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Beschreibung SORTIERMASORINE Die Erfindung betrifft eine Sortiermaschine
für im wesentlichen kugelige Gegenstände, insbesondere landwirtschaftliche Erzeugnisse
wie Kartoffeln, bei der mehrere aus einzelnen Profilscheiben mit kegelig geformten
Kanten zusammengesetzte, rotierende Profilwalzen parallel zueinander verlaufen.
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Eine Kartoffelsortiermaschine dieser Art ist bereits aus der USA-Patentschrift
Nr. 2 588 3o9 bekannt, bei der für die Sortierung nach drei Kartoffelgrössen zwei
Profilwalzenanordnungen vorgesehen sind, deren Walzen mit verschieden grossen Profilscheiben
ausgerüstet und in verschieden grossem Abstand voneinander angeordnet sind. Die
Sortiergrössen sind ein für allemal festgelegt, da irgend eine Verstellung
der
Walzenabstände oder Veränderung der Profilscheiben nicht möglich ist.
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Bei einer ähnlichen bekannten Kartoffelsortiermaschine nach dem deutschen
Gebrauchsmuster Nr. 1 902 329 wird eine Veränderung der Sortiergrösse dadurch bewirkt,
dass der Abstand der Profilwalzen gegeneinander verändert wird.
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Um eine solche Veränderung vorzunehmen, ist es erforderlich, praktisch
sämtliche Walzen auszubauen und an einer neuen Stelle iii dem Maschinengestell wieder
einzusetzen. Da zur Aufnahme der Walzen an dem Gestell irgend welche festen Lagerungen
vorgesehen sein müssen, ist eine solche Veränderung nur in diskreten Schritten möglich.
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Ferner ist eine Sortiermaschine bekannt, bei der das Sortiergut durch
die Öffnungen eines umlaufenden endlosen Gliederbandes hindurchfällt. Das Gliederband
besteht aus einem festen Maschenwerk; daher ist eine Änderung der Sortiergrösse
bei dieser Bauart nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sortiermaschine der
eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die eine rasche, mühelose und stufenlose
Änderung der Sortiergrösse gestattet. Erfindungsgemäß wird dies dadurcherreicht,
dass der Abstand zwischen den Profilscheiben der einzelnen Walzen verstellbar ist.
Vorzugsweise ist dabei zwischen den einzelnen Profilscheiben jeweils eine Feder
und an einem Ende jeder Walze ein in Längsrichtung der Walze verstellbares Halteelement
angeordnet, das vorteilhafterweise eine Gewindehülse umfasst, die mit einem Gewinde
am Ende einer den Kern der Profilwalze bildenden Welle in Eingriff steht. Um eine
möglichst grosse Variationsbreite zu erzielen, greifen die Federn in an den Seiten
der Profilscheiben vorgesehene Ausnehmungen ein und
gestatten somit
eine direkte Berührung zwischen benachbarten Profilscheiben.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Profilwalzen
in endlose umlaufende Ketten mit einem im wesentlichen waagrechten oberen Lauf eingehängt.
Dabei können die Halteelemente vorteilhafterweise einen Mitnehmerkranz aufweisen,
in den ein bezüglich der Ketten festes Anschlagelement einrückbar ist. Eine Veränderung
der Sortiergrösse kann dann in höchst bequemer Weise dadurch erfolgen, dass das
Anschlagelement eingerückt und dieKette mit den Profilwalzen in der entsprechenden
Richtung bewegt wird.
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Um mehrere erfindungsgemässe Sortiermaschinen mit umlaufenden Ketten
hintereinander anordnen zu können und dadurch in einem Arbeitsgang eine Mehrfachsortierung
durchzuführen, ist es vorteilhaft, am einen Ende des oberen Kettenlaufs jeweils
eine parallel zu den Profilwalzen angeordnete Zwischenschiene vorzusehen.
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Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstands ergeben sich aus der
nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen; in
diesen zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemässe Sortiermaschine in perspektivischer
Gesamtansicht; Fig. 2 eine schematische Darstellung von drei hintereinander angeordneten
Sortiermaschinen nach Fig. 1 zur Sortierung nach mehreren Grössen in einem Arbeitsgang;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Sortierfläche zweier gemäss Fig. 2 hintereinander
angeordneter Sortiermaschinen; -
Fig. 4a einen vergrösserten Ausschnitt
aus der linken Hälfte der Fig. 3; Fig. 4b einen vergrösserten Ausschnitt aus dem
rechten Teil der Fig. 3; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4b; Fig.
6 eine Geildarstellung eines erfindungsgemäss verwendeten Verstellmechanismus; und
Fig. 7 eine Ansicht des Mechanismus der Fig. 6 von der Linie VII-VII aus.
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Gemäss Fig. 1 und 2 besteht eine erfindungsgemässe Sortiermaschine
10 bzw. 10' bzw. 10" aus einem Rahmen 11 mit zwei zueinander parallelen Seitenteilen
12a und 12b. Zwischen den beiden Seitenteilen sind drei Walzen 13, 14 und 15 drehbar
gelagert, um die ein generell mit 16 bezeichnetes endloses Sortierband läuft. Mindestens
eine der Walzen, beispielsweise die untere Walze 15, wird von einem an dem hinteren
Rahmen-Seitenteil 12h angebrachten Motor 17 angetrieben. Von dem auf die obere Arbeitsfläche
des Sortierbandes 16 aufgebrachten Sortiergut fallen diejenigen Stücke, deren Durchmesser
kleiner ist als die in dem Sortierband 16 vorgesehenen Öffnungen, nach unten durch
und werden von einer Schute 18 aufgefangen, die aus dem Innenraum des endlosen Sortierbandes
16 durch das vordere Rahmen-Seitenteil 12a nach aussen führt. Die grösseren Stücke
des Sortiergutes, die nicht durch das Sortierband 16 hindurchfallen, werden je nach
der Förderrichtung des Bandes an der Walze 13 oder der Walze 14 abgegeben. Die in
Fig. 1 gezeigte Sortiermaschine vermittelt also eine Sortierung nach zwei Grössen.
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Gemäss der schematischen Darstellung nach Fig. 2 sind drei der in
Fig. 1 gezeigten Sortiermaschineneinheiten 10, 10' und 10» hintereinander angeordnet.
Bei entsprechend unterschiedlicher Einstellung lässt sich damit eine Sortierung
nach vier verschiedenen Sortiergrössen erzielen. Um sicherzustellen, dass das Sortiergut,
etwa die Kartoffeln, an den Ubergangsstellen von einer Sortiermaschineneinheit zur
nächsten nicht in dem zwischen den benachbarten Walzen 14 und 13' bzw. 14t und 13"
hängenbleibt oder gar zerquetscht wird, ist an jeder Maschineneinheit eine im Querschnitt
etwa dreieckige Zwischenschiene 19 mit waagrechter Oberfläche oder eine Blindwalze
mit relativ kleinem Durchmesser vorgesehen.
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In Fig. 3 ist eine vergrösserte Draufsicht auf die Anschlußstelle
zwischen den Sortiermaschineneinheiten 10 und 10' gemäss Fig. 2 gezeigt. Wie aus
Fig. 3 ersichtlich, bestehen die Sortierbänder 16 aus einer Vielzahl von parallel
zueinander angeordneten und quer zur Förderrichtung des Bandes ausgerichteten Profilwalzen
20, die ihrerseits aus einer Reihe von nebeneinander angeordneten Profil scheiben
21 bestehen.
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Die Profilscheiben 21 sind in vergrössertem Maßstab in Fig. 4a und
4b gebrochen und in Fig. 5 im Schnitt gezeigt. Sie bestehen aus elastischem Material,
beispielsweise aus Gummi, haben einen Aussendurchmesser von etwa 90 mm und eine
Dicke von etwa 50 mm. Ihre äusseren Kanten sind kegelig geformt, vorzugsweise unter
einem Winkel von 450 gegenüber der Achsrichtung abgeschägt, wobei eine mittlere
Stirnfläche von etwa 12 mm Breite stehengelassen ist. Die sich so ergebenden Kegeiflächen
22 bilden die eigentlichen Arbeitsflächen der Profilscheiben 21. Statt der gezeigten
geraden hbschrägungen können auch konkave Rundungen vorgesehen sein. Wie aus Fig.
4a und 4b ersichtlich, bilden die einander zugewandten Begeiflächen 22 von jeweils
zwei Paaren benachbarter Profilscheiben 21 auf zwei benachbarten Profilwalzen 20
Quadrate,
denen für das Sortieren von Kartoffeln oder anderen kugeligen
Gegenständen ohnehin wirksame Ecken fehlen.
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Sämtliche Profilscheiben 21 einer Profilwalze 20 sind jeweils auf
eine Welle 23 aufgesteckt, die durch mittlere Axialbohrungen 24 der Profilscheiben
verläuft. Konzentrisch zu der Axialbohrung 24 ist jede Profilscheibe 21 von beiden
Seiten her mit je einer Einsenkung 25 versehen,deren Durchmesser grösser ist als
der der Axialbohrung 24. Zwischen je zwei benachbarten Profilscheiben 21 derselben
Walze 20 ist eine Schrauben-Druckfeder 26 eingefügt, deren beide Enden in die ringförmigen
Räume eintauchen, die von der Welle 23 und der Einsenkung 25 der jeweiligen Profilscheibe
21 gebildet werden. Die Feder 26 und die axiale Tiefe der Einsenkung 25 sind so
gewählt, dass sich die benachbarten Profilscheiben 21 bei Zusammendrücken der Feder
26 an den einander zugewandten Seitenflächen berühren. Dieser Zustand ist in Fig.
4a gezeigt.
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Die von den Kegelflächen 22 gebildeten Sortierquadrate haben bei dieser
Stellung die kleinste Kantenlänge und vermitteln dabei den kleinsten Sortierdurchmesser
Dmin.
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Der entspannte Zustand der Schraubenfedern 26 ist etwa in Fig. 4b
dargestellt. Die jeweils benachbarten Profilscheiben haben in diesem Zustand einen
bestimmten Abstand voneinander, bei dem die jeweiligen Kegelflächen 22 ein entsprechend
grösseres Sortierquadrat miteinander bilden, dem ein maximaler Sortierdurchmesser
Dmax entspricht. Durch entsprechende Verschiebung der Profilscheiben 21 zueinander
unter Zusammendrücken der dazwischenliegenden Federn 26 lässt sich je nach Bedarf
zwischen dem minimalen Sortierdurchmesser Dmin und dem maximalen Durchmesser Dmax
jeder Zwischenwert stufenlos einstellen.
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Wie aus Fig. 6 ersichtlich, werden die Profilwalzen 20 einzeln dadurch
in Rotation versetzt, daß eine an dem Rahmen-Seitenteil 12b angebrachte, längs des
oberen horizontaßen Zuges des Sortierbandes 16 verlaufende Zahnstange 27 in ein
am linken Ende der Welle 23 befestigtes Zahnrad 32 eingreift. Damit die Profilscheiben
21 von der rotierenden Welle 23 formschlüssig mitgenommen werden, weist die Welle
gemäss Fig. 5 eine Längsnut 28 auf, in die die Scheiben mit einem in die Bohrung
24 einspringenden Ansatz 29 eingreifen.
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Der Mechanismus zum axialen Verstellen der Profilscheiben 21 soll
anhand von Fig. 6 und 7 erläutert werden. Wie aus Fig. 6 (und auch aus Fig. 3) ersichtlich,
sind die einzelnen Wellen 23 an beiden Enden in Ketten 30 eingehängt, und zwar so,
daß sie die Funktion von Kettenbolzen übernehmen. Am einen Ende ist jede Welle 23
mit einem Gewinde 31 versehen, dessen Länge gleich ist dem Produkt aus der Anzahl
der auf der entsprechenden Walze 20 vorgesehenen Profilscheiben 21 und der maximalen
Abstandsvariation zwischen benachbarten Scheiben (Dmax - Dmin). Die in Fig. 6 links
gezeigte äusserste Profilscheibe 21b stösst gegen das gleichzeitig als Abschlussglied
Zahnrad ZzEnrad 32 an, während gegen die in Fig. 6 rechts gezeigte äusserste Profilscbeibe
21a eine Hülse 33 drückt, die an ihrem rechten Ende ein mit dem Gewinde 31 der Welle
23 in Eingriff stehendes Innengewinde 34 aufweist. Das Zahnrad 32 und die Hülse
33 bestimmen somit in Verbindung mit den Federn 26 den jeweiligen Abstand zwischen
den einzelnen Profilscheiben 21. Unter der Voraussetzung, dass sämtliche Federn
26 gleiche Länge und gleiche Stärke haben, sind auch sämtliche Abstände auf den
einzelnen Profilwalzen gleich. Diese Abstände werden durch Verdrehen der Hülse 33
längs des Gewindes 31 verändert.
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An der Aussenseite der Hülse 33 ist an deren Ende ein Zahnkranz 35
vorgesehen, in den eine Anschlagleiste 36 einrückbar ist. Die Leiste 36 hat im wesentlichen
die gleiche Länge wie das Gewinde 31. Sie ist an ihrem rechten Ende in vertikalen
Längsschlitzen 37 in einer Lagerplatte 38 geführt, die mit einer innen abgewinkelten
Abdeckplatte 39 verbunden ist. Die Abdeckplatte 39; die auch in Fig. 3 zu sehen
ist, bildet einen Teil des Rahmens 11 und dient dazu, die Ketten 30, den gegebenenfalls
freiliegenden Teil des Gewindes 31 und die Hülse 33 abzudecken, so dass auch bei
eingestelltem kleinsten Sortierdurchmesser, d.h. bei vollständig zusammengedrückten
Federn 26, keine Gefahr besteht, dass das Sortiergut in den Verstellmechanismus
gelangt. Das Ein- und Ausrücken der Anschlagleiste 36 erfolgt durch einen an der
Vorderseite des Rahmens 11 gelagerten Handhebel 40, der die Leiste 36 in den Längsschlitzen
37 bewegt. Damit beim Einrücken der Leiste 36 in den Zahnkranz 35 die Welle 23 nicht
nach unten ausweichen kann, ist senkrecht unterhalb der Leiste 36 ein Kettenrad
41 vorgesehen.
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Soll nun der Abstand an sämtlichen Profilwalzen einer Sortiermaschineneinheit
verändert werden, so-wird die Anschlagleiste 36 mittels des Handhebels 40 nach unten
in Eingriff mit dem Zahnkranz 35 bewegt und das Sortierband 16 in der entsprechenden
Richtung angetrieben. Beim Passieren der Profilwalzen 20 unterhalb der Leiste 36
wird der zugehörige Zahnkranz 35 jedes Mal um einen bestimmten Winkel weitergedreht,
damit je nach Förderrichtung des Sortierbandes 16 die Hülse 33 gemäss Fig. 6 nach
rechts oder links verschoben und somit der Abstand zwischen den Profilscheiben 21
vergrössert bzw. verkleinert.
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Ansprüche