Federstahl

Technische Tiefenanalyse: Hochleistungs-Siebbeläge aus Federstahl

Die Anforderung an ein Industriesieb ist ein ständiger Kompromiss aus zwei physikalischen Gegensätzen: Einerseits muss der Draht hart genug sein, um dem Schmirgel-Effekt von Tonnen an Gestein zu widerstehen (Abrasionsbeständigkeit). Andererseits muss er zäh-elastisch bleiben, um die millionenfachen Lastwechsel der Vibrationsmaschine ohne Ermüdungsbruch zu überstehen. Standard-Stähle versagen hier binnen Stunden. Deshalb setzen wir auf spezialisierte Federstähle und eine Fertigungstechnologie, die das Materialgefüge schont.

1. Fertigung & Herstellung: Die Kunst der Kaltverformung

Die Herstellung eines Hochleistungs-Siebbelags unterscheidet sich fundamental von der Produktion einfacher Schweißgitter. Da der hohe Kohlenstoffgehalt von Federstahl eine stoffschlüssige Schweißverbindung oft ausschließt (Gefahr der Martensitbildung und Versprödung), erfolgt die Fixierung der Drähte rein mechanisch. Dies geschieht in einem zweistufigen Prozess:

• Der Kröpfprozess (Pre-Crimping): Bevor die Drähte verwebt werden, durchlaufen sie profilierte Zahnradwalzen. Diese prägen dem Draht eine definierte Wellenform (Kröpfung) auf. Die Geometrie dieser Kröpfung ist entscheidend für die spätere Maschenstabilität. Bei IBS achten wir auf tiefe Kröpfungen, die den Kreuzungspunkt der Drähte „verriegeln“.
• Der Webvorgang: In schweren Webstühlen werden die vorgekröpften Drähte zu Matten gefügt. Durch die enorme Eigenspannung des Federstahls rasten die Längs- und Querdrähte fest in den vorgeformten Mulden ein. Dies garantiert, dass sich die Maschenweite auch unter der ständigen Vibration der Siebmaschine nicht verschiebt („Maschenfestigkeit“).
• Falzung: Im letzten Schritt werden die Ränder für die Aufnahme in der Maschine vorbereitet. Hierbei werden Blechprofile hydraulisch an die Drahtenden gepresst (gebördelt), um den sogenannten Spannfalz zu bilden.

2. Werkstoffe & Materialien: Warum Federstahl alternativlos ist

Für unsere Siebbeläge verwenden wir primär patentiert-gezogenen Federstahldraht nach EN 10270-1 (ehemals DIN 17223). Dieser Werkstoff ist das Rückgrat der gesamten Schüttgutindustrie. Was macht ihn so besonders?

• Zugfestigkeit: Während Baustahl (S235JR) eine Zugfestigkeit von ca. 360 N/mm² aufweist, erreichen unsere Federstahldrähte Werte von 1.200 bis 1.800 N/mm² (abhängig vom Durchmesser). Das bedeutet: Der Draht ist extrem widerstandsfähig gegen mechanischen Abrieb.
• Härte vs. Zähigkeit: Durch den patentierten Ziehprozess erhält der Draht eine Härte von ca. 400–500 HB (Brinell), behält aber seine Flexibilität. Ein zu harter Stahl würde bei den Schwingungen brechen (Sprödbruch), ein zu weicher würde zu schnell verschleißen.
• Edelstahl-Alternativen: Für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie oder bei korrosiven Medien (z.B. nasse Kohle, Düngemittel) fertigen wir die Siebe auch aus Werkstoff 1.4310 (X10CrNi18-8). Dieser rostfreie Federstahl kombiniert Korrosionsschutz mit guten Federeigenschaften, erreicht jedoch nicht ganz die Verschleißhärte des klassischen Kohlenstoffstahls.

3. Technische Parameter & Dimensionierung

Die korrekte Auslegung eines Siebbelags ist entscheidend für den Durchsatz (Tonnen pro Stunde) und die Qualität des Endkorns. Folgende Parameter definieren wir gemeinsam mit Ihnen:

• Maschenweite (w): Der lichte Abstand zwischen den Drähten. Wir fertigen von 1,0 mm für Feinsand bis über 100 mm für Wasserbausteine.
• Drahtdurchmesser (d): Ein dickerer Draht erhöht die Standzeit, verringert aber die offene Siebfläche (weniger Durchsatz). Hier gilt es, das wirtschaftliche Optimum zu berechnen.
• Spannfalz-Typen:
  • C-Falz / U-Falz: Der Standard für die meisten Maschinen. Ein Blechprofil umschließt die umgebogenen Drahtenden.
  • Falz ohne Blech: Die Drahtenden werden lediglich umgelegt und verschweißt oder verhakt (nur bei dickeren Drähten möglich).
  • Spannkanten-Geometrie: Achten Sie auf den Winkel! Üblich sind 30° bis 40°. Ein falscher Winkel führt dazu, dass der Siebbelag nicht plan auf dem Maschinendeck aufliegt.

4. Anwendungsgebiete im Detail

Federstahl-Siebe sind die Arbeitspferde in fast jedem Prozessschritt der Aufbereitung. Ihre Anwendung ist extrem vielseitig:

• Kies- und Sandwerke: Klassierung von Betonzuschlagstoffen (z.B. 0/2, 2/8, 8/16 Körnungen). Hier ist absolute Maschentreue gefordert, um die DIN-Normen für Beton einzuhalten.
• Steinbrüche (Hard Rock): Vorabsiebung (Grizzly) und Nachbrechsiebung von Granit, Basalt oder Kalkstein. Hier kommen oft schwere Wellengitter mit Drahtstärken bis 12 mm oder 20 mm zum Einsatz.
• Recycling & Bauschutt: Trennung von mineralischen Anteilen, Holz und Kunststoffen. Oft werden hier Harfensiebe eingesetzt, um Anbackungen von feuchtem Lehm oder Erde zu verhindern.
• Asphalt-Mischwerke: Heißabsiebung der Gesteinskörnungen vor dem Mischen. Das Material muss temperaturbeständig sein.

5. Verarbeitungshinweise & Montage in der Siebmaschine

Die Montage von Spannsieben erfordert Sorgfalt. Ein falsch montierter Siebbelag ist die häufigste Ursache für vorzeitigen Drahtbruch (nicht Materialfehler!).

Das Spann-Prinzip: Siebbeläge werden in der Maschine wie ein Trommelfell gespannt. Egal ob Längsspanner (Spannung in Flussrichtung) oder Querspanner (Spannung seitlich zur Flussrichtung) – der Belag darf nicht „flattern“.

• Überhöhung beachten: Der Siebkasten muss eine leichte Wölbung (Bombierung) aufweisen. Der Siebbelag wird über diese Wölbung gezogen. Fehlt die Wölbung, „peitscht“ das Sieb bei jeder Vibration und bricht mittig durch Ermüdung.
• Schrauben nachziehen: Da sich der Draht in den ersten Betriebsstunden in die Kröpfung „setzt“, lässt die Spannung nach. Die Spannschrauben müssen zwingend nach ca. 4–8 Betriebsstunden nachgezogen werden.
• Unterstützung prüfen: Der Siebbelag liegt auf Gummiprofilen auf. Sind diese verschlissen, schlägt der harte Federstahl auf den Stahlträger der Maschine. Das führt zum sofortigen Bruch.

Experti-Tipp zur Verschleißerkennung:
Untersuchen Sie Ihre alten Siebbeläge beim Wechsel genau. Brechen die Drähte glatt und gerade? Das deutet auf Ermüdungsbruch durch mangelnde Spannung oder fehlende Auflagegummis hin (das Sieb hat „geflattert“). Sind die Drähte hingegen an der Oberseite flachgeschliffen und dünn geworden, bis sie reißen? Das ist der ideale Zustand: Sie haben das Material vollständig bis zum Abrasionsende genutzt.

6. Sonderformen: Harfensiebe und selbstreinigende Beläge

Neben den klassischen Quadratmaschen bietet Federstahl die Basis für sogenannte Harfensiebe. Hierbei sind die Längsdrähte stark gewellt und vibrieren gegeneinander. Dies verhindert das „Zubacken“ (Steckkorn) bei feuchtem oder lehmigem Material. Da diese Drähte nicht starr miteinander verwebt sind, werden sie durch Kunststoff- oder Polyurethan-Bindungen auf Abstand gehalten.

7. Ihr Partner für Siebtechnik: IBS Gitter

Wir verstehen, dass ein Anlagenstillstand Geld kostet. Deshalb lagern wir Tonnen an Vormaterial in Federstahlgüte, um im Notfall binnen kürzester Zeit reagieren zu können.

Unsere Services für die Aufbereitung:

• Express-Konfektion: Wir biegen Spannfalze nach Muster oder Zeichnung oft innerhalb von 24–48 Stunden.
• Materialberatung: Wir analysieren Ihr Siebgut und empfehlen die optimale Drahtstärke – so dick wie nötig für die Standzeit, so dünn wie möglich für den Durchsatz.
• Zubehör: Passende Falzgummis, Dichtprofile und Spannschrauben liefern wir direkt mit.