AT16427U1 - Vorrichtung zum Trocknen und/oder Klassieren von Schüttgut - Google Patents
Vorrichtung zum Trocknen und/oder Klassieren von Schüttgut Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen und/oder Klassieren von Schüttgut, insbesondere ein Fließbetttrockner, umfassend eine Aufnahme (1) für zu trocknendes und/oder zu klassierendes Schüttgut, zumindest ein Federelement (4), über welches Federelement (4) die Aufnahme (1) elastisch lagernd auf einem Untergrund (5) abgestützt ist, zumindest vier Unwuchtantriebe (15) mit jeweils einem drehbar gelagerten Fliehgewicht (13), um die Aufnahme (1) in eine Schwingung zu versetzen, sowie zumindest einen ersten Antriebsmotor (7) und einen zweiten Antriebsmotor (7') zum Antreiben einzelner oder sämtlicher Unwuchtantriebe (15), wobei zwei der Unwuchtantriebe (15) Teil eines ersten Richterregers (12) sind, und zwei weitere der Unwuchtantriebe (15) Teil eines zweiten Richterregers (12') sind, wobei der erste Richterreger (12) durch den ersten Antriebsmotor (7) antreibbar ist und der zweite Richterreger (12') durch den zweiten Antriebsmotor (7') antreibbar ist, und wobei zumindest der erste Antriebsmotor (7) und der zweite Antriebsmotor (7') mechanisch miteinander synchronisiert sind, um eine relative Winkelstellung der einzelnen Fliehgewichte (13) im ersten Richterreger (12) und zweiten Richterreger (12') konstant zu halten.
Description
Beschreibung
VORRICHTUNG ZUM TROCKNEN UND/ODER KLASSIEREN VON SCHÜTTGUT
GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen und/oder Klassieren von Schüttgut, insbesondere einen Fließbetttrockner, umfassend eine Aufnahme für zu trocknendes und/oder zu klassierendes Schüttgut, zumindest ein Federelement, über welches Federelement die Aufnahme elastisch lagernd auf einem Untergrund abgestützt ist, zumindest vier Unwuchtantriebe mit jeweils einem drehbar gelagerten Fliehgewicht, um die Aufnahme in eine Schwingung zu versetzen, sowie zumindest einen ersten Antriebsmotor und einen zweiten Antriebsmotor zum Antreiben einzelner oder sämtlicher Unwuchtantriebe.
STAND DER TECHNIK
[0002] Es ist grundsätzlich bekannt, Aufnahmen von Vorrichtungen zum Trocknen und/oder Klassieren von Schüttgut mittels eines oder mehrerer Unwuchtantriebe in Schwingung zu versetzen. Klassieren bedeutet in diesem Zusammenhang ein Sortieren oder Auftrennen des Schüttgutes nach Kornklassen bzw. Korngrößen. Dabei weist ein Unwuchtantrieb in der Regel ein drehbar an der Aufnahme gelagertes Fliehgewicht auf, welches bei Rotation als Unwuchtmasse dient und Fliehkräfte auf die Aufnahme der Vorrichtung überträgt.
[0003] Je nach Anwendungsgebiet, in dem die eingangs erwähnten Vorrichtungen zum Einsatz kommen, kann es erforderlich sein, die Aufnahme in eine exakt lineare, elliptische oder kreisförmige Vibration zu versetzen. Hierzu ist eine exakte Abstimmung der einzelnen Unwuchtantriebe, insbesondere der relativen Winkelstellung der einzelnen Fliehgewichte untereinander, notwendig.
[0004] Beispielsweise ist es im Falle eines Fließbetttrockners, insbesondere bei der Trocknung von Schüttgut mit breitem Kornband und/oder gröberer Körnungen erforderlich, die Aufnahme des Fließbetttrockners in eine lineare Schwingung zu versetzen, um auch bei geringen Anströmgeschwindigkeiten des Trocknungsmediums optimale Trocknungseffekte zu erzielen.
[0005] Die maximale Länge solcher frei schwingenden Fließbetttrockner ist im Stand der Technik auf ca. 8 Meter beschränkt, da bei längeren Maschinen eine exakt lineare Schwingung nicht mehr gewährleistet werden und es zu einer unerwünschten Taumelbewegung kommen kann.
[0006] Im Stand der Technik werden für längere Fließbetttrockner keine frei schwingenden Systeme mit den eingangs beschriebenen Unwuchtantrieben, sondern alternative Antriebskonzepte, wie z.B. lenkergeführte Systeme, verwendet. Diese sind jedoch aufwendiger, schwerer und wartungsintensiver. Des weiteren ist man bei der Wahl des Schwingwinkels deutlich eingeschränkt.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0007] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zum Trocknen und/oder Klassieren von Schüttgut vorzusehen, deren Aufnahme auch bei einer Gesamtlänge von mehr als 8 Metern in eine exakt gerichtete Schwingung versetzt wird.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0008] Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Trocknen und/oder Klassieren von Schüttgut, insbesondere einem Fließbetttrockner, umfassend eine Aufnahme für zu trocknendes und/oder zu klassierendes Schüttgut, zumindest ein Federelement, über welches Federelement die Aufnahme elastisch lagernd auf einem Untergrund abgestützt ist, zumindest vier Unwuchtantriebe mit jeweils einem drehbar gelagerten Fliehgewicht, um die Aufnahme in eine
Schwingung zu versetzen, sowie zumindest einen ersten Antriebsmotor und einen zweiten Antriebsmotor zum Antreiben einzelner oder sämtlicher Unwuchtantriebe, gelöst, indem zwei der Unwuchtantriebe Teil eines ersten Richterregers sind, und zwei weitere der Unwuchtantriebe Teil eines zweiten Richterregers sind, wobei der erste Richterreger durch den ersten Antriebsmotor antreibbar ist und der zweite Richterreger durch den zweiten Antriebsmotor antreib-bar ist, und wobei zumindest der erste Antriebsmotor und der zweite Antriebsmotor mechanisch miteinander synchronisiert sind, um eine relative Winkelstellung zwischen den einzelnen Fliehgewichten im ersten Richterreger und den Fliehgewichten im zweiten Richterreger konstant zu halten.
[0009] Allgemein gesprochen ist es also vorgesehen, dass die Unwuchtantriebe paarweise jeweils einen Richterreger ausbilden, wobei zumindest zwei Richterreger vorgesehen sind und jeder Richterreger durch einen eigenen Antriebsmotor antreibbar ist. Erfindungsgemäß werden sämtliche dieser Antriebsmotoren, also der erste Antriebsmotor mit dem zweiten Antriebsmotor - oder mit allen zweiten Antriebsmotoren, im Falle mehrerer zweiter Antriebsmotoren - miteinander mechanisch synchronisiert.
[0010] Durch die erfindungsgemäße Synchronisation sämtlicher Antriebsmotoren, wobei jeweils ein Antriebsmotor zum Antrieb eines Richterregers vorgesehen ist, werden geringfügige Drehzahlunterschiede in den einzelnen Antriebsmotoren ausgeglichen, sodass die Winkelstellung, die die in dem ersten Richterreger angeordneten Fliehgewichte relativ zu den korrespondierenden in dem zweiten Richterreger angeordneten Fliehgewichten einnehmen, exakt konstant bleibt.
[0011] Somit können die durch die einzelnen Richterreger hervorgerufenen Fliehkräfte, sowohl in Bezug auf deren Richtung als auch hinsichtlich ihrer Beträge, exakt aufeinander abgestimmt werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Aufnahme der Vorrichtung genau in die gewünschte gerichtete Schwingung - sei es eine lineare, elliptische oder kreisförmige - versetzt wird und diese während des gesamten Betriebs der Vorrichtung auch beibehalten wird.
[0012] Insbesondere wird es dadurch möglich, die Aufnahme eines Fließbetttrockners mit mehreren Richterregern auszustatten, welche durch die Synchronisation ihrer jeweiligen Antriebsmotoren Schwingungen erzeugen, die exakt phasengleich miteinander sind - also immer in dieselbe Richtung weisen und denselben Betrag aufweisen. Dadurch kann eine lineare Schwingung der Aufnahme des Fließbetttrockners sichergestellt und das Auftreten einer ungewollten Taumelbewegung vermieden werden. Hierzu sind die einzelnen Richterreger in ihrem Aufbau identisch und ist die Winkelstellung der Fliehgewichte in einem Richterreger identisch mit der Winkelstellung der Fliehgewichte in jedem anderen Richterreger.
[0013] Die Anzahl der jeweils paarweise in einem Richterreger angeordneten Unwuchtantriebe wird in Abhängigkeit der gewünschten Länge der Aufnahme der Vorrichtung gewählt, wobei bei einer Gesamtlänge der Aufnahme von über 8 Metern zumindest zwei Richterreger - und somit zumindest vier Unwuchtantriebe - erforderlich sind.
[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Zahnriemen vorgesehen, um zumindest den ersten Antriebsmotor und den zweiten Antriebsmotor mechanisch miteinander zu synchronisieren.
[0015] Der Zahnriemen gewährleistet dabei zuverlässig die Synchronisation der Antriebsmotoren, nämlich des ersten Antriebsmotors mit einem oder mehreren zweiten Antriebsmotoren, und kann darüber hinaus im Falle eines Defektes einfach und rasch getauscht werden.
[0016] Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der erste Antriebsmotor eine erste Zahnriemenscheibe und der zweite Antriebsmotor - im Falle mehrerer, alle zweiten Antriebsmotoren jeweils - eine zweite Zahnriemenscheibe aufweist, wobei der Zahnriemen über die erste Zahnriemenscheibe und die zweite Zahnriemenscheibe geführt ist, um den ersten Antriebsmotor und den zweiten Antriebsmotor miteinander zu synchronisieren.
[0017] Dabei ist die Zahnriemenscheibe auf einem Wellenstummel des jeweiligen Antriebsmo- tors angeordnet, sodass eine direkte Synchronisation der Ausgangsdrehmomente der einzelnen Antriebsmotoren ermöglicht wird.
[0018] Um zu verhindern, dass sich der Zahnriemen während des Betriebs der Vorrichtung von der ersten Zahnriemenscheibe und/oder der zweiten zahnriemenscheibe löst, ist es bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Zahnriemen über zumindest eine zwischen dem ersten Antriebsmotor und dem zweiten Antriebsmotor angeordnete Stützrolle geführt ist.
[0019] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Zahnriemen jeweils zwischen einem Paar von einander gegenüberliegenden Stützrollen hindurchgeführt ist, wobei der Abstand der beiden Stützrollen jeweils etwas kleiner ist als der Durchmesser der beiden Zahnriemenscheiben, um die Stabilität der durch den Zahnriemen vermittelten Synchronisation der Antriebsmotoren weiter zu erhöhen. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn jeweils ein Stützrollen-Paar auf etwa dem halben Weg zwischen zwei Antriebsmotoren angeordnet ist.
[0020] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Unwuchtantriebe, die Teil desselben Richterregers sind, vorzugsweise mittels Zahnrädern, miteinander synchronisiert sind.
[0021] Dadurch werden die drehbar gelagerten Fliehgewichte der beiden Unwuchtantriebe eines Richterregers zu gegensinnigem Umlauf mit gleicher Drehzahl synchronisiert.
[0022] Besonders vorteilhaft ist es, wenn, wie bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Fall, zumindest eine erste Gelenkwelle zur Kraftübertragung von dem ersten Antriebsmotor auf den ersten Richterreger und eine zweite Gelenkwelle zur Kraftübertragung von dem zweiten Antriebsmotor auf den zweiten Richterreger vorgesehen ist.
[0023] Im Falle mehrerer zweiter Richterreger bzw. Antriebsmotoren ist jeweils einem Antriebsmotor eine Gelenkwelle zugeordnet, welche mit dem zugeordneten Richterreger verbunden ist, um das Ausgangsdrehmoment des Antriebsmotors auf den Richterreger zu übertragen. Die Gelenkwellen garantieren dabei auch im Falle einer Relativbewegung zwischen den Antriebsmotoren und der Aufnahme eine zuverlässige Kraftübertragung auf die einzelnen Richterreger.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0024] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
[0025] Dabei zeigt: [0026] Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
[0027] Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 entlang einer Längsachse der Vorrichtung betrachtet [0028] Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 1 in einer Aufsicht WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0029] Fig. 1 zeigt eine als Fließbetttrockner realisierte erfindungsgemäße Vorrichtung. Der erfindungsgemäße Fließbetttrockner weist eine Aufnahme 1 für zu trocknendes Schüttgut auf, wobei unterhalb eines perforierten Anströmbodens 16 ein Anströmtrog 2 der Aufnahme 1 angeordnet ist. Die Funktionsweise des Fließbetttrockners basiert auf dem Wirbelschichtprinzip: Dabei wird Schüttgut, nachdem es auf dem Anströmboden 16 in der Aufnahme 1 positioniert wurde, mit aus dem Anströmtrog 2 einströmender Luft oder einem anderen Trocknungsmedium derart durchströmt, dass es schließlich „fluidisiert“ wird - also Fluid-ähnliche Eigenschaften aufweist. Das Schüttgut wird dabei erwärmt und die Feuchte des Schüttgutes wird ausgetrieben - die Fluidisierung führt schließlich dazu, dass das Schüttgut getrocknet wird.
[0030] Um auch bei geringen Anströmgeschwindigkeiten des Trocknungsmediums eine optima le Trocknung von Schüttgut, insbesondere solchem mit einer weiten Korngrößenverteilung bzw. mit gröberer Korngröße, zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, die Aufnahme 1 in eine Linearschwingung zu versetzen. Dazu ist die Aufnahme 1 einerseits über Federelemente 4 elastisch lagernd auf einem Untergrund 5, etwa einer Trocknerunterstützung, abgestützt. Die Aufnahme 1 kann hierfür Federkonsolen 3 aufweisen, die zur Befestigung der Federelemente 4 an der Aufnahme 1 dienen.
[0031] Andererseits weist der Fließbetttrockner zumindest einen ersten Richterreger 12 und einen zweiten Richterreger 12‘ auf, welche Richterreger 12, 12‘ jeweils zwei Unwuchtantriebe 15 umfassen und über jeweils eine Antriebsbrücke 14 an der Aufnahme angeordnet sind. Ein Unwuchtantrieb 15 wird dabei durch ein drehbar gelagertes Fliehgewicht 13 ausgebildet. Über ein Zahnradgetriebe werden die zwei drehbar gelagerten Fliehgewichte 13 eines jeden Richterregers 12, 12‘ gegenläufig betrieben und erzeugen so lineare Schwingungen, die sie auf die Aufnahme 1 übertragen.
[0032] Zum Antreiben des ersten Richterregers 12 ist ein erster Antriebsmotor 7 vorgesehen, welcher erster Antriebsmotor 7 derart auf einer Motorkonsole 6 angeordnet ist, dass eine Antriebswelle des ersten Antriebsmotors 7 in etwa fluchtend mit einer Eingangswelle des ersten Richterregers 12 ausgerichtet ist. In analoger Weise ist ein zweiter Antriebsmotor 7‘ zum Antreiben des zweiten Richterregers 12‘ im Bereich des zweiten Richterregers 12‘ angeordnet (siehe Fig. 2 und Fig. 3).
[0033] Die Kraftübertragung zwischen dem ersten Antriebsmotor 7 und dem ersten Richterreger 12 wird durch eine erste Gelenkwelle 11 vermittelt, die an der Antriebswelle des ersten Antriebsmotors 7 und der Eingangswelle des ersten Richterregers 12 befestigt ist. Die Kraftübertragung zwischen dem zweiten Antriebsmotor 7‘ und dem zweiten Richterreger 12‘ geschieht über eine zweite Gelenkwelle 1T (siehe Fig. 2 und 3).
[0034] Um nun zu verhindern, dass sich die Fliehgewichte 13 in dem ersten Richterreger 12 -aufgrund einer geringfügig höheren oder niedrigeren Drehzahl des ersten Antriebsmotors 7 verglichen mit jener des zweiten Antriebsmotors 7‘ - mit einer anderen Winkelgeschwindigkeit drehen als die Fliehgewichte 13 in dem zweiten Richterreger 12‘, was in einer unerwünschten Taumelbewegung der Aufnahme 1 resultieren würde, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest der erste Antriebsmotor 7 und der zweite Antriebsmotor 7‘ mechanisch miteinander synchronisiert sind.
[0035] Die Synchronisation wird dabei durch einen Zahnriemen 9 erreicht, welcher über eine erste Zahnriemenscheibe 8 (siehe insbesondere Fig. 3) des ersten Antriebsmotors 7 und über eine zweite Zahnriemenscheibe 8‘ des zweiten Antriebsmotors 7‘ geführt ist, und während des Betriebs der Vorrichtung dazu führt, dass Drehzahlunterschiede zwischen den einzelnen Antriebsmotoren 7, 7‘ kompensiert werden. Dadurch ist gewährleistet, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Fliehgewichte 14 im ersten Richterreger 12 exakt gleich ist wie die Rotationsgeschwindigkeit der Fliehgewichte 14 im zweiten Richterreger 12‘.
[0036] Die erfindungsgemäße Synchronisierung der Antriebsmotoren 7, 7‘ führt dazu, dass die Winkelstellung korrespondierender Fliehgewichte 13 in unterschiedlichen Richterregern 12, 12‘ auch während des Betriebs der Vorrichtung exakt konstant gehalten wird. Konkret wird sich die Phase zwischen dem Fliehgewicht 13 eines linken Unwuchtantriebes 15‘ des ersten Richterregers 12 und dem Fliehgewicht 13 eines linken Unwuchtantriebes 15“ des zweiten Richterregers 12‘ während des Betriebs der Vorrichtung nicht ändern. In analoger Weise wird auch die Phase zwischen dem Fliehgewicht 13 eines rechten Unwuchtantriebes 15‘“ des ersten Richterregers 12 und dem Fliehgewicht 13 eines rechten Unwuchtantriebes 15““ des zweiten Richterregers 12‘ während des Betriebs der Vorrichtung konstant bleiben.
BEZUGSZEICHENLISTE 1 Aufnahme 2 Anströmtrog der Aufnahme 3 Federkonsole 4 Federelement 5 Untergrund 6 Motorkonsole 7 erster Antriebsmotor 7‘ zweiter Antriebsmotor 8 erste Zahnriemenscheibe 8‘ zweite Zahnriemenscheibe 9 Zahnriemen 10 Stützrollen 11 erste Gelenkwelle 11 ‘ zweite Gelenkwelle 12 erster Richterreger 12‘ zweiter Richterreger 13 Fliehgewicht 14 Antriebsbrücke 15 Unwuchtantrieb 15‘ linker Unwuchtantrieb des ersten Richterregers 15“ linker Unwuchtantrieb des zweiten Richterregers 15‘“ rechter Unwuchtantrieb des ersten Richterregers 15““ rechter Unwuchtantrieb des zweiten Richterregers 16 Anströmboden
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Trocknen und/oder Klassieren von Schüttgut, insbesondere ein Fließbetttrockner, umfassend - eine Aufnahme (1) für zu trocknendes und/oder zu klassierendes Schüttgut, - zumindest ein Federelement (4), über welches Federelement (4) die Aufnahme (1) elastisch lagernd auf einem Untergrund (5) abgestützt ist, - zumindest vier Unwuchtantriebe (15) mit jeweils einem drehbar gelagerten Fliehgewicht (13), um die Aufnahme (1) in eine Schwingung zu versetzen, sowie - zumindest einen ersten Antriebsmotor (7) und einen zweiten Antriebsmotor (7‘) zum Antreiben einzelner oder sämtlicher Unwuchtantriebe (15), dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Unwuchtantriebe (15) Teil eines ersten Richterregers (12) sind, und zwei weitere der Unwuchtantriebe (15) Teil eines zweiten Richterregers (12‘) sind, wobei der erste Richterreger (12) durch den ersten Antriebsmotor (7) an-treibbar ist und der zweite Richterreger (12‘) durch den zweiten Antriebsmotor (7‘) antreib-bar ist, und wobei zumindest der erste Antriebsmotor (7) und der zweite Antriebsmotor (7‘) mechanisch miteinander synchronisiert sind, um eine relative Winkelstellung der einzelnen Fliehgewichte (13) im ersten Richterreger (12) und zweiten Richterreger (12‘) konstant zu halten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zahnriemen (9) vorgesehen ist, um zumindest den ersten Antriebsmotor (7) und den zweiten Antriebsmotor (7‘) mechanisch miteinander zu synchronisieren.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebsmotor (7) eine erste Zahnriemenscheibe (8) und der zweite Antriebsmotor (7‘) eine zweite Zahnriemenscheibe (8‘) aufweist, wobei der Zahnriemen (9) über die erste Zahnriemenscheibe (8) und die zweite Zahnriemenscheibe (8‘) geführt ist, um den ersten Antriebsmotor (7) und den zweiten Antriebsmotor (7‘) miteinanderzu synchronisieren.
4. Vorrichtung nach Anspruchs 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnriemen (9) über zumindest eine zwischen dem ersten Antriebsmotor (7) und dem zweiten Antriebsmotor (7‘) angeordnete Stützrolle (10) geführt ist, um zu verhindern, dass sich der Zahnriemen (9) während des Betriebs der Vorrichtung von der ersten Zahnriemenscheibe (8) und/oder der zweiten Zahnriemenscheibe (8‘) löst.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwuchtantriebe (15), die Teil desselben Richterregers (12,12‘) sind, vorzugsweise mittels Zahnrädern, miteinander synchronisiert sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gelenkwelle (11) zur Kraftübertragung von dem ersten Antriebsmotor (7) auf den ersten Richterreger (12) und eine zweite Gelenkwelle (1T) zur Kraftübertragung von dem zweiten Antriebsmotor (7‘) auf den zweiten Richterreger (12‘) vorgesehen ist.
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