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Die Erfindung betrifft einen Siebbelag zum Klassieren von trockenem oder nassem Siebgut, bestehend aus einem Plattenkörper, der mit einer Vielzahl von in Horizontalrichtung sowie in Vertikalrichtung benachbart zueinander angeordneten Durchbrüchen zum Sieben des Siebguts versehen ist, wobei zumindest ein Teil der Durchbrüche eine gekreuzte Maschenform aufweisen, welche aus je zwei sich kreuzenden länglichen Siebmaschen bestehen. Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Nass-Siebmaschine, eine Trockensiebmaschine sowie eine spezielle Pumpeinrichtung, bei denen ein solcher Siebbelag im Sinne von bevorzugten Siebanwendungen zum Einsatz kommt.
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Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf das Sieben von Schüttgut, das als trockener Feststoff oder in einer Suspension enthaltend vorliegen kann. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Lösung im Bereich der nassen Klassierung eingesetzt werden. Siebbeläge der hier interessierenden Art bestehen meist nicht aus Metall, sondern aus Kunststoff, insbesondere Polyurethan, und weisen eine Vielzahl von benachbart zueinander angeordneten Durchbrüchen - sogenannten Siebmaschen - auf, durch welche das gesiebte Schüttgut hindurchfällt. Dagegen verbleibt der relativ hierzu grobkörnige Rückstand seitens der oberen Siebbelagfläche.
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Die Siebarbeitsbewegung in Form eines hauptsächlich Hin- und Herrüttelns des Siebbelags wird von einer an sich bekannten Siebmaschine durchgeführt, die im Wesentlichen aus einem Siebbelagrahmen zur Aufnahme des Siebbelags sowie einer gewöhnlich elektrisch betriebenen mechanischen Schwingeinrichtung besteht. Der Siebbelag ist meist austauschbar als Einlegeboden im Siebbelagrahmen eingesetzt. Daneben sind auch andere Einsatzgebiete denkbar, bei denen ein Siebbelag zum Trennen von Siebgut verwendet wird, wie beispielsweise im Bereich kommunaler Abwassersysteme, Setzmaschinen oder verfahrenstechnischer Anlagen.
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Aus der
DE 198 60 612 B4 geht ein Siebbelag für Schwingsiebe hervor, bestehend aus einer maschinenfesten Unterkonstruktion und die Siebfläche bildenden rechteckigen Siebelementen aus Kunststoff, die in Förderrichtung des Siebguts und gegebenenfalls quer hierzu dicht aneinander anschließend und über einen Adapter an der Unterkonstruktion auswechselbar befestigt sind. Der Siebbelag ist mit einer sich zumindest in Längsrichtung erstreckenden versteifenden Stabarmierung versehen. Die Siebmaschen des Siebbelags sind rechteckförmig ausgebildet und in Horizontal- sowie Vertikalreihen mit jeweils gleichbleibender Stegbreite über die Fläche des Siebbelags verteilt. Siebbeläge mit dieser klassisch rechteckförmigen Maschenform können sich jedoch nach längerer Zeit mit Siebgut zusetzen, was eine wiederkehrende Wartung durch Entfernung der in Siebmaschen eingeklemmten Körner erfordert.
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Aus der
DE 10 2014 009 702 B3 geht ein Kunststoffsiebbelag für eine Siebmaschine zum Klassieren von insbesondere feinkörnigem Siebgut hervor. Die hier durch Längsstege und Querstege gebildeten speziell taillierten Siebmaschen erstrecken sich längs und quer zur Siebarbeitsbewegungsrichtung und weisen in Längsrichtung als auch in Querrichtung eine spiegelsymmetrische Gestalt auf. Dabei besitzt jede Siebmasche in Längsrichtung gesehen einen schmalen Mittelbereich, dessen minimale Breite kleiner ist als die maximale Breite der beidseits benachbarten Endbereiche jeder Siebmasche. Derart speziell geformte Siebmaschen können sich unter Belastung mit Siebgut zu im Wesentlichen rechteckförmigen Siebmaschen erweitern, so dass auch unter hoher Auflagebelastung eine hohe Klassierungsqualität erzielbar ist.
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Die
US 2010/0140147 A1 offenbart einen Siebbelag aus Kunststoff, welcher gemäß einer der offenbarten Ausführungsformen eine gekreuzte Maschenform aufweist, wobei diese aus zwei orthogonal gekreuzten rechteckförmigen länglichen Siebmaschen besteht. Diese streng geometrische Kreuzform kann mit abgerundeten Eckbereichen versehen werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Siebbelag der gattungsgemäßen Art für verschiedene Anwendungen dahingehend weiter zu verbessern, dass die offene Siebfläche maximiert wird, um eine möglichst große spezifische Siebleistung zu erzielen.
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Die Aufgabe wird ausgehend von einem Siebbelag gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die Aufgabe wird weiter bzgl. der Nass-Siebmaschine, der Trockensiebmaschine und der Pumpeinrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 8, 9 und 10 gelöst.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zumindest ein Teil der Durchbrüche des Siebbelags eine speziell gekreuzte Maschenform aufweisen, welche aus je zwei sich kreuzenden länglichen Siebmaschen bestehen.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass sich diese spezielle Maschenform dicht zueinander auf einem Plattenkörper anordnen lässt, so dass eine große offene Siebfläche entsteht. Dies führt zu einer hohen spezifischen Siebleistung. Darüber hinaus wirkt die spezielle Maschenform einem Verstopfen der Durchbrüche entgegen, da Grenzkörner lediglich an vier Punkten der Kreuzungszone zum Plattenkörper hin Kontakt haben, so dass der Siebbelag aufgrund der Geometrie hinreichend verformbar ist, um auch solche Grenzkörner hindurchzulassen. Wegen der durch die Maschenform großen offenen Siebfläche und der sich hieraus ergebenden Materialflexibilität wird sich der erfindungsgemäße Siebbelag im Betrieb also später zusetzen als vergleichbare Siebbeläge mit insbesondere Rechteckmaschen. Somit wird eine mit einem erfindungsgemäßen Siebbelag ausgestattete Siebmaschine bei gleicher Baugröße eine größere Aufgabeleistung erzielen als vorbekannte vergleichbare Siebmaschinen.
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Gemäß Erfindungsgegenstand sind die beiden länglichen Siebmaschen, welche die gekreuzte Maschenform ergeben, oval oder tailliert ausgebildet. Eine ovale Siebmasche ist vorzugsweise elliptisch. Allerdings ist diese Form nicht auf die strenge Geometrie einer Ellipse beschränkt. Auch hiervon abweichende gekrümmte Kantenverläufe sind denkbar, solange diese im weitesten Sinne einem Oval entsprechen. Wird die gekreuzte Maschenform aus zwei tailliert geformten länglichen Siebmaschen gebildet, so weisen diese taillierten Siebmaschen jeweils in Längsrichtung gesehen einen schmalen Mittelbereich auf, dessen minimale Breite, also Engstelle, kleiner ist als die maximale Breite an den beiden einander gegenüberliegenden Endbereichen der Siebmasche. Die Endbereiche können dabei sowohl gewölbt als auch polygonal ausgebildet sein.
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Durch die Verwendung dieser zwei Ausführungsformen länglicher Siebmaschen ergeben sich gekreuzte Maschenformen mit unterschiedlichen Eckwinkeln im Kreuzungsbereich. Werden zwei ovale Siebmaschen gekreuzt, so entsteht ein stumpfer Eckwinkel. Werden zwei tailliert ausgebildete Siebmaschen gekreuzt, so entsteht ein spitzer Eckwinkel im Kreuzungsbereich. Durch die Wahl verschiedener Maschenformen lassen sich also entsprechend verschieden große Eckwinkel erzeugen, die je nach Anwendungsfall auswählbar zur Qualitätssteigerung des Siebergebnisses beitragen. Ist das Siebgut beispielsweise stark abrasiv, so könnte beispielsweise ein stumpfer Eckwinkel gewählt werden. Besteht erhöhte Verstopfungsgefahr, so besteht die Möglichkeit der Auswahl eines spitzen Eckwinkels.
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Daneben ist es auch denkbar, dass die Längsachsen der beiden länglichen Siebmaschen nicht streng orthogonal zueinander angeordnet sind, sondern leicht x-förmig gekreuzt sind. Durch diese Möglichkeit lassen sich beispielsweise Kompromisse bei Zielkonflikten hinsichtlich Siebproblemen erzielen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die verschiedenen Varianten gekreuzter Maschenformen auf dem Plattenkörper als Durchbrüche derart versetzt zueinander in Reihen angeordnet, dass in im Wesentlichen Horizontalrichtung und in Vertikalrichtung verlaufende Stege von möglichst gleichbleibender Breite entstehen. Dabei bedeutet eine gleichbleibende Breite ein Stegmaß, das zwar in einem Toleranzrahmen variieren kann, jedoch vergleichbar feste Stege zwischen den in Reihenanordnung benachbarten Siebmaschen schafft. Somit wird über die gesamte Siebbelagfläche eine homogene Stabilität hinsichtlich Stegbrüchen gewährleistet. Gegebenenfalls können auch in den Plattenkörper eingelassene Verstärkungsstreben die Stabilität verbessern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform für eine maximierte offene Siebfläche wird vorgeschlagen, dass die Breite der Stege kleiner ist als die Maschenbreite an der engsten Stelle. Hierdurch wird erreicht, dass die Summe der Flächeninhalte aller Durchbrüche im Plattenkörper größer ist als die Summe der Flächeninhalte aller durch die gekreuzte Maschenform gebildeten Stege.
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Weiterhin wird gemäß einer optimalen gekreuzten Maschenform vorgeschlagen, dass die Maschenlänge der zumindest dreifachen Maschenbreite einer länglichen Siebmasche entspricht. Es entstehen hierdurch im Kreuzungsbereich ausreichend flexible Ecken, um einer Verstopfungsgefahr entgegenzuwirken. Zwar sind auch gekreuzte Maschenformen denkbar, bei denen die Maschenlänge der einzelnen länglichen Siebmaschen kleiner als die dreifache Maschenbreite ist, jedoch wäre in diesem Falle der Nachteil einer nicht platzoptimalen Anordnung auf der Fläche des Plattenkörpers hinzunehmen. Dies bedeutet dann eine Verschlechterung der offenen Siebfläche des Siebbelags.
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Vorzugsweise besteht der Plattenkörper aus einem Kunststoff. Die hierin ausgebildeten gekreuzten Maschenformen können durch Ausschneiden, beispielsweise Laserschneiden, eingebracht werden. Daneben ist es auch denkbar, dass ein erfindungsgemäßer Siebbelag in einem einzigen Herstellungsschritt durch Spritzgießen hergestellt wird, falls die Stegbreite derart bemessbar ist, dass dieser einem Materialdurchfluss während des Spritzgießens nicht entgegensteht.
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Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme wird empfohlen, dass die Durchbrüche sich in Tiefenrichtung des Siebbelags von einer oberen Siebbelagfläche in Richtung einer unteren Siebbelagfläche konisch erweitern. Auf die obere Siebbelagfläche wird das Siebgut aufgegeben. Durch die sich konisch erweiternden Durchbrüche wird ein Verstopfen in Tiefenrichtung, also bei Siebbelägen mit großer Plattenstärke, vermieden. Die konische Erweiterung muss nicht streng linear als spitzer Winkel mit Scheitelpunkt an der oberen Siebbelagfläche ausgebildet sein, sondern es sind auch hiervon abweichende Erweiterungsgeometrien in Tiefenrichtung gemeint, welche der vorstehend beschriebenen Verstopfungsproblematik entgegenwirken.
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Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Siebbelag in Form eines ebenen Kunststoffeinlegesiebbodens ausgebildet, um diesen in einen korrespondierenden Siebbelagrahmen austauschbar einsetzen zu können, wie beispielsweise bei Trockensiebmaschinen oder Nass-Siebmaschinen üblich. Daneben ist es auch denkbar, den erfindungsgemäßen Siebbelag nicht flach, sondern ein- oder zweidimensional gewölbt auszubilden, um diesen an spezielle Anwendungen anzupassen. So ist beispielsweise auch möglich, einen erfindungsgemäßen Siebbelag bei einer Pumpeinrichtung, insbesondere zum Abpumpen von kommunalen Abwässern, einzusetzen, wobei der Siebbelag hier in den Durchmesser eines Ansaugstutzens der Pumpeinrichtung eingesetzt werden kann, um diesen vor groben Verunreinigungen zu schützen. Für dieses Anwendungsbeispiel besitzt der Plattenkörper vorzugsweise eine flachzylindrische Gestalt.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher dargestellt. Es zeigt:
- 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Trockensiebmaschine zum Sieben eines körnigen Siebguts,
- 2 eine schematische Darstellung einer Pumpeinrichtung zum Abpumpen von Abwässern,
- 3 eine schematische Detailansicht einer Draufsicht auf einen Siebbelag mit gekreuzten Siebmaschen in einer ersten Ausführungsform,
- 4 eine Detaildarstellung einer gekreuzten Siebmasche der ersten Ausführungsform,
- 5 eine Detaildarstellung einer gekreuzten Siebmasche einer zweiten Ausführungsform.
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Gemäß 1 besteht die hier exemplarisch dargestellte Trockensiebmaschine im Wesentlichen aus einem Siebbelag 1, der austauschbar in einem Siebbelagrahmen 2 eingesetzt ist und mit einem - hier nicht weiter dargestellten - Schwingantrieb zur Ausführung einer Rüttelbewegung beaufschlagt ist. Auf die obere Siebbelagfläche 3 wird Siebgut 4 aufgegeben. Der Siebbelag 1 besteht aus einem Plattenkörper 5 mit einer Vielzahl von Durchbrüchen 6, durch welche das Siebgut 4 gesiebt wird. Der gesiebte Anteil des Siebguts 4 tritt über die untere Siebbelagfläche 3' aus.
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In 2 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine Pumpeinrichtung dargestellt, im Wesentlichen bestehend aus einem in einem Pumpengehäuse 8 untergebrachtem Pumpelement 9, welches durch einen - hier ebenfalls nicht weiter dargestellten - Antrieb eine Pumpwirkung von einem Ansaugstutzen 10 zu einem Auslassstutzen 11 vollführt. Seitens des Ansaugstutzens 10 ist ein Siebbelag 1' eingesetzt, um grobe Partikel aus dem Pumpmedium abzufiltern, bevor dieses in das Pumpengehäuse 8 gelangt.
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Gemäß der schematischen 3 besteht der Siebbelag 1 aus dem Plattenkörper 5 aus Kunststoff, der mit einer Vielzahl von in Horizontalrichtung H sowie in Vertikalrichtung V benachbart zueinander angeordneten Durchbrüchen 6 mit gekreuzter Maschenform versehen ist. Hierdurch werden in Horizontalrichtung H sowie auch in Vertikalrichtung V verlaufende Stege 7 (exemplarisch) zwischen benachbarten Durchbrüchen 6 geschaffen.
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Bei der in 4 dargestellten Form eines Durchbruchs 6' wird die gekreuzte Maschenform durch eine orthogonale Kreuzung zweier länglicher Siebmaschen 12a' sowie 12b' erzielt, welche jeweils oval ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich ein stumpfer Spitzenwinkel α.
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Gemäß 5 ist bei einer anderen Maschenform der Durchbruch 6" aus zwei länglichen Siebmaschen 12a“ und 12b“ zusammengesetzt, welche jeweils tailliert ausgebildet sind. Es entsteht eine Art Kleeblattform. Hierdurch ergibt sich ein spitzer Spitzenwinkel α. Um die Maschenkontur zu verdeutlichen, sich die Formen der beiden einzelnen Siebmaschen 12a“ und 12b“ mit gestrichelter Zeichenlinie dargestellt.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der Ansprüche mit umfasst sind. So ist beispielsweise auch möglich, dass sich die beiden länglichen Siebmaschen nicht streng orthogonal kreuzen. Weiterhin sind auch Mischformen der vorstehend vorgestellten Grundformen denkbar, etwa die Kombination einer rechteckförmigen länglichen Siebmasche mit einer ovalen länglichen Siebmasche oder dergleichen. Ferner können die in den Ausführungsbeispielen dargestellten gekreuzten Maschenformen auch Abrundungen oder Abschrägungen umfassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Siebbelag
- 2
- Siebbelagrahmen
- 3
- Siebbelagfläche
- 4
- Siebgut
- 5
- Plattenkörper
- 6
- Durchbruch
- 7
- Steg
- 8
- Pumpengehäuse
- 9
- Pumpelement
- 10
- Ansaugstutzen
- 11
- Ausgangsstutzen
- 12
- Siebmasche
- V
- Vertikalrichtung
- H
- Horizontalrichtung
- A-C
- Reihen
- α
- Spitzenwinkel