CN113710380B - 筛分设备，特别是在生产材料板的系统中使用的筛分设备 - Google Patents

Abstract

一种用于在生产材料板的系统中使用的筛分设备，包括承载框架(1)和筛分单元(2)，筛分单元通过悬挂元件(3)悬挂在承载框架(1)处，使得筛分单元(2)可在环形轨迹上运动。筛分单元(2)具有至少一个筛分模块(4)和驱动装置(8)，驱动装置使筛分单元(4)在环形轨迹上作环形运动。还设有至少一个电动马达地和/或液压地工作的调节装置(20)，该调节装置设置为借助悬挂元件(3)调整筛分单元(2)在承载框架(1)处的悬挂，从而调整筛分单元(2)的倾斜角度。倾斜角度的调整尤其可以在筛分设备的进行中的运行期间进行。

Description

筛分设备，特别是在生产材料板的系统中使用的筛分设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的筛分设备，优选是环形运动型的筛分设备，特别优选是用于在生产材料板的系统中使用的筛分设备。

背景技术

在木材板的生产过程中，通常使用环形移动型的筛分设备，从而在切成屑片或分裂成纤维且干燥之后将材料板原材料筛分成不同尺寸的部分。这样筛分且分成尺寸部分的颗粒随后可按以下方式用于由木头生产木材板的生产过程，即，以本身已知的方式将颗粒散布为木材垫，并在通过式压力机中将该木材垫压制为板条。板条可以接着被分离成单独的木材板。

这种环形运动或往复运动的筛分设备通常是大型钢结构，其中，焊接的钢结构形成设备的承载框架，实际的筛分单元通过悬挂元件悬挂在承载框架处，这些悬挂元件通常实施为铰接地紧固的杆。筛分单元可因此在水平的平面内以大致环形的路径(轨道)运动。优选地，它并非往复振动的筛分件，而是具有环形运动的筛分件，其中，恒定的向心加速度使待筛分的材料向上并通过筛分平面，该恒定的向心加速度围绕大致垂直的轴旋转。典型的运行轨道的直径为40-80mm，而运行轨道速度通常达150-200转/分。

在此，筛分通常借助2到4个筛分级进行，筛分级由相对于水平平面略微倾斜的筛分网形成。倾斜角度一般为5-10°。待筛分的材料沿倾斜方向流动。筛分网可以通过侧门或侧面的孔接触，从而使得筛分网可以被分离和更换。

筛分设备通常是大型钢结构，其中，承载框架的宽度超过3米，且承载框架的长度一般在5至10米之间。此外，它们通常是具有固定的倾斜角度的刚性结构。因此，在这样的筛分设备中，改变倾斜角度是不可能的，或是可能但困难的。

如在申请人的实验室试验中已经表明的，倾斜角度对被引导通过筛分单元并被从中筛分的材料的体积流有很大影响。特别地，已经表明，倾斜角度中相对较小的差异会对在筛分件上的颗粒的最大停留时间方面有明显差异。基于这些试验认识到，(在给定的筛分长度的情况下)，特别是对于在运行中变化的、不同的待筛分的材料，可以通过调整倾斜角度来实现更高的粉尘筛分或细料筛分的优化，或者，对于给定的、所需的精细材料筛分的水平，可以选择较短的筛分路径的长度，这意味着对于给定的通过量，筛分设备的尺寸可以确定得更小，从而更具成本效益，或者对于给定尺寸的筛分设备，可以实现更高的最大通过量。

文件WO 2015/200382 A1描述了一种用于制药、医疗、油田、食品和其他行业的环形运动的筛分设备，其中，驱动单元可移动地悬挂在承载框架中。筛分单元布置在驱动单元上，该驱动单元借助弯头和保持件被支撑地承载。弯头和保持件设计构造为使得它们可以在不同点处相互连接，从而以此方式实现调整筛分单元的倾斜度。筛分单元的倾斜度的调整可以以此方式进行，无需结构上的改变，且以更容易的方式实施。然而，由于弯头和保持件的设计构造而预选给定的、有限数量的不同位置，只能设置有限数量的、预先固定地给定的、不同的倾斜角度。此外，为了进行调整，必需松开弯头与保持件之间的连接，这只能在筛分设备的静止状态的情况下进行，且需要额外的工作手段(如起重机等)来保持筛分单元。

发明内容

因此，本发明的任务是提出一种在木材板生产的系统中使用的环形运动型筛分设备，该筛分设备允许简单且无级地调整倾斜角度，特别是在筛分设备的运行期间也能调整。

本发明的这些和其它任务借助如权利要求1所述的筛分设备解决。优选的实施形式在从属权利要求中列出。

在一个方面，提出了一种在木材板生产系统中使用的筛分设备，包括：承载框架和筛分单元，其中，筛分单元通过悬挂元件悬挂在承载框架处，使得筛分单元能在环形的轨迹上运动，其中，筛分单元具有至少一个筛分模块并且具有驱动装置，并且其中，驱动装置布置为将筛分单元设置为在环形轨迹上作环形运动。筛分设备还包括至少一个电动马达运行的和/或液压运行的调整装置，该调整装置布置为借助悬挂元件来调整筛分单元在支撑框架处的悬挂，从而调整筛分单元的倾斜角度；以及控制单元，用于控制该至少一个调整装置。

借助于电动马达运行和/或液压运行的(一个或多个)调整装置，可以对倾斜角度进行无级调整，例如在4°至12°之间。也不需要松开机械连接或紧固来调整倾斜角度，这使得对倾斜角度的调整大大简化。也不需要使筛分设备停车来调整倾斜角度，使得现在可以在筛分设备正在进行的筛分运行的情况下调整筛分单元的倾斜角度。

至少一个调整装置可以设计为电动马达运行的球循环螺轴(滚珠丝杠)或液压线性轴。在此，可优选地进一步规定，至少一个调整装置还具有旋转编码器系统和/或线性刻度系统，其中，调整装置的另一个位置调控是基于旋转编码器系统和/或线性刻度系统的测量值来实施的，并且/或者，其中，控制装置基于旋转编码器系统和/或线性刻度系统的测量值来进行对实际倾斜角度的确定。

此外，可设置至少一个传感器以用于确定通过筛分设备的体积流量，并且控制装置还可布置为基于所确定的体积流量进行自动的倾斜角度调整。

以此方式可以根据变化的、实际的体积流量对倾斜度进行自动且最佳的角度调整，从而优化筛分设备的运行。

优选地，悬挂元件被实施为钢缆。在此还可规定，构造为钢缆的两个悬挂元件通过转向辊子引导到共同的调整装置，并由该调整装置操作。

至少一个筛分模块可具有多个筛分网，这些筛分网布置在彼此之上，且具有不同的筛孔尺寸，从而将待筛分的木材原料筛分成不同尺寸的部分。优选地，还可设有至少一个光栅，该光栅布置为横向于筛分网延伸，以用于确定在筛分模块的哪个长度上，筛分网由待筛分的材料占据，其中，优选地，控制单元布置为基于所确定的结果进行自动的倾斜角度调整。以此方式可以对筛分设备的运行进一步优化。

替代光栅，也可设想其它测量系统或测量设备，例如光学扫描仪、筛分件表面反射测量、用于通过筛分件落下的材料的光栅，等等。

筛分单元可具有两个筛分模块和一个框架模块，其中，框架模块布置在筛分模块之间。在此，特别地，至少一个驱动装置可以布置在筛分模块之间的空间中。以此方式，可以实现非常紧凑的结构形态。

附图说明

下文中将参照附图借助以下优选的实施形式进一步阐释本发明。

附图示出：

图1是从斜上方观察根据本发明的一实施形式的筛分设备的视图；

图2示出根据一实施形式的筛分设备的框架模块和框架模块的驱动装置；

图3示出从出口侧端部观察的根据一实施形式的筛分设备；以及

图4示意性示出用于倾斜角度调整的调整装置的替代性设计构造。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一实施形式的筛分设备。筛分设备包括承载框架1和悬挂在其上的、可移动的筛分单元2。在此，悬挂部由多个悬挂元件3构成。在此，图1中示出了四个悬挂元件3，它们在本示例中由铰接地紧固的杆构成。

在该实施形式中，筛分单元2包括两个筛分模块4和布置在它们之间的框架模块5。框架模块5优选地同时用作用于筛分模块4的承载件和紧固。

筛分模块4包括一个或多个筛分室，这些筛分室大致布置在彼此之上，并且在结构上相互分离，例如具有固定的中间平面，特别是筛分网7。在每个筛分室(也被称为“甲板”)中，待筛分的材料至少被筛分成两部分。在附图中示出了一实施形式，其中，筛分件是双层的，即，在每个筛分模块4中有布置在彼此之上的两个筛分室。

待筛分的材料根据箭头6馈送到料斗中，经筛分的部分以本身已知的方式从筛分件的另一端排出，其中，每个部分被排出到单独的传送带上。

筛分模块4包括筛分网7(图3)。筛分模块4及其筛分网7以一倾斜角度相对于水平平面倾斜，优选在4°到12°之间的范围中，其中，当筛分单元2设置为以水平环形运动时，待筛分的材料沿倾斜的方向流动。

环形运动可借助至少一个、在根据图2的实施形式中借助两个驱动装置8来实现，驱动装置的质量是偏心的，并且至少大部分位于框架模块5内，其中，驱动装置具有基本垂直的旋转轴9，并且在运行中，设置筛分单元2在水平平面中的环形轨迹上进行环形运动。旋转轴9的偏心质量或重量10位于框架模块5内，这减少了所需的空间，并允许筛分设备设计构造为节省空间且更小的。

图3示出了从出口端观察且部分打开的视图中的筛分设备。

根据本发明提议，规定倾斜角度不是固定地预先给定的，就像现有技术中此类筛分设备的通常做法，而是规定倾斜角度可以无级地调整。为此，如图1至图3所示，设有一个或多个调整装置20，该调整装置对部分或所有的悬挂元件3起作用，以提高或降低筛分单元2的端部，并且/或者，降低或提高筛分单元2的另一端部。

作为非限制性示例，图1至图3示出了两个调整装置20，调整装置20紧固在承载框架1处的筛分设备的出口端处。调整装置20在此分别实施成由电机24驱动的球循环螺轴(滚珠丝杠)22，其中，各自相关的悬挂元件3紧固在主轴螺母处。当调整装置20由控制单元(未示出)对应地控制时，各自相关的悬挂元件3可以因此被提高或降低，从而提高或降低筛分单元2的相应有关的一端，以便调整倾斜角度。因此，在图1和图2的示例中，可以借助在筛分单元2的出口端处设置的两个调整装置20来提高筛分单元2的出口端，并且因此减小倾斜角度，或者降低该出口端，并且由此增大倾斜角度。

电机24优选设计为伺服电机，其与对应的伺服驱动单元连接，其中，还可设有传感器系统，特别是旋转编码器系统或线性刻度系统，该系统能够确定电机轴的旋转角度或主轴螺母的线性位置。优选地，在此，伺服电机可以在位置调控模式中运行。在控制单元的控制下，在调整倾斜角度时，两个调整装置20能同步运行，从而使筛分单元2可以在两侧相同且均匀地升高。如果对倾斜角度的调整是在进行中的运行中进行的，这是特别有利的，因为以此方式就不会触发可能会破坏运行的筛分单元2的不期望的翻倒或横向倾斜。

根据旋转编码器系统或线性刻度系统的数据也可以数学方式确定倾斜角度，使得可以对倾斜角度进行可预先给定且可重复的设置。例如，操作者可以通过输入装置输入所期望的倾斜角度，这时控制单元为调整装置20计算对应的理论值，并将其输出到调整装置20。在此可以基于传感器检测到的实际值来实施调控，其中，调控回路可以在控制单元或在伺服电机驱动单元中进行。

替代地或补充地，也可以进行自动的倾斜角度调整。例如，可以设置一个或多个传感器，以用于检测待筛分或已筛分的材料的体积流量或通过量，其中，从这样检测的实际通过量出发，借助查表或借助数学公式确定对应的理论倾斜角度，特别是确定最优的理论倾斜角度，其中，控制装置使得能够将实际倾斜角度调整为理想倾斜角度。替代地，通过量也可以从系统技术上预先给定的通过量出发，特别是作为上级的系统控制的设置值出发来接管。自动的倾斜角度调整尤其可以按以下方式进行，即，在设置相应相关的倾斜角度的情况下，对于不同的或在时间上可变的通过量相应地引起：筛分模块4的筛分网7基本上在其整个长度上分别被待筛分的材料占据。替代地或补充地，也可以在筛网模块4中设置对应的传感器，例如光栅，它们布置在筛分网7上方并横向于其延伸，借助光栅可以检测筛分网7在多大程度上仍被待筛分的材料所占据。

在参照图1至图3期间描述了一个可能的实施形式，但该描述不是限制性的，并且它可以有许多变化和补充。

例如，如图1至图3所示，在筛分单元在四个点处的悬挂的情况下，可以设置四个调整装置20，它们与四个悬挂元件3共同作用，从而通过同时升高筛分单元2的一端且降低另一端来进行倾斜角度调整。也可在四个以上的悬挂点处设置悬挂，例如在六个悬挂点处设置悬挂，其中，对应地，四个或六个悬挂元件3分别与相应对应的调整装置20相关。

此外，调整装置20并不局限于实施成电动马达驱动的球循环螺轴22。因此，也可以考虑作为液压运行的线性轴的设计。在调整装置20中使用液压系统提供的好处是，所有的液压缸都可加载有相同的压力，由此确保了所有悬架元件3负载有基本上是相同的重力。

其它的调整装置的设置对于本领域技术人员来说是容易理解的。

还可能的是，悬挂元件3不是实施为铰接的杆，而是钢缆。在这种情况下，例如可以将调整装置20设计成电动马达驱动的绞盘，这些绞盘将钢缆(悬挂元件3)卷起或松开，从而调整倾斜角度。

还可规定，如图4所示，钢缆借助转向辊子30进行偏转。例如，这使得来自筛分单元2两侧的钢缆可以被一起引导，从而将钢缆附连在调整装置20处，使得在由共同的调整装置20调整倾斜角度时，这两根钢缆并且由此是筛分单元2的两侧分别被一起且同步地调整。

虽然优选在承载框架1处固定调整装置20，如图1至3所示，但本领域技术人员会理解，同样可设想将调整装置20固定在筛分单元2处。

也可设想，替代于或补充于设置在调整装置20中的旋转编码器系统或线性刻度系统，设有另外的或其它的传感器系统，借助该传感器系统可以检测筛分单元2的实际倾斜角度。

虽然上文描述了一实施形式，该实施形式包括框架模块5和两个筛分模块4，但这并非限制性的，也有可能使用两个以上的筛分模块4结合一个或多个框架模块5。

1 承载框架

2 筛分单元

3 悬挂元件

4 筛分模块

5 框架模块

6 材料馈送部

7 筛分网

8 驱动装置

9 旋转轴

10 重量

11 爆炸安全阀

12 灭火装置

20 调整装置

22 球循环螺轴

24 电机

30 转向辊子。

Claims (15)

1.一种筛分设备，所述筛分设备包括承载框架（1）和筛分单元（2），其中，所述筛分单元（2）通过悬挂元件（3）悬挂在所述承载框架（1）处，使得所述筛分单元（2）能在环形轨迹上运动，其中，所述筛分单元（2）具有至少一个筛分模块（4）和驱动装置（8），并且其中，所述驱动装置（8）设置为使得所述筛分单元（2）在所述环形轨迹上作环形运动，

其中，所述至少一个筛分模块（4）具有多个筛分网（7），所述多个筛分网布置在彼此之上，并且具有不同的筛孔尺寸，从而筛分为不同尺寸的部分，

所述筛分设备还包括：

设有至少一个电动马达工作的和/或液压工作的调整装置（20），所述调整装置设置为借助所述悬挂元件（3）来调整所述筛分单元（2）在所述承载框架（1）处的悬挂，从而调整所述筛分单元（2）的倾斜角度，

控制单元，用于控制所述至少一个调整装置（20），以及

至少一个传感器，用于确定通过所述筛分设备的体积流量，其中，所述控制单元还设置为基于所确定的体积流量进行自动的倾斜角度调整。

2.如权利要求1所述的筛分设备，其特征在于，所述筛分设备用于在生产材料板的系统中使用。

3.如权利要求1所述的筛分设备，其特征在于，所述至少一个调整装置（20）设置为在所述筛分设备的进行中的筛分运行时调整所述筛分单元（2）的倾斜角度。

4.如权利要求1至3中任一项所述的筛分设备，其特征在于，所述倾斜角度能在4°与12°之间调整。

5. 如权利要求1至3中任一项所述的筛分设备，其特征在于，所述至少一个调整装置（20）设计为电动马达驱动的球循环螺轴（22）或设计为液压线性轴。

6.如权利要求5所述的筛分设备，其特征在于，所述至少一个调整装置（20）还具有旋转编码器系统和/或线性刻度系统，其中，还基于所述旋转编码器系统和/或所述线性刻度系统的测量值来实施所述至少一个调整装置（20）的位置调控，并且/或者

其中，基于所述旋转编码器系统和/或所述线性刻度系统的测量值，所述控制单元进行对实际倾斜角度的确定。

7.如权利要求1至3中任一项所述的筛分设备，其特征在于，所述悬挂元件（3）实施为钢缆。

8.如权利要求7所述的筛分设备，其特征在于，设计为钢缆的两个所述悬挂元件（3）通过转向辊子（30）引导到共同的调整装置（20），并且由所述调整装置操纵。

9.如权利要求1至3中任一项所述的筛分设备，其特征在于，所述至少一个筛分模块（4）具有多个筛分网（7），所述筛分网布置在彼此之上，并且具有不同的筛孔尺寸，从而将待筛分的原木材料筛分成不同尺寸的部分。

10.如权利要求9所述的筛分设备，其特征在于，布置有至少一个装置，用于确定所述筛分模块的所述筛分网（7）由待筛分的材料的占据情况。

11.如权利要求10所述的筛分设备，其特征在于，所述控制单元设置为基于所确定的结果进行自动的倾斜角度调整。

12.如权利要求9所述的筛分设备，其特征在于，作为用于确定占据情况的装置，布置有：光栅；光学传感器；相机系统；用于确定筛分网（7）上的重量的装置；用于检测材料穿过所述筛分网落在哪些区域中的系统。

13.如权利要求9所述的筛分设备，其特征在于，作为用于确定占据情况的装置，布置有：光栅，其横向于所述筛分网布置；光学传感器；相机系统；用于确定筛分网（7）上的重量的装置；用于检测材料穿过所述筛分网落在哪些区域中的系统。

14.如权利要求1至3中任一项所述的筛分设备，其特征在于，所述筛分单元（2）具有两个筛分模块（4）且具有一个框架模块（5），其中，所述框架模块（5）布置在所述筛分模块（4）之间。

15.如权利要求1至3中任一项所述的筛分设备，其特征在于，在所述筛分模块（4）之间的空间中布置有至少一个驱动装置（8）。