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Ausleseeinrichtung für körniges Gut
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Die Erfindung betrifft eine Ausleseeinrichtung für Rohreis, Hafer,
Roggen, Mais und anderes körniges Gut, mit zwei auf Stützrollen gelagerten Auslesetischen,
die von einem gemeinsamen, amplitudenverstellbaren Schwingantrieb in entgegengesetzte
Richtungen schwingend bewegt werden.
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Bei derartigen Ausleseeinrichtungen wird bekanntlich im Gegensatz
zu anderen Separiereinrichtungen, etwa Windsichtern, das Trennen der Gutteilchen,
beispielsweise der geschälten Reiskörner von den ungeschälten Reiskörnern, durch
Ausnutzen deren Prallverhaltens bewirkt. Die pro Zeiteinheit ausgelesene Gutmenge
bzw. die Ausleseleistung hängt dabei entscheidend sowohl von der Frequenz als auch
von der Amplitude der Schwingbewegung der Auslesetische ab, und zwar ist die Sortierleistung
um so höher, äe größer Frequenz und Amplitude sind.
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Bekannt sind sowohl Ausleseeinrichtungen mit einem Auslesetisch als
auch solche mit mehreren Auslesetischen. Ein bekannter ischausleser (DD-PS 1 172
102) besitzt einen hin- und herbeweglichen Auslesetisch, dessen Schwingfrequenz
und Schwingungsweite verstellbar sind, wobei die Frequenz grob stufenweise und die
Amplitude fein im Sinne von stufenlos einstellbar sind. Bei diesem Ausleser fehlt
ein Ausgleich der bewegten Massen. Hieraus ergeben sich nach außen wirkende Massenkräfte,
welche Schwingungen und Lärm verursachen, die sich insbesondere im Resonanzbereich
nachteilig bemerkbar machen können; das gilt in erster Linie für die in das Fundament
gelangenden Schwingungen, weil diese meist ein Verstärken des Fundamentes erforderlich
machen und das Aufstellen des Auslesers in höhergelegenen Stockwerken, wie es aus
Gründen eines rationellen Gutflusses oftmals notwendig ist, erschweren. Massenmäßig
nicht oder unzureichend ausgeglichene, bewegte Maschinenelemente zwingen darüber
hinaus allein aus Festigkeitsgründen
zu verstärkten bzw. schweren
Konstruktionen, was höhere Kosten ergibt.
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Stand der Technik sind ferner Sieb- und Trennvorrichtungen (USA-PS
2 191 504) mit zwei übereinander angeordneten, von Stützrollen getragenen Sieben,
die in Bewegungsrichtung federnd aufeinander abgestützt sind und von einem gemeinsamen
Schwingantrieb in entgegengesetzte Richtungen schwingend hin- und herbewegt werden,
wobei der Antrieb entweder auf dem Boden oder an einem der Siebe angeordnet ist
und die Antriebskraft über Kraftübertragungsglieder auf die Siebe übertragen wird.
Die hier vorgesehene Art der federnden Abstützung der Siebe sowie deren Antrieb
sind in bezug auf die Amplitude der Schwingbewegung für Siebvorgänge ausreichend,
nicht aber für zum Auslesen verschiedenen Korngutes bestimmte Ausleseeinrichtungen
der eingangs erwàhnten Gattung, welche weitaus größere Schwingungsweiten verlangen,
wenn bei den unterschiedlichen Cerealien ein optimales Ausleseergebnis erreicht
werden soll.
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Der Erfindung obliegt die Aufgabe, Ausleseeinrichtungen der besagten
Gattung dahingehend zu verbessern, daß nach außen Massenkräfte nicht wirksam werden,
Antriebskraft und Maschinengewicht vermindert werden und eine maximale Ausleseleistung
bei sämtlichen Produkten erzielt werden kann.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die massegleich
ausgebildeten Auslesetische auf einem Gestell nebeneinander angeordnet und an diesem
mittels Kraftspeicher in beiden Bewegungsrichtungen frei schwingend fixiert sind
und daß der Schwingantrieb mit dem einen Auslesetisch bewegungsmäßig zu einer Einheit
vereinigt und mit dem anderen Auslesetisch durch ein Kraftübertragungsglied verbunden
ist.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist in jeder Bewegungsphase
das Produkt aus Masse mal Beschleunigung in beiden Bewegungsrichtungen gleich, das
heißt, die auf die Auslesetische wirkenden Massenkräfte heben sich gegenseitig auf,
so daß frei nach außen wirkende Massenkräfte nicht
entstehen. Um
bezüglich der Schwingbewegung möglichst eine kompakte Masse zu schaffen, ist der
Schwingantrieb am günstigsten unmittelbar an dem zugeordneten Auslesetisch unten
angesetzt, was darüber hinaus den Vorteil bietet, die ohnehin für die Auslesetische
erforderliche Grundfläche gleichzeitig für den Antrieb mit nutzen zu können. In
Weiterausgestaltung der Ausleseeinrichtung ist der Schwingantrieb als Kurbeltrieb
gestaltet, dessen Kurbel einen motorischen Antrieb aufweist und hinsichtlich ihrer
wirksamen Länge zum Verändern der Schwingungsweite verstellbar sowie gelenkig mit
einer Kurb ei stange verbunden ist, welche die beiden Auslesetische aneinander koppelt.
Obwohl der aufgrund des vollkommenen Massenausgleichs mögliche weite Verstellbereich
für den Hub bzw. die Amplitude der Auslesetische in den meisten Anwendungsfällen
bezüglich der Beschleunigung der Körner ausreichend ist, kann in gewissen Einsatzfällen
zusätzlich die Änderung der Frequenz eine weitere Leistungssteigerung bewirken.
Für diese Anwendungsfälle wird der Antrieb zweckmäßig drehzahlveränderbar gestaltet,
etwa durch ein Regelgetriebe, Schaltgetriebe oder ähnliche bekannte Mittel. Auf
diese Weise ist ein Ändern der Frequenz und der Amplitude in vergleichsweise weiten
Grenzen möglich, wodurch die Geschwindigkeitsverhältnisse während des Vorwärtshubes
bzw. Rückwärtshubes der Auslesetische, welche für die Aufprallgeschwindigkeit der
Körner auf den Praliwänden der Auslesekammern bestimmend sind, variiert werden.
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Damit die Auslesetische einerseits frei schwingen können, andererseits
aber zuverlässig fixiert sind, sind nach einem anderen Erfindungsmerkmal jedem Auslesetisch
für beide Bewegungsrichtungen die gleiche Anzahl Eraftspeicher zugeordnet; gemäß
einer bevorzugten Ausbildungsform weist hierbei jeder Auslesetisch zwei Federpaare
mit symmetrisch zu seiner Längsachse angeordneten Federn auf, die zwischen ihm und
dem Gestell gespannt sind. Durch entsprechendes Auslegen der Federn bzw. Wahl der
Federkonstanten fungieren diese gleichzeitig als Energiespeichers wodurch die Beschleunigungskräfte
niedrig gehalten werden können.
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Für den das Verhalten der Gutkörner unter dem Einfluß der
Schwerkraft
ausnutzenden Auslesevorgang bzw. für die Auslesewirkung sind neben den Charakteristiken
der Schwingung (Amplitude, Frequenz) die Neigung der Böden der das Gut aufnehmenden
Auslesekammern der einzelnen Auslesetische von ausschlaggebender Bedeutung; es muß
deshalb außer den Kriterien der Schwingung auch die Neigung der Auslesekammernböden
variabel sein, insbesondere wenn unterschiedliches Korngut mit ein und derselben
Ausleseeinrichtung sortiert werden soll, zum Beispiel Reis, Hafer, Roggen, Mais,
Malz usw. In Weiterausbildung der Ausleseeinrichtung sind deshalb - wie es an sich
bekannt ist -die Auslesetische um eine in Bewegungsrichtung liegende, gemeinsame
Schwenkachse neigungsverstellbar ausgebildet. Eine in bezug auf die erfindungsgemäße
Ausbildung des Auslesetischantriebes konstruktiv günstige Form für diese Neigungsverstellung
ist es, wenn nach der weiteren Erfindung das Gestell aus einem auf dem Boden ruhenden,
ersten Gestellteil und einem an diesem schwenkbeweglich gelagerten, zweiten Gestellteil
besteht, von denen jeden einen in Bewegungsrichtung der Auslesetische sich erstreckenden
Längsträger hat und dem schwenkbeweglichen Gestellteil eine Stellvorrichtung zum
Verändern der Neigung der Auslesetische zugeordnet ist. Hierbei werden die Stützrollen
für die Auslesetische zweckmäßig an den Längsträgern der Gestellteile angebracht,
wobei die Stützrollen des schwnkbeweglich gelagerten Gestellteiles am besten ballig
geformt sind, damit die Auslesetische bei verschiedenen Neigungen eine einwandfreie
Auflage haben.
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Weil die Schwingrichtung entsprechend der Lage der Auslesekammern
gewählt werden muß, ist eine präzise Festlegung der Bewegungsrichtung der Auslesetische
unerläßlich. Dies geschieht nach einem anderen Erfindungsmerkmal dadurch, daß die
Stützrollen an dem ersten Gestellteil als Führungsrollen gestaltet und mit ihnen
zusammenwirkende Führungsschienen an den Auslesetischen vorgesehen sind. Versieht
man dabei die als Fühungsrollen dienenden Stützrollen mit einer im Querschnitt kreisbogenförmigen
Rille und die Führungsschienen mit einem Halbkreis
- oder Xreisquerschnitt,
so ist die Neigungsveränflerung der Auslesetische in sehr einfacher Weise möglich.
Um ein vorzeitiges oder einseitiges Abnutzen der Führungsschienen zu vermeiden,
ist es günstig, die Führungsschienen als verstellbare Rotationskörper, beispielsweise
als drehbewegliche Rohrstücke, zu gestalten; durch von Zeit zu Zeit erfolgendes
Drehen der Rohrstücke, das heißt abwechselndes Ausnutzen eines Abschnittes ihrer
Oberfläche als Lauffläche, läßt sich eine gleichmäßige Beanspruchung derselben und
damit eine lange Lebensdauer erreichen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Ausleseeinrichtung in vereinfachter Darstellung wiedergegeben. Es zeigen Fig. 1
die Ausleseeinrichtung teilweise in Vorderansicht und teilweise im Schnitt nach
Linie I-I in Fig. 2, wobei die Tischaufbauten weggelassen sind, Fig. 2 eine Draufsicht
auf die Ausleseeinrichtung, ebenfalls ohne Tischaufbauten, Fig. 3 eine Seitenansicht
der Ausleseeinrichtung in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1, Fig. 4 eine der Fig.
3 entsprechende Seitenansicht des Gestelles der Ausleseeinrichtung, Fig. 5 ein Teilschnitt
durch einen Auslesetisch und das Gestell nach Linie V-V in Fig. 1 im größeren Maßstab,
Fig. 6 teilweise eine Ansicht des Antriebes der Ausleseeinrichtung von unten im
größeren Maßstab und
Fig. 7 einen Schnitt durch die Antriebsteile
nach Linie VII-VII in Fig. 6.
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Die Ausleseeinrichtung ist im wesentlichen aus einem Gestell 1, zwei
Auslesetischen 2,3 sowie einem Schwingantrieb 4 aufgebaut.
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Das Gestell setzt sich aus einem auf dem Boden bzw. Fundament 5 stehenden
ersten Gestellteil 6 und einem an diesem schwenkbeweglich gelagerten zweiten Gestellteil
7 zusammen, die als Schweißkonstruktion gestaltet sind (Fig. 4). Das Gestellteil
6 weist zwei lange Stützen 8 und zwei krrze Stützen 9 auf, von denen letztere durch
einen Längsriegel 10 verbunden sind.
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Ein Querriegel 11 verbindet je eine Stütze 8 mit einer Stütze 9. Die
beiden Stützen 8 sind durch einen Längsträger 12 miteinander fest verbunden, der
oben auf ihnen aufliegt und sie etwa um die halbe Länge eines Auslesetisches nach
außen überkragt. An dem Längsträger 12 sind vier Lagerzapfen 13 befestigt, auf denen
je eine Stützrolle 14 mit kreisbogenförmiger Rille 15 (Fig. 5) drehbar gelagert
ist, welche auf der einen Seite der Ausleseeinrichtung die Abstützung für die beiden
Auslesetische 2,3 darstellen. An dem Längsträger 12 sind nahe jeder Stütze 8 je
zwei Ansätze 16 befestigt, die eine Lagerachse 17 aufnehmen. Diese beiden Lagerachsen
17 bilden die Lager- und Schwenkachsen für das andere Gestellteil 7.
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Das Gestellteil 7 besteht aus einem Längsträger 18 sowie zwei U-förmigen
Querträgern 19,20, deren einer Schenkel mit dem Längsträger 18 verschweißt ist und
deren anderer Schenkel auf einer der beiden Lagerachsen 17 schwenkbeweglich gelagert
ist (Fig. 2,4). Zum Versteifen des Gestellteiles 7 können evtl.
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noch Diagonalstäbe vorgesehen sein, welche die Querträger 19,20 miteinander
oder mit dem Längsträger 18 fest verbinden.
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Die Abstützung des Gestellteiles 7 auf der anderen Gestellseite bilden
zwei als Zahnstangenheber gestaltete, von
einer gemeinsamen Handkurbel
22 zu betätigende Heber 21, die mit beiden Gestellteilen 6,7 gelenkig verbunden
sind, und zwar oben mittels Bolzen 23 sowie am Längsträger 18 des Gestellteiles
7 vorgesehenen Ansätzen 24 und unten mittels Bolzen 25 sowie zwei an jeder der Stützen
9 befestigten Ansätzen 26. Zur Kraftübertragung von dem einen (aus Fig. 1 ersichtlichen)
Heber 21 zu dem anderen (nicht sichtbaren) Heber 21 ist eine Welle 40 vorgesehen.
An dem Längsträger 18 sind gleichachsig zu den Lagerzapfen 13 am Längsträger 12
des Gestellteiles 6 vier Lagerzapfen 27 angebracht, auf denen je eine Stützrolle
28 drehbeweglich gelagert ist. Die Stützrollen 28 sind der einwandfreien Auflage
der Auslesetische 2,3 wegen ballig geformt und bilden auf der anderen Seite der
Ausleseeinrichtung die Abstützung für die Auslesetische 2,3.
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Jeder der beiden Auslesetische 2,3 hat einen Unterbau als eigentliche
Tragkonstruktion und einen auf diesem ruhenden Aufbau. Der Aufbau umfaßt die Auslesekammern
mit Schrägböden und zickzackförmigen Prallwänden bekannter Bauart und ist deswegen
nicht veranschaulicht.
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Der Unterbau ist im wesentlichen aus zwei Längsholmen 29,30 und zwei
querholmen 31,32 gebildet. Die Querholme 31,32 stoßen stumpf an den Längsholm 30
und sind mit diesem verschweißt.Der Längsholm 29 liegt über dem Niveau der Qwerholme
31,32 und des Längsholmes 30 (siehe Fig. 3) und ist an den Querholmen 31,32 durch
an diese und.ihm geschweißte Verbindungsstücke 33,34 fixiert. Zur Versteifung des
Unterbaues sind die querholme 31,32 durch zwei Träger 35,36 miteinander verbunden.
An den Längsholmen 29 sind vorn und hinten je eine rohrstuckförmige Führungsschiene
37 angeordnet, mit deren Hilfe der Auslesetisch 2 bzw. 3 auf den Stützrollen 14
abgestützt ist und geführt wird. Die im Durch messer entsprechend dem Radius der
Rillen 15 der Stützrollen
14 bemessenen Führungsschienen 37 sind
je auf einer Achse 39 drehbar angeordnet, die in zwei am Längsholm 29 befestigten
Haltern 38 gelagert ist (Fig. 1,3).
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Beide Auslesetische 2,3 sind je durch zwei aus Schraubenfedern 41
bzw. 42 bestehende Federpaare freischwingend an dem Gestell 1 in beiden Bewegungsrichtungen
fixiert. Jede der bezüglich Federkonstante, Windungsdurchmesser und Windungszahl
gleichen Schraubenfedern 41 bzw. 42 fungiert als Druckfeder und. ist zwischen einem
äie umschließenden Federkäfig 43 und einem von letzteren ebenfalls aufgenommenen
Federteller 44 gespannt. Der Federkäfig 43 jeder Feder 41 ist durch eine Stange
45 mit Gewinde und eine Mutter 46 an einem am Auslesetisch 2 bzw. 3 vorgesehenen
Halter 47 einstellbar angebracht.
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Der Federteller 44 jeder Feder 41 ist durch eine Stange 48 mit Gewinde
sowie eine Mutter 49 an einem Halter 50 einstellbar fixiert, der am Längsträger
12 des Gestellteiles 6 angeschweißt ist. Der Federkäfig 43 jeder Feder 42 ist durch
eine Stange 45 mit Gewinde und eine Mutter 46 einstellbar an einem Halter 51 angeschlossen,
welcher an den Längsträger 18 des Gestellteiles 7 geschweißt ist. Der Federteller
44 jeder Feder 42 ist mit Hilfe einer Stange 48 mit Gewinde und einer Mutter 49
einstellbar an dem Querholm 32 des Auslesetisches 2 bzw. 3 befestigt.
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Der Schwingantrieb umfaßt einen elektrischen Antriebsmotor 52, einen
handelsüblichen Keilriementrieb 53 sowie ein Getriebe 54, welche zu einem Block
vereinigt sind, der durch Schrauben 55 an einer mit den Trägern 35,36 des Auslesetisches
2 fest verbundenen Wanne 56 gehalten ist. Auf der Abtriebswelle des Getriebes 54
ist drehfest eine Keilriemenscheibe 57 angeordnet, die durch mehrere Keilriemen
58 mit einer Keilriemenscheibe 59 verbunden ist. Die Keilriemenscheibe 59 ist drehbeweglich
auf einem am Querholm 31 des Auslesetisches 2 angebrachten Lagerzapfen 60 gelagert
und nimmt ihrerseits eine als Winkelhebel
gestaltet Kurbel 61 auf,
die um einen an der Keilriemenscheibe 59 befestigten Bolzen 62 schwenkbeweglich
und verstellbar angeordnet ist (Fig. 6,7). Zum Festsetzen der Kurbel 61 ist sie
an ihrem einen Arm mit einem Riegel 63 versehen, dem eine Mehrzahl Rastbohrungen
64 in der Keilriemenscheibe 59 zugeordnet sind, in die er einrastbar ist. Durch
Ausrasten des Riegels 63, Verschwenken der Kurbel 61 um den Bolzen 62 und Einrasten
in eine andere Rastbohrung 64 kann der Eurbelradius 65 verändert und damit die Amplitude
der Schwingbewegung der Auslesetische 2,3 variiert werden. Am anderen Arm der Kurbel
61 ist fest ein Lagerzapfen 66 angebracht, der eine die Antriebsbewegung auf den
zweiten Auslesetisch 3 übertragende Kurbelstange 67 mit ihrem einen Ende gelenkig
aufnimmt, deren anderes Ende gelenkig mittels Bolzen 68 an Laschen 69 angeschlossen
ist, welche fest mit einem an den querholm 31 des Auslesetisches 3 geschwBten Ansatz
70 verbunden sind Fig. 1,2).
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Das Verändern der Frequenz der Schwingbewegung der Auslesetische 2,3
wird mit Hilfe eines Handrades 71 bewirkt, indem die Uberset3ung des Keilriementriebes
53 und damit die Drehzahl der Keilriemenscheibe 59 geändert wird.
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Für einen vollkommenen Massenausgleich einerseits sowie völlig gleiche
Schwingbewegungen der beiden Auslesetische 2,3 andererseits ist Gleichheit der bewegten
Massen Voraussetzung. Da der Auslesetisch 2 den Schwingantrieb aufnimmt, der Auslesetisch
3 dagegen keinen solchen, muß letzterer massemäßig ausgeglichen werden. Dies erfolgt
mittels eines Ausgleichgewichtes 72, das einstellbar an den Xrägem 35,36 des Auslesetisches
3 angeordnet ist.
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Während des Betriebes der Ausleseeinrichtung treibt der Antriebsmotor
52 über Keilriementrieb 53, Getriebe 54, Keilriemenscheibe 57, Keilriemen 58 die
Keilriemenscheibe 59 und damit die an dieser exzentrisch gelagerte Kurbel 61 an,
die
mit dem eingestellten Kurbelradius 65 rotiert und dabei die
Kurbelstange 67 hin- und herbewegt mit einem Weg gleich dem doppelten wirksamen
Kurbelradius 65. Die Kurbelstange 67 überträgt die Antriebskraft bzw. diese Schwingbewegung
gleichzeitig auf beide Auslesetische 2,3. Aufgrund von Aktion und Reaktion werden
die beiden freischwingend ausgebildeten Auslesetische 2,3 dabei mit der einfachen
Antriebskraft in entgegengesetzte Richtungen bewegt, und zwar, weil die Auslesetische
2,3 massemäßig gleich sind und die auf sie in beiden Bewegungsrichtungen wirkenden
Federkräfte ebenfalls, mit demgleichen Weg bzw. Hub, der gleich dem halben Hub der
Eurbelstange 67 bzw. gleich dem Kurbelradius 65 ist. Die Gleichheit der Massen,
der Frequenz und Amplitude bei beiden Auslesetischen 2,3 ergibt in jeder Phase der
Schwingbewegung eine gleichgroße Massenkraft bzw. bei jedem Auslesetisch 2,3 dasselbe
Produkt aus Masse mal Beschleunigung. Weil die Bewegungsrichtung der Auslesetische
2,3 stets gegensätzlich ist, wirkt folglich die in der Bewegungsrrichtung des Auslesetisches
2 wirkende Massenkraft der in der Bewegungsrichtung des Auslesetisches 3 wirkenden,
gleichgroßen Massenkraft entgegen, so daß sich die Kräfte aufheben und das System
massenmäßig völlig ausgeglichen ist.
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Da für diese schwingende Bewegung beider Auslesetische 2,3 nur die
einfache Antriebskraft erforderlich ist, ist die Beanspruchung im gesamten System
entsprechend niedrig, und es ist hierdurch möglich, die gesamte Einrichtung entsprechend
leicht zu bauen; dies ergibt wiederum den Vorzug, daß die Ausleseeinv richtung ohne
Schwierigkeit mit erheblich höheren Frequenzen und Amplituden bzw. Hüben betrieben
werden kann und somit in bezug auf Schwingungszahl und Schwingungsweite in weit
größeren Bereichen variabel ist als herkömmliche Maschinen und folglich auch umfassender
einsetzbar als diese.
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Um die Ausleseeinrichtung im Sinne eines optimalen Ausleseeffektes
bzw. einer maximalen Ausleseleistung dem jeweils zu
verarbeitenden
Gut, das in seiner Sickerfähigkeit und in seinem Prallverhalten sehr unterschiedlich
sein kann, ansupassen, werden die drei in diesem Sinne maßgebenden Faktoren Frequenz,
Amplitude und Tischneigung entsprechend eingestellt.
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Dies geschieht bezüglich der Tischneigung mit Hilfe der beiden Heber
21 durch entsprechendes Betätigen der Handkurbel 22, hinsichtlich der Amplitude
durch Verstellen des Radius 65 der Kurbel 61 auf der geil-riemenscheibe 59 mittels
Riegel 63 und Rastbohrungen 64 und in bezug auf die Frequenz durch-Drehzahländerung
der Keilriemenscheibe 59 mittels des Eandrades 71.
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Der mit der Erfindung erzielte Fortschritt besteht in erster Linie
in einem massenmäßig vollkommen ausgeglichenen System, das aufgrund des Fehlens
frei nach außen wirkender Massen kräfte kein besonderes Fundament verlangt bzw.
bei dem keine Reaktionskraft mehr in das Gcbäude gelangt, so daß die Ausleseeinrichtung
ohne weiteres auch in oberen Stockwerken eines Gebäudes aufgestellt werden kann.
Weitere Vorteile sind, daß die Antriebskraft halbiert und das Maschinengewicht etwa
um 1/4 reduziert wird, so daß mit höheren Frequenzen und Hüben gefahren werden kann,
ehe die Beschleunigungskräfte der bekannten Systeme erreicht werden, ferner ein
optimaler Auslesewirkungsgrad bei sämtlichen Produkten infolge individueller, feinfühliger
Anpaßbarkeit der für den Ausleseprozeß maßgebenden Größen Frequenz, Amplitude, Auslesetischneigung.
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