnriemen-, Ketten- und/oder Stirnradgetriebe verwendet werden. Diese Getriebe können verkleidet sein, vorzugsweise jeweils mit einer äußeren, also zweiten Seitenwange an jeder Seite der Separatorschaufel. Vorzugsweise sind die Getriebe mit einer vollständigen Außenverkleidung versehen. Eine solche Verkleidung verhindert eine Verschmutzung der Getriebe während des Schaufelvorganges.

Ein Bolzen kann von der Seite, die nicht mit der Siebwelle verbunden ist, in jedes Kraftübertragungsrad eingreifen. Die Kraftübertragungsräder können somit zusammen mit den eingreifenden Bolzen Lager ausbilden. Die nicht mit den Kraftübertragungsrädern verbundenen Enden der Siebwellen können zusammen mit Bolzen, die in diese Enden der Siebwellen eingreifen, Lager ausbilden. Die Kraftübertragungsräder zweier benachbarter Siebwellen sind vorzugsweise an gegenüberliegenden Seitenwangen angeordnet. Durch derartige innenliegende Lager wird ein schmutzunempfindlicher und schmaler Aufbau erreicht. Alternativ können die Bolzen mit den Siebwellen verbunden sein, wobei die Bolzen vorzugsweise an den Außenseiten der Seitenwangen gelagert sind. Die Kraftübertragungsräder können an den Außenseiten der Seitenwangen mit den Bolzen verbunden sein. Die Lagerung ist somit von der Siebwelle aus betrachtet hinter dem Kraftübertragungsrad angeordnet

Derartige Lagerungen haben den Vorteil, dass der Schmutz vor Eindringung in das Lager und vor Anrichten eines Schadens eine Vielzahl an Schmutzbarrieren überwinden muss, wie beispielsweise eine Labyrinthdichtung, einen Wellendichtring, einen Getriebekasten und eine Antriebskette. Es ist zum einen sehr unwahrscheinlich, dass Schmutz die Lagerstelle überhaupt erreichen kann, zum anderen würde das austretende ÖL den Schmutz hinausschieben und die Leckage würde für den Benutzer einen Defekt an der Maschine signalisieren. Im Gegensatz dazu befindet sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bauweisen die Lagerung zwischen Siebwelle und dem Antrieb. Über den Wellendichtring eindringender Schmutz würde direkt die Lagerung zerstören und einen großen Schaden am Antrieb erzeugen.

Vorzugsweise umfasst die Separatorschaufel eine Verbindungswelle zur Kopplung und Synchronisierung der wechselseitig angetriebenen Siebwellen. Diese Verbindungswelle verbindet somit die beiden an den Seitenwangen angeordneten Getriebe. Vorzugsweise ist eine der Siebwellen als Verbindungswelle ausgebildet. Eine solche Verbindungswelle weist an beiden Wellenenden ein Kraftübertragungsrad auf und überträgt die Kraft von dem Getriebe der einen Seite auf das Getriebe der anderen Seite. Hierdurch kann ein exakter Gleichlauf der Getriebe und somit eine synchrone Rotation der Siebwellen erreicht werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Antriebsvorrichtung, vorzugsweise die Verbindungswelle der Antriebsvorrichtung, eine Kupplung zum Verstellen der Rotationsposition jeder zweiten Siebwelle zu den dazwischenliegenden Siebwellen. Diese Kupplung ist vorzugsweise eine Nockenschaltkupplung. Durch eine derartige Verstellmöglichkeit können Exzenterwellen derart zueinander verdreht werden, dass die Exzenterwellen im Betrieb ein pulsierendes Öffnen und Schließen der Exzenterwellen zueinander erzeugen. Dabei ist der maximal mögliche Hub abhängig von der Verstellung der Getriebe zueinander.

Vorzugsweise sind die an den beiden Seitenwangen angeordneten Getriebe jeweils Ketten- oder Zahnriemengetriebe. Bevorzugt umfasst jedes Getriebe nur eine Kette oder einen Zahnriemen. Die Kette oder der Zahnriemen werden vorzugsweise von einem Hydraulikmotor oder der Verbindungswelle angetrieben und ist derart mit den Kraftübertragungsrädern der Siebwellen verbunden, dass die Siebwellen bei Bewegung der Kette oder des Zahnriemens rotieren.

Vorzugsweise weisen die Ketten- oder Zahnriemengetriebe jeweils eine Spannvorrichtung auf, um die Kette bzw. den Zahnriemen auf Spannung zu halten. Vorzugsweise umfasst die Spannvorrichtung einen Hydraulikzylinder, besonders bevorzugt in Form eines Gleichlaufzylinders. Eine Kolbenstange des Zylinders kann mit einem drehbar gelagerten Zahnrad verbunden sein, das in die Kette bzw. den Zahnriemen des jeweiligen Getriebes eingreifen und dieses spannen kann. Vorzugsweise erfolgt die Spannung der Kette bzw. des Zahnriemens über eine Feder. Die Sperrung für den Reversierbetrieb kann über den Gleichlaufzylinder erfolgen. Der Gleichlaufzylinder umfasst vorzugsweise zwei Kammern, die über ein Rückschlagventil miteinander verbunden sind. Das Öl kann beim Spannen von der einen in die andere Kammer strömen. Beim Umkehren der Drehrichtung greift das eingebaute Rückschlagventil und es steht die gesamte Kolbenfläche zur Verfügung. Somit können die entstehenden sehr hohen Kräfte im Reversierbetrieb aufgefangen werden. Auf diese Weise kann konstant dieselbe Kraft ausgeübt werden und somit dieselbe Kettenspannung aufrechterhalten werden. Diese spielfreie Kettenspannung ist und für die Funktion und die Haltbarkeit des Antriebs wichtig.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso eine Siebvorrichtung mit einer Antriebsvorrichtung und einer Siebfläche mit den zuvor im Zusammenhang mit der Separatorschaufel definierten Merkmalen bzw. Eigenschaften der Siebfläche bzw. der Antriebsvorrichtung.

Die Beschreibung der erfindungsgemäßen Separatorschaufel und der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung sind somit als komplementär zueinander zu verstehen, sodass Angaben bezüglich der Siebfläche und der Antriebsvorrichtung, die im Zusammenhang mit der Separatorschaufel erläutert sind, ebenfalls einzeln oder kombiniert als Angaben zu der Siebfläche und zu der Antriebsvorrichtung der Siebvorrichtung zu verstehen sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Siebvorrichtung eine Siebfläche und eine Antriebsvorrichtung, wobei die Siebfläche eine Vielzahl von zueinander beabstandeter und durch die Antriebsvorrichtung in Rotation versetzbarer Siebwellen aufweist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Siebfläche der Siebvorrichtung eine Vielzahl von zueinander beabstandeter und durch die Antriebsvorrichtung in Rotation versetzbarer Siebwellen, die als Exzenterwellen ausgebildet sein können, wobei jede Exzenterwelle zwei oder mehr exzentrische Bereiche umfassen kann, wobei jede Exzenterwelle als gewuchtete Siebwelle ausgebildet sein kann, und/oder eine Vielzahl an Scheiben oder eine oder mehrere Schneckenwendeln umfassen können, und/oder die wechselseitig angetrieben sein können, wobei eine Verbindungswelle zur Kopplung und Synchronisierung der wechselseitig angetriebenen Siebwellen vorhanden sein kann, wobei der Antrieb mittels der Antriebsvorrichtung erfolgt, die mindestens ein Getriebe, vorzugsweise ein Getriebe an jeder Außenseite der Siebfläche, aufweisen kann, wobei jede Siebwelle mit einem Getriebe gekoppelt sein kann, bevorzugt wobei die Kopplung mittels eines Kraftübertragungsrades erfolgt.

Die Siebfläche ist vorzugsweise im Gesamten als gewuchtetes System ausgebildet, wobei bei Verwendung von Exzenterwellen, jede Exzenterwelle verdreht zu der vorherigen Exzenterwelle angeordnet sein kann.

Die Siebfläche weist vorzugsweise unabhängig von der Rotationsposition der Siebwellen ein gleichbleibendes, einheitliches Spaltmaß zwischen den Siebwellen auf.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Siebwellen der Siebvorrichtung in einer Ebene angeordnet.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren nochmals beispielhaft erläutert.

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Separatorschaufel. Fig. 2 zeigt Teildarstellungen einer beispielhaften Ausführungsform einer Separatorschaufel.

Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Separatorschaufel aus der seitlichen Ansicht (Fig. 3A) sowie als Querschnittszeichnung entlang der in Fig. 3A dargestellten Schnittfläche (Fig. 3B).

Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Kettengetriebes einer Separatorschaufel.

Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Separatorschaufel als Querschnittszeichnung.

Fig. 6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Separatorschaufel als Querschnittszeichnung.

Fig. 7 zeigt Teildarstellungen einer beispielhaften Ausführungsform einer Separatorschaufel.

Fig. 8 zeigt beispielhafte Ausführungsformen von Siebwellen für eine Separatorschaufel.

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Separatorschaufel 1 mit zwei Seitenwangen 2, 3, zwischen denen ein Schaufelboden 4 angeordnet ist, der vorne eine Schneide 6 aufweist. Der Schaufelboden 4 weist eine Krümmung nach oben auf und geht unmittelbar in den Schaufelrücken 5 über. Nach der Schneide 6 umfasst der Schaufelboden 4 eine Siebfläche 7, die eine Vielzahl von zueinander beabstandeter und durch eine Antriebsvorrichtung in Rotation versetzbarer Siebwellen 8 umfasst.

Fig. 2A zeigt eine Teildarstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Separatorschaufel umfassend eine Vielzahl an Siebwellen (z.B. 8, 80), die jeweils zwischen den Seitenwangen verlaufen, wobei die Siebwellen jeweils durch ein Zwischenlager 10 verlaufen, das in einem parallel zu den Seitenwangen angeordneten Steg 9 angeordnet ist. Die Siebwellen sind in einer ersten Rotationsposition dargestellt.

Fig. 2B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2A. Fig. 2C zeigt den Ausschnitt aus Fig. 2B in der Draufsicht. Die Siebwellen sind als Exzenterwellen ausgebildet, wobei jede Exzenterwelle genau einen exzentrischen Bereich zwischen zwei benachbarten Lagern dieser Welle aufweist, der sich vollständig zwischen den benachbarten Lagern erstreckt. So weist jede Welle einen exzentrischen Bereich zwischen dem Lager an der linken Seitenwange und dem Zwischenlager, als auch zwischen dem Zwischenlager und dem Lager an der rechten Seitenwangen auf. Der exzentrische Bereich jeder Welle auf der einen Seite des Zwischenlagers ist derart versetzt zu dem exzentrischen Bereich der jeweiligen Welle auf der anderen Seite des Zwischenlagers angeordnet, dass jede Welle im Gesamten eine gewuchtete Siebwelle ausbildet. Das Spaltmaß zwischen den Siebwellenwellen ist über die gesamte Siebfläche gleich groß.

Fig. 2D zeigt die Separatorschaufel aus Fig. 2A, bei der die Siebwellen in einer anderen Rotationsposition dargestellt sind. Das Spaltmaß zwischen den Siebwellen ist auch in dieser und in jeder anderen Rotationsposition gleich groß und entspricht somit dem Spaltmaß zwischen den Siebwellen aus Fig. 2A-C.

Fig. 2E zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2D. Fig. 2F zeigt den Ausschnitt aus Fig. 2E in der Draufsicht.

Fig. 3A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Separatorschaufel in der Seitenansicht. Der Querschnitt entlang der dargestellten Schnittfläche ist in Fig. 3B gezeigt. Die Siebwelle 81 , die als Exzenterwelle ausgebildet ist, erstreckt sich von dem Lager an der linken Seitenwange über das Zwischenlager 10 zu dem Lager an der rechten Seitenwangen. Das Lager an der linken Seitenwangen wird durch einen Bolzen 13 ausgebildet, der in das Kopfende der Siebwelle 81 eingreift. Das Lager an der rechten Seitenwangen wird durch einen Bolzen 12 ausgebildet, der in das mit der Siebwelle 81 verbundene Kraftübertragungsrad 11 eingreift. Das Kraftübertragungsrad 11 ist Teil eines Kettengetriebes, das an der rechten Seitenwangen angeordnet ist (nicht dargestellt). Die Kette 14 ist Teil eines Kettengetriebes, das an der linken Seitenwangen angeordnet ist, und ist nicht mit der Siebwelle 81 gekoppelt.

Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Kettengetriebes einer Separatorschaufel. Das Kettengetriebe ist an der Außenseite der Seitenwange 3 angeordnet und umfasst die Kette 90 sowie eine Vielzahl von Kraftübertragungsrädern 11 , 15, 16, 17, 18, 19, 20, die mit den Kopfenden der Siebwellen bzw. der Verbindungswelle 22 drehfest verbunden sind. An dieser Seitenwange ist jede zweite Siebwelle drehfest mit einem Kraftübertragungsrad verbunden. Die Siebwellen, die an dieser Seitenwange nicht drehfest mit einem Kraftübertragungsrad verbunden sind, werden über ein weiteres Getriebe an der anderen Seitenwange angetrieben. Diese Siebwellen können an der Seitenwange 3 nicht drehfest mit je einem Zahnrad 21 verbunden sein, das der Kettenführung dient. Das Kettengetriebe wird über die Verbindungswelle 22 angetrieben. Für die Kettenspannung sorgt eine Spannvorrichtung 23, die einen Gleichlauf zudem der 24 umfasst.

Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Separatorschaufel als Querschnittszeichnung. Die Schneide 6 umfasst eine Rampe 60, die sich bis in die Siebfläche hinein erstreckt und somit die erste Siebwelle 81 teilweise überdeckt. An dem zur Siebfläche gerichteten Ende der Rampe 60 ist ein Anschlusselement 61 über ein Gelenk 62 flexibel angebracht. Das Anschlusselement 61 erstreckt sich in den Zwischenraum zwischen der Rampe 60 und der Siebwelle 81 und verhindert, dass sich Material zwischen der Rampe 60 und der Siebwelle 81 verklemmt.

Fig. 6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Separatorschaufel als Querschnittszeichnung. Die Schneide 6 umfasst eine Rampe 60, die mit einem Anschlusselement 63 verbunden ist. Das Anschlusselement 63 ist ein hufeisenförmiges, sich entlang des exzentrischen Bereiches der Exzenterwelle erstreckendes Blech, das mit den Schenkeln an der Rampe 60 flexibel verbunden ist. Das Anschlusselement 63 umgibt die Siebwelle 81 in Form einer Exzenterwelle derartig, dass diese im Inneren des Anschlusselementes 63 rotieren kann, wobei das Anschlusselement 63 so ausgebildet ist, dass es durch die Rotationsbewegung der Exzenterwelle auf und ab bewegt werden kann.

Fig. 7A zeigt eine Teildarstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Separatorschaufel umfassend eine Vielzahl an Siebwellen 91 , die jeweils zwischen den Seitenwangen verlaufen, wobei die Siebwellen als Exzenterwellen ausgebildet sind und durch ein Zwischenlager verlaufen. Die Bereiche zwischen den Seitenlagern und den Zwischenlagern weisen jeweils zwei exzentrische Bereiche auf. Jede Welle umfasst eine Vielzahl von Scheiben 92, die die Exzenterwelle umfangsmäßig umgeben und sich somit von der Wellennabe nach außen erstrecken. Durch die Scheiben wird das Spaltmaß im Bereich jeder Scheibe reduziert.

Fig. 7B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 7A. Die Scheiben 92 sind derart angeordnet, dass das Spaltmaß zwischen den Exzenterwellen 91 über die gesamte Siebfläche gleich groß ist. Hierzu sind die Scheiben 92 so an den Exzenterwellen 91 angebracht, dass der Abstand von dem Scheibenrand jeder Scheibe zur Wellennarbe der benachbarten Exzenterwelle dem halben Abstand zu den benachbarten Scheiben auf derselben Exzenterwelle entspricht. Der Abstand eines Scheibenrandes zur Wellennarbe der benachbarten Welle entspricht somit dem Abstand zu den beiden nächsten Scheiben dieser benachbarten Welle. '

Fig. 8A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Exzenterwelle 93, die als gewuchtete Welle ausgebildet ist.

Fig. 8B zeigte eine beispielhafte Ausführungsform einer Exzenterwelle 91 , die der Welle aus Fig. 8A entspricht, die zusätzlich eine Vielzahl von Scheiben 92 aufweist.

Fig. 8C zeigte eine beispielhafte Ausführungsform einer Exzenterwelle 94, die der Welle aus Fig. 8A entspricht, die zusätzlich je exzentrischem Bereich eine Schneckenwendei 95 aufweist, wobei die Wendeln so ausgerichtet sind, dass auf die Welle auftreffendes Material von den Lagern wegtransportiert wird. Bezugszeichenliste

1 ) Separatorschaufel

2) Seitenwange

3) Seitenwange

4) Schaufelboden

5) Schaufelrücken

6) Schneide

7) Siebfläche

8) Siebwelle

9) Steg

10) Zwischenlager

11 ) Kraftübertragungsrad

12) Bolzen

13) Bolzen

14) Kette

15) Kraftübertragungsrad

16) Kraftübertragungsrad

17) Kraftübertragungsrad

18) Kraftübertragungsrad

19) Kraftübertragungsrad

20) Kraftübertragungsrad

21 ) Zahnrad

22) Verbindungswelle

23) Spannvorrichtung

24) Gleichlaufzylinder

60) Rampe

61 ) Anschlusselement

62) Gelenk

63) Anschlusselement

80) Siebwelle

81 ) Siebwelle

90) Kette 91 ) Siebwelle

92) Scheibe

93) Siebwelle

94) Siebwelle 95) Schneckenwendei

Claims

Patentansprüche

1. Separatorschaufel (1 ) umfassend zwei Seitenwangen (2, 3), einen zwischen den Seitenwangen angeordneten Schaufelboden (4), einen zwischen den Seitenwangen angeordneten und sich an den Schaufelboden anschließenden Schaufelrücken (5) und eine Antriebsvorrichtung, wobei der Schaufelboden eine Schneide (6) und eine Siebfläche (7) aufweist, wobei die Siebfläche eine Vielzahl von zueinander beabstandeter und durch die Antriebsvorrichtung in Rotation versetzbarer Siebwellen (8, 80, 81 , 91 , 93, 94) umfasst.

2. Separatorschaufel nach Anspruch 1 , wobei die Siebfläche eine nach oben gekrümmte Fläche, vorzugsweise mit unterschiedlichen Krümmungsradien, ausbildet.

3. Separatorschaufel nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Siebfläche bis in den Schaufelrücken hinein erstreckt.

4. Separatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jede Siebwelle durch ein Zwischenlager (10) verläuft, das vorzugsweise in einem parallel zu den Seitenwangen verlaufenden Steg (9) angeordnet ist.

5. Separatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Siebwellen als Exzenterwellen ausgebildet sind.

6. Separatorschaufel nach Anspruch 5, wobei jede Exzenterwelle zwei oder mehr exzentrische Bereiche umfasst, bevorzugt wobei jede Exzenterwelle als gewuchtete Siebwelle ausgebildet ist.

7. Separatorschaufel nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Siebfläche im Gesamten als gewuchtetes System ausgebildet ist, vorzugsweise wobei jede Exzenterwelle verdreht zu der vorherigen Exzenterwelle angeordnet ist, Separatorschaufel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei jede Siebwelle genau einen exzentrischen Bereich zwischen zwei benachbarten Lagern der jeweiligen Exzenterwelle aufweist, der sich bevorzugt vollständig zwischen den zwei benachbarten Lagern der jeweiligen Exzenterwelle erstreckt. Separatorschaufel nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die exzentrischen Bereiche der Siebwellen so ausgebildet sind, dass der Abstand zwischen zwei beliebigen Punkten auf den exzentrischen Bereichen zweier beliebiger Siebwellen in jeder Rotationsposition gleich ist. Separatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Siebfläche unabhängig von der Rotationsposition der Siebwellen ein gleichbleibendes, einheitliches Spaltmaß zwischen den Siebwellen aufweist. Separatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Siebwellen eine Vielzahl an Scheiben oder eine oder mehrere Schneckenwendeln umfassen. Separatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Siebwellen wechselseitig angetrieben sind. Separatorschaufel nach Anspruch 12 umfassend eine Verbindungswelle (22) zur Kopplung und Synchronisierung der wechselseitig angetriebenen Siebwellen. Separatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Antriebsvorrichtung mindestens ein Getriebe, vorzugsweise ein Getriebe an jeder Außenseite der Seitenwangen, aufweist, wobei jede Siebwelle mit einem Getriebe gekoppelt ist, bevorzugt wobei die Kopplung mittels eines Kraftübertragungsrades (15, 16, 17, 18, 19, 20) erfolgt, vorzugsweise wobei die Lagerung der Siebwelle von der Siebwelle aus betrachtet hinter dem Kraftübertragungsrad angeordnet ist. Siebvorrichtung umfassend eine Siebfläche und eine Antriebsvorrichtung, wobei die Siebfläche eine Vielzahl von zueinander beabstandeter und durch die Antriebsvorrichtung in Rotation versetzbarer Siebwellen, die als Exzenterwellen ausgebildet sind, umfasst.