DE2131646B2 - Vorrichtung zum Vereinzeln von teilchenförmigem Material, insbesondere Saatgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von teilchenförmigen! Material, insbesondere Saatgut, mit einem zylindrischen, um eine horizontale Achse umlaufenden Wandelement, das gasdurchlässige Ausnehmungen aufweist, in denen jeweils ein einzelnes Teilchen des dem vom Wandelement umschlossenen Innenraum zugeführten Materials durch Überdruckwirkung von einer unteren Aufnahmestelle bis zu einem Abgabebereich förderbar ist, in welchem es bei unterbrochenem Gasstrom aus der Ausnehmung im Wandelement nach unten hin entfernt wird.

Bei gewissen vorbekannten Einrichtungen dieser Art, wie sie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 1 582 037 angegeben sind, werden die Teilchen durch im Inneren einer Trommel aufgebrachten Luftdruck in Aufnahmeöffnungen der Trommel gedrückt und dort gehalten, bis sie durch einen Stößel herausgedrückt und dadurch Austragrohren zugeleitet werden. Hierbei ist es nötig, eine geschlossene Trommel zu verwenden, um den inneren Luftdruck aufrechterhalten zu können, und besondere Vorkehrungen müssen getroffen werden, um das Festhalten mehrerer Teilchen in und um die betreffenden öffnungen der Trommel herum zu verhindern.

Bei anderen vorbekannten Einrichtungen der eingangs angegebenen Art, allerdings ohne Überdruckeinwirkung, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 838 082 angegeben sind, gewährleisten die Ausnehmungen die Aufnahme eines einzigen der zu vereinzelnden Teile, wobei letztere nur durch Schwerkraft in den Ausnehmungen gehalten und aus denselben durch fest angeordnete Auswerfer oder ihr Eigengewicht beim Drehen des zylindrischen Wandelementes entfernt werden. Die Auswerfer komplizieren die Vorrichtung, während bei Entfernung ausschließlich durch das Eigengewicht die Möglichkeit vorzeitigen Herausfallens gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung derart weiterzubilden, daß die Notwendigkeit einer geschlossenen Trommel vermieden wird und ein vorzeitiges Abfallen der einzelnen Teilchen ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen in an sich bekannter Weise die Aufnahme eines einzigen der zu vereinzelnden Teilchen gewährleisten, wobei der Überdruck einen Gasstrahl geringen Volumens und hoher Geschwindigkeit mitten in jede Ausnehmung von deren geschlossenem Ende her zum Innenraum des Wandelements hin hervorruft, durch den das zu fördernde Teilchen in der Ausnehmung gehalten wird.

Dieser Gasstrahl hält das betreffende Teilchen in der Ausnehmung bis zur Ankunft desselben im Abgabebereich, wo es dann durch Abschalten des Gasstrahls freigegeben werden kann.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Entfernung des Teilchens aus der jeweiligen Ausnehmung durch einen weiteren Gasstrahl erfolgt, der im Abgabebereich senkrecht zu dem das Teilchen in der Ausnehmung haltenden Gasstrahl in die Ausnehmung gerichtet ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine geschlossene Trommel vermieden wird, daß jeweils nur ein einzelnes Teilchen infolge des Gasstrahls in jeder Ausnehmung gehalten wird, daß die Entfernung der Teilchen aus den Ausnehmungen entweder durch Unterbrechung des sie in der Ausnehmung haltenden Gasstrahles oder durch einen zweiten Gasstrahl, den man Gegenstrahl nennen könnte, erfolgt, d. h. ohne Einwirkung mechanischer, empfindliche Teilchen verletzender Ausstoßelemente, und daß die Gefahr des vorzeitigen Herausfallens, wie sie bei durch ihr Gewicht in den Ausnehmungen gehaltenen Teilchen gegeben ist, vermieden wird.

Die Erfindung macht von dem Bernoulli-Effekt oder -Prinzip Gebrauch, wonach in Bereichen erhöhter Geschwindigkeit eines Gasstromes eine Druckverminderung erfolgt. Diese das Teilchen bei der erfindungsgemäßen Ausbildung in der Ausnehmung haltende Druckverminderung tritt ein infolge der Erhöhung der Geschwindigkeit des Gasstromes, wenn er sich zwischen der Wand der Ausnehmung und dem Teilchen hindurchzwängen muß. Für andere Zwecke, nämlich zum Aufpicken von kleinen blättchenförmigen Gegenständen, ist die Ausnutzung eines solchen Prinzips aus der USA.-Patentschrift 3 466 079 bekannt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Teil-Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung der F i g. 1 in größerem Maßstab und

F i g. 3 einen Teilschnitt in noch größerem Maßstab durch eine ein Teilchen enthaltende Ausnehmung.

Die Zeichnungen veranschaulichen eine Saatgut-Vereinzelungsvorrichtung, die sich beispielsweise zum Anbringen an einer automatischen landwirtschaftlichen Sämaschine eignet. Die dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich jedoch auch zum Vereinzeln anderer teilchenförmiger Materialien verwenden, wie etwa für Lager, Medikamente in

Pillenform oder Teilchen unterschiedlicher Formen und Volumen.

Die dargestellte Vorrichtung 10 umfaßt eine Hohlwelle 12, die in Lagerungen 14 eines Rahmens 16 läuft. Die Welle 12 wird über eine Riemenscheibe 18 mittels eines Treibriemens 20 gedreht. Der Riemen 20 ist mit einem Antriebsorgan verbunden, das bei der dargestellten Ausführungsform ein am Boden angreifendes Rad einer Pflanz- oder Sämaschine sein kann, so daß die Welle 12 mit der Vorwärtsbewegung dieser Maschine synchron gedreht wird.

Eine Endverlängerung 22 der Hohlwelle 12 weist eine Kupplung 24 auf, an die eine Leitung 26 über eine drehfeste Hülse 28 angeschlossen ist. Das Ende der Leitung 26 ist mit einer Pumpe 30 verbunden, die über die Leitung 26 in die Hohlwelle 12 einen Druckluftstrom relativ geringen Volumens richtet. Am anderen Ende der Welle 12 ist eine Verteilernabe 32 mit mehreren Auslaßnippeln 34 befestigt, die mit dem Innenraum der Welle 12 in Verbindung stehen, so daß der Luftstrom von der Leitung 26 durch die Hohlwelle 12 in die Nippel 34 gelangt.

Die Verteilernabe 32 ist mit einer zylindrischen Trommel 36 starr verbunden; die Trommel 36 weist eine Stirnwand 38 auf, die zusammen mit der Trommel 36, sowie einer Wand 40 eine Vereinzelungszone 42 bildet. In Öffnungen der äußeren Mantelfläche 44 der Trommel 36 ist jeweils eine Muffe 46 eingesetzt.

Das radial äußere Ende der einzelnen Muffen 46 ist mit einem Einsatz 48 versehen, wobei jeder der Einsätze 48 über eine Luftleitung 50 mit einem entsprechenden Nippel 34 auf der Verteilernabe 32 verbunden ist, wodurch die Luft in die einzelnen Muffen 46 während der Drehung der Trommel 36 durch die Welle 12 gelangt.

Die Muffen 46 umfassen jeweils eine Durchführung 52, die eine Fortsetzung der Bohrung in der Leitung bzw. dem Rohr 50 bildet. Die Durchführung 52 verengt sich bei 56. Die verengte Durchführung 56 endet in einer erweiterten Ausnehmung 58. Die Ausnehmung 58 ist so dimensioniert, daß sie eines der zu messenden Saatgutkörner 60 frei aufnimmt. Die Querschnittsform und die Tiefe der Ausnehmung 58 ist so gestaltet, daß sie zwar eines der zu messenden Saatkörner frei aufnimmt, während mehrere Saatkörner, zu großer Abfall od. dgl. nicht in die Ausnehmung gelangen können. Wenn jedoch mehrere Saatkörner in die Ausnehmung gelangen, so wird nur eines davon infolge der besonderen Luftstrahl-Haltekraft darin gehalten.

Die Ausgabe für das in der Ausnehmung 58 gehaltene Saatkorn 60 wird durch einen weiteren Druckluftstrahl bewirkt, der über eine nahe der oberen Wand 64 der Ausnehmung 58 endende Durchführung 62 in die Ausnehmung gelangt. Ein in die Durchführung 62 gelangender Luftstoß unterbricht dabei die Wirkung der von der kleinen Durchführung bzw. dem Düsenauslaß 56 austretenden Luftströmung hoher Geschwindigkeit und niedrigem Volumens, und das Saatkorn 60 wird durch die Luftströmung und durch die Schwerkraft aus der Ausnehmung gedrängt.

Die Wand 40, die eines der Abschlußelemente der Vereinzelungszone 42 bildet, umfaßt eine innere U-förmige Wanne oder Wand 70, die an der Innenfläche 72 der Wand 40 derart angebracht ist, daß sie bezüglich der drehbaren Trommel 36 innerhalb der Zone 42 und in deren radial oberem Bereich liegt. Mit dem unteren Ende der Wanne 70 steht ein Saat-Ausgaberohr 74 in Verbindung, durch das ein Saatkorn, das aus der jeweils oberhalb der Wanne 70 befindlichen Ausnehmung 58 entfernt ist, infolge der Schwerkraft sowie des auf das untere Ende 75 einwirkenden Luftstrahls von dort durch das Ausgaberohr 74 nach unten fällt.
Eine an der Wand 40 vorgesehene Leitung 76 schließt sich an eine Bohrung in der Wand nahe dem oberen Ende der U-förmigen Wanne 70 an. Die Leitung 76 und die zugehörige Bohrung in der Wand 40 sind derart angeordnet, daß dann, wenn beispielsweise bei Drehung der Trommel 36 die einzelnen seitlichen Bohrungen 62 in der Trommel sich in ihrer vertikalen Lage befinden, sie mit der Leitung 76 genau fluchten. Das andere Ende der Leitung 76 ist über ein T-Stück 80 an die Pumpe 30 angeschlossen.

Die Wand 40 trägt ferner einen Schacht 82, dessen oberes offenes Ende 84 an einen Nachfülltrichter für das zu messende Saatgut anschließbar ist; das untere Ende des Schachts 82 steht mit einer Bohrung 86 in der Wand 40 in Verbindung, wobei das von dem Nachfüll-

ao trichter zugeführte Saatgut durch den Schacht 82 und die Bohrung 86 in die Zone 42 gelangt.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird Saatgut 60 über den Schacht 82 in den unteren Teil der Vereinzelungszone 42 eingebracht, die Pumpe 30 betätigt und die

aj Welle 12 gedreht, um die Trommel 36 relativ zur Wand 40 und zum Rahmen 16 in Drehung zu versetzen. Die zu vereinzelnden Saatkörner 60 gelangen in die Ausnehmungen 58, wenn die betreffende Ausnehmung sich im unteren Abschnitt ihrer Rotationsbahn befindet.

Während sich die Ausnehmungen mit den darin befindlichen Saatkörnern in Richtung des Pfeiles 87 nach oben bewegen, hält der von den einzelnen kleinen Durchführungen oder Düsen 56 austretende dünne und schnelle Luftstrahl das jeweilige Saatkorn in der Ausnehmung etwa in der in F i g. 3 gezeigten Lage.

Nähern sich die einzelnen Ausnehmungen mit den darin befindlichen Saatkörnern der obersten Stellung nahe der Wanne 70 und der Luftleitung 76, so bewirkt die aus der Leitung 76 durch die Durchführung 62 tretende Luft, daß das in der Ausnehmung befindliche Saatkorn 60 versetzt wird, in das untere Ende der Wanne 70 fällt und durch das Rohr 74 austritt. Durch kontinuierliche Rotation der Einrichtung werden die Saatkörner schrittweise gesammelt, transportiert, vereinzelt und an der Ausgabeöffnung gemessen oder dosiert.

Das in den einzelnen Ausnehmungen 56 gehaltene Saatkorn 60 kann auch durch andere Mittel als durch den sekundären Luftstoß aus der Leitung 76 versetzt oder entfernt werden. Beispielsweise kann die Verteilernabe 32 mit einem Drehventil versehen sein, durch das immer dann, wenn eine Leitung 50 in ihrer obersten Stellung oberhalb der U-förmigen Wanne 70 ankommt, die Luft aus der Hohlwelle 12 unterbrochen wird, so daß die Leitung 50 abgeschaltet und das betreffende Saatkorn automatisch freigegeben wird. Daneben können mechanische Abstreifeinrichtungen verwendet werden, um das Samenkorn aus seiner Ausnehmung 58 zu entfernen, wenn sich diese oberhalb der aufnehmenden Wanne 70 befindet.

Unter anderem gehören zu weiteren Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung das Reinigen von Saatgut, das Zählen und Sortieren von Pillen, das Dimensionieren und Sortieren verschiedener Gegenstände, das Untersuchen einzelner Teilchen usw.

Die Größe der Ausnehmung 58 und die Geschwindigkeit und das Volumen des auf die kleine Durchführung bzw. Düse 56 gerichteten Luftstroms hängen von dem jeweiligen besonderen Verwendungszweck ab, für

den die Vorrichtung gebaut ist. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung haben die einzelnen Ausnehmungen 58 jeweils einen Durchmesser und eine Tiefe von etwa 8 mm und eignen sich zum Zumessen von Sojabohnen, während sich für die einzelnen Düsenöffnungen 56 ein Durchmesser von 0,38 mm bei einem Druck von etwa 1,05 bis 2,11 kg/cm² als befriedigend erwiesen hat. Unter diesen Umständen tritt die Luft bei einem Druck von 1,76 kg/cm² aus jeder einzelnen kleinen Durchführung bzw. Düse 56 mit einem Durchsatz von etwa 2,62 l/Min, bei normaler Umgebungstemperatur und normalem Umgebungsdruck aus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vereinzeln von teilchenförmigen! Material, insbesondere Saatgut, mit einem zylindrischen, um eine horizontale Achse umlaufenden Wandelement, das gasdurchlässige Ausnehmungen aufweist, in denen jeweils ein einzelnes Teilchen des dem vom Wandelement umschlossenen Innenraum zugeführten Materials durch Überdruckwirkung von einer unteren Aufnahmestelle bis zu einem Abgabebereich förderbar ist, in welchem es bei unterbrochenem Gasstrom aus der Ausnehmung im Wandelement nach unten hin entfernt wird, d a durch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (58) in an sich bekannter Weise die Aufnahme eines einzigen der zu vereinzelnden Teilchen (60) gewährleisten, wobei der Überdruck einen Gasstrahl geringen Volumens und hoher Geschwindigkeit mitten in jede Ausnehmung von deren geschlossenem Ende her zum Innenraum des Wandelements (36) hin hervorruft, durch den das zu fördernde Teilchen (60) in der Ausnehmung gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung des Teilchens (60) aus der jeweiligen Ausnehmung (58) durch einen weiteren Gasstrahl erfolgt, der im Abgabebereich senkrecht zu dem das Teilchen in der Ausnehmung haltenden Gasstrahl in die Ausnehmung gerichtet ist.