An einem Sortierknotenpunkt dröhnt ein Metallsieb so laut, dass man eine Schicht kaum ohne Gehörschutz übersteht, und auf den Stäben verschleißt es in wenigen Wochen Betrieb mit Abrasivstoff. Genau die Suche nach einer leiseren und langlebigeren Lösung führte Bergbauunternehmen seinerzeit zu Polyurethangeweben. Im Folgenden erläutern wir, warum Polyurethan Metall aus Siebmaschinen verdrängt, welche Zahlen das belegen und wie ein Sieb für den eigenen Siebkasten bestellt wird.
Warum Polyurethan-Siebe Metallsiebe verdrängen
Ein Polyurethan-Sieb hält um ein Vielfaches länger als ein Metallsieb und arbeitet nahezu geräuschlos, weil das Elastomer den Aufprall dämpft und nicht korrodiert. Wo ein Stahlgewebe an den Lochkanten abrasiert wird und mit feuchtem Material verstopft, behält Polyurethan die Maschengeometrie und reinigt sich durch elastische Verformung beim Siebmaschinenschwingen selbst.
Der Grund für die Langlebigkeit liegt in der Kombination aus Verschleißfestigkeit und Elastizität. Polyurethan nimmt den Partikelaufprall über das gesamte Volumen auf und stellt die Form wieder her, daher reißt Abrasivstoff nicht so viel Material aus ihm heraus wie aus hartem Metall. Der Abrieb nach DIN 53516 beträgt nur 38-39 mm³, und die Verschleißfestigkeit von TIMOL-Polyurethan ist 2-5-mal höher als die von Standardgummi, daher der vielfache Standzeitzuwachs gegenüber Stahl.
Der zweite Grund sind Gewicht und Betriebskomfort. Eine Polyurethan-Paneel ist um ein Vielfaches leichter als eine Metallpaneel, wird manuell ohne Kran montiert, belastet den Siebmaschinenantrieb weniger und dämpft den Hallenlärm. Das Material fault nicht, schimmelt nicht und korrodiert nicht, funktioniert also sowohl bei Trockensiebung als auch bei Nassentwässerung in aggressiven Flüssigkeiten.
Polyurethan, Metall und UHMW-PE: Zahlen
Direkte Antwort: Polyurethan bietet die beste Balance aus Verschleiß, Elastizität und Leichtgewicht, Metall gewinnt nur bei der Grenzbiesfestigkeit, und ultrahochmolekulares Polyethylen liegt beim reinen Abriebwiderstand vorn, verliert aber bei der Elastizität. Vergleich der Werkstoffe anhand von Referenzdaten:
| Eigenschaft | Gieß-Polyurethan (PU) | Kohlenstoffstahl (St3) | UHMW-PE |
|---|---|---|---|
| Abrieb, DIN 53516 | 38-39 mm³ | k.A. | 15-30 mm³ |
| Betriebstemperatur | -60…+100 °C | -40…+500 °C | -200…+80 °C |
| Dichte | 1,05-1,25 g/cm³ | 7,7-7,9 g/cm³ | 0,93-0,95 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 39-87 MPa | 370-700 MPa | 17-45 MPa |
| Härte | 50 Shore A bis 70 Shore D | 120-250 HB | 60-70 Shore D |
Die Zahlen zeigen, dass es keinen eindeutigen Sieger in einer Zeile gibt: Die Wahl erfolgt nach der Aufgabe. Beim reinen Abrieb liegt UHMW-PE sogar leicht vorn (15-30 gegenüber 38-39 mm³ bei Polyurethan), es ist aber starr, nicht elastisch und kriecht unter Dauerlast, reinigt sich daher schlechter und dämpft Stöße weniger. Polyurethan mit seiner Elastizität behält den freien Maschenquerschnitt und schüttelt Anhaftungen beim Schwingen ab.
Metall gewinnt nur bei der Zugfestigkeit (370-700 MPa) und der Temperatur, sodass es dort bleibt, wo das Sieb unter Aufprall großer scharfer Stücke oder neben heißem Rohstoff arbeitet. In den übrigen Fällen entscheidet die Dichte: Polyurethan mit 1,05-1,25 g/cm³ ist sechs- bis siebenmal leichter als Stahl, und dieses Leichtgewicht plus Korrosionsfreiheit und Lärmarmut verschaffen ihm Vorteile an den meisten Sortierknotenpunkten.
Ingenieurhinweis: Für Nasssiebung und zum Anhaften neigendes Material wählen Sie ein weicheres Gewebe, näher am unteren Härterand. Es spielt beim Schwingen aktiver und schüttelt Anhaftungen besser aus den Maschen. Für groben Abrasivstoff mit großer Fraktion setzen Sie umgekehrt festeres Polyurethan im oberen Teil des Shore-A-Bereichs, 80-95 Shore A, ein, damit die Lochkante die Maßhaltigkeit länger behält und dabei elastisch bleibt. Vermeiden Sie den Kontakt des Gewebes mit Aceton und Chlor, sie schädigen die Oberfläche.
Siebkonstruktion: Paneele, Module und Maschenformen
Ein Polyurethan-Sieb wird aus einzelnen Paneelen zusammengebaut, die im Siebmaschinenkasten mit Schlössern oder Keilverbindung fixiert werden, sodass ein beschädigter Abschnitt ohne vollständige Gewebedemontage ausgetauscht wird. Die Paneel-Größe bestimmen die Kastenabmessungen, und die Paneele werden zu Kassettensektionen für die benötigte Arbeitsfläche zusammengestellt.
Maschenform und -größe werden auf die Siebaufgabe abgestimmt. Runde Öffnungen sind universell und robust, quadratische liefern bei derselben Fraktion höheren freien Querschnitt, und Schlitze funktionieren gut bei Entwässerung und Feinstsiebung. Die Öffnungsgröße bestimmt die Fraktionsgrenze, daher wird das Gewebe für jedes Siebgut gesondert berechnet, von Feinstsiebung bis zu Grobstücken.
Modularität ist der Hauptbetriebsvorteil dieser Konstruktion. Die Schlösser halten die Paneele zusammen, und die Keilverbindung mit Modulen ermöglicht das schnelle Ab- und Einsetzen einer Sektion ohne Spezialwerkzeug. Das beseitigt lange Standzeiten beim Austausch und ermöglicht die Siebmaschinen-Wartung durch eigenes Personal. Passende Teile finden Sie im Produktkatalog.
Wie man ein Sieb für Fraktion und Material wählt
Die Siebauswahl beginnt mit zwei Ausgangsdaten: der abzusiebenden Fraktion und der Materialbeschaffenheit, trocken oder feucht, abrasiv oder zum Anhaften neigend. Nach der Fraktion werden Maschengröße und -form bestimmt, nach der Materialbeschaffenheit Polyurethanhärte und Gewebetyp.
Die Härte entscheidet die Balance zwischen Verschleißfestigkeit und Selbstreinigung. TIMOL-Polyurethan wird im Bereich von 50 Shore A bis 70 Shore D gegossen, sodass dieselbe Masche weich (für aktives Abschütteln von Anhaftungen) oder hart (für maximale Standzeit bei grobem Abrasivstoff) gefertigt werden kann. Einen universellen Wert gibt es nicht, er wird für den konkreten Prozess gewählt.
Die Gewebedicke wird auf Belastung und Stückgröße abgestimmt: Schweres Rohgut und große Fraktion erfordern eine dickere Paneel. Daher führt eine korrekte Wahl der Werktechnologe anhand Ihrer Daten zu Kasten, Fraktion und Materialtyp durch, nicht anhand eines Allgemeinkatalogs. Ein richtig gewähltes Sieb liefert maximale Standzeit ohne überflüssigen Materialaufwand.
Ein weiteres Auswahlkriterium ist der freie Querschnitt, also der Anteil der offenen Öffnungsfläche am Gewebe. Er bestimmt den Durchsatz der Siebmaschine: Je größer der freie Querschnitt, desto höher der Durchsatz, aber desto dünner die Stege zwischen den Maschen und entsprechend kürzer ihre Standzeit. Hier hat Polyurethan gegenüber Metall einen Vorteil, da seine Elastizität dünnere Stege ohne Sprödbruch erlaubt, sodass gleicher Durchsatz bei längerer Gewebe-Standzeit möglich ist.
Fertigung von Polyurethan-Sieben nach Maß bei TIMOL
Polyurethan-Siebe für eine konkrete Siebmaschine können beim Werk TIMOL in Dnipro nach Zeichnung oder Kastenmaßen bestellt werden. Wir gießen Gewebe im Freigießverfahren für jede Paneel-Abmessung, Maschen-form und -raster sowie Dicke und fertigen sowohl Standardsiebe als auch Sondergewebe für seltene Anlagen.
Das Freigießverfahren erfordert kein teures Stanzwerkzeug für jede Typgröße, ist also gleichermaßen für eine Einzelpaneel zur Reparatur wie für einen Komplettsatz zur Anlagenum-rüstung wirtschaftlich. Polyurethan-Siebe werden im Bergbau, der Metallurgie, dem Bauwesen, der Lebensmittelindustrie und anderen Branchen eingesetzt, und das Werk fertigt Erzeugnisse für 12 Industriezweige.
Senden Sie eine Zeichnung, Kastenmaße oder ein Muster des verschlissenen Siebs zusammen mit Rohstofftyp und Fraktion, und wir wählen Masche, Härte und Gewebedicke aus, stimmen den Termin ab. Für Beratung und Berechnung für Ihre Siebmaschine wenden Sie sich über die Kontaktseite.