DE19641449C2 - Flachsiebsortierer für stückige landwirtschaftliche Güter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flachsiebsortierer für stückige landwirtschaftliche Güter zur Größensortierung dieser Güter, insbesondere von Kartoffeln, Gemüse und Obst.

Bekannt sind Einrichtungen, bei denen eine Größensortierung mittels in der vertikalen Ebene hin- und herbewegter Siebe, die horizontal oder geringfügig in Förderrichtung geneigt, hintereinander, untereinander oder treppenförmig angeordnet sind, erfolgt. Die Siebe sind in Siebkästen, die in Lenkern geführt sind, montiert. Diese Sortierer weisen als Antriebsform getriebetechnisch ein Kurbelgetriebe oder ein Kurvengetriebe auf. Während über ein Kurbelgetriebe angetriebene Siebe auf Grund des geringen Verhältnisses Kurbellänge/Lenkerlänge eine näherungsweise sinusförmige Siebbewegung erzeugt wird, ist beim Antrieb über ein Kurvengetriebe eine davon abweichende Siebbewegung möglich.

Nachteile dieser Einrichtungen sind die hohen Gutbeanspruchungen und der auf die wirksame Arbeitsbreite bezogene geringe Durchsatz sowie die hohen Fertigungskosten und die geringe Standzeit des Kurvengetriebes.

So ist mit der DE PS 735 341 eine Vorrichtung zur Erzeugung unharmonischer Schwingungen unter Verwendung von Vollkörpern aus Gummi bekannt geworden, die sich auf einen eingespannten starren Hebel bezieht, wobei die Wirkung der mehr oder weniger halbkreisförmigen Vollgummikörper als Einspannstelle und Veränderungen aus der Lage der Einspannstelle resultiert.

Die DE PS 12 04 504 beschreibt eine Siebvorrichtung mit über Exzenter angetriebenen Siebkästen, welche mit Ausgleichsmassen bestückt sind, bei der die elastische Lagerung der Antriebswelle am Hauptrahmen und die elastische Abstützung des Hauptrahmens gegenüber der Unterlage erfolgen soll, um schädliche Schwingungen für Fundamente und Gebäude abzubauen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flachsiebsortierer mit gutschonender Siebbewegung bei geringem Sortierfehler und hohem Durchsatz für die Flachsiebsortierung von stückigen landwirtschaftlichen Gütern, insbesondere von Kartoffeln, Gemüse und Obst zu entwickeln, mit dem beim Flachsiebsortieren die mechanischen Beschädigungen des Siebgutes wesentlich verringert und Siebfehler reduziert werden und der auf die wirksame Arbeitsbreite bezogene Durchsatz erhöht wird.

Gelöst wird die Aufgabe nach den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Vorteilhafte Lösungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Flachsiebsortierer, bestehend aus mehreren schwingbaren Sieben, die jeweils in Siebkästen montiert sind, die auf Lenkern gestützt sind und als Kurbeltriebe ausgerüstete Antriebe besitzen, gelöst, bei der auf einer Antriebswelle zwei Antriebsräder exzentrisch gelagert sind, die mittels eines Hüllelementes mit je zwei Abtriebsrädern verbunden und die Abtriebsräder exzentrisch auf Kurbelwellen gelagert sind, wobei jedem Hüllelement ein federnd gelagertes Spannrad zugeordnet ist.

Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung ist der Antrieb von vier Siebkästen über dezentral auf den Kurbelwellen angeordneten Abtriebsrädern dargestellt.

Nach der Zeichnung sind die in Lenkern 3 gelagerten Siebkästen 2 mit den Sieben 1 über die Koppelstangen 4 gelenkig mit den Kurbelwellen 5 verbunden. Auf den Kurbelwellen 5 ist je ein Abtriebsrad 6 angeordnet, das als dezentral gelagerte Scheibe ausgeführt ist. Je zwei Abtriebsräder 6 werden von einem auf einer Antriebswelle 7 dezentral oder zentral angeordneten Antriebsrad 8 über ein formschlüssiges Hüllelement 9 angetrieben. Jeweils im Trum zwischen den beiden Abtriebsrädern 6 ist ein gefedertes Spannrad 10 angeordnet, um eine stetige Straffung des formschlüssigen Hüllelementes 9 zu gewährleisten.

Zwischen der Kurbelwelle 5 und dem entsprechenden Abtriebsrad 6 liegt ein bestimmter Verdrehwinkel vor, der von der Anordnung des Hülltriebes sowie von der Drehrichtung und der Schwingungsrichtung des Siebes 1 abhängt. Er ist so zu wählen, dass bei maximaler Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 5 die maximale Siebgeschwindigkeit während des Aufwärtshubes in der Mittelstellung des Siebkastens 2 erreicht wird.

Während bei einem zentral auf der Antriebswelle 7 angeordneten Antriebsrad 8 die Phasenlage der beiden durch ein formschlüssiges Hüllelement 9 angetriebenen Sieb­ kästen 2 beliebig vorgebbar ist, aber im Sinne der Begrenzung der auf den Maschinenrahmen wirkenden Massenkräfte eine Differenz von 60 bis 300° besteht, die hinsichtlich des Federweges optimiert werden sollte, ist bei dezentraler Anordnung des Antriebsrades 8 auf der Antriebswelle 7 die Phasenlage der beiden durch ein formschlüssiges Hüllelement 9 realisierten Siebbewegungen durch die Geometrie des Hülltriebes vorgegeben.

Durch Aufrechterhaltung eines bestimmten Phasenversatzes beider Hülltriebe untereinander, der durch winkelversetzte Anordnung beider Antriebsräder 8 auf der Antriebswelle 7 realisierbar ist, wird gewährleistet, dass jeder der vier Siebkästen 2 zueinander eine andere, um 60 bis 120° bzw. um ein Mehrfaches davon veränderte, Phasenlage hat. Dies ist die Voraussetzung, um die auf den Maschinenrahmen wirkenden Massenkräfte zu begrenzen und somit einen sicheren Stand der Maschine auf der Unterlage zu gewährleisten.

Zum Auflegen des formschlüssigen Hüllelementes 9 werden das Antriebsrad 8 der Antriebswelle 7 und die beiden Abtriebsräder 6 der Kurbelwellen 5 in die Position gebracht, in der die geringste Auslenkung des gefederten Spannrades 10 erreicht wird. Anschließend werden durch Verdrehen der Antriebswelle 7 das zweite Antriebsrad 8 und die beiden übrigen Abtriebsräder 6 des zweiten Hülltriebes in die zum günstigen Auflegen des Hüllelementes 9 zweckmäßige Position gebracht.

Zum Abbau der hohen Drehmomentspitzen ist auf der Antriebswelle 7 eine Schwungscheibe anzuordnen.

Die Siebbewegung weist auf Grund des ungleichmäßigen Übersetzungsverhältnisses eine ungleichmäßige Schwingkurve auf, die einen kurzzeitig wirkenden Bereich intensiver Siebbeschleunigung während des Aufwärtshubes und einen langandauernden Bereich wenig intensiver Siebbeschleunigungen, die so genannte Ruhephase, während des Abwärtshubes beinhaltet.

Die hohen positiven und negativen Beschleunigungen ermöglichen bei Ausnutzung der Trägheit des Sortiergutes ein Auflösen des Haufwerkes und ein Ausrichten der landwirtschaftlichen Güter über den Sortieröffnungen.

Die ausgeprägte Ruhephase gewährleistet einen zügigen Durchgang der Güter durch die Sortieröffnungen bei geringer Stoßbelastung.

Im Bereich zunehmender der Gutförderrichtung entgegengesetzter Siebbeschleunigung, in dem das Ablösen der Güter vom Sieb 1 erfolgt, liegt eine hohe Sieb- und damit Gutgeschwindigkeit vor, die das "Weiterrollen" des Gutes von einer zur nächsten Siebmaschine bewirkt. Damit erfolgt der Transport des Gutes über das Sieb 1 vorwiegend durch die Siebkinematik und weniger durch Gutnachschub. Dies führt zu einer geringen Verweilzeit des Gutes auf dem Sieb 1 und damit zu einer geringen mechanischen Produktbeanspruchung.

Während bei dezentraler Anordnung des Antriebsrades 8 zur Gewährleistung der Schwingungsform ein gleicher Durchmesser des Antriebsrades 8 und Abtriebsrades 6 vorliegen muss, ist dies bei zentraler Anordnung des Antriebsrades 8 nicht erforderlich.

Zweckmäßig ist, Antriebsräder 8 und Abtriebsräder 6 einheitlich mit gleichem Durchmesser und gleicher dezentraler Kegelbohrung zur Übertragung der hohen wechselnden Drehmomente zu gestalten. Die Federrückstellkraft des Spannrades 10 ist auf die kinematischen Erfordernisse abzustimmen, um einerseits eine stetige Straffung des Hüllelementes 9 und damit die Übertragung der geforderten Drehmomente zu gewährleisten und andererseits die Spitzenwerte hinsichtlich des Antriebsdrehmomentes und der Zugkraft im Hüllelement 9 zu begrenzen. Als Hüllelemente 9 kommen Zahnriemen in Frage. Sie laufen verschleiß- und wartungsarm auch unter staubigen Bedingungen, haben keine bleibende Dehnung und sind infolge ihrer geringen Masse besonders vorteilhaft. Durch das gefederte Spannrad 10 wird einer Überdehnung des Hüllelementes 9 infolge von Fertigungs- und Montageungenauigkeiten vorgebeugt.

Claims (3)

1. Flachsiebsortierer für stückige landwirtschaftliche Güter, insbesondere für Kartoffeln, Gemüse und Obst, bestehend aus mehreren schwingbaren Sieben, die jeweils in Siebkästen montiert sind, die auf Lenkern gestützt sind und als Kurbeltriebe ausgerüstete Antriebe besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Antriebswelle (7) zwei Antriebsräder (8) exzentrisch gelagert sind, die mittels eines Hüllelementes (9) mit je zwei Abtriebsrädern (6) verbunden und die Abtriebsräder (6) exzentrisch auf Kurbelwellen (5) gelagert sind, wobei jedem Hüllelement (9) ein federnd gelagertes Spannrad (10) zugeordnet ist.

2. Flachsiebsortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebkästen (2) je über einen Lenker (3) und eine Koppelstange (4) mit dem jeweiligen Abtriebsrad (6) und dessen Kurbelwelle (5) verbunden sind.

3. Flachsiebsortierer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllelement (9) als ein formschlüssiges Hüllelement (9) in Form eines Zahnriemens ausgebildet ist.