DE10054089C1 - Anordnung zur Anregung eines Siebrahmens mit Ultraschall - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Anregung eines Siebrahmens mit Ultraschall. DOLLAR A Die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum Anregen eines Siebrahmens mittels Ultraschall zu entwickeln, mit welcher die bekannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und mit der eine kompaktere Bauart von Siebvorrichtungen als bisher bekannt, insbesondere in der Höhe, gewährleistet wird, und bei der ein ausreichender Abstand des Schallwandlers vom Siebgut erreicht wird, um unzulässige Erwärmungen des Siebgutes auszuschließen wird dadurch gelöst, dass an den Siebrahmen 1 mindestens ein Biegeschwinger 4 angeordnet ist, der durch einen Schallwandler 3 vorwiegend im Schwingungsmaximum angeregt wird und die Biegeschwingung an seinem einen Ende auf den Siebrahmen 1 vorwiegend vertikal derart überträgt, daß Siebrahmen 1, Biegeschwinger 4 und Schallwandler 3 eine resonante Struktur bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anregung eines Siebrahmens mit Ultraschall gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt, zum Sieben unterschied­ lichster Güter Ultraschall zu verwenden. Die durch den Ultraschall erzeugten schwingenden Bewegungen werden auf die Siebfläche übertragen und üben einen günstigen Einfluß auf den Siebdurchsatz und das Siebgut aus. Die auf das Siebgut übertragenen Schwingungen bewirken eine Reduzierung der Oberflächenspannung und der Aglo­ merierungskräfte, so daß ein Verstopfen der Siebmaschen weitestgehend verhindert wird.

Die bekannten Ultraschall verwendenden Siebvorrich­ tungen und Siebverfahren bestehen im wesentlichen aus einem Siebrahmen mit einer aufgebrachten Siebfläche und einer an den Siebrahmen über einen Ultraschallwandler angekoppelten Ultraschallquelle, wobei der Wandler die hochfrequenten elektrischen Schwingungen in mechanische Biegeschwingungen umwandelt.

In der WO 94/27748 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Sieben, Klassieren, Sichten, Filtern oder Sortieren von Stoffen mit in einem Siebrahmen vorge­ sehener Siebfläche und dieser zugeordnetem Ultraschall- Wandler, durch den der Siebfläche Schwingungen zuleitbar sind, beschrieben. Der Ultraschallwandler ist dabei entweder radial am oder senkrecht auf dem Siebrahmen befestigt.

Dem Ultraschallwandler ist ein der Siebfläche anliegender Resonator zugeordnet, der auf die Resonanz des Ultraschallwandlers abgestimmt und von letzterem in Biegeschwingungen versetzbar ist. Die vom Schallwandler erzeugten Longitudinalschwingungen werden in den tangential zur longitudinalen Schwingrichtung angeord­ neten Resonatorstäben in Biegeschwingungen der gleichen Frequenz umgeformt.

Die Umsetzung der dadurch bedingten konstruktiven Möglichkeiten ist schwierig. Insbesondere bei mehreren übereinanderliegenden Siebflächen (Siebtürme) wird die Höhe unbefriedigend hoch.

Nachteilig ist bei allen diesen bekannten Ausführungs­ formen, daß die aus dem Anschwingungsprinzip "Biege­ schwinger" sich ergebenden großen Abmessungen keine ausreichend kompakte Bauform der Siebvorrichtung ermöglichen.

Eine kompakte Bauform wird durch die Anwendung des Anschwingungsprinzips "Längsschwinger" in der DE 198 28 914 A1 und in der DE 198 11 266 C1 erreicht.

Nachteilig ist es bei allen bekannten Ultraschall- Siebeinrichtungen, dass die Ultraschalleinheit innerhalb der Siebanordnung liegt und das Siebgut erwärmt. Bei einigen Siebgütern kann es zu unzulässigen Erwärmungen kommen, so dass besondere Maßnahmen zur Wärmeableitung vorgesehen werden müssen.

Bei einigen Siebanordnungen ist die Siebfläche mit der Ultraschalleinheit verklebt. Dadurch muß beim Siebwechsel die Klebung zerstört und aufwendig erneuert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Anregen von Siebrahmen mittels Ultraschall zu entwickeln, mit welcher die bekannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und mit der eine kompaktere Bauart von Siebvorrichtungen als bisher bekannt, insbesondere in der Höhe, gewährleistet wird, und bei der ein ausreichender Abstand des Schallwandlers vom Siebgut erreicht wird, um unzulässige Erwärmungen des Siebgutes auszuschließen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Anordnung zur Anregung eines Siebrahmens mit Ultraschall ist dadurch gekennzeichnet, dass an den Siebrahmen mindestens ein Biegeschwinger angeordnet ist, der durch einen Schallwandler vorwiegend im Schwingungsmaximum angeregt wird und die Biegeschwingungen an seinem einen Ende auf den Siebrahmen vorwiegend vertikal derart überträgt, daß Siebrahmen, Biegeschwinger und Schallwandler eine resonante Struktur bilden.

Die vorwiegend vertikale Anregung eines Siebrahmens mit Ultraschall mit als Biegeschwinger am Siebrahmen angebrachter Ultraschallwandlereinheit gewährleistet eine flachere und damit kompaktere Bauart von Siebrahmen als bei den bisher bekannten Siebvorrichtungen.

Eine unzulässige Erwärmung von wärmeempfindlichem Siebgut kann ausgeschlossen werden, da der Ultraschallwandler sich in ausreichendem Abstand von der Siebeinrichtung und vom Siebgut befindet.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel eines ringförmigen Siebrahmens näher erläutert. In der einzigen Figur ist in einer schematischen Darstellung der ringförmige Siebrahmen mit dem Ultraschall-Wandler dargestellt.

Entsprechend der Darstellung in der Figur ist ein kreisförmiger Siebrahmen 1 aus einem ganzzahligen Vielfachen von λ/2-Elementen gebildet. Auf den Siebrahmen 1 ist in der Ebene der Siebfläche 2 ein aus n × λ/2-Elementen bestehender Biegeschwinger 4 angebracht, der durch einen Schallwandler 3 vorwiegend im Schwingungsmaximum angeregt wird. Die Biegeschwingung wird an einem Ende des Biegeschwingers 4, also im Maximum der Schwingung, auf den Siebrahmen 1 übertragen.

Der Biegeschwinger 4 ist mit dem Siebrahmen 1, der kreisförmig, elliptisch, rechteckig oder als Vieleck ausgebildet sein kann, verschweißt oder verschraubt.

Der günstigste Frequenzbereich für die Anordnung liegt zwischen 18 und 60 kHz und bei Ultraschallamplituden im Bereich zwischen 2 und 50 µm.

Bezugszeichenaufstellung

1

Siebrahmen

2

Siebfläche

3

Ultraschallwandler

4

Biegeschwinger

Claims (3)

1. Anordnung zur Anregung eines Siebrahmens mit Ultraschall, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Siebrahmen (1) mindestens ein Biegeschwinger (4) angeordnet ist, der durch einen Schallwandler (3) vorwiegend im Schwingungsmaximum angeregt wird und die Biegeschwingungen an seinem einen Ende auf den Siebrahmen (1) vorwiegend vertikal derart überträgt, daß Siebrahmen (1), Biegeschwinger (4) und Schallwandler (3) eine resonante Struktur bilden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schwingungen übertragende Siebrahmen (1) aus einem geradzahligen Vielfachen von λ/2-Elementen ringförmig gebildet ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeschwinger (4) aus n × λ/2-Elementen gebildet ist.