Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Siebvorrichtung mit in Clustern angeordneten Unwuchterregereinheiten.

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 102019 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.

Die Verwendung mehrerer Unwuchterregereinheiten innerhalb eines Clusters ermöglichen es gezielt eine Modifikation der über den Kopplungspunkt des Clusters eingebrachte Kraft zu steuern und ermöglicht so neue Ansteuerschemata.

Aufgabe der Erfindung ist es, flexibel auf unterschiedliche Siebbeladungen reagieren zu können.

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 zum Betreiben 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, wobei jeder Cluster wenigstens drei 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 Materialaustrag angeordnet.

Erfindungsgemäß weist die Siebvorrichtung eine Beladungserkennungsvorrichtung auf. Diese Ermittlung der Beladung mittels der Beladungserkennungsvorrichtung kann kontinuierlich oder in Intervallen geschehen.

Alle drei Unwuchterregereinheiten werden im statischen Betrieb mit der gleichen Drehzahl betrieben. Zur Veränderung des Phasenversatzes werden kurzfristig unterschiedliche Drehzahlen verwendet. Nach dem Erreichen des neuen gewünschten Phasenversatzes werden wieder alle drei Unwuchterregereinheiten mit der gleichen Drehzahl betrieben.

Zwei Unwuchterregereinheiten in jedem Cluster weisen eine erste Drehrichtung auf und die dritte Unwuchterregereinheit weist eine entgegengesetzte Drehrichtung auf. Der Phasenversatz zwischen den beiden gleichlaufenden Unwuchterregereinheiten jedes Clusters wird in Abhängigkeit der von der Beladungserkennungsvorrichtung gemessenen Beladung geregelt. Die Kraftvektoren der beiden gleichlaufenden Unwuchterregereinheiten können zunächst betrachtet werden. Bei gleicher Drehrichtung und gleicher Drehzahl ergibt sich eine phasenabhängige Addition der Kraftvektoren, die ein Maximum in der Höhe des doppelten Kraftvektors bei einem Phasenversatz von 0 ° und ein Minimum von 0 bei einem Phasenversatz von 180 ° aufweist.

Dieses ermöglicht im Gegensatz zu herkömmlichen Unwuchterregereinheiten bei herkömmlichen Siebvorrichtungen die eingebrachte Energie direkt zu steuern. Bisher mussten hierzu im Stillstand Schwingmassen an den Unwuchterregereinheiten ausgetauscht werden, sodass eine unmittelbare dynamische Anpassung während des laufenden Betriebs nicht möglich war. Durch die Anordnung von Unwuchterregereinheiten in Clustern ist nun diese Möglichkeit gegeben.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei einer sinkenden Beladung der Phasenversatz zwischen den beiden gleichlaufenden Unwuchterregereinheiten jedes Clusters erhöht und bei einer steigenden Beladung wird der Phasenversatz zwischen den beiden gleichlaufenden Unwuchterregereinheiten jedes Clusters erniedrigt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Beladungserkennungsvorrichtung ein Beschleunigungssensor, wobei der

Beschleunigungssensor die Beschleunigung des Siebes erfasst. Dieses kann kontinuierlich oder in Intervallen geschehen. Je höher die Beschleunigung ist, umso geringer ist die Beladung (Trägheit der Masse). Um eine Kalibrierung vorzunehmen, können beispielsweise Beschleunigungswerte bei bekannten Beladungen gemessen und so eine Korrelationskurve erstellt werden.

Anstelle eines Beschleunigungssensors kann die Siebvorrichtung auch eine Mehrzahl an Beschleunigungssensoren aufweisen. Dieses kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn aufgrund der starken mechanischen Belastung der Siebvorrichtung und damit auch des Beschleunigungssensors auf günstige handelsübliche Komponenten zurückgegriffen werden soll. Hierbei wird der Ausfall einzelner Beschleunigungssensor in Kauf genommen. Somit werden Verfahrenstechnisch Beschleunigungssensoren nicht berücksichtigt, von denen keine Daten erhalten werden oder die Beschleunigung einen konstanten Wert, insbesondere 0, aufweist. Über die übrigen Beschleunigungssensoren erfolgt dann bevorzugt eine einfache Mittelung. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die

Beladungserkennungsvorrichtung derart ausgebildet, dass die Beladung mittels einer Auswertevorrichtung aus den Strömen der Unwuchterregereinheiten ermittelt wird. Hierzu wird im Leerlauf ein erster Strom gemessen und bei Volllast ein zweiter Strom gemessen. Die Beladung wird dann anschließend durch die Auswertevorrichtung zwischen diesen Werten extrapoliert. Beispielsweise wäre der erste Strom 1 und der zweite Strom 2, so würde die Auswertevorrichtung bei einem gemessenen realen Strom von 1 ,5 auf eine Beladung von 50 % schließen, bei 1 ,25 auf 25 % und bei 1 ,75 auf 75 %. Diese Werte sind sehr grob und ungenau, dafür aber einfach und verschleißfrei erfassbar.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der

Beladungserkennungsvorrichtung in der Form einer kontaktlosen Erfassung der Beladung des Siebes ausgebildet, beispielsweise in Form eines optischen Erfassungssystems, beispielsweise einer oder mehrerer Kameras, eines Radarsystems oder eines Ultraschallsystems. Somit wird zwar nicht die gewichtsmäßige Beladung, aber die volumenmäßige Beladung erfasst. Bei einer bekannten oder wenigstens einigermaßen konstanten Dichte kann aber auch diese als Information der Beladung verwendet werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die dritte Unwuchterregereinheit und eine der beiden anderen Unwuchterregereinheiten einen Phasenversatz von 0 ° auf. Beispielsweise betragen der Phasenversatz zweier Unwuchterregereinheiten 0 °, der Phasenversatz der zweiten gleichlaufenden Unwuchterregereinheit variiert zwischen 0 ° und 180 °.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung weist die dritte Unwuchterregereinheit einen Phasenversatz auf, welcher betragsmäßig der Hälfte des Phasenversatzes zwischen den beiden gleichlaufenden Unwuchterregereinheiten entspricht, diesem richtungsmäßig aber entgegengesetzt ist. Betragen die Phasen der beiden gleichlaufenden Unwuchterregereinheiten beispielsweise 0 ° und 90 °, so wird der Phasenversatz der dritten Unwuchterregereinheit auf - 45 ° eingestellt. Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 bei voller Beladung Fig. 2 bei Teilbeladung

Die Figuren zeigen jeweils eine Seitenansicht, sodass in den Darstellungen jeweils nur zwei Cluster erkennbar sind, die beiden anderen sind hinter den sichtbaren Clustern angeordnet und werden durch diese verdeckt.

In Fig. 1 ist die Betriebsweise der Siebvorrichtung 10 bei Vollbeladung dargestellt. Die Vollbeladung wird durch einen Beschleunigungssensor 80 erfasst, wobei die Beschleunigung einen minimalen Wert bei gleichzeitig maximaler Leistung der Unwuchterregereinheiten 61 , 62, 63, 71 , 72, 73 annimmt, da die maximale eingebrachte Energie durch die Unwuchterregereinheiten 61 , 62, 63, 71 , 72, 73 die maximale Masse beschleunigen muss und so nur die geringste Beschleunigung zu erzielen vermag. Über ein Förderband 50 wird Material am Materialauftrag 20 Material auf die Siebvorrichtung aufgetragen. Feingut, welches durch das Sieb fällt, wird am Feinfraktionsaustrag 50 ausgetragen, die grobe Fraktion wird über das Sieb transportiert und am Materialausgang 50 abgegeben. Der erste Cluster bestehend aus den ersten Unwuchterregereinheiten 61 ,

62, 63 und der zweite Cluster bestehend aus den zweiten Unwuchterregereinheiten 71 , 72, 73 sind gleichartig betrieben. Die erste erste Unwuchterregereinheit 61 und die zweite erste Unwuchterregereinheit 62 haben die gleiche Drehrichtung, die gleiche Drehzahl und einen Phasenversatz von 0 °, die dritte erste Unwuchterregereinheit 63 hat die dazu entgegengesetzte Drehrichtung, die gleiche Drehzahl und ebenfalls einen Phasenversatz von 0 °. Die erste zweite Unwuchterregereinheit 71 und die zweite zweite Unwuchterregereinheit 72 haben die gleiche Drehrichtung, die gleiche Drehzahl und einen Phasenversatz von 0 °, die dritte zweite Unwuchterregereinheit 73 hat die dazu entgegengesetzte Drehrichtung, die gleiche Drehzahl und ebenfalls einen Phasenversatz von 0 °.

Bei Teillast wird eine etwas andere Ansteuerung der Unwuchterregereinheiten 61 , 62,

63, 71 , 72, 73 vorgenommen, wie in Fig. 2 gezeigt. Alle Unwuchterregereinheiten 61 , 62, 63, 71 , 72, 73 haben die gleiche Drehzahl. Die erste erste Unwuchterregereinheit 61 hat eine erste Drehrichtung und einen Phasenversatz von 0 °. Die zweite erste Unwuchterregereinheit 62 hat die gleiche erste Drehrichtung und einen Phasenversatz von 90 °. Die dritte erste Unwuchterregereinheit 63 hat die entgegengesetzte zweite Drehrichtung und einen Phasenversatz von - 45 °. Die erste zweite Unwuchterregereinheit 71 hat eine erste Drehrichtung und einen Phasenversatz von 0 °. Die zweite zweite Unwuchterregereinheit 72 hat die gleiche erste Drehrichtung und einen Phasenversatz von 90 °. Die dritte zweite Unwuchterregereinheit 73 hat die entgegengesetzte zweite Drehrichtung und einen Phasenversatz von - 45 °.

Steigt nun die Beladung, was durch den Beschleunigungssensor 80 in Form einer sinkenden Beschleunigung detektiert wird, so wird der Phasenversatz der zweiten ersten Unwuchterregereinheit 62 und der zweiten zweiten Unwuchterregereinheit 72 beispielsweise auf 60 ° reduziert und der Phasenversatz der dritten ersten Unwuchterregereinheit 63 und der dritten zweiten Unwuchterregereinheit 73 beispielsweise auf - 30 ° geändert.

Bezugszeichen 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

80 Beschleunigungssensor