(57)【要約】ふるい分け装置（１）は支持装置（１０）を備え、支持装置（１０）はふるい（２）を保持し、ふるい（２）はふるいフレーム（２２）によって保持される少なくとも１つのふるいライニング（２１）を有し、ふるいフレーム（２２）は駆動装置（３）に接続されている。本発明によれば、駆動装置（３）は、制御プログラムを用いた制御装置（６）によって制御可能であり、少なくとも３つのアクチュエータ（３１、３２、３３、・・・）を備え、アクチュエータ（３１、３２、３３、・・・）は、一方で第１のスイベルジョイント（３１１、３２１、３３１、・・・）を介して支持装置（４）に各々接続し、他方で第２のスイベルジョイント（３１２、３２２、３３２、・・・）を介してふるいフレーム（２２）に各々接続しており、そのため、ふるい（２）はアクチュエータ（３１、３２、３３、・・・）のみによって保持され、動作範囲内で移動可能であり、任意に回転可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持装置（１０）を備えるふるい分け装置（１）であり、支持装置（１０）はふるい（２）を保持し、ふるい（２）はふるいフレーム（２２）によって保持される少なくとも１つのふるいライニング（２１）を有し、ふるいフレーム（２２）は駆動装置（３）に接続しているふるい分け装置（１）において、前記駆動装置（３）は、制御プログラムを用いた制御装置（６）によって制御可能であり、少なくとも３つのアクチュエータ（３１、３２、３３、・・・）を備え、アクチュエータ（３１、３２、３３、・・・）は、一方で第１のスイベルジョイント（３１１、３２１、３３１、・・・）を介して前記支持装置（１０）に各々接続し、他方で第２のスイベルジョイント（３１２、３２２、３３２、・・・）を介して前記ふるいフレーム（２２）に各々接続し、そのため、前記ふるい（２）は、前記アクチュエータ（３１、３２、３３、…）のみによって保持され、動作範囲内で移動可能であり、任意に回転可能であるふるい分け装置（１）。
【請求項２】
前記ふるい（２）は、空間的に前後に移動可能であり、少なくともその長手方向軸（ｘ）および／または横軸（ｙ）を中心に回転可能であることを特徴とする、請求項１に記載のふるい分け装置（１）。
【請求項３】
前記ふるい（２）は複数のふるい構成要素（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）を備え、ふるいライニング（２１）を各々有することを特徴とする、請求項１または２に記載のふるい分け装置（１）。
【請求項４】
前記ふるいライニング（２１）のうち少なくとも１つまたは前記ふるいフレーム（２２）のうち少なくとも１つは、発生器（８）に接続しており、それは機械的な波またはマイクロ波を発するように設計されていることを特徴とする、請求項１〜３の全てに記載のふるい分け装置（１）。
【請求項５】
４つ、５つ、または６つのアクチュエータ（３１、３２、３３、・・・）は、ふるい（２）に枢着されて、異なる方向から前記ふるい（２）上へ作用することができることを特徴とする、請求項１〜４のうち一項に記載のふるい分け装置（１）。
【請求項６】
第１および／または第２のスイベルジョイント（３１１、３２１、３３１、・・・、３１２、３２２、３３２、・・・）のうち少なくとも一部は、ボールジョイント、ヒンジジョイント、フォークジョイント、アングルジョイント、またはこれらの組み合わせであり、その組み合わせは２つのジョイント機能を有することを特徴とする、請求項１〜５のうち一項に記載のふるい分け装置（１）。
【請求項７】
前記アクチュエータ（４１、・・・、４６）のうち少なくとも一部は、制御可能な電気駆動装置を備え、および／または前記アクチュエータ（４１、・・・、４６）のうち少なくとも一部が、空気圧で駆動されることを特徴とする、請求項１〜６のうち一項に記載のふるい分け装置（１）。
【請求項８】
少なくとも１つのセンサ（５１、・・・、５Ｃ）は設けられており、それらは、前記ふるいライニング（２１）上に置かれる前記ふるい分け品（９）、特に前記ふるい分け品（９）の分布およびトポグラフィに対する測定信号（５１６、５２６）を記録し、および／または、少なくとも１つのセンサ（５Ｃ）は設けられており、それは、前記ふるいライニング（２１）の状態、特に荷重状態に対する測定信号（５Ｃ６）を記録して、前記記録された測定信号を前記制御装置（６）に送信することを特徴とする、請求項１〜７のうち一項に記載のふるい分け装置（１）。
【請求項９】
前記ふるいライニング（２１）上に置かれる前記ふるい分け品（９）に対する測定信号（５１６、５２６）は、少なくとも１つの光学センサ（５１、５２、５３、５４）によって記録可能であり、および／または、前記ふるいライニング（２１）の前記状態に対する測定信号（５Ｃ６）は、容量または音響センサ（５Ｃ）を用いて記録可能であることを特徴とする、請求項８に記載のふるい分け装置（１）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの容量センサ（５Ｃ）は測定コンデンサを備え、その第１の電極は前記ふるいライニング（２１）であり、その第２の電極は金属要素（５０）であり、金属要素（５０）は、前記ふるいライニング（２１）から一定の距離で保持されることを特徴とする、請求項８〜１０のうち一項に記載のふるい分け装置（１）。
【請求項１１】
前記制御プログラムは、前記測定信号（５１６、５２６、・・・、５Ｃ６）の前記分析のために、および、制御信号（６０、７６）の形成のために設計され、前記制御プログラムによって、
ａ）前記ふるい分け品の前記分布およびトポグラフィを変化させるような方法で、前記ふるい（２）の位置、傾斜角、および／もしくは動作を変更でき、ならびに／または、
ｂ）前記ふるい（２）を、特に臨界寸法の粒体を前記ふるいライニング（２１）から引き離すために、力の作用の影響下に置くことができ、ならびに／または、
ｃ）前記ふるい（２）は、メンテナンス位置に誘導可能であり、ならびに／または、
ｄ）メンテナンス要素（７１）は、前記ふるいライニング（２１）に沿って誘導可能に支持され、作動させることができることを特徴とする、請求項８、９、または１０に記載のふるい分け装置（１）。
【請求項１２】
請求項１〜１１のうち一項に記載のふるい分け装置（１）を制御する動作方法であり、ふるい分け装置（１）は制御信号（６０）を駆動装置（３）に出力するために設計された制御プログラムが実装される制御装置（６）を備え、駆動装置（６）は少なくとも３つのアクチュエータ（３１、３２、３３、・・・）を備え、アクチュエータ（３１、３２、３３、・・・）は一方で第１のスイベルジョイント（３１１、３２１、３３１、・・・）を介して支持装置（１０）に各々接続して、他方で第２のスイベルジョイント（３１２、３２２、３３２、・・・）を介してふるい（２）に各々接続しており、そのため、前記ふるい（２）は、ふるいフレーム（２２）によって保持される少なくとも１つのふるいライニング（２１）を有し、前記アクチュエータ（３１、３２、３３、・・・）によって保持されるのみであり、動作範囲内で前記制御信号（６０）に応じて変位して任意に回転する動作方法。
【請求項１３】
前記ふるいライニング（２１）上に置かれる前記ふるい分け品（９）、特に前記ふるい分け品（９）の前記分布およびトポグラフィ、および／または、前記状態、特に前記ふるいライニング（２１）の前記荷重状態を監視するセンサ（５１６、５２６、・・・、５Ｃ６）により提供される測定信号（５１６、５２６、・・・、５Ｃ６）は、前記制御装置（６）に送られ、前記制御装置（６）は制御信号（６０、７６）を形成し、それによって、
ａ）前記ふるい分け品の前記分布およびトポグラフィが変更可能な方法で、前記ふるい（２）の前記位置、傾斜角、および／もしくは動作は変更され、ならびに／または、
ｂ）前記ふるい（２）を、特に臨界寸法の粒体を前記ふるいライニング（２１）から引き離すために、前記力の作用の影響下に置き、ならびに／または
ｃ）前記ふるい（２）は、メンテナンス位置に誘導可能であり、ならびに／または、
ｄ）前記ふるいライニング（２１）に沿って誘導可能に支持されるメンテナンス要素（７１）は作動されることを特徴とする、請求項１２に記載の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持装置を備え、それによってふるいが保持されるふるい分け装置、および、そのふるい分け装置の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ふるい分け装置は、バルク材料、例えば固体混合物を異なる粒度を有する分画に分けることに役立ち、例えば原料加工産業、食品産業、化学産業、および建材産業で使用される。
【０００３】
ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｓｉｅｖｅによると、ふるい分け装置は、分離媒体として、同一サイズの多数の開口部を含むふるいライニングを備える。ふるいライニングは、金属（穴あき薄板金、ワイヤメッシュ、金属メッシュ、または金属ロッド）、プラスチック、様々な硬度のゴム、またはシルクガーゼのいずれかからなる。開口部のサイズはメッシュサイズと呼ばれ、ふるい部を規定する。より大きな粒体は開口部の上に残留し（ふるいオーバーフロー）；より小さな粒体は落下する（ふるい通過）。メッシュサイズとしてほぼ同じサイズの粒体は、臨界寸法の粒体と呼ばれている。ふるいは、互いの最上部に置かれる１つまたは複数のふるいライニングからなり、積み重ねたふるいの最上部が最も大きなメッシュサイズであるふるいライニングを備えることができる。ふるいライニングの清浄度は、ふるいの効率に重要である。特に、臨界寸法の粒体によるふるい目の閉塞は、ふるいの上もしくは下で「動作する」適切な手段（例えばブラシ、ボール、チェーン、ゴムキューブ）によって、または、円錐形もしくは二重円筒形の穿孔の場合のように、穴径を下向きに拡大することによって防止しなければならない。
【０００４】
大規模な用途では、ふるいライニングは駆動装置によって特定の動作を引き起こし、ふるい分け性能を向上させる。ふるいライニングの動作は、ふるいの長手方向における供給材料のさらなる移送、メッシュ開口部からの臨界寸法の粒体の放出、および選別の持続可能性（ふるい分け効率）に役立つ。
【０００５】
公知である回転式ふるい機（例えば欧州特許出願公開第０９４３３７４号明細書（特許文献１）を参照）は、タンブリング運動（スローイングおよび振動運動）をもたらすことができるふるい分け構造体と、ふるい分け構造体を弾性的に支持している支持装置と、および電動モータによって回転可能に駆動する駆動軸とを有し、電気モータは、ピンを駆動し、ピンは傾斜および偏心状態の調整が可能であり、その上に、ふるい分け構造体が装着される。このように、ふるいライニングは、駆動軸および可傾式ピンによって、所定の、および常に同一の運動に設定される。
【０００６】
独国実用新案第２０２００５００５８４７号明細書（特許文献２）によるふるい分け装置は公知であり、それはふるいフレームに配置されるふるいライニングを有し、ふるいフレームは超音波変換器と連結されている。動作中、ふるいライニングは水平面に対して傾けられている。この傾斜角に起因して、ふるい分け品は、ふるい分けプロセスの間、ふるいライニングの最下位点に対向してふるいライニングの表面を自動的に流れる。微粒体は、ふるいライニングのメッシュを通してふるいにかけられる。一方では、粗粒体またはきょう雑物は、ふるいライニングの端領域に入り込み、取り除かれることができる。
【０００７】
これらのふるい分け装置では、ふるいライニングは、それに所定の方法で位置合わせされるか、または動かされ、非常に良好な結果が平均して達成される。それでもなお、作業プロセスをさらに向上させることができれば望ましいであろう。大流量に関しては、わずかな改善でさえも、結果として大幅なコスト削減がもたらされ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０９４３３７４号明細書
【特許文献２】独国実用新案第２０２００５００５８４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は改善されたふるい分け装置およびこの改善されたふるい分け装置の動作方法を創作することを目的としている。
【００１０】
特に、材料の処理量の増加だけでなく、粗粒体、きょう雑物、および臨界寸法の粒体をふるいメッシュまたはふるい目からより迅速かつ容易に取り除くことが可能であるふるい分け装置および本ふるい分け装置の操作装置が創作されなければならない。
【００１１】
それぞれの使用場所で通常必要であるかまたは望まれるように、いかなる構成においても本発明の装置を実装することが可能であるべきである。ふるい分け装置は、いかなるふるい分け品のふるい分けのため、いかなる産業界においても適用可能であるべきである。
【００１２】
ふるい分け装置は、単純な構造を有し、あまり手間をかけずに維持されるべきである。ふるい分け装置の効率を増加させることと並行して、エネルギー必要量は低減されるべきである。
【００１３】
ふるい分け装置は、小型化され、あまり空間を必要とすべきではなく、そのため、有利なことに、それをいかなる作業または製造プロセスにも組み込むことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本課題は、ふるい分け装置および動作方法によって解決され、それらは、それぞれ請求項１および１２に定められた特徴を有する。本発明の有利な実施形態は、さらなる特許請求項に記載される。
【００１５】
ふるい分け装置は支持装置を備え、支持装置はふるいを保持し、ふるいはふるいフレームによって保持される少なくとも１つのふるいライニングを有し、ふるいフレームは駆動装置に接続している。
【００１６】
本発明によれば、駆動装置は、制御プログラムを用いた制御装置によって制御可能であり、少なくとも３つのアクチュエータを備え、アクチュエータは、一方で第１のスイベルジョイントを介して支持装置に各々接続され、他方で第２のスイベルジョイントを介してふるいフレームに各々接続され、そのため、ふるいはアクチュエータのみによって保持され、動作空間内で移動可能であり、任意に回転可能である。
【００１７】
それゆえに、本発明のふるい分け装置は、所定の動作シーケンス、または必要に応じて規定されて、目下の必要性に適合する動作シーケンスのいずれかを用いてふるいを動かすことを可能にする。
【００１８】
周期的な運動、特に調和運動によって、ふるい分け品は、一定時間の後の特定の場所に、例えばふるいライニングのワイヤメッシュの上に残留する。特にナノ粉末または強い磁荷を有する粉末の場合にこれが当てはまる。流量は、最適化が可能ではなく、制限される。
【００１９】
平均的に良好な結果が所与の動作シーケンスで達成されるのに対して、本発明は、今や、必要に応じて動作シーケンスを最適化して、それらを所与の条件に適応させることができる。
【００２０】
それによって、粒体またはふるい分け品の重量、形状、サイズ、構造、湿度、および／もしくは温度といったさまざまなパラメータを制御アルゴリズムで考慮することができる。さらに、好ましくは、ふるいライニングの特性、例えばその流量範囲およびメッシュ特性が考慮される。室温および湿度も、考慮されることが好ましい。
【００２１】
前述のパラメータについての考慮は、ふるい分けプロセス内でふるい分け品の全般的な状態および／または特性が、急にまたは連続的に変化する可能性があるのため、特に有利である。例えば、ふるい分け品の湿度および温度または環境は変化する可能性がある。さらに、ふるい分け品の供給において、不規則性が発生し得る。さらに、臨界寸法の粒体の比較的大きな部分が偶然に発生し得て、それは、ある点または領域におけるふるいライニングの透過性に影響を及ぼし得る。
【００２２】
このような障害を修正するために、メンテナンスサイクルを周期的に入れることができ、その間に、ふるいライニングから臨界寸法の粒体が取り除かれる。本目的のために、ふるいライニングはメンテナンス位置へ動かすことができ、そこに、例えば、メンテナンスツールがふるいライニングの下面に沿って誘導される。
【００２３】
金属ロッド、金属ブレード、ブラシ、ボール、チェーン、ゴムキューブをメンテナンスツールまたはメンテナンス要素として使用することができ、それらは、ふるいライニングの上または下で動作し、かつ駆動装置に接続していることが好ましい。
【００２４】
通常のふるい分けプロセスからの異常は、ふるい分けプロセスの始めと終わりに特に発生する。これらのプロセスの局面において、ふるい分け品が一様に分散されることが特に重要である。次に、これは、有利には、その長手方向軸および横軸に沿ってふるいを移動させることによって達成されることができる。ふるい分けプロセスの初めには比較的速い軸方向移動が有利であり、それによって、ふるい分け品は素早く分散され、ふるい分けプロセスの終わりの頃には比較的遅い軸方向の移動が有利であり、それによって、ふるい分け品は、ふるいライニングから持ち上げられずに一様に分散される。ふるいまたはふるいライニングの運動方向、回転、運動振幅および運動周波数は、有利には、利用者の経験または測定によって判断される必要性に合わせることができる。動作シーケンスは、すべての対応するプロセスの局面についてプログラムされることができ、状態変化が生じた場合に、動作シーケンスを呼び出して、適用することができる。
【００２５】
好ましくは、材料ディスペンサ（記号を用いた下向き矢印９よって図１に示される）のような、ふるい分け装置の機能的要素および周辺装置の機能的要素は連結されて、そのため、例えば、ふるい分け品の自由落下の始めと終わりでのふるいは、状況に応じて制御される得る。
【００２６】
したがって、本発明のふるい分け装置および動作方法は、ふるい分けプロセス中に発生する問題に効果的に対処することを可能にする。ふるい分け装置を、規則的な動作シーケンスから不規則な動作シーケンスへ設定することができ、不規則な動作シーケンスで動作が実行され、それによって、周期的に発生する不足分またはセンサによって検出される不足分、例えばふるいライニング上のふるい分け品の不適切な分布が修正される。例えば、ふるいの軸方向の変位は、ふるい分け品の均一な分布を達成するために、断続的に実施されることができる。
【００２７】
このように、ふるい分けプロセスは、材料の処理量の増加を達成するために、周期的に最適化されることができる。周期的にふるい分け品の供給を止めて、粗粒体、きょう雑物、および臨界寸法の粒体をふるいライニングの端に促すことができ、そこでそれが吸引または排出される。
【００２８】
その柔軟性のため、ふるい分け装置を、いかなる構成のいかなるふるい分けプロセスにも適用させることができる。ふるい分け装置は、いかなる加工材料またはふるい分け品のスクリーニングのために、いかなる産業おいても使用され得る。ふるい分け装置は、いかなる材料ディスペンサまたはコンベヤと容易に組み合わせることができる。材料を、コンベヤベルトにより送り出すかまたは取り除くことができる。
【００２９】
ふるい分け装置によって必要とされる空間は小さく、ふるい分け装置はアクチュエータ間に広い開口部を提供することも可能にし、広い開口部に、ふるい分け品が集められ、別の場所へ搬送され得ることが、特に有利である。
【００３０】
特に好適な構成では、少なくとも１つのコンテナ（図６参照）または少なくとも１つのコンベヤベルト（図１参照）は、ふるいにかけられる材料を、損失なしに収集することができ、ふるい、支持装置、およびアクチュエータ間の間に設けらる。
【００３１】
特に、とりわけ高価なふるい分け品をふるい分けするときは、ふるいフレームは、有利なことに、好ましくはふるいフレームの長手方向軸に沿って挿入されるか、または格納されることができるコンテナを備え付けることができる。アクチュエータを使用して、ふるいフレームは、コンテナの接続や切り離しを行うことができる位置へ移動させることができる。
【００３２】
アクチュエータを用いた駆動装置の構造は、特に単純かつ有利である。アクチュエータの数（またはアクチュエータ）は、少なくとも３つであり、ふるいの必要な動作および加速にしたがって選択される。ふるいの動作および動作シーケンスは、動作プログラムによって制御され、それゆえに、ふるい分け装置の設計は極めて単純である。ふるい分け装置の単純な設計に起因して、必要とされるメンテナンスの労力は非常に少ない。動作プログラムは、必要に応じて新たな用途に適応させることができる。
【００３３】
目標とする、特に効率的な動作および動作シーケンスの実行により、ふるい分け装置の効率を増し、同時に、エネルギー必要量を削減することができる。
【００３４】
線形、円形、らせん状形、周期および／または調和運動が可能である。動作は、ふるい分け品またはふるいライニングに目標とする影響を及ぼすために、一様であるか、または加速させることができる。
【００３５】
加えて、間隔をおいて、ふるい分けプロセスへの目標とする介入、特に臨界寸法の粒体を含む不必要な生成物粒体の除去と、またはメンテナンス作業の実施が可能である。
【００３６】
ふるい分け品の一様な分布が可能であることから、より単純なふるい設計が使用され得、そのような設計では、ふるいライニングが周辺部で最適に使用されることもできる。矩形のふるいライニングの使用は、特に有利である。
【００３７】
本発明のふるい分け装置を用いて、所定の動作シーケンスの代わりに目下必要な修正動作シーケンスを実行することが今や可能であり、修正動作シーケンスは、有利なことに、ふるい分け装置およびふるい分け品の予想または確定される状態に適応する。
【００３８】
１つまたは複数のセンサは、
ａ）現在のふるい分け品の状態、特にふるいライニング上のふるい分け品の分布、および、臨界寸法の粒体の存在を示す最大量の露出を伴うふるいライニング上に存在するふるい分け品のトポロジー、ならびに／または、
ｂ）ふるいおよびふるいライニングの横断面全体にわたるふるい分け品の流量、ならびに／または、
ｃ）ふるいライニングの状態、特にふるいライニングの局部的な状態、および／もしくはふるい分け品によるふるいライニングの被覆範囲を測定するために特に使用される。
【００３９】
従って、異なるセンサを使用することができる。特に有利なことに、音響センサ、特に超音波センサ、光学センサ、特にカメラ、赤外線センサおよびレーザセンサ、ひずみゲージのような重量センサ、ならびに容量センサが適用できる。
【００４０】
光学センサを用いて、ふるいライニング上のふるい分け品の分布およびふるいライニングを通るふるい分け品の移動を、有利なことに、異なる位置で測定することができる。光学センサは、ふるいライニングの上方、下方、または側面に位置付けられることができ、そのため、それらがふるいライニング上に載っているふるい分け品のトポグラフィ、および異なる位置でふるいライニングを通るふるい分け品の移動を検出することができる。
【００４１】
例えば、ふるいライニングは、片側で光に晒されることができ、反対側で光は光センサによって検出されることができる。したがって、有益な情報は、適切な遮光により容易に得られることができる。特に、ふるい分け品がふるいライニングの全表面を覆っているかどうかが判断され得る。ふるいライニングのメッシュに詰まってしまった、ふるい分け品のトポグラフィの不均衡を生じる臨界寸法の粒体を検出することも可能である。ふるい分け品中での不十分な分布、予期しない不均衡、または予期しない最大量が検出される場合、適切な修正手段がとられて、ふるいの適切な動作が開始され得る。
【００４２】
測定信号または測定データに基づいて、有利にも、シーケンスのふるい分けプロセスに影響を与えることができる。
【００４３】
容量センサによって、ふるいライニングの軽微な変化、特に負荷時のふるいライニングのひずみおよび変形を検出することができる。
【００４４】
容量センサは、ふるいライニングが測定用コンデンサの電極をすでに形成しているので、実装するのが特に容易である。容量センサの第２の電極は、金属要素によって各々形成されることができ、金属要素は、ふるいフレームにしっかりと接続しているが、それからの絶縁されていることが好ましい。第２の電極は、有利なことに、ロッド、もしくはプレート、または穿孔したふるいとして設計されることができ、そのため、それらはふるい分け品の移送を妨げることはない。
【００４５】
ふるいライニング（第１の電極）の変形を測定するために、例えば、電圧が２つの電極に印加され、電圧は第１の電極（ふるいライニング）の変形、または２つの電極間の距離の変化に応じて変化する。このようにして、ふるいライニングの軽微な変形を測定することができる。好ましくは、いくつかの測定用コンデンサは、ふるいライニングの全表面にわたり一様に分散される。さらに、ふるいライニングの変形が発生することなく、ふるい分け品のみによって生じる変化を測定することができる。局所的に存在するふるい分け品は、誘電体としての機能を果たし、ふるい分け品は、電圧変化を引き起こし得る。
【００４６】
ふるいライニングの下面または上部に一様にもしくは不規則に分散されるいくつかの容量センサに基づく、ふるい分け品が積載されたふるいライニングもしくはふるい分け品が積載されていないふるいライニングの測定は、一般に有利であり、有利なことに、いかなるふるい分け装置でも使用することができる。ふるいフレームは、金属またはプラスチックで作製することができる。ふるいコンデンサは、電極間の距離に依存する電圧を維持することができるように、２つの電極が直流的に互いから絶縁されていることが重要である。記載の通り、金属のふるいライニングは、有利なことに、第１の電極を形成し、そのため、さらなる測定用コンデンサを、いかなる設計の金属要素を用いても容易に実現することができ、金属要素は、ふるいライニングから一定距離でふるいフレーム上に装着されることが好ましい。好ましくは、穿孔プレートまたはロッドが第２の電極として使用される。
【００４７】
音響センサ、特に超音波センサもまた有利に使用することができる。異なるセンサを組み合わせて使用することもできる。
【００４８】
したがって、制御装置の電子記憶装置に保存した経験データ応じて、および／または、適時に測定信号の変化を考慮して、および／または、記載された、もしくは更なるセンサにより提供される測定信号の分析後に、制御信号を生成することができ、制御信号は、駆動装置に転送されるか、または必要に応じてメンテナンス装置に送信される。
【００４９】
これらの制御信号を用いて、
ａ）ふるい分け品の分布およびトポグラフィが必要に応じて修正されるような方法で、ふるいの位置、傾斜角、および／もしくは動作が変更されることができ、ならびに／または、
ｂ）特に古いライニングから臨界寸法の粒体を引き離すため、ふるいは力の影響下におかれることができ、ならびに／または、
ｃ）ふるいは、例えば臨界寸法の粒体が取り除かれるメンテナンス位置、もしくは、例えば収集コンテナが取り外されるかまたは挿入される積載もしくは取り出し位置に移動されることができ、ならびに／または、
ｄ）メンテナンス要素は、ふるいライニングに沿って誘導可能に保持され、作動されることができる。
【００５０】
本目的のために、ふるいは空間においていかなる方向にも前後に移動することができ、好ましくは少なくとも１本の軸、好ましくは長手方向軸または横軸を中心に回転できることが提供される。
【００５１】
ふるいは、１つのふるいライニングを各々備えたいくつかのふるい構成要素を備えることができる。好ましくは、いくつかのふるいライニングが設けられており、そのメッシュ幅は段階的に減少される。
【００５２】
好ましい実施形態では、ふるいライニングのうち少なくとも１つ、またはふるいフレームのうち少なくとも１つは、機械的な波の動作もしくは振動またはマイクロ波を発振するのに適した発生器に接続されており、ふるい分けプロセスは、それを用いて加速される。アクチュエータが前述の機械的な波および効果に生じさせることも可能でもある。
【００５３】
アクチュエータは、いかなる数およびいかなる配置でも利用できることができる。ふるいは、アクチュエータを用いて上から保持されることができ、よって、吊されるかまたは下方から支持されることができる。追加のアクチュエータは、追加の動作または動作シーケンスを実装するために使用されることができる。さらに、アクチュエータの組み合わせを使用することができ、それは、上からふるいを保持して、下からふるいを支持する。
【００５４】
必要な動作によって、必要な自由度を備えたジョイントも選択される。使用されるスイベルジョイントは、例えば、ボールジョイント、ヒンジジョイント、フォークジョイント、アングルジョイント、または２つのジョイント機能を備えたこれらの組み合わせであることができる。
【００５５】
アクチュエータは、制御可能な電気駆動装置を有することができ、または空気圧もしくは液圧で駆動させることができる。
【００５６】
以下に、本発明は、図面を参照してさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ふるい２を備える本発明のふるい分け装置１を示し、ふるい２はふるいフレーム２２を備え、ふるいフレーム２２は、矩形のふるいライニング２２を保持し、４つのアクチュエータ３１、３２、３３、３４に枢着され、４つのアクチュエータは、支持装置１０に枢着され、４つのアクチュエータを用いてふるい２は動作範囲内でほぼいかなる動作も実行することができ、同時に、センサ、特に光学センサ５１、５２、および／または容量センサ５Ｃを備え、ならびに、メンテナンス装置７、７１および制御装置６を備える。
【図２】図１のふるい分け装置１を記号的に示し、６つのアクチュエータ３１、３２、３３、３４、３５、３６によって保持されるふるい２を備え、６つのアクチュエータ３１、３２、３３、３４、３５、３６を用いてふるい２がさらなる動作を実行して、さらなる加速を受けることができる。
【図３】ふるい２を備えた図３のふるい分け装置を示し、ふるい２は３つのふるい構成要素２Ａ、２B、２Ｃを備え、３つのふるい構成要素２Ａ、２B、２Ｃはふるいライニング２１を備えたふるいフレーム２２を各々有し、ふるいライニング２１に、好ましくは各々に少なくとも１つの監視センサ５１、・・・、５４；５Ｃ、および、好ましくはメンテナンス装置７が割り当てられている。
【図４】ふるい分け品９を伴う中央のみ覆われた円形のふるいライニング２１を含むふるい２を備えた図１のふるい分け装置を示す。
【図５】ふるい２を備えた図４のふるい分け装置を示し、ふるい２は３つのふるい構成要素２Ａ、２B、２Ｃを備え、それぞれ、ふるいライニング２１を備えて、好ましくは少なくとも１つの監視センサ５１、・・・、５４；５Ｃに各々関連したふるいフレーム２２を有している；
【図６】２つの容量センサ５Ｃおよび維持要素７１を備えた実施形態におけるふるい２を示しており、ふるいフレーム２２のガイドチャネル２２１で移動可能に誘導される。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１は、矩形のふるいライニング２２を保持して、ジョイント３１１、３２１、３３１、３４１によって支持装置１０に接続している４つのアクチュエータ３１、３２、３３、３４のピストンロッドを各々備えたジョイント３１２、３２２、３３２、３４２によって接続しているふるいフレーム２２を含むふるい２を備えた好ましい実施形態おける本発明のふるい分け装置１を示す。支持装置１０は、アクチュエータ３１、３２、３３、３４に接続されている４本の支柱を備えており、４本の支柱は横切る支柱によって互いに接続されている。
【００５９】
アクチュエータ３１、３２、３３、３４は駆動装置３の一部であり、駆動装置３は媒体ライン３１３、３２３、３３３、３４３をさらに含み、それを介して、例えば電気エネルギーまたは油圧式もしくは空気式媒体を、供給源３０からアクチュエータ３１、３２、３３、３４へ送り込むことができる。
【００６０】
個々のアクチュエータ３１、３２、３３、３４を個別に制御するために、駆動装置３は通信回線を介して、特に制御回線６０を介して制御装置６と接続しており、制御装置に、動作プログラムを備えた制御コンピュータが設けられている。動作プログラムは記憶装置に保存され、動作データおよび経験値も記憶装置に保存されることが好ましく、動作プログラムは制御信号を生成するために、動作データおよび経験値にアクセスすることができる。
【００６１】
制御装置６は、センサ５１、５２、５Ｃから測定信号５１６、５２６、５Ｃ６を、ならびにディスペンサまたはコンベヤ９から状態信号９１６を受信することもでき、ディスペンサまたはコンベヤ９によって、ふるい分け品はふるいライニング２１に到達する。センサ５１および５２は、光学センサ、例えば画像センサであり、光学センサを用いて、ふるいライニング２１に達したふるい分け品の状態が監視される。さらに、制御装置は温度センサおよび湿度センサに接続されて、環境ならびに／またはふるい分け品の温度および湿度を測定することができる。
【００６２】
特に手際よくふるいライニング２１の状態を、いくつかの容量センサ５Ｃによって測定することができ、各々は測定用コンデンサを備え、その第１の電極がふるいライニング２１によって形成される。金属ロッド、金属箔、金属グリッド等のような第２の電極は、ふるいライニング２１の下または上に短い距離で配置され、安定な方法でふるいフレーム２２に接続されていることが好ましい。互いに直流的に接続されていない測定用コンデンサの電極を用いることによって、有利なことに、ふるいライニングの動作を、ふるい分け品の流れを妨げずに検出することができる。
【００６３】
メンテナンス装置７は記号を使って示され、ロッド型、球状、またはブレード型維持要素７１を備えることが好ましく、それは、ふるいフレーム２２に装着され、またはふるいフレーム２２から取り外され、ふるいライニング２１に沿って摺動可能なガイドレール７０で支持されて、臨界寸法の粒体をふるいライニング２１から分離する。
【００６４】
さらに、制御装置６から制御信号７６、８２が、メンテナンス装置７、および発生器、本構成ではマイクロ波発振器８に送信することができ、マイクロ波発振器８は、連結ロッド８１を介して、ふるいフレーム２２に接続される。
【００６５】
制御装置６によって制御されることで、ふるい２は、アクチュエータ３１、３２、３３、３４を用いて動作範囲内のほぼいかなる動作も受けることができる。ふるい２は、少なくともその長手方向軸ｘおよび／またはその横軸ｙに沿って移動されることができ、および／または好ましくはこれらの軸ｘ、ｙに垂直である回転軸ｚを中心に回転されることができる。ふるい２は、その長手方向軸ｘおよび／またはその横軸ｙに沿って移動させることもできる。必要な加速の他、空間におけるこれらの実質的に制限のない動作は、さらなるアクチュエータによって対応され得る。６つのアクチュエータの装置によって、最大限の可能性を、経済的な方法で実現することができる。本実施形態では、ふるい２はアクチュエータ３１、３２、３３、３４によって下から支持される。しかしながら、ふるい２をアクチュエータ３１、３２、３３、３４から懸架することもできる。加えて、アクチュエータは、上下または側方から設けられることもできる。全般的に見て、多様な可能性があるにもかかわらず、材料コストは相対的に低い。アクチュエータ３１、３２、３３、３４は、有利なことに、多くの空間を開放したままにし、そのため、より大きな容器９００（図６参照）またはコンベヤベルト９０を、いかなる問題もなしに支持装置１０とふるい２との間に装着し得ることが留意されるべきである。
【００６６】
アクチュエータ３１、３２、３３、３４は、ピストンロッドを備えたリニアアクチュエータであることが好ましく、ピストンロッドは電動モータによって駆動され、段階的に伸長し収縮される得る。したがって、ピストンロッドを用いて、ふるい２は動作空間内でいかなる動作もほとんど実行することができる。プログラム可能であり、制御装置６によって制御されてる動作シーケンスは、使用するアクチュエータの数によって決まり、その制御は適宜に調整される。回転アームによって保持される制御装置６は、スクリーンまたはタッチスクリーンを有することが好ましく、それを介して、予めプログラムされた動作シーケンスを選択するか、または新たな動作シーケンスを定めるためにコマンドを入力することができる。制御装置６は、一般的なノートブックコンピュータのリソースを有することができ、ノートブックコンピュータは信号処理プロセッサをさらに備え付けていることが好ましく、信号処理プロセッサを用いて、入力測定信号を遅滞なく実際に処理することができる。
【００６７】
アクチュエータ３１、３２、３３、３４は、ボールジョイント３１２、３２２、３３２、３４２；３１１、３２１、３３１、３４１によって、ふるいフレーム２２および支持装置１０に接続されることが好ましく、それによってアクチュエータ３１、３２、３３、３４が制限なく任意の方向に必要な範囲で回転することが可能になる。したがって、アクチュエータ３１、３２、３３、３４のうちの１つのピストンロッドを伸長するとき、他のアクチュエータ３１、３２、３３、３４が必要に応じてまとまって回転することができる。
【００６８】
ジョイント３１２、３２２、３３２、３４２；３１１は、ふるいフレーム２２に重量センサ４１、４２、４３、４４、例えばひずみゲージを備えた重量センサを介して、各々接続されていることが好ましく、そのため、ふるいライニング２１の荷重および、ふるいライニング２１上のふるい分け品の分布をいつでも測定することができる。例えば、増加した重量が重量センサ４１および４４によって測定される場合、一様な重量分布が得られるまで、アクチュエータ３１および３４のピストンロッドを伸長して、重量センサ４２および４３に対してふるい分け品を長手方向軸ｘと平行に摺動させる。また同時に、振動および他の動作は、ふるい２に影響を与えうる。
【００６９】
したがって、互いに異なる動作シーケンスを重ねることが可能である。例えば、第１のプログラムが第１の動作シーケンスを、第２のプログラムが第２の動作シーケンスを提供する。第３のプログラムは、これらの２つの動作シーケンスを組み合わせて、互いにそれらを重ねることができる。
【００７０】
装置のプログラミングを異なる方法で行うことができる。例えば、ふるい２を所望の軌道に沿って誘導することができ、それによって、アクチュエータのピストンロッドの動作が測定され、記録される。さらに、湾曲した面を幾何学的な空間で規定することができ、その後、第１のボールジョイントの位置を確定して、対応する第１と第２のボールジョイントとの間の距離を確定することができる。アクチュエータ３１、３２、３３、３４が揺動運動を実行して、ふるいライニング２１の振動を発生させることもできる。
【００７１】
好ましくは、いくつかの動作シーケンスがプログラムされ、その結果、ふるい分け装置１および／またはふるい分け品の各状態に対して、手動で選択されるかまたは自動制御されて、適切な動作シーケンスが選択され得る。好ましくは、タイマーがプログラムされ、それは自動的にプログラム変更を起動し、その結果、例えば１００回の作業サイクル後に、メンテナンスサイクルが挿入され、そこで、クリーニング（不合格品の除去）または修正（メッシュから臨界寸法の粒体の除去）が実施される。メンテナンスサイクルを実行するために、ふるい２はメンテナンス位置へ移動され得る。
【００７２】
重量センサ４１、・・・、４４を使用することにより、例えば、コンテナ９００が満杯であり、取り出し位置への移動されなければならないことが判定され得る。
【００７３】
この好ましい実施形態では、メンテナンス装置７はブレード型メンテナンス要素７１を備え、それをガイドレール７０に沿って移動させるか、好ましくは、（図２に概略的に示される）モータ７５によって駆動することができる。メンテナンス作業のために、ふるい２はガイドレール７０上で移動されて、その後、メンテナンス要素７１が、特に臨界寸法の粒体を解放するために、ふるいライニング２１に沿って誘導される。
【００７４】
図２は、記号による表記で、６つのアクチュエータ３１、３２、３３、３４、３５、３６によって保持されるふるい２を備えた図１のふるい分け装置１を示し、それらを用いて、ふるい２はさらなる動作を実行し、さらなる加速の影響下に置かれ得る。
【００７５】
図３は、ふるい２を備えた図３のふるい分け装置を示しており、ふるい２は、３つのふるい構成要素２Ａ、２Ｂ、２Ｃを備え、各々がふるいライニング２１を備えたふるいフレーム２２を有し、好ましくは、少なくとも１つの監視センサ５１、・・・、５４；５Ｃおよび好ましくはメンテナンス装置７と関連付けられる。ふるいライニング２１のメッシュは、最上部から最下部にかけて縮小しており、そのため、粗い材料を第１の２つのふるい構成要素２Ａ、２Ｂで取り除き、第３のふるい構成要素２Ｃで、臨界寸法の粒体よりわずかに大きい材料のみを取り除くことができる。好ましくは、ふるいライニング２１の状態に加えて、各ふるい構成要素２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、ふるい分け品によるその荷重が、修正処置を開始することができるように個別に監視される。
【００７６】
図４は、ふるい分け品９によって中央のみ覆われた円形のふるいライニング２１を有するふるい２を備えた図１のふるい分け装置を示す。ふるいライニング２１の上方に設けられている光学センサ５１、５２を用いて、ふるい分け品のトポグラフィおよび分布を上方から測定することができる。ふるいライニング２１の下に位置する光学センサ５３、５４、および５５によって、ふるい分け品の局部的な処理能力が測定され、ふるい分け品の分布が推定され得る。ふるい２一面に一様に分布されることが好ましい容量センサ５Ｃによって、ふるいライニング２１の局部的な荷重、および、よって同様に、ふるい分け品の分布を測定することができる。アクチュエータ３１、３２、３３、３４とふるいフレーム２２との間に配置される重量センサ４１、４２、４３、および４４によって、ふるい分け品の重量およびふるいライニング２１上のその偏心配置を測定することができる。
【００７７】
したがって、ふるい分け装置１は、有利なことに、各種センサを備え付けることができ、それによって、個別のグループのセンサ、光学センサおよび／または容量センサおよび／または音響センサおよび／または重量センサを、それら単独でまたは任意の組み合わせで使用することもできる。
【００７８】
図５は、ふるい２を備えた図４のふるい分け装置を示しており、ふるい２は、３つのふるい構成要素２Ａ、２Ｂ、２Ｃを備え、各々が、ふるいライニング２１を備えて、好ましくは少なくとも１つの関連する監視センサ５１、・・・、５４；５Ｃを各々備えたふるいフレーム２２を有する。
【００７９】
図６は、２つの容量センサ５Ｃおよびメンテナンス要素７１を備えた好ましい構成のふるい２を示しており、メンテナンス要素７１はふるいフレーム２２内のガイドチャネル２２１にて移動可能に誘導される。
【００８０】
ふるいフレーム２２は、コンテナ９００にも接続している。ふるいフレーム２２は外側にガイドレール２２２を有することが好ましく、それはコンテナ９００内部のガイド要素９０１に対応する。したがって、コンテナはふるいフレーム２２に押し込まれ、かつふるいフレーム２２から取り除くことができる。これは、アクチュエータ３１、・・・、３４、・・・、３６の対応する制御による簡単な方法で行うことができ、それは、対応する位置にふるいフレーム２２を誘導して、満杯のコンテナ９００を好ましくは自動的に押すか、または軸方向の移動によって空のコンテナ９００を好ましくは自動的に持ち上げる。
【００８１】
したがって、アクチュエータ３１、・・・、３４、・・・、３６の制御は、有利なことに、ふるい分け装置１の完全な自動制御に組み込まれ、プロセスラインの隣接する装置と同期させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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