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Die Erfindung betrifft einen vorzugsweise schwenkbaren Rost für Schüttgut, insbesondere zur Anordnung über einem Aufgabebunker, einer Fördereinrichtung oder einer Siebeinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Fraktionen unterschiedlicher Korngrößen von Schüttgütern werden in Siebeinrichtungen, insbesondere Siebmaschinen voneinander getrennt. Bestandteil der Siebeinrichtung kann ein Aufgabebunker sein, an dessen offener Unterseite ein Sieb oder eine Fördereinrichtung angeordnet sind. An einer Oberseite des Aufgabebunkers kann zur Vorabscheidung ein Rost vorgesehen sein. Dieser ist üblicherweise als Stangenrost ausgebildet. In einem rechteckigen Rahmen sind zueinander parallele Stangen zur Bildung einer Aufgabefläche in einer gemeinsamen Ebene gehalten. Dabei verlaufen die Stangen insbesondere quer zu einer Schwenkachse des Rostes. Der Rost kann auch ohne Aufgabebunker und/oder ohne weitere Siebeinrichtungen zum Trennen unterschiedlicher Korngrößen vorgesehen sein.
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Das Schüttgut fällt auf den Rost. Dabei werden größere Teile entsprechend dem Spaltmaß des Rostes zurückgehalten. Ausreichend feines Schüttgut fällt durch den Rost hindurch. Das grobe, zurückgehaltene Schüttgut wird vorzugsweise durch Schwenken des Rostes um insbesondere 80° bis 150° abgekippt. Der Rost wird deshalb auch als Kipprost bezeichnet.
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Bei trockenem, rieselfähigem Schüttgut funktioniert die Trennung der Fraktionen am Rost recht gut. Bei bindigem Schüttgut oder Schüttgut mit höherer Feuchtigkeit legt sich ein feinkörniger Anteil auf den zurückgehaltenen, grobkörnigen Anteil des Schüttgutes und wird mit diesem abgekippt. Dieser feinkörnige Anteil ist somit für den weiteren Siebvorgang verloren.
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Je mehr Schüttgut auf dem Rost zurückgehalten wird, umso häufiger muss das zurückgehaltene Schüttgut abgekippt werden. Jeder Kippvorgang unterbricht den Materialfluss.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Rostes für Schüttgut, mit dem eine bessere Trennung von Grobkorn und Feinkorn möglich ist und möglichst wenig Feinkorn zurückgehalten wird. Insbesondere sollen die Trenneigenschaften des Rostes bei Verwendung von Schüttgut mit bindigem und/oder feuchtem Anteil verbessert werden.
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Zur Lösung der Aufgabe weist der erfindungsgemäße Rost die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Vorgesehen sind ein Vibrations-Antrieb für den Rost und eine Lagerung des Rostes auf gebogenen Blattfedern. Letztere sind insbesondere teilkreisförmig bis spiralförmig gebogen. Durch den Vibrations-Antrieb ergibt sich eine verbesserte Trennung von Grobkorn und Feinkorn. Die gebogenen Blattfedern ermöglichen nahezu dämpfungsfreie Vibrationen. Bei spiralförmig umlaufenden Blattfedern ist eine deutliche Federwirkung in alle Richtungen innerhalb einer Ebene gegeben. Eine besondere Abstimmung auf die Bewegungsrichtung des Vibrations-Antriebs ist nicht erforderlich. In Anspruch 1 ist eine unbestimmte Anzahl an Blattfedern genannt. Vorzugsweise sind mehrere Blattfedern vorgesehen. Im Extremfall genügt eine gebogene Blattfeder, gegebenenfalls in Verbindung mit weiteren Lagermitteln.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass die Blattfedern an einem ihrer Enden mit Teilen des Rostes verbunden sind oder an den Teilen anliegen, und dass die Blattfedern an ihrem anderen Ende zur Verbindung mit einem Gestell vorgesehen sind oder zur Anlage am Gestell. Der Begriff ”Gestell” ist sehr allgemein zu verstehen. Es kann sich auch um einen Rahmen handeln oder um einen oberen Rand oder Teile eines Aufgabebunkers, einer Siebeinrichtung, einer Fördereinrichtung oder einer anderen Vorrichtung, die sinnvoll mit dem Rost kombinierbar ist. Ein Ende der Blattfedern ist dem Rost zugeordnet und das jeweils andere Ende dem Gestell.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass eine oder mehrere Blattfedern an einem Ende mit einem Gelenk verbunden sind, insbesondere mit einem Drehgelenk, welches zur Verbindung mit einem Gestell vorgesehen ist. Vorzugsweise sind die einem Abgabeende des Rostes zugeordneten Blattfedern jeweils mit einem Gelenk verbunden. Die Gelenke können dem Rost oder dem Gestell zugeordnet sein, vorzugsweise dem Gestell.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind weitere Blattfedern einerseits mit Teilen des Rostes oder mit dem Gestell verbunden oder zur Verbindung vorgesehen und andererseits zur Anlage am Gestell oder am Rost vorgesehen. Wie schon bei den zuerst genannten Blattfedern können auch die weiteren Blattfedern an Teilen bzw. Verbindungsteilen von Rost und/oder Gestell anliegen. Insbesondere weist der Rost an einer Vorderseite zwei Blattfedern auf und an einer Rückseite ebenfalls zwei Blattfedern, wobei sämtliche Blattfedern vorzugsweise jeweils außen bzw. außermittig angeordnet sind.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung liegen die weiteren Blattfedern jeweils mit einem Ende auf insbesondere höhenverstellbaren Lagerböcken auf, wobei die Lagerböcke insbesondere dem Gestell zugeordnet oder mit dem Gestell verbunden sind. Eine besondere Fixierung auf den Lagerböcken ist vorzugsweise nicht vorgesehen. Der Rost kann ohne besondere Maßnahmen verschwenkt werden.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung weisen die Lagerböcke eine schräg geneigte Anlagefläche für die Blattfedern auf, insbesondere eine Oberseite mit einer Abwärtsneigung gegen die Förderrichtung auf dem Rost bzw. in Richtung auf die Rückseite des Rostes. Durch den Vibrationsantrieb und/oder eine Neigung des Rostes wird eine Förderrichtung vorgegeben. Die Anlageflächen sind vorzugsweise in Gegenrichtung geneigt. Dadurch ergibt sich in der auf den Lagerböcken aufliegenden Position des Rostes eine Art Selbstzentrierung.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der Rost um eine Schwenkachse nahe einem Abgabeende des Rostes kippbar. Das Abgabeende ist zugleich die Vorderseite des Rostes. Soweit die Blattfedern mit Drehgelenken versehen sind, definieren letztere die Schwenkachse. Das Kippen oder Schwenken erfolgt zwischen einer abgesenkten, leicht geneigten oder horizontalen Arbeitsstellung einerseits und einer stärker geneigten oder aufrechten Kippstellung andererseits.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist eine hydraulische Einrichtung zum Kippen des Rostes um die Schwenkachse vorgesehen, insbesondere mit einem oder mehreren Hydraulikzylindern. Letztere sind vorzugsweise doppelt wirkend und/oder etwa mittig nahe einem seitlichen Rand des Rostes angesetzt. Dadurch werden die Blattfedern beim Anheben des Rostes aus der Arbeitsstellung zunächst entlastet. Die der Schwenkachse zugeordneten Blattfedern werden erst stärker belastet, nachdem zumindest ein Teil des Grobkorns vom Rost abgerutscht ist.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind die Hydraulikzylinder und/oder deren Hydraulikkolben relativ zum Rost oder am Rost quer verschieblich gelagert, insbesondere auf Stahlseilen. ”Quer” meint eine Richtung quer zur Ausdehnungsrichtung der Hydraulikzylinder und insbesondere parallel zu einer Förderrichtung von Schüttgut auf dem Rost und/oder einer Bewegungsrichtung des Rostes durch den Vibrations-Antrieb.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind Halter für die Stahlseile am Rost angeordnet und die Stahlseile verlaufen insbesondere in Förderrichtung und/oder in Vibrationsrichtung. Die Halter oder zusätzliche Stopper können die Bewegung der Hydraulikzylinder/Hydraulikkolben auf dem Stahlseil begrenzen.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist ein Federhub der Blattfedern durch Sicherungselemente begrenzt, vorzugsweise durch ein mittig gehaltenes Zugseil. Insbesondere beim Anheben und Kippen des Rostes ist wenigstens ein Sicherungselement wirksam und verhindert eine Überlastung der Blattfedern.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der Rost durch einen Vibrations-Antrieb, insbesondere zwei gegenläufige Vibrationsmotoren, zu einer linearen Schwingung anregbar. Der Rost bewegt sich im Wesentlichen hin und her, d. h. von der Rückseite zur Vorderseite und wieder zurück. Das Material rutscht auf dem Rost von der Rückseite zur Vorderseite. Die Vorderseite ist dabei die Abgabeseite des Rostes.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist ein Vibrations-Antrieb, insbesondere mit Vibrationsmotoren, an einem rückseitigen Ende des Rostes befestigt, dort insbesondere mittig. Die Vibrationsmotoren sind unter oder an einer Stirnwand geschützt angeordnet. Das Material bewegt sich auf dem Rost von den Vibrationsmotoren fort zur Vorderseite des Rostes bzw. zum Abgabeende desselben.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung weist der Rost mehrere Fallstufen auf, insbesondere zwei Fallstufen als Übergänge zwischen drei Ebenen. Die Ebene nahe der Rückseite des Rostes liegt am Höchsten, während die Ebene nahe der Vorderseite des Rostes am Niedrigsten liegt. Durch den Vibrationsantrieb wird das Material auf dem Rost über die Fallstufen geführt. Der Rost ist dabei vorzugsweise in Richtung auf das Abgabeende leicht abwärts geneigt, kann aber auch horizontal ausgerichtet sein oder sogar in Gegenrichtung leicht geneigt sein.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Siebeinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Rost, insbesondere in Verbindung mit einem Aufgabebunker.
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Schließlich ist Gegenstand der Erfindung auch ein Aufgabebunker mit einem erfindungsgemäßen Rost.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Ansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Aufgabebunkers mit schwenkbarem Rost in einer Arbeitsstellung,
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2 eine Seitenansicht des Aufgabebunkers gemäß 1,
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3 eine perspektivische Darstellung des Aufgabebunkers gemäß 1, jedoch mit aufwärts geschwenktem Rost, also in einer Kippstellung,
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4 eine Seitenansicht des Aufgabebunkers gemäß 3,
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5. eine perspektivische Darstellung des Aufgabebunkers gemäß 1 in Arbeitsstellung, jedoch mit einer Winkelerhöhung für den schwenkbaren Rost,
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6 eine Seitenansicht des Aufgabebunkers gemäß 5,
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7 eine perspektivische Darstellung des Aufgabebunkers gemäß 5, jedoch mit aufwärts geschwenktem Rost, also in Kippstellung.
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Es wird zunächst Bezug genommen auf die 1 bis 4. Ein Aufgabebunker 10 ist hier trichterförmig vorgesehen mit im Wesentlichen rechteckigem Grundriss und weist schräge Seitenwände 11, 12 und eine schräg gerichtete Stirnwand 13 auf. Jeder Seitenwand 11, 12 sind drei vertikal abwärts gerichtete Stützen 14, 15, 16 zugeordnet. Die Stützen 16 sind der Stirnwand 13 am nächsten und über eine Quertraverse 17 unterhalb des Aufgabebunkers 10 miteinander verbunden.
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Der Aufgabebunker 10 weist optional (nicht gezeigt) eine weitere Stirnwand und/oder andere quer gerichtete Wandungsteile auf. Im oder unter dem Aufgabebunker 10 können (nicht gezeigt) eine Fördereinrichtung, eine Siebeinrichtung oder andere zur Handhabung von Schüttgut vorgesehene Einrichtungen angeordnet sein. Der Stirnwand 13 gegenüberliegend sind die Seitenwände 11, 12 oberseitig durch eine Quertraverse 18 miteinander verbunden, welche umgekehrt U-förmig ausgebildet ist.
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Außerhalb des Aufgabebunkers 10, nahe einem oberen Rand der Stirnwand 13, ist eine Aufhängung 19 für einen schwenkbaren Rost 20 vorgesehen. Die Aufhängung 19 definiert dabei eine Schwenkachse 21 und weist hier zwei parallel zur Stirnwand 13 aufwärts gerichtete Laschen 22 auf, die starr an einem Querträger 23 gehalten sind, welcher fest mit der Stirnwand 13 verbunden ist. Der Aufgabebunker 10 bildet hier ein Gestell für den Rost 20.
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Der Rost 20 weist (ähnlich wie der Aufgabebunker 10) zwei schräg gerichtete Seitenwände 24, 25 und eine schräg gerichtete Stirnwand 26 auf und definiert so eine Trichterform für das aufzugebende Schüttgut, analog zum Aufgabebunker 10. Die Stirnwand 26 des Rostes 20 liegt dabei der Stirnwand 13 des Aufgabebunkers 10 gegenüber.
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Anstelle einer durchgehenden Bodenwand weist der Rost längsgerichtete, nämlich parallel zu den Seitenwänden 24, 25 verlaufende Siebelemente 27 auf. Diese sind hier als hochkant gestellte, lattenförmige Elemente 27, 28, 29 oder Stangen ausgebildet, welche drei Rostfelder mit zwei Stufen 30, 31 definieren. Die Siebelemente 27 bilden das höchste Rostfeld, die Siebelemente 28 das mittlere Rostfeld und die Siebelemente 29 das niedrigste Rostfeld. Die Siebelemente 29 reichen knapp bis über einen Querträger 32, welcher unterseitig am Rost 20 und oberhalb der Stirnwand 13 vorgesehen ist.
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Der Rost 20 ist als Vibrations-Rost ausgebildet und weist im Bereich seiner Stirnwand 26 etwa mittig einen Vibrations-Antrieb 33 auf, welcher hier aus zwei gegenläufig drehenden Unwucht-Motoren besteht. Der Rost 20 ist federnd gelagert und wird durch den Vibrations-Antrieb 33 linear hin- und her bewegt. Dabei kann das aufliegende Schüttgut auch über die Stufen 30, 31 fallen. Feines Schüttgut gelangt durch die Siebelemente 27, 28, 29 in den Aufgabebunker 10, während grobes Schüttgut vom Rost 20 zurückgehalten wird.
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Die flexible Aufhängung des Rostes 20 besteht hier aus vier gebogenen Blattfedern 34, 35, 36, 37, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel spiralförmig gekrümmt sind, jeweils mit einer durch die spiralförmige Krümmung gebildeten Spiralebene senkrecht zur Schwenkachse 21.
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Jede der Blattfedern 34 bis 37 weist ein äußeres Ende und ein inneres Ende auf. Die äußeren Enden der Blattfedern 34, 36 nahe der Stirnwand 26 liegen flach auf Oberseiten 38 von Lagerböcken 39 auf. Letztere sind entlang oberer Ränder 40 der Seitenwände 11, 12 fest oder lösbar montiert, hier etwas näher zur Quertraverse 18 als zur Schwenkachse 21. Die Oberseiten 38 sind um etwa 30° zur Horizontalen geneigt und zwar in Richtung auf die Quertraverse 18 abwärts geneigt. Dies wirkt stabilisierend auf die Lage der Blattfedern 34, 36 auf den Oberseiten 38.
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Innere Enden der Blattfedern 34, 36 sind fest mit einem Querträger 41 am unteren Rand der Stirnwand 26 verbunden.
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Die der Aufhängung 19 zugeordneten Blattfedern 35, 37 sind mit ihren inneren Enden fest mit dem Querträger 32 verbunden. Äußere Enden der Blattfedern 35, 37 sind fest mit um die Laschen 22 schwenkbaren, kurzen Gelenkhebeln 42 verbunden.
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Der Rost 20 kann aufgrund der Lagerung an den gebogenen Blattfedern 34 bis 37 frei schwingen, in alle Richtungen quer zur Schwenkachse 21. Bevorzugt ist eine Schwingung nur in Längsrichtung der Siebelemente 27 bis 29.
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Zum Schwenken des Rostes 20 aus der flachen Arbeitsposition gemäß 1 in die aufwärts geschwenkte Kippstellung gemäß den 3 und 4 sind doppelt wirkende (in beide Richtungen wirkende) Hydraulikzylinder 43 vorgesehen. Diese sind einerseits gelenkig mit Enden der Quertraverse 17 an den Stützen 16 verbunden. Andererseits sind gegenüberliegende Enden der Hydraulikzylinder 43, nämlich zugehörige Hydraulikkolben 44 gelenkig mit dem Rost 20 verbunden, nämlich jeweils mit einer in Längsrichtung der Siebelemente 27 bis 29 verschiebbaren Lagerung 45. Konkret handelt es sich um eine U-förmig gebogene Lasche 46, die hier gelenkig mit dem jeweiligen Hydraulikkolben 44 verbunden ist und die zugleich auf einem kurzen Stahlseil 47 hin- und her bewegbar ist. Das Stahlseil ist aufgespannt zwischen zwei Befestigungspunkten 48, 49 am unteren Rand der jeweiligen Seitenwand 24, 25. Dabei ist der freie Weg der Lasche 46 auf dem Stahlseil 47 entsprechend der Länge des Stahlseils 47 stark begrenzt. Die Lagerungen 45 können über einen Querträger an einer Unterseite des Rostes 20 miteinander verbunden sein.
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In der Arbeitsstellung gemäß den 1, 2 sind die Hydraulikzylinder 43 ausgeschaltet und befinden sich in einer sogenannten Schwimmstellung, in der die Hydraulikkolben 44 frei beweglich sind. Der Hydraulikzylinder 43 bleibt durch die beschriebene Lagerung auf dem Stahlseil 47 von den Vibrationen des Rostes 20 in dessen Arbeitsstellung nahezu unbeeinflusst.
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Vor dem Anheben des Rostes 20 wird der Vibrations-Antrieb 33 deaktiviert. Sodann werden die Hydraulikzylinder 43 aktiviert, der Rost 20 wird angehoben und schwenkt dabei um die Achse 21. Auf dem Rost 20 liegendes grobes Schüttgut rutscht abwärts über ein Abgabeende 50. Dabei ist der Rost 20 um etwa 60° bis 80° aufwärts geschwenkt gegenüber der Horizontalen. Optional kann der Rost auch über 90° hinaus geschwenkt werden.
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Um den Rost 20 zu Beginn des Schwenkvorgangs (aus der Arbeitsstellung heraus) möglichst gleichmäßig anzuheben, sind die Laschen 46 etwa entlang der halben Länge des Rostes 20 gelagert. Durch sein Eigengewicht und das Schüttgut drückt der Rost 20 in seiner Arbeitsstellung auf alle Blattfedern 34 bis 37. Bei Aktivierung der Hydraulikzylinder 43 werden, je nach aufliegendem grobem Schüttgut, die Blattfedern 34 bis 37 mehr oder weniger gleichmäßig anfänglich entlastet. Bei weiterem Anheben lösen sich die Blattfedern 34, 36 von den Oberseiten 38, während die Blattfedern 35, 37 an den Aufhängungen 19 gehalten sind und der Rost 20 um die Achse 21 schwenkt. Um eine dehnende Überlastung der Blattfedern 35, 37 durch das Anheben des Rostes 20 zu vermeiden, ist hier ein Sicherungselement vorgesehen, nämlich ein Zugseil 51 vom Querträger 32 zu einem oberen Rand der Stirnwand 13. Das Zugseil 51 steht der vibrierenden Bewegung des Rostes 20 in seiner Arbeitsstellung nicht entgegen und ist hierzu ausreichend lang bemessen.
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Im Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 ist der Rost 20 leicht geneigt angeordnet, nämlich in Richtung auf das Abgabeende 50 leicht aufwärts geneigt mit einem Winkel von etwa 3° zur Horizontalen. Zur Einstellung eines anderen Winkels oder zur horizontalen Ausrichtung können die Lagerböcke 39 austauschbar oder vertikal verstellbar ausgebildet sein. In den 5 bis 7 ist ein Ausführungsbeispiel mit eingeschraubten Verlängerungsstücken 52 zwischen unteren Lagerbockhaltern 53 und oberen Lagerkeilen 54 gezeigt. Der Rost 20 ist dadurch leicht abwärts geneigt, vorzugsweise um etwa 1° bis 5°. Die Oberseiten 38 sind Bestandteile der Lagerkeile 54. Demgegenüber weisen die Lagerböcke 39 im Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 nur die Lagerkeile 54 und die Lagerbockhalter 53 auf.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Aufgabebunker
- 11
- Seitenwand
- 12
- Seitenwand
- 13
- Stirnwand
- 14
- Stütze
- 15
- Stütze
- 16
- Stütze
- 17
- Quertraverse (unten)
- 18
- Quertraverse (oben)
- 19
- Aufhängung
- 20
- Rost
- 21
- Schwenkachse
- 22
- Laschen
- 23
- Querträger
- 24
- Seitenwand
- 25
- Seitenwand
- 26
- Stirnwand
- 27
- Siebelemente
- 28
- Siebelemente
- 29
- Siebelemente
- 30
- Stufe
- 31
- Stufe
- 32
- Querträger
- 33
- Vibrations-Antrieb
- 34
- Blattfeder
- 35
- Blattfeder
- 36
- Blattfeder
- 37
- Blattfeder
- 38
- Oberseiten
- 39
- Lagerböcke
- 40
- Obere Ränder
- 41
- Querträger
- 42
- Gelenkhebel
- 43
- Hydraulikzylinder
- 44
- Hydraulikkolben
- 45
- verschiebbare Lagerung
- 46
- U-Laschen
- 47
- Stahlseile
- 48
- Befestigungspunkte
- 49
- Befestigungspunkte
- 50
- Abgabeende
- 51
- Zugseil
- 52
- Verlängerungsstücke
- 53
- Lagerbockhalter
- 54
- Lagerkeile