DE102009009092A1

DE102009009092A1 - Siebboden zum Einbau in Siebmaschinen

Info

Publication number: DE102009009092A1
Application number: DE102009009092A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Zoellner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-14
Filing date: 2009-02-14
Publication date: 2010-08-26

Abstract

Ein Siebboden zum Einbau in Siebmaschinen umfasst - mindestens einen mit der Siebmaschine verbindbaren Rahmen (11), - ein jeweils auf einem Rahmen (11) befestigtes Siebgewebe (17) und - eine im jeweiligen Rahmen (11) angeordnete, Siebgut-durchlässige Stützstruktur (16) unter dem Siebgewebe (17), die in einer Wölbungsrichtung (C) zum Siebgewebe (17) hin konvex gewölbt ist, wobei die Stützstruktur (16) flächig ausgebildet ist, und das mindestens an einem Seitenrand (18) am Rahmen (11) festgelegte Siebgewebe (17) über die gewölbte Stützstruktur (16) mittels einer Spannvorrichtung (22) gespannt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Siebboden zum Einbau in Siebmaschinen mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Der grundsätzliche Aufbau eines Siebbodens für Siebmaschinen ist seit langem bekannt. So ist ein mit der Siebmaschine verbindbarer Rahmen vorgesehen, auf dem jeweils ein Siebgewebe befestigt ist. Um das Siebgewebe zu unterstützen, ist in dem Rahmen jeweils eine Stützstruktur unter dem Siebgewebe angeordnet, die für das Siebgut durchlässig sein muss. Aufgabe dieser Stützstruktur ist es, Schwingungen des Siebgewebes zu unterdrücken sowie eine unter dem Einfluss der Siebkräfte stattfindende Längung und damit Erschlaffung des Siebgewebes zu vermeiden. Im Wesentlichen dem gleichen Zweck dient die grundsätzlich bekannte konvexe Wölbung der Stützstruktur zum Siebgewebe hin.
Im Zuge der Fortentwicklung von Siebmaschinen sind zwischenzeitlich extrem hohe Siebbeschleunigungen in der Größenordnung 10 g bis maximal 15 g erreichbar. Derartige Siebmaschinen werden u. A. für spezielle Trennaufgaben, wie beispielsweise die Separation von Rohölen aus Ölsanden oder die Abwasseraufbereitung eingesetzt. Darin werden extrem feinmaschige Siebgewebe mit Maschenweiten zwischen 10 und 100 μm verwendet.
Bei den Siebböden nach dem Stand der Technik sind die Siebgewebe randseitig auf dem Rahmen befestigt. Insbesondere bei sehr engmaschigen Feinsieben und hohen Siebbeschleunigungen hat sich als großes Problem herausgestellt, dass bei einer solchen Befestigung des Siebgewebes letzte res sehr schnell zum Erschlaffen neigt. Damit kann das Siebgewebe innerhalb seiner Befestigungen in Eigenschwingungen unter Ausbildung stehender Wellen versetzt werden. Diese Schwingungen sind in der Regel der eigentlichen Siebschwingung entgegengesetzt, sodass die von der Maschine erzeugten Siebbeschleunigungen nicht vollständig vom Siebgewebe umgesetzt und damit die Siebleistung der Maschinen in nachteiliger Weise deutlich herabgesetzt werden.
Ein weiteres Problem herkömmlicher Stützstrukturen besteht darin, dass es sich dabei in der Regel um relativ weit voneinander beabstandete, hochkant stehende Stege handelt, deren mit dem Siebgewebe in Kontakt kommende Seitenkanten mit einer Kunststoffleiste zur Schonung des Siebgewebes belegt sind. Die Wölbung dieser relativ groben Stützstruktur wird durch eine variierende Höhe dieser Stege erzielt, wobei das Siebgewebe an den Stegen jeweils etwas abgekantet wird. Damit sind dort insbesondere empfindliche Siebgewebe auch einem hohen Verschleiß unterworfen.
Ausgehend von der geschilderten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Siebboden zum Einbau in Siebmaschinen so zu verbessern, dass unter verschleißschonender Unterstützung des Siebgewebes die erwähnten Eigenschwingungen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist die Stützstruktur flächig ausgebildet, also insbesondere als gewölbtes Gitterblech oder Rostelement mit Strukturstreben und davon umgrenzten Öffnungen. Damit wird das Siebgewebe gleichmäßiger unterlegt, schärfere Abkantungen des Siebgewebes werden vermieden.
Von größerer Bedeutung für die Erfindung ist die ferner vorgesehene Spannvorrichtung zum Spannen des Siebgewebes über die gewölbte Stützstruktur. Dazu ist die Spannvorrichtung vorzugsweise mit dem dem eingespannten Seitenrand gegenüberliegenden Seitenrand des Siebgewebes gekoppelt, auf den eine vom festgelegten Seitenrand weg gerichtete Spannkraft ausgeübt wird. Auch eine zentrale Beaufschlagung des Siebgewebes mit der Spannvorrichtung ist als Alternative denkbar.
Diese Spannvorrichtung sorgt dafür, dass auch bei einer Längung des Siebgewebes keine Erschlaffung eintritt, sondern das Gewebe dauerhaft unter Spannung auf der gewölbten Stützstruktur gehalten wird. Damit werden die beim Stand der Technik problematischen Eigenschwingungen des Siebs vermieden, die von der Siebmaschine erzeugte Siebbeschleunigung kann voll auf das Siebgewebe übertragen werden. Damit kann eine optimale Separation des Siebgutes erreicht werden.
In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen des Siebbodens bzw. eine Siebmaschine mit mindestens einem solchen Siebboden im Siebkasten angegeben. Merkmale, Einzelheiten und Vorteile dieser bevorzugten Ausführungsformen sind der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Siebmaschine,
2 eine perspektivische Ansicht eines Siebbodens in einer ersten Ausführungsform,
3 eine schematische Teilansicht der Einzelheit III nach 2,
4 eine Einzelheit gemäß 3 in einer abweichenden Ausführungsform der Stützstruktur,
5 eine perspektivische Teilansicht der Einzelheit V gemäß 2,
6 ein ausschnittweiser Vertikalschnitt des Siebbodens im Bereich der Einzelheit VI nach 2,
7 eine perspektivische Ansicht eines Siebbodens in einer zweiten Ausführungsform,
8 eine perspektivische Ansicht eines Siebbodens in einer dritten Ausführungsform,
9 eine perspektivische Teilansicht der Einzelheit IX gemäß 8,
10 eine perspektivische Ansicht eines Siebbodens in einer vierten Ausführungsform, und
11 eine perspektivische Teilansicht der Einzelheit XI gemäß 10.
Aus 1 wird der grundsätzliche Aufbau einer Siebmaschine deutlich, wie sie beispielsweise in der DE 10 2006 041 989 A1 angegeben ist. Dabei ist ein Grundrahmen 1 vorgesehen, auf dem schwenkbar eine Lagerbühne 2 gelagert ist. Deren Neigungswinkel ist durch eine Hydraulikanordnung 3 zwischen Grundrahmen 1 und Lagerbühne 2 verstellbar.
Auf der Lagerbühne 2 ist ein Basislagerrahmen 4 über Dämpfungsfedern 5 gelagert. Auf dem Basislagerrahmen 4 ist über Energiespeicher-Federpakete 6 der eigentliche Siebkasten 7 gehalten. Dieser wird durch Unwuchtmotoren 8 am Basislagerrahmen 4 in Siebschwingungen mit hohen Siebbeschleunigungen versetzt.
Im Siebkasten 7 sind in dessen Siebgut-Hauptwurfrichtung 9 drei Siebböden 10 hintereinander gereiht angeordnet. Diesen drei identisch aufgebauten Siebböden 10, wie sie anhand der 2 bis 7 noch näher erläutert werden, ist am angehobenen Ende des Siebkastens 7 ein schmalerer Siebboden 10' vorgelagert, der in seinem grundsätzlichen Aufbau jedoch den Siebböden 10 entspricht.
Anhand von 2 ist dieser grundsätzliche Siebboden-Aufbau zu erläutern. So ist ein Rahmen 11 vorgesehen, der zwei rechtwinklig zur Siebgut-Hauptwurfrichtung 9 horizontal verlaufende Hauptstreben 12, 13 aufweist. Diese sind über eine Vielzahl von parallel zur Hauptwurfrichtung 9 verlaufende Stabilisierungstraversen 14 verbunden, die an ihrer nach oben weisenden Längskante 15 (6) konvex gewölbt sind.
Auf dem Rahmen 11 mit seinen Hauptstreben 12, 13 und den Stabilisierungstraversen 14 ist eine nach oben bezogen auf 2 in Wölbungsrichtung C konvex gewölbte, Siebgut-durchlässige Stützstruktur 16 angeordnet, bei der es sich in der Ausführungsform gemäß den 2, 3 und 4 um ein Lochblech handelt. Die Stützstruktur 16 stützt damit flächig das eigentliche Siebgewebe 17 von unten ab. Letzteres ist mit seiner einen, quer zur Hauptwurfrichtung 9 gerichteten Seitenkante 18 fest mit einer Klemmschiene 19 verbunden, die wiederum auf der einen Hauptstrebe 12 des Rahmens 11 festgelegt ist. Damit ist das in seiner Fläche im Wesentlichen der Stützstruktur 16 entsprechende Siebgewebe 17 auf dieser einen Seite am Siebboden 10 festgelegt.
Wie aus 6 deutlich wird, ist der dem festen Seitenrand 18 gegenüberliegende Seitenrand 20 des Siebgewebes 17 in einer Koppelschiene 21 gefasst, über die eine als Ganzes mit 22 bezeichnete Spannvorrichtung auf das Siebgewebe 17 einwirkt und letzteres über die gewölbte Stützstruktur 16 durch Ausübung einer Spannkraft S (2 und 6) dauerhaft spannt.
Die Spannvorrichtung 22 weist als Rückgrat einen oberhalb des Siebgewebes angeordneten Träger 23 in Form eines quer zur Hauptwurfrichtung 9 und horizontal angeordneten Vierkantrohrs auf, von dem über seine Länge verteilt rechtwinklig schräg nach unten zum Siebgewebe 17 hin Schubstangen 24 ausgehen. Letztere sind jeweils in einer Führungsbuchse 25 im Träger 23 verschiebbar geführt. Mit Hilfe von Tellerfederpaketen 26, die zwischen dem Träger 23 und jeweiligen Anschlägen 27 auf den Schubstangen 24 eingespannt sind, sind die Schubstangen 24 mit der Kraft F in Richtung zum Siebboden 10 hin kraftbeaufschlagt.
Die freien Enden 28 der Schubstangen sind über eine quer zur Hauptwurfrichtung 9 verlaufende Spannschiene 29 miteinander verbunden, mit deren Hilfe die Spannvorrichtung 22 an das Siebgewebe 17 angekoppelt wird. Dazu ist die oben erwähnte Koppelschiene 21 im Querschnitt hakenförmig ausgebildet, wie dies aus 6 deutlich wird. In die dadurch gebildete Hinterschneidung greift die Spannschiene 29 ein, sodass die von den Tellerfederpaketen 26 erzeugte Federkraft F in die Spannkraft S auf das Sieb gewebe 17 umgesetzt wird. Die Koppelschiene 21 ist dazu auf der Hauptstrebe 13 des Rahmens 11 des Siebbodens 10 entgegen der Hauptwurfrichtung 9 verschiebbar gelagert.
Wie in 2 angedeutet ist, ist der Träger 23 der Spannvorrichtung 22 über einen Befestigungsarm 30 direkt mit dem Rahmen 11 verbunden, sodass ein Siebboden 10 komplett mit der Spannvorrichtung auf einfache Weise austauschbar im Siebkasten 7 angeordnet ist. Eine Verbindung zum Siebkasten 7 ist allerdings ebenfalls denkbar.
Wie aus 3 deutlich wird, kann es sich bei der Stützstruktur 16 um ein Lochblech mit einer Dreieckslochung handeln. 4 zeigt ein entsprechendes Lochblech für die Stützstruktur 16, bei der die von den Strukturstreben 32 des Lochbleches umgrenzten Öffnungen 31 sechseckig ausgebildet sind. Die Öffnungsweite W der Öffnungen 31 beträgt beispielsweise 90 mm und entspricht damit mehr als dem Zehnfachen der Breite B der Strukturstreben 32 des Lochbleches der Stützstruktur 16.
Wie in 6 angedeutet ist, sind die Strukturstreben 32 der Lochblech-Stützstruktur 16 mit einer reibungs- oder verschleißmindernden Beschichtung 33 beispielsweise aus PTFE, PA oder PE versehen.
Der in 7 gezeigte Siebboden 40 unterscheidet sich vom Siebboden 10 gemäß den 2 bis 6 lediglich in der Ausbildung der Stützstruktur 16'. Alle anderen Komponenten stimmen mit der Ausführungsform gemäß 2 überein und sind mit identischen Bezugszeichen versehen. Auf die entsprechenden Beschreibungen anhand der 2, 5 und 6 kann verwiesen werden.
Bei der Stützstruktur 16' des Siebbodens 40 sind in die in Siebgut-Hauptwurfrichtung 9 verlaufenden Stabilisierungstraversen 14 von oben in relativ engem Abstand Schienen 41 als Rostelemente eingelegt, die das Siebgewebe 17 über seine gesamte Fläche unterstützen. Die Öffnungen 31 sind dabei von den Rostschienen 41 und den quer dazu verlaufenden Stabilisierungstraversen 14 als Strukturstreben umgrenzt. Das Verhältnis der Öffnungsfläche zu der Strebendicke liegt in einem Größenordnungsbereich, der dem der lochblechartigen Stützstruktur 16 des ersten Ausführungsbeispiels entspricht.
Die Stützschienen 41 selbst sind in sich dreiteilig aufgebaut. Sie bestehen aus einem zentralen Stützschenkel 42 aus Kunststoffmaterial, der zur Stabilisierung beiderseits von Klemmschenkeln 43 aus Metall flankiert ist. Die Stützschenkel 42 stehen mit ihren Längskanten nach oben über die Klemmschenkel 43 hinaus, sodass das Siebgewebe 17 aus Verschleißschutzgründen nicht mit dem Metallmaterial der Klemmschenkel 43 in Berührung kommt.
Eine weitere Ausführungsform für den Siebboden ist in 8 und 9 gezeigt und dort mit dem Bezugszeichen 50 versehen. Analog der 7 unterscheidet sich dieser Siebboden 50 vom dort gezeigten Siebboden 40 lediglich in der Ausbildung der Stützstruktur 16''. Alle anderen Komponenten stimmen mit der Ausführungsform gemäß 2 und 7 überein und sind wieder mit identischen Bezugszeichen versehen. Auf die entsprechenden Beschreibungen anhand der 2, 5 und 6 kann abermals Bezug genommen werden.
Bei dem Siebboden 50 ist die Stützstruktur 16'' als so genanntes Kanten-Spalt-Sieb ausgebildet, bei dem auf den bogenförmigen Stabilisierungstra versen 14 in engem Abstand Dreieckprofile 51 mit ihrer Breitseite 52 auf die Stabilisierungstraversen 14 aufgeschweißt sind. Der Spalt 53 zwischen den Dreieckprofilen 51 ist dabei in seiner Breite variabel und kann an die jeweilige Siebaufgabe angepasst werden. Analog den Siebböden 10, 40 kann das Kanten-Spalt-Sieb mit Polyamid oder Polyethylen beschichtet sein.
Die in den 10 und 11 gezeigte Version des Siebbodens 55 stellt eine Variante dar, bei der die Spannvorrichtung 22 nicht auf einen losen Seitenrand 20 des Siebgewebes 17 wirkt. Vielmehr ist die Spannvorrichtung 22 zentral oberhalb des Siebgewebes 17 angeordnet, wobei die Schubstangen 24 vertikal nach unten weisen. Die Spannschiene 29 am freien Ende 28 der Schubstange 24 drückt dabei im Wesentlichen senkrecht von oben auf das Siebgewebe 17, das an dieser Stelle nicht von der Stützstruktur 16'' unterlegt ist. Letztere weist hier vielmehr eine in 11 erkennbare Ausnehmung 56 auf, die durch eine entsprechende Aussparung der Stabilisierungstraversen 14 und eine Unterbrechung der regelmäßigen Anordnung der Dreiecksprofile 51 gebildet ist. Die Längsränder dieser Ausnehmung 56 sind durch parallel zu den Dreiecksprofilen 51 verlaufende Umlenkstäbe 57 begrenzt. Die Spannschiene 29 ist an ihrer nach unten weisenden Längskante mit einem Gummiprofil 58 belegt. Die von der Spannvorrichtung 22 auf das Siebgewebe 17 ausgeübte Spannhaft S' führt dazu, dass das Siebgewebe 17 in die Ausnehmung 56 verlagert und somit sauber über die Struktur 16'' gespannt wird. Die beiden Seitenränder 18, 20 sind dabei durch Klemmschienen 19, 19' an den jeweiligen Haftstreben 12, 13 des Rahmens 11 festgelegt.
Der Siebboden 55 entspricht im Übrigen der Ausführungsform gemäß 8 und 9. Übereinstimmende Komponenten sind dabei mit identischen Be zugszeichen versehen und bedürfen keiner nochmaligen Erörterung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006041989 A1 [0022]

Claims

Siebboden zum Einbau in Siebmaschinen, umfassend – mindestens einen mit der Siebmaschine verbindbaren Rahmen (11), – ein jeweils auf einem Rahmen (11) befestigtes Siebgewebe (17), und – eine im jeweiligen Rahmen (11) angeordnete, Siebgut-durchlässige Stützstruktur (16, 16', 16'') unter dem Siebgewebe (17), die in einer Wölbungsrichtung (C) zum Siebgewebe (17) hin konvex gewölbt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stützstruktur (16, 16', 16'') flächig ausgebildet ist, und – das mindestens an einem Seitenrand (18) am Rahmen (11) festgelegte Siebgewebe (17) über die gewölbte Stützstruktur (16, 16', 16'') mittels einer Spannvorrichtung (22) gespannt ist.
Siebboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (22) – mit dem dem eingespannten Seitenrand (18) gegenüberliegenden, bezüglich des Rahmens (11) losen Seitenrand (20) des Siebgewebes (17) gekoppelt ist und – auf das Siebgewebe (17) eine von dessen festgelegtem Seitenrand (18) weggerichtete Spannkraft (S) ausübt.
Siebboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (22) das beiderseits festgelegte Siebgewebe (17) zwischen den Seitenränder (18, 20) derart beaufschlagt, dass eine quer zu seiner Erstreckungsebene gerichtete Spannkraft (S') auf das Siebgewe be ausübbar ist.
Siebboden nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur als gewölbtes Gitterblech (16) oder Rostelement (16', 16'') mit Strukturstreben (32) und davon umgrenzten Öffnungen (31) ausgebildet ist.
Siebboden nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (16, 16', 16'') durch in Wölbungsrichtung (C) verlaufende Stabilisierungstraversen (14) unterlegt ist.
Siebboden nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsweite (W) der Öffnungen (31) der Stützstruktur (16, 16', 16'') mindestens dem Zehnfachen der Breite (B) deren Strukturstreben (32) entspricht.
Siebboden nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (22) einen oberhalb des Siebgewebes (17) angeordneten Träger (23) aufweist, von dem kraftbeaufschlagte Schubstangen (24) ausgehen und mit ihren freien Enden (28) mit dem Siebgewebe (17) gekoppelt sind.
Siebboden nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstangen (24) axialverschiebbar im Träger (23) gelagert und durch Federn (26) kraftbeaufschlagt (F) sind.
Siebboden nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn durch zwischen dem Träger (23) und jeweils einem Anschlag (27) auf den Schubstangen (24) eingespannten Druckfedern, insbesondere Tellerfedernpakete (26) gebildet sind.
Siebboden nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstangen (24) an ihren freien Enden (28) zur Ankopplung an das Siebgewebe (17) durch eine Spannschiene (29) verbunden sind.
Siebboden nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschiene (29) in eine am Siebgewebe (17) befestigte Koppelschiene (21) eingreift.
Siebboden nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelschiene (21) zur Aufnahme der Spannschiene (29) im Querschnitt hakenförmig ausgebildet ist.
Siebboden nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelschiene (21) verschiebbar auf dem Rahmen (11) des Siebbodens (10, 10', 40) gelagert ist.
Siebboden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe (17) durch die quergerichtete Spannkraft (S) in eine quer zur Wölbungsrichtung (C) in der Stützstruktur (16'') verlaufende Ausnehmung (56) verlagerbar ist.
Siebboden nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (23) am Rahmen (11) des Siebbodens (10, 10', 40) gelagert ist.
Siebboden nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (16, 16', 16'') zumindest in ihren mit dem Siebgewebe (17) in Kontakt gelangenden Zonen mit einer reibungsvermindernden Beschichtung (33), insbesondere Kunststoff-Beschichtung versehen ist.
Siebboden nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rostelement als Kanten-Spalt-Sieb (16'') ausgebildet ist.
Siebmaschine umfassend – ein Maschinengestell (1, 2), und – einen schwingend darauf gelagerten, durch einen Unwuchtantrieb (8) in Siebschwingungen versetzbaren Siebkasten (7), gekennzeichnet durch – mindestens einen Siebboden (10, 10', 40) nach einem der vorgenannten Ansprüche im Siebkasten (7).
Siebmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Siebböden (10, 10', 40, 50) mit ihrer Wölbungsrichtung (C) parallel zur Siebgut-Hauptwurfrichtung (9) aneinandergereiht im Siebkasten (7) angeordnet sind.