Niagara F-Class ermöglicht 24 Schwingsiebe in einem Gebäude – ohne strukturelle Verstärkung
Bei der Konstruktion von Schwingsieben besteht die Herausforderung nicht nur in der Trennleistung, sondern auch darin, wie die Maschine mit der Anlagenstruktur interagiert. Da die Nachfrage steigt, erfordern moderne Anlagen zunehmend eine hohe Maschinendichte – oft innerhalb bestehender Gebäude. Die kumulativen Schwingungsbelastungen mehrerer Schwingsiebe übersteigen jedoch oft die strukturellen Toleranzen, was zu Ermüdungserscheinungen, Resonanzen und kostspieligen Nachrüstungen sowohl bei neuen als auch bei überholten Anlagen führt. In großen Siebbetrieben führt die steigende Nachfrage oft zu einer bekannten Herausforderung: die Kapazität zu erhöhen, ohne die Anlage neu zu bauen.
Nachgerüstete Niagara F-Class
© Haver & Boecker Niagara
Die nachgerüstete Niagara F-Class von Haver & Boecker Niagara geht diese Herausforderung direkt an. Das Unternehmen hat ein Siebsystem entwickelt, das im wahrsten Sinne des Wortes ein technisches Gleichgewicht erreicht. Die doppelte Exzenterwelle erzeugt einen konstanten Hub, der die g-Kraft bei dynamischen Lasten aufrechterhält, und die Gegengewichte erzeugen gleiche Kräfte für ein dynamisch ausgeglichenes System, das praktisch keine Vibrationen auf das Chassis überträgt. Dies sorgt für ein außergewöhnliches Maß an struktureller Stabilität, so dass mehrere Maschinen nebeneinander betrieben werden können, ohne dass das Fundament wesentlich verstärkt werden muss.
Tatsächlich sind bereits Hunderte von Niagara F-Class-Maschinen in Nordamerika und anderen Regionen der Welt erfolgreich im Einsatz und liefern zuverlässig Hochleistungssiebe mit minimalen strukturellen Auswirkungen. Mit dieser verbesserten Generation bringt Haver & Boecker Niagara diese bewährte Technologie nun auch auf den europäischen Markt und bietet Anlagenbetreibern eine Lösung, die strukturelle Stabilität mit skalierbarer Leistung kombiniert.
Die Herausforderung: Strukturelle Belastungsgrenzen bei Anwendungen mit mehreren Sieben
Ein Betreiber einer Verarbeitungsanlage benötigte die Installation von mehr als 24 Schwingsieben auf der gleichen Grundfläche, um die steigenden Produktionsanforderungen zu erfüllen. Die Gebäudestruktur war jedoch nicht für die dynamischen Belastungen ausgelegt, die mit einer so hohen Konzentration von Siebmaschinen einhergehen. Konventionelle Lösungen – wie isolierte Fundamente oder strukturelle Versteifungen – hätten erhebliche Kosten, Komplexität und Ausfallzeiten verursacht. Eine mechanische Lösung war erforderlich: die Reduzierung der Schwingungsübertragung an der Quelle.
Ein Szenario aus der realen Welt: Über 24 Maschinen,
ein Gebäude, keine strukturelle Belastung
Video: Niagara F-Class
© Haver & Boecker Niagara
Als Antwort darauf setzte Haver & Boecker Niagara die verbesserte Niagara F-Class in einem einzigen hochbelasteten Verarbeitungsgebäude ein. Normalerweise würde ein solcher Aufbau Bedenken hinsichtlich kumulativer Schwingungsbelastungen, struktureller Resonanz und langfristiger Abnutzung des Fundaments aufwerfen.
Die doppelt exzentrische Wellenanordnung der F-Klasse in Verbindung mit der dynamisch ausgewuchteten Konstruktion sorgte jedoch dafür, dass die Übertragung von Schwingungen auf die Struktur vernachlässigbar blieb – selbst bei voller Betriebslast. Das Ergebnis: eine voll funktionsfähige Mehrmaschinenanlage ohne Schwingungsisolierung, Fundamentverstärkung oder bauliche Nachrüstung. Diese Anlage ist keine Theorie. Sie ist täglich in Betrieb, bewältigt schwankende Materiallasten und liefert einen konstanten Durchsatz – während das Gebäude schwingungsfrei bleibt.
Die Überwachung vor Ort bestätigte, dass die Schwingungsenergie auf die einzelnen Siebeinheiten beschränkt blieb, was das dynamische Auswucht- und Montagesystem bestätigte. Es waren keine baulichen Nachrüstungen erforderlich, und das System konnte ohne Änderungen an der ursprünglichen Anlage in Betrieb genommen werden. Trotz der hohen Maschinendichte wurden keine dynamischen Überlastungen, Resonanzzustände oder strukturelle Ermüdung beobachtet.
Die Technik hinter der Stabilität: Die wichtigsten Verbesserungen der Niagara F-Class
Die technische Antwort war die verbesserte Niagara F-Class, ein Schwingsieb, das speziell zur Minimierung der externen dynamischen Kräfte bei gleichbleibender Durchsatzleistung verbessert wurde. Der Kern der Stabilität der F-Class liegt in drei wichtigen technischen Entscheidungen:
Doppelt exzentrische Wellenbaugruppe
Die F-Class verfügt über ein doppelt exzentrisches Wellensystem, das einen konstanten kreisförmigen Hub aufrechterhält. Durch die Beibehaltung eines konstanten kreisförmigen Hubs gewährleistet die F-Class eine gleichmäßige g-Kraft-Ausgabe, die für die Materialschichtung entscheidend ist. Noch wichtiger ist, dass sich die exzentrischen Gegengewichte so drehen, dass die seitlichen und vertikalen Kraftspitzen ausgeglichen werden. Die gegenläufigen exzentrischen Massen sind so konfiguriert, dass sie eine interne Bewegung erzeugen und gleichzeitig die dynamische Netto-Kraftübertragung auf die Stützstruktur aufheben.
Schergummilager
Die Maschine wird mit Isolatoren aus Schergummi gelagert, die herkömmliche Schraubenfedern ersetzen. Diese Lagerungen absorbieren sowohl vertikale als auch horizontale Beschleunigungen und reduzieren die auf den Tragrahmen und die umgebende Struktur übertragene Schwingungsenergie erheblich.
Integration eines stationären Grundrahmens
Der Rahmen wurde neu konzipiert, um als stabile Schnittstelle zwischen dem Siebkasten und der umgebenden Infrastruktur zu dienen. Sein statischer Sockel ermöglicht die direkte Integration mehrerer Einheiten nebeneinander, einschließlich Serviceplattformen, Zuführsystemen und Einhausungen – ohne dass ein eigenes Fundament erforderlich ist. Der Rahmen der Maschine ist so konzipiert, dass eine strukturelle Integration möglich ist – ob bei einem Neubau oder einer Nachrüstung.
Klaus Fennenkötter, Engineering & Technology bei Haver & Boecker Niagara Münster, kommentiert die technische Leistung wie folgt: „Der Schlüssel zu dieser Entwicklung war nicht nur die Reduzierung der Vibrationen, sondern auch die Konstruktion eines Schwingsiebs, das die strukturelle Integrität der gesamten Anlage aktiv schützt. Mit der aufgerüsteten F-Class können wir getrost Dutzende von Maschinen in einem Gebäude aufstellen, ohne die Sicherheit oder langfristige Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen.“
Von der Vision zur Umsetzung
Neben der technischen Herausforderung stellt dieses Projekt auch die Verwirklichung eines langfristigen strategischen Ziels dar. Wie Dr. Metodi Zlatev, Leiter der Verkaufs- und Projektabteilung, erklärt: „Wir hatten eine klare Vision: Wir wollten eine der größten Einschränkungen der Branche überwinden – die strukturellen Vibrationen in Hochleistungssiebanlagen. Es bedurfte jahrelanger konzentrierter Entwicklung und Zusammenarbeit zwischen unseren Ingenieur- und Außendienstteams, aber heute ist diese Vision mit der verbesserten F-Class Wirklichkeit geworden.“
Diese kombinierten technischen und strategischen Bemühungen gipfelten in einer Abschirmlösung, die sowohl leistungsstark als auch strukturneutral ist – und durch ihr Design skalierbar.
Unterstützende Konstruktionsmerkmale
Während die strukturelle Stabilität bei dieser Anlage im Vordergrund stand, tragen die folgenden Konstruktionsmerkmale zur langfristigen Betriebsleistung bei:
Schweißfreier, fest verschraubter Rahmen: Erhöht die Ermüdungsbeständigkeit und ermöglicht einen schnellen Servicezugang
Modulare Deckkonfiguration: Unterstützung verschiedener Siebmedien wie Drahtgewebe, Polyurethan und Hybridkonfigurationen sowie schneller Austausch.
Puls-Zustandsüberwachung: Ermöglicht eine vorausschauende Wartung durch Echtzeit-Sensor-Feedback und Puls-Vibrationsanalyse (VA) für die Diagnose vor Ort.
Fallschutz-System: Werkzeugloser, mit Polyurethan ausgekleideter Schutz der Strukturelemente vor Abrieb
Ty-Rail™ Schnellspannsystem: Reduziert die Zeit für den Medienwechsel um ca. 50 % im Vergleich zum herkömmlichen Spannen
Neben den konstruktiven und mechanischen Verbesserungen bietet die verbesserte F-Klasse auch messbare Vorteile im Hinblick auf Service und Wartung, wie der Leiter der Serviceabteilung von Haver & Boecker Niagara, Lothar Gillenkirch, feststellt: „Aus Sicht des Service ist die verbesserte F-Klasse ein großer Schritt nach vorn. Die minimierten strukturellen Auswirkungen schützen nicht nur das Gebäude, sondern reduzieren auch den langfristigen Maschinenverschleiß.“
Fazit
Die aufgerüstete Niagara F-Class ist mehr als ein Schwingsieb – sie ist eine integrationsfreundliche, baulich neutrale Sieblösung. Durch die Minimierung externer dynamischer Belastungen durch die synchronisierte Exzenterbewegung und die scherengelagerte Isolierung ermöglicht die Maschine den Einsatz mehrerer Einheiten ohne strukturelle Verstärkung – und damit einen skalierbaren Durchsatz ohne Beeinträchtigung der Gebäudeintegrität. Ihre Leistung wird nicht nur an Durchsatz und Trenngenauigkeit gemessen, sondern auch daran, wie leise und sicher sie sich in die Anlagenumgebung einfügt – selbst bei Anwendungen mit mehreren Maschinen.
Mit praxiserprobten Installationen, bei denen mehr als 24 Maschinen in einer einzigen Struktur betrieben werden, bietet die F-Klasse einen erprobten Weg zu einer skalierbaren, wartungsarmen Siebung ohne Beeinträchtigung der Gebäudeintegrität.
