EP3488939A1

EP3488939A1 - Siebgerät mit mechanischer rüttelvorrichtung

Info

Publication number: EP3488939A1
Application number: EP18000900.3A
Authority: EP
Inventors: Werner Zettner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2019-05-29
Also published as: DE102017127573B3

Abstract

Siebgerät zum Sortieren von Schüttgütern in kleinere Körner und größere Bestandteile, bestehend aus einem Rahmen (1), der ein Gitter (2) oder eine Lochplatte trägt, wobei der Rahmen (1) auf wenigstens einem Träger (3) verfahrbar ist und der Rahmen (1) dabei durch wenigstens ein mechanisches Hubwerk (4) in vertikaler Richtung gegenüber dem Träger (3) auf- und abwärts bewegt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Siebgerät zum Sortieren von Schüttgütern in kleinere Körner und größere Bestandteile, bestehend aus einem Rahmen, der ein Gitter oder eine Lochplatte trägt.
Für das Trennen von Schüttgütern, wie zum Beispiel Kompost oder Kies, in Bestandteile von verschiedenen Korngrößen sind seit vielen Jahrhunderten Gitter bekannt, die zumeist grobmaschige Geflechte aus Draht oder anderen Filamenten sind. Sie werden in einen Rahmen eingespannt, der auf- und abwärts und/oder seitwärts hin und her bewegt wird. Die Öffnungsweite der Maschen bestimmt die maximale Größe der durch das Sieb hindurch fallenden Anteile. Alle größeren Elemente werden auf dem Geflecht zurückgehalten. Bei einer manuellen Nutzung ist der wesentliche Nachteil, dass der Nutzer zusätzlich zum Ausgleichen des Gewichtes von Sieb und Schüttgut noch ruckartige Beschleunigungen aufbringen muss, durch die das Siebgut immer wieder durcheinander gemischt wird, so dass jeder Bestandteil direkt mit den Maschen in Kontakt kommt.
Aus aktuellem Stand der Technik beschreiben die DE 199 25 939 C2 und DE 196 23 358 A1 Gestelle , in denen jeweils ein Sieb beweglich aufgehängt ist, das über Schubstangen oder Exzenter von einem rotierenden Motor in Schwingungen versetzt wird. Der wesentliche Nachteil ist, dass rotierende elektrische Antriebe verwendet werden. Dadurch wird das Siebgerät groß, gewichtig und teuer. Außerdem ist es auf eine externe Stromversorgung angewiesen. Insbesondere bei einem unregelmäßigen Einsatz, wie zum Beispiel in Kleingärten, sind derartige Siebgeräte bei der Anschaffung zu teuer. Die Bereitstellung und die Einlagerung des Gerätes sind unverhältnismäßig aufwändig.
Die US 311 485 A präsentiert ein längliches Sieb, das mittels einer klappbaren Stütze auf einer Zahnleiste in verschiedenen Neigungswinkeln aufstellbar ist. Nachteilig gegenüber der Erfindung ist, dass das Siebgut kraftaufwändig auf den oberen Teil des schräg stehenden Siebes aufgeworfen werden muss. Dort oben gelangt nur ein geringer Teil von dem herauszusiebenden, feinkörnigen Material durch die Maschen hindurch. Der Rest poltert, von der Schwerkraft getrieben, über das schräg stehende Sieb herunter, wobei nur ein kleiner Teil der feinkörnigen Elemente des zu siebenden Materials an die Maschen herangeführt wird und aufgabengemäß durch sie hindurch fällt. Der - größere - Rest des kleinkörnigen Materials rutscht jedoch zusammen mit dem grobkörnigen Anteil des Siebgutes über das schräg stehende Sieb hinunter und muss dann in weiteren, wiederholten Bearbeitungsgängen aus dem Siebgut herausgetrennt werden.
Die WO 2013 /179 609 A1 beschreibt ein Siebgerät zum Sortieren von Schüttgütern, das aus einem Rahmen mit einem darin gespannten Gitter besteht. Nachteilig ist, dass der Rahmen nicht abnehmbar ist, sondern direkt mit einem Hubwerk verbunden ist. Eine weitere Einschränkung ist, dass das Hubwerk aus einer Kurbel besteht, die in einem Schlitz gleitet. Dieser Schlitz ist direkt neben dem Gitter angeordnet, kann also von dem herabfallenden, feineren Schüttgut verunreinigt werden, was den sowieso schon prinzipbedingt hohen Verschleiß weiter verstärkt. Einschränkend für einen manuellen Betrieb mit einem kostengünstigen Einstandspreis des Gerätes ist, dass die o. g. WO 2013 /179 609 A1 insgesamt vier solcher Kurbeln vorschlägt, was zu viel für eine direkte manuelle Drehung durch zwei Hände ist. Eine Verbindung der Kurbeln durch Riemen oder andere Getriebe wäre für den Betrieb in einem Kleingarten zu gewichtig und zu teuer.
Die GB 2 479 732 A erläutert ebenfalls einen rechteckigen Rahmen mit einem darin gespannten Gitter zum Sieben von Kompost und anderen Gartenmaterialien. Der Rahmen ist in seiner Mitte schwenkbar gelagert. Über Handgriffe an den von der Schwenkachse entfernten Teilen des Rahmens kann er hin und her geschwenkt werden. Nachteilig ist jedoch, dass die zum schnellen Sieben vorrangig erwünschte, vertikale Beschleunigung ausschließlich vom Benutzer selbst erzeugt werden muss, der dabei zusätzlich noch den Ausgleich für die gesamte Last der Masse des Siebgutes aufbringen muss, denn Letzteres sammelt sich durch die Schrägstellung der Siebfläche stets nahe einem schwenkachsenfernen Ende des Rahmens. Bei der GB 2 479 732 A reduziert sich das Sieben also auf das Dahingleiten des Siebgutes auf einem schräg stehenden Sieb, wodurch die verschieden großen Bestandteile des Siebgutes nur relativ langsam voneinander getrennt werden.
Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Siebgerät zu entwickeln, dass die genannten Nachteile vermeidet, ein geringes Gewicht hat, kostengünstig zu produzieren und einfach aufzustellen ist sowie mit guter Siebwirkung, aber relativ geringem Kraftaufwand autark im rein manuellen Betrieb nutzbar ist.
Als Lösung lehrt die Erfindung, dass der Rahmen auf wenigstens einem Träger verfahrbar ist und der Rahmen dabei durch wenigstens ein mechanisches Hubwerk in vertikaler Richtung gegenüber dem Träger auf- und abwärts bewegt wird.
Es ist ein wesentlicher Verdienst der Erfindung, den Nutzer des Siebgerätes davon zu entlasten, die Masse des Schüttgutes und die Masse des Siebgerätes selbst "hochhalten" zu müssen. Stattdessen lasten diese Massen auf wenigstens einem Träger. Dieser oder diese Träger müssen in einem Abstand zu der Fläche fixiert werden, auf der sich die herausgesiebten, kleineren Bestandteile des Schüttgutes sammeln, z. B. durch ein Gestell, durch Konsolen, durch einen Tragarm, durch Auflegen auf einen Behälter, wie z. B. auf den Rand der Wanne eines Schubkarrens, oder mittels einer anderen Halterung.
Es sind die drei wichtigsten Merkmale der Erfindung, dass der Rahmen zwar auf dem(n) Träger(n) aufliegt, aber auch darauf verfahrbar ist, wobei gleichzeitig und zwangsläufig ein zwischen Rahmen und Träger integriertes Hubwerk aktiviert wird und den Rahmen gegenüber dem Träger aufwärts hebt und abwärts senkt. Wenn auf den Rahmen eine Kraft einwirkt, die zumindest mit einer Komponente parallel zum Träger ausgerichtet ist, führt er durch das Hubwerk eine wellenförmige Bewegung aus.
Ein Hubwerk im Sinne der Erfindung benötigt weder einen Elektromotor noch einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder oder irgendeine andere Einrichtung, die auf externe Zuführung von elektrischem Strom, Druckluft oder einem anderen Energieträger angewiesen ist. Die alleinige Einspeisung von Bewegungsenergie ist die Kraft oder Kraftkomponente, die parallel zum Träger wirkt und zwar reversierend, also vorwärts und rückwärts. Deshalb ist das erfindungsgemäße Hubwerk rein mechanisch aufgebaut, besteht also aus wenigstens zwei Formstücken, die sich gegeneinander bewegen. Die Geometrie dieser beiden Formstücke bewirkt die zusätzliche vertikale Bewegung zwischen Rahmen und Träger. Das Hubwerk ist also ein Maschinenelement, mit dessen Hilfe Bewegungsgrößen geändert werden. Deshalb ist das erfinderische Hubwerk auch als ein Getriebe oder als ein Umformerelement zu bezeichnen.
Als Hubwerk bevorzugt die Erfindung ein, Laufrad, das sich auf einer dazu komplementären Lauffläche abrollt. In einer besonders attraktiven Ausführungsvariante wird die Hubbewegung durch eine wellenförmige Lauffläche, die sogenannte Wellenfläche, erzeugt.
In praktischen Versuchen zeigte sich eine etwa sinusförmige "Welle" als der beste Kompromiss zwischen möglichst hoher vertikaler Beschleunigung einerseits und andererseits einer Begrenzung der Kraftspitzen bei der manuellen Betätigung sowie einer akzeptablen Lebensdauer von Laufrad und Wellenfläche. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist der minimale Kurvenradius des Wellentals etwas größer als der Radius der Laufräder. Wenn das Laufrad in ein Wellental einfährt, sinkt dadurch die Vertikalgeschwindigkeit des Rahmens gegenüber dem Träger nicht schlagartig sondern stetig auf Null.
In einer alternativen Ausführung gleicht der Kurvenradius des Wellentales dem Radius des Laufrades. Sobald das Laufrad ein Wellental erreicht, wirkt ein "Schlag" auf den Rahmen. Diese kurzzeitig sehr hohe Beschleunigung verkürzt den. Siebvorgang, insbesondere bei verklumptem und inhomogenem Schüttgut, wie z. B. Gartenerde oder Kompost. Wenn das Gitter im Rahmen aus flexiblen Drähten besteht und dadurch elastisch ist, federt es anschließend an das "Hineinfallen" des Laufrades in das Wellental noch mehrfach nach, was mehrere Siebvorgänge bewirkt.
Die Erfindung bevorzugt, dass die Wellenfläche an der Unterseite eines gerade verlaufenden Abschnittes des Rahmens angeordnet ist. Das dazu komplementäre Laufrad ist dann sinnvoller Weise an der Seitenfläche eines Trägers drehbar gelagert. Der Vorzug dieser Anordnung ist, dass das Siebgut, welches durch das Gitter, hindurch nach unten fällt, die Wellenfläche nicht verunreinigt. Sollten dennoch einige Bestandteile des Siebgutes auf das Laufrad gelangen, so werden sie durch dessen reversierende Drehung alsbald wieder nach unten hin abgeworfen.
In einer alternativen Variante kann wenigstens ein Laufrad statt am Träger an einer Seite des Rahmens drehbar gelagert werden. Die dazu komplementäre Wellenfläche muss dann an einer Oberkante eines Trägers ausgeformt werden. Damit in dieser Anordnung die Wellenfläche nicht durch das Schüttgut oder die herausgesiebten Bestandteile verschmutzt wird, sollte sie vorzugsweise oberhalb des Gitters angeordnet werden und durch eine Abdeckung geschützt werden.
Bei beiden vorgenannten Ausführungsformen eines Hubwerks kann bereits mit nur einem einzigen Laufrad auf einer Wellenfläche eine erfindungsgemäße, zusätzliche vertikale Bewegung des Rahmens erreicht werden. Als eine extrem einfache Variante ist es denkbar, dass der Rahmen ähnlich wie bei einer Schubkarre auf nur einem einzigen Laufrad aufliegt. Dann muss der Nutzer jedoch ebenso wie bei einer Schubkarre manuell dafür sorgen, dass der Rahmen mitsamt dem darauf gelagerten Siebgut nicht umstürzt. Um die Bedienung in dieser Konfiguration zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, das einzige Laufrad und die zugehörige Wellenfläche oberhalb des Rahmens anzuordnen und den Rahmen ähnlich wie bei einer Seilbahn durch einen nach oben weisenden Tragarm mit dem Laufrad zu verbinden, das sich auf der Wellenfläche eines Trägers abrollt. Der Abstand zwischen dem Träger und dem darunter angeordneten Rahmen ist so groß zu dimensionieren, dass das Schüttgut ohne Behinderung auf das Gitter im Rahmen geworfen werden kann.
Damit nach dem Sieben die auf dem Gitter verbleibenden, größeren Bestandteile des Schüttgutes mit geringer Mühe zu einem Entladeplatz gerollt werden können, kann (können) der (die) Träger entsprechend verlängert werden, wobei der "Transportweg" nicht als Wellenfläche, sondern wie bei einer Transportbahn als Ebene ausgebildet werden sollte.
Alternativ dazu ist es prinzipiell denkbar, dass ein einziger Träger neben dem Rahmen angeordnet wird. Dann muss am Rahmen ein Tragarm befestigt werden, der den einzigen Träger so umfasst, dass der Rahmen in einer etwa horizontalen Position gehalten wird. Um dennoch den Rahmen widerstandsarm auf dem Träger bewegen zu können, reicht die Paarung von Laufrad und Wellenfläche alleine nicht aus. Vielmehr ist wenigstens eine weitere Führung erforderlich, zum Beispiel durch ein weiteres Laufrad oder durch eine Gleitlagerung auf einer ebenen oder einer ebenfalls gewellten Lauffläche. Der Aufwand des zusätzlichen Tragarms und der zusätzlichen Führung muss jedoch gegen einen zweiten Träger abgewogen werden.
Deshalb präferiert die Erfindung zwei Träger, die vorzugsweise parallel zueinander rechts und links an der Seite des Rahmens angeordnet sind. Bei einer sehr einfachen Ausführung ist nur in einem Träger oder eine einzige Unterkante des Rahmens eine Wellenfläche eingeformt. Der zweite Träger oder die zweite Kante des Rahmens ist glatt und daher etwas kostengünstiger. Zwar wird auch mit dieser Anordnung eine zusätzliche vertikale Bewegung des Rahmens erzielt, aber nur in der Nähe der Wellenfläche reicht deren Hub für ein gutes Sieben aus. Hingegen wird in der Nähe des Laufrades auf der glatten Fläche das Schüttgut nur wenig geschüttelt und daher nur schlecht durchgesiebt.
Das Ergebnis des Siebens ist gründlicher und wird schneller erreicht, wenn beide Träger oder zwei parallel, zueinander beabstandete Unterkanten des Rahmens als Wellenfläche ausgebildet sind. Es reicht aus, wenn nur auf einer Seite zwei Laufräder vorhanden sind und auf der gegenüberliegenden Seite lediglich ein einziges Laufrad. Der Vorteil von nur drei Laufrädern ist, dass jedes Laufrad von der geometrischen Anordnung her gesehen stets auf einer Wellenfläche aufliegt. Zu beachten ist jedoch, dass die Seite mit dem einzigen Laufrad schneller verschleißt. Außerdem kann sich der Rahmen durch die ungleichmäßige Unterstützung auf die Dauer verformen.
Für eine gleichmäßige Auslastung und geringeren Verschleiß sollten auf beiden Seiten des Rahmens jeweils zwei Laufräder angeordnet werden. Zwar ist diese Anordnung geometrisch betrachtet "überbestimmt", was jedermann von einem vierbeinigen, "kippelnden" Tisch auf einer nicht ganz ebenen Terrasse her bekannt ist. Da jedoch in der Praxis der Rahmen zumeist in sich etwas elastisch sein wird und weil eine ganz gleichmäßige Verteilung der Kräfte auf alle vier Laufräder nicht erforderlich ist, ist der Einsatz von vier Laufrädern eine sehr effiziente Anordnung.
In einer weiteren, interessanten Variante eines erfindungsgemäßen Siebgerätes wird auf die Ausbildung von Wellenflächen verzichtet. Stattdessen sind die Laufflächen für die Laufräder eben, so dass der Rahmen oder die Träger sehr einfach herzustellen sind. Stattdessen wird die erfindungsgemäß erforderliche Hubbewegung dadurch erreicht, dass bei wenigstens einem Laufrad der Drehpunkt oder die Aufnahme für die Drehachse exzentrisch angeordnet ist.
Durch den effektiv stets wechselnden Radius des exzentrisch abrollenden Laufrades oszilliert der Rahmen gegenüber dem Träger aufwärts und abwärts. Ein Vorteil dieser Anordnung ist, dass durch zwei oder mehr verschiedene Drehpunkte oder durch verschiedene Aufnahmen für die Drehachse mit relativ sehr geringem Aufwand die tatsächlich erreichte Amplitude des Hubwerks innerhalb eines großen Bereichs variiert werden kann und dadurch die Siebbewegung noch besser an die Charakteristik des Siebgutes angepasst werden kann.
In einer Variante werden mehrere, exzentrische Laufräder mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet, damit sich vertikale Oszillationen mit unterschiedlichen Frequenzen ergeben.
Wenn an den Seiten des Rahmens jeweils zwei exzentrische Laufräder angeordnet sind, so können Schaukelbewegungen in Fahrtrichtung - auch Nicken oder Stampfen genannt - dadurch erreicht werden, dass sich die Winkelstellungen von hintereinander angeordneten Laufrädern unterscheiden. Zur Justage dieser Winkelabweichung werden im einfachsten Fall jeweils die hintereinander liegenden Laufräder manuell gegeneinander verschwenkt. In einer aufwändigeren, aber zuverlässigeren Ausführung sind die beiden, hintereinander liegenden Laufräder durch je eine Koppelstange gelenkig miteinander verbunden. Die Länge dieser Koppelstange bestimmt die Winkeldifferenz zwischen den beiden Laufrädern. Für eine Verstellung der Winkeldifferenz dienen alternativ verschiedene Aufnahmen für die gelenkige Anbindung der Koppelstangen an die Laufräder.
Wenn bei solchen, exzentrisch gelagerten Laufrädern der Abstand zwischen dem tatsächlichen Drehpunkt und dem Mittelpunkt des kreisförmigen Laufrads sehr groß ist, und wenn dann noch geringe Verunreinigungen zwischen Laufrad und Lauffläche geraten sind, so kann es zu einem Gleiten des Laufrades auf der Lauffläche kommen. Dieses Rutschen kann dadurch vermieden werden, dass in die Abrollfläche des Laufrades eine Verzahnung eingearbeitet ist, die komplementär zu Zähnen in der Lauffläche geformt ist.
Wenn die maximale Hubgeschwindigkeit weiter gesteigert werden soll, so kann das Laufrad abweichend von einer Kreisform auch als Oval, als Ellipse oder als eine beliebige andere Kurvenscheibe geformt werden.
Alternativ zu den Hubwerken aus einem Laufrad mit einer dazu komplementären Lauffläche kann ein erfindungsgemäßes Siebgerät auch mit einem Hubwerk ausgerüstet werden, das aus wenigstens einem Hebel besteht, dessen erstes Ende gelenkig am Rahmen befestigt ist und dessen zweites Ende ebenfalls gelenkig am Träger befestigt ist.
Für ein besseres Ergebnis des Siebens sollten jedoch drei Hebel montiert werden. Wenn der Rahmen eine gewisse Elastizität aufweist und/oder wenigstens eine gelenkige Verbindung spielbehaftet ist, so wird der Rahmen mit je zwei Hebeln auf der linken und auf der rechten Seite gleichmäßig belastet.
Im Ruhezustand liegt der Rahmen auf den Trägern auf. Idealerweise berühren sich eine Unterkante des Rahmens und eine Oberkante eines Trägers flächig. Wenn auf den Rahmen eine parallel zum Träger wirkende Kraft oder Kraftkomponente einwirkt, so bewegen die gelenkig anmontierten Hebel den Rahmen entlang eines Kreisbogensegmentes. Der Rahmen wird also nicht nur gegenüber dem Träger verschoben, sondern zugleich auch noch angehoben, wodurch die aufgabengemäße vertikale Bewegung entsteht. In dem Moment, in dem die Hebel senkrecht zum Träger stehen, hat der Rahmen seinen größten Abstand zum Träger erreicht. Der aufwärts gerichtete Teil der Hubbewegung ist beendet und der Rahmen wird wieder auf den Träger abgesenkt.
Wenn der Rahmen auf den Träger trifft, so wird die Abwärtsbewegung abrupt und geräuschvoll gestoppt. Im Zusammenwirken mit einem elastisch federnden Gitter werden mehrere Siebbewegungen ausgelöst, die jedoch in ihrer Amplitude von Mal zu Mal stark abnehmen. Bei dieser Ausführung des Hubgetriebes mit gelenkigen Hebeln ist ein deutlicher Unterschied zu dem Getriebe aus Laufrad und Lauffläche, insofern dass in jeder Bewegungsrichtung der Rahmen nur ein einziges Mal gegenüber dem Träger angehoben und wieder abgesenkt wird.
Eine Alternative zu den Hubgetrieben aus Laufrad und Lauffläche sowie zu den gelenkigen Hebeln ist das Gleiten von zwei Wellenflächen aufeinander. Wenigstens eine Unterseite des Rahmens ist als erste Wellenfläche ausgebildet. Die dazu korrespondierende Oberseite eines Trägers ist als zweite Wellenfläche geformt. Wenn auf den Rahmen eine horizontal gerichtete Kraft oder Kraftkomponente einwirkt, gleiten die beiden Wellenflächen aufeinander. Dabei sinken die Wellenberge des Rahmens in die Wellentäler der Wellenfläche am Träger ein und heben sich auch wieder daraus empor. Das bewirkt eine zusätzliche, vertikale Oszillation des Rahmens gegenüber dem Träger.
Sämtliche Ausführungsformen und Varianten des erfindungsgemäßen Siebgerätes benötigen im Betrieb einen Abstand zu der Fläche, auf die das gesiebte, feinkörnige Schüttgut herunterfällt. Deshalb müssen die Träger, auf denen der Rahmen hin und her fährt, durch eine Halterung, ein Untergestell, einen Sockel, die Wand eines Behälters oder eine andere Auflage in dieser Position gehalten werden. Ein erfindungsgemäßes Siebgerät kann ortsfest auf einer derartigen Auflage montiert werden, und zwar so stabil, dass die Art der Befestigung und die Auflage die Gegenkräfte kompensieren, die durch die Auf- und Abwärtsbewegung des Rahmens beim vertikalen Oszillieren entstehen.
In der Praxis wird ein erfindungsgemäßes Siebgerät jedoch vorwiegend transportabel konstruiert und nur zeitweise eingesetzt werden. Dann muss bei jeder Inbetriebnahme dafür gesorgt werden, dass sich die Träger während des Siebens nicht gegenüber der Auflage verschieben. Dafür schlägt die Erfindung vor, dass in die Unterseite der Träger Nuten, Kerben, Noppen, Kegel oder andere Geometrien eingeformt sind. Alternativ können auch äquivalente Formstücke auf die Unterseite der Träger montiert werden. In beiden Fällen greifen diese Formstücke beim Auflegen des Trägers auf einen Behälter, ein Untergestell oder eine andere Fläche hinter deren Kante und sichern dadurch den Träger gegen Verrutschen.
Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Dieses soll die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:
Figur 1: Rahmen mit Wellenfläche an Unterseite auf Laufrädern an Trägern
In Figur 1 ist perspektivisch ein Rahmen 1 dargestellt, der ein grobmaschiges Gitter 2 trägt, auf dem das - hier nicht dargestellte - zu siebende Schüttgut aufliegt. Die gezeigte Ausführungsvariante des Rahmens 1 besteht aus vier Platten, nämlich den beiden Längsseiten 12 und den beiden Querseiten 13, die zu dem rechteckigen Rahmen 1 zusammengefügt sind. Von beiden Längsseiten 12 sind auch die Unterkanten sichtbar, in die jeweils eine Wellenfläche 41 eingeformt ist. Diese Wellenflächen 41 aus Wellenbergen und Wellentälern entstehen durch einen etwa sinusförmigen Zuschnitt der Unterkante. Figur 1 zeigt eine Position des Rahmens 1, in der sich die Wellentäler gerade auf die Laufräder 42 abgesenkt haben, die mittels je einer Drehachse 43 an zwei Trägern 3 gelagert sind.
Der vordere Träger 3 ist in der Mitte nur gestrichelt eingezeichnet, damit die Laufräder 42 und die Wellenfläche 41 sichtbar werden. Der hintere Träger 3 ist parallel zum vorderen Träger 3 und parallel zur hinteren Längsseite 12 ausgerichtet. In Figur 1 ist am linken Rand des Gitters 2 gerade noch das zweite Laufrad 42 am hinteren, zweiten Träger 3 sichtbar.
In Figur 1 nicht eingezeichnet, aber prinzipiell möglich ist, dass sich die hinteren Laufräder 42 im Unterschied zu den vorderen Laufrädern 42 nur auf einer ebenen Unterkante der hinteren Längsseite 12 abrollen. Dann bewegt sich der Rahmen 1 direkt an der hinteren Längsseite 12 nur in horizontaler Richtung. Im Interesse einer möglichst überall intensiv ausgeprägten, vertikalen Hubbewegung des Rahmens 1 bevorzugt die Erfindung jedoch die in Figur 1 gezeichnete Variante, bei der sich auch die hinteren Laufräder 42 auf einer Wellenfläche 41 an der Unterkante der hinteren Längsseite 12 abrollen.
Die beiden Längsseiten 12 sind über die vordere Querseite 13 hinaus verlängert und tragen einen Handgriff 11. In Figur 1 ist gut nachvollziehbar, dass eine manuell auf diesen Handgriff 11 aufgebrachte Kraft, die parallel zu den Trägern 3 wirkt, den Rahmen 1 in Bewegung setzt, so dass er sich auf den Laufrädern 42 abrollt. Wie bereits erwähnt, zeigt die Figur 1 den Moment der Bewegung, in dem sich alle Laufräder 42 in je einem Wellental einer der beiden Wellenflächen 41 befinden. Wenn sich der Rahmen 1 weiter bewegt, dann wirken die "schrägen" Bereiche der Wellenfläche 41 wie eine Rampe, durch die der Rahmen 1 gegenüber den Trägern 3 angehoben wird. Diese Hubbewegung dauert so lange an, bis die Wellenfläche 41 mit der Spitze eines Wellenberges oben auf einem Laufrad 42 aufsteht. Bei fortgesetzter Bewegung senkt sich der Rahmen 1 wieder ab und zwar so lange, bis die Laufräder 42 das nächste Wellental erreicht haben.
Bei der Ausführung gemäß Figur 1 ist die Wellenfläche 41 nicht genau sinusförmig. Stattdessen sind die Wellentäler kreisbogenförmig, wobei der Radius der Wellentäler genauso groß wie der Radius der Laufräder 42 ist. Wenn die Laufräder 42 die Wellentäler erreichen, bewirkt diese Gleichheit der Radien, dass sich der Rahmen 1 "schlagartig" auf die Laufräder 42 absenkt. Dieser Schlag verbessert das Siebergebnis. In Figur.1 ist schön nachzuvollziehen, dass sich der Rahmen 1 beim Verfahren auf den Laufrädern 42, ähnlich wie ein Fahrzeug auf einem Feldweg mit Schlaglöchern, zusätzlich und heftig gegenüber den Trägern 3 auf- und abwärts bewegt.
Es ist Allgemeinwissen, dass bei einer Autofahrt auf einer schlaglochreichen Straße diejenige Seite des Fahrzeuges, die ein Schlagloch durchfährt, sehr viel heftigeren Stößen ausgesetzt ist als die gegenüberliegende Seite, die auf einer ebenen Fläche dahin rollt. Da bei einem erfindungsgemäßen Siebgerät die vertikal ausgerichteten Stöße höchst wünschenswert sind, bevorzugt die Erfindung, dass in beiden Längsseiten 12 des Rahmens 1 jeweils eine Wellenfläche 41 eingearbeitet ist, die sich auf wenigstens je einem Laufrad 42 auf- und abwärts bewegt.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 gleicht der Abstand zwischen den beiden Laufrädern 42 dem Abstand zwischen zwei Wellentälern der Wellenfläche 41. Wenn alle Wellentäler zueinander identisch sind, ist der Rahmen 1 in jeder Phase der Bewegung parallel zum Träger 3 ausgerichtet. Wenn die Wellentäler der rechten und der linken Längsseite 12 einander genau gegenüberstehen, wenn also eine gedachte Linie zwischen den tiefsten Punkten der gegenüberstehenden Wellentäler senkrecht zu den beiden Längsseiten 12 verläuft, dann bleibt der Rahmen 1 während der gesamten Bewegung parallel zu beiden Trägern 3 und hat stets an allen Punkten den gleichen Abstand zu den Trägern 3.
In einer alternativen Ausführung steht dem Wellental der ersten Längsseite 12 ein Wellenberg der zweiten Längsseite 12 gegenüber. Wenn eine Seite des Rahmens 1 die höchste Position erreicht, dann taucht die andere Seite des Rahmens 1 in die tiefste Position. Nur auf "halbem Wege" zwischen einem Wellenberg und einem Wellental hat der Rahmen 1 zu beiden Trägern 3 den gleichen Abstand.
Wenn die Bewegungen des Rahmens 1 mit den Begriffen beschrieben werden, die für Flugzeuge oder für Schiffe in bewegter See üblich sind, dann entsteht durch die Phasenverschiebung zwischen der rechten und der linken Wellenfläche 41 ein "Rollen", umgangssprachlich auch "seitliches Schaukeln" genannt.
Bei einer weiteren und / oder zusätzlichen Variante weicht der Abstand der beiden Laufräder 42 von der Periode der Wellenfläche 41 ab. Dadurch wird der vertikalen Oszillation des Rahmens 1 eine schaukelnde Bewegung überlagert, ähnlich dem Rumpf eines galoppierenden Pferdes oder einem sehr kleinen Boot in großen Wellen. Diese Bewegung heißt bei Flugzeugen und Schiffen "Nicken" oder "Stampfen".
Die in den beiden vorherigen Absätzen beschriebenen Schaukelbewegungen sind in Figur 1 nicht explizit dargestellt, aber gut nachvollziehbar. Sie können also durch Veränderung von Position und Abstand der Laufräder 42 der horizontalen Fahrbewegung und der vertikalen Oszillation überlagert werden. Längsverschiebungen der beiden Träger 3 bzw. der beiden Radpaare 42 gegeneinander bewirken ein zusätzliches seitliches Schaukeln. Veränderungen des Achsabstandes von zwei Laufrädern 42 erzeugen eine zusätzliche Schaukelbewegung des Rahmens 1 in "Fahrtrichtung".

Claims

Siebgerät zum Sortieren von Schüttgütern in kleinere Körner und größere Bestandteile, bestehend aus einem Rahmen (1), der ein Gitter (2) oder eine Lochplatte trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) auf wenigstens einem Träger (3) verfahrbar ist und der Rahmen (1) dabei durch wenigstens ein mechanisches Hubwerk (4) in vertikaler Richtung gegenüber dem Träger (3) auf- und abwärts bewegt wird.
Siebgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubwerk (4) aus einem Laufrad (42) besteht, dass sich auf einer dazu komplementären Lauffläche abrollt.
Siebgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite wenigstens eines gerade verlaufenden Bereiches des Rahmens (1) als Lauffläche des Hubwerks (4) ausgebildet ist,
- indem die Unterseite als Wellenfläche (41) geformt ist und

- auf wenigstens einem Laufrad (42) aufliegt,

- das an einem Träger (3) drehbar gelagert ist und

- das beim Verfahren des Rahmens (1) entlang der Träger (3) in die Wellentäler der Wellenfläche (41) eintaucht.
Siebgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- zwei Träger (3) parallel und zueinander beabstandet ausgerichtet sind und

- als Lauffläche des Hubwerks (4) die nach oben weisende Fläche wenigstens eines Trägers (3) zumindest teilweise wellenförmig verläuft und

- auf dieser Wellenfläche (41) wenigstens ein Laufrad (42) verfahrbar ist,

- das am Rahmen (1) drehbar gelagert ist und

- das beim Verfahren des Rahmens (1) entlang der Träger (3) in die Wellentäler der Wellenfläche (41) eintaucht.
Siebgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (42) des Hubwerks (4) exzentrisch und drehbar gelagert ist und die Lauffläche zumindest teilweise eben ist, wobei
- entweder das Laufrad (42) am Rahmen (1) gelagert ist und die Lauffläche auf einem Träger (3) ausgebildet ist oder

- das Laufrad (42) an einem Träger (3) gelagert ist und die Unterseite des Rahmens (1) als Lauffläche dient.
Siebgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das exzentrisch gelagerte Laufrad (42) zwei oder mehr verschiedene Drehpunkte oder Aufnahmen für Drehachsen (43) aufweist.
Siebgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Abröllfläche des Laufrades (42) eine Verzahnung eingearbeitet ist, die komplementär zu Zähnen in der Lauffläche geformt ist.
Siebgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Rahmen (1) und der oder die Träger (3) im Ruhezustand aufeinander liegen und

- als Hubwerk (4) wenigstens ein Hebel dient, dessen erstes Ende gelenkig am Rahmen (1) befestigt ist und dessen zweites Ende gelenkig an einem Träger (3) befestigt ist und

- unter Einwirkung einer parallel zum Träger (3) wirkenden Kraft oder Kraftkomponente der Rahmen (1) vom Träger (3) abgehoben wird und in einer von der Ausgangsposition entfernten Stellung wieder auf den Träger (3) auftrifft.
Siebgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Unterseite des Rahmens (1) als erste Wellenfläche (41) ausgebildet ist, und die korrespondierende Oberseite eines Trägers (3) als zweite Wellenfläche (41) geformt ist und beim Verschieben des Rahmens (1) gegenüber dem Träger (3) die beiden Wellenflächen (41) aufeinander gleiten, so dass sich Rahmen (1) und Träger (3) auch vertikal gegeneinander bewegen.
Siebgerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Unterseite der Träger (3) Nuten, Kerben, Noppen, Kegel oder andere Geometrien eingeformt sind oder äquivalente Formstücke auf die Unterseite der Träger (3) montiert sind, welche beim Auflegen des Trägers (3) auf einen Behälter, ein Untergestell oder eine andere Fläche hinter deren Kante greifen und dadurch den Träger (3) gegen Verrutschen sichern.