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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Recyclings von Batterieabfällen, insbesondere ein Ultraschall-Schwingsieb.
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HINTERGRUND
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Derzeit wird beim Recycling von Lithiumbatterien das zerkleinerte Batteriepulver nach Trocknung und Pyrolyse zu schwarzem Batteriepulver verarbeitet. Das Batteriepulver wird nach der Zerkleinerung zu Batteriepulver, das gesiebt werden muss, um Pulverpartikel mit einer bestimmten Korngröße zu erhalten. Um diese Pulverpartikel zu erhalten, ist ein Sieb erforderlich, und für den Siebvorgang wird ein Schwingsieb benötigt.
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Die derzeit verwendeten Mehrschicht-Ultraschallsiebe sind mit mehreren Ultraschallwandlern in jeder Schicht des Siebes ausgestattet. Während des Betriebs schwingen diese Ultraschallwandler gemeinsam mit hoher Frequenz und versetzen das Sieb in Schwingungen, um das Batteriepulver auszusieben und so das Batteriepulver effizient zu recyceln. Die Lebensdauer des Ultraschallsiebs ist jedoch sehr kurz, und das Sieb bricht oft entlang einer geraden Linie, nachdem es eine Zeit lang benutzt wurde. Die Lebensdauer eines neuen Siebs beträgt im Allgemeinen nicht mehr als drei Monate, manchmal sogar weniger als einen Monat. Obwohl bei der herkömmlichen Technologie viele Verbesserungen und Verstärkungen am Sieb vorgenommen wurden, löst keine von ihnen das Problem des Bruchs des Siebs, und die Siebe müssen während des Betriebs häufig ausgetauscht werden, was zu einer Verschwendung des Siebmaterials führt. Darüber hinaus ist der Austausch des Siebs zeitaufwändig und mühsam, und die Produktionslinie muss während des Austauschs angehalten werden; die häufige Wartung führt zu einem großen Produktivitätsverlust.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Das technische Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, dass das Sieb entlang einer geraden Linie leicht brechen kann.
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Um das obige technische Problem zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ultraschall-Schwingsieb bereitgestellt, das einen Bodenrahmen, mindestens zwei Siebzylinder und einen Schwingmechanismus aufweist. Ein elastischer Körper ist auf dem Bodenrahmen vorgesehen, die Siebzylinder sind von unten nach oben in Folge angeordnet, jeder Siebzylinder ist mit einem Sieb versehen, und einer der Siebzylinder ist mit dem Bodenrahmen durch den elastischen Körper verbunden. Der Schwingmechanismus weist einen Schwingrahmen und mindestens zwei Ultraschallwandler auf. Die Siebzylinder sind alle am Schwingrahmen befestigt, die Ultraschallwandler sind am Schwingrahmen befestigt, und die Ultraschallwandler versetzen den Schwingrahmen in Schwingungen.
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In einer Ausführungsform weist der Schwingrahmen eine Klammer und mindestens zwei Schwingringe auf, und die Schwingringe stehen in eins-zu-eins-Beziehung zu den Siebzylindern. Jeder der Schwingringe ist auf einer äußeren Seitenfläche des entsprechenden Siebzylinders angebracht und am Siebzylinder befestigt, und die Schwingringe sind durch die Klammer fixiert.
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In einer Ausführungsform sind mehrere Klammern vorgesehen, und jede der Klammern erstreckt sich von oben nach unten, jede der Klammern ist mit mindestens einem Ultraschallwandler befestigt, und die Klammern sind in Abständen um die Außenflächen der Siebzylinder verteilt.
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In einer Ausführungsform sind die Ultraschallwandler in Abständen um die Außenflächen der Siebzylinder verteilt und auf den Klammern angeordnet.
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In einer Ausführungsform weist der Schwingmechanismus außerdem ein Verbindungsteil auf, und jeweils zwei der Klammern sind durch das Verbindungsteil befestigt.
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In einer Ausführungsform weist das Ultraschallsieb außerdem mindestens einen Positionierungsblock auf, wobei der Positionierungsblock auf das Verbindungsteil aufgeschoben ist und der Positionierungsblock mit dem Siebzylinder verbunden ist.
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In einer Ausführungsform ist das Verbindungsteil eine bogenförmige Stange, und der Positionierungsblock ist gleitend auf dem Verbindungsteil gelagert.
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In einer Ausführungsform weist der Positionierungsblock einen oberen Block, einen Körper und einen teleskopischen Block auf, und das Verbindungsteil ist sandwichartig zwischen dem oberen Block und dem Körper angeordnet; der teleskopische Block befindet sich an einer Seite des Körpers, die dem oberen Block zugewandt ist, und der teleskopische Block grenzt an den Siebzylinder an; der obere Block ist mit einer Gewindedurchgangsbohrung versehen, der Körper ist mit einer Durchgangsbohrung versehen, die mit der Gewindedurchgangsbohrung korrespondiert, und eine Klemmstange ist in der Durchgangsbohrung angeordnet; die Gewindedurchgangsbohrung ist mit einer Einstellschraube verbunden, die Einstellschraube liegt an einem Ende der Klemmstange an, und das andere Ende der Klemmstange, das von der Einstellschraube entfernt ist, liegt an dem teleskopischen Block an.
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In einer Ausführungsform weist das Ultraschall-Schwingsieb ferner einen Gegengewichtsblock auf, der mit dem Schwingrahmen oder dem Verbindungsteil verbunden ist.
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In einer Ausführungsform hat der Gegengewichtsblock eine ringförmige Gestalt, und der Gegengewichtsblock ist verschiebbar auf dem Verbindungsteil gelagert; eine Gewindebohrung ist an einer Seitenfläche des Gegengewichtsblocks vorgesehen, eine Befestigungsschraube wird in die Gewindebohrung geschraubt, und die Befestigungsschraube geht durch die Gewindebohrung und liegt an dem Verbindungsteil an.
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Das Ultraschall-Schwingsieb nach der vorliegenden Erfindung hat gegenüber der konventionellen Technik folgende vorteilhafte Effekte. Durch die Fixierung aller Siebzylinder mit dem Schwingrahmen werden die ursprünglich unsynchronisierten Amplituden und Frequenzen aller Ultraschallwandler so weit wie möglich zu einer einheitlichen Frequenz vereinheitlicht. Auf diese Weise behalten alle Siebzylinder beim Sieben von Batteriepulver eine einheitliche Schwingungsfrequenz bei, wodurch vermieden wird, dass das Sieb unter Einwirkung der verschiedenen Teile der Siebzylinder aufgrund der ungleichmäßigen oder sogar umgekehrten Schwingungskräfte, die auf die verschiedenen Teile wirken, ständig gebogen wird und dann entlang einer bestimmten geraden Linie bricht.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine schematische Ansicht, die die Struktur einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- 3 ist eine Querschnittsansicht eines Positionierungsblocks.
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Bezugszeichen in den Zeichnungen:
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- 1
- Bodenrahmen,
- 2
- Siebzylinder,
- 22
- Materialeinlass,
- 24
- oberer Steg,
- 3
- Schwingmechanismus,
- 32
- Schwingrahmen,
- 11
- elastischer Körper,
- 21
- Sieb,
- 23
- Materialauslass,
- 25
- unterer Steg,
- 31
- Ultraschallwandler,
- 321
- Klammer,
- 322
- Schwingring,
- 34
- Verbindungsteil,
- 4
- Positionierungsblock,
- 411
- Gewindedurchgangsbohrung,
- 421
- Durchgangsbohrung,
- 44
- Klemmstange mit Gewinde,
- 5
- Gegengewichtsblock,
- 6
- Klemmhaken.
- 33
- Ultraschallgenerator,
- 41
- oberer Block,
- 42
- Körper,
- 43
- teleskopischer Block,
- 45
- Einstellschraube,
- 51
- Gewindebohrung,
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen und Ausführungsbeispielen ausführlich beschrieben. Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, ohne jedoch den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung einzuschränken.
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Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist zu beachten, dass die durch Begriffe wie „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „vorne“, „hinten“, „oben“, „unten“ und dergleichen angegebenen Orientierungs- oder Positionsbeziehungen auf den in den Zeichnungen dargestellten Orientierungs- oder Positionsbeziehungen beruhen, Sie dienen lediglich der einfacheren Beschreibung der vorliegenden Erfindung und der Vereinfachung der Beschreibung und bedeuten nicht, dass die Vorrichtung oder das Element, auf das Bezug genommen wird, eine bestimmte Ausrichtung haben muss oder in einer bestimmten Ausrichtung konfiguriert und betrieben werden muss, was daher nicht als Einschränkung des Anwendungsbereichs der vorliegenden Erfindung zu verstehen ist.
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Wie in 1 dargestellt, weist ein Ultraschall-Schwingsieb gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Bodenrahmen 1, mindestens zwei Siebzylinder 2 und einen Schwingmechanismus 3 auf. Der Schwingmechanismus 3 treibt alle Siebzylinder 2 zu synchronen Schwingungen an, und die Siebzylinder 2 sieben das Batteriepulver durch Ultraschallschwingungen.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, kann der Bodenrahmen 1 auf dem Boden oder auf einem Tisch aufgestellt werden. Der Bodenrahmen 1 dient zur Abstützung der Siebzylinder 2. Der Bodenrahmen 1 ist mit einem elastischen Körper 11 versehen, bei dem es sich um eine Feder handelt. In dieser Ausführungsform sind zwei Siebzylinder 2 vorgesehen. In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der Siebzylinder 2 entsprechend den tatsächlichen Anforderungen angepasst werden. Die Siebzylinder 2 sind der Reihe nach von unten nach oben angeordnet, und jeder der Siebzylinder 2 ist mit einem Sieb 21 versehen. Der unterste Siebzylinder 2 ist über den elastischen Körper 11 mit dem Bodenrahmen 1 verbunden, und der oberste Siebzylinder 2 ist mit einem Materialeinlass 22 zur Einführung von Rohmaterialien versehen. Jeder Siebzylinder 2 ist mit einem Materialauslass 23 versehen, und der Materialauslass 23 dient zum Entladen der gesiebten Batteriepulverpartikel. Der Schwingmechanismus 3 weist Ultraschallwandler 31 und einen Schwingrahmen 32 auf. Die Siebzylinder 2 sind beide an demselben Schwingrahmen 32 befestigt. Die Ultraschallwandler 31 sind an dem Schwingrahmen 32 befestigt, und die Ultraschallwandler 31 versetzen den Schwingrahmen 32 in Schwingungen. In dieser Ausführungsform sind die Ultraschallwandler 31 mit einem Ultraschallgenerator 33 verbunden, und der Ultraschallgenerator 33 sendet ein elektrisches Signal, um die Ultraschallwandler 31 in Schwingung zu versetzen. In anderen Ausführungsformen können die Ultraschallwandler 31 direkt an eine externe Stromquelle angeschlossen sein, und die Ultraschallwandler 31 können allein Schwingungen erzeugen.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, läuft der Arbeitsvorgang der vorliegenden Erfindung folgendermaßen ab: Der Ultraschallgenerator 33 wird eingeschaltet, nachdem die Ultraschallwandler 31 das elektrische Signal empfangen haben, versetzen die Ultraschallwandler 31 den Schwingrahmen 32 in Schwingung, und der Schwingrahmen 32 versetzt alle Siebzylinder 2 gemeinsam in Schwingung. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei dem Ultraschall-Schwingsieb in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die Fixierung aller Siebzylinder 2 mit dem Schwingrahmen 32 die ursprünglich unsynchronisierten Amplituden und Frequenzen aller Ultraschallwandler 31 so weit wie möglich zu einer einheitlichen Frequenz vereinheitlicht werden. Der gesamte Siebzylinder 2 behält beim Sieben von Batteriepulver eine einheitliche Schwingungsfrequenz bei, wodurch die Situation vermieden wird, dass das Sieb 21 ständig gebogen wird und dann entlang einer bestimmten geraden Linie unter Einwirkung verschiedener Teile der Siebzylinder 2 aufgrund der ungleichmäßigen oder sogar umgekehrten Schwingungskräfte, die auf die verschiedenen Teile wirken, bricht.
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Wie in 1 dargestellt, weist der Schwingrahmen 32 eine Klammer 321 und mindestens zwei Schwingringe 322 auf, wobei die Schwingringe 322 in eins-zu-eins-Beziehung zu den Siebzylindern 2 stehen. Jeder der Siebzylinder 2 ist mit einem entsprechenden Schwingring 322 befestigt, und der Schwingring 322 ist an einer äußeren Seitenfläche des Siebzylinders 2 angebracht und mit dem Siebzylinder 2 verbunden. Jeder der Siebzylinder 2 weist ein Mittelteil, einen oberen Steg 24 und einen unteren Steg 25 auf. Das Mittelteil befindet sich zwischen dem oberen Steg 24 und dem unteren Steg 25. Bei den beiden benachbarten Siebzylindern 2 ist der untere Steg 25 des oberen Siebzylinders 2 über einen Spannhaken 6 am oberen Steg 24 des unteren Siebzylinders 2 befestigt. Der Schwingring 322 ist am Mittelteil befestigt, und die Schwingringe 322 werden durch die Klammer 321 fixiert. Durch die Befestigung der Schwingringe 322 über die Klammer 321 wird der Schwingrahmen 32 vereinigt und die Gleichmäßigkeit von Amplitude und Frequenz des Schwingrahmens 32 wird verbessert. Es sind mehrere Klammern 321 vorgesehen, und die Klammer 321 erstreckt sich von oben nach unten. An jeder Klammer 321 ist mindestens ein Ultraschallwandler 31 befestigt, und die Klammern 321 sind gleichmäßig in Abständen um die Außenfläche des Siebzylinders 2 verteilt. Die Schwingungsamplituden und -frequenzen aller Ultraschallwandler 31 sind gleich. In dieser Ausführung ist der Siebzylinder 2 zylindrisch, und die Anzahl der Klammern 321 beträgt sechs. Die Klammern 321 sind äquidistant um eine zentrale Achse des Siebzylinders 2 verteilt, wodurch sichergestellt wird, dass bei der Übertragung von Ultraschallschwingungen durch die Klammern 321 auf die Siebzylinder 2 jeder Teil des Siebzylinders 2 gleichmäßig vom Schwingrahmen 32 beeinflusst wird. Die Ultraschallwandler 31 sind gleichmäßig in Abständen um die Außenfläche des Siebzylinders 2 verteilt und auf den Klammern 321 angeordnet, so dass alle Klammern 321 die gleiche Amplitude und die gleiche Frequenz erzeugen, so dass jeder Teil des Siebzylinders 2 gleichmäßig in Schwingung versetzt wird.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, weist der Schwingmechanismus 3 ferner ein Verbindungsteil 34 auf, und die beiden Klammern 321 sind durch das Verbindungsteil 34 miteinander befestigt. Der Abstand zwischen dem Verbindungsteil 34 und dem mit Ultraschall schwingenden Schwingrahmen 32 ist einstellbar. Das Verbindungsteil 34 verbessert effektiv die Schwingungsgleichmäßigkeit zwischen den Klammern 321, wodurch die regelmäßige Verformung des Siebzylinders 2 vermieden wird, die durch wiederholte Änderungen der Amplitude zwischen den Klammern 321 verursacht wird, und außerdem wird das Phänomen vermieden, dass das Sieb 21 aufgrund wiederholter Biegung entlang der festen Rille bricht, wodurch die Lebensdauer des Siebs verlängert wird. Das Ultraschall-Schwingsieb weist ferner mindestens einen Positionierungsblock 4 auf. Der Positionierungsblock 4 ist auf das Verbindungsteil 34 aufgeschoben, und der Positionierungsblock 4 ist mit dem Siebzylinder 2 verbunden. Beim Sieben von Batteriepulver durch das Sieb 21 werden durch Einstellen der Position des Positionierungsblocks 4 ein Schwerpunkt des Siebs 21 und die Eigenfrequenzen verschiedener Positionen eingestellt. Die Biegelinie des Siebes 21 wird verändert, wodurch ein Bruch des Siebes 21 verhindert wird. Das Verbindungsteil 34 ist eine bogenförmige Stange mit Gewinden an den gegenüberliegenden Enden des Verbindungsteils 34, und jedes der Enden des Verbindungsteils 34 ist mit der Klammer 321 durch Gewinde verbunden. Der Positionierungsblock 4 ist auf dem Verbindungsteil 34 verschiebbar gelagert. Der Benutzer kann die Position des Positionierungsblocks 4 durch direktes Verschieben des Positionierungsblocks 4 auf dem Verbindungsteil 34 ändern, so dass eine schnelle Einstellung des Positionierungsblocks 4 möglich ist.
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Wie in 1 bis 3 dargestellt, weist der Positionierungsblock 4 einen oberen Block 41, einen Körper 42 und einen teleskopischen Block 43 auf. Das Verbindungsteil 34 ist sandwichartig zwischen dem oberen Block 41 und dem Körper 42 angeordnet. Der teleskopische Block 43 befindet sich an einer dem oberen Block 41 zugewandten Seite des Körpers 42, und der teleskopische Block 43 liegt am Siebzylinder 2 an. Der obere Block 41 ist mit einer Gewindedurchgangsbohrung versehen, der Körper 42 ist mit einer Durchgangsbohrung 421 versehen, die mit der Gewindedurchgangsbohrung 411 korrespondiert, die Durchgangsbohrung 421 ist der Gewindedurchgangsbohrung 411 direkt zugewandt, und in der Durchgangsbohrung 421 ist eine Klemmstange 44 angeordnet. Die Gewindedurchgangsbohrung 411 ist mit einer Einstellschraube 45 verbunden, die Einstellschraube 45 liegt an einem Ende der Klemmstange 44 an, das andere, der Einstellschraube 45 abgewandte Ende der Klemmstange 44 liegt am teleskopischen Block 43 an. Die Klemmstange 44 bewegt sich zusammen mit der Einstellschraube 45. Der teleskopische Block 43 ist ein Silikagel-Block oder ein Kunststoffblock mit einer gewissen Härte, und der teleskopische Block 43 verbessert die Dämpfungswirkung auf den Siebzylinder 2. Der Benutzer kann die Einstellschraube 45 drehen, um die Einstellschraube 45 in die Gewindedurchgangsbohrung 411 hinein- oder herauszuführen, um die Länge der Einstellschraube 45 in der Gewindedurchgangsbohrung 411 zu ändern, um den Druck der auf den teleskopischen Block 43 wirkenden Klemmstange 44 zu ändern, um die Festigkeit zwischen dem Positionierungsblock 4 und dem Siebzylinder 2 einzustellen. Der teleskopische Block 43 vergrößert indirekt die Kontaktfixierpunkte zwischen dem Schwingrahmen 32 und dem Siebzylinder 2, so dass sich der Schwerpunkt des Siebes 21 und des Siebzylinders 2 verändert, was einen Bruch des Siebes 21 durch wiederholtes Biegen entlang der Biegelinie verhindert.
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Wie in 1 dargestellt, weist das Ultraschall-Schwingsieb außerdem einen Gegengewichtsblock 5 auf. Der Gegengewichtsblock 5 ist mit dem Schwingrahmen 32 oder dem Verbindungsteil 34 verbunden. Beim Sieben von Batteriepulver durch das Sieb 21 werden durch die Einstellung der Position des Gegengewichtsblocks 5 der Schwerpunkt des Siebs 21 und die Eigenfrequenzen der verschiedenen Positionen angepasst. Die Biegelinie des Siebes 21 wird verändert, wodurch ein Bruch des Siebes 21 verhindert wird. Der Gegengewichtsblock 5 hat eine ringförmige Gestalt, und der Gegengewichtsblock 5 ist auf dem Verbindungsteil verschiebbar gelagert. An einer Seitenfläche des Gegengewichtsblocks 5 befindet sich eine Gewindebohrung 51. In die Gewindebohrung 51 wird eine Feststellschraube eingeschraubt, die durch die Gewindebohrung 51 hindurchgeht und am Verbindungsteil 34 anliegt. Der Benutzer kann die Position des Gegengewichtsblocks 5 ändern, indem er den Gegengewichtsblock 5 auf dem Verbindungsteil 34 verschiebt. Durch Anziehen der Feststellschraube liegt die Feststellschraube des Gegengewichtsblocks 5 an dem Verbindungsteil an, wodurch die Position des Gegengewichtsblocks 5 auf dem Verbindungsteil 34 fixiert wird.
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Die obige Beschreibung stellt nur bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Es sollte beachtet werden, dass der Fachmann Verbesserungen und Ersetzungen vornehmen kann, ohne von dem technischen Prinzip der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Verbesserungen und Ersetzungen sollen ebenfalls in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.
