FI119683B

FI119683B - Apparatus for screening soil

Info

Publication number: FI119683B
Application number: FI20021773A
Authority: FI
Inventors: Jukka Hakkarainen
Original assignee: Vimelco Oy
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2009-02-13
Also published as: FI20021773A; FI20021773A0

Description

LAITTEISTO MAA-AINEKSEN SEULOMISEKSIEARTH SCREENING EQUIPMENT

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitetty laitteisto maa-aineksen seulomiseksi.The invention relates to an apparatus for screening soil in the preamble of claim 1.

55

Keksinnön mukainen laitteisto soveltuu erittäin hyvin maa-aineksen, kuten kiviperäisen maan esiseulontaan, jossa suuret kivet erotaan pois maa-aineksesta. Vastaavasta laitteistosta käytetään usein nimitystä välppä.The apparatus of the invention is very well suited for pre-screening soil, such as rocky soil, where large stones are separated from the soil. Corresponding hardware is often referred to as a spacer.

1010

Tunnetun tekniikan mukaisissa välppälaitteistoissa on yleensä poikkipinta-alaltaan suorakulmion muotoisista terästangoista koottu ritilämäinen seulan pohjarakenne, jossa pitkänomaiset terästangot on sijoitettu vierekkäin ja tuettu 15 tankojen kummastakin päästä. Lisäksi terästankojen alapuolella on usein terästankojen pituussuuntaan nähden poikittainen kampalevy, joka pitää terästankojen keskinäisen sivu-suuntaisen välimatkan ennaltasäädettynä. Ongelmana tällaisessa välppäratkaisussa on terästankojen ja yleensä koko 20 laitteiston kestävyys sekä seulottavien kivien pyrkimys jäädä kiinni terästankojen väliin, jolloin laitteisto tukkeutuu ja tangot vääntyvät helposti sivusuunnassa. Lisäksi ongelmana on laitteiston suhteellisen monimutkainen rakenne, joka on vika-altis ja kallis. Lisäksi tällaiset välppäratkaisut 25 ovat kalliita ylläpitää, koska valmistajalta on vaikea saada varaosina pelkkiä tankoja, jotka ovat hitaita ja vaikeita valmistaa.Prior art blade assemblies generally have a grid-like sieve bottom structure made up of rectangular steel bars in which the elongated steel bars are positioned side by side and supported by 15 ends at each end. Further, beneath the steel bars there is often a comb plate transverse to the longitudinal direction of the steel bars, which maintains the lateral distance between the steel bars preset. The problem with such a clever solution is the durability of the steel bars and generally the entire apparatus, as well as the tendency of the rocks to be trapped between the steel bars, causing the apparatus to become clogged and the bars to be twisted sideways. A further problem is the relatively complex structure of the apparatus, which is prone to failure and expensive. In addition, such agile solutions 25 are expensive to maintain because it is difficult for a manufacturer to obtain only rods which are slow and difficult to manufacture.

Tunnetun tekniikan tason mukaisia erilaisia seularakenteita 30 on esitetty myös seuraavissa patenttijulkaisuissa: FI51290, DE4210881, DE2238815 ja EP0018799.Various screen structures 30 of the prior art are also disclosed in the following patents: FI51290, DE4210881, DE2238815 and EP0018799.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat sekä aikaansaada edullinen, luotettava, hyvin toi-35 miva ja mahdollisimman kestävä sekä helposti huollettava laitteisto maa-aineksen seulomiseksi. Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Muille keksinnön sovel- 2 lutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide an inexpensive, reliable, well-functioning and as durable and easy-to-maintain apparatus for screening soil. The apparatus according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1. Other embodiments of the invention are characterized by what is stated in the other claims.

Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on se, että välppäratkai-5 su on erittäin yksinkertainen ja toimintavarma. Seulonnan suorittavat tangot ovat pitkäikäisiä ja mahdollisesti hieman vikaantuessaankin käyttökelpoisia, sillä pieni taipuminen ei ole haitaksi, koska tangot ovat poikkileikkaukseltaan pyöreitä ja pyörivät käytön aikana koko ajan hitaasti pituusak-10 selinsa ympäri. Samoin vaihto uuteen tankoon on helppoa ja tangot ovat halpoja sekä helposti saatavissa, koska tangot ovat mitoiltaan yleisesti käytettyjen porakankien kokoisia. Tällöin käytöstä poistettu porakanki kelpaa hyvin välppä-laitteistoon seulatangoksi ja porakanget saadaan näin hyö-15 dylliseen uusiokäyttöön. Tankojen alapää on irti tuestaan, jolloin tangot voivat taipua hetkellisesti alaspäin ja kuorman poistuttua nousta takaisin alkuperäiseen asentoonsa. Vielä etuna on se, että tangot kestävät raskaita kiviä hyvin, koska kiven paino jakaantuu nopeasti usealle tangolla 20 alkaen ehkä yhdestä, joka taipuu vähän, jolloin paino jakaantuu seuraavalle tangolle, joka vuorostaan myös taipuu, jos kummatkaan tangot eivät jaksa pitää kiven painoa. Tämän jälkeen kukin seuraava tankoa ottaa vuorotellen kiven kuoran vastaan, kunnes tangot yhdessä jaksavat kannattaa kiven pai-25 non ja kivi pyörii pois tankojen päältä. Etuna on myös se, että värähtelevien tankojen ansiosta tankojen väliin ei jää ohuita ja muuten kooltaan isoja kiviä, jotka aiheuttaisivat ennen pitkää välppälaitteiston tukkeutumisen.An advantage of the solution according to the invention is that the resilient solution is very simple and reliable. The rods carrying out the screening are long-lasting and possibly useful even in the event of a slight failure, since slight bending is not a disadvantage since the rods are circular in cross-section and slowly rotate around their longitudinal rims during use. Likewise, changing to a new bar is easy and the bars are cheap and easily accessible because the bars are the size of commonly used drill bars. In this case, the discarded drill rod is well suited as a screening bar for slab equipment, thus rendering the drill rods useful for reuse. The lower end of the rods is detached from its support, allowing the rods to momentarily bend downward and return to their original position after the load has been removed. A further advantage is that the bars can withstand heavy rocks well, since the weight of the stone is rapidly distributed over a plurality of bars 20, starting with one that bends slightly, thereby distributing the weight to the next bar, which in turn also bends. Thereafter, each of the following rods alternately receives the bark of the stone until the rods together support the weight of the stone and the stone rotates away from the rods. It also has the advantage that vibrating rods prevent thin and otherwise large rocks from sticking between the rods, which would eventually cause clogging of the interlocking equipment.

30 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin sovellutusesimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitteistoa yksinker- 35 taistettuna ja kaaviollisesti sivulta katsottu na, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista laitteistoa yksinker taistettuna ja kaaviollisesti päältä katsottuna, 3 kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen laitteiston seulatan- kojen kiinnityksen yksityiskohtaa yksinkertaistettuna ja kaaviollisesti sivulta katsottuna ja kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen laitteiston seulatan- 5 kojen kiinnitystä yksinkertaistettuna ja kaa viollisesti vinottain päältä katsottuna.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a simplified and schematic side view of the apparatus according to the invention, Fig. 2 is a simplified and schematic top view of the apparatus according to the invention. Figure 4 is a simplified and schematic side view of the fastening of the bars, and Figure 4 shows the fastening of the screen bars of the apparatus according to the invention in a simplified and oblique view from above.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty keksinnön mukainen välppälait-teisto 1 sivulta ja päältä katsottuna ja lisäksi kuviossa 1 10 etummainen sivuseinä poistettuna. Laitteiston 1 rungon muodostavat olennaisesti pystysuorat sivuseinät 2 ja sivuseiniin nähden kohtisuora etuseinä 5. Sivuseiniä 2 yhdistää ja samalla tukee pöhjaelementteinä toimivat etummainen vino-luiska 4 ja takimmainen vinoluiska 3, jotka ovat vinossa 15 asennossa toisiinsa nähden siten, että ne lähestyvät toisiaan alapäin mennessään. Alareunassa on kuitenkin riittävän suuri, seulotun maa- ja kiviaineksen 16 läpimentävä aukko 17. Ylisuuret kivet 15 vierivät laitteiston seulapinnalta alas omaan ainesvirtaansa.Figs. 1 and 2 show a side and top view of the latching apparatus 1 according to the invention, and in addition, in Fig. 1 10, the front side wall is removed. The body 1 of the apparatus 1 is formed by a substantially vertical sidewall 2 and a front wall 5 perpendicular to the sidewalls 5. The sidewalls 2 are joined and simultaneously supported by the forward oblique ramp 4 and the rear oblique ramp 3 which are inclined relative to one another. At the bottom, however, there is a sufficiently large aperture 17 through the screened earth and rock material 16. The oversized stones 15 roll down from the screen surface of the plant to their own material stream.

2020

Kummankin sivuseinän 2 yläosassa, lähellä seinän takareunaa on olennaisen vaakasuuntainen kiinnityselementti 10, joka ulottuu sivuseinästä sisäänpäin kohti vastakkaisessa seinässä olevaa, samassa asennossa ja samalla korkeudella ole-25 vaa vastaavaa kiinnityselementtiä. Kiinnityselementti 10 on poikkileikkaukseltaan suorakaideputken muotoinen ja elementtiä on kierretty pituusakselinsa ympäri siten, että elementin yläpinta ja alapinta ovat vaakatasoon nähden kallistetussa asennossa. Lisäksi kummassakin elementissä on lähellä 30 elementin ulkopäätä poraukset 14, jotka menevät sama-akseli-sesti sekä elementin etu- että takaseinän läpi.At the top of each side wall 2, near the rear edge of the wall, there is a substantially horizontal fastening element 10 extending from the side wall inwardly towards the corresponding fastening element on the opposite wall at the same position and height. The fastening element 10 has the shape of a rectangular cross-section and is rotated about its longitudinal axis so that the upper surface and the lower surface of the element are inclined relative to the horizontal. In addition, each element has bores 14 near the outer end of the element 30 which co-axially pass through both the front and rear walls of the element.

Sivuseinien 2 välissä on seulatangosto, joka koostuu ainakin seulatangoista 8 ja tankojen kiinnityselimestä 7. Kiinnitys-35 elin 7 on poikkileikkaukseltaan suorakaideputki ja pituudeltaan sellainen, että se mahtuu välppälaitteiston 1 sivuseinien 2 väliin. Kiinnityselin 7 asennetaan päistään sivuseinissä olevien kiinnityselementtien 10 päälle, jolloin kiin- 4 nityselementit jäävät kiinnityselimen 7 päiden sisään. Kiin-nityselimen 7 lukitus kiinnityselementteihin 10 on tehty reunimmaisten seulatankojen 8 avulla, jotka on pujotettu sekä kiinnityselimen 7 että kiinnityselementin 10 läpimeneviin 5 reikiin 12, 14.Between the side walls 2 is a screen bar consisting of at least screen bars 8 and a bar fastening member 7. The fastening 35 member 7 is a rectangular tube of cross-section and has a length such that it fits between the side walls 2 of the tab apparatus 1. The fastening element 7 is mounted at its ends on the fastening elements 10 on the side walls, whereby the fastening elements 4 remain inside the ends of the fastening element 7. The locking member 7 is locked to the fastening elements 10 by means of the outermost screen bars 8 which are threaded into the through holes 12, 14 of both the fastening element 7 and the fastening element 10.

Seulatangot 8 on pujotettu tasavälein kiinnityselimen 7 oleviin tasavälisiin reikiin 12 siten, että seulatankojen yläpää on estetty putoamasta alaspäin. Seulatangot ovat sivulta 10 katsottuna vinossa asennossa ja laskeutuvat alaspäin sopivassa kulmassa kohti vapaata päätään. Vapaa pää on jätetty irti tukipinnasta 6 sopivan välimatkan 9 verran, joka välimatka 9 on sopivasti välillä 1...3 * seulatangon halkaisija, sopivimmin n. 1,5 * seulatangon halkaisija. Tämä välimatka 15 mahdollistaa seulatankojen 8 taipumisen siten, että yhdelle seulatangolle ei tule liian suurta hetkellistä kuormaa, vaan seulatangon taipuessa hiukan alapää painuu alaspäin ja vuorossa seuraava seulatanko alkaa ottaa kuormaa vastaan. Näin tapahtuu, kunnes seulatankoja on kuormaa vastaanottamassa 20 tarpeellinen määrä. Koska seulatanko on alapäästään vapaa, seulatanko 8 ei taivu keskeltä ylikuorman seurauksena, vaan vain joustaa alapäästään ja palautuu sitten takaisin.The screen bars 8 are evenly threaded into the even holes 12 in the fastening member 7 so that the top of the screen bars is prevented from falling down. The side bars, viewed from the side 10, are in an oblique position and descend downwards at a suitable angle towards their free end. The free end is left off the support surface 6 by a suitable distance 9, which distance is suitably between 1 ... 3 * diameter of the sieve rod, preferably about 1.5 * diameter of the sieve rod. This distance 15 allows the screening bars 8 to bend so that one of the screening bars is not subjected to an instantaneous load, but as the screening bar bends slightly the lower end is depressed and in turn the next screening bar begins to receive the load. This occurs until the required number of sieve bars is received by the load. Since the screening bar is free at its lower end, the screening bar 8 does not bend in the middle as a result of the overload, but simply elasticates at its lower end and then returns.

Kuviossa 3 ja 4 on esitetty keksinnön mukaisen laitteiston 25 seulatankojen 8 kiinnityksen yksityiskohtia yksinkertaistettuna sekä sivulta että vinosti päältä katsottuna. Kiin-nityselimenä 7 on suorakaideputki, jonka etu- ja takaseinänkään on tehty keskenään samoihin kohtiin halkaisijaltaan olennaisesti yhtäsuuria reikiä 12 ja 13, joiden halkaisija 30 on sopivasti, esimerkiksi välillä 0,5...2 mm, suurempi kuin seulatankojen 8 halkaisija. Tällöin seulatangot voivat pyöriä pituusakselinsa ympäri tangoille putoavien kivien aiheuttamien voimien aikaansaamana. Tämä auttaa seulatankoja 8 kestämään kovempaa rasitusta. Reiät 12 ja 13 ovat keske-35 nään vaakasuorissa riveissä ja tasavälein. Sovelluksesta riippuen kiinnityselimen 7 etu- ja takapinnassa voi olla myös toisen edellisten kanssa samansuuntaiset reikärivit esimerkiksi ensimmäisten reikärivien alapuolella ja samalla 5 reikäjaolla kuin ensimmäisessäkin reikärivissä mutta siten, että alemman rivin reiät 12a ja 13a ovat tasaisesti lomitettuina ylemmän rivin reikien 12 ja 13 kanssa. Näin voidaan helposti varioida seulatankojen 8 keskinäistä etäi-5 syyttä tarkoituksesta riippuen.Figures 3 and 4 show details of the fastening of the screen bars 8 of the apparatus 25 according to the invention in simplified view both from the side and obliquely. The fastening means 7 is a rectangular tube having holes 12 and 13 of substantially the same diameter at the same front and back walls with a diameter 30 suitably larger, for example between 0.5 and 2 mm, than the diameter of the screen bars 8. In this case, the screening bars may rotate about their longitudinal axis due to the forces exerted by the stones falling on the bars. This will help the sieve rods 8 withstand more stress. Holes 12 and 13 are centered in horizontal rows and evenly spaced. Depending on the application, the front and rear surfaces of the fastening member 7 may also have rows of holes parallel to the previous ones, for example below the first row of holes and the same 5 hole pattern as the first row of holes but with holes 12a and 13a in the lower row evenly interleaved. Thus, the distance between the screen bars 8 can be easily varied depending on the purpose.

Seulatangot 8 on tuettu yläpäästään kiinnityselimen 7 takapintaan reiän 13 halkaisijaa suuremmalla laipalla 11, joka on esimerkiksi hitsattu seulatankoon kiinni. Tällöin laipan 10 ja kiinnityselimen 7 takapinnan välinen kitkavoima jakaantuu mahdollisimman tasaisesti koko laipan 11 otsapinnan alueelle. Mahdollisesti vioittunut seulatanko 8 on helppo ja nopea vaihtaa vain vetämällä se taaksepäin ulos rei'istä 12 ja 13 ja pujottamalla uusi tanko tilalle.The screen rods 8 are supported at their upper end by a flange 11 larger than the diameter of the hole 13, which is for example welded to the screen rod. Hereby, the frictional force between the flange 10 and the rear surface of the fastening member 7 is distributed as evenly as possible over the entire surface area of the flange 11. Any damaged screen rod 8 can be easily and quickly replaced by pulling it back out of holes 12 and 13 and threading a new rod into place.

1515

Seulatankojen 8 materiaali on hyvin kulutusta kestävää, sitkeää ja kovaksi karkaistua terästä, jossa on ainakin n. 0,5...2% mangaania ja n. 2...6% kromia. Yksi sopiva teräs-laatu on kaupallisesti saatavilla oleva terästanko, jossa on 20 muiden seosaineiden lisäksi n. 1% mangaania ja n. 4% kromia.The material of the screen bars 8 is made of high wear-resistant, tough and hardened steel with at least about 0.5 ... 2% manganese and about 2-6% chromium. One suitable grade of steel is a commercially available steel bar containing, among other 20 alloys, about 1% manganese and about 4% chromium.

Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö rajoitu edellä esitettyyn sovellutusesimerkkiin, vaan voi vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä 25 keksinnön mukaista ratkaisua ei ole rajattu vain edellä tarkemmin esitettyyn laitteistoon, vaan esimerkiksi kiinnitys-elimen 7 kiinnitys voi olla edellä esitetystä erova. Samoin seulatangot 8 voivat olla poikkileikkaukseltaan muunkin muotoisia kuin pyöreitä. Lisäksi reikien 12, 13, 12a ja 13a si-30 joitus ja lukumäärä voivat erota edellä kuvatusta.It will be apparent to one skilled in the art that the invention is not limited to the embodiment described above, but may vary within the scope of the following claims. Thus, the solution according to the invention is not limited only to the apparatus described in more detail above, but, for example, the attachment of the fastening member 7 may be different from the above. Similarly, the screen bars 8 may have a cross-sectional shape other than circular. Further, the placement and number of holes 12, 13, 12a and 13a may differ from those described above.

Claims

An apparatus for screening soil comprising at least a frame and associated sidewalls (2) and elongated, obliquely downwardly directed screening rods (8) with horizontal ends spaced apart, and a fastening element (7) for supporting the upper end of the screen bars (8), wherein the fastening element (7) has at least one row of holes (12, 13) into which the screen bars (8) are threaded, characterized in that the upper end of the screen bars (7) at the rear surface to prevent the screen bars (8) from falling down, and that the diameter of the screen bars is substantially smaller than the diameter of the holes (12, 13) so that the screen bars (8) can rotate obliquely about their longitudinal axis; that the screen bars (8) are arranged to be pulled back out of the thighs (12, 13).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the screen rods (8) are supported at their upper end through at least two substantially wide holes (12, 13) by a flange (11) on the rear surface of the fastening means (7).

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the fastening element (7) is supported at its ends by the fastening elements (10) secured to the side walls and locked horizontally by means of the outermost screening rods (8) threaded through the holes (8). 12, 13) in addition to the holes 30 (14) in the fastening elements (10).

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening element (7) has, underneath the holes (12, 13) 35, in the same hole distribution as the holes (12, 13), the holes (12a, 13a) a row of holes (12, 13) to vary the spacing of the screen bars (8).

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the screen bars (8) are circular in cross-section and that the diameter of the screen bars (8) is between 0.5 and 2.0 mm smaller than the diameter of the holes (12, 13).

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the sieve rods (8) is substantially 1.0 to 1.5 mm smaller than the diameter of the holes (12, 10 13).

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the free lower end of the sieve rods (8) is located above the support surface (6) below a distance 15 (9) substantially between 0.5 and 2 times the diameter of the sieve rod (8).

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the free lower end 20 of the sieve rods (8) is above the support surface (6) below a distance (9) substantially between 1.2 and 1.8 times the sieve rod (8). diameter, preferably about 1.5 times the diameter of the screen rod (8).

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the screening bars (8) are made of hardened, substantially tough steel with at least about 0.5 to 2% manganese and about 2 to 6% chromium. .

Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the screening bars (8) are made of hardened, substantially tough steel with at least about 1% manganese and about 4% chromium. 35