FRAKTIONIEREN VON GETREIDEMAHLPRODUKTEN

Die Erfindung betrifft Maschinen beispielsweise Plansichter, wie sie zum Fraktionieren von Getreidemahlprodukten eingesetzt werden. Sie betrifft insbesondere eine Siebvorrichtung für einen Plansichter.

Plansichter dienen der Trennung von Bestandteilen eines Mahlguts in gröber und feiner gekörnte Bestandteile und je nachdem auch Bestandteile unterschiedlicher

Dichten sowie der Entfernung von Fremdkörpern aus dem Mahlgut. Das Auftrennen des Mahlguts in unterschiedlich gekörnte Bestandteile wird auch «Klassieren» oder «Fraktionieren» genannt. Plansichter werden im Allgemeinen in der Müllerei zum Fraktionieren der Getreidemahlprodukte zwischen und nach Durchgängen durch den Walzenstuhl einer Getreidemühle verwendet. Auch für ein sogenanntes

Kontrollsichten, d.h. das Durchsieben von an sich verkaufsfertigem Mehl, können sie zum Einsatz kommen.

Plansichter weisen Siebabteile auf, die je einen Stapel von Plansieben und durch einen geeigneten Antriebsmechanismus in horizontal schwingende Bewegungen versetzt, insbesondere in Kreisschwingungen in der Siebebene. Die Siebe sind jeweils auf

Primärrahmen, sogenannte «Einlegerahmen» aufgespannt, die ihrerseits in Siebrahmen (hier auch als «Sekundärrahmen» bezeichnet) eingelegt sind. Zwischen den aufeinanderliegenden Siebrahmen sind jeweils auf der Ebene des Siebgewebes Dichtungen, beispielsweise aus einem geeigneten Filz, vorhanden, welche verhindern sollen, dass das Produkt in unerwünschter Weise seitlich austritt. Die Dichtungen sind jedoch einem Zerfall durch Kompression ausgesetzt und müssen immer wieder erneuert werden. Ausserdem müssen die Höhe des Einlegerahmens und die Höhe der Strukturen im Siebrahmen, in denen der Einlegerahmen geführt wird, sehr gut aufeinander abgestimmt sein, damit der Einlegerahmen beim Stapeln gut sitzt und gut abgedichtet wird. Ein weiterer Nachteil der Filzdichtungen folgt daraus, dass zwischen den Siebrahmen jedes Mal eine Filzdichtung verbaut ist. Üblicherweise werden ungefähr 20-30 Siebrahmen aufeinandergestapelt. Die Siebrahmen werden im Stapel aufeinandergepresst. Dadurch werden die Filzdichtungen über die Zeit kompaktiert und weniger hoch. Üblicherweise verlieren sie dabei bis zu ungefähr die Hälfte ihrer ursprünglichen Dicke. Dies führt dazu, dass die obersten Siebrahmen in ihrer Position um bis zu einige Zentimeter nach unten verlegt werden. Dies wiederum kann dazu führen, dass deren Position gegenüber Schemateilen in der Sichterwand nicht mehr stimmt.

Eine weitere Thematik betrifft den Platzbedarf. Es ist ein ständiges Bedürfnis, die Siebleistung pro beanspruchtes Volumen zu maximieren. Eine optimierte Höhe pro Siebvorrichtung oder ein möglichst dichtes Anordnen von Siebstapeln nebeneinander können hier erwünscht sein.

Gängige Plansichter benötigen einen sogenannten Siebkasten um die Siebstapel herum, was erstens im Hinblick auf den Platzbedarf gewisse Nachteile mit sich bringt und zweitens auch das Handling etwas erschwert, zumal üblicherweise ganze vormontierte Siebkastenreihen oder Antriebsmodule als vormontierte Einheiten transportiert werden. Noch eine Thematik ist die Kompatibilität. Oft sind in Mühlenanlagen Plansichter unterschiedlicher Generationen vorhanden. Es kann für den Betreiber einer Mühlenanlage ungünstig sein, wenn er für jeden Plansichter oder verschiedene Gruppen von Plansichtern je ein Lager mit den wichtigsten Verbrauchsteilen - namentlich den Sieben - anlegen müsste. Daher kann eine wünschenswerte Eigenschaft von Siebvorrichtungen sein, dass Siebe verwendbar sind, welche auch in anderen, älteren Plansichtern verwendbar sind. Insbesondere das Prinzip, ein Sieb an einem Primärrahmen zu befestigen, welcher bei Beschädigung des Siebs zusammen mit dem Sieb ausgewechselt werden kann, kann eine wünschenswerte Eigenschaft sein.

US 2009/0184031 Al offenbart ein Sieb mit einem rechteckigen Behälter zur Verwendung in einer Grossküche. Mit diesem Sieb soll man nach dem Bemehlen oder Bepudern von Nahrungsmitteln das wiederverwendbare Mehl/Puder in den Behälter sieben können. Ein solches Sieb ist weder für einen Plansichter vorgesehen noch wäre es für einen solchen geeignet, nur schon weil das Sieb relativ zum Behälter bewegbar sein muss und weshalb die nötigen horizontal schwingenden Bewegungen gar nicht in es einkoppelbar wären.

FR 2.023.574 zeigt einen Plansichter mit Siebabteilen, die Schubladen aufweisen, in welche Siebrahmen mit aufgespannten Sieben eingeschoben sind. Die Schubladen werden durch Schienen gebildet, welche an zwei gegenüberliegenden Seiten des Siebrahmens verlaufen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Siebvorrichtung für einen Plansichter sowie einen Plansichter zur Verfügung zu stellen, welche mindestens in Bezug auf eine oder mehrere der vorstehend erwähnten Thematiken Verbesserungen ermöglicht. Die Siebvorrichtung sollte insbesondere robust und flexibel einsetzbar sein und vorzugsweise den Einsatz als offene Siebstapel, ohne die Notwendigkeit eines Siebkastens, mindestens ermöglichen.

Gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Siebvorrichtung für Plansichter zur Verfügung gestellt, welche einen Siebrahmen und einen Einlegerahmen mit einem daran befestigten, insbesondere darauf aufgespannten, Sieb aufweist, wobei der Siebrahmen eine umlaufende Seitenwand und eine - nach innen ragende - Auflage aufweist, auf welcher der Einlegerahmen aufliegt, und zwar so, dass das Sieb innerhalb der umlaufenden Seitenwand liegt - d.h. die umlaufende Seitenwand umgibt das Sieb aussenseitig, entlang einer äusseren Begrenzung (Kante oder ähnlich) des Siebs und des Einlegerahmens. Ausserdem liegt das Sieb unterhalb eines oberen Randes der umlaufenden Seitenwand.

Der Siebrahmen bildet also quasi eine Wanne, in welcher der Einlegerahmen mit dem Sieb liegt.

Das hat einerseits den Vorteil, dass die Position des Einlegerahmens mit dem Sieb zwangslos definiert ist. Die umlaufende Seitenwand und der Einlegerahmen sind insbesondere so aufeinander abgestimmt, dass der Einlegerahmen im Wesentlichen passgenau und bspw. spielfrei in der vom Siebrahmen gebildeten Wanne aufgenommen wird.

Insbesondere ist der Einlegerahmen in Bezug auf horizontale Richtungen relativ zum Siebrahmen unbeweglich, durch eine erwähnte Passgenauigkeit und/oder durch einen Klemmrahmen, welcher den Einlegerahmen gegen den Siebrahmen klemmt. Zweitens ergibt sich ein Vorteil in Bezug auf das Abdichten: Gemäss dem Stand der Technik muss zwischen der Siebvorrichtung und der darüberliegenden Siebvorrichtung auf der Ebene des Siebs abgedichtet werden. Das ist zwar durch entsprechende Dichtungen möglich. Es ist aber nicht ganz unproblematisch, nicht zuletzt, weil die Ebene des Siebs diejenige Ebene ist, in welcher der hydrostatische Druck (wenn das Siebgut näherungsweise wie ein Fluid charakterisiert wird) am grössten ist - die Dichtung muss also gegen den hydrostatischen Druck des Siebguts ankommen. Im Gegensatz dazu kann beim erfindungsgemässen Vorgehen aufgrund der umlaufenden Seitenwand kein Siebgut seitlich entweichen. Gegen ein Entweichen aussen am Einlegerahmen vorbei ergibt sich ohne weitere Massnahmen die Wirkung einer Labyrinthdichtung. Zu diesem Zweck kann die Auflage insbesondere entlang des Umfangs des Einlegerahmens ununterbrochen verlaufen, d.h. der Einlegerahmen liegt insbesondere entlang seines ganzen Umfangs auf der Auflage auf.

Drittens ermöglicht das erfindungsgemässe Vorgehen auch eine Konstruktion, die in Bezug auf das Verhältnis zwischen der Höhe der Siebvorrichtung einerseits und der Querschnittsfläche seitlichen Öffnung (Schlitzöffnung) andererseits vorteilhaft ist. Wie an sich bekannt kann die Siebvorrichtung unterhalb des Siebs einen Sammelboden aufweisen, derbeispielsweise durch den Siebrahmen gebildet wird. Der Sammelboden begrenzt einen Sammelbereich unterhalb des Siebs nach unten wobei der Sammelbereich zu mindestens einer Seite hin offen ist, indem die Siebvorrichtung die genannte Schlitzöffnung aufweist, durch welche hindurch der Durchfall (das durch das Sieb hindurchgelangende Siebgut) weggeführt werden kann. Die Effizienz des Siebvorgangs hängt nicht zuletzt von der Grösse dieser Schlitzöffnung ab. Die erfindungsgemässe Konstruktion ermöglicht die Verwendung eines besonders flachen Einlegesiebs, durch welches das Verhältnis zwischen der Höhe der Schlitzöffnung und der Höhe der ganzen Siebvorrichtung besonders günstig sein kann. So kann bspw. die Höhe der Schlitzöffnung um höchsten 20%, insbesondere höchstens 15% kleiner sein als der Abstand zwischen dem Sammelboden und dem Sieb. Ergänzend oder alternativ kann die Bedingung erfüllt sein, dass die Höhe der Schlitzöffnung um höchstens die Dicke des Einlegerahmens plus die Dicke eines nach innen ragenden Vorsprungs, welcher bspw. durch ein Zwischenblech gebildet wird, kleiner ist als die der Abstand zwischen dem Sammelboden und dem Sieb.

Insbesondere kann der Sammelboden den Abschluss des Siebrahmens nach unten bilden, d.h. der Sammelboden kann ganz an der Unterseite des Siebrahmens angeordnet sein, und der Siebrahmen also frei von vom Niveau des Sammelbodens nach unten ragenden Wänden oder anderen Strukturen sein (eventuell bis auf kleine Vorsprünge, welche die nachstehend noch beschriebenen Stapel Strukturen bilden).

Das bedeutet auch, dass ein Einlaufbereich oberhalb des Siebs, zwischen dem Sieb und dem Sammelboden der darüberliegenden Siebvorrichtung, ganz durch die wannenartige Struktur gebildet wird, welche durch das Sieb einerseits und eine obere Partie der umlaufenden Seitenwand andererseits (eventuell zusammen mit dem Klemmrahmen, siehe die nachstehende Beschreibung) entsteht. Die vom Siebrahmen gebildete wannenartige Struktur nimmt also das von oben auf das Sieb treffende Siebgut auf.

Der Sammelboden unterhalb des Siebes kann insbesondere durch den Siebrahmen gebildet sein. Er kann metallisch und/oder besonders dünn sein, indem er eine Dicke von höchstens 3 mm, insbesondere höchstens 2 mm und bspw. ungefähr 1 mm aufweist. Der Sammelboden kann zusammen mit der Seitenwand durch Blechstücke oder eventuell ein geeignet gefaltetes Blech gebildet sein.

Die umlaufende Seitenwand kann aus mehreren Wandelementen aufgebaut sein. Beispielsweise wenn sie metallisch ist, können solche Wandelemente aus Blech sein, und die sich ergebenden Zwischenräume zwischen Flächenabschnitten, d.h. zwischen Wandelementen oder ggf. zwischen Flächenabschnitten, die sich aus der Faltung eines Blech-Wandelements ergeben, können durch ein thermisch isolierendes Füllmaterial gefüllt sein, um einer Kondensation an inneren Oberflächen der Seitenwand vorzubeugen.

Ein - bspw. ebenfalls als Blechstückvorhandener - Zwischenboden kann die Auflage bilden.

Die umlaufende Seitenwand kann Durchlasskanäle aufnehmen, wobei je nach Konfiguration pro Seite eine Reihe, zwei Reihen oder auch keine Reihe von Durchlasskanälen vorhanden sein kann.

Durchlasskanäle sind im Allgemeinen seitlich am Siebrahmen vorhandene, vertikale Kanäle, durch welche Siebgut nach unten, in einen nächstunteren Siebrahmen oder eine Auslaufleitung fallen kann.

Von den Durchlasskanälen gelangt das durch diese fallende Siebgut entweder auf ein Sieb der (entsprechend anders konfigurierten) darunterliegenden Siebvorrichtung oder in einen Durchlasskanal der darunterliegenden Siebvorrichtung oder eventuell in eine Auslaufleitung. Durchlasskanäle, welche das Siebgut einfach von der nächstoberen zur nächstunteren Siebvorrichtung durchreichen, ohne seitliche Schlitzöffnung, werden hier auch «Fallkanäle» genannt. Die seitliche Schlitzöffnung, durch welche hindurch das Siebgut vom Sammelbereich wegtransportiert wird, mündet insbesondere in einen der Durchlasskanäle.

In Ausführungsformen weist die Siebvorrichtung mindestens einen Siebreiniger auf, d.h. ein relativ zum Sieb bewegliches Element, welches aufgrund der Bewegungen des Siebs mehr oder weniger zufälligen Bewegungen unterworfen ist. Wie an sich bekannt, kann sich ein solcher Siebreiniger auf dem Sammelboden bewegen, wobei die Höhe des Siebreinigers nur um wenig kleiner ist als die Höhe des Sammelbereichs, weshalb er mit seinen Bewegungen auch immer wieder am Sieb anstösst. Da - wie vorstehend beschrieben - die Höhe der seitlichen Schlitzöffnung(en) relativ gross sein kann, kann der Sammelboden Rückhaltestrukturen aufweisen, bspw. in Form von dünnen Stiften, welche Bewegungen des Siebreinigers auf einen gewünschten Bereich begrenzen - sie können insbesondere verhindern, dass der Siebreiniger durch die Schlitzöffnung hindurch gelangen oder sich in ihr verkanten kann.

Alternativ zum mindestens einen Siebreiniger oder ergänzend dazu kann der Sammelbereich auch eine oder mehrere Schikanen aufweisen, welche ein Fördern des Durchfalls im Sammelbereich durch die seitliche Schlitzöffnung fördert bzw. fördern.

Die Auflage kann mindestens bereichsweise - bspw. mit Ausnahme der Seite(n) welche die Schlitzöffnung aufweist/aufweisen - als Schulter der umlaufenden Seitenwand gebildet sein.

Der Einlegerahmen kann metallisch sein - er kann bspw. als metallischer Flachkörper (dünne Platte) ausgebildet sein, mit mindestens einer grossflächigen, vom Sieb überspannten Aussparung. Der Einlegerahmen kann bspw. einen äusseren Rahmenteil aufweisen, der insgesamt im Wesentlichen rechteckig ist, mit an die Auflage angepassten Abmessungen. Nebst dem äusseren Rahmenteil kann zur Stabilisierung des Siebs auch ein System von Stäben vorhanden sein, mit mindestens einem, im Querschnitt bspw. rechteckigen, vom Sieb überspannten Stab. Der Einlegerahmen kann verhältnismässig dünn sein, mit einer Dicke von bspw. höchstens 3 mm.

Das Sieb kann als Flachkörper, insbesondere als Metallblech ausgebildet sein, mit den Sieböffnungen als Durchgangslöchern. Wenn das Sieb ein passendes Material aufweist (bspw. wenn sowohl der Einlegerahmen als auch das Sieb metallisch sind), kann das Sieb am Einlegerahmen angeschweisst sein.

Ein «Flachkörper» ist eine Folie oder Platte (englisch: sheet), d.h. ein sich in zwei Dimensionen erstreckendes zusammenhängendes Objekt mit einer insbesondere konstanten Dicke (Ausdehnung in der dritten Dimension), welche um mindestens eine Grössenordnung kleiner ist als die Ausdehnungen in die beiden anderen Dimensionen (Länge und Breite). Je nach Dicke wird ein solcher Flachkörper eher als Folie oder als Platte wahrgenommen. Wie in der Patentanmeldung CH 000837/2022 ausführlich beschrieben, hat sich überraschend gezeigt, dass die Ausgestaltung als Flachkörper mit Durchgangslöchern - anstatt wie vom Stand der Technik her bekannt als Gewebe von Fäden oder Drähten - die Effektivität markant steigert. Die Zeit, die benötigt wird, um eine bestimmte Menge des Siebgutes (Mehl, Dunst, Griess, Schrot etc.) durch eine bestimmte Siebfläche zu bringen, wenn alle anderen relevanten Parameter (mechanische Anregung, Grösse der Sieblöcher, Anzahl der Sieblöcher) gleich sind, kann deutlich verringert werden.

Es zeigt sich auch, dass solche als Flachkörper ausgestalteten Siebe besonders vorteilhaft sind in Kombination mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise ist die vorstehend beschriebene Dichtungswirkung durch die Wanne besonders vorteilhaft aufgrund der grösseren Mobilität des Siebgutes auf solchen Flachkörper-Sieben, und eine im Verhältnis zur Siebvorrichtungshöhe vergrösserte Schlitzöffnung wirkt optimal mit der verbesserten Siebeffektivität (Siebleistung) zusammen.

Es können jedoch bei einem erfindungsgemässen Aufbau ohne Weiteres auch Siebe mit Filamenten (Fäden/Drähten) aus Kunststoff, bspw. Nylonsiebe, verwendet werden. Es ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Vorgehens, dass die Dicke des Einlegerahmens mit Sieb nicht durch die Konstruktion des Siebrahmens vorgegeben ist (einzig die Höhe des Klemmrahmens, siehe unten, muss gegebenenfalls angepasst werden). Daher können in einer Mühlenanlage und unter Umständen in ein- und demselben Plansichter auch verschiedene Siebe flexibel verwendet werden.

Nebst dem Siebrahmen und dem Einlegerahmen weist die Siebvorrichtung in Ausführungsformen auch einen Klemmrahmen auf. Der Klemmrahmen ist so angeordnet, dass der Einlegerahmen zwischen der Auflage und dem Klemmrahmen fixiert ist. Der Klemmrahmen kann passgenau in die Aufnahme passen, die sich innerhalb einer oberen Partie (oberhalb der Auflage) der umlaufenden Seitenwand bildet.

In Ausführungsformen kann der Klemmrahmen so ausgeformt sein, dass die innere Oberfläche mit der inneren Oberfläche der unteren Partie (unterhalb des Klemmrahmens) der umlaufenden Seitenwand fluchtet. Der Klemmrahmen kann ergänzend oder alternativ oberseitig mit dem oberen Rand der umlaufenden Seitenwand bündig sein, d.h. seine Höhe kann der Höhe der oberen Partie der umlaufenden Seitenwand, abzüglich der Dicke des Einlegerahmens, entsprechen.

Der Klemmrahmen kann bspw. die Form eines Rechteckprofils aufweisen. Auch der Klemmrahmen kann gegebenenfalls metallisch sein, eventuell mit einem thermisch isolierenden Füllmaterial.

In einer Gruppe von Ausführungsformen weist die Siebvorrichtung oberseitig eine oberseitige Stapel Struktur und unterseitig an der identischen horizontalen Position (x- y-Position, wenn ein Koordinatensystem definiert ist, dessen z-Achse der Vertikalen entspricht) eine unterseitige Stapel Struktur auf, wobei die oberseitige Stapel Struktur und die unterseitige Stapel Struktur so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Stapeln mehrerer der Siebvorrichtungen die obere Siebvorrichtung in ihrer horizontalen Position relativ zur unteren Siebvorrichtung definiert wird. Dabei weist die oberseitige Stapelstruktur eine erste Rampe auf, und die unterseitige Stapel Struktur weist eine zweite Rampe auf, wobei die erste und die zweite Rampe kraftübertragend aneinander anliegen, wenn eine untere und eine obere Siebvorrichtung aufeinandergestapelt sind.

Eine Rampe im Sinne des vorliegenden Textes wird durch einen Oberflächenabschnitt gebildet welcher bereichsweise flach ist und zur Horizontalen und zur Vertikalen geneigt ist.

Indem die erste und die zweite Rampe kraftübertragend aneinander anliegen, wird die obere Sieb Vorrichtung in Bezug auf die untere Siebvorrichtung, auf der sie aufliegt, nicht nur gestützt, sondern auch in ihrer horizontalen Position ausgerichtet, und zwar ohne dass passgenau aufeinander abgestimmte Nut-Rippenstrukturen mit den vorstehend diskutierten Nachteilen vorhanden sein müssten. Daneben ergibt sich auch ein Vorteil in Bezug auf die Dichtungswirkung, insbesondere in Kombination mit dem nachstehend noch beschriebenen Prinzip, das Sieb an einen Einlegerahmen befestigt vorzusehen, welcher in eine wannenartige Struktur des Siebrahmens eingelegt wird, weshalb die aufeinanderliegenden Rampen nicht auf der Siebebene, sondern oberhalb angeordnet sind. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die obere Siebvorrichtung nur auf Rampen (schrägen Flächen) der unteren Siebvorrichtung aufliegt und dass es also kein kraftübertragendes Aufliegen von horizontalen Flächen aufeinander gibt.

Insbesondere kann die erste Rampe nach aussen abfallend und die zweite Rampe nach innen abfallend sein. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Art ein weiteres Problem gelöst werden kann: Die Siebvorrichtung kann einem Stapel entnommen werden, indem sie an einer Seite leicht angehoben und dann in Richtung dieser Seite gezogen wird (vorausgesetzt, es gibt keine darüberliegenden Siebvorrichtungen, die mit ihrem ganzen Gewicht auf der zu entnehmenden Siebvorrichtung aufliegen), und zwar in vielen Ausführungsformen werkzeugfrei. Das ist ein substantieller Vorteil, denn oft sind Siebstapel nicht von allen Seiten her gleich gut zugänglich.

Besonders günstig ist es, wenn die erste Rampe und die zweite Rampe einen Winkel von zwischen 25° und 65°, insbesondere zwischen 30° und 50°, zur Horizontalen aufweisen.

Nebst der ersten und der zweiten Rampe kann die oberseitige Stapel Struktur auch eine oberseitige, nach innen abfallende dritte Rampe und die unterseitige Stapel Struktur eine unterseitige, nach aussen abfallende vierte Rampe aufweisen, wobei die Neigungen der dritten und vierten Rampe ebenfalls einander entsprechen (sie können der Neigung der ersten und der zweiten Rampe entsprechen, das muss aber nicht sein).

Gegebenenfalls kann der Klemmrahmen die dritte Rampe oder einen Bereich (Teil) davon bilden, indem er oberseitig-innenseitig eine Abschrägung aufweist. Zusätzlich zur Siebvorrichtung betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Plansichter mit mindestens einem Stapel von Siebvorrichtungen der hier beschriebenen Art, zusätzlich zu einem Antriebsmechanismus, der diesen Stapel in horizontal schwingende Bewegungen, bspw. Kreisbewegungen, versetzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder analoge Elemente. Die Zeichnungen zeigen teilweise einander entsprechende Elemente in von Figur zu Figur unterschiedlichen Grössen. Es zeigen:

Fig. 1 : eine Ansicht eines Plansichters mit geschlossenen Siebabteilen;

Fig. 2: einen Plansichter mit offenen Siebstapeln;

Fig. 3 : eine Explosionsdarstellung einer Siebvorrichtung mit Sieb, Primärrahmen, Klemmrahmen und Einlegerahmen;

Fig. 4: eine Ansicht von zwei angeschnittenen, aufeinander gestapelten Siebvorrichtungen;

Fig. 5 die Siebvorrichtungen der Fig. 4 in Grundriss, Aufriss und Seitenriss;

Fig. 6 ein vergrössert dargestelltes Detail zu Fig. 5; und

Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung eines Randbereichs von zwei aufeinander gestapelten Siebvorrichtungen, mit Siebreinigem.

Figur 1 zeigt einen Plansichter 1 wie er in Getreidemühlen zum Einsatz kommt. Der Plansichter umfasst eine Mehrzahl von Siebabteilen, die über eine gemeinsame Aufhängevorrichtung 4 so in einem Raum montiert sind, dass gemeinsame horizontale schwingende Bewegungen möglich sind. Ein Antrieb (in Fig. 1 nicht sichtbar) ist eingerichtet, das Ensemble der Siebabteile in bspw. horizontal kreisende Schwingungen zu versetzen. Ausserdem weist der Plansichter flexible Zuführleitungen 6 als Siebgut-Einlauf sowie ebenfalls flexible Auslaufleitungen 7 als Siebgut-Auslauf auf. Jedes Siebabteil weist einen Stapel von übereinander angeordneten Siebvorrichtungen auf. In der Ausführungsform von Fig. 1 sind die Siebabteile in Sieb kästen 3 vorhanden, welche je ein Gehäuse für die Siebabteile bilden. In solchen Ausführungsformen können die stapelartig übereinander liegenden Siebvorrichtungen durch entsprechende Strukturen des Gehäuses geführt und unter Umständen auch gehalten sein.

Als Alternative zu Siebabteilen, die in Siebkasten 3 vorhanden sind, können Siebabteile auch durch offene Siebstapel gebildet sein, bei denen ein die Siebstapel umgebendes Gehäuse entfällt.

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Plansichters mit offenen Siebstapeln in einer besonders platzsparenden Anordnung, wobei einige Elemente (Aufhängevorrichtung, Zuführleitungen, teilweise Auslaufleitungen) nicht dargestellt sind. Ein Gestell 11 dient als mechanische Tragstruktur. Es bildet einen Tragrahmen für die oberen Siebstapel 12 und die unteren Siebstapel 13 und nimmt in der dargestellten Ausführungsform auch in der Figur nicht sichtbare Antriebsmodule auf. Die Siebstapel sind direkt oder indirekt am Gestell 11 befestigt, bspw. mittels eines Spannsystems aus Stangen und/oder Bändern und/oder anderen Mitteln; das Spannsystem ist in Fig. 2 nicht dargestellt.

Antriebsmodule für einen modularen Aufbau, die in einem Gestell 11 der in Fig. 2 gezeichneten Art aufgenommen werden können, sind in der Schweizer Patentanmeldung 000722/2022 beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch unabhängig von der Ausgestaltung des Plansichter-Antriebs und funktioniert auch für Plansichter mit einer zentralen Antriebseinrichtung wie sie oft zu finden sind, und wie sie in einem Plansichter der in Fig. 1 gezeichneten Art zentral zwischen den Siebkasten 3 vorhanden sind.

Die oberen Siebstapel 12 und unteren Siebstapel 13 in Fig. 2 sind je aus einer Vielzahl von Sieb Vorrichtungen 20 der nachstehend beschriebenen Art gebildet, wobei die Siebvorrichtungen unmittelbar aufeinandergestapelt sind, und wobei oberseitig am oberen Siebstapel 12 und unterseitig am unteren Siebstapel noch je ein Abschlusselement 14 bzw. 15 vorhanden ist, durch welches hindurch Siebgut zugeführt bzw. abgeführt wird. Die Siebe können unterschiedliche Maschenweiten haben, und die Konfiguration der Siebstapel kann jeweils vom Anwender bedarfsgerecht ausgewählt werden. Auch ein Plansichter mit geschlossenen Siebabteilen wie in Fig. 1 dargestellt kann Sieb Vorrichtungen 20 gemäss der nachstehenden Beschreibung aufweisen.

In Figur 3 ist eine Sieb Vorrichtung 20 in Explosionsdarstellung gezeigt. Figur 4 zeigt eine Ansicht von zwei angeschnittenen, aufeinander gestapelten Siebvorrichtungen 20, Figur 5 zeigt eine Ansicht der Siebvorrichtungen 20 der Fig. 4 von oben sowie Schnitte durch die Ebenen A-A und B-B in der Ansicht von oben, d.h. Fig. 5 zeigt Grundriss, Aufriss und Seitenriss der Anordnung von Fig. 4. Figur 6 zeigt Detail D aus dem Schnitt A-A in Fig. 5.

Ein Siebrahmen 21 bildet eine mechanische Tragstruktur der Siebvorrichtung 20. Ein Einlegerahmen 22 (Primärrahmen) trägt das Sieb 23. Beispielsweise kann das Sieb 23 wie in der Schweizer Patentanmeldung 000837/2022 dargestellt als metallische Folie mit Perforationen als Sieblöcher ausgestaltet sein, wobei die Folie auf den - ebenfalls metallischen - Einlegerahmen 22 aufgeschweisst ist. Nebst dem Siebrahmen 21 und dem Einlegerahmen 22 mit dem daran befestigten Sieb 23 weist die Siebvorrichtung auch einen Klemmrahmen 24 auf, welcher den - flachen

- Einlegerahmen 22 und das Sieb 23 relativ zum Siebrahmen 21 festhält.

Der Siebrahmen weist eine umlaufende Seitenwand 30 und in dieser zu den Seiten hin je zwei Reihen oder eine Reihe oder keine Reihe von je mindestens einem Durchlasskanal 31 auf, so dass die Seitenwand Wandabschnitte ganz aussen, ganz innen, und ggf. zwischen den Durchlasskanälen 31 bildet. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel sind an zwei gegenüberliegenden Seiten (im Grundriss gemäss Fig. 5 oben und unten) je zwei Reihen mit je zwei Durchlasskanälen 31 vorhanden, während die beiden anderen gegenüberliegenden Seiten je eine Reihe mit zwei Durchlasskanälen 31 aufweist. Die Anordnung von Durchlasskanälen kann von Siebvorrichtung zu Siebvorrichtung variieren, um durch die Zuführleitungen eingespeiste sowie durch die Siebe getrennte Fraktionen des Siebguts bestimmungsgemäss zu führen.

Der Einlegerahmen 22 weist einen äusseren Rahmenteil 26 auf, der ein Rechteck mit abgerundeten Ecken bildet, sowie vom Sieb 23 überspannte Stäbe, die man in Fig. 3 andeutungsweise sieht. Die Rahmenelemente des äusseren Rahmenteils sowie die vom Sieb überspannten Stäbe können je rechteckige oder auch andere Querschnitte aufweisen.

Unterhalb des Siebes 23 bildet sich pro Siebvorrichtung ein Sammelbereich aus, der nach unten durch einen Sammelboden 33 des Siebrahmens 21 abgeschlossen wird. Der Sammelbereich ist jeweils zu mindestens einer Seite hin offen, um feine Anteile des Siebguts, die durch das Sieb gelangt sind (den sogenannten Durchfall) durch eine seitlich angeordnete Schlitzöffnung 37, die in einen Durchlasskanal 31 mündet, abzuführen. Zu den anderen Seiten hin wird der Sammelbereich durch eine untere Partie 38 der vom Siebrahmen gebildeten umlaufenden Seitenwand 30 abgeschlossen. Die anderen in den Figuren dargestellten Durchlasskanäle 31 der oberen Siebvorrichtung dienen als Fallkanäle, d.h. dem Durchreichen von Siebgut, das von einer weiter oben liegenden Siebvorrichtung oder einem Siebgut-Einlauf kommt, nach weiter unten.

Vom Durchlasskanal 31, in welchen die Schlitzöffnung 37 mündet, gelangt der Durchfall entweder in einen Durchlasskanal 31 (genauer: einen Fallkanal) der darunterliegenden Siebvorrichtung, wie in der gezeichneten Konfiguration dargestellt, oder er gelangt auf das Sieb der darunterliegenden Siebvorrichtung.

Das gilt ganz generell für Durchlasskanäle 31 : Ein Durchlasskanal 31 mündet entweder in eine Auslaufleitung 7 (gilt insbesondere für die unterste Siebvorrichtung), einen Durchlasskanal 31 der darunterliegenden Siebvorrichtung oder ggf. eines zwischen Siebvorrichtungen 20 angeordneten Antriebsmoduls, oder das Sieb der darunterliegenden Siebvorrichtung erstreckt sich bis unter den Durchlasskanal 31, so dass das Siebgut von Durchlasskanal auf das Sieb der darunterliegenden Siebvorrichtung gelangt.

Das Sieb 23 und der Einlegerahmen weisen auf der Siebebene vorhandene seitliche Siebdurchlassöffnungen 41 auf, durch welche nicht durch das Sieb durchgesiebte Siebgutanteile (der sogenannte Abstoss oder Übergang) hindurchfallen können. Der Siebrahmen ist so ausgestaltet, dass der Sammelboden nicht bis unterhalb der Siebdurchlassöffnungen 41 reicht. Vielmehr gelangt der Abstoss je nach gewünschter Konfiguration durch die Siebdurchlassöffnungen - und unter Umständen einen verkürzten zugeordneten Durchlasskanal unterhalb der Siebdurchlassöffnung - entweder in einen Durchlasskanal 31 der darunter liegenden Siebvorrichtung, oder, wie in der Konfiguration der vorliegenden Figuren dargestellt, auf das Sieb 23 dieser darunter liegenden Siebvorrichtung 2. Im gezeigten Beispiel kann durch Drehung des Siebrahmens um 90° oder 270° bewirkt werden, dass der Abstoss von der Siebdurchlassöffnung 41 nicht auf das darunterliegende nächste Sieb fällt, sondern in einen Durchlasskanal 31 (Fallkanal). Das mach beispielsweise Sinn, wenn das Siebgut fertig ausgesiebt ist. Man kann dann mit diesem Abstoss via Fallkanäle aus dem Sichter auf einen weiteren Walzenstuhl gelangen.

Der Siebrahmen 21 bildet eine umlaufende Auflage für den Einlegerahmen 22. Dort, wo der Sammelbereich zu den Seiten hin durch die untere Partie 38 der umlaufenden Seitenwand 30 abgeschlossen ist, kann die Auflage durch eine Schulter 34 gebildet sein, während sie andernorts, oberhalb der seitlichen Schlitzöffnung 37, durch einen nach innen ragenden Vorsprung 35 gebildet wird. Die Auflage ist entlang der Umfangslinie des Einlegerahmens 22 ununterbrochen.

In Ausführungsformen ist der Siebrahmen mindestens teilweise metallisch. In solchen Ausführungsformen kann der Sammelboden durch ein Bodenblech gebildet sein und kann die umlaufende Seitenwand mehrteilig aufgebaut sein, mit mehreren Wandelementen, beispielsweise mit einem äusseren Wandelement, welches die äussere Wandoberfläche bildet, einem unteren inneren Wandelement, welches die innere Wandoberfläche der unteren Partie 38 bildet, einem oberen inneren Wandelement, welches die innere Wandoberfläche der oberen Partie 39 bildet, und mehreren Durchlasskanal-Wandelementen, welche die Durchlasskanäle umgeben. In den Zwischenräumen zwischen den Wandelementen kann ein thermisch isolierendes Füllmaterial angeordnet sein. Die Schulter 34 und der Vorsprung 35, d.h. die Auflage, können durch einen Zwischenboden gebildet sein.

Die Dimensionen des Siebrahmens 21 einerseits und des Klemmrahmens 24 andererseits sind aufeinander abgestimmt, so dass der Klemmrahmen genau in die Aufnahme passt, die sich innerhalb der oberen Partie der umlaufenden Seitenwand ergibt.

Insbesondere sind die Dimensionen des Siebrahmens 21 und des Klemmrahmens 24 so aufeinander abgestimmt, dass die innere Oberfläche der unteren Partie 38 mit der inneren Oberfläche des Klemmrahmens 24 fluchtet, wie man das bspw. in Fig. 5 (Schnitte AA und BB) oder auch in Fig. 6 gut sieht.

Ausserdem ist die Höhe des Klemmrahmens 24 auf den Abstand zwischen der Auflage und dem oberen Rand 40 der umlaufenden Seitenwand sowie auf die Dicke des Einlegerahmens 22 abgestimmt, so dass der obere Rand des Klemmrahmens 24 auf derselben Höhe liegt wie der obere Rand 40 der umlaufenden Seitenwand, so dass der Klemmrahmen 24 beim Stapeln der Siebvorrichtungen 20 wie ein Teil des Siebrahmens 21 wirkt und wahrgenommen werden kann.

Im Gegensatz zum Stand der Technik ist dort, wo der Einlegerahmen 22 auf der Auflage (Schulter 34, Vorsprung 35) aufliegt, keine Dichtung erforderlich. Dies aufgrund der Konstruktion des Siebrahmens 21 mit der umlaufenden (vertikalen) Seitenwand 30, wobei der Einlegerahmen in eine vom Siebrahmen gebildete wannenartige Struktur eingelegt ist. Aufgrund dieser Konstruktion kann Siebgut nur dann am Sieb 23 und den Siebdurchlassöffnungen 41 vorbei entweichen, wenn es zwischen Klemmrahmen 24 und Einlegerahmen 22 nach aussen, entlang der äusseren Kante des Einlegerahmens 22 nach unten und dann zwischen Einlegerahmen und Auflage wieder nach innen gelangt. Diese Konstruktion wirkt in der Art einer Labyrinthdichtung, die auch dann genügend effizient ist, wenn gar keine separate Dichtung mit einem dichtenden (bspw. elastischen, elastisch deformierten) Material, bspw. zwischen Klemmrahmen und Einlegerahmen, vorhanden ist. Insbesondere in Figur 6 sieht man, dass die Siebvorrichtungen 20 eine oberseitige Stapelstruktur und eine unterseitige Stapel Struktur aufweisen, an einander entsprechenden horizontalen Positionen (x-y-Positionen), siehe das kartesische Koordinatensystem, welches im oberen und im rechten Paneel von Fig. 5 angedeutet ist. Wenn die Siebvorrichtungen bestimmungsgemäss aufeinander gestapelt sind, liegt die unterseitige Stapel Struktur der jeweils oberen Siebvorrichtung auf der oberseitigen Stapelstruktur der unteren Siebvorrichtung auf.

Die oberseitige Stapel Struktur beinhaltet eine nach aussen abfallende erste Rampe 61, auf welcher eine nach innen abfallende zweite Rampe 62 der unterseitigen Stapelstruktur der oberen Siebvorrichtung 20 aufliegt. Die nach aussen abfallende erste Rampe 61 und die nach innen abfallende zweite Rampe 62 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel eben und parallel zueinander. Sie weisen einen Winkel von zwischen 25° und 65°, insbesondere zwischen 30° und 50°, zur Horizontalen auf.

«Innen» und «Aussen» sind in Bezug auf die Siebvorrichtung als Ganze zu verstehen, d.h. «innen» ist die Seite einer Wand, welche dem Sieb und dem Sammelbereich zugewandt ist, während «aussen» die entgegengesetzte Seite, in Figur 6 links, ist.

Die obere und die untere Stapel Struktur sind so ausgebildet, dass die erste und die zweite Rampe 61, 62 kraftübertragend aufeinander aufliegen. Auf den oberen Rand 40 - die Oberfläche des Siebrahmens verläuft dort horizontal-flächig, in alternativen Ausführungsformen auch gekrümmt - findet daher im Allgemeinen kein kraftübertragendes Aufliegen statt. Vielmehr ergibt sich ein Abstand a, zwischen dem oberen Rand 40 und der unterseitigen Gegenfläche 50, wobei der Abstand a unter Umständen - je nach Fertigungstoleranzen - sehr klein sein und 1-2 mm oder auch weniger betragen kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die oberseitige Stapel Struktur nebst der nach aussen abfallenden ersten Rampe 61 auch eine oberseitige, nach innen abfallende dritte Rampe 63 und entsprechend die unterseitige Stapel Struktur eine unterseitige, nach aussen abfallende vierte Rampe 64 auf. Daher wirkt der zentrierende Effekt der Rampen auch lokal, für jede Paarung eines Wandabschnitts der oberen Siebvorrichtung mit einem Wandabschnitt der unteren Siebvorrichtung. Das bewirkt, dass die Stapel Struktur auch dann sehr stabil ist, wenn die Wände nur eine geringe Dicke aufweisen und entsprechend noch leicht flexibel sind.

Die Siebrahmen 21 weisen aufgrund der Durchlasskanäle 31 je nach Konfiguration im vertikalen Schnitt (Schnitte A-A und B-B in Fig. 5 sowie Fig. 6) mehrere Wandabschnitte auf. In der dargestellten Ausführungsform sind beispielsweise an zwei Seiten je zwei Wandabschnitte vorhanden, und an den anderen zwei Seiten gibt es drei Wandabschnitte, entsprechend der zwei Reihen von Durchlasskanälen. Bei mehreren Wandabschnitten pro Seite ist die dargestellte Stapel Struktur mindestens bei der jeweils äussersten Wand, und beispielsweise bei jeder Wand vorhanden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist jede Wand eine Stapel Struktur der beschriebenen Art auf, was man ebenfalls in Fig. 5 in den Schnitten A-A und B-B sowie in der Figur 6 sieht.

Beim innersten Wandabschnitt wird die nach innen abfallende dritte Rampe 63 nicht durch den Siebrahmen, sondern durch den Klemmrahmen 24 gebildet, was in Fig. 6 rechts dargestellt ist.

Die nach innen abfallende zweite Rampe 62 der unterseitigen Stapel Struktur und gegebenenfalls deren aussen abfallende vierte Rampe 64 wird/werden im dargestellten Ausführungsbeispiel je durch eine nach unten vorstehende äussere bzw. innere Rippe 51 bzw. 52 des Siebrahmens 21 gebildet, so dass die Wände des Siebrahmens 21 unterseitig konkav sind. Entsprechend sind die Wände des Siebrahmens oberseitig konvex. Das hat den Vorteil, dass sich nicht im Verlauf der Zeit Rückstände in einer Nut (oder anderen konkaven oberseitigen Struktur) anlagem können. Eine umgekehrte Konfiguration ist aber - auch aufgrund der sehr guten Dichtungseigenschaften der Siebrahmen - nicht ausgeschlossen. Das heisst, es kann auch sein, dass die nach aussen abfallende erste Rampe der oberseitigen Stapel Struktur durch eine nach oben vorstehende Rippe gebildet ist und umgekehrt die Wände des Siebrahmens unterseitig konvex sind.

Figur 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch zwei aufeinander gestapelte Siebvorrichtungen in einem Randbereich (d.h. die Darstellung ist abgeschnitten) und mit je einem schematisch dargestellten Siebreiniger 51 im Sammelbereich. Die Höhe s der seitlichen Schlitzöffnung 37 ist praktisch so gross wie die Höhe h _a des Sammelbereichs, d.h. wie der Abstand zwischen Sammelboden 33 und Sieb 23 (präzis: zwischen der Oberseite des Sammelbodens und der Unterseite des Siebs). Dies ermöglicht es, für einen gewünschten seitlichen Siebgut-Durchsatz weg vom Sammelbereich durch die seitliche Schlitzöffnung 37 in den Durchlasskanal die Höhe h _a des Sammelbereichs zu reduzieren, was zu einer Reduktion der Höhe der Siebvorrichtung als Ganzer führt (und damit zur Möglichkeit, bei einer gegebenen Höhe des Plansichters mehr Siebvorrichtungen vorzusehen oder bei einer gegebenen Anzahl Siebvorrichtungen die Höhe des Plansichters zu reduzieren) und/oder die Höhe s der Schlitzöffnung 37 zu vergrössem um einen höheren Durchsatz zu erzielen. Dieser Vorteil wird unter anderem dadurch ermöglicht, dass der Einlegerahmen als vergleichsweise dünne Platte, bspw. Metallplatte mit Aussparungen für die vom Sieb überspannten Flächen sowie die Siebdurchlassöffnungen ausgestaltet ist. Der Einlegerahmen kann eine Dicke von bspw. höchstens höchstens 5 mm, insbesondere höchstens 4 mm oder höchstens 3 mm und bspw. zwischen 1 und 2.5 mm aufweisen. Weil die Schlitzöffnung 37 im Wesentlichen die ganze Höhe des Sammelbereichs und damit auch von möglichen im Sammelbereich vorhandenen Siebreinigern 51 aufweist, können Massnahmen vorgesehen sein, um zu verhindern, dass ein Siebreiniger 51 durch die Schlitzöffnung 37 gelangt und bspw. in einem Durchlasskanal festklemmt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Siebrahmen Rückhaltestrukturen 36 in Form von vom Sammelboden 33 abstehenden Stäben auf, deren Abstände so gewählt sind, dass kein Siebreiniger zwischen ihnen hindurch gelangen kann. Die Rückhaltestrukturen sind mindestens entlang der Schlitzöffnung 37 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es darüber hinaus auch Rückhaltestrukturen 36, die den Sammelbereich segmentieren, so dass sichergestellt ist, dass jedes Segment seinen Siebreiniger oder seine Siebreiniger behält.

Siebreiniger sind optional: je nach Ausgestaltung des Sammelbereichs können sie auch überflüssig sein und entfallen, zumal wie beschrieben die Höhe s der seitlichen Schlitzöffnung besonders gross sein kann, ohne dass die Siebvorrichtung zu hoch ist.

Ein weiteres optionales Merkmal der Siebvorrichtung sieht man ebenfalls in Fig. 7: der Sammelboden 33 ist im Vergleich zum Stand der Technik besonders dünn, indem der Sammelboden - und bspw. der ganze Siebrahmen - metallisch ist, bspw. aus einem Blech gefertigt, bspw. Stahlblech. Die Dicke des Sammelbodens kann bspw. maximal 2.5 mm, insbesondere höchstens 2 mm oder höchstens 1.5 mm oder höchstens 1 mm und bspw. zwischen 0.3 und 0.8 mm betragen.

Diese reduzierte Dicke des Sammelbodens - sie ist unabhängig von der reduzierten Dicke des Einlegerahmens realisierbar - trägt ebenfalls dazu bei, dass bei gegebener Höhe h _c des Einlaufbereichs zwischen dem Sieb 23 und dem Sammelboden der darüberliegenden Siebvorrichtung die Siebvorrichtung als Ganze besonders flach sein kann, d.h. die Höhe h der Siebvorrichtung kann besonders gering sein - und/oder die Höhe h _c des Einlaufbereichs (den «Schluck») kann grösser sein als beim Stand der Technik, um die Aufnahmefähigkeit der Siebvorrichtung und damit letztlich die Effizienz weiter zu erhöhen.

In der Summe, bei einer Kombination dieser beschriebenen Konzepte, kann also die Höhe h der Siebvorrichtung im Verhältnis zur Höhe s der seitlichen Schlitzöffnung und/oder im Verhältnis zur Höhe h _c des Einlaufbereichs besonders gering sein. Das ermöglicht eine Optimierung des Plansichters, wobei je nach Bedürfnis die Anzahl Siebvorrichtungen pro Plansichter erhöht werden kann (durch Reduktion der Höhe h im Vergleich zum Stand der Technik) und/oder der Durchsatz pro Siebvorrichtung verbessert werden kann (Vergrösserung der Höhe s des Schlitzes und/oder Vergrösserung der Höhe h _c des Einlaufbereichs). Die Optimierung kann abhängig von den Eigenschaften des zu sichtenden Gutes vorgenommen werden und Rücksicht auf deren Eigenschaften nehmen.