DE102021206533A1

DE102021206533A1 - Notabschaltung einer Siebvorrichtung bei Fehlfunktion einer Unwuchterregereinheit

Info

Publication number: DE102021206533A1
Application number: DE102021206533.3A
Authority: DE
Inventors: Guido Leuschen
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2022-12-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Notabschaltung einer Siebvorrichtung 10, wobei die Siebvorrichtung 10 wenigstens vier Cluster von Unwuchterregereinheiten 61, 62, 63, 71, 72, 73 aufweist, wobei jeder Cluster wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten 61, 62, 63, 71, 72, 73 aufweist, wobei jeder Cluster jeweils über einen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung 10 mit Schwingungen ausgebildet ist, wobei zwei vordere Cluster näher zum Materialauftrag 20 angeordnet sind, wobei zwei hintere Cluster näher zum Materialaustrag 30 angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Defekt einer Unwuchterregereinheit 61, 62, 63, 71, 72, 73 in jedem Cluster eine Unwuchterregereinheit 61, 62, 63, 71, 72, 73 deaktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um eine Siebvorrichtung bei dem Ausfall oder einer zu einer Zwangsabschaltung führenden Fehlermeldung einer Unwuchterregereinheit kontrolliert abzuschalten, sodass anschließend eine Reparatur der defekten Unwuchterregereinheit und ein erneutes Anfahren der Siebvorrichtung einfach und sicher möglich ist.
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.
Aus den nachveröffentlichten DE 10 2021 204 377 , DE 10 2021 204 388 , DE 10 2021 204 390 , DE 10 2021 204 391 , DE 10 2021 204 392 , DE 10 2021 204 393 , DE 10 2021 204 394 und DE 10 2021 204 396 sind verschiedene Steuerungsverfahren für Siebsysteme mit gruppenweise angeordneten Schwingungsanregern bekannt.
Es ist derzeit üblich, eine Siebvorrichtung unverzüglich anzuhalten, sobald eine Unwuchterregereinheit einen Defekt aufweist oder ein Sensor eine Fehölfunktion dieser Unwuchterregereinheit anzeigt. Hierdurch soll eine weitere Beschädigung der Unwuchterregereinheit oder gar der gesamten Siebvorrichtung verhindert werden. Nachteil dieses schlagartigen Abschaltens ist jedoch, dass das zu siebende Material auf dem Sieb verbleibt. Zusätzlich kommt erschwerend hinzu, dass die der Siebvorrichtung Material zuführende Vorrichtung, beispielsweise ein Förderband, meist nicht unverzüglich gestoppt werden kann und so die Materialmenge auf der Siebvorrichtung noch weiter erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereit zu stellen, mit dem eine Siebvorrichtung mit gruppenweise angeordneten Schwingungsanregern beim Ausfall oder Fehler eines Schwingungsanregers kontrolliert heruntergefahren werden kann.
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 Notabschaltung einer Siebvorrichtung. Entsprechende Siebvorrichtungen werden beispielsweise beim Abbau von Material, insbesondere aber in Kombination mit einem vorgelagerten Brecher oder einer vorgelagerten Mühle verwendet. Die Siebvorrichtung dient typischer Weise dazu eine Grobfraktion und eine Feinfraktion abzutrennen. Die Grobfraktion läuft hierbei über das Sieb, während die Feinfraktion durch das Sieb hindurch nach unten geführt wird. Beispielsweise kann eine Siebvorrichtung auch zwei übereinander angeordnete Siebe aufweisen. Das obere Sieb ist entsprechend grob, das untere feiner. In diesem Fall wird eine zusätzliche Mittelfraktion abgetrennt. Die Siebvorrichtung weist wenigstens vier Cluster von Unwuchterregereinheiten auf. Die Unwuchterregereinheiten dienen dazu, das Sieb der Siebvorrichtung in Bewegung zu versetzen und so das Siebgut auf dem Sieb zu bewegen. Jeder Cluster weist wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten auf, wobei jeder Cluster jeweils über einen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung mit Schwingungen ausgebildet ist. Durch die gemeinschaftliche Einkopplung in einen gemeinsamen Kopplungspunkt wird die aus den Unwuchterregereinheiten resultierende Gesamtbeschleunigung am Kopplungspunkt auf das System übertragen, wodurch sich vielfältige Steuerungsmöglichkeiten ergeben. Die zwei vorderen Cluster sind näher zum Materialauftrag angeordnet und die zwei hinteren Cluster sind näher zum Materialaustrag angeordnet. Zusätzlich kann die Siebvorrichtung weitere Cluster aufweisen, beispielsweise können Siebvorrichtungen auch sechs oder acht Cluster aufweisen, die bevorzugt äquidistant zueinander sich jeweils paarweise gegenüberliegend angeordnet sind.
Erfindungsgemäß wird bei einem Defekt einer Unwuchterregereinheit in jedem Cluster eine Unwuchterregereinheit deaktiviert. Der Effekt ist, dass dadurch die Anzahl der Unwuchterregereinheiten in jedem Cluster um 1 reduziert wird, also beispielsweise von zwei Unwuchterregereinheiten auf eine Unwuchterregereinheit oder von drei Unwuchterregereinheiten auf zwei Unwuchterregereinheiten. Somit sind wieder alle Cluster gleichartig und alle aktiven Unwuchterregereinheiten sind voll funktionsfähig. Selbstverständlich wird hierdurch die in die Siebvorrichtung einbringbare Energie reduziert, sodass die Leistungsfähigkeit reduziert ist. Ebenso wird die Regelbarkeit der Siebvorrichtung reduziert, beispielsweise bei der Reduktion von zwei Unwuchterregereinheiten auf nur eine Unwuchterregereinheit weist der Cluster natürlich nur noch unveränderlich die Eigenschaft der einen Unwuchterregereinheit auf. Der Vorteil ist jedoch, dass die Siebvorrichtung noch funktionsfähig und steuerbar ist, sodass wenigstens das auf dem Sieb befindliche Material vor verarbeitet werden kann. Dadurch ist die Siebvorrichtung danach leer und kann wesentlich leichter repariert werden und auch das erneute Anfahren ist dann einfacher.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Unwuchterregereinheiten in allen Clustern jeweils in gleicher räumlicher Anordnung relativ zum Materialauftrag und zum Materialaustrag angeordnet. In jedem Cluster wird jeweils die Unwuchterregereinheit deaktiviert, welche sich an der gleichen räumlichen Position innerhalb des Clusters befindet wie die Unwuchterregereinheit mit dem Defekt innerhalb des Clusters, in dem diese angeordnet ist. Dieses sei Anhand eines Beispiels erläutert. Unter der Annahme, dass die Siebvorrichtung vier Cluster mit je zwei Unwuchterregereinheiten hat, der Materialauftrag sei links, der Materialaustrag sei rechts, und die beiden Unwuchterregereinheiten in einem Cluster rechts und links nebeneinander. Würde jetzt beispielsweise in einem Cluster die linke Unwuchterregereinheit ausfallen, so würden in allen Clustern jeweils die linken Unwuchterregereinheiten abgestellt werden. Somit weist die Siebvorrichtung noch vier laufende Unwuchterregereineheiten, jeweils die rechten im Cluster auf. Damit kann die Siebvorrichtung in einem Notbetrieb weitergefahren werden, bis das Sieb leer ist. Anschließen kann dann die defekte Unwuchterregereinheit leicht repariert oder ausgetauscht werden. Weiter ermöglicht diese symmetrische Abschaltung eine einfache Steuerung im Notbetrieb.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist jeder Cluster drei Unwuchterregereinheiten auf, wobei die nach der Deaktivierung noch verbleibenden zwei Unwuchterregereinheiten mit gleicher Drehzahl, entgegengesetzter Drehrichtung und einem Phasenversatz von 90 ° betrieben werden. Diese Ansteuerung ermöglicht den maximalen Materialtransport über das Sieb, sodass die Siebvorrichtung möglichst schnell geleert wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Defekt einer Unwuchterregereinheit dadurch festgestellt, dass ein starkes Absinken der Drehzahl festgestellt wird, die Leistungsaufnahme rapide steigt, und/oder ein Sensor, beispielsweise ein Temperatursensor, eine Fehlfunktion, beispielsweise eine Überhitzung, feststellt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist jede Unwuchterregereinheit einen Initialsensor auf, einen Sensor, der einmal pro Umdrehung den exakten Zeitpunkt der Position des Sensors an ein Steuersystem meldet. Nachteil eines solchen Initialsensors gegenüber Inkrementalgebern oder Absolutgebern, welche mehrere Positionen oder jeweils die exakte Position der Unwuchterregereinheit an ein Steuersystem melden können, ist die sehr viel geringere Datendichte, da nur pro Umdrehung eine einzige Information zur Verfügung steht, wodurch eine Regelung schwieriger ist. Dieser Nachteil ist aber in Kauf zu nehmen, da ein Initialsensor im Vergleich zu den anderen Sensorarten wesentlich robuster ist und der Initialsensor an der Unwuchterregereinheit und damit im mechanisch stark belasteten Bereich der Siebvorrichtung angeordnet ist. In einer Ausführungsform wird der Defekt einer Unwuchterregereinheit dadurch detektiert, dass Zeitspanne seit dem letzten Signal mehr als doppelt so lang wie das erwartete Zeitintervall für eine Umdrehung ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei einem Defekt einer Unwuchterregereinheit ein Steuersignal zu der die Siebvorrichtung mit Material beschickende Vorrichtung zur Beendigung des Materialauftrags auf die Siebvorrichtung gesendet. Beispielsweise ist die die Siebvorrichtung mit Material beschickende Vorrichtung ein Förderband. Weiter bevorzugt werden alle vorgelagerten Prozesse entsprechend gesteuert und schrittweise beendet. Wird beispielsweise über ein erstes Förderband ein Brecher beschickt und das zerkleinerte Material über ein zweites Förderband zu der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung gefördert, so wird bevorzugt zunächst das erste Förderband gestoppt. Anschließend wird der Brecher gestoppt, sobald dieser leer gelaufen ist und anschließend erst das zweite Förderband. Danach wird die Siebvorrichtung noch solange weiter betrieben, bis diese ebenfalls leer gelaufen ist. Somit sind sowohl der Brecher als auch die Siebvorrichtung in einem Zustand, in dem diese leicht wieder hochgefahren werden können.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sendet die die Siebvorrichtung mit Material beschickende Vorrichtung ein Signal über die Beendigung des Materialauftrags an die Siebvorrichtung, wobei die Siebvorrichtung nach Beendigung des Materialauftrages bis zur Leerung der Siebvorrichtung weiter betrieben wird. Wie bereits zuvor ausgeführt, kann dieses auch mehr als eine vorgelagerte Vorrichtung betreffen, beispielsweise das erste Förderband, den Brecher und das zweite Förderband aus dem zuvor genannten Beispiel.
Nachfolgend ist eine Vorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

1 erstes Beispiel
2 erstes Beispiel nach Ausfall
3 erstes Beispiel im Notbetrieb
4 zweites Beispiel
5 zweites Beispiel nach Ausfall
6 zweites Beispiel im Notbetrieb

1 bis 3 zeigt ein erstes Beispiel einer Siebvorrichtung 10. Die Siebvorrichtung 10 weist einen ersten Cluster mit einer ersten ersten Unwuchterregereinheit 61 und einer zweiten ersten Unwuchterregereinheit 62 auf, sowie einen zweiten Cluster mit einer ersten zweiten Unwuchterregereinheit 71 und einer zweiten zweiten Unwuchterregereinheit 72 auf. Der dritte Cluster und der vierte Cluster sind in dieser Seitenansicht jeweils direkt hinter dem ersten Cluster und dem zweiten Cluster angeordnet. Ein Förderband 50 transportiert Material zur Siebvorrichtung 10. Am Materialauftrag 20 wird das Material auf das Sieb der Siebvorrichtung aufgetragen. Feines Material fällt durch das Sieb und wird über den Feinfraktionsaustrag 40 ausgetragen. Die Grobfraktion wird über das Sieb der Siebvorrichtung 10 zum Materialausgang 30 transportiert.
In 1 ist dargestellt, dass die erste erste Unwuchterregereinheit 61 und die zweite erste Unwuchterregereinheit mit einem Phasenversatz von 90 ° und gegenläufig mit der gleichen Drehzahl laufen. Dieses gilt analog für die erste zweite Unwuchterregereinheit 71 und die zweite zweite Unwuchterregereinheit 72. Fällt nun beispielsweise di eretse zweite Unwuchterregereinheit 62 aus, wie in 2 gezeigt, so werden jeweils die rechten, zum Materialausgang 30 zeigenden Unwuchterregereinheiten deaktiviert, in 3 ist dieses für die zweite zweite Unwuchterregereinheit 72 gezeigt, der dritte und vierte Cluster sind nicht zu sehen. Hierdurch kann die Siebvorrichtung 10 mit der ersten ersten Unwuchterregereinheit 61 im ersten Cluster, der ersten zweiten Unwuchterregereinheit 71 im zweiten Cluster, der ersten dritten Unwuchterregereinheit im dritten Cluster und der ersten vierten Unwuchterregereinheit im vierten Cluster im Notbetrieb weiter betrieben werden, bis dar Materialauftrag durch das Förderband 50 beendet ist und die Siebvorrichtung 10 selber leergelaufen ist.
Von dem ersten Beispiel, welches in 1 bis 3 gezeigt ist, unterscheidet sich das zweite Beispiel, wie in 4 bis 6 gezeigt, dadurch, dass jeder Cluster drei Unwuchterregereinheiten aufweist.
4 zeigt einen beispielhaften Betrieb, bei dem die erste erste Unwuchterregereinheit 61 eine Drehrichtung hat und die zweite erste Unwuchterregereinheit 62 und die dritte erste Unwuchterregereinheit 63 die entgegengesetzte Drehrichtung. Die drei ersten Unwuchterregereinheiten 61, 62, 63 haben alle die gleiche Phase und Drehgeschwindigkeit. Analog wird der zweite Cluster betrieben. Die erste zweite Unwuchterregereinheit 71 eine Drehrichtung und die zweite zweite Unwuchterregereinheit 72 und die dritte zweite Unwuchterregereinheit 73 haben die entgegengesetzte Drehrichtung. Die drei zweite Unwuchterregereinheiten 71, 72, 73 haben alle die gleiche Phase und Drehgeschwindigkeit. Fällt nun beispielsweise die zweite erste Unwuchterregereinheit 62 aus, wie in 5 gezeigt, so werden alle zweiten n-ten Unwuchterregereinheit 62, 72 in allen Clustern abgeschaltet. Zusätzlich wird zwischen den ersten n-ten Unwuchterregereinheiten 61, 71 und den dritten n-ten Unwuchterregereinheiten 63, 73 ein Phasenversatz von 90 ° eingestellt, wie in 6 gezeigt. Hierdurch wird der Materialtransport über die Siebvorrichtung 10 maximiert und so der Leistungsausfall durch das Abschalten der zweiten n-ten Unwuchterregereinheiten reduziert.
Bezugszeichenliste

10: Siebvorrichtung
20: Materialauftrag
30: Materialaustrag
40: Feinfraktionsaustrag
50: Förderband
61: erste erste Unwuchterregereinheit
62: zweite erste Unwuchterregereinheit
63: dritte erste Unwuchterregereinheit
71: erste zweite Unwuchterregereinheit
72: zweite zweite Unwuchterregereinheit
73: dritte zweite Unwuchterregereinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017218371 B3 [0002]
DE 102018205997 A1 [0002]
DE 102019204845 B3 [0003]
DE 102019214864 B3 [0004]
DE 102021204377 [0005]
DE 102021204388 [0005]
DE 102021204390 [0005]
DE 102021204391 [0005]
DE 102021204392 [0005]
DE 102021204393 [0005]
DE 102021204394 [0005]
DE 102021204396 [0005]

Claims

Verfahren zur Notabschaltung einer Siebvorrichtung (10), wobei die Siebvorrichtung (10) wenigstens vier Cluster von Unwuchterregereinheiten (61, 62, 63, 71, 72, 73) aufweist, wobei jeder Cluster wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten (61, 62, 63, 71, 72, 73) aufweist, wobei jeder Cluster jeweils über einen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung (10) mit Schwingungen ausgebildet ist, wobei zwei vordere Cluster näher zum Materialauftrag (20) angeordnet sind, wobei zwei hintere Cluster näher zum Materialaustrag (30) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Defekt einer Unwuchterregereinheit (61, 62, 63, 71, 72, 73) in jedem Cluster eine Unwuchterregereinheit (61, 62, 63, 71, 72, 73) deaktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwuchterregereinheiten (61, 62, 63, 71, 72, 73) in allen Clustern jeweils in gleicher räumlicher Anordnung relativ zum Materialauftrag (20) und zum Materialaustrag (30) angeordnet sind, wobei in jedem Cluster jeweils die Unwuchterregereinheit (61, 62, 63, 71, 72, 73) deaktiviert wird, welche sich an der gleichen räumlichen Position innerhalb des Clusters befindet wie die Unwuchterregereinheit (61, 62, 63, 71, 72, 73) mit dem Defekt innerhalb des Clusters, in dem diese angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Cluster drei Unwuchterregereinheiten (61, 62, 63, 71, 72, 73) aufweist, wobei die nach der Deaktivierung noch verbleibenden zwei Unwuchterregereinheiten (61, 62, 63, 71, 72, 73) mit gleicher Drehzahl, entgegengesetzter Drehrichtung und einem Phasenversatz von 90 ° betrieben werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Defekt einer Unwuchterregereinheit (61, 62, 63, 71, 72, 73) dadurch festgestellt wird, dass ein starkes Absinken der Drehzahl festgestellt wird, die Leistungsaufnahme rapide steigt, und/oder ein Sensor, beispielsweise ein Temperatursensor, eine Fehlfunktion, beispielsweise eine Überhitzung, feststellt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Defekt einer Unwuchterregereinheit (61, 62, 63, 71, 72, 73) ein Steuersignal zu der die Siebvorrichtung (10) mit Material beschickende Vorrichtung zur Beendigung des Materialauftrags (20) auf die Siebvorrichtung (10) gesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Siebvorrichtung (10) mit Material beschickende Vorrichtung ein Signal über die Beendigung des Materialauftrags (20) an die Siebvorrichtung (10) sendet, wobei die Siebvorrichtung (10) nach Beendigung des Materialauftrages (20) bis zur Leerung der Siebvorrichtung (10) weiter betrieben wird.