DE2651206C2 - Einrichtung zum Säubern von Wurzelfrüchten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Säubern von Wurzelfrüchten wie beispielsweise Zuckerrüben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte Einrichtung zur Säuberung von Wurzelfrüchten (GB-PS 10 16 406) weist einen Förderer auf, dessen Förderfläche aus parallelen, quer zur Förderrichtung verlaufenden Stäben gebildet ist. Ober der Förderfläche sind walzenartige Bauteile paarweise mit schräg zur Förderrichtung liegenden Achsen angeordnet, von denen jeweils eines eine glatte Oberfläche und das andere eine wendeiförmige Rippe aufweist. Diese walzenartigen Bauteile werden gegensinnig zur Förderrichtung gedreht, um durch Relativbewegungen zwischen den Wurzelfrüchten und den walzenartigen Bauteilen sowie der Förderfläche ein Abstreifen der an den Wurzelfrüchten haftenden Erde zu bewirken.

Bei dieser bekannten, durch ihre große Baulänge sehr sperrigen Einrichtung besteht die Gefahr, daß die Früchte zwischen der Förderfläche und den walzenförmigen Bauteilen zerquetscht werden.

Aus der US-PS 26 26 708 ist eine Säuberungseinrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt, die mehrere parallel nebeneinanderliegende Reinigungselemente in Form von käfigartigen Walzen aufweist, deren Umfang jeweils durch achsparallel mit gegenseitigen Abständen verlaufende Stäbe gebildet ist. Diese Stäbe der teils gleichsinnig, teils gegensinnig umlaufenden Walzen dienen zum Abstreifen der anhaftenden Erde von den Wurzelfrüchten, die auf die horizontal liegenden Walzen aufgebracht werden. Diese bekannte Einrichtung erlaubt eine schonende Säuberung der Wurzelfrüchte ohne Quetschen der Knollen. Bei dieser bekannten Einrichtung besteht aber die Möglichkeit, daß die Knollen nur mehr oder weniger lose auf den Käfigwalzen gedreht werden und festhaftende Erde nicht ausreichend abgestreift wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Säuberungseinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie bei kompakter Bauweise und schonender Reinigung der Knollen trotzdem eine intensive Säuberung ohne Beschädigung der Früchte ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das eine Bauteil kann ein geradlinig hin- und herbewegtes oder ein umlaufendes Bauteil mit etwa zylindrischer Arbeitsfläche sein. Im letzteren Fall kann der hin- und hergehenden Bewegung auch eine zusätzliche Drehbewegung in einem Drehsinn überlagert sein. Das andere, vorzugsweise umlaufende, als Walzenkäfig ausgebildete Bauteil mit etwa zylindrischer Arbeitsfläche führt vorzugsweise eine kontinuierliche Drehbewegung in einem Drehsinn auf, aber die Bewegung dieses anderen Bauteils kann auch eine hin- und hergehende Be-.vegungskomp-jnente oder eine veränderliche Bewegungsgeschwindigkeit haben.

Die erfindungsgemäße Ausbildung dei Einrichtung bewirkt, daß die zu säubernden Wurzelfrüchte durch die zyklische Hin- und Herbewegung des einen Bauteils zyklisch in den Konvergenzbereich zwischen den beiden Arbeitsflächen hineingedrängt und somit einer intensiven Säuberung unterzogen werden, ohne daß aber die Wurzelfrüchte in den konvergierenden Spalt zwischen den beiden Bauteilen hineingezogen um* dabei zerquetscht werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen stellt dar

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des grundsätzlichen Aufbaus einer Zuckerrübenerntemaschine mit einer Einrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Rückansicht der erfindungsgemäßen Säuberungseinrichtung der Zuckerrübenerntemaschine nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Stirnansicht eines Walzenkäfigs der Säuberungseinrichtung nach F i g. 2,

F i g. 4 eine schematische Stirnansicht des grundsätzlichen Aufbaus der Säuberungseinrichtung nach F i g. 2, die

F i g. 5 und 6 jeweils eine schematische Stirnansicht von alternativen Ausführungsformen der Säuberungseinrichtungen,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Zuckerrübenerntemaschine mit einer Einrichtung nach der Erfindung, und

F i g. 8 eine schematische Stirnansicht der grundsätzlichen Konstruktion der Säuberungseinrichtung der in F i g. 7 gezeigten Erntemaschine.

Die F i g. 1 bis 6 zeigen eine Zuckerrübenerntemaschine 11, die einen Hauptrahmen 12 mit einem Räderpaar 15 und einer Anhängerkupplung zum Anhängen an einen Traktor aufweist. Die Antriebsenergie für die Erntemaschine wird von der Zapfwelle des Traktors auf eine Welle 14 übertragen.

Zum Aufnehmen der Rüben vom Boden dienen Aufheberäder 16 und 17 und mit Hilfe dieser Aufhebräder und der Unterseite eines herkömmlichen obenliegenden Kettenförderers 18 werden die geköpften Rüben auf einen Förderer 46 und von diesem in die Säuberungseinrichtung transportiert.

Die Säuberungseinrichtung weist ein erstes umlaufendes Bauteil in Form einer Zylinderwalze 19 und zwei weitere umlaufende Bauteile 20 und 21 in Form von Walzenkäfigen auf. Die Walze 19 und die beiden Walzenkäfige 20 und 21 sind zueinander achsparallel angeordnet. Die beiden Walzenkäfige 20 und 21 drehen sich jeweils nach innen zur in der Mitte befindlichen Walze 19 hin.

Die von den beiden Aufhebrädern 16 und 17 aufgehobenen Rüben gelangen zum oberen Teil des Walzenkäfigs 21, der diese Rüben nach rückwärts zur mittleren Walze 19 hin mitnimmt Die Walze 19 und die beiden Walzenkäfige 20 und 21 sind in Fig. 1 von links nach rechts abwärts geneigt, so daß die Zuckerrüben sich entlang der Walze 19 und den Walzenkäfigen 20 und 21 zu einem weiteren Förderer 47 hin bewegen, der die gesäuberten Rüben in einen nicht dargestellten Anhänger fördert. Die Walze 19 und die Walzenkäfige 20 und 21 werden über die Antriebswelle 14 augetrieben, die

ι ο auch den oben liegenden Förderer 18 antreibt.

Wie insbesondere aus Fig.2 hervorgeht, sind die Walzenkäfige 20 und 21 und die Walze 19 in einem Rahmen 50 angeordnet, der im Hauptrahmen 12 unter der Steuerung eines Hydraulikzylinders 52 um einen Drehzapfen 51 herum schwenkbar ist, was der Einstellung des Neigungswinkels der Walzenkäfige 20 und 21 und der Walze 19 dient Im normalen Betrieb sind die Bauteile 19, 20 und 21 von rechts nach links abwärts unter einem Winkel von etwa 5° geneigt. In F i g. 2 ist die Einrichtung in ihrer horizontalen Ruhelage gezeigt, die für den Transport der Erntemaschine vor dem Arbeitseinsatz geeignet ist. Im Betrieb kann die Neigung der Säuberungseinrichtung beispielsweise innerhalb eines Bereiches von 0° bis 15° mit Bezug auf die Horizontale eingestellt werden.

Die Walze 19 ist als zylindrische Stahlwalze mit ununterbrochener Mantelfläche ausgebildet und kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 12 cm und eine Länge von etwa 1,5 m haben und so zwischen den zylindrischen Walzenkäfigen 20 und 21 angeordnet sein, daß ihre oberste Mantellinie mit den obersten Mantellinien der Walzenkäfige 20 und 21 fluchtet.

Jeder der beiden Walzenkäfige 20 und 21 besteht aus zwölf mit gleichen Abständen angeordneten Stäben 35 aus Federstahl, die beispielsweise einen Durchmesser von 1,5 cm haben und entlang Käfig'änge mittels dreier Haltescheiben 36 gehaltert sind.

Wie F i g. 3 zeigt, sind die Stäbe 35 in Schlitzen 48 der Scheiben 36 geführt, um eine gewisse Nachgiebigkeit der Stäbe zu ermöglichen, damit eine Beschädigung vermieden wird, wenn Steine oder dgl. in die Säuberungseinrichtung gelangen. Im Betrieb werden die Walzenkäfige 20 und 21 mit einer solchen Drehzahl gedreht, daß die Stäbe 35 durch die Fliehkraft in den Schlitzen nach außen gedrängt werden und ihre normale Betriebss'.ellung an den äußeren Enden der Schlitze einnehmen. Die Schlitze 4i! sind jeweils mit Bezug auf die Radialrichtung der betreffenden Scheibe 36 derart geneigt, daß, falls sich ein Stein in der Säuberungseinrichtung zu verklemmen droht, die Stäbe 35 einwärts zur Käfigachse hin und gleichzeitig mit Bezug auf die Käfigdrehrichtung nach rückwärts ausweichen können.

Die Walze 19 bildet mit ihrer Mantelfläche eine erste Arbeitsfläche 19'. Die beiden zylindrischen Walzenkäfige 20 und 21 bilden weitere Arbeitsflächen 20' bzw. 21', die jeweils durch eine gedachte, durch die Stäbe 35 bestimmten Zylinderfläche gebildet ist.

Die Durchmesser der beiden Walzenkäfige 20 und 21 sind gleich und größer als der Durchmesser der Walze

19. Beispielsweise kann der Durchmesser jedes Käfigs 20 bzw. 21 etwa 25 cm betragen. Der minimale Abstand 37 zwischen den Tangenten zur Walze 19 und zum Käfig 20 bzw. zum Käfig 21 kann etwa 13 mm betragen.

Im Betrieb wird der Käfig 20 im Gegenuhrzeigersinn und der Käfig 21 im Uhrzeigersinn gedreht, so daß sich die jeweils oben liegenden Käfigabschnitte einwärts zur Walze 19 hin drehen. Die Drehzahl der Käfige 20 und 21 kann beispielsweise bei etwa 300 Umdrehungen pro Mi-

nute liegen. Die Walze 19 wird mit der gleichen Frequenz wie die Drehzahl der Käfige 20 und 21 in eine hin- und hergehende Drehbewegung versetzt. Diese Drehschwingung der Walze 19 kann bei einer Frequenz von 300 Schwingungen pro Minute eine Gesamtwinkelamplitude im Bereich von 20° bis 90° haben. Die jeweilige Schwingungsamplitude wird nach dem Grad der Verschmutzung der Früchte und unter Berücksichtigung der Gefahr der Beschädigung derselben gewählt. Bei stärker verschmutzten Früchten, an welchen größere Mengen Erde haften, sollte eine größere Amplitude gewählt werden. Die Schwingungsamplitude sollte gerade so groß sein, daß zwar der Schmutz von den Früchten entfernt wird, daß jedoch kein Quetschen der Rüben eintritt.

Betrachtet man die Walze 19 und den Käfig 20, so bilden diese beiden Bauteile zylindrische Arbeitsflächen 19' und 20', deren Bereich 38 und 39 am oberen Teil des zwischen der Walze 19 und dem Käfig 20 befindlichen Bereiches zueinander konvergieren. Ebenfalls konvergierende Arbeitsflächenbereiche 38 und 39 sind an der anderen Seite der Walze 19 und am Käfig 21 vorhanden.

Die sich gegensinnig drehenden Käfige 20 und 21 drängen die Zuckerrüben einwärts zur Walze 19 hin. Die Drehschwingungen ausführende Walze 19 hat die Wirkung, daß die Zuckerrüben auf jeder Seite dieser Walze abwechselnd zum Konvergenzbereich zwischen der Walze und dem Käfig 20 bzw. dem Käfig 21 hin und von diesem weggedrängt werden. Dadurch ergibt sich eine purzelnde Bewegung der Zuckerrüben auf den Käfigen 20 und 21, wodurch der Schmutz von den Rüben abgestreift wird. Der entfernte Schmutz gelangt durch den Zwischenraum zwischen der Walze 19 und den Käfigen 20 und 21 und durch die Zwischenräume zwischen den Käfigstäben dieser Kräfige hindurch.

Die Stärke der Reinigungswirkung kann leicht durch Veränderung der Schwingungsamplitude der Walze 19, des Neigungswinkels der Walzenkäfige oder der Käfig- und Walzendrehzahl, jeweils allein oder in Kombination miteinander, eingestellt werden.

In den F i g. 5 und 6 sind in schematischer Form zwei alternative Ausführungsformen einer Säuberungseinrichtung nach der Erfindung gezeigt. In diesen beiden Zeichnungsfiguren sind Bauteile, weiche die gleiche Funktion wie entsprechende Bauteile der eben beschriebenen Ausführungsform haben, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

F i g. 5 zeigt eine vereinfachte Version der in F i g. 4 gezeigten Säuberungseinrichtung, bei welcher der zweite Walzenkäfig 21 fehlt und stattdessen eine feststehende Rückhalteplatte 43 über dem oberen Teil der Walze 19 angeordnet ist Wie in F i g. 5 angedeutet ist, wird der Käfig im Gegenuhrzeigersinn gedreht, während die Walze 19 eine Drehschwingungsbewegung mit der Drehzahl des Käfigs 20 in entsprechender Frequenz ausführt

F i g. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform mit kontinuierlich gedrehten Walzenkäfigen 20 und 21 und statt der Walze 19 einer Platte 44, die zwischen den Käfigen 20 und 21 und tangential zu deren Arbeitsflächen angeordnet ist Die Platte 44 führt eine geradlinige hin- und hergehende Bewegung aus, die eine der Drehschwingungsbewegung der Walze 19 in Fig.4 vergleichbare Wirkung hat Die kontinuierliche Drehung der zylindrischen Käfige 20 und 21 in F i g. 6 bewirkt ein Zuführen der zu säubernden Rüben zur hin- und herschwingenden Platte 44 hin, während die hin- und hergehende Bewegung der Platte 44 die Rüben abwechselnd in den Konvergenzbereich zwischen den Plattenoberflächen und den Käfigen 20 und 21 hinein und aus diesem heraus bewegt. Die Platte 44 ist gemäß Fig.6 zweckmäßigerweise vertikal angeordnet. Sie braucht nicht flach zu sein, sondern kann beispielsweise auch keilförmig ausgebildet sein. Die Arbeitsflächen der Platte 44 können ebene, ununterbrochene Flächen oder gewellte Flächen oder auch eine unterbrochene Fläche in Form eines Maschengitters sein.

ίο In den F i g. 7 und 8 ist schematisch die grundsätzliche Anordnung einer anderen Ausführungsform einer Zukkerrübenerntemaschine dargestellt. Die verschiedenen Antriebselemente der Bauteile der Erntemaschine sind nicht vollständig dargestellt und können in herkömmlieher Weise ausgebildet sein. In den F i g. 7 und 8 sind den vorhergehenden Ausführungsformen entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Das in den F i g. 7 und 8 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen nach F i g. 1 dadurch, daß die Käfige 20 und 21 eine geringere Neigung zur Horizontalen haben und daß die Rüben nicht nur durch Schwerkrafteinwirkung, sondern mit Hilfe einer obenliegenden Schubvorrichtung entlang den Säuberungskäfigen bewegt werden. Wegen der geringeren Neigung der Käfige 20 und 21 kann der in F i g. 1 gezeigte Förderer 45 weggelassen werden. Die Rüben gelangen also unmitteiDar von den Aufhebrädern 16 und 17 auf die Käfige 20 und 21, die genauso wie die zuvor beschriebenen Käfige ausgebildet sein können. Der Einfachheit halber sind die Schlitze, in welchen die Käfigstäbe 35 geführt sind, in F i g. 11 weggelassen.

Gemäß F i g. 7 werden die Rüben wiederum durch die Aufhebräder 16 und 17 auf den oberen Teil des Käfigs 21 gebracht, welcher sie nach rückwärts zur mittigen Walze 19 mitnimmt. Die Rüben werden mittels einer obenliegenden Schubvorrichtung längs der Säuberungseinrichtung 19, 20, 21 bewegt. Die Schubvorrichtung weist zwei Endlosbänder 22 und 23 auf, die jeweils eine Anzahl von runden metallenen Schubstäben tragen. Die Bänder 22 und 23 verlaufen quer zur Erntemaschine 11 und im wesentlichen parallel zu den Achsen der Walze 19 und der Käfige 20 und 21. Die Bänder 22 und 23 sind über Rollen 25 und 26 geführt und werden über die Welle 14, ein Getriebe 27 und Antriebswellen 28 und 29 durch die Rollen 26 angetrieben. Über das Getriebe 27 wird auch eine Antriebswelle 30 für den Förderer 18 angetrieben. Die Bänder 22 und 23 laufen derart um, daß jeweils das untere Trum der Bänder die Stäbe 24 entlang der Käfige 20 und 21 in F i g. 7 von links nach rechts bewegt.

Wie in den F i g. 7 und 8 gezeigt ist, trägt jeder der Stäbe 24 zwei Finger 24', die unter einem Winkel von etwa 45° mit Bezug auf die Bänder 22 und 23 nach vorwärts und abwärts geneigt sind. Die Finger 24' liegen unmittelbar über den Konvergenzbereichen 38 und 39 zwischen der Walze 19 und den Käfigen 20 und 21. Die Finger 24' verhindern, daß die Stäbe 24 die Zuckerrüben nach unten in die Konvergenzbereiche zwischen der Walze 19 und den Käfigen hineindrücken, und wirken jeweils derart, daß sie die Rüben vorderhalb der Stäbe 24 etwas aus dem Konvergenzbereich anheben.

Während der Säuberung durch die Walze 19 und die Käfige 20 und 21 werden die Rüben durch Rückhalteplatten 40 und 41 innerhalb des Säuberungsbereiches gehalten. Die Stäbe 24 fördern die Zuckerrüben entlang den Käfigen 20 und 21 der Säuberungseinrichtung zu einem Förderband 31, welches die Rüben mit Bezug auf die Fahrtrichtung der Erntemaschine nach vorne auf ein

26 51 206 7 8	5
umlaufendes Förderrad 32 fördert. Das geneigte För derrad 32 bringt die Rüben nach einer Drehung um etwa 90° auf das untere Ende eines Hubförderers 33, der die Rüben nach oben und hinten in einen Behälter 34 fördert.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen	10
	15
	25
	30
	15
	40
	45
	50
	S5
	•0
	«5

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Säubern von Wurzelfrüchten wie beispielsweise Zuckerrüben, bei welcher eine Relativbewegung zwischen diesen Wurzelfrüchten und zwei bewegten Bauteilen erzeugt wird, deren mit den Wurzelfrüchten zusammenwirkende Arbeitsfläche über mindestens einen Teil ihrer Ausdehnung zueinander konvergieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche (19'; 44') eines (19; 44) dieser Bauteile in Richtung der Konvergenz hin- und herbewegt und die Arbeitsfläche (20') des anderen Bauteils (20) so bewegt wird, daß der zeitliche Mittelwert ihrer Bewegung in Richtung der Konvergenz gerichtet ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche (44') des einen Bauteils (44) im wesentlichen geradlinig hin- und herbewegbar ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Bauteil (19) eine umlaufende Walze mit im wesentlichen zylindrischer Arbeitsfläche (19') ist und in eine hin- und hergehende Drehbewegung versetzbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Bauteil (20) ein umlaufender Walzenkäfig mit zylindrischer Arbeitsfläche (20') ist und in eine kontinuierliche Drehbewegung in einem einzigen Drehsinn versetzt wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (19) und der Walzenkäfig (20) mit im wesentlichen parallelen Drehachsen derart nebeneinander angeordnet sind, daß die Drehachse der Walze (19) höher als die Drehachse des Walzenkäfigs (20) liegt, und daß die etwa zylindrische Arbeitsfläche (19') der Walze (19) einen kleineren Durchmesser hat als die Arbeitsfläche (20') des Walzenkäfigs (20) aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oaer 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres, umlaufendes, als Walzenkäfig (21) ausgebildetes Bauteil mit zylindrischer Arbeitsfläche (21') mit Abstand neben dem Walzenkäfig (20) angeordnet ist und daß das eine Bauteil (19; 44) derart gelegen ist, daß es auf seiner einen Seite einen Konvergenzbereich zwischen sich und der Arbeitsfläche (20') des Walzenkäfigs (20) und auf seiner anderen Seite einen Konvergenzbereich zwischen sich und der Arbeitsfläche (2Γ) des weiteren Walzenkäfigs (21) bildet, und daß letzterer in eine kontinuierliche Drehbewegung in einem einzigen Drehsinn in Richtung der Konvergenz zwischen seiner Arbeitsfläche (21') und derjenigen des einen Bauteils (19; 44) versetzt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 6 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Bauteile (19,20,21) mit im wesentlichen parallelen Drehachsen derart angeordnet sind, daß die Walze (19) etwa in der Mitte zwischen den Walzenkäfigen (20 und 21) gelegen ist, wobei die Drehachse der Walze (19) höher als die Drehachsen der Walzenkäfige (20,21) liegt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Bauteile (19, 20, 21) in seiner Arbeitsfläche Durchtrittsräume für den von den Gegenständen entfernten Schmutz aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche (20') des WaI-

zenkäfigs (20) und, falls vorhanden, diejenige [2Y) des weiteren Walzenkäfigs (21) jeweils durch ein aus mit gegenseitigen Abständen angeordneten Stäben (35) bestehendes Gitter gebildet ist wobei die Stäbe im wesentlichen parallel zur Drehachse des betreffenden Bauteils entlang dessen Länge verlaufen.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe {35) nachgiebig gehalten sind, so daß sie durch zu säubernde Gegenstände aus ihrer normalen Stellung herausgedrückt werden können.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (35) in entlang der Achse des betreffenden Walzenkäfigs (20, 21) verteilt angeordneten Halteelementen (36) jeweils in Schlitzen (48) geführt sind, welch letztere eine Verschiebung der Stäbe zur Walzenachse hin ermöglichen.