DE112017002324B4

DE112017002324B4 - Einstellbarer Drehsichter mit geteiltem Gewicht

Info

Publication number: DE112017002324B4
Application number: DE112017002324.6T
Authority: DE
Inventors: Marc Mayer; Robert Lunnemann
Original assignee: MI LLC
Current assignee: MI LLC
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2020-07-02
Anticipated expiration: 2037-04-27
Also published as: GB2565711A; GB201819663D0; DE112017002324T5; WO2017192319A1; CA3022912C; US9694391B1; CA3022912A1; GB2565711B

Abstract

Eine Vorrichtung beinhaltet einen Siebkorb und ein mit dem Siebkorb gekoppeltes Antriebssystem. Das Antriebssystem beinhaltet einen Motor und einen Antrieb mit einer Antriebswelle. Das Antriebssystem gibt dem Siebkorb eine Kreisbewegung. Erste und zweite exzentrische Massen sind mit der Antriebswelle gekoppelt. Ein Verfahren beinhaltet das Koppeln des Antriebssystems mit dem Siebkorb eines Sichters; die erste exzentrische Masse ist in einem Abstand über der zweiten exzentrischen Masse angeordnet. Die erste und zweite exzentrische Masse wird gemeinsam gedreht. Die Massen der ersten und zweiten exzentrischen Massen werden so bereitgestellt und/oder eingestellt, dass eine Summe der Kräfte, die durch Drehen der ersten und zweiten exzentrischen Massen erzeugt wird, eine Kraftlinie in der Ebene mit einem Schwerpunkt des Sichters erzeugt. Die Drehung der exzentrischen Gewichte kann ein distales Ende eines ersten und/oder zweiten Gewichtsarms um einen vertikalen Abstand nach oben bewegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung umfassend einen Siebkorb und ein damit gekoppeltes Antriebssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie dazugehörige Verfahren. Sichter und Vibrationsabscheider werden in einer Vielzahl von Anwendungen zur Trennung von Materialien nach Größe eingesetzt. So können beispielsweise Sichter und Vibrationsabscheider eingesetzt werden, um Partikel einer bestimmten Größe zu trennen oder um Feststoffe von Flüssigkeiten zu trennen. Diese Geräte können zum Sieben von Materialien in verschiedenen Industrien für industrielle Sortierung, Fertigungsprozesse, Öl- und Gasbohrungen und Produktionsprozesse usw. verwendet werden.
Drehsichter werden in einer Vielzahl von Anwendungen zur Trennung von Feststoffen nach Größe eingesetzt. Diese Anwendungen beinhalten die Trennung von Zucker, Mehl, Sand und verschiedenen chemischen Pulvern. Drehsichter können sowohl für die Nass- als auch für die Trockensiebung eingesetzt werden. Drehsichter beinhalten Siebe oder Lochbleche, die im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sind und vom Kopfende (Zuführseite) zum Ende (Auslaufseite) des Sichters abfallen. Die Siebe können in einem Siebkorb positioniert sein. Der Siebkorb kann an einem Satz von Aufhängungen aufgehängt sein, die es dem Korb ermöglichen, sich in einer horizontalen Ebene zu bewegen. Ein Exzenterantriebsmechanismus, z. B. ein riemengetriebenes Exzentergewicht oder eine andere Antriebskraft, ist mit dem Siebkorb gekoppelt, um eine Kreisbewegung im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene bereitzustellen.
Vor diesem Hintergrund ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus der DE 2 206 269 A bekannt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem Siebkorb und einem damit gekoppelten Antriebssystem sowie dazugehörige Verfahren zu entwickeln, bei der die Kraftlinie der rotierenden Exzentermassen einstellbar ist um die vertikale Bewegung des Vibrationssichters zu minimieren. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch Verfahren mit den Merkmalen des Nebenanspruchs 9 bzw. des Nebenanspruchs 15 gelöst.

1 ist eine Querschnittsansicht eines Drehsichters gemäß hierin offenbarten Ausführungsformen.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Antriebs mit zwei exzentrischen Massen gemäß hierin offenbarten Ausführungsformen.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Antriebs von 2, wobei der Antrieb zwei gleiche exzentrische Massen gemäß hierin offenbarten Ausführungsformen beinhaltet.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Antriebs von 3, wobei eine resultierende Kraft der beiden Exzentergewichte durch eine Massenänderung einer der exzentrischen Massen gemäß hierin offenbarten Ausführungsformen verschoben wird.
5 ist ein Schema eines Antriebs mit zwei exzentrischen Massen gemäß hierin offenbarten Ausführungsformen.

Im Allgemeinen beziehen sich die hierin offenbarten Ausführungsformen auf eine Vorrichtung zum Sichten oder Trennen von Partikeln einer bestimmten Größenordnung. Insbesondere beziehen sich die hierin offenbarten Ausführungsformen auf eine Vorrichtung zum Übertragen einer kreisförmigen oder elliptischen Bewegung auf einen Siebkorb. Die hierin offenbarten Ausführungsformen beziehen sich auf Drehsichter, die ein Antriebssystem beinhalten, das eine Reaktionskraft erzeugt, die den Siebkorb durch einen kreisförmigen oder elliptischen Weg in einer horizontalen Ebene antreibt. Obwohl hierin Beschreibungen eines Drehsichters bereitgestellt sind, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass ein Antriebssystem gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen mit anderen Typen von Sichtern und/oder Separatoren gekoppelt werden kann.
Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen beziehen sich auf einen Drehsichter, der einen Siebkorb und ein mit dem Siebkorb gekoppeltes Antriebssystem beinhaltet. Das Antriebssystem beinhaltet einen Motor und einen Antrieb. Der Antrieb weist eine Zugwelle auf, mit welcher zwei exzentrische Massen separat gekoppelt sind. Der Antrieb ist mit dem Drehsichter bevorzugt derart gekoppelt, dass sich die beiden exzentrischen Massen in einer horizontalen Ebene um die Antriebswelle drehen, eine erste exzentrische Masse über einer zweiten exzentrischen Masse.
In einer oder mehreren Ausführungsformen sind der Antrieb und insbesondere die erste und zweite exzentrische Masse (im Folgenden zusammenfassend als schwingende Massen oder rotierende exzentrische Massen bezeichnet) nahe einer Mitte des Drehsichters positioniert. In einigen Ausführungsformen können die schwingenden Massen unter den Siebflächen des Drehsichters, über den Siebflächen des Drehsichters oder zwischen einer oder mehreren Siebflächen des Drehsichters positioniert sein. Gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen sind die schwingenden Massen in der Nähe eines Schwerpunktes desDrehseparators positioniert, sodass sich die schwingenden Massen etwa um den Schwerpunkt des Drehseparators drehen.
Gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen kann die vertikale Bewegung des Vibrationssichters minimiert werden, um den Kontakt des zu trennenden Materials mit der Siebfläche des Sichters zu erhöhen. Um den Kontakt des Materials mit der Siebfläche zu erhöhen und damit die Effizienz des Sichters zu erhöhen, wird die Bewegung des Sichters in einer im Wesentlichen horizontalen Drehung gehalten, um das zu sichtende Material von Seite zu Seite und von vorne nach hinten entlang der Siebfläche(n) zu bewegen. Die Bewegung des Sichters kann in einer im Wesentlichen horizontalen Drehung beibehalten werden (d. h. Minimierung der vertikalen Bewegung des Sichters) und kann durch Ausrichten einer Kraftlinie des Antriebs auf eine Ebene des Schwerpunktes des Sichters erreicht werden. Insbesondere kann, wie im Folgenden näher erläutert, ein Antrieb bereitgestellt oder derart eingestellt werden, dass beim Antrieb der schwingenden Massen durch die Antriebswelle die Summe der Kräfte der beiden exzentrischen Massen zu einer Kraftlinie in der Ebene mit dem Schwerpunkt des Sichters führt. Durch die Ausrichtung der Kraftlinie der rotierenden exzentrischen Massen auf den Schwerpunkt des Sichters kann das Drehmoment am Sichter reduziert oder eliminiert und damit die vertikale Bewegung des Sichters reduziert oder eliminiert werden.
Darüber hinaus stellen die hierin offenbarten Ausführungsformen einen Sichter dar, der das Einstellen der Kraftlinie der rotierenden Exzentermassen gestattet. Insbesondere kann gemäß einer oder mehreren hierin offenbarten Ausführungsformen eine Masse der ersten exzentrischen Masse und/oder eine Masse der zweiten exzentrischen Masse eingestellt (erhöht oder reduziert) werden, um die resultierende Kraftlinie der rotierenden exzentrischen Massen um einen vertikalen Abstand zu bewegen. Sollte sich der Schwerpunkt des Sichters bewegen, z. B. aufgrund des erhöhten Gewichts von Geräten oder Material in oder gekoppelt mit dem Sichter, kann somit die Masse einer oder beider rotierender exzentrischer Massen eingestellt werden, um die resultierende Kraftlinie zu bewegen, dass sie dem Schwerpunkt des Sichter entspricht (in einer Ebene liegt).
In noch einem weiteren Aspekt beziehen sich die hierin offenbarten Ausführungsformen auf ein Antriebssystem, das mit einem Drehsichter gekoppelt ist, sodass sich die beiden exzentrischen Massen um eine Antriebswelle in einer horizontalen Ebene drehen, eine erste exzentrische Masse über einer zweiten exzentrischen Masse. Erfindungsgemäß ist jede Masse mit einem Gewichtsarm gekoppelt, der mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Die Masse der ersten und/oder zweiten exzentrischen Masse kann ausreichen, um die erste und/oder zweite exzentrische Masse (und damit ein distales Ende des ersten und/oder zweiten Gewichtsarms) zu verschieben, sodass die exzentrischen Massen gegenüber der Horizontalen versetzt sind. Das Gewicht der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse kann große axiale und nach unten gerichtete Drehbelastungen auf den ersten und zweiten Gewichtsarm und die Antriebswelle hervorrufen, die zu unzulässigen Vibrationen im Sichter führen und die Lebensdauer einer mit der Antriebswelle gekoppelten Lagerbaugruppe verringern können. Somit kann gemäß einer oder mehreren hierin offenbarten Ausführungsformen die Masse der beiden Exzentermassen gewählt werden, sodass beim Drehen der exzentrischen Massen um die Antriebswelle die resultierende Zentrifugalkraft und das erzeugte Aufwärtsdrehmoment einer Abwärtskraft des Gewichts der beiden exzentrischen Massen und dem auf den Drehsichter übertragenen Drehmoment entgegenwirken.
Genauer gesagt, und wie im Folgenden näher erläutert, ist eine erste Exzentermasse eines ersten Gewichtsarms nahe einem distalen Ende (ein Ende gegenüber einem mit der Antriebswelle gekoppelten Ende) des ersten Gewichtsarms und eine zweite Exzentermasse eines zweiten Gewichtsarms ist nahe einem distalen Ende des zweiten Gewichtsarms positioniert. Die Masse der ersten exzentrischen Masse und die Masse der zweiten exzentrischen Masse sind derart gewählt, dass bei ausgeschaltetem oder nicht in Betrieb befindlichem Antrieb, d. h. wenn die Gewichtsarme und exzentrischen Massen in Ruhe sind, die exzentrischen Massen ein distales Ende des ersten Gewichtsarms bzw. des zweiten Gewichtsarms um einen vertikalen Abstand nach unten verschieben. Mit anderen Worten, im Ruhezustand sind die erste und zweite exzentrische Masse aus einer horizontalen Position nach unten versetzt. Wenn der erste und zweite Gewichtsarm um die Antriebswelle gedreht werden, bewegen die resultierende Zentrifugalkraft und das Aufwärtsdrehmoment die verschobenen oder versetzten distalen Enden des ersten und zweiten Gewichtsarms um einen vertikalen Abstand, der etwa gleich und entgegengesetzt zum vertikalen Abstand ist, um den die exzentrischen Massen die distalen Enden des ersten und zweiten Gewichtsarms in Ruhe verschoben. Wenn also der erste und zweite Gewichtsarm gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen gedreht werden, erstrecken sich die Gewichtsarme radial von der Antriebswelle in einer im Wesentlichen horizontalen oder ebenen Position.
Unter Bezugnahme nun auf 1 ist ein Drehsichter 100 gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen im Querschnitt dargestellt. Wie dargestellt, beinhaltet der Drehsichter 100 einen Siebkorb 101 und erstreckt sich von einem ersten Ende 102 (d. h. einem Zuführende) bis zu einem zweiten Ende 104 (d. h. einem Auslaufende). Ein System von Aufhängungen 105 kann mit dem Siebkorb 101 gekoppelt sein, um den Siebkorb zu stützen und es dem Siebkorb zu ermöglichen, sich in einer horizontalen Ebene kreisförmig oder elliptisch zu bewegen. Der Drehsichter 100 kann eine oder mehrere Siebflächen 106 beinhalten, die im Siebkorb 101 angeordnet sind. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann jede Siebfläche 106 einen Kugelkasten (nicht dargestellt) mit einem Siebmaterial oder Gitter beinhalten, das über dem Kugelkasten angeordnet oder gespannt ist. Die Siebfläche(n) 106 kann/können innerhalb des Siebkorbes übereinander angeordnet sein. Partikel einer bestimmten Größenordnung werden auf der/den Siebfläche(n) 106 zurückgehalten, wobei die Siebfläche(n) Öffnungen einer vorbestimmten Größe aufweist/aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann/können die(n) Siebfläche(n) das zu trennende Material in Reihe trennen oder sichten. In anderen Ausführungsformen kann/können die(n) Siebfläche(n) das zu trennende Material parallel trennen oder sichten. Obwohl der in 1 dargestellte Drehseparator 100 zwölf Siebflächen zeigt, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass weniger oder mehr Siebflächen im Siebkorb 101 beinhaltet sein können.
Die Kreisbewegung wird durch ein Antriebssystem 108 auf den Siebkorb übertragen. Die vom Antriebssystem 108 bereitgestellte Kreisbewegung bewegt das Material auf der/den Siebfläche(n) von vorne nach hinten und von Seite zu Seite. Das Antriebssystem 108 beinhaltet einen Motor (nicht dargestellt) und einen Antrieb 110. Wie dargestellt, beinhaltet der Antrieb 110 zwei exzentrische Massen, eine erste exzentrische Masse 112 und eine zweite exzentrische Masse 114, die mit einer Antriebswelle 116 gekoppelt sind. Der Antrieb 110 kann riemengetrieben sein, sodass ein Riemen (nicht dargestellt) zwischen dem Motor (nicht dargestellt) und einer mit der Antriebswelle 116 gekoppelten Riemenscheibe 124 gekoppelt sein kann. Der Antrieb 110 beinhaltet auch eine Lagerbaugruppe 118, die mit der Antriebswelle 116 gekoppelt ist. Wie dargestellt, ist die Antriebswelle 116 im Allgemeinen vertikal innerhalb des Siebkorbes 101 ausgerichtet. Die erste und zweite exzentrische Masse 112, 114 sind mit der Antriebswelle 116 gekoppelt und horizontal ausgerichtet, im Allgemeinen senkrecht zur Antriebswelle 116. Die erste exzentrische Masse 112 ist über der zweiten exzentrischen Masse 114 positioniert und um einen vertikalen Abstand von der zweiten exzentrischen Masse 114 beabstandet. Mit anderen Worten beinhaltet der Antrieb 110 ein „geteiltes Gewicht“. Der Antrieb 110 kann unterhalb der Siebfläche(n) 106, oberhalb der Siebfläche(n) 106 positioniert sein, oder wie in 1 dargestellt, kann der Antrieb 108 zwischen Siebfläche(n) 106 positioniert sein. Gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen ist der Antrieb 110 nahe einem Schwerpunkt des Sichters 100, und insbesondere des Siebkorbes 101, positioniert.
Der Antrieb 110 kann mit dem Siebkorb 101 mit allen in der Technik bekannten Mitteln gekoppelt sein. In einer Ausführungsform können sich die eine oder die mehreren Stützstrukturen 120 von einer Oberfläche des Siebkorbes 101 bis zu einer Komponente des Antriebs 110 erstrecken. So kann sich beispielsweise eine Stützstruktur 120 von einer Oberfläche des Siebkorbes bis zu einem Antriebsgehäuse 122 des Antriebs 110 erstrecken. In einigen Ausführungsformen kann das Antriebsgehäuse 122 die Lagerbaugruppe 118 aufnehmen. In der in 1 dargestellten Ausführungsform können sich die Stützstrukturen 120 horizontal von einer Wand des Siebkorbes 101 erstrecken und mit dem Antriebsgehäuse 122 koppeln. Die Stützstrukturen 120 für den Antrieb 110 können derart positioniert sein, dass die Stützstrukturen 120 die erste und zweite exzentrische Masse 112, 114 „aufteilen“. Wie dargestellt, ist die erste exzentrische Masse 112 über den Stützstrukturen 120 positioniert und die zweite exzentrische Masse 114 ist unter den Stützstrukturen 120 positioniert. Eine solche Konfiguration kann die Belastungen, die bei der Drehung der schwingenden Massen auf dem Siebkorb entstehen, gleichmäßiger verteilen. Zusätzlich richtet das Aufteilen der exzentrischen Masse in die erste und zweite Exzentermasse 112, 114 die schwingenden Massen mit einer Ebene der Lagerbaugruppe 118 aus.
Nun unter Bezugnahme auf 2 wird eine perspektivische Ansicht eines Antriebs 210 ähnlich dem in 1 dargestellten gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen dargestellt. Wie dargestellt, beinhaltet der Antrieb 210 eine Antriebswelle 216, die zumindest teilweise in einem Antriebsgehäuse 222 angeordnet ist. Eine Lagerbaugruppe (nicht dargestellt) kann um die Antriebswelle 216 herum im Antriebsgehäuse 222 angeordnet sein. Eine erste exzentrische Masse 212 ist mit einem ersten Ende der Antriebswelle 216 gekoppelt und eine zweite exzentrische Masse 214 ist mit einem zweiten Ende der Antriebswelle 216 gekoppelt. Wie dargestellt, können die erste und zweite exzentrische Masse 212, 214 mit einem distalen Ende eines ersten Gewichtsarms 230 bzw. eines zweiten Gewichtsarms 232 gekoppelt sein. Der erste Gewichtsarm 230 und der zweite Gewichtsarm 232 sind wiederum mit dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Antriebswelle 216 gekoppelt. Der Antrieb 210 beinhaltet auch eine Riemenscheibe 224, die funktionsfähig mit dem zweiten Ende der Antriebswelle 216 gekoppelt ist und um die ein Riemen (nicht dargestellt) geschlungen ist, um die Riemenscheibe 224 (und damit die Antriebswelle 216) mit einem Motor (nicht dargestellt) eines Antriebssystems zu koppeln.
Bei Einbau in einen Sichter ist die Antriebswelle 216 im Wesentlichen vertikal ausgerichtet, wie in 1 und 2 dargestellt. Der erste und zweite Gewichtsarm 230, 232 und damit die erste und zweite exzentrische Masse 212, 214 erstrecken sich imWesentlichen horizontal von, d. h. senkrecht zu, der Antriebswelle 216 und sind um einen Abstand d beabstandet. Wie in 2 dargestellt, können die erste und zweite exzentrische Masse 212, 214 eine oder mehrere Einzelmassen beinhalten. Beispielsweise kann die erste exzentrische Masse 212 eine einzelne Masse 234 und/oder eine oder mehrere Gewichtsscheiben 235 beinhalten. In einigen Ausführungsformen können die erste und/oder zweite exzentrische Masse 212, 214 eine Vielzahl von Scheiben 235 beinhalten, die zu dem ersten und/oder zweiten Gewichtsarm 230, 232 jeweils hinzugefügt oder von diesem entfernt werden können. Beispielsweise können eine oder mehrere Gewichtsscheiben 235 auf oder von einem distalen Ende des ersten und/oder zweiten Gewichtsarms 230, 232 geschoben werden. Durch Hinzufügen oder Entfernen von Gewichtsscheiben 235 zu dem ersten und/oder zweiten Gewichtsarm 230, 232 kann eine Masse der ersten und/oder zweiten exzentrischen Masse 212, 214 eingestellt werden. Die Einstellung der Masse der ersten und/oder zweiten exzentrischen Masse 212, 214 kann eine resultierende Kraft oder „Kraftlinie“ (d. h. eine Summe der Kräfte, die von der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214 erzeugt werden, wenn sie von der Antriebswelle 216 gedreht werden) einstellen, wie im Folgenden ausführlich erläutert.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine Perspektive des Antriebs 210 von 2 mit einer ersten resultierenden Kraft dargestellt, die durch Pfeil A angezeigt wird. Wie vorstehend erläutert, dreht sich die Antriebswelle 216 und bewirkt, dass sich der erste und zweite Gewichtsarm 230, 232 (und die erste und zweite exzentrische Masse 212, 214) gemeinsam um die Antriebswelle 216 drehen. Die Drehung des ersten und zweiten Gewichtsarms 230, 232 (und der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214) erzeugt eine Zentrifugalkraft, die eine kreisförmige oder elliptische Bewegung auf den Siebkorb (101, 1) überträgt. Eine Summierung der Kräfte des ersten und zweiten Gewichtsarms 230, 232 (und der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214) ergibt eine erste resultierende Kraft, die durch eine Kraftlinie dargestellt ist, die bei Pfeil A angegeben ist. Wie in 3 dargestellt, ist die erste exzentrische Masse 212 ungefähr gleich der zweiten exzentrischen Masse 214. Daher befindet sich die Kraftlinie, die bei Pfeil A angegeben ist, etwa äquidistant zwischen der ersten und zweiten exzentrischenMasse 212, 214.
Gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen ist der Antrieb 210 innerhalb des Drehsichters (100, 1) derart positioniert, dass die bei Pfeil A angegebene Kraftlinie in einer Ebene mit einem Schwerpunkt des Drehsichters (100, 1) liegt. Die Ausrichtung der Kraftlinie der ersten und exzentrischen Masse 212, 214 mit der Ebene des Schwerpunktes des Sichters (oder Siebkorbes (101, 1)) reduziert ein von den schwingenden Massen erzeugtes Drehmoment und minimiert die vertikale Bewegung und/oder Vibration des Siebkorbes (101, 1). Sobald der Antrieb 210 in einem Drehsichter installiert ist, kann die Kraftlinie der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214 vertikal nach oben oder unten verstellt werden, wenn sich der Schwerpunkt des Sichters oder Siebkorbes ändert. Wird beispielsweise eine Zusatzausrüstung an den Siebkorb gekoppelt, die Anzahl der Siebe erhöht oder reduziert usw., so kann die Kraftlinie der schwingenden Gewichte derart eingestellt werden, dass die Kraftlinie mit dem Schwerpunkt des Sichters (Siebkorb) übereinstimmt. Die Kraftlinie der schwingenden Gewichte kann vertikal nach oben oder unten verschoben werden, indem eine Masse von einer oder beiden der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214 eingestellt wird.
Unter Bezugnahme auf 4 wird die Kraftlinie des Antriebs 210 vertikal nach oben, d. h. näher an die erste exzentrische Masse 212 verschoben, wie durch Pfeil B angezeigt. Insbesondere wird die Kraftlinie des Antriebs 210 um einen vertikalen Abstand f von einer ursprünglichen Kraftlinie, die durch den gestrichelten Pfeil A angezeigt wird, verschoben oder bewegt, was der in 3 dargestellten Kraftlinie entspricht, wobei die Masse der ersten exzentrischen Masse 212 ungefähr gleich der Masse der zweiten exzentrischen Masse 214 war. Gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen kann zur Erzielung dieser Verschiebung in der Kraftlinie der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214 die Masse der ersten und/oder zweiten exzentrischen Masse 212, 214 durch Hinzufügen oder Entfernen von Masse eingestellt werden.
Wenn beispielsweise der Schwerpunkt des Sichters oder Siebkorbes vertikal nach oben verschoben wird, kann die Kraftlinie (resultierende Kraft) der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214 vertikal nach oben bewegt werden, sodass die Kraftlinie in einer Ebene mit dem Schwerpunkt des Sichters/Siebkorbes liegt. Insbesondere kann, wie in 4 dargestellt, in einigen Ausführungsformen eine Vielzahl von Gewichtsscheiben 235 (siehe auch 3) vom zweiten Gewichtsarm 232 entfernt werden, sodass die Masse der ersten exzentrischen Masse 212 größer ist als die Masse der zweiten exzentrischen Masse 214. In anderen Ausführungsformen können dem ersten Gewichtsarm 230 zusätzliche Gewichtsscheiben 235 hinzugefügt werden, sodass die Masse des ersten exzentrischen Gewichts 212 größer ist als die Masse der zweiten exzentrischen Masse 214. Dementsprechend ist der Schwerpunkt der schwingenden Gewichte 212, 214 vertikal nach oben verschoben. Die Gewichtsmenge, die einem oder beiden des ersten und zweiten Gewichtsarms 230, 232 hinzugefügt oder von diesem/diesen entfernt wird, entspricht dem Abstand f, um den sich die Kraftlinie verschieben muss, damit die Kraftlinie mit der Ebene des Schwerpunktes des Sichters/Siebkorbes übereinstimmt.
Umgekehrt kann die Kraftlinie der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214 durch Einstellen der Masse einer oder beider der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214 vertikal nach unten verschoben werden, sodass die Masse der zweiten exzentrischen Masse 214 größer ist als die erste exzentrische Masse 212. Ändert sich also der Schwerpunkt des Sichters oder Siebkorbes zu einer Position vertikal unterhalb eines anfänglichen Schwerpunktes, z. B. durch Änderungen an Geräten in oder gekoppelt mit dem Siebkorb oder Material darin, kann die Kraftlinie der ersten und zweiten exzentrischen Masse 212, 214 um ein ähnliches Maß vertikal nach unten verschoben werden.
Mit anderen Worten, gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen kann eine Masse der ersten und/oder zweiten exzentrischen Masse 212, 214 eines Drehsichters eingestellt werden, um eine Kraftlinie der ersten und zweiten exzentrischen Massen 212, 214 um einen vertikalen Abstand zu bewegen, der einer Änderung des vertikalen Abstands des Schwerpunktes des Sichters oder Siebkorbes entspricht.
Unter Bezugnahme nun auf 5 ist ein Schema eines Antriebs 510 für einen Drehsichter gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Ähnlich wie bei den oben beschriebenen Antrieben beinhaltet der Antrieb 510 eine Antriebswelle 516, die zumindest teilweise in einem Antriebsgehäuse 522 angeordnet ist. Wie dargestellt, ist die Antriebswelle 516 im Wesentlichen vertikal in einem Siebkorb (101, 1) ausgerichtet. Eine Lagerbaugruppe (nicht dargestellt) kann um die Antriebswelle 516 herum im Antriebsgehäuse 522 angeordnet sein. Ein erster Gewichtsarm 530 ist mit einem ersten Ende der Antriebswelle 516 gekoppelt und ein zweiter Gewichtsarm 532 ist mit einem zweiten Ende der Antriebswelle 516 gekoppelt. Der erste Gewichtsarm 530 und der zweite Gewichtsarm 532 sind um einen Abstand d beabstandet, wobei der erste Gewichtsarm 530 über dem zweiten Gewichtsarm 532 positioniert ist. Der erste Gewichtsarm 530 beinhaltet eine erste exzentrische Masse 512 nahe einem distalen Ende des ersten Gewichtsarms 530, und der zweite Gewichtsarm 532 beinhaltet eine zweite exzentrische Masse 514 nahe einem distalen Ende des zweiten Gewichtsarms 532. Der Antrieb 510 kann auch eine Riemenscheibe (nicht dargestellt) beinhalten, die funktionsfähig mit einem Ende der Antriebswelle 516 gekoppelt ist und um die ein Riemen (nicht dargestellt) geschlungen sein kann, um die Riemenscheibe (und damit die Antriebswelle 516) mit einem Motor (nicht dargestellt) eines Antriebssystems zu verbinden.
Die Masse der ersten und/oder zweiten exzentrischen Masse 512, 514 kann ausreichen, um die erste und/oder zweite exzentrische Masse 512, 514 (und damit ein distales Ende des ersten und/oder zweiten Gewichtsarms 530, 532) vertikal zu verschieben. Mit anderen Worten, die Masse der ersten und/oder exzentrischen Masse 512, 514 kann dazu führen, dass sich der erste und/oder zweite Gewichtsarm 530, 532 nach unten biegt, sodass ein distales Ende des ersten und/oder zweiten Gewichtsarms 530, 532 um einen vertikalen Abstand nach unten aus einer anfänglichen horizontalen Position verschoben wird (wenn der erste und/oder zweite Gewichtsarm 530, 532 keine exzentrische Masse beinhaltet hat). Wenn also die erste und/oder zweite exzentrische Masse 512, 514 (und der erste und/oder zweite Gewichtsarm 530, 532) im Ruhezustand sind (d. h. wenn der Antrieb ausgeschaltet ist oder nicht läuft), sind die exzentrischen Massen 512, 514 aus einer horizontalen Position „versetzt“.
Gemäß einer oder mehreren hierin offenbarten Ausführungsformen kann die Masse der beiden exzentrischen Massen 512, 514 derart gewählt sein, dass, wenn die exzentrischen Massen 512, 514 um die Antriebswelle 516 gedreht werden, die resultierende Zentrifugalkraft und das erzeugte Aufwärtsdrehmoment einer Abwärtskraft des Gewichts der beiden exzentrischen Massen 512, 514 und dem auf den Drehsichter übertragenen Drehmoment entgegenwirken. Insbesondere ist eine erste exzentrische Masse 512 eines ersten Gewichtsarms 530 nahe einem distalen Ende (ein Ende gegenüber einem Ende, das mit der Antriebswelle 516 gekoppelt ist) des ersten Gewichtsarms 530 positioniert und eine zweite exzentrische Masse 514 eines zweiten Gewichtsarms 532 ist nahe einem distalen Ende des zweiten Gewichtsarms 532 positioniert. Die Masse der ersten exzentrischen Masse 512 und die Masse der zweiten exzentrischen Masse 514 sind derart gewählt, dass bei ausgeschaltetem oder nicht in Betrieb befindlichem Antrieb (d. h. wenn die Gewichtsarme 530, 532 und die exzentrischen Massen 512, 514 ruhen) die exzentrischen Massen 512, 514 ein distales Ende des ersten Gewichtsarms 530 bzw. des zweiten Gewichtsarms 532 um einen vertikalen Abstand h nach unten verschieben. Mit anderen Worten, im Ruhezustand sind die erste und zweite exzentrische Masse 512, 514 aus einer horizontalen Position nach unten versetzt. Wenn der erste und zweite Gewichtsarm 530, 532 durch die Antriebswelle 516 gedreht werden, bewegen die resultierende Zentrifugalkraft und das Aufwärtsdrehmoment die verschobenen oder versetzten distalen Enden und die versetzten exzentrischen Massen 512, 514 des ersten und zweiten Gewichtsarms 530, 532 um einen vertikalen Abstand, der ungefähr gleich und entgegengesetzt dem vertikalen Abstand ist, um den die exzentrischen Massen 512, 514 die distalen Enden des ersten und zweiten Gewichtsarms 530, 532 in Ruhe versetzt haben. Wenn also der erste und zweite Gewichtsarm 530, 532 gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen gedreht werden, erstrecken sich die Gewichtsarme 530, 532 radial von der Antriebswelle in einer im Wesentlichen horizontalen oder planaren Position. Mit anderen Worten, da die Gewichtsarme 530, 532 und die versetzten Massen 512, 514 um die Antriebswelle 516 gedreht werden, erzeugen sie eine Zentrifugalkraft und ein Aufwärtsdrehmoment, das die Abwärtskraft des Gewichts und das auf den Sichter/Siebkorb übertragene Drehmoment aufhebt. Dieses Kräftegleichgewicht kann die axiale Belastung der Lagerbaugruppe (nicht dargestellt) des Antriebs 510 reduzieren und somit die Lebensdauer der Lagerbaugruppe verlängern. Darüber hinaus kann das Kräftegleichgewicht unerwünschte Vibrationen im Siebkorb und in den Stützstrukturen, wie beispielsweise einem Aufhängungssystem des Siebkorbes, reduzieren.
Gemäß einer oder mehreren hierin offenbarten Ausführungsformen kann ein Verfahren das Koppeln eines Antriebssystems mit einem Siebkorb eines Sichters beinhalten, wobei das Antriebssystem einen Motor und einen Antrieb aufweist, wie vorstehend beschrieben. Das Antriebssystem überträgt eine Kreisbewegung auf den Siebkorb. Insbesondere beinhaltet der Antrieb eine erste exzentrische Masse und eine zweite exzentrische Masse, die mit einer im Wesentlichen vertikalen Antriebswelle gekoppelt sind. Das Verfahren beinhaltet ferner das Drehen der ersten exzentrischen Masse und der zweiten exzentrischen Masse zusammen, wobei die erste exzentrische Masse in einem Abstand über der zweiten exzentrischen Masse positioniert ist. Das Verfahren beinhaltet auch das Bereitstellen der ersten exzentrischen Masse mit einer ersten Masse und der zweiten exzentrischen Masse mit einer zweiten Masse, sodass eine Summe der Kräfte, die durch Drehen der ersten exzentrischen Masse und der zweiten exzentrischen Masse erzeugt werden, eine Kraftlinie in der Ebene mit einem Schwerpunkt des Sichters erzeugt. Das Verfahren kann ferner das Einstellen der Masse von mindestens einer der ersten exzentrischen Masse und der zweiten exzentrischen Masse beinhalten, um die Kraftlinie in eine vertikale Richtung zu bewegen. Das Einstellen der Masse kann das Hinzufügen oder Entfernen einer oder mehrerer Gewichtsscheiben von mindestens einem eines ersten Gewichtsarms oder eines zweiten Gewichtsarms beinhalten.
Gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen kann eine Änderung des Schwerpunktes des Sichters bestimmt und die Masse der zweiten exzentrischen Masse verringert werden, um die Kraftlinie der ersten und zweiten exzentrischen Masse um einen vertikalen Abstand nach oben zu verschieben. In anderen Ausführungsformen kann die Masse der ersten exzentrischen Masse verringert werden, um die Kraftlinie der ersten und zweiten exzentrischen Masse um einen vertikalen Abstand nach unten zu verschieben, um der bestimmten Änderung des Schwerpunktes des Sichters zu entsprechen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein Verfahren das Bereitstellen eines Antriebssystems für einen Siebkorb eines Sichters, wobei das Antriebssystem einen Motor und einen Antrieb wie vorstehend beschrieben aufweist. Insbesondere beinhaltet der Antrieb eine vertikale Antriebswelle, einen ersten Gewichtsarm, der mit der Antriebswelle gekoppelt ist, wobei der erste Gewichtsarm eine erste Exzentermasse nahe einem distalen Ende des ersten Gewichtsarms und einen zweiten Gewichtsarm, der mit der Antriebswelle axial unterhalb des ersten Gewichtsarms gekoppelt ist, aufweist, wobei der zweite Gewichtsarm eine zweite Exzentermasse nahe einem distalen Ende des zweiten Gewichtsarms aufweist. Das Verfahren beinhaltet ferner das Bereitstellen einer Masse der ersten Exzentermasse, sodass sich ein distales Ende des ersten Gewichtsarms um eine vertikale Entfernung nach unten biegt, und das Bereitstellen einer Masse der zweitenExzentermasse, sodass sich ein distales Ende des zweiten Gewichtsarms um eine vertikale Entfernung nach unten biegt. Zusätzlich beinhaltet das Verfahren das Betätigen des Motors und das Drehen der vertikalen Antriebswelle und des ersten und zweiten Gewichtsarms, wobei das Drehen der vertikalen Antriebswelle bewirkt, dass sich das distale Ende des ersten Gewichtsarms und das distale Ende des zweiten Gewichtsarms um eine vertikale Entfernung nach oben bewegen. Gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen kann das Verfahren das Drehen der vertikalen Antriebswelle mit einer solchen Drehzahl beinhalten, dass eine Zentrifugalkraft und ein Aufwärtsdrehmoment, die durch die Drehung des ersten und zweiten Gewichtsarms erzeugt werden, die Abwärtskraft eines Gewichts der ersten und zweiten versetzten Masse und das Drehmoment, das auf den Sichter und/oder Siebkorb übertragen wird, im Wesentlichen aufheben.
In einigen Ausführungsformen ist der vertikale Abstand nach oben etwa gleich groß wie der vertikale Abstand nach unten. Ferner befindet sich in einigen Ausführungsformen mindestens einer des ersten Gewichtsarms oder des zweiten Gewichtsarms beim Drehen um die vertikale Antriebswelle in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene. Gemäß den hierin offenbarten Ausführungsformen kann das Verfahren auch das Anordnen des Antriebssystems nahe einem Schwerpunkt des Sichters und/oder Siebkorbes beinhalten. Ferner beinhaltet das Verfahren in einigen Ausführungsformen das Einstellen einer resultierenden Kraft oder Kraftlinie der Exzentergewichte in Übereinstimmung mit einer Ebene des Schwerpunktes des Sichters und/oder Siebkorbes.

Claims

Vorrichtung, umfassend: einen Siebkorb (101); ein mit dem Siebkorb (101) gekoppeltes Antriebssystem (108), wobei das Antriebssystem (108) Folgendes umfasst: einen Motor; und eine Antriebseinheit (110, 210, 510) mit einer Antriebswelle (116, 216, 516), eine erste Exzentermasse (112, 212, 512), die mit der Antriebswelle (116, 216, 516) gekoppelt ist, und eine zweite Exzentermasse (114, 214, 514), die mit der Antriebswelle (116, 216, 516) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Exzentermasse (112, 212, 512) mit einem ersten Gewichtsarm (230, 530) gekoppelt ist, der erste Gewichtsarm (230, 530) mit der Antriebswelle (116, 216, 516) gekoppelt ist und die zweite Exzentermasse (114, 214, 514) mit einem zweiten Gewichtsarm (232, 532) gekoppelt ist, wobei der zweite Gewichtsarm (232, 532) mit der Antriebswelle (116, 216, 516) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Antriebssystem (108) nahe einem Schwerpunkt der Vorrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Masse von mindestens einer der ersten Exzentermasse (112, 212, 512) oder der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebswelle (116, 216, 516) im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist und wobei die erste Exzentermasse (112, 212, 512) über der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514) positioniert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Masse der ersten Exzentermasse (112, 212, 512) größer ist als eine Masse der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Summe von Kräften, die durch Drehung der ersten Exzentermasse (112, 212, 512) und der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514) erzeugt werden, eine Kraftlinie in der Ebene mit einem Schwerpunkt der Vorrichtung bereitstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Masse der ersten Exzentermasse (512) ein distales Ende des ersten Gewichtsarms (530) um einen vertikalen Abstand (h) verschiebt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der vertikale Abstand (h) gleich und entgegengesetzt zu einer vertikalen Verschiebung des distalen Endes des ersten Gewichtsarms (530) ist, wenn sich der erste Gewichtsarm (530) um die Antriebswelle (516) dreht.
Verfahren, umfassend: Koppeln eines Antriebssystems (108) mit einem Siebkorb (101) eines Sichters (100), wobei das Antriebssystem (108) einen Motor und eine Antriebseinheit (110, 210, 510) umfasst, wobei die Antriebseinheit (110, 210, 510) eine erste Exzentermasse (112, 212, 512) und eine zweite Exzentermasse (114, 214, 514) aufweist, die mit einer im Wesentlichen vertikalen Antriebswelle (116, 216, 516) gekoppelt sind, wobei die erste Exzentermasse (112, 212, 512) in einem Abstand über der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514) positioniert ist; Drehen der ersten Exzentermasse (112, 212, 512) und der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514) zusammen; und Bereitstellen der ersten Exzentermasse (112, 212, 512) mit einer ersten Masse und der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514) mit einer zweiten Masse, sodass eine Summe der Kräfte, die durch Drehen der ersten Exzentermasse (112, 212, 512) und der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514) erzeugt werden, eine Kraftlinie in der Ebene mit einem Schwerpunkt des Sichters (100) erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend das Einstellen der Masse von mindestens einer der ersten Exzentermasse (112, 212, 512) und der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514), um die Kraftlinie in eine vertikale Richtung zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Einstellen der Masse das Hinzufügen oder Entfernen einer oder mehrerer Gewichtsscheiben (235) von mindestens einem von einem ersten Gewichtsarm (230, 530) oder einem zweiten Gewichtsarm (232, 532) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: Bestimmen einer Änderung des Schwerpunktes des Sichters (100); und Verringern der Masse der zweiten Exzentermasse (114, 214, 514) und Verschieben der Kraftlinie der ersten Exzentermasse (114, 214, 514) und zweiten Exzentermasse (112, 212, 512) um einen vertikalen Abstand nach oben.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der vertikale Abstand ungefähr gleich der Änderung des Schwerpunktes des Sichters (100) in einer vertikalen Richtung ist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: Bestimmen einer Änderung des Schwerpunktes des Sichters (100); und Verringern der Masse der ersten Exzentermasse (112, 212, 512) und Verschieben der Kraftlinie der ersten Exzentermasse (112, 212, 512) und zweiten Exzentermasse (114, 214, 514) um einen vertikalen Abstand nach unten, um der Änderung des Schwerpunktes des Sichters (100) zu entsprechen.
Verfahren, umfassend: Bereitstellen eines Antriebssystems (108) für einen Siebkorb (101) eines Sichters (100), wobei das Antriebssystem (108) einen Motor und eine Antriebseinheit (510) umfasst, wobei die Antriebseinheit (510) eine vertikale Antriebswelle (516), einen ersten Gewichtsarm (530), der mit der Antriebswelle (516) gekoppelt ist, aufweist, wobei der erste Gewichtsarm (530) eine erste Exzentermasse (512) nahe einem distalen Ende des ersten Gewichtsarms (530) aufweist, und einen zweiten Gewichtsarm (532), der mit der Antriebswelle (516) axial unterhalb des ersten Gewichtsarms (530) gekoppelt ist, wobei der zweite Gewichtsarm (532) eine zweite Exzentermasse (514) nahe einem distalen Ende des ersten Gewichtsarms (530) aufweist; Bereitstellen einer Masse der ersten Exzentermasse (512), sodass sich ein distales Ende des ersten Gewichtsarms (530) um einen vertikalen Abstand (h) nach unten biegt, und Bereitstellen einer Masse der zweiten Exzentermasse (514), sodass sich ein distales Ende des zweiten Gewichtsarms (532) um einen vertikalen Abstand (h) nach unten biegt; und Betätigen des Motors und Drehen der vertikalen Antriebswelle (516) und des ersten und zweiten Gewichtsarms (530, 532), wobei das Drehen der vertikalen Antriebswelle (516) bewirkt, dass sich das distale Ende des ersten Gewichtsarms (530) und das distale Ende des zweiten Gewichtsarms (532) um einen vertikalen Abstand nach oben bewegen.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der vertikale Abstand nach oben ungefähr gleich dem vertikalen Abstand (h) nach unten ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei sich mindestens einer des ersten Gewichtsarms (530) oder des zweiten Gewichtsarms (532) in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene befindet, wenn er sich um die vertikale Antriebswelle (516) dreht.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend das Anordnen des Antriebssystems (108) nahe einem Schwerpunkt des Sichters (100).
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend das Drehen der vertikalen Antriebswelle (516) mit einer solchen Drehzahl, dass eine Zentrifugalkraft und ein Aufwärtsdrehmoment, die durch die Drehung des ersten Gewichtsarms (530) und zweiten Gewichtsarms (532) erzeugt werden, die Abwärtskraft eines Gewichts der ersten und zweiten Exzentermasse (512, 514) und das Drehmoment, das auf den Sichter (100) übertragen wird, im Wesentlichen aufheben.