WO1987005542A1 - Crible a grande surface comportant deux caissons de tamisage - Google Patents

Crible a grande surface comportant deux caissons de tamisage Download PDF

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WO1987005542A1
WO1987005542A1 PCT/CH1987/000030 CH8700030W WO8705542A1 WO 1987005542 A1 WO1987005542 A1 WO 1987005542A1 CH 8700030 W CH8700030 W CH 8700030W WO 8705542 A1 WO8705542 A1 WO 8705542A1
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WO
WIPO (PCT)
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plan sifter
box
cranks
boxes
sieve
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Ceased
Application number
PCT/CH1987/000030
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alois Keller
Christian Neuweiler
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Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/28—Moving screens not otherwise provided for, e.g. swinging, reciprocating, rocking, tilting or wobbling screens
    • B07B1/38—Moving screens not otherwise provided for, e.g. swinging, reciprocating, rocking, tilting or wobbling screens oscillating in a circular arc in their own plane; Plansifters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/42—Drive mechanisms, regulating or controlling devices, or balancing devices, specially adapted for screens

Definitions

  • the invention relates to a large-scale plan sifter with two screen boxes arranged next to one another, which can be driven to form circular vibrations via a crankshaft drive.
  • the invention relates to large-scale sifters, large screening system units in which, for example, two to four screening compartments are arranged next to one another, each containing ten to thirty individual screens one above the other.
  • the striking feature of the large plan sifter lies in the considerable height dimension, which is in the range of conventional room closets, that is to say in the order of magnitude of 2 m in height.
  • the large loves for example in the field of rock-earth, which almost without exception have a large footprint.
  • a high vibrating body has different forces, especially in the case of cantilever chairs, compared to more flat-shaped vibrating structures. With a high vibrating structure, wobble forces are opposed to gyroscopic forces.
  • the well-known large plan viewers can be divided into three special types:
  • the type of cantilever chair is used almost exclusively in the large plan viewers currently used.
  • a swing weight of 0.5 to 1.0 t in the middle of all boxes is brought into a rotary movement, and the entire plan sifter is held as a closed unit in a corresponding circular movement.
  • the swing weight performs a real rotating movement, the box as a counter mass performs a rotation-free, circular (translational) movement.
  • the plansifters are hung on a number of elastic rods, distributed at four points. None prevents the plan sifters suspended by elastic rods from assuming a free vibration resulting from the play of the moving mass and counter mass.
  • a circular oscillation is aimed for, since only this ensures an even sieving work on each sieve in any direction of conveyance.
  • the individual screens can be loaded at any point and the screen repulsion and the screen passage can be removed at the opposite ends in any direction. What is essential in practice is insensitivity to asymmetrical loading of the various compartments. A good plansifter maintains a good circular motion even if it is loaded with product asymmetrically.
  • crank vibrator has not been offered for large-scale plans for a long time.
  • a classic crank vibrator is described in Swiss Patent No. 76,937.
  • Two separate sieve boxes arranged side by side are brought into a circular motion by a drive crank, which is assigned in the middle of both sieve boxes.
  • Each sieve box is assigned two non-driven guide cranks. Every box swings in an ideal circular shape at every point. No additional centrifugal masses are necessary.
  • the big disadvantage lies in the rigid guidance of both boxes. Any deviating force or disturbing moment must be taken over by the various cranks.
  • the cantilever can with disturbing forces by slightly changing the vibration shape during the disturbance time, or e.g. by "shifting" the lateral movement center so that no significant overload occurs for the construction elements.
  • load peaks fixed locally and in the direction occur, for example, at only one location on a bearing. Uncontrolled, local point loads usually result in premature damage to the bearings.
  • the crank vibrators for large-scale plansifers failed as a result of these problems. Even with overdimensioning, this basic problem cannot be eliminated.
  • the principle of the crank oscillator is only used today in the simplest form for small classifiers.
  • the actual cantilever chair can be used with the largest dimensions and has proven itself over decades. However, it has a large driving flywheel.
  • crank oscillator does not require a driving flywheel mass or a mass balance.
  • the object of the invention was now to develop a plan sifter with a box moving in opposite directions while largely avoiding the deficiencies of the known solutions, and in particular from a practical point of view, an arbitrary increase in the number of sieves should be possible, even compared to those used today Large-scale plansifters.
  • the solution according to the invention is characterized in that the screen box is carried over cantilever elements and has at least two driven cranks.
  • the plan sifter also reacts in the sense of a real cantilever by setting the circular paths from places with overload to places with underload in relation to the masses. Predictable stresses thus occur, namely on the box structure and the bearing points.
  • the local maximum load for the construction corresponds to that which is known for freely swinging plan sifters.
  • the new solution allows an unlimited enlargement of the plan sifter dimensions within the scope of what is technically feasible. It will be possible to build even larger plansifters than was previously possible with the system of pure cantilever chairs.
  • the invention now allows various, very particularly advantageous design ideas.
  • the two cranks are advantageously designed as double cranks.
  • a double crank allows the power to be transmitted at two locations. It is particularly advantageous if the two driven cranks each have a counter-swirl mass.
  • Practical tests with the new invention have shown that the large plan sifter has a very stable vibration behavior during operation.
  • the two sieve boxes assume an approximately elliptical vibration shape in extreme conditions. This is due to a not completely balanced reaction moment of the two boxes oscillating in opposite phases. Each box determines a twist moment for itself. This swirl moment can be compensated for by two counter-swirl masses. The plansifters run even more quietly.
  • the counter-rotating masses are preferably directly to the beln Kur ⁇ mounted as unbalanced masses, being so attached to the two cranks, that the resulting force by 180 ° 'is 15 ° +/- oppositely directed. It is possible to arrange at least part of the counter-swirl mass in the area of the plan sifter upper part and part in the area of the plan sifter lower part, and / or to design the cranks themselves so that they form part of the counter-swirl mass. The advantageous design thus enables the resonant circuits of the two sieve to control and change the boxes in such a way that the same resonant circuits can be achieved even with uneven product loads. This is done by changing the angle r_f by +/- 15 °.
  • the drive motor is arranged in the area of the top classifier part or the bottom part of the classifier and, viewed in plan, in the middle of the classifier.
  • each sieve box can be supported by cantilever elements. As explained above, this opens up completely new possibilities. Mills that are completely arranged on only one floor can thus be built in a simplified manner without additional expenditure for suspensions. In terms of sieving technology, however, it is an equivalent solution if each sieve box is suspended from free-swinging elements. In both cases, however, the cantilever elements should preferably be arranged in the area of the four outer ends for each sieve box, such that each sieve box represents an independent, operable vibration unit. This contributes to stable vibration behavior and simplifies assembly and any service work, since a part can stand on its own. In a further, very particularly advantageous embodiment, the cantilever elements are designed as rubber spring cross joints with restoring moment, which are mutually braced in the operating and idle states. The amount of tension is preferably approximately the center distance of the crankshaft journals.
  • FIG. 1 is a perspective view of a
  • FIG. 2 on an enlarged scale the vibrating drive of FIG. 1, FIGS. 3a to 3d four positions of the sieve boxes of an entire resonant circuit, FIGS. 4a to 4d a representation as in FIG. 3, but with additional unbalanced masses .
  • FIG. 5 shows the configuration of FIG. 1 with further details
  • a large-scale sifter 1 consists of a left sieve box 2 and a right sieve box 3. Each sieve box is supported on four cantilever elements 4 each.
  • the free vibrating elements 4 can be any known cardan - 1 0 -
  • the crank 10 has an upper bearing pin 11, which carries the transmission wheel 9 and is mounted in a bracket 12 of the sieve box 3.
  • a lower bearing pin 13 is mounted in a corresponding support 14 and is also connected to the screen box 3.
  • the crankshaft 15 also has an upper pivot bearing 18, which is firmly connected to the second screen box 2 via a support 19. Accordingly, a lower pivot bearing 20 is also fastened to the screen box 2 via a support 21.
  • FIGS. 3a to 3d show four positions of the crankshafts 15, each offset by 90 °, and the corresponding positions of the two sieve boxes 2 and 3.
  • the axis XX is - 1 1 -
  • F denotes the direction of the effective driving force in relation to the respective sieve box 2 or 3.
  • the pair of forces e.g. F «/ F, is
  • the counter-swirl mass 22 is connected to the crankshaft 15 offset by an upper support 23 and a lower support 24 at an angle of 90 ° +/- 15 ° to the brackets 16 and 17, respectively.
  • a rotatable fastening by means of the clamping device of the carrier 23, 24 to the crank pin 15 is expedient, since different angular positions with respect to the shaft axes can thus be set.
  • the counter-swirl mass 22 designed as a solid shaft can additionally have an upper counterweight 25 and a lower counterweight 26.
  • each sieve box 2 or 3 has four sieve compartments 30.
  • the door is removed from the sieve compartment 33 and twenty-five sieve frames 34 arranged one above the other can be seen.
  • the material to be screened is fed in via inlet 35, with one to four inlets and also not shown, several outlets being provided for each box.
  • the product guidance to individual or groups of sieve frames takes place via a channel system, not shown. Because of this situation, different product accumulations and thus imbalances for the swing structure arise in a large-scale sifter at different times.
  • each of the four cantilever elements consists of two rubber spring universal joints, an upper rubber spring universal joint 40, which is rigid upwards with one of the sieve boxes 2 and 2 respectively. 3 is connected, an intermediate support 42 and a lower rubber spring universal joint 41 which is fastened to the floor, the intermediate support 42 connecting the two rubber spring universal joints and making them a real cantilever element 4.
  • the rubber spring universal joints (40, 41) are designed in a manner known per se, such as from DE-OS 2 917 368 has been announced, which is referred to here with full content.
  • a great advantage of the freely vibrating plan sifter according to the invention is that after the drive motor has been switched on, it rotates calmly and stably on the resonant circuit diameter after only five seconds.
  • the drive motor With known cantilever constructions, for example, it takes around six to 10 minutes to achieve a stable concentricity on the oscillating circuit diameter.
  • plan sifter according to the invention also behaves favorably after the drive motor has been switched off, because this plan sifter stands still after 8 seconds.
  • the deviation from the resonant circuit increases by around 40% when swinging down to a standstill, whereas with conventional cantilever plan viewers the increase in the oscillation deflection can be around 2.5 times.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Description

Titel: Grossplansichter mit zwei Siebkasten
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Grossplansichter mit zwei ne¬ beneinander angeordneten Siebkasten, welche über einen Kur¬ belwellentrieb zu kreisförmigen Schwingungen antreibbar sind.
Zugrundeliegender Stand der Technik
Die Erfindung betrifft Grossplansichter, grosse Siebsystem- Einheiten, bei welchen nebeneinander z.B. zwei bis vier Sieb¬ abteile angeordnet sind, welche jeweils übereinander zehn bis dreissig Einzelsiebe enthalten. Das auffallende der Gross¬ plansichter liegt in der beachtlichen Höhenabmessung, welche im Bereich üblicher Zimmerschränke, also in der Grössenord- nung von 2 m Höhe, liegt. Demgegenüber stehen die Grossiebe z.B. auf dem Gebiete Gesteine-Erde, welche fast ausnahmslos eine grosse Grundfläche aufweisen. Ein hoher Schwingkörper hat besonders im Falle von Freischwingern unterschiedliche Kräfte gegenüber mehr flach ausgebildeten Schwinggebilden. Bei einem hohen Schwinggebilde stehen Taumelkräften Kreisel¬ kräfte gegenüber. Die bekannten Grossplansichter können in drei besondere Gattungen eingeteilt werden:
- der eigentliche Freischwinger
- der Kreiselschwinger
- der Kurbelschwinger
Je gleichmässiger die Plansichterkasten schwingen, umso op¬ timaler ist die Siebarbeit, und die Festigkeitsprobleme der verwendeten Materialien sind leichter zu beherrschen.
Bei den zurzeit verwendeten Grossplansichtern wird nahezu ausschliesslich die Gattung der Freischwinger verwendet. Ein Schwunggewicht von 0,5 bis 1,0 t in der Mitte aller Ka¬ sten wird in eine Drehbewegung gebracht, und so der ganze Plansichter als geschlossene Einheit in einer entsprechen¬ den Kreisbewegung gehalten. Das Schwunggewicht führt eine echte rotierende Bewegung, der Kasten als Gegenmasse eine rotationsfreie, kreisende (translatorische) Bewegung aus. Nahezu ausnahmslos werden die Plansichter an einer Anzahl elastischer Stäbe, verteilt an vier Punkten, aufgehängt. Nichts behindert die durch elastischen Stäbe aufgehängten Plansichter, eine aus dem Spiel von bewegter Masse und Ge¬ genmasse sich ergebende freie Schwingung anzunehmen.
Im Normalfall wird eine Kreisschwingung angestrebt, da nur diese eine gleichm ssige Siebarbeit auf jedem Sieb in jeder beliebigen Förderrichtung sicherstellt. Die Einzelsiebe kön¬ nen an jeder Stelle beschickt und an den jeweils gegenüber¬ liegenden Enden in jeder beliebigen Richtung der Siebabstoss sowie der Siebdurchgang abgeführt werden. Wesentlich für die Praxis ist die Unempfindlichkeit bei unsymmetrischer Bela¬ stung der verschiedenen Abteile. Ein guter Plansichter be- hält selbst dann eine gute kreisende Bewegung, auch wenn er unsymmetrisch mit Produkt beschickt wird.
Soweit der Anmelderin bekannt ist, wird seit längerer Zeit für Grossplansichter der Kurbelschwinger nicht mehr angebo¬ ten. Ein klassischer Kurbelschwinger ist in der CH-PS Nr. 76 937 beschrieben. Zwei getrennte und nebeneinander ange¬ ordnete Siebkasten werden durch eine Antriebskurbel, die in der Mitte beider Siebkasten zugeordnet ist, in eine Kreis¬ bewegung gebracht. Jedem Siebkasten sind zwei nicht ange¬ triebene Führungskurbeln zugeordnet. Jeder Kasten schwingt an jeder Stelle in idealer Kreisform. Es sind keine zusätz¬ lichen Schwungmassen notwendig. Der grosse Nachteil liegt jedoch in der starren Führung beider Kasten. Jede abweichen¬ de Kraft bzw. jedes störende Moment muss durch die verschie¬ denen Kurbeln übernommen werden.
Der Freischwinger kann bei Störkräften durch leichtes Ver¬ ändern der Schwingform wärend der Störzeit, oder z.B. durch seitliches Verlagern der Bewegungsmitte "ausweichen", so- dass keine nennenswerte Ueberlast für die Konstruktions¬ elemente auftritt. Demgegenüber treten bei einem Kurbel¬ schwinger örtlich und in der Richtung fixierte Belastungs¬ spitzen zum Beispiel auf nur eine Stelle eines Lagers auf. Unkontrollierte, örtliche Punktlasten haben meistens ein frühzeitiges Beschädigen der Lager zur Folge. Die Kurbel¬ schwinger für Grossplansichter sind gleichsam an diesen Problemen gescheitert. Auch mit einer Ueberdimensionierung kann diese Grundproblematik nicht beseitigt werden. Das Prinzip der Kurbelschwinger wird heute nur noch in der ein¬ fachsten Form bei Kleinsichtern angewendet.
Ein Beispiel für die dritte Gattung, der Kreiselschwinger, ist in der DE-PS Nr. 278 815 dargestellt. Dabei wird die Kreisel- und Antriebswelle in dem GesamtSchwerpunkt von zwei mit Abstand nebeneinander, jedoch fest miteinander verbunde¬ nen Plansichterkasten angeordnet. Es ist nicht bekannt, ob diese Lösung überhaupt in der Praxis Eingang finden konnte. Unvorstellbar ist die Verwendung dieses Prinzips bei den zurzeit üblichen Plansichtern mit ihren grossen Abmessungen. Die Fliehkräfte, die zum Beispiel aus ungleichmässiger Be¬ lastung resultieren, wachsen proportional zu dem wirksamen Abstand der betreffenden Störkräfte von der Kreiselmitte. Es sind hier systemimanente Bedingungen gegeben, die eine wesentliche Vergrösserung der baulichen Abmessungen verhin¬ dern.
Vergleicht man die drei beschriebenen Gattungen von Plan- sichtern, so weist jede Gattung eine Anzahl Vorteile und eine Anzahl Nachteile auf. Eine sehr grobe Gegenüberstel¬ lung kann etwa wie folgt vorgenommen werden:
- Der eigentliche Freischwinger lässt sich bei grössten Dimensionen anwenden und hat sich über Jahrzehnte bewährt. Er weist jedoch eine grosse antreibende Schwungmasse auf.
- Der Kreiselschwinger bedingt einen zusätzli¬ chen Massenausgleich. Dieses Prinzip kann je¬ doch bei Grossplansichtern nicht angewendet werden.
- Der Kurbelschwinger benötigt weder antreibende Schwungmasse noch einen Massenausgleich.
Von Plansichtern wird nach wie vor eine Lebensdauer von 15 bis 20 Jahren erwartet, und dies vorwiegend im Tag- und Nachtbetrieb. Er soll alle praktisch vorkommenden Belastungs- fälle ertragen, und nach Möglichkeit auch bei stark unter¬ schiedlicher Produktführung an jeder Stelle eine Bewegung angenähert einem Kreis entsprechend einhalten können.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, unter weitest- gehender Vermeidung der Mängel der bekannten Lösungen einen Plansichter mit gegenläufig bewegten Kasten zu entwickeln, wobei insbesondere vom praktischen Bedarf gesehen, eine be¬ liebige Vergrösserung der Siebzahl möglich sein soll, auch gegenüber den heute angewendeten Grossplansichtern.
Die erfindungsgemässe Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Siebkasten über Freischwingelemente getragen werden und wenigstens zwei angetriebene Kurbeln aufweisen.
Mit der neuen Erfindung konnte bereits mit einer ersten Ver¬ suchsmechanik auf Anhieb die Lösung der gestellten Aufgabe unter Beweis gestellt werden. Ein Plansichter, bestehend aus zwei nebeneinander angeordneten Siebkasten, konnte dabei in sehr ruhigem Dauerbetrieb genommen werden. Gegenüber den freischwingenden Plansichtern konnte durch Wegfall des Un¬ wuchtantriebes das Gesamtgewicht gesenkt werden. Insbesonde¬ re mit den weiteren und vorteilhaften Ausgestaltungsgedanken konnte gezeigt werden, dass mit dem neuen Lösungsgedanken sehr weitgehend die Vorteile der drei eingangs geschilderten Gruπdsysteme in einem Plansichter vereint werden konnten, unter Vermeidung der bekannten Nachteile, die jede Gattung für sich aufweist. Ueberraschend für alle Beteiligten war die geringe Empfindlichkeit des Schwingsystems bei einseitiger Produktbelastung. Da es sich um eine echte Kombination von einem Froischwinger und einem starren Kurbelantrieb bezüglich der zwei Siebkasten handelt, reagiert der Plansichter auch im Sinne eines echten Freischwingers, indem sich die Kreisbahnen von Stellen mit Ueberlast zu den Stellen mit Unterlast im Verhältnis der Massen sich einstellen. Es treten somit bere¬ chenbare Beanspruchungen auf und zwar auf die Kastenkonstruk¬ tion und die Lagerstellen. Die örtliche Maximalbelastung für die Konstruktion entspricht derjenigen, die bei freischwin¬ genden Plansichtern bekannt ist. Dagegen werden durch den echten Kräfteausgleich in allen Richtungen zwischen den zwei Siebkasten sehr viel kleinere Kräfte an die Umgebung abgege¬ ben. Wie in der Folge noch gezeigt wird, gestattet der neue Lösungsweg eine im Rahmen des technisch Machbaren unbe¬ schränkte Vergrδsserung der Plansichterdimensionen. Es wird selbst möglich sein, noch grössere Plansichter zu bauen als bis heute mit dem System der reinen Freischwinger möglich war.
Die nicht kompensierbaren Kräfte, die beim Kurbelschwinger bei momentanen Ueberbelastungen auftreten, können bei der neuen Erfindung auch bei der Anwendung der Kurbeln, weil der Plansichter als Ganzes ein Freischwinger ist, ausgeglichen, bzw. unschädlich gemacht werden. Sehr wesentlich bei der Lö¬ sung ist die Tatsache, dass bei zwei nebeneinander angeordne¬ ten und gegenphasig angetriebenen Siebkasten der Schwerpunkt beider Kästen zumindest angenähert sich in derselben Hori¬ zontalebene bewegt.
Die Erfindung erlaubt nun verschiedene, ganz besonders vor¬ teilhafte Ausgestaltungsgedanken.
Vorteilhafterweise werden die zwei Kurbeln als Doppelkur¬ beln ausgebildet. Eine Doppelkurbel erlaubt die Möglichkeit, die Kräfte je an zwei Stellen zu übertragen. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die zwei angetriebenen Kurbeln je eine Gegendrallmasse aufweisen. Praktische Versuche mit der neuen Erfindung haben gezeigt, dass der Grossplansichter im Betrieb ein sehr stabiles Schwingverhalten einnimmt. Die zwei Siebkasten nehmen je¬ doch bei extremen Verhältnissen eine angenähert elliptische Schwingform an. Dies rührt von einem nicht ganz ausgegli¬ chenen Reaktionsmoment der zwei gegenphasig schwingenden Kästen. Jeder Kasten bestimmt für sich ein Drallmoment. Die¬ ses Drallmoment kann durch zwei Gegendrallmassen kompensiert werden. Die Plansichter laufen damit noch ruhiger.
Es war sehr überraschend, dass mit der Verwendung der Gegen¬ drallmassen bei der neuen Erfindung nun erstmals Grossplan¬ sichter auf Freischwingelementen abgestützt werden konnten, wobei jeder der zwei Siebkasten bei richtiger Wahl der Gegen¬ drallmassen auf einer fast vollkommenen Kreisbahn schwingt. Einseitige Belastungen reduzieren den Schwingkreis des einen Kastens bei entsprechender Vergrösserung des Schwingkreises des anderen Kastens. Das Schwingverhalten ist somit nicht mehr abhängig, ob die Siebkasten aufgehängt oder abgestützt sind. Daraus resultieren nun aber neue Vorteile. Ueber dem Plansichter wird keine tragende Decke mehr benötigt für die Aufhängung. Bei einer Anzahl Mühlendispositionen kann sogar eine Decke weggelassen werden. Die Schwingkräfte werden auf den Fussboden abgegeben.
Bevorzugt werden die Gegendrallmassen unmittelbar an den Kur¬ beln als Unwuchtmassen befestigt, wobei sie so an den zwei Kurbeln angebracht sind, dass die resultierende Kraft um 180° +/- '15° entgegengesetzt gerichtet ist. Es ist möglich, zumin¬ dest einen Teil der Gegendrallmasse im Bereich des Plansich- teroberteiles und einen Teil im Bereich des Plansichterunter- teiles anzuordnen, und/oder die Kurbeln selbst so auszubilden, dass sie Teil der Gegendrallmasse bilden. Die vorteilhafte Ausführung ermöglicht so, die Schwingkreise der beiden Sieb- kästen in der Weise zu steuern und zu verändern, dass auch bei ungleicher Produktbelastung gleiche Schwingkreise erzielt werden können. Dies geschieht durch Verändern des Winkels r_f um +/- 15°.
Sehr zweckmässig ist es, wenn der Antriebsmotor im Bereich des Plansichteroberteiles oder des Plansichterunterteiles und, im Grundriss betrachtet, in der Plansichtermitte ange¬ ordnet ist.
Sowohl zur Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus wie auch in Bezug auf die Stabilität wird ferner vorgeschlagen, die Krafteinleitung von den Kurbelwellen auf die zwei Siebkasten im Bereich des Kastenoberteiles sowie des Kastenunterteiles erfolgen zu lassen. Die zwei angetriebenen Kurbeln werden ferner zwischen den zwei Siebkasten im Bereich der Kastenend¬ seiten angeordnet. Für ein harmonisches Uebereinstimmen aller Komponenten wird der theoretische Schwingkreisdurchmesser der zwei massegleichen Stapelgruppen gewählt.
Jeder Siebkasten kann über Freischwingelemente abgestützt werden. Wie weiter oben ausgeführt, eröffnen sich damit ganz neue Möglichkeiten. Mühlen, die vollständig nur auf einem Geschoss angeordnet sind, können so ohne Zusatzaufwand für Aufhängungen vereinfacht gebaut werden. In Bezug auf die Siebtechnik ist es jedoch eine gleichwertige Lösung, wenn jeder Siebkasten an FreiSchwingelementen aufgehängt ist. In beiden Fällen sollen aber bevorzugt für jeden Siebkasten die Freischwingelemente im Bereich der vier äusseren Enden an¬ geordnet werden, derart, dass jeder Siebkasten eine eigen¬ ständige, betriebsfähige Schwingeinheit darstellt. Dies trägt bei für ein stabiles Schwingverhalten, und vereinfacht Mon¬ tage- und allfällige Servicearbeiten, da ein Teil für sich stehen kann. Bei einer weiteren, ganz besonders vorteilhaften Ausführungs- form werden die Freischwingelemente als Gummifederkreuzgelen¬ ke mit Rückstellmoment ausgebildet, welche im Betriebs- und Ruhezustand gegenseitig verspannt sind. Dabei beträgt das Mass der Verspannung bevorzugt etwa den Achsabstand der Kur¬ belwellenzapfen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In der Folge wird nun die Erfindung mit weiteren Einzelhei¬ ten dargestellt. Es zeigen:
die Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines
Grossplansichters, die Fig. 2 in vergrδssertem Massstab den Schwingan¬ trieb der Fig. 1, die Fig. 3a bis 3d Vier Stellungen der Siebkästen eines ganzen Schwingkreises, die Fig. 4a bis 4d eine Darstellung wie in den Figuren 3, jedoch mit zusätzlichem Unwuchtmassen.
die Fig. 5 die Ausgestaltung der Fig. 1 mit wei¬ teren Einzelheiten
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In der Folge wird nun auf die Fig. 1 und die Fig. 2 Bezug ge¬ nommen. Ein Grossplansichter 1 besteht aus einem linken Sieb¬ kasten 2 und einem rechten Siebkasten 3. Jeder Siebkasten ist für sich auf je vier Freischwingelementen 4 abgestützt. Die FreiSchwingelemente 4 können irgend ein bekanntes kardani- - 1 0 -
sches Stütz- resp. Gelenksystem, z.B. mit "Rosta"-Elementen, sein, das eine freie Kreisschwingung zulässt, und gleichzei¬ tig das Gewicht jedes Siebkastens 2 bzw. 3 trägt. Wie in Fig.
1 als Alternative dargestellt ist, kann anstelle eines kar- danischen Stütz- resp. Gelenksystems auch jeder Siebkasten
2 bzw. 3 an herkömmlichen schwingelastischen Stäben, z.B. Meerrohrstabpaketen 5, aufgehängt werden. Beide Alternati¬ ven gestatten jedem Siebkasten 2 bzw. 3 eine freie Beweg¬ barkeit, solange sie nicht über einen Schwingantrieb 6 ver¬ bunden sind. Der Schwingantrieb 6 erzeugt die Schwingungen, wie in der Folge gezeigt wird, nach strenger Gesetzmässig- keit. Trotzdem bleibt der Plansichter 1 als Ganzes ersicht¬ lich freischwingfähig, so wie es die bekannten, als Einheit an Schwingstabpaketen 5 aufgehängten Grossplansichter sind. Diese Tatsache ist für die neue Erfindung ganz besonders we¬ sentlich. Der Schwingantrieb 6 erfolgt über einen gemeinsa¬ men Antriebsmotor 7, von welchem über Riemen 8 und Ueber- triebsrad 9, welches direkt an eine Kurbel 10 aufgekeilt ist. Die Kurbel 10 weist einen oberen Lagerzapfen 11 auf, der das Uebertriebsrad 9 trägt und in einer Konsole 12 des Siebka¬ stens 3 gelagert ist. Ein unterer Lagerzapfen 13 ist in ei¬ nem entsprechenden Support 14 gelagert und ebenfalls mit dem Siebkasten 3 verbunden. Eine Kurbelwelle 15 bildet über eine obere und eine untere Lasche 16 bzw. 17 zusammen mit den La¬ gerzapfen 11 und 13 die Kurbel 10 und ist somit als Doppel¬ kurbel ausgebildet. Die Kurbelwelle 15 weist ferner ein obe¬ res Drehlager 18 auf, welches über ein Support 19 fest mit dem zweiten Siebkasten 2 verbunden ist. Entsprechend ist ein unteres Drehlager 20 über einen Support 21 ebenfalls an dem Siebkasten 2 befestigt.
In den Figuren 3a bis 3d sind vier um je 90° versetzte Stel¬ lungen der Kurbelwellen 15 sowie der entsprechenden Lagen der zwei Siebkasten 2 und 3 dargestellt. Die Achse X-X ist - 1 1 -
als nichtbewegte Bezugsachse eingezeichnet. F bezeichnet die Richtung der wirksamen Antriebskraft auf den jeweiligen Sieb¬ kasten 2 bzw. 3 bezogen. Das Kräftepaar z.B. F« /F, ist je-
_.a >a weils genau entgegengerichtet. Wenn die zwei Kräfte F gleich gross sind, heben sie sich somit bei jeder Stellung der Sieb¬ kästen auf. Zumindest theoretisch kann auf diese Weise jeder Kasten in angenähert eine KreisSchwingung gebracht werden. Die Praxis hat gezeigt, dass eine Anzahl Faktoren Ursachen sein können, dass die Siebkasten 2 bzw. 3 auf eine von der Kreisform abweichende Schwingform gebracht werden können. Ueberraschenderweise hat es sich gezeigt, dass die gleichzei¬ tige Mitschwingung von je einer Gegendrallmasse 22 mit jeder Kurbel 10 ein von dem Kräftepaar F 2 F3 verbleibenäes Moment kompensiert werden kann. Die Gegendrallmasse 22 ist durch ei¬ nen oberen Träger 23 und einen unteren Träger 24 in einem Winkel von 90° +/- 15° zu den Laschen 16 bzw. 17 versetzt mit der Kurbelwelle 15 verbunden. Zweckmässig ist eine drehbare Befestigung mittels Klemmvorrichtung des Trägers 23,24 auf den Kurbelzapfen 15, denn somit lassen sich verschiedene Win¬ kellagen zu den Wurbelwellenachsen einstellen.
Um konstruktive Ungleichgewichte auszugleichen, kann die als Vollwelle ausgeildete Gegendrallmasse 22 zusätzlich noch ein oberes Ausgleichsgewicht 25 sowie ein unteres Ausgleichsge¬ wicht 26 aufweisen.
In den Figuren 4a bis 4d sind nun die resultierenden Kräfte¬ paare (F. - F. ,) analog zu den Figuren 3a bis 3d darge¬ stellt. Aus den Figuren 4 ist zu entnehmen, dass bei richti¬ ger Dimensionierung der Unwuchtmasse 22 sowohl die Schwing¬ kräfte wie die daraus resultierenden Momente restlos ausge¬ glichen werden können. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Grossplansichter 1 weist jeder Siebkasten 2 bzw. 3 vier Siebabteile 30 auf. Von dem Siebabteil 33 ist die Türe entfernt und es sind fünfundzwan¬ zig übereinander angeordnete Siebrahmen 34 erkennbar. Der Zulauf des zu siebenden Gutes erfolgt über Einlaufe 35, wobei für jeden Kasten ein bis vier Einlaufe und ebenfalls nicht dargestellt mehrere Ausläufe vorgesehen sind. Die Produkt¬ führung zu einzelnen oder Gruppen von Siebrahmen erfolgt über ein nicht dargestelltes Kanalsystem. Aufgrund dieser Begeben¬ heit entstehen in einem Grossplnasichter zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedliche Produktansammlungen und somit Ungleichgewichte für das Schwunggebilde.
Praktische Versuche mit einem Grossplansichter mit einem Paar Unwuchtmassen haben gezeigt, dass beide Siebkasten selbst bei extremen Ungleichgewichten im Verhältnis der zwei Siebkasten immer eine nahezu vollkommene KreisSchwingung behalten, wobei der mit mehr Gewicht beladene Siebkasten im Verhältnis zu dem Mehrgewicht eine kleinere Kreisform beschreibt. Die Summe der Halbmesser beider -Schwingkreise bleibt jedoch immer konstant und entspricht dem doppelten Mass Z der Abkröpfung der Kurbel.
In der Fig. 5 ist das Stütz- bzw. Gelenksystem in einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform dargestellt. Jedes der vier Freischwingelemente besteht je aus zwei Gummifeder¬ kreuzgelenken, einem oberen Gummifederkreuzgelenk 40, das nach oben starr mit je einem der Siebkasten 2 resp. 3 verbun¬ den ist, eine Zwischenstütze 42 sowie ein unteres Gummifeder¬ kreuzgelenk 41, das auf dem Boden befestigt ist, wobei die Zwischenstütze 42 die beiden Gummifederkreuzgelenke verbindet und zu einem echten Freischwingelement 4 macht.
Die Gummifederkreuzgelenke (40,41) sind in einer an sich be¬ kannten Bauart ausgeführt, wie z.B. aus der DE-OS 2 917 368 bekanntgemacht wurde, worauf hier mit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Erfindungsgemäss ist nun aber erkannt worden, dass das "Er¬ folgsgeheimnis" nicht in der Verwendung der ein Rückstellmo¬ ment aufweisenden Gummifederkreuzgelenke an sich liegt, son¬ dern vielmehr, dass diese durch das parallele Auseinander¬ spreizen der zwei Siebkästen 2 bzw. 3 so verspannt werden, sodass je zwei entsprechende FreiSchwingelemente, z.B. 4' und 4" bezüglich je ihrer mittleren Schwingachse 43' bzw. 43" einen Winkel θC von wenigen Winkelgraden sowohl in Ruhe wie in jedem Betriebszustand einnehmen. Bevorzugt wird bei der Montage der obere Abstand B gegenüber dem unteren Abstand A um das Mass Z, des Achsabstandes der Kurbelwellenzapfen ver- grössert. Bei der Schwingbewegung der zwei Siebkasten bleibt der Winkel C\ in jeder Lage erhalten. Daraus resultiert, dass die beiden Siebkasten wirklich auf einer Horizontalebe¬ ne schwingen und ihnen eine sehr starke zusätzliche Halte¬ kraft für das Schwingen in dem gewünschten Schwingkreis auf¬ geprägt wird, und die Tendenz zu einer Taumelbewegung nahezu ausgeschaltet ist.
Zumindest aufgrund der Erfahrung mit den traditionellen auf¬ gehängten Plansichtern kommt hier ein weiterer positiver Ef¬ fekt für Erdbebengebiete zum Tragen, da die neue Lösung grösseren Erschütterungen standhalten kann und durch die hier bevorzugte AbStützung auf den Boden auch eine entsprechende Gebäudebauweise zulässt.
Ein grosser Vorteil des erfindungsgemässen freischwingend ab¬ gestützten Plansichters besteht darin, dass er nach dem Ein¬ schalten des Antriebsmotors schon nach fünf Sekunden ruhig und stabil auf dem Schwingkreisdurchmesser dreht. Bei bekann- ten Freischwingerkonstruktionen dauert es z.B. rund sechs bis 10 Minuten bis zum stabilen Rundlauf auf dem Schwingkreis¬ durchmesser.
Im weiteren verhält sich der erfindungsgemässe Plansichter auch günstig nach dem Ausschalten des Antriebsmotors, denn dieser Plansichter steht scon nach 8 Sekunden ruhig da.
Die Abweichung vom Schwingkreis wächst beim Abschwingen bis zum Stillstand um rund 40%, wogegen bei herkömmlichen Frei- schwingplansichtern der Zuwachs des Schwingungsausschlages rund das 2,5fache betragen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Grossplansichter mit zwei nebeneinander angeordneten Siebkasten, welche über einen Kurbelwellentrieb gegenphasig zu kreisförmigen Schwingungen antreibbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Siebkasten (2,3) über Freischwingelemente (4,5) ge¬ tragen werden und wenigstens zwei angetriebene Kurbeln (10) aufweisen.
2. Grossplansichter nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die zwei Kurbeln (10) als Doppelkurbeln ausgebildet sind.
3. Grossplansichter nach Patentanspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die zwei angetriebenen Kurbeln (10) je eine Gegendrall¬ masse (22) aufweisen. - 16 -
4. Grossplansichter nach Patentanspruch 1,2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gegendrallmassen (22) als Unwuchtmassen direkt an den Kurbeln (10) befestigt sind.
5. Grossplansichter nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gegendrallmassen (22) so an den zwei Kurbeln (10) angebracht sind, dass das resultierende Moment entgegenge¬ setzt zum Drallmoment der Siebkasten (2,3) gerichtet ist.
6. Grossplansichter nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest ein Teil der Gegendrallmassen (22) als Aus¬ gleichsgewichte (25) im Bereich des Plansichteroberteiles und ein Teil im Bereich des Plansichterunterteiles angeordnet sind.
7. Grossplansichter nach Patentanspruch 1 oder einem der Patentansprüche 2 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , dass der Antriebsmotor (7) mitschwingend an einem der Sieb¬ kasten (2,3) befestigt ist.
8. Grossplansichter nach Patentanspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Antriebsmotor (7) im Bereich des Plansichterober¬ teiles oder des Plansichterunerteiles und, im Grundriss be¬ trachtet, in der Plansichtermite angeordnet ist.
9. Grossplansichter nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Krafteinleitung von den Kurbeln (10) auf die zwei Siebkasten (2,3) im Bereich des Kastenoberteiles sowie des Kastenunterteiles erfolgt.
10. Grossplansichter nach Patentanspruch 1 oder einem der Patentansprüche 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die zwei angetriebenen Kurbeln (10) zwischen den zwei
Siebkasten (2,3) im Bereich der Kastenendseiten angeordnet sind.
11. Grossplansichter nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Achsabstand "Z" der Kurbelwellenzapfen etwa gleich gross ist wie der theoretische Schwingkreisdurchmesser der zwei massegleichen Siebkasten (2,3).
12. Grossplansichter nach Patentanspruch 1 oder einem der Patentansprüche 2 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder Siebkasten (2,3) über Freischwingelemente (4) abgestützt ist.
13. Grossplansichter nach Patentanspruch 1 oder einem der Patentansprüche 2 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder Siebkasten (2,3) an Freischwingelemente (5) auf¬ gehängt ist.
14. Grossplansichter nach Patentanspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , dass"jeder Siebkasten (2,3) im Bereich der vier äusseren Exken Freischwingelemente (4,5) aufweist, derart, dass jeder Siebkasten (2,3) eine eigenständige, betriebsfähige Schwing¬ einheit darstellt.
15. Grossplansichter nach einem der Patentansprüche 12 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Freischwingelemente als Gummifederkreuzgelenke (40, 41) mit Rückstellmoment ausgebildet sind, welche im Betriebs¬ und Ruhezustand gegenseitig verspannt sind.
16. Grossplansichter nach Patentanspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Mass der Verspannung etwa dem Achsabstand "Z" ent¬ spricht.
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