Das Goovi-Sieb schwingt mit good vibrations 

Bei Betrachtung der Vor- und Nachteile der jeweiligen Bauart erweist sich auch die geringe Flexibilität bei den Betriebsparametern als nachteilig, da weder auf Änderungen der erforderlichen Produktqualität noch auf Änderungen in den Eigenschaften des Aufgabematerials reagiert werden kann. Diese Anpassungen lassen sich meistens nur mechanisch umsetzen, was zu ungewünschten Stillstandszeiten und möglicherweise mehrfachen Nachkorrekturen führt.

Auch die Synchronisation der entweder beidseitig am Siebkasten befestigten Antriebe (Kreisschwinger) oder zentral ober- bzw. unterhalb der Siebfläche installierten Antriebe (Linearschwinger) ist mechanisch aufwendig, schwer, verschleißanfällig und bedarf einer Schmiereinrichtung. Gleichzeitig führen diese Mechanismen insbesondere bei Kreisschwingsieben dazu, dass die Siebbreite konstruktiv limitiert ist und somit auch nur begrenzente Durchsatzleistungen realisiert werden können.

Immer wieder kristallisiert sich aber der große Platzbedarf und das hohe Gewicht als auffälligster Nachteil der gängigen Siebbauarten heraus. Diese Eigenschaften betreffen nicht nur die Siebmaschine selbst, sondern führen auch zu hohen Transport- und Montagekosten und wirken sich auch negativ auf das konstruktive Umfeld des Siebes und die zu installierende Antriebsleistung aus. Große und schwere Siebe führen zu entsprechend großen und schweren Unter- und Gebäudekonstruktionen sowie zum Beispiel auch zu längeren Förderbändern zur Beschickung. Je größer die anzutreibenden Massen der Siebkästen sind, desto größer ist natürlich auch der Energieverbrauch.

Aufgrund der prozessbedingten niedrigen Materialschicht auf der Siebfläche ergibt sich besonders bei der Feinabsiebung ein ungünstiges Verhältnis von Siebgut zu schwingender Masse. Bei dem gezeigten Sieb mit 4,3 m Breite und einem Gewicht von 35 t zur Siebung von Phosphat befinden sich während des Normalbetriebs beispielsweise lediglich 300 kg Material auf dem Siebboden. Unter Berücksichtigung der oben aufgeführten Betrachtungen hat thyssenkrupp eine Vielzahl innovativer, intelligenter Lösungen entwickelt, um Siebe effektiver, flexibler und kostengünstiger zu gestalten. Das Ergebnis ist das neue Multi-Schwingsieb goovi.

Gleichzeitig sollten die Antriebe auch eine höhere Flexibilität und eine komfortablere Einstellbarkeit der Betriebsparameter ermöglichen. Aus diesem Grund wurden an jedem Antriebspunkt nicht nur ein Motor sondern zwei bzw. drei Motoren vorgesehen, so dass jedes thyssenkrupp goovi insgesamt von acht oder 12 Motoren angetrieben wird. Hier kommen jeweils kompakte lebensdauergeschmierte Standard-Unwuchtmotoren zum Einsatz, die symmetrisch an den Seitenwänden angeflanscht und über eine mitgelieferte, patentierte SPS synchronisiert werden.

Aber die SPS ist nicht nur für die Synchronisation der Motoren verantwortlich, sondern kann diese auch während des Betriebes relativ zueinander verstellen. Wenn alle Motoren synchron in eine Richtung drehen, ergibt sich eine kreisförmige Bewegung; wenn die Motoren einer Antriebsgruppe gegensinnig drehen, macht das Sieb eine Linearbewegung. Dies lässt sich ohne mechanische Arbeiten mit Hilfe der SPS umstellen. Durch Änderung der Exzentergewichte einer Antriebsgruppe lässt sich auch eine Ellipsenbewegung des Siebes realisieren, mit der man die Vorteile vom Kreisschwinger und Linearschwinger vereinen kann. Ebenso können die Drehzahl und der Wurfwinkel stufenlos verstellt werden, so dass alle wichtigen Betriebsparameter jederzeit optimal an die Erfordernisse der Produktion angepasst werden können. So kann das goovi an veränderte Materialeigenschaften, die sich etwa durch Variationen in der Lagerstätte oder klimatische Einflüsse in Form von erhöhter Feuchtigkeit ergeben, angepasst werden. Auch siebkritische Materialien können so optimal verarbeitet werden. Ebenfalls können mit ein und demselben goovi durch Änderung der Betriebsparameter und ggf. der Siebbeläge unterschiedliche Produkte und Produktqualitäten hergestellt werden, falls sich die Anforderungen des Marktes ändern oder z. B. saisonal variieren. Dafür können bestimmte Rezepte in der Steuerung hinterlegt und bei Bedarf abgerufen werden. Für sehr anspruchsvolle Produkte z. B. in der Schotterindustrie sind auch Regelkreisläufe realisierbar, bei denen die Siebparameter nachgeregelt werden, wenn es beispielsweise zu Änderungen in der Produktkennlinie kommt. Dies setzt allerdings eine zuverlässige Methode zur kontinuierlichen Ermittlung der Produktkennlinie voraus.

Steckkorn, das die Siebfläche verstopft und die Siebeffizienz reduziert, kann durch die Selbstreinigungsfunktion des goovi, bei der die Schwingungsform und Transportrichtung kurzeitig geändert wird, leicht entfernt werden. Dadurch können Leistungseinbußen und aufwendige Reinigungsarbeiten reduziert oder ganz vermieden werden. Das gesamte Antriebssystem kommt ohne mechanische Übertragungsmittel wie Wellen oder Getriebe aus, da die Motoren direkt an die Siebwand angeflanscht und elektronisch synchronisiert werden. Dadurch werden der Wartungsaufwand, das Gewicht und die Leistungsaufnahme erheblich reduziert. Eine Schmierung ist nicht erforderlich.

Die Anordnung der Antriebe führt darüber hinaus zu einer flachen Bauweise des goovi und ermöglicht den einfachen Einbau in bestehende Anlagen. Grundsätzlich ist die Montage des goovi auf der Baustelle aufgrund der einfachen Bauweise möglich und u.U. auch empfehlenswert, da Siebe im fertig montierten Zustand ein relativ großes Volumen aufweisen, was den Transport teuer machen kann. Bei Anlieferung eines kompakten Bausatzes können somit die Transportkosten gegebenenfalls deutlich reduziert werden. Bei besonders beengten Verhältnissen kann das goovi aufgrund seiner einfachen Bauweise und Montage sogar in seiner vorgesehenen Position direkt in der Anlage zusammengebaut werden. Selbstverständlich wurden die neuen Anforderungen der kürzlich überarbeiteten EN 1009 bezüglich des Platzbedarfs für Wartungsarbeiten an Maschinen für die mechanische Aufbereitung von Mineralien ebenfalls berücksichtigt.

Für die Montage wird das Sieb zunächst auf 4 Gummipuffer aufgesetzt, bevor die Luftfedern aufgepumpt werden. Durch leichte Variation des Druckes in den Luftfedern kann das goovi optimal in der Höhe ausgerichtet und auch das Schwingverhalten optimiert werden. Aufgrund der geringeren Federkonstante im Vergleich zu Stahl- oder Gummifedern werden auch die dynamischen Fundamentlasten signifikant reduziert, was sich positiv auf das Gewicht des Unterbaus auswirkt. Ein weiterer interessanter Aspekt ist eine deutlich reduzierte Lärmentwicklung dieser Bauart im Vergleich zu herkömmlichen Systemen.

Besonders interessant ist ein Vergleich der Gewichte des goovi mit den Gewichten herkömmlicher Bauarten. Hier zeigen sich deutlich die Vorteile der neuen Siebkonstruktion. Während der Linearschwinger erwartungsgemäß bezogen auf die Siebfläche ein sehr hohes spezifisches Gewicht aufweist, liegt das goovi noch deutlich unterhalb der relativ leicht bauenden Kreisschwinger. Besonders bei größeren Siebflächen wiegt das goovi weniger als die Hälfte im Vergleich zu den Kreisschwingern. Diese Tendenz lässt sich auch auf die Kosten übertragen und wird dort durch die einfache Bauart und die wenigen angetriebenen Bauteile noch verstärkt.