BE1029359A1

BE1029359A1 - Verfahren zum Betreiben einer Siebvorrichtung zur Konstanthaltung der Produktqualität bei schwankendem Massestrom

Info

Publication number: BE1029359A1
Application number: BE20215338A
Authority: BE
Inventors: Guido Leuschen
Original assignee: Thyssenkrupp Ind Solutions Ag; Thyssenkrupp Ag
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-11-29
Also published as: BE1029359B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Siebvorrichtung 10, wobei die Siebvorrichtung 10 wenigstens vier Cluster von Unwuchterregereinheiten U aufweist, wobei jeder Cluster wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten U aufweist, wobei jeder Cluster jeweils über einen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung 10 mit Schwingungen ausgebildet ist, wobei zwei vordere Cluster näher zum Materialauftrag 30 angeordnet sind, wobei zwei hintere Cluster näher zum Materialaustrag angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz zwischen den Unwuchterregereinheiten U innerhalb eines Clusters gesteuert wird, wobei als Eingangsmessgröße der auf die Siebvorrichtung 10 aufgetragene Massestrom gemessen wird, wobei der Phasenversatz bei steigendem Massestrom reduziert wird.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Siebvorrichtung zur Konstanthaltung der Produktqualität bei schwankendem Massestrom Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um die Trennungseigenschaften eines Siebes auch bei sich änderndem Materialauftrag konstant zu halten. Aus der DE 10 2017 218 371 B3 und aus der DE 10 2018 205 997 A1 sind Siebsysteme mit gruppenweise angeordneten Schwingungsanregern bekannt. Diese gruppenweise Anordnung ermöglicht eine starke Anpassungsfähigkeit der Betriebsweise der Siebvorrichtung, welche bei den klassischen Linearschwingern, Ellipsenschwingern oder Kreisschwingern nicht möglich ist. Diese Gruppe von Siebvorrichtungen ermöglicht damit ganz neue Ansteuerschemata.

Aus der DE 10 2019 204 845 B3 ist ein Verfahren zum Einstellen und Regeln wenigstens einer Schwingungsmode einer Siebvorrichtung bekannt.

Aus der DE 10 2019 214 864 B3 ist ein Verfahren zum Ansteuern und Regeln einer Siebvorrichtung bekannt.

Wünschenswert wäre es, eine Siebvorrichtung anhand von konkreten MessgrôBen, die eine Korrelation zu Edukteigenschaften aufweisen, so anpassen zu können, dass gezielt die Produkteigenschaften einstellbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereit zu stellen, um die Trennung eines Siebes konstant zu halten, auch wenn die Menge des aufgetragenen Materials schwankt. Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Steuerung einer Siebvorrichtung. Die für das Verfahren verwendete Siebvorrichtung weist wenigstens und bevorzugt genau vier Cluster von Unwuchterregereinheiten aufweist, wobei jeder Cluster wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten auf. Jeder Cluster ist jeweils über einen Kopplungspunkt zur

? BE2021/5338 Beaufschlagung der Siebvorrichtung mit Schwingungen ausgebildet.

Zwei vordere Cluster sind näher zum Materialauftrag angeordnet und zwei hintere Cluster sind näher zum Grobmaterialaustrag angeordnet.

Am Materialauftrag wird das zu siebende Material auf das Sieb der Siebvorrichtung aufgetragen.

Das grobe Material, welches nicht durch das Sieb fällt, wandert über das Sieb und gelangt zum Grobmaterialaustrag.

Das feine Material fällt durch das Sieb und gelangt so zum Feinmaterialaustrag.

Erfindungsgemäß wird der Phasenversatz zwischen den Unwuchterregereinheiten innerhalb eines Clusters gesteuert.

Dieses ermöglicht eine sehr variable Anpassung der Siebeigenschaften und ist durch die Anordnung von Unwuchterregereinheiten in Clustern einfach môglich.

Als EingangsmessgröBe wird der auf die Siebvorrichtung aufgetragene Massestrom gemessen.

Beispielsweise wird der Massestrom durch eine im zuführenden Fôrderband angeordneten Wâägeelement erfasst.

Der Phasenversatz wird bei steigendem Massestrom reduziert.

Dieses erscheint zunächst widersinnig, da durch das Reduzieren des Phasenversatzes das auf dem Sieb befindliche Material stärker senkrecht bewegt wird, wodurch die Förderleistung Über das Sieb reduziert wird, wodurch die Materialbeladung noch über das durch den steigenden Materialstrom ohnehin ansteigende Maß noch weiter ansteigt.

Dadurch kann aber bei steigender Beladung die Qualität der Siebung konstant gehalten werden kann, welche bei unveränderten Siebparametern durch die steigende Materialmenge auf dem Sieb sinken würde.

Durch die Verlangsamung des Materialtransports sinkt die Materialbeladung des Siebes eben überproportional, aber die Qualität der Siebung bleibt dadurch unverändert.

Eine Anlage, die das erfindungsgemäße Verfahren ausführen soll wird daher bevorzugt mit einer vergleichsweise großen Siebanlage ausgelegt, um diese zusätzliche Steigerung tragen zu können.

Dafür kann aber die Produktqualität konstant gehalten werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Massestrom des Grobmaterialaustrags und der Massestrom des Feinmaterialaustrags erfasst.

Der Phasenversatz wird so gesteuert, dass das Verhältnis des Grobmaterialaustrags zu dem Massestrom des Feinmaterialaustrags konstant bleibt.

Hierdurch kann die Qualität durch eine interaktive Regelschaltung die Qualität konstant gehalten werden.

Dieses ist besonders vorteilhaft, da keine genaue Vorhersage zwischen Massestrom und

) BE2021/5338 Phasenversatz vorher festgelegt werden muss, sondern es wird jeweils geregelt und anschließend gemessen, ob die Anpassung zu weit geht. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Phasenversatz für den maximal zulässigen Massestrom auf 90 ° gesetzt. In einer weiteren Ausführungsform alternativ oder zusätzlich wird der Phasenversatz für den Massestrom von null auf 0° gesetzt. Bevorzugt wird für die Ausführungsform der Kombination dieser beiden Ausführungsformen der Phasenversatz zwischen dem maximal zulässigen Massestrom und dem Massestrom von null linear von 90 ° auf 0 ° verändert.

Nachfolgend ist die für das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzende Vorrichtung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 1 Vorrichtung Fig. 2 erster Betriebszustand Fig. 3 zweiter Betriebszustand Fig. 4 Verfahren In Fig. 1 ist eine Siebvorrichtung 10 gezeigt. Diese weist ein Sieb 20, beispielsweise ein Lochblech auf. Am Materialauftrag 30 wird Material aufgegeben und über das Sieb 20 gefördert. Theoretisch fallen dabei alle Bestandteile durch das Sieb 20 hindurch, deren Größe kleiner als die Größe der Sieblöcher ist, und so zum Feinmaterialausgang 50 gebracht. Alles was größer ist wird über das Sieb 20 und zum Grobmaterialausgang 40 gefördert.

Um die Siebvorrichtung 10 und damit das Sieb 20 zu bewegen weist die Siebvorrichtung acht Unwuchterregereinheiten U auf, die in vier Clustern zu je zwei Unwuchterregereinheiten U angeordnet sind, wobei jeweils zwei Unwuchterregereinheiten U in einem Cluster jeweils Über einen gemeinsamen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung 10 mit Schwingungen ausgebildet sind. Hierdurch wird effektiv eine Schwingung die durch Überlagerung der durch die beiden Unwuchterregereinheiten U erzeugten Schwingungen erzeugt wird auf die Siebvorrichtung 10 aufgeprägt.

* BE2021/5338 Das gezeigte Beispiel ist die einfachste Ausführung mit je zwei Unwuchterregereinheiten U je Cluster und vier Clustern, einem vorderen linken Cluster 60, einen vorderen rechten Cluster 70, einen hinteren Cluster 80 und einen hinteren rechten Cluster 90. Selbstverständlich können die Cluster auch drei oder mehr Unwuchterregereinheiten U _ aufweisen und beispielsweise können noch zusätzlich in der Mitte zwei weitere Cluster von Unwuchterregereinheiten U angeordnet werden. In Fig. 2 und Fig. 3 sind zwei Betriebsweisen eines Clusters von Unwuchterregereinheiten U gezeigt. Der Pfeil innerhalb der von Unwuchterregereinheiten U zeigt den jeweiligen Kraftvektor an, die Pfeile außerhalb die Drehrichtung der von Unwuchterregereinheiten U. Fig. 2 zeigen beide Kraftvektoren vertikal nach oben und die von Unwuchterregereinheiten U rotieren entgegengesetzt zueinander. Ein Phasenversatz ist nicht realisiert (0 °), die Cluster-Anregung erfolgt somit in vertikaler Richtung, was zu einer sehr geringen Materialbewegung Über das Sieb führt. Fig. 2 beschreibt einen Betriebszustand, welcher beispielsweise für eine Reinigungsfunktion einstellbar/regelbar ist, insbesondere in Verbindung mit einer Variation der Drehzahl der jeweiligen Unwuchterregereinheit.

In Fig. 3 ist ein anderer Betriebszustand gezeigt. In diesem Fall weist der eine (der in der Darstellung linke) Kraftvektor nach oben, und der zweite (der in der Darstellung rechte) Kraftvektor weist nach links, insbesondere orthogonal zum ersten Kraftvektor. Die Unwuchterregereinheiten rotieren entgegengesetzt zueinander. Der Phasenversatz beträgt im hier gezeigten Betriebszustand 90 °. Die resultierende Cluster-Anregung wirkt in einem Winkel von 45° gegenüber der Horizontalen und führt somit zu einem vergleichsweise schnellen Materialtransport über das Sieb. In Fig. 4 ist das Verfahren zeitlich beispielhaft und stark vereinfacht dargestellt. Oben ist der eintretende Massestrom M gegen die Zeit t gezeigt. Zu einem Zeitpunkt steigt der Massestrom M an, bleibt für eine gewisse Zeit auf diesem Niveau und geht dann auf den Ursprungswert zurück. Der Phasenversatz wird für diesen Zeitraum gesenkt, was dazu führt, dass das Material nicht mehr so schnell über das Sieb transportiert wird, wie in der

> BE2021/5338 Mitte gezeigt.

Der Effekt ist, dass die Beladung B des Siebes überproportional steigt.

Dafür bleibt die Produktqualität nahezu unverändert.

Bezugszeichen B Beladung

M Massestrom U Unwuchterregereinheit 9 Phasenversatz Siebvorrichtung

10 20 Sieb 30 Materialauftrag 40 — Grobmaterialaustrag 50 Feinmaterialaustrag 60 _ vorderer linker Cluster

70 vorderer rechter Cluster 80 hinterer linker Cluster 90 hinter rechter Cluster

Claims

° BE2021/5338 Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung einer Siebvorrichtung (10), wobei die Siebvorrichtung (10) wenigstens vier Cluster von Unwuchterregereinheiten (U) aufweist, wobei jeder Cluster wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten (U) aufweist, wobei jeder Cluster jeweils über einen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung (10) mit Schwingungen ausgebildet ist, wobei zwei vordere Cluster näher zum Materialauftrag (30) angeordnet sind, wobei zwei hintere Cluster näher zum Materialaustrag angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz zwischen den Unwuchterregereinheiten (U) innerhalb eines Clusters gesteuert wird, wobei als Eingangsmessgröße der auf die Siebvorrichtung (10) aufgetragene Massestrom gemessen wird, wobei der Phasenversatz ® bei steigendem Massestrom reduziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Massestrom des Grobmaterialaustrags und der Massestrom des Feinmaterialaustrags erfasst wird, wobei der Phasenversatz so gesteuert wird, dass das Verhältnis des Grobmaterialaustrags zu dem Massestrom des Feinmaterialaustrags konstant bleibt.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz @ für den maximal zulässigen Massestrom auf 90 ° gesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz für den Massestrom von null auf 0 ° gesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz © zwischen dem maximal zulässigen Massestrom und dem Massestrom von null linear von 90 ° auf 0 ° verändert wird.