DE102021204392B3

DE102021204392B3 - Verfahren zum Betreiben einer Siebvorrichtung als Kreisschwinger, Ellipsenschwinger oder Linearschwinger in Abhängigkeit von der Feuchte des zu siebenden Materials

Info

Publication number: DE102021204392B3
Application number: DE102021204392.5A
Authority: DE
Inventors: Guido Leuschen
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2021-12-30
Anticipated expiration: 2041-05-01

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 Grobmaterialaustrag 40 angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz zwischen den Unwuchterregereinheiten U innerhalb eines Clusters gesteuert wird, wobei als Eingangsmessgröße eine zur Feuchte des auf die Siebvorrichtung 10 aufgetragenen Materials korrelierte Messgröße erfasst wird, wobei bei geringer Feuchte der Phasenversatz auf 0 ° bei gleicher Schwingungsamplitude gesetzt wird und die Siebvorrichtung 10 als Kreisschwinger betrieben wird, wobei bei höherer Feuchte der Phasenversatz auf 90 ° gesetzt wird und die Siebvorrichtung 10 als Ellipsenschwinger oder Linearschwinger betrieben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Siebvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie dient der feuchtigkeitsgesteuerten Regelung einer Siebvorrichtung zwischen dem Betrieb als Kreisschwinger und dem Betrieb als Ellipsenschwinger oder Linearschwinger.
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 Messgrößen, 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 eine Siebeinrichtung mit ideal bei verschiedenen Feuchtegehalten des zu siebenden Materials zu betreiben.
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 auf, wobei jeder Cluster wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten aufweist. Jeder Cluster ist jeweils über einen Kopplungspunkt zur 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 möglich.
Erfindungsgemäß wird als Eingangsmessgröße eine zur Feuchte des auf die Siebvorrichtung aufgetragenen Materials korrelierte Messgröße erfasst. Bei geringer Feuchte wird der Phasenversatz auf 0 ° bei gleicher Schwingungsamplitude gesetzt und die Siebvorrichtung wird somit als Kreisschwinger betrieben. Bei höherer Feuchte wird der Phasenversatz auf 90 ° gesetzt und die Siebvorrichtung wird als Ellipsenschwinger oder Linearschwinger betrieben. Die höhere Feuchte sorgt im Regelfall dafür, dass kleine Partikel an größeren anhaften und somit nicht durch das Sieb gelangen. Durch den Wechsel der Betriebsart kann die Qualität des Produkts auch bei höherer Feuchte gehalten werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Feuchte diskontinuierlich durch Probennahme bestimmt. Da die Bestimmung der Feuchte vergleichsweise schwierig ist, kann hier beispielsweise auf die üblicherweise etwa stündlich gezogenen Laborproben zurückgegriffen werden. Dieses setzt voraus, dass die Produktqualität sich über längere Zeiträume ändert, beispielweise, wenn Material von einer neuen Lagerhalde dem Prozess zugeführt wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Feuchte kontinuierlich infrarotspektroskopisch in der Materialzuführung bestimmt. Hierbei ist es nicht notwendig, die Feuchte des Materials tatsächlich zu bestimmen. Es reicht, die Intensität, beispielsweise der Wasserbande zu messen und die relative Änderung zu beobachten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Feuchte kontinuierlich ausschließlich oder zusätzlich im Feinmaterialaustrag bestimmt. Da hier das Material feinkörniger ist, ist die Messung deutlich einfacher.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Grenze zwischen höherer Feuchte und geringer Feuchte materialabhängig festgelegt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Grenze zwischen höherer Feuchte und geringer Feuchte nicht absolut festgelegt. Vielmehr wird zusätzlich der Massestrom des Grobmaterialausganges und der Massestrom des Feinmaterialausganges kontinuierlich vermessen. Ab dem Zeitpunkt, ab dem eine Änderung der Feuchte zu einer Veränderung des Massenverhältnisses zwischen dem Massestrom des Grobmaterialausganges und dem Massestrom des Feinmaterialausganges festgestellt wird, wird dieser Messwert als Schwelle zwischen geringer Feuchte und höherer Feuchte festgelegt.
Nachfolgend ist die für das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzende Vorrichtung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

1 Vorrichtung
2 erster Betriebszustand
3 zweiter Betriebszustand

In 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 Feinmaterialaustrag 50 gebracht. Alles was größer ist wird über das Sieb 20 und zum Grobmaterialaustrag 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.
Das gezeigte Beispiel ist die einfachste Ausführung mit je zwei Unwuchterregereinheiten U je Cluster und vier Clustern, einem vorderen linken Cluster 70, einem vorderen rechten Cluster 90, einem hinteren linken Cluster 60 und einem hinteren rechten Cluster 80. 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 2 und 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.
In 2 zeigen beide Kraftvektoren vertikal nach oben und die 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. 2 beschreibt einen Betriebszustand, welcher beispielsweise für eine Reinigungsfunktion einstellbar/regelbar ist, insbesondere in Verbindung mit einer Variation der Drehzahl der jeweiligen Unwuchterregereinheit.
In 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.
Bezugszeichenliste

U: Unwuchterregereinheit
10: Siebvorrichtung
20: Sieb
30: Materialauftrag
40: Grobmaterialaustrag
50: Feinmaterialaustrag
70: vorderer linker Cluster
90: vorderer linker Cluster
60: hinterer linker Cluster
80: hinterer rechter Cluster

Claims

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 Grobmaterialaustrag (40) angeordnet sind, wobei der Phasenversatz zwischen den Unwuchterregereinheiten (U) innerhalb eines Clusters gesteuert wird, wobei als Eingangsmessgröße eine zur Feuchte des auf die Siebvorrichtung (10) aufgetragenen Materials korrelierte Messgröße erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei geringer Feuchte der Phasenversatz auf 0 ° bei gleicher Schwingungsamplitude gesetzt wird und die Siebvorrichtung (10) als Kreisschwinger betrieben wird, wobei bei höherer Feuchte der Phasenversatz auf 90 ° gesetzt wird und die Siebvorrichtung (10) als Ellipsenschwinger oder Linearschwinger betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchte diskontinuierlich durch Probennahme bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchte kontinuierlich infrarotspektroskopisch in der Materialzuführung bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchte kontinuierlich im Feinmaterialaustrag (50) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenze zwischen höherer Feuchte und geringer Feuchte materialabhängig festgelegt wird.