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Vorrichtung zum Sortieren von Bohnen nach der Dicke Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Bohnen nach der Dicke mit einer umlaufenden,
zylindrischen Sortiertrommel, die stirnseitig je einen Endring aufweist und deren
Umfang durch eine Anzahl achsparalleler, gleichmäßig verteilt angebrachter Stäbe
gebildet ist.
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Derartige Sortiertrommeln sind in vielerlei Ausführungsformen zum
Sortieren verschiedener Gemüsearten, wie Bohnen, Karotten, Kartoffeln usw. bekannt.
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Beim Sortieren von Früchten, die eine im wesentlichen runde Form aufweisen,
wie z. B. Äpfel, Kartoffeln u. dgl., hat man die Länge der Trommeln in Zonen mit
verschiedenen großen Stababständen unterteilt, um so nach verschiedenen Größen sortieren
zu können. Beim Reinigen und Entkeimen von Kartoffeln ist es bekannt, zwischen den
die Trommel bildenden runden Stäben mit ihrer Spitze nach innen weisende, im Querschnitt
dreieckige Stäbe anzuordnen. Derartige Sortier- und Reinigungstrommeln sind jedoch
zum Sortieren von länglichen Feldfrüchten, insbesondere von grünen Bohnen, nicht
geeignet, da diese dazu neigen, sich in den durch die Stäbe gebildeten Spalten festzuklemmen.
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Um dies zu vermeiden, ist bei einer bekannten Sortiertrommelanordnung
einer äußeren mit spiralförmig verlaufenden Sortierschlitzen versehenen Sortiertrommel
eine zweite Trommel exzentrisch angeordnet. Beim Umlauf beider Trommeln bewegen
sich segmentförmige Teile der äußeren Trommel durch die Schlitze der inneren Trommel
ein und aus und bewirken bei ihrem Eingriff eine Verdoppelung der Anzahl der Schlitze.
Durch diese Anordnung wird ein Festklemmen der Bohnen in den Schlitzen verhindert.
Diese Sortiermaschine ist jedoch im Vergleich zu der erfindungsgemäß ausgebildeten,
dem gleichen Zweck dienenden Maschine völlig verschieden aufgebaut und ist ferner
außerordentlich kompliziert und aufwendig.
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Bei einer anderen bekannten, zum Sortieren von Karotten und Gemüse
dienenden Sortiertrommelanordnung, von der die Erfindung ausgeht, hat die Sortiertrommel
eine sich verjüngende Form und weist am Umfang der Endscheiben sich parallel erstrekkende
Stäbe auf, die abwechselnd fest und radial beweglich angeordnet sind. Die Enden
der beweglichen Stäbe werden in der oberen Hälfte der Trommel über eine exzentrisch
zur Trommelachse angeordnete Gleitbahn bewegt, wobei sich die Stäbe in radial auswärts
gerichteten Schlitzen nach außen hin bewegen können. Zur Führung der beweglichen
Stäbe über die untere Hälfte der Trommel sind an den Enden vorgesehene Führungsbahnen
angeordnet, die konzentrisch zur Trommelachse liegen und außen an den Stäben angreifen,
um sie an den radial einwärts gerichteten Enden der Schlitze zu halten. Da sich
die beweglichen Stäbe auf ihrer Bahn um die obere Trommelhälfte herum frei radial
nach außen hin bewegen können, ist keine Gewähr dafür gegeben, daß sie sich vor
dem Einlaufen in die untere Führungsbahn radial so weit einwärts bewegt haben, daß
sie mit Sicherheit von der unteren Führungsbahn aufgenommen werden können, sondern
es kann vorkommen, daß die Stäbe eine mittlere Stellung in den Schlitzen einnehmen
und so auf die untere Führungsbahn treffen und hierbei entweder nach innen oder
in unerwünschter Weise nach außen abgedrängt werden. Es kann aber auch passieren,
daß sich die Stäbe schräg in den Schlitzen einstellen, so daß sie nicht nach innen
oder außen abgedrängt werden können und dadurch ein Blockieren der Maschine verursachen.
Abgesehen von diesen Mängeln liegt bei dieser bekannten Vorrichtung, bei der an
sich ein Freigeben von in den Spalten festgeklemmten Sortiergut durch Veränderung
der Sortierspaltbreite erreicht wird, noch das folgende bisher ungelöste Problem
vor, ohne dessen Lösung ein einwandfreies Arbeiten einer Bohnensortiervorrichtung
nicht gewährleistet ist. Dieses Problem besteht darin, daß beispielsweise beim Sortieren
grüner Bohnen in einer Sortiertrommel der eingangs erwähnten Art es wichtig ist,
daß die Bohnen längsparallel zu den Sortierspalten ausgerichtet werden, d. h., es
muß dafür Sorge getragen werden, daß die Bohnen sich nicht mit ihrer Länge
quer
zu den Sortierspalten legen können und mehrere Spalten überbrücken. Ferner müssen
Vorkehrungen getroffen sein, um die nicht durch die Sortierspalten gefallenen Bohnen
ständig hochzufördern, damit die Sortierspalten im unteren Bereich der Trommel weitgehend
frei gehalten werden und es verhindert wird, daß sich im unteren Teil der Trommel
eine von dieser dauernd umgewälzte Masse von Bohnen bildet.
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Zur Lösung dieses Problems wird die Erfindung darin gesehen, daß zwischen
je zwei benachbarten Stäben von unrunder Querschnittsform eine Führungsleiste mit
einem sich radial die Stäbe überragend zum Mittelpunkt der Sortiertrommel hin erstreckenden
länglichen Querschnitt an den Endringen befestigt ist und daß die Führungsleisten
mit den Stäben paarweise je einen Sortierspalt begrenzen, dessen Weite durch Verdrehung
der Stäbe verstellbar ist.
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Durch die radial nach innen vorstehenden Führungsleisten werden die
in die Sortiertrommel eingegebenen grünen Bohnen weitgehend in Längsrichtung zu
den Sortierspalten ausgerichtet, so daß eine wirksame Sortierung ermöglicht wird.
Weiterhin sorgen die radial nach innen vorstehenden Führungsleisten dafür, daß die
nicht durch die Sortierspalten gefallenen Bohnen mit hochgehoben werden, um dann
auf die Masse zurückzufallen, wodurch im unteren Bereich der Sortiertrommel die
Bildung einer sich umwälzenden Bohnenmasse vermieden wird.
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Um diese Wirkung noch weiter zu unterstützen, sieht eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung vor, daß jede zweite Führungsleiste sich weiter radial
in die Trommel vorerstreckt als die Führungsleisten benachbarter Spalte. Gemäß der
Erfindung haben die Stäbe vorzugsweise einen im wesentlichen rautenförmigen Querschnitt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die nach innen vorstehenden
Führungsleisten ebene Seitenflächen auf, wobei die Sortierspaltweite während eines
jeden Umlaufs der Trommel periodisch verändert wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Beschreibung an Hand
der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist F i g. 1 eine perspektivische
Ansicht einer Bohnensortiermaschine, deren Schutzvorrichtung abgenommen ist, F i
g. 2 ein senkrechter Schnitt gemäß der Linie II-II von F i g. 1, F i g. 3 ein senkrechter
Schnitt gemäß der Linie 111-III der F i g. 1, wobei Teile der Vorrichtung weggebrochen
gezeigt sind, und F i g. 4 eine im vergrößerten Maßstab gezeigte Querschnittsansicht
der Sortierstäbe.
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Die in den Figuren als Ganzes mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete
Maschine weist einen Rahmen 12 und eine an diesem drehbar abgestütze Sortiertrommel
14 auf, die von einem Motor 16 angetrieben wird. An dem einen Ende der Trommel 14
ist ein Einfüllkasten 18 angeordnet, der mit der Trommel umläuft. Unterhalb derTrommel
ist ein Sammelkasten 20 und an dem dem Einfüllkasten gegenüberliegenden Ende
der Trommel eine nicht gezeigte Auslaßrutsche befestigt.
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Der Rahmen 12 ist von rechteckiger Form und mit vier Beinen 22, 24,
26 und 28 versehen. Die an der Beschickungsseite der Maschine angeordneten Beine
26 und 28 sind mit Einstellschrauben 30 versehen, die sich durch an den unteren
Enden der Beine befestigte waagerechte Flansche 32 erstrecken und durch ober- und
unterhalb der Flansche angeordnete Muttern 34 und 36 in ihrer eingestellten Lage
gehalten werden. Mittels dieser Einstellschrauben 30 kann das Beschickungsende der
Trommel 14 angehoben werden, so daß die Bohnen beim Rotieren der Trommel sich zur
Ausgangsseite derselben bewegen.
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Am Rahmen 12 sind ferner zwei Halterungen 40
und 42 angeordnet,
von denen die Halterung 40 zwei Schildzapfen 44 und 46 F i g. 1 aufweist, an denen
zwei Abstützrollen 48 und 50 für die Trommel gelagert sind. In gleicher Weise ist
die Halterung 42 mit Schildzapfen 52 und 54 zur Lagerung von zwei Abstützrollen
56 und 58 versehen. Die Abstützroilen 48, 50, 56 und 58 sind identisch ausgebildet.
Sie weisen an ihren Umfangsflächen 60 radial nach außen vorstehende Flansche 62
auf. Die Rollen sind so angeordnet, daß ihre Flansche 62 den Stirnenden der Trommel
gegenüberliegen.
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Die Trommel besteht aus zwei stirnseitigen Endringen 70 (F i g. 2)
bzw. 72 (F i g. 3), die auf den Umfangsflächen 60 der Rollen 48 und 50 bzw. 56 und
58 abgestützt sind, wobei die Flansche 62 an den äußeren Stirnseiten der Ringe anliegen.
Die Ringe 70
und 72 sind durch eine Anzahl an ihnen befestigter, radial angeordneter
Führungsleisten 74a und 74b
(F i g. 2) verbunden. Von den beiden Führungsleisten
sind die Leisten 74a verhältnismäßig breit und die Leisten 74 b verhältnismäßig
schmal. Die Leisten sind am Trommelumfang mit Abstand voneinander angeordnet. Da
nebeneinanderliegende Leisten verschiedene Abmessungen haben, so erstrecken sie
sich verschieden weit nach oben, wenn sie sich durch die Sortierzone bewegen. Die
äußeren radialen Kanten der Leisten liegen auf einer zu den Endringen 70 und 72
konzentrischen zylindrischen Ebene. Die Leisten haben an ihren äußeren Enden die
gleiche Dicke und verjüngen sich nach innen.
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Zwischen den Endringen sind ferner eine Anzahl Stäbe 76 (F i g. 2)
mit rautenförmigem Querschnitt vorgesehen, welche in Längsrichtung der Trommel zwischen
je zwei Führungsleisten am Trommelumfang angeordnet sind. Die Stäbe liegen ebenfalls
in einer zu den Ringen 70 und 72 konzentrischen Zylinderebene. Die Enden der Stäbe
76 haben zylindrische Ansätze 78 (F i g. 3), die drehbar in den Endringen
70 und 72 gelagert sind.
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Die durch den am Beschickungsende angeordneten Endring 72 hindurchragenden
Ansätze 78 der Stäbe 76 sind mit Hebeln 80 versehen, welche durch Schrauben 82 an
den Ansätzen festgeklemmt sind. An jedem Hebel 80 ist ein Zapfen
84 befestigt, auf dem eine Rolle 86 drehbar gelagert ist. Die Rollen 86 greifen
in die nockenförmige Nut 88 eines Ringes 89 ein, der fest an der Halterung
42 zwischen der Außenseite des Endringes 72 und dem Einfüllkasten 18 angeordnet
ist. Die Form der Nut ist in F i g. 3 in gestrichelten Linien eingezeichnet.
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Aus den F i g. 2 und 3 ist ersichtlich, daß die Nut 88 so ausgelegt
ist, daß die Enden der Stäbe 76 im unteren Teil der Trommel den benachbarten Leisten
so gegenüberliegen, daß die Sortierspalte eine kleinstmögliche Größe haben, durch
welche Bohnen eines bestimmten Querschnitts in den Sammelkasten 20
herunterfallen
können, während Bohnen, deren Querschnitt größer als der Abstand zwischen den Kanten
der Stäbe und den benachbarten Führungsleisten ist, in der Trommel zurückgehalten
werden.
Aus F i g. 4 ist ferner ersichtlich, daß die Stäbe 76 rautenförmig
ausgebildet sind, wobei der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Kanten
95 und 97 etwas von dem Abstand zwischen den Kanten 96 und 98 abweicht. Durch Lockern
der Schrauben 82 und Drehen der Hebel 80 bezüglich ihrer Zapfen um 90° kann die
Größe der Sortierspalte geändert werden, so daß die Maschine Bohnen von zwei verschiedenen
Größen mit einem Satz Stäbe sortieren kann.
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Da die Trommel 14 in den F i g. 2 und 3 sich im Sinne des Uhrzeigers
dreht, werden die Stäbe durch die Nut 88 in der mit V bezeichneten Zone im Sinne
des Uhrzeigers bewegt, so daß ihre flachen Seiten dort parallel zu den Führungsleisten
liegen. Die Spalte sind dann entsprechend größer als in der Sortierzone, so daß
Bohnen, die sich im Spalt beim Sortieren festgeklemmt hatten, wieder in die Trommel
fallen. In der Zone W beginnen sich die Stäbe durch die Wirkung der nockenförmigen
Nut 88 um 1/4 Umdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, bis in der Stellung
X der andere Satz der ebenen Flächen sich etwa parallel zu den Führungsleisten befindet.
Bei Y bewirkt die Nut wiederum eine Drehung im Uhrzeigersinn um etwa 1/a Umdrehung,
so daß die Stäbe in der Stellung Z sich wieder in einer Lage befinden, in der ein
Kantenpaar den Führungsleisten gegenüberliegt. Die Stäbe behalten diese Lage bei,
bis sie die Stellung V wieder erreicht haben.
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Die Trommel wird durch ein an der Welle 92 des Motors 16 befestigtes
Ritzel 90 gedreht, das mit einem am Endring 70 befindlichen Zahnkranz
94 im Eingriff steht.
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Beim Arbeiten des Gerätes werden die zu sortierenden Bohnen in den
Einfüllkasten in Teilmengen oder kontinuierlich durch einen endlosen Förderer eingebracht.
Die Bohnen werden dann in die Trommel eingeführt und in dieser durch die Führungsleisten
74 a, 74 b umgewälzt, wobei sie in die zwischen den Stäben 76 und den Führungsleisten
angeordneten Spalten gelangen und, wenn sie von geringerer Dicke sind als die Spaltbreite,
durch die Spalte in den Sammelkasten herunterfallen. Größere Bohnen fallen beim
Umdrehen der Trommel wieder in die Masse zurück und werden schließlich an dem Auslaßende
der Trommel ausgetragen. Die Bohnen werden auf diese Weise in zwei Gruppen verschiedener
Größe sortiert, nämlich in eine Gruppe, deren Dicke kleiner als die Spaltbreite,
und eine Gruppe, deren Dicke größer als die Spaltbreite ist.