具有振动节点布置的振动系统的筛分系统的制作方法

本发明涉及用于筛分/筛选待筛分/筛选的物料、特别是用于筛分矿物岩石的筛分/筛选系统，该筛分/筛选系统具有筛分箱，该筛分箱包括两个外侧壁，其中，两个侧壁中的每一者上布置有至少两个振动系统来激励振动，并且其中，两个侧壁各自具有根据弯曲模式的至少两个振动节点，此外，该筛选系统还具有将两个侧壁彼此连接的至少两个横梁并且另外具有支撑在至少两个横梁上的至少一个筛分板。本发明还涉及一种用于借助于上述筛分系统来筛分待筛分的物料、特别是筛分矿物岩石的方法。

背景技术：

例如从de4417162c1已知开头所述类型的筛分系统。该专利公开了用于调节振动传送机的振动特性的方法和装置，该振动传送机具有由电动马达驱动的两个相对的不平衡驱动器，其中，不平衡块相对于彼此的位置是可调节的。

上述筛分系统的优点在于，在运行期间，可以连续地改变每个期望的振动角度，并且可以保持曾经期望的振动角度，而待传送的物料不会影响该振动角度。这是通过设置两个独立的不平衡驱动器和传感器单元以及电子控制系统来实现的，该不平衡驱动器由电动马达驱动，该传感器单元分配给每个不平衡驱动器以确定不平衡块的实时角位置，该电子控制系统用于影响不平衡驱动器的驱动马达的电流和/或频率。

然而，为了增大筛分量，众所周知，必须扩大筛分系统整体。首先，这意味着使用更大体量的筛。然而，为了能够以相同的质量激励更大体量的筛，必须扩大振动驱动器。更大的振动驱动器导致作用在侧壁和横梁上的显著更大的振动负载。由于增大的体量和振动负载，因此还必须加强侧壁和横梁。因此，根据现有技术的筛分系统中的增大的筛分量总是以更大体量的筛部件为前提，相比于较小的筛部件，其更昂贵、更难以安装并且具有更高的空间需求。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供开头所述类型的筛分系统，其中，与根据现有技术的筛分系统相比，振动系统的尺寸对横梁和侧壁的尺寸的影响较小，其中，筛分系统还可以以更有利的方式来生产并且使用时会消耗较少的能量。

该目的是通过以下事实来实现的：每个侧壁上的两个振动系统以这样的方式布置，使得每个振动系统布置在相应的侧壁的振动节点的区域中。

自由振动的主体(在当前情况下是侧壁)具有多种固有模式，这些固有模式具有相关的固有频率。第一弯曲模式也称为基本形式。振动节点形成了结构中在固有模式下不会挠曲的位置。随着频率增大，可能会出现更高的固有模式，其中，固有频率要高得多。仅当激励频率接近固有频率并且未在振动节点处引入时，才能激励固有模式。固有频率取决于主体或侧壁的刚度和质量。较低的刚度会降低固有频率。侧壁的高度有助于刚度，并且必须考虑的是，在几何形状的其他方面相同的情况下，竖直标高会增大刚度，因此也增大固有频率。这就是增大侧壁的刚度的常规方式在于增大相应的侧壁的竖直高度的原因。在科学家中，振动节点也称为贝塞尔点。在当前情况下，振动节点出现在贝塞尔点，就力矩、倾斜和挠度而言，贝塞尔点表示均匀负载梁的最佳支承位置，在当前情况下，例如横梁是在两个支承点处。

根据筛分系统的优选实施例，每个侧壁上的两个振动系统以这样的方式布置，使得每个振动系统布置在相应的侧壁的第一弯曲模式的振动节点的区域中。

如已经描述的，仅当激励频率未在振动节点处引入时，才能激励固有模式。因此，根据本发明的教导，如果直接防止了第一固有模式的形成，则不必使筛分系统的部件、特别是横梁和侧壁具有显著更大的体量尺寸。由于振动系统因此布置在振动节点的区域中，这具有以下效果：振动系统的激励频率未引入侧壁中而形成弯曲模式。

振动系统距侧壁的振动节点越远，则振动系统的激励频率就越多地作用在侧壁上而形成弯曲模式。因此，特别优选地，至少一个、优选每个振动系统布置为与相应的振动节点直接重叠。然而，至少一个、优选每个振动系统也可以布置在振动节点的区域中。措词“至少一个”意指数值最小的数字。

在该上下文中，术语“区域”优选地描述了距振动节点的中心点的最大半径，该最大半径的大小小于或等于相应的侧壁的主延伸的最大长度的20％、优选地10％、特别优选地为0％，其中，该区域的大小与距振动节点的中心点的最大半径成反比，特别地与相应的侧壁的主延伸的最大长度成反比。反比的意思指的是，随着相应的侧壁的主延伸的最大长度的大小增大，距振动节点的中心点的最大半径的大小减小。在本文中，相应的侧壁的主延伸的长度特别地设置为沿着待筛分的物料的传送方向延伸。

传送方向应当解释为是指待筛选的物料沿着筛分板移动的方向。

为了进一步改善筛分的结果，根据优选实施例，设想的是，筛分箱具有彼此竖直地上下布置的至少两个、优选三个筛分板。

然而，筛分箱应当优选地具有彼此竖直地上下布置的至多六个筛分板。已经发现，所考虑的筛分系统中的多于六个筛分板会导致与物料消耗有关的仅不足的筛分结果。

如特别优选的，彼此竖直地上下布置的筛分板彼此平行地布置。

根据本发明的教导，多次使用筛分板比常规的筛分系统便宜，这是由于在常规的筛分系统中，每个筛分板的侧壁的显著更大体量的构造的必要性显著增大。相反，根据本发明的筛分系统中的部件负载显著减小，并且因此侧壁不必随着每个另外的筛分板而变为显著更大的体量。

为了能够使筛分系统特别良好地相互匹配，可以设想的是，侧壁彼此平行地布置。

为了减少物料的使用，作为替代，可以设置为，侧壁以聚拢(即，朝向彼此减缩)的方式布置。

根据本发明的优选实施例，两个侧壁可以相对于沿着传送方向延伸的竖直镜像平面镜像对称地布置。在本文中，竖直是指垂直于地平线。根据该实施例，振动系统可以特别良好地彼此匹配。此外，筛分系统的部件尽可能均匀地因此尽可能轻柔地装载。

一个实施例优选地以这样的方式构造，使得每个振动系统包括两个或更多个不平衡驱动器。特别优选地，每个振动系统包括三个或更多个不平衡驱动器。特别地，每个振动系统可以包括四个或更多个不平衡驱动器。可以通过增加每个振动系统的不平衡驱动器的数量，来更精确地调节待筛分的物料的振动角度。

振动角度解释为指相对于筛分板的角度，待筛分的物料通过借助于振动系统的激励而以该角度抛掷。

为了调节振动角度，每个不平衡驱动器特别地设置为具有用于确定不平衡块的实时角位置的传感器单元。

特别优选地，为此筛设置为具有控制系统，该控制系统连接至不平衡驱动器以便调节不平衡驱动器的相位偏移。因此，通过电子方式来控制设计为不平衡驱动器的振动系统。更精确地，优选地借助于变频器控制系统来主动地进行同步。

侧壁上的减小的负载还使得所有横梁能够具有相同的设计。由于横梁可以通过相同的系统来生产、运输和安装，因此这导致显著降低了成本。

由于减小的负载，因此所有横梁此外甚至可以具有中空轮廓。这继而减小了作用在侧壁上的横梁重量。

特别优选地，所有的横梁可以是管。由于弯曲模式此时尽可能地不作用于筛分系统，因此，消除了不同横梁的必要性，特别是侧壁区域中的具有常规弯曲模式的最大振幅的特别大体量的横梁的必要性。

此外，本发明涉及一种用于借助于根据前述特征中的至少一项所述的筛分系统来筛分待筛分的物料、特别是筛分矿物岩石的方法，其中，该方法的特征在于以下方法步骤：启动设计为不平衡驱动器的振动系统，随后借助于控制系统来限定待筛分的物料的振动角度，为此，通过电子方式来调节每个振动系统的相位偏移，如果需要，借助于控制系统来调整待筛分的物料的振动角度，为此，通过电子方式来调整每个振动系统的相位偏移。从而可以实现筛分箱的振动移动的线性、圆形以及椭圆形形状。根据待筛分的物料或待筛分的物料的改变的性质(例如由雨引起的湿度)，已经发现，如果可以改变振动移动的形状，则是有利的。从而可以实现积极的节能和更好的筛分结果。

附图说明

参考以下对示例性实施例的描述和附图，详细解释本发明的其他实施例。

在附图中：

图1以侧视图示出了根据一般现有技术的筛分系统，

图2以立体图示出了根据本发明的教导的筛分系统，

图3以替代立体图示出了根据图2的筛分系统，

图4以立体俯视图示出了根据图2和图3的筛分系统，

图5以示出第一弯曲模式的振动节点的侧视图示出了根据本发明的筛分系统的侧壁，并且

图6以简化图示出了根据图5的第一弯曲模式的振动节点。

具体实施方式

图1以侧视图示出了根据现有技术的用于筛分矿物岩石的筛分系统(1)的筛分箱(2)的侧壁(31或32)。所示的侧壁(31或32)上布置有用于激励振动的两个振动系统(4)。所示的侧壁(31或32)还具有根据第一弯曲模式的两个振动节点(s)。所示的侧壁(31或32)还包括横梁(5)，其中，上横梁(5)各自具有圆形轮廓，而下横梁(5)具有矩形轮廓。出于稳定性的原因，设置了不同的轮廓，其中，出于成本和重量的原因，优选省去更大体量的横梁(5)。横梁(5)将两个侧壁(31、32)彼此连接。此外，筛分板(6)安装在横梁(5)上。筛分的矿物岩石通过筛分板(6)中的孔竖直向下下落。通过振动系统(4)的激励，比筛分板(6)中的孔更大的矿物岩石沿着传送方向(f)在筛分板(6)上移动。

图2、图3和图4示出了根据本发明的用于筛分矿物岩石的筛分系统(1)的实施例，其中，这种筛分系统(1)特别是在振动系统(4)的布置方面与图1所示的筛分系统(1)不同。

图2、图3和图4所示的筛分系统(1)具有筛分箱(2)，该筛分箱包括两个外侧壁(31、32)。侧壁(31、32)特别是具有镜像对称的设计，因此它们没有显著不同。如当前情况所示，侧壁(31、32)彼此平行地布置。特别地，两个侧壁(31、32)相对于沿着传送方向(f)延伸的竖直镜像平面镜像对称地布置。

如图2至图5中部分且仅不完全示出的，两个侧壁(31、32)各自具有第一弯曲模式的两个振动节点(s)。

两个侧壁(31、32)通过多个横梁(5)彼此连接。在当前情况下，所有的横梁(5)具有相同的设计，即，设计为具有中空轮廓的管。

此外，在图2、图3和图4中可以看出，筛分板(6)支撑在横梁(5)上。筛分的矿物岩石通过筛分板(6)中的孔竖直向下下落。通过振动系统(4)的激励，比筛分板(6)中的孔更大的矿物岩石沿着传送方向(f)在筛分板(6)上移动。

用于激励振动的两个振动系统(4)布置在两个侧壁(31、32)中的每一者上，其中，每个振动系统(4)由两个不平衡驱动器组成。

此外，示出了两个相应的振动系统(4)以这样的方式布置在每个侧壁(31、32)上，使得每个振动系统(4)与相应的侧壁(31、32)的振动节点(s)重叠。更准确地说，两个振动系统(4)以这样的方式布置在每个侧壁(31、32)上，使得每个振动系统(4)布置在相应的侧壁(31、32)的第一弯曲模式的振动节点(s)的区域中。

在该上下文中，术语“区域”优选地描述了距振动节点(s)的中心点的最大半径，该最大半径的大小小于或等于相应的侧壁(31或32)的主延伸的最大长度的20％、优选地10％、特别优选地0％，其中，该区域的大小与距振动节点(s)的中心点的最大半径成反比，特别是与相应的侧壁(31或32)的主延伸的最大长度成反比。

特别优选地，每个振动系统(4)的不平衡驱动器以这样的方式布置，使得每个振动节点(s)位于不平衡驱动器之间。

如进一步优选但是在图2、图3和图4中不可见的，每个不平衡驱动器具有不平衡块(8)。此外，不可见的是，每个不平衡驱动器具有用于确定不平衡块(8)的实时角位置的传感器单元(7)。

特别地，筛(1)具有控制系统(本文未示出)，该控制系统连接至不平衡驱动器，以便调节不平衡驱动器的相位偏移。

图5和图6以示意性侧视图示出了根据本发明的具有第一弯曲模式的所示振动节点(s)的筛分系统(1)的侧壁(31或32)，其中，图6是图5的简化图。弯曲模式借助于线条以简化形式示出。借助于设计为不平衡驱动器的振动系统(4)在振动节点(s)的区域中的布置，可以显著减小作用在侧壁(31、32)上的振动，并且因此侧壁(31、32)可以在结构上具有较小的体量设计，从而导致节省大量的物料并且因此节省成本。

通常，可以观察到，图1所示的根据现有技术的筛分系统的侧视图类似地对应于图5所示的根据本发明的教导的筛分系统的侧视图，其中，图1中未示出弯曲模式。

附图标记表

1筛分系统

2筛分箱

31侧壁

32侧壁

4振动系统

5横梁

6筛分板

7传感器单元

8不平衡块

f传送方向

s振动节点