Siebsystems oder einer Wirbelstromsiebmaschine

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Siebsystemen mit im Wesentlichen zylindermantelförmigen, insbesondere im Wesentli- chen kreiszylindermantelförmigen Siebflächen und Resonatoren zum Einleiten von Ultraschallschwingungen gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 sowie mit Wirbelstromsiebmaschinen und Verwendungen von Siebsystemen oder Wirbelstromsiebmaschinen.

Derartige Siebsysteme mit zum Beispiel kreiszylindermantelförmi- gen Siebflächen können beispielsweise in an sich bekannten Wirbelstromsiebmaschinen verwendet werden. In solchen Wirbelstromsiebmaschinen wird Siebgut in eine Siebkammer eingeleitet, wo es mithilfe eines Rotors, der in einem von der Siebfläche umschlos ^¬ senen Innenraum angeordnet ist, zu einer Wirbelströmung angeregt wird. Hierdurch wird Feingut durch die Siebfläche hindurch ge ^¬ fördert, während Grobgut zu einem am Ende der Siebfläche ange ^¬ ordneten Grobgutausgang gefördert wird.

Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, die Förderung des Feingutes durch die Siebfläche hindurch mithilfe von Ultra- schallschwingungen zu unterstützen. Die bekannten Lösungen weisen jedoch allesamt Nachteile auf:

Die DE 10 2012 104 577 AI offenbart beispielsweise ein Zylinder ^¬ sieb für eine Siebmaschine. In einem Ausführungsbeispiel enthält ein Siebkorb drei Manschetten, zwischen denen ein Siebgewebe aus Kunststoff gespannt ist. Die Manschetten sind mittels Streben miteinander verspannt. Der Siebkorb ist über Schwingungsübertra ^¬ ger unmittelbar mit Schwingungserzeugern verbunden, die an einer der Manschetten befestigt sind. Die Schwingungserzeuger schwingen mit einer Frequenz von 30 bis 200 Hz oder auch mit Ultra- schallfrequenzen. Da die Schwingungsübertrager allerdings an einer der Manschetten befestigt sind, findet nur eine indirekte Übertragung der Ultra ^¬ schallschwingungen auf das Siebgewebe statt. Um trotzdem ausrei ^¬ chende Ultraschallamplituden im Siebgewebe zu erzielen, muss da- her bereits der Schwingungsübertrager mit einer hohen Ultraschallamplitude schwingen, was zu einem grossen und für den Zweck des Siebens eigentlich unnötigen Energieaufwand und dadurch auch zu einer unnötigen Erwärmung führt.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2012 011 921 Ul zeigt eine Siebeinrichtung, deren Sieblage durch einen Umformungsprozess verdichtet ist. Die Sieblage kann mit einem Ultraschallgenerator angeregt werden. Eine Ausführungsform der Siebeinrichtung enthält einen Siebzylinder für den Einsatz in einer Wirbelstromsiebmaschine. Das Siebgewebe der Siebeinrichtung ist mit drei Manschetten verklebt, von denen die beiden äusseren Manschetten mit Hilfe einer Spannvorrichtung mit drei Gewindestangen auseinander gedrückt werden. Die Schwingungen werden über einen Zuführungsstab ausschliesslich über die mittlere Manschette auf das Siebgewebe übertragen. Auch hier findet also keine direkte Anregung des Siebgewebes statt, so dass eine ausreichende Ultraschalleinleitung in das Siebgewebe nur mit relativ hohem Energieaufwand möglich ist.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2012 101 287 Ul offenbart ei ^¬ nen zylindrischen oder kegelstupfförmigen Siebkorb. Dieser Sieb- korb weist ein Siebgewebe auf, welches aus Metalldrähten be ^¬ steht, die miteinander versintert sind. Mit Hilfe von Schwin ^¬ gungsübertragern und Verbindungsstücken werden Schwingungen auf eine Mittelmanschette übertragen, an der die Siebflächen befes ^¬ tigt sind. Vorzugsweise sind zwei Schwingungserzeuger vorgese- hen, einmal im Ultraschallbereich und einmal in einem niederfrequenten Bereich. Ähnlich wie in der DE 10 2012 104 577 AI sind aber auch hier die Schwingungsübertrager nicht an den Siebflächen befestigt, so dass auch bei diesem bekannten Siebsystem keine ausreichende Ultraschalleinleitung in das Siebgewebe erfolgen kann. Die WO 2009/071221 AI offenbart ein Siebsystem mit einem röhrenförmigen Sieb. Zur Effizienzsteigerung sei es notwendig, das Sieb derart anzuschwingen, dass die Amplitude der Ultraschall ^¬ schwingung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung des rohrförmigen Siebes eine Komponente aufweist. In einem der Aus- führungsbeispiele sind zwei Ultraschallkonverter und zwei Zulei ^¬ tungsschallleiter vorgesehen, die an Kontaktpunkten mit einem Siebrahmen verbunden sind.

Auch hier werden die Schwingungen nur auf den Siebrahmen übertragen, so dass wiederum keine zufriedenstellende Ultraschal- leinleitung erfolgt.

Insgesamt erlaubt der Stand der Technik also zwar die Einleitung von Ultraschallschwingungen in zylindermantelförmige Siebflä ^¬ chen. Allerdings werden die Ultraschallschwingungen stets in die Siebträger eingeleitet, die die Siebfläche tragen. Um trotzdem ausreichende Ultraschallamplituden in der Siebfläche erzielen zu können, müssen daher bereits die primären Ultraschallamplituden so gross gewählt werden, dass die Verluste kompensiert werden können. Dies führt zu einem für den eigentlichen Zweck des Siebens unnötig hohen Energieaufwand und zu unnötig hohen Tempera- turen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Siebsysteme derart weiterzuent ^¬ wickeln, dass die genannten Nachteile behoben oder zumindest re ^¬ duziert werden. Insbesondere soll das Siebsystem also eine be- sonders effektive Einleitung der Ultraschallschwingungen in die Siebfläche erlauben, wobei möglichst wenig Energie eingebracht werden soll.

Diese Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Siebsystem, welches enthält: - mindestens einen ersten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger und einen zweiten im Wesentlichen ringförmigen Siebträger,

- mindestens eine Druckstange, welche die Siebträger derart miteinander verspannt, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern entsteht,

- mindestens eine im Wesentlichen zylindermantelförmige Sieb ^¬ fläche, welche zwischen den Siebträgern eingespannt ist,

- mindestens einen Resonator zum Einleiten von Ultraschallschwingungen direkt in die Siebfläche, wobei der Resonator insbesondere die Druckstange bildet.

Die Siebfläche kann beispielsweise als Siebgewebe ausgebildet sein. Zwischen den Siebträgern erstreckt sich die Siebfläche entlang einer Längsrichtung. Die Siebträger sind derart ausgebildet und relativ zueinander angeordnet, dass die zwischen ihnen eingespannte Siebfläche eine im Wesentlichen zylindermantelförmige Gestalt hat. Unter einer Fläche (insbesondere einer Siebfläche) mit zylindermantelförmiger Gestalt wird hierbei eine Fläche verstanden, die sich als Gesamtheit von Strecken ergibt, die allesamt parallel zur genannten Längsrichtung verlaufen. Die beiden Siebträger definieren zwei Deckflächen des Zylinders. Bevorzugt verlaufen die Längsrichtung und damit auch die genannten Strecken im Wesentlichen senkrecht zu diesen Deckflächen, so dass sich ein gerader Zylindermantel ergibt. Schiefe Zylinder ^¬ mäntel, bei denen die Längsrichtung und damit auch die Strecken nicht im Wesentlichen senkrecht zu den Deckflächen verlaufen, sind jedoch ebenso denkbar und liegen im Rahmen der Erfindung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn sowohl der erste als auch der zweite Siebträger im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet sind und die Siebfläche im Wesentlichen kreiszylindermantelför- mig ausgebildet ist. In Querschnittebenen, die senkrecht zu den von den Siebträgern definierten Deckflächen (und im Falle eines geraden Zylinders parallel zur Längsrichtung) verlaufen, ist die Siebfläche also kreislinienförmig ausgebildet. Hierdurch ist die bereits eingangs beschriebene Förderung des Siebgutes durch die Siebfläche mit Hilfe eines Rotors besonders effektiv und gleich- mässig. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass die Siebfläche in den genannten Querschnittsebenen andere Formen hat und beispielsweise polygonal ausgebildet ist, wie zum Beispiel viereckig oder sechseckig.

Durch das Einspannen der Siebfläche entsteht eine Zugspannung zwischen den Siebträgern, die durch die von der Druckstange erzeugte Druckspannung kompensiert wird. Die Druckstange erstreckt sich bevorzugt ebenfalls in Längsrichtung. Der Resonator ist be- vorzugt derart ausgebildet und angeordnet, dass er mit Ultra ^¬ schallschwingungen mit einer vordefinierten Frequenz beaufschlagt werden kann (beispielsweise mit Hilfe eines weiter unten noch beschriebenen Ultraschalleinleiters) , um in Resonanz zu schwingen. Unter einem Schwingen in Resonanz wird dabei nicht nur ein Schwingen beim Maximum der Resonanzkurve verstanden, sondern auch in einem bestimmten Frequenzbereich um dieses Maximum herum, beispielsweise in einem Frequenzbereich von ca. 3 dB um das Maximum herum. Der Resonator kann als Hohlprofil ausgebildet sein und aus an sich bekannten Materialien bestehen, wie beispielsweise Chromstahl oder Kunststoff.

Der Resonator kann in einigen Ausführungsformen die Druckstange bilden, kann also selbst die Siebträger derart miteinander ver- spannen, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern entsteht; in diesen Ausführungsformen bedarf es nicht zwingend weiterer Druckstangen. In anderen Ausführungsformen ist der Resonator keine Druckstange, die die Siebträger derart miteinander verspannt, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern entsteht .

Erfindungsgemäss ist der Resonator an der Siebfläche befestigt und erstreckt sich im Wesentlichen vom ersten Siebträger zum zweiten Siebträger. Der Resonator muss aber nicht zwingend vom ersten und/oder vom zweiten Siebträger gehalten sein. Bevorzugt erstreckt sich der Resonator entlang mindestens 60 %, weiter bevorzugt mindestens 80 % und noch weiter bevorzugt mindestens 90 % der in Längsrichtung der Siebfläche gemessenen Länge der Siebfläche . Aufgrund der Befestigung des Resonators direkt an der Siebfläche können die Ultraschallschwingungen unmittelbar vom Resonator in die Siebfläche eingeleitet werden. Die Einleitung erfolgt also nicht ausschliesslich indirekt über einen Siebträger oder einen anderen Siebrahmen. Somit müssen in die Siebträger keine Ultra- schallschwingungen eingeleitet werden. Folglich muss weniger

Ultraschallenergie aufgebracht werden, um die Ultraschallschwin ^¬ gungen in die Siebfläche einzuleiten. Da sich der Resonator er- findungsgemäss zudem im Wesentlichen vom ersten Siebträger zum zweiten Siebträger erstreckt, wird die Einleitung der Ultra- schallenergie in die Siebfläche noch weiter erhöht.

Die Siebfläche kann in der Längsrichtung eine Länge von im Bereich von 100 mm bis 1000 mm aufweisen und einen Durchmesser im Bereich von 100 mm bis 500 mm.

Der Resonator kann (direkt oder indirekt) am ersten Siebträger und/oder am zweiten Siebträger gehalten sein. Somit bedarf es

(abgesehen von allfälligen, weiter unten noch beschriebenen Ent- kopplungselementen) keiner weiteren Bauteile, um den Resonator zu halten. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Resonator sowohl am ersten Siebträger als auch am zweiten Siebträger (direkt oder indirekt) gehalten ist. Denn dann kann die für das Einspannen der Siebfläche erforderliche Druckspannung zwischen den beiden Siebträgern nicht nur durch die Druckstange, sondern zusätzlich durch den Resonator aufgebaut werden. Wie bereits erläutert wurde, kann die Druckstange auch durch den Resonator ge ^¬ bildet sein, so dass ausser dem Resonator keine weiteren Druck- Stangen erforderlich sind.

Der Resonator kann einen oder mehrere Schwingungsknoten aufweisen. Bevorzugt weist er einen ersten Schwingungsknoten auf, an dem er (direkt oder indirekt) am ersten Siebträger gehalten ist, und/oder einen zweiten Schwingungsknoten, an dem er (direkt oder indirekt) am zweiten Siebträger gehalten ist. Das Halten des Resonators an einem Schwingungsknoten hat den Vorteil, dass im Wesentlichen keine Ultraschallschwingungen vom Resonator auf den jeweiligen Siebträger übertragen werden. Somit wird im Wesentlichen auch die Übertragung von Ultraschallenergie auf Bauteile unterbunden (nämlich die Siebträger) , welche für die eigentliche Funktion des Siebens gar nicht angeregt werden müssen. Die

Schalleinleitung ist damit noch effizienter.

Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn der Resonator am ersten Schwingungsknoten über ein erstes Entkopplungselement am ersten Siebträger gehalten ist und/oder am zweiten Schwingungsknoten über ein zweites Entkopplungselement am zweiten Siebträ ^¬ ger gehalten ist; der Resonator ist dann also indirekt am ersten und/oder zweiten Siebträger gehalten. Mit derartigen Entkopplungselementen kann die für die Funktionsweise des Siebsystemes unnötige Ultraschallübertragung auf die Siebträger nochmals reduziert werden. Die Schwingungsknoten sind dabei bevorzugt in gegenüberliegenden Endbereichen des Resonators angeordnet. Hier- durch kann eine kürzere axiale Baulänge der Entkopplungselemente erreicht werden.

Damit der Resonator an den Siebträgern befestigt werden kann und auch Druckkräfte übertragen kann, ist es bevorzugt, wenn mindes- tens eines der Entkopplungselemente über eine Spanneinrichtung mit dem jeweiligen Siebträger verbunden ist, beispielsweise wenn das zweite Entkopplungselement über eine Spanneinrichtung mit dem zweiten Siebträger verbunden ist. Die Spanneinrichtung kann beispielsweise gebildet sein durch ein mit einem Aussengewinde versehenes Spannelement, welches fest mit dem zweiten Entkopp ^¬ lungselement verbunden ist, eine im zweiten Siebträger gebildete Bohrung und zwei Spannmuttern. Durch Zusammenwirken des Aussengewindes mit der Bohrung und den Spannmuttern kann das Spannelement am zweiten Siebträger befestigt und verspannt werden. Die genannte Bohrung kann beispielsweise in einem unten noch be ^¬ schriebenen kragenförmigen Abschnitt des zweiten Siebträgers gebildet sein. Das erste Entkopplungselement kann ebenfalls über eine Spanneinrichtung mit dem ersten Siebträger verbunden sein. Wenn jedoch bereits das zweite Entkopplungselement über eine Spanneinrichtung mit dem zweiten Siebträger verbunden ist, kann das erste Entkopplungselement auch fest mit dem ersten Siebträ ^¬ ger verbunden sein, beispielsweise durch Verschweissen oder Ver- schrauben .

Auch die Druckstange kann über eine wie oben beschriebene Spann- einrichtung mit einem oder beiden Siebträgern verbunden sein, wobei es genügt, wenn sie nur mit dem zweiten Siebträger über eine Spanneinrichtung verbunden ist, aber fest mit dem ersten Siebträger verbunden ist, beispielsweise durch Verschweissen o- der Verschrauben . Um sowohl das Einspannen der Siebfläche als auch die Befestigung der Druckstange zu erlauben, kann mindestens ein und können be ^¬ vorzugt beide Siebträger einen hülsenförmigen Abschnitt aufwei- sen, an dem die Siebfläche befestigt ist, sowie einen vom hül- senförmigen Abschnitt radial nach aussen hervorstehenden kragen- förmigen Abschnitt, an dem mindestens eine der Druckstangen befestigt ist. Ein solcher hülsenförmiger Abschnitt erlaubt eine Befestigung der Siebfläche, ohne dass diese geknickt oder umge ^¬ bogen werden müsste. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Siebfläche an der Aussenseite des hülsenförmigen Abschnittes be ^¬ festigt ist. Dann nämlich kann die Siebfläche mit Hilfe eines Spannringes am hülsenförmigen Abschnitt befestigt werden. Zu- sätzlich kann die Siebfläche am Träger, insbesondere am hülsen- förmigen Abschnitt, angeklebt sein. Im hülsenförmigen Abschnitt des Siebträgers kann in Richtung des jeweils anderen Siebträ ^¬ gers, also in Längsrichtung, mindestens eine Aussparung vorgese ^¬ hen sein. In dieser Aussparung können ein Ende des Resonators und/oder ein wie oben beschriebenes Entkopplungselement aufge ^¬ nommen sein. Die Aussparung erlaubt es also, den Resonator und/oder das Entkopplungselement möglichst nah an den kragenför ^¬ migen Abschnitt heranzuführen.

Der kragenförmige Abschnitt des Siebträgers kann für eine stabi- le Übertragung der Druckkräfte auf die Druckstange sorgen.

Der Resonator kann mit Hilfe eines Ultraschalleinleiters mit Ultraschallschwingungen beaufschlagt werden. Der Ultraschalleinleiter kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Er kann durch eine im ersten Siebträger, insbesondere im kragenförmigen Abschnitt des ersten Siebträgers, gebildete Durchführungsöffnung in einen zwischen dem ersten Siebträger und dem zweiten Siebträger gebildeten Zwischenbereich geführt sein. Der Ultraschalleinleiter ist bevorzugt ohne Kontakt durch die Durchführungsöffnung geführt, so dass keine Ultraschallschwingungen auf den Siebträ- ger übertragen werden. Die Führung des Ultraschalleinleiters durch eine solche Durchführungsöffnung erlaubt eine von Vorteil gerade Ausbildung des Ultraschalleinleiters, wodurch die Ultra- schallschwingungen besser auf den Resonator übertragen werden können. Alternativ liegt es natürlich auch im Rahmen der Erfindung, dass der Ultraschalleinleiters beispielsweise gebogen ist.

Der Ultraschalleinleiter kann via ein Befestigungsrohr gehalten sein, welches direkt oder indirekt mit dem kragenförmigen Ab ^¬ schnitt und mit einem, den Ultraschalleinleiter mit Schwingungen beaufschlagenden Ultraschallkonverter verbunden sein kann. Zwischen Ultraschalleinleiter und dem Befestigungsrohr können eine oder mehrere Hülsen angeordnet sein. Derartige Hülsen können das Austreten von Siebgut verhindern. An einem dem Siebträger zugewandten axialen Ende kann das Befestigungsrohr über ein Zwischenstück mit dem kragenförmigen Abschnitt verbunden sein. Das Zwischenstück kann mithilfe von einer oder mehreren Schrauben am kragenförmigen Abschnitt des Siebträgers befestigt sein kann. Beispielsweise kann das Zwischenstück einen oder mehrere radiale Fortsätze mit Öffnungen aufweisen, durch welche Schrauben in den kragenförmigen Abschnitt eingedreht sein können.

Es ist denkbar und liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich der Resonator beispielsweise in Form einer Helix vom ersten Siebträ- ger zum zweiten Siebträger zum zweiten Siebträger erstreckt. Es ist jedoch bevorzugt, wenn sich der Resonator im Wesentlichen in Längsrichtung vom ersten Siebträger zum zweiten Siebträger erstreckt. Hierdurch kann die erforderliche Länge des Resonators reduziert werden. Durch eine Erstreckung des Resonators im We- sentlichen in Längsrichtung kann der Resonator einfacher ohne Krümmung gebaut und montiert werden.

Zum weiteren Vorteil ist es, wenn der Resonator im Wesentlichen entlang seiner gesamten Länge an der Siebfläche befestigt ist. Hierdurch können die Ultraschallschwingungen noch besser in die Siebfläche eingeleitet werden. Der Resonator kann beispielsweise durch Aufkleben oder Auflöten an der Siebfläche befestigt sein.

Der Resonator kann senkrecht zur Längsrichtung einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Es kann jedoch von Vorteil sein, wenn der Resonator eine mit der Siebfläche verbundene Kontaktfläche aufweist, die an die Kontur der Siebfläche angepasst ist und beispielsweise konkav ausgebildet ist. Auch dies steigert die Effizienz der Ultraschalleinleitung.

Mit besonderem Vorteil ist der Resonator an einer Aussenseite der Siebfläche angeordnet und dort an dieser befestigt. Hier ^¬ durch wird die Bewegung eines bereits oben erwähnten, in einem von der Siebfläche umschlossenen angeordneten Rotors nicht behindert .

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Siebsystem mehrere Re- sonatoren enthält. Bevorzugt sind diese mehreren Resonatoren dann um den Umfang der Siebfläche verteilt. Insbesondere können sie gleichmässig um den Umfang der Siebfläche verteilt sein. Hierdurch können Ultraschallschwingungen gleichmässiger in die Siebfläche eingeleitet werden. Zudem ist es zweckmässig, wenn das Siebsystem mehrere Druckstan ^¬ gen enthält. Bevorzugt sind diese mehreren Druckstangen dann gleichmässig um den Umfang der Siebfläche verteilt. Hierdurch können die Druckkräfte gleichmässig zwischen den beiden Siebträ ^¬ gern vermittelt werden. Das Siebsystem kann weiterhin einen oder mehrere Ultraschallkonverter zur Erzeugung der Ultraschallschwingungen enthalten, welche dem Ultraschalleinleiter zuführbar sind. Ebenso liegt es dabei im Rahmen der Erfindung, dass der Ultraschalleinleiter Verbindungsmittel zum Verbinden mit einem oder mehreren Ultra- schallkonvertern enthält, der nicht unbedingt Bestandteil des Siebsystems sein muss. Die Verbindungsmittel können beispiels ^¬ weise als Schraubverbindung ausgebildet sein.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein Resonator mindestens einen ersten stabförmigen Ab- schnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist und mindestens einen zweiten stabförmigen Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist. Dabei ist nur der erste stabförmige Abschnitt, nicht aber auch der zweite stabför- mige Abschnitt, an der Siebfläche befestigt. Es ist aber auch denkbar, dass der erste stabförmige Abschnitt an einer ersten

Siebfläche befestigt ist und der zweite stabförmige Abschnitt an einer zweiten Siebfläche befestigt ist. Die ersten Enden des ersten stabförmigen Abschnitts und des zweiten stabförmigen Abschnitts sind miteinander verbunden, und die zweiten Enden des ersten stabförmigen Abschnitts und des zweiten stabförmigen Abschnitts sind miteinander verbunden.

Durch einen solchen Resonator mit zwei stabförmigen Abschnitten können vor allem an sich bekannte Biegeschwingungen in die Siebfläche eingeleitet werden. Die Amplitude dieser Biegeschwingun- gen verläuft bezüglich einer Mittelachse des Siebsystems in ei ^¬ ner radialen Richtung. Natürlich können zusätzlich zu den Biegeschwingungen auch Anteile von anderen Schwingungsmoden wie beispielsweise Longitudinalschwingungen vorhanden sein. Ein solcher Resonator hat überdies den Vorteil, dass der Ultraschall nicht nur am ersten Ende in den ersten stabförmigen Abschnitt eingeleitet werden kann, sondern über den zweiten stabförmigen Abschnitt auch am zweiten Ende des ersten stabförmigen Abschnitts. Auf diese Weise entsteht im ersten stabförmigen Abschnitt eine über die Stablänge gleichmässigere Schwingung. Ferner sind an den Enden des ersten stabförmigen Abschnitts die Schwingungsamplituden besonders klein. Dies hat zur Folge, dass der Resonator zuverlässiger an der Siebfläche befestigt ist, da sich eine beispielsweise vorgesehene Klebeverbindung weniger leicht löst. Zudem ist ein solcher Resonator besonders einfach auf die ihn anregende Frequenz abstimmbar, indem beispielsweise die Länge eines zwischen dem ersten stabförmigen Abschnitt und dem zweiten stabförmigen Abschnitt gebildeten Schlitzes abgestimmt wird.

Die genannten Effekte sind besonders ausgeprägt, wenn die beiden stabförmigen Abschnitte und eine Mittelachse des Siebsystems in einer gemeinsamen Radialebene verlaufen. Die oben beschriebene Ausgestaltung des Resonators ist nicht auf Siebsysteme mit ringförmigen Siebträgern, Druckstangen und zy- lindermantelförmigen Siebflächen beschränkt. Vielmehr können derartige Resonatoren erfindungsgemäss beispielsweise auch in Siebsystemen mit einer flachen Siebfläche eingesetzt werden.

Weiterhin bevorzugt enthält das Siebsystem mindestens einen Ul ^¬ traschalleinleiter, mittels dessen die ersten Enden des ersten stabförmigen Abschnitts und des zweiten stabförmigen Abschnitts mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar ist. Der Ultraschalleinleiter kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Er kann mit dem Resonator verbunden sein, beispielsweise durch Ver- schraubung oder Verschweissung . Der Resonator kann einen Verbindungsabschnitt aufweisen, der den Ultraschalleinleiter mit den ersten Enden der beiden stabförmigen Abschnitte verbindet. Dieser Verbindungsabschnitt kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen .

Noch weiter bevorzugt ist es, wenn die ersten Enden des ersten stabförmigen Abschnitts und des zweiten stabförmigen Abschnitts über einen ersten U-förmigen Abschnitt miteinander verbunden sind und die zweiten Enden des ersten stabförmigen Abschnitt und des zweiten stabförmigen Abschnitts über einen zweiten U- förmigen Abschnitt miteinander verbunden sind, wobei sich der erste U-förmige Abschnitt, der zweite U-förmige Abschnitt und eine Mittelachse des Siebsystems in einer gemeinsamen Radialebe ^¬ ne erstrecken. Mit Vorteil sind mittels eines Ultraschalleinlei ^¬ ters der erste U-förmige Abschnitt und damit die ersten Enden der stabförmigen Abschnitte mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar. Der erste U-förmige Abschnitt vollzieht eine Trans ^¬ formation einer Längsschwingung eines Ultraschalleineleiters in eine Biegeschwingung.

Ebenfalls mit Vorteil ist ein solcher Resonator mit zwei stab- förmigen Abschnitten nur an einem der beiden Siebträger gehalten, und zwar insbesondere an einem Siebträger, durch den der Ultraschalleinleiter in einen zwischen dem ersten Siebträger und dem zweiten Siebträger gebildeten Zwischenbereich durchgeführt ist . Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Wirbelstromsieb ^¬ maschine, die wenigstens ein wie oben beschriebenes, erfindungs- gemässes Siebsystem enthält. Diese Wirbelstromsiebmaschine kann einen Rotor enthalten, der in einem von der Siebfläche umschlossenen Innenraum angeordnet ist. Mit Hilfe eines solchen Rotors kann im Innenraum befindliches Siebgut zu einer Wirbelströmung angeregt werden, wodurch Feingut durch die Siebfläche hindurch nach aussen gefördert werden kann, während Grobgut zu einem am Ende der Siebfläche angeordneten Grobgutausgang gefördert werden kann. Das Siebsystem kann beispielsweise so innerhalb der Wir- belstromsiebmaschine ausgerichtet sein, dass sich seine Längs ^¬ richtung in horizontaler oder vertikaler Richtung erstreckt.

Die Wirbelstromsiebmaschine kann einen oder mehrere Ultraschall ^¬ konverter zur Erzeugung der Ultraschallschwingungen enthalten, welche dem Ultraschalleinleiter zuführbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines oben beschriebenen, erfindungsgemässen Siebsystems, oder einer wie oben beschriebenen, erfindungsgemässen Wirbelstromsiebmaschine zum Kontrollsieben, Trennen, Auflockern, Rückgewinnen und Fraktionieren von Siebgut.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und mehreren Zeichnungen ausführlich erläutert. Dabei zeigen

Figur 1: eine erste perspektivische Ansicht eines ersten er- findungsgemässen Siebsystems, jedoch ohne Siebflä ^¬ che ;

Figur 2: eine zweite perspektivische Ansicht des Siebsystems gemäss Figur 1 mit Siebfläche;

Figur 3a: ein Detail einer Seitenansicht auf einen Teil eines ersten Siebträgers des Siebsystems und auf ein ers ^¬ tes Entkopplungselement gemäss Figuren 1 und 2 ;

Figur 3b: ein Detail einer Seitenansicht auf einen Teil eines zweiten Siebträgers des Siebsystems und auf ein zweites Entkopplungselement gemäss Figuren 1 bis 3a;

Figur 4a: ein Detail einer Draufsicht auf einen Teil des ers ^¬ ten Siebträgers und auf das erste Entkopplungsele ^¬ ment gemäss Figuren 1 bis 3b; Figur 4b: ein Detail einer Draufsicht auf einen Teil des zwei ^¬ ten Siebträgers und auf das zweite Entkopplungsele ^¬ ment gemäss Figuren 1 bis 4a;

Figur 5a: eine perspektivische Ansicht eines zweiten erfin- dungsgemässen Siebsystems; Figur 5b: eine perspektivische Schnittansicht des zweiten er- findungsgemässen Siebsystems.

Figur 6: eine seitliche Schnittansicht durch das zweite er- findungsgemässe Siebsystem gemäss Figuren 5a und 5b. Das in Figur 1 dargestellte Siebsystem 10 enthält einen ersten ringförmigen Siebträger 11 und einen zweiten kreisringförmigen Siebträger 12, die identisch zueinander aufgebaut sind. In anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsformen ist es jedoch auch denkbar, dass die beiden Siebträger 11, 12 nicht identisch zueinander aufgebaut sind. Zwischen den Siebträgern 11, 12 kann eine sich in einer Längsrichtung L erstreckende kreiszylinder- mantelförmige Siebfläche 13 eingespannt werden; diese Siebflä ^¬ che 13 ist jedoch zur besseren Darstellung erst in Figur 2 ge- zeigt. Jeder der beiden Siebträger 11, 12 weist jeweils einen hülsenförmigen Abschnitt 16 bzw. 17 sowie einen vom hülsenförmi- gen Abschnitt 16 bzw. 17 radial nach aussen hervorstehenden kra- genförmigen Abschnitt 18 bzw. 19 auf.

Für eine Befestigung der Siebfläche 13 auf der Aussenseite der hülsenförmigen Abschnitte 16, 17 ist an beiden Siebträgen 11, 12 ein jeweiliger Spannring 27, 28 vorgesehen, wovon hier nur der am zweiten Siebträger 12 angeordnete Spannring 28 sichtbar ist. Die hülsenförmigen Abschnitte 16, 17 verfügen ferner über jeweils vier in Umfangsrichtung gleichmässig verteilte Aussparun- gen 29 bzw. 30, die sich in Richtung des jeweils anderen Siebträgers 11, 12, also ebenfalls in Längsrichtung L erstrecken.

An den kragenförmigen Abschnitten 18, 19 sind vier in Umfangs- richtung gleichmässig verteilte Druckstangen 14 befestigt, die sich entlang der Längsrichtung L vom ersten Siebträger 11 zum zweiten Siebträger 12 erstrecken. Dabei sind die Druckstangen 14 durch Verschweissen oder Verschrauben am ersten Siebträger 11 befestigt und über eine wie oben beschriebene Spanneinrichtung mit dem zweiten Siebträger 12 verbunden. Auf diese Weise verspannen die Druckstangen 14 die Siebträger 11, 12 derart mitei- nander, dass eine Druckspannung zwischen den Siebträgern 11, 12 entsteht . Entlang der Längsrichtung L erstrecken sich vom ersten Siebträger 11 zum zweiten Siebträger 12 ferner zwei diametral gegenüberliegende und damit in Umfangsrichtung gleichmässig verteil ^¬ te, hohlprofilförmige Resonatoren 15 rechteckigen Querschnitts. Die Resonatoren 15 können beispielsweise aus Chromstahl oder Kunststoff bestehen.

Die Resonatoren 15 weisen jeweils einen ersten und einen zweiten Schwingungsknoten auf. Am ersten Schwingungsknoten sind die Resonatoren 15 über ein jeweiliges erstes Entkopplungselement 22 am ersten Siebträger 11 gehalten, und am zweiten Schwingungsknoten sind sie über ein jeweiliges zweites Entkopplungselement 23 am zweiten Siebträger 12 gehalten. Die Enden der Resonatoren 15 sind in den Aussparungen 29, 30 der hülsenförmigen Abschnitt 16, 17 aufgenommen. Im kragenförmigen Abschnitt 18 des ersten Siebträgers 11 sind vier in Umfangsrichtung gleichmässig verteilte Durchführungsöff ^¬ nungen 24 gebildet. Durch zwei gegenüberliegende dieser Durch ^¬ führungsöffnungen 24 hindurch erstreckt sich jeweils ein Ultraschalleinleiter 25 in einen zwischen dem ersten Siebträger 11 und dem zweiten Siebträger 12 gebildeten Zwischenbereich 26 des Siebsystems 10. Die Ultraschalleinleiter 25 sind ohne Kontakt durch die Durchführungsöffnungen 24 geführt, so dass keine Ultraschallschwingungen direkt auf der ersten Siebträger 11 übertragen werden. Sie erstrecken sich parallel zur Längsrichtung L des Siebsystems 10 und weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf .

Das Siebsystem 10 kann ferner einen oder mehrere hier nicht dargestellte Ultraschallkonverter zur Erzeugung der Ultraschallschwingungen enthalten, die den Ultraschalleinleitern 25 und dann den Resonatoren 15 zuführbar sind. Der mindestens eine Ultraschallkonverter kann beispielsweise über eine Schraubverbindung mit den Ultraschalleinleitern 25 verbunden sein. Figur 2 zeigt das vollständige Siebsystem 10 mit Siebfläche 13. Die Siebfläche 13 ist als Siebgewebe ausgebildet und ergibt sich als Gesamtheit von Strecken, die allesamt parallel zur Längs ^¬ richtung L verlaufen. Die Siebfläche 13 kann in Längsrichtung L eine Länge von im Bereich von 100 mm bis 1000 mm aufweisen und einen Durchmesser im Bereich von 100 mm bis 500 mm. Sie ist an der Aussenseite des hier nicht erkennbaren hülsenförmigen Abschnittes 17 des zweiten Siebträgers 12 mit Hilfe des Spann ^¬ rings 28 daran befestigt. Zusätzlich kann die Siebfläche 13 auch an der Aussenseite des hülsenförmigen Abschnittes 17 angeklebt sein. Andere, hier nicht dargestellt Befestigungsarten der Siebfläche 13 sind jedoch auch denkbar.

Die Resonatoren 15 sind entlang ihrer gesamten Länge durch Ankleben an der Aussenseite der Siebfläche 13 befestigt. Mit Hilfe der beiden Resonatoren 15 können Ultraschallschwingungen in die Siebfläche 13 eingeleitet werden. Aufgrund der länglichen Aus ^¬ bildung der Resonatoren 15 erlauben diese die Erzeugung von Ultraschallschwingungen, die im Wesentlichen nur eine Komponente in der Längsrichtung L des Siebsystems aufweisen. Die Befesti- gung der Resonatoren 15 entlang ihrer gesamten Länge sorgt für eine besonders effektive Schalleinleitung in die Siebfläche 13.

Die Figur 3a zeigt eine detaillierte Seitenansicht zur Befesti ^¬ gung der Druckstangen 14 und der Resonatoren 15 am ersten Siebträger 11. Wie bereits erwähnt, ist der Ultraschalleinleiter 25 ohne Kontakt durch die im kragenförmigen Abschnitt 18 gebildete Durchführungsöffnung 24 geführt. Stirnseitig ist der Ultraschal ^¬ leinleiter 25 mit dem Resonator 15 verbunden, um Ultraschallschwingungen auf diesen übertragen zu können. In einem ersten Schwingungsknoten ist der Resonator 15 über das erste Entkopp- lungselement 22 am kragenförmigen Abschnitt 18 gehalten. Das erste Entkopplungselement 22 ist fest mit dem kragenförmigen Ab ^¬ schnitt 18 verbunden, beispielsweise durch eine Schweissverbin- dung. In Figur 4a ist im Wesentlichen der gleiche Ausschnitt in einer Draufsicht dargestellt. Insgesamt können durch diese Kon ^¬ struktion Ultraschallschwingungen nur auf den Resonator 15, nicht aber auch auf den ersten Siebträger 11 übertragen werden. Es wird also keine für den eigentlichen Zweck des Siebens unnö ^¬ tige Ultraschallschwingung des ersten Siebträgers 11 erzeugt.

Die Befestigung am zweiten Siebträger 12 ist anders gestaltet, wie sich aus den Detailansichten der Figuren 3b und 4b ergibt. Hier nämlich ist das zweite Entkopplungselement 23 nicht fest mit dem hülsenförmigen Abschnitt 19 verbunden. Stattdessen liegt hier eine Spanneinrichtung vor. Diese enthält ein mit einem Aussengewinde versehenes Spannelement 31, welches fest mit dem zweiten Entkopplungselement 23 verbunden ist. Im hülsenförmigen Abschnitt 19 des zweiten Siebträgers 12 ist eine Bohrung 20 vor- gesehen. Durch Zusammenwirken des Aussengewindes mit der Bohrung 20 und zwei hier nicht dargestellten Spannmuttern können das Spannelement 31 und damit auch der Resonator 15 am hülsen- förmigen Abschnitt 19 des zweiten Siebträgers 12 befestigt und verspannt werden. Auf ähnliche Weise kann die Druckstange 14 über eine hier nicht im Detail dargestellte Spanneinrichtung in einer Bohrung 21 befestigt und verspannt werden. Figur 4b zeigt den im Wesentlichen gleichen Ausschnitt in einer Draufsicht.

Das in den Figuren 1 bis 4b dargestellte Siebsystem 10 kann in einer Wirbelstromsiebmaschine verwendet werden, beispielsweise zum Kontrollsieben, Trennen, Auflockern, Rückgewinnen oder Fraktionieren von Siebgut. Zu diesem Zweck kann die Wirbelstromsieb ^¬ maschine einen Rotor enthalten, der in einem von der Siebfläche 13 umschlossenen Innenraum angeordnet ist. Mit Hilfe eines solchen Rotors kann im Innenraum befindliches Siebgut zu einer Wirbelströmung angeregt werden, wodurch Feingut durch die Siebfläche 13 hindurch nach aussen gefördert werden kann, während Grobgut zu einem am Ende der Siebfläche angeordneten Grobgutaus ^¬ gang gefördert werden kann.

Das in den Figuren 5a und 5b dargestellte zweite erfindungsge- mässe Siebsystem 10' enthält ebenfalls einen ersten ringförmigen Siebträger 11' und einen zweiten kreisringförmigen Siebträger 12', die im Wesentlichen zueinander gespiegelt aufgebaut sind. Zwischen den Siebträgern 11', 12' ist eine sich in einer Längsrichtung L erstreckende kreiszylindermantelförmige Siebflä ^¬ che 13' eingespannt. Der erste Siebträger 11' weist einen nur in Figur 5b erkennbaren hülsenförmigen Abschnitt 16' und einen vom hülsenförmigen Abschnitt 16' radial nach aussen hervorstehenden kragenförmigen Abschnitt 18' auf. Analog weist der zweite Sieb ^¬ träger 12' einen hülsenförmigen Abschnitt 17' und einen vom hülsenförmigen Abschnitt 17' radial nach aussen hervorstehenden kragenförmigen Abschnitt 19' auf.

Auch bei dieser Ausführungsform ist für eine Befestigung der Siebfläche 13' auf der Aussenseite der hülsenförmigen Abschnitte an beiden Siebträgen 11', 12' ein jeweiliger Spannring vorgesehen. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel gemäss Figu- ren 1 bis 4b enthalten die hülsenförmigen Abschnitte hier allerdings keine Aussparungen, die sich in Richtung des jeweils ande ^¬ ren Siebträgers erstrecken.

An den kragenförmigen Abschnitten 18', 19' sind drei in Umfangs- richtung gleichmässig verteilte Druckstangen 14' befestigt, die sich entlang der Längsrichtung L vom ersten Siebträger 11' zum zweiten Siebträger 12' erstrecken, von denen aber nur zwei erkennbar sind. Die Druckstangen 14' sind mit Hilfe von Spannmut ^¬ tern 40' an den Siebträgern 11', 12' befestigt.

Entlang der Längsrichtung L erstreckt sich vom ersten Siebträ- ger 11' im Wesentlichen bis zum zweiten Siebträger 12' ferner ein Resonator 15' , der beispielsweise aus Chromstahl oder Kunst- stoff bestehen kann. Dieser Resonator 15' weist einen ersten stabförmigen Abschnitt 32 mit einem ersten Ende 33 und einem zweiten Ende 34 und einen zweiten stabförmigen Abschnitt 35 mit einem ersten Ende 36 und einem zweiten Ende 37 auf. Nur der ers- te stabförmige Abschnitt 32, nicht aber auch der zweite stabför- mige Abschnitt 35, ist durch Kleben an der Aussenseite der Sieb ^¬ fläche 13' befestigt. Die ersten Enden 33, 36 des ersten stab ^¬ förmigen Abschnitts 32 und des zweiten stabförmigen Abschnitts 35 sind über einen ersten U-förmigen Abschnitt 38 mit- einander verbunden, und die zweiten Enden 34, 37 des ersten stabförmigen Abschnitts 32 und des zweiten stabförmigen Abschnitts 35 sind über einen zweiten U-förmigen Abschnitt 39 mit ^¬ einander verbunden. Die beiden stabförmigen Abschnitte 32, 35, die beiden U-förmigen Abschnitte 38, 39 und eine Mittelachse M des Siebsystems 10' erstrecken sich in einer gemeinsamen Radialebene .

Wie aus der seitlichen Schnittansicht in Figur 6 ersichtlich ist, ist im kragenförmigen Abschnitt 18' des ersten Siebträgers 11' eine Durchführungsöffnung 24' gebildet, durch die hindurch sich ein Ultraschalleinleiter 25' mit kreisförmigem Querschnitt in einen zwischen dem ersten Siebträger 11' und dem zweiten Siebträger 12' gebildeten Zwischenbereich 26' des Siebsystems 10' erstreckt. Der Ultraschalleinleiter 25' ist mithilfe eines Befestigungsrohrs 45' am kragenförmigen Abschnitt 18' gehalten. Am einen Ende (in Figur 6 rechts, nicht dargestellt) ist das Be ^¬ festigungsrohr 45' an einem ebenfalls nicht dargestellten Ultraschallkonverter befestigt. Hülsen 46' zwischen Befestigungsrohr 45' und Ultraschalleinleiter 25' verhindern das Austreten von Siebgut. An seinem anderen, dem ersten Siebträger 11' zugewand- ten axialen Ende (in Figur 6 links) ist das Befestigungsrohr 45' über ein Zwischenstück 47' mit dem kragenförmigen Abschnitt 18' verbunden. Das Zwischenstück 47' enthält in Figur 6 nicht er- kennbare radiale Fortsätze mit Öffnungen, durch welche Schrauben in den kragenförmigen Abschnitt 18' eingedreht sein können.

Mittels des Ultraschalleinleiters 25' sind der erste U-förmige Abschnitt 38 und damit die ersten Enden 33, 36 der stabförmigen Abschnitte 32, 35 mit Ultraschallschwingungen beaufschlagbar. Durch den Resonator 15' können vor allem Biegeschwingungen in die Siebfläche 13' eingeleitet werden, und zwar bezüglich der Mittelachse M des Siebsystems 10' in einer radialen Richtung. Die Transformation einer Längsschwingung eines Ultraschalleine- leiters in eine Biegeschwingung wird dabei durch den ersten U- förmigen Abschnitt 38 vollzogen. Natürlich können zusätzlich zu den Biegeschwingungen auch Anteile von anderen Schwingungsmoden wie beispielsweise Longitudinalschwingungen vorhanden sein. Der Resonator 15' hat überdies den Vorteil, dass der Ultraschall nicht nur am ersten Ende 33 in den ersten stabförmigen Abschnitt 32 eingeleitet werden kann, sondern über den zweiten stabförmigen Abschnitt 35 und den zweiten U-förmigen Abschnitt 39 auch am zweiten Ende 34 des ersten stabförmigen Abschnitts 32. Auf diese Weise entsteht im ersten stabförmigen Ab- schnitt 32 eine über die Stablänge gleichmässigere Schwingung.

Am ersten Ende 33 und am zweiten Ende 34 des ersten stabförmigen Abschnitts 32 sind die Schwingungsamplituden besonders klein. Dies hat zur Folge, dass der Resonator 15' zuverlässiger an der Siebfläche 13' befestigt ist, da sich die Klebeverbindung weni- ger leicht löst. Zudem ist der Resonator 15' besonders einfach auf die ihn anregende Frequenz abstimmbar, indem beispielsweise die Länge eines zwischen dem ersten stabförmigen Abschnitt 32 und dem zweiten U-förmigen Abschnitt 32 gebildeten Schlitzes 42 abgestimmt wird.