DE2948373A1

DE2948373A1 - Verfahren und vorrichtung zum aussortieren erster gegenstaende, beispielsweise geernteter erdfruechte, von zweiten gegenstaenden, beispielsweise mitgefuehrten steinen, aus einer beide gegenstaende enthaltenden mischung

Info

Publication number: DE2948373A1
Application number: DE19792948373
Authority: DE
Inventors: Alan Constantine
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-12-06
Filing date: 1979-11-29
Publication date: 1980-06-26
Also published as: FR2443292A1; US4281766A

Description

PFENNING ■ MAAS · MEINIG · SPOTT

' PWnnWIh KurfOntandMun 170. D 1000 BmIKi 15

PATENTANWÄLTE BERUN · MÜNCHEN

J. PtafwwnQ, Otp*."wi0. ' Benin Dr. I. M(M, Dipl.-Cham. - IttndMn IC H. MMfHQa Oipt.^Ttyi. · BmHf) Dr Q. Spott, DW-CrMm. - München

	Unser Zeichen	BÜRO BERLIN:
	Our reference	I KurfOrstendamm 170
Folio: 83629 N		ID 1000 Bertin 15
	Telefon:
	030/881 2008/881 20 J9
	Telegramme:
	Seilwehrpatent
	Telex: 5215880
	Berlin
»ir Zeichen »ire Nechncht vom	Dete
Vour reference Vour letter of

Pf/schu

29. November 1979

Herr Alan Constantine 573 Bolton Road, Bury, Greater Manchester, England

Verfahren und Vorrichtung zum Aussortieren erster Gegenstände, beispielsweise geernteter Erdfrüchte,von zweiten Gegenständen, beispielsweise mitgeführten Steinen, aus einer beide Gegenstände enthaltenden Mischung

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aussortieren erster Gegenstände, beispielsweise geernteter Erdfrüchte, von zweiten Gegenständen beispielsweise mitgeführten Steinen, aus einer beide Gegenstände enthaltenden Mischung, in der die ersten Gegenstände ein praktisch gleiches kleineres Raumgewicht besitzen als dasjenige der zweiten Gegenstände.

Vorzugsweise dient die Erfindung der Trennung von während der Ernte aufgenommenen Zuckerrüben, Kartoffeln und dergleichen, von durch die Erntemaschine mitgeführten Steinen.

Es ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der die aus Erdfrüchten und Steinen bestehende Mischung zum Zwecke ihrer Trennung längs eines abwärts geneigten Weges geführt werden. Dieser Weg ist gesperrt durch eine Mehrzahl von relativ eng benachbarten, nebeneinander angeordneten Hebeln. Jedem Hebel ist ein Röntgenstrahlen abgebender Sender zugeordnet, dessen Strahlen auf einen Empfänger gerichtet sind. Steine besitzen ein größeres Raumgewicht als die Feldfrüchte und absorbieren daher die Röntgenstrahlen in höherem Maße, wenn sie diese passieren.

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- r-

Wenn ein Empfänger eine hohe Röntgenstrahlenabsorption feststellt bei einem Stein, gibt eine Steuervorrichtung den entsprechenden Hebel frei, so daß der Stein hindurch passieren kann, worauf der Hebel in seine ursprüngliche Lage zurückkehrt. Die Röntgenstrahlenabsorption einer Feldfrucht reicht nicht aus, die Steuervorrichtung ansprechen zu lassen, so daß diese durch einen oder mehrere Hebel festgehalten und aus dem Weg abgeleitet wird.

Eine derartige Vorrichtung ist relativ kompliziert und kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der diese Sortiertrennung auf einfache Weise mit einem kostensparenden Aufwand durchführbar ist. Diese Aufgabe wird gelöst bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches durch die in seinem kennzeichnenden Teil angegebenen Maßnahmen.

Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich durch die im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen.

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Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung.

Die aus den ersten und zweiten Gegenständen gebildete Mischung wird einem senkrechten Fallweg zugeführt, der durch ein ihn durchgreifendes, energie-absorbierendes Element unterbrochen ist, das aus längsgerichteten federnden Zungen besteht, die seitlich nebeneinanderliegen. Jede Zunge wird in Längsrichtung stationär zu den den Fallweg durchtretenden Gegenständen gehalten, wobei diese auf die federnden Zungen auffallen, wodurch das energieabsorbierende Element durch die zweiten Gegenstände in einem Maße deformiert wird, daß diese das Element passieren und ihren senkrechten Fallweg fortsetzen, während die ersten Gegenstände beim Passieren des energieabsorbierenden Elementes durch dessen geringere Durchbiegung aufgefangen werden und durch die elastische Rückfederung des Elementes aus dem senkrechter Fallweg ausgeworfen werden. Die Gegenstände fallen auf die freien vorderen Enden der Zungen auf, um die erforderlichen Durchbiegungen zu gewährleisten.

Die beiliegenden Zeichnungen beschreiben die Merkmale der Erfindung und zeigen beispielsweise Ausführungsformen. Es bedeutet:

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/IO

Flg. 1 schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 2 Aufsicht gemäß Fig. 1;

Fig. 3 perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform des energieabsorbierenden Elementes; und

Fig. 4 Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Zungen gemäß Fig. 1 bis

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 besitzt einen Rahmen der Paare von Pfosten 4 und 6 besitzt, zwischen denen ein vertikaler Fallweg 8 mit einem oberen Eintrittspunkt 10 angeordnet ist, an dem die ersten und zweiten Gegenstände der zu sortierenden nicht dargestellten Mischung einfallen. Die ersten Gegenstände der Mischung besitzen praktisch das gleiche Raumgewicht, das kleiner ist als dasjenige der zweiten Gegenstände der Mischung.

Eine gleichmäßige Mischung, bei der die beiden Gegenstände nebeneinander, und nicht übereinander angeordnet sind, wird dem Fallpunkt 10 durch die Fördervorrichtung 12 zugeführt.

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Die Fördervorrichtung 12 kann beliebig ausgebildet sein und fördert die Mischung mit einer praktisch gleichmäßigen Geschwindigkeit dem Fallpunkt 10 zu, so daß die Gegenstände in mehr oder weniger geradem Wege in den Fallweg 8 gelangen bei Verlassen der Fördervorrichtung, die beispielsweise aus einem angetriebenen endlosen Förderband, oder, wie in den Zeichnungen gezeig aus zwei angetriebenen endlosen über Kettenräder 16 geführten Ketten besteht, die durch die Mischung aufnehmende Stangen 18 verbunden sind.

Das energieabsorbierende Element 20 liegt in dem Fallweg 8 unterhalb des Fallpunktes 10. Da die ersten und die zweiten Gegenstände der Mischung gleichmäßig von dem Fallpunkt 10 abfallen, sind am Anfang ihre senkrechten Fallgeschwindigkeiten praktisch gleich, und die ersten und zweiten Gegenstände besitzen daher entweder die gleiche oder praktisch die gleiche Fallgeschwindigkeit, wenn sie die obere Oberfläche des energieabsorbierenden Elementes erreichen, das sich quer praktisch über den gesamten Querschnitt des Fallweges 8 erstreckt.

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Das energieabsorbierende Element 20 besteht aus einer Mehrzahl von im Abstand angeordneten längsgerichteten Zungen 22, die seitlich parallel und nebeneinander in einer Ebene nach Art einer Harke angeordnet sind. Die Zungen 22 bestehen aus federndem Material, beispielsweise aus Stahl, und können Stangen- und Streifenform besitzen; die Zungen selbst sind biegeelastisch. Die in den Zeichnungen gezeigten Zungen 22 bestehen aus streifenförmigen Blattfedern aus Stahl. Jede Zunge 22 ist an dem einen Ende fest, beispielsweise durch Nieten, mit einer horizontalen stationären Stange verbunden, die Endlager 28 besitzt, die in senkrechten Schlitzen 30 des Pfostenpaares 6 lösbar gehalten sind.

Der Zwischenraum zwischen den Zungen 22 ist derart, daß jeder erste Gegenstand mit einem den Abstand übersteigen den Durchmesser auf wenigstens eine der Zungen 22 auffällt. Wenn die zweiten Gegenstände ebenfalls den Abstand übersteigende Durchmesser besitzen, fallen sie auch auf wenigstens eine Zunge 22 auf. Die ersten Gegenstände können aus geernteten Feldfrüchten, beispielsweise Zuckerrüben, Kartoffeln, Karotten und dergleichen, und die zweiten Gegenstände aus bei der Ernte mitgegriffenen Steinen bestehen.

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Da die ersten Gegenstände ein niedrigeres Raumgewicht als die zweiten Gegenstände besitzen, ist die kinetische Energie pro Volumeneinheit jedes ersten Gegenstandes geringer als diejenige jedes zweiten Gegenstandes an der durch die gestrichelten Linien X und Y bezeichneten Stelle längs der Zungen 22 des energieabsorbierenden Elementes 20, an der die Körper aufschlagen.

Der Druck, den jeder Gegenstand auf eine Zunge 22 oder bei Auffall auf mehrere Zungen 22 gleichzeitig auf diese ausübt, ist geringer bei den ersten Gegenständen als bei den zweiten Gegenständen.

Die Ausbildung jeder Zunge ist derart, daß sie sich elastisch biegt in einem geringeren Maße, beispielsweise bis zur Stellung A,bei Aufprall eines ersten Gegenstandes als bei Aufprall eines zweiten Gegenstandes, beispielsweise in der Stellung B. Der erste Gegenstand wird auf der oder den Zungen 22 aufgefangen, während die Zungen durch die zweiten Gegenstände so weit gebogen werden, daß diese in den den Fallweg 8 fortsetzenden Bereich 8a eintreten können.

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Die von den Zungen 22 aufgenommene Energie aus den Gegenständen führt zu einer Rückführung der Zungen 22 in ihre ursprüngliche Stellung durch Rückfederung. Jede Zunge 22, die einen ersten Gegenstand aufgenommen hat, wirft ihn bei ihrer Rückfederung in Richtung des Pfeiles C ab, so daß der erste Gegenstand aus dem Fallweg 8 herausgeführt wird und in einen Bereich 32 fällt, der auf der anderen Seite einer Trennwand 34 liegt als der Bereich 8a.

Auf diese Weise werden die ersten Gegenstände von den zweiten Gegenständen getrennt.

In Fig. 1 ist die in vollen Linien ausgezogene Zunge in ihrer normalen nichtdeformierten Stellung. Vorzugsweise sind die Zungen 22 relativ zur Horizontalen geneigt, um sicherzustellen, daß die ersten Körper einwandfrei aus dem Fallweg 8 abgeführt werden. Die Stellung, in der die Zungen 22 relativ zur Horizontalen angeordnet sind, kann erforderlichenfalls verändert werden, beispielsweise durch Lösung und Drehung der Stange 26 um ihre horizontale Längsachse.

Obwohl die Arbeitsweise der Vorrichtung bei einer Mischung aus ersten Gegenständen eines bestimmten

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/S

- ve-

Raumgewichtes und zweiten Gegenständen mit einem anderen bestimmten Raumgewicht abhängt von der Wahl der Größe und Elastizität der Zungen 22, kann ein bestimmter Einstellungsgrad erreicht werden durch Änderung des Abstandes des energieabsorbierenden Elementes 20 von dem Fallpunkt 10. So kann die kinetische Energie der Gegenstände geändert werden, um beispielsweise sicherzustellen, daß die ersten Gegenstände keine zu große Energie besitzen beim Auffall auf das Element 20. Die Schlitze 30 gestatten eine senkrechte Verstellung des Elementes 20 in beschränktem Umfang. Außerdem kann die senkrechte Stellung des oberen Endes der Trennwand 3 4 verändert werden in den Längsschlitzen 36' der Pfosten 4, an denen die Trennwand 34 lösbar befestigt ist.

Die horizontale Lage eines jeden Pfostens 6 kann in beschränkten Grenzen geändert werden durch die waagerechten Schlitze 36, wodurch das energieabsorbierende Element 20 näher oder weiter von den Pfosten 4 einstellbar ist. Es können eine oder mehrere Fördervorrichtungen vorgesehen sein zur Abführung der ersten Gegenstände aus dem Bereich 32 und der zweiten Gegenstände aus dem Bereich 8a.

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Κ*

-ys -

In Fig. 1 und 2 ist eine einzige Fördervorrichtung 36" vorgesehen, die die Bereiche32 und 8a untergreift und aus einem endlosen angetriebenen Förderband 38 besteht, das an seinen beiden Enden auf Rollen 40 mit den Wellen 42 aufgenommen ist, so daß das Förderband einen oberen horizontalen Trum 44 bildet. Die ersten Gegenstände fallen auf die Seite 44a des oberen Trums 44 und die zweiten Gegenstände auf die Seite 44b.

Die Anlieferung der Mischung zu dem energieabsorbierenden Element 20 erfolgt zweckmäßigerweise kontinuierlich.

Es kann erforderlich sein, eine bestimmte Anzahl von austauschbaren energieabsorbierenden Elementen 20 vorzusehen, bei denen die Zungen 22 jedes Elementes in größerem oder geringerem Grade biegeelastisch sind in Abhängigkeit von den Raumgewichten der unterschiedlichen Arten der ersten Gegenstände. Beispielsweise kann ein anderes energieabsorbierendes Element 20 erforderlich sein zur Sortierung von Zuckerrüben und Steinen, als beispielsweise bei der Sortierung von Kartoffeln von Steinen erforderlich ist.

Die Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des energieabsorbierenden Elementes 20, bei dem die

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Zungen 22 durch Paare von Ausnehmungen 46greifen, die jede in eine Ecke 48 oder 50 eines kanalförmigen Halters 52 rechteckigen Querschnittes angeordnet sind, der Seitenflanschen 54 besitzt. Die streifenförmigen Zungen 22 sind in ihrer Stellung geklemmt gehalten durch einen Block 56 aus elastomerem Material, der seinerseits durch eine Klemmplatte 58 gehalten ist, die an den Seitenflanschen durch Bolzen-Mutteranordnungen befestigt sind. An jedem Ende des Halters 52 ist eine Seitenplatte 62 durch Schweißung befestigt, die eine Bohrung 64 besitzt zur Aufnahme eines Bolzens 66, der in die senkrechten Schlitze 30 gemäß Fig. 1 einsetzbar ist, so daß eine auf den Bolzen 66 aufgesetzte Mutter das energieabsorbierende Element 22 lösbar an den Pfosten 6 hält, so daß erforderlichenfalls das Element 20 nach aufwärts oder abwärts in den Schlitzen bewegt und der Neigungswinkel der Zungen 22 zur Horizontalen durch Kippen um die Achsen der Bolzen 66 eingestellt werden kann.

Die zur Biegung jeder Zunge 22 erforderliche Kraft kann gemäß Fig. 3 geändert werden durch Änderung derLängen derZungen 22 in dem Halter 52. Dies wird erreicht durch Lösung der Platte 58 zur Lösung des elastomeren Blockes 56,der eine Verschiebung der Zungen 22 in den Ausnehmungen 46 ermöglicht.

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ti

-xr -

Die Biegefähigkeit jeder Zunge 22 kann zu ihrem freien Ende hin erhöht werden durch konische Ausgestaltung der Zunge 22 gemäß Fig. 4.

Die Mischung der ersten, beispielsweise aus Kartoffeln, Rüben oder anderen Erdfrüchten bestehenden Gegenstände und der zweiten, beispielsweise aus Steinen bestehenden Gegenstände, die ein größeres Raumgewicht besitzen als die ersten Gegenstände, wird durch die Fördervorrichtung 12 dem senkrechten Fallweg 8 zugeführt, indem die Gegenstände auf das energieabsorbierende Element 20 fallen. Das Element 20 besteht aus einer Mehrzahl von elastischen, im Abstand angeordneten Stahlstreifen 22, die nebeneinander angeordnet und mit ihrem einen Ende fest in einer Haltestange 26 aufgenommen sind. Die zweiten Gegenstände größeren Raumgewichtes treffen auf die Zungen 22 auf und biegen sie weit genug durch, so daß sie in den Bereich 8a als Fortsetzung des Fallweges 8 eintreten können. Die gesamte kinetische Energie der ersten Gegenstände wird beim Aufprall von den Zungen 22 aufgenommen, die nicht so weit durchgebogen werden, daß diese Gegenstände durchfallen können. Wenn die Zungen 22 zurückfedern, werfen sie die aufgefangenen ersten Gegenstände in der Richtung C aus dem Fallweg 8 aus.

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-yg-

Die vorbeschriebene Sortiervorrichtung kann stationär angeordnet oder auch beweglich, beispielsweise auf einer Erntemaschine aufgenommen sein.

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Claims

ANSPRUCHE

. Verfahren zum Aussortieren erster Gegenstände, zum Beispiel geernteter Erdfrüchte, von zweiten Gegenständen, beispielsweise mitgeführten Steinen, aus einer beide Gegenstände enthaltenden Mischung, in der die ersten Gegenstände ein praktisch gleiches kleineres Raumgewicht besitzen als dasjenige der zweiten Gegenstände, dadurch gekennzeichnet , daß die Mischung einem senkrechten Fallweg zugeführt wird, und daß die Gegenstände der Mischung durch die ihnen in dem Fallweg erteilte unterschiedliche kinetische Energie dadurch voneinander getrennt werden, daß die zweiten Gegenstände durch ihre größere kinetischje Energie einen den Fallweg unterbrechenden elastisch nachgebenden Widerstand überwinden und ihren Fallweg fortsetzen, und die ersten Gegenstände durch den Widerstand aufgefangen und unter Wirkung seiner elastischen Rückstellkraft aus dem Fallweg ausgeworfen werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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NA INSPECTED

der den Fallweg (8) unterbrechende Widerstand aus einem seitlich nebeneinander angeordnete, in Förderrichtung der Mischung liegende biegeelastische Zungen (22) aufweisenden, quer zum Förderweg (8) gerichteten Element (20) besteht, daß die Zungen (22) mit ihren einen Enden in einem das Element (20) in seiner Stellung fixierenden Halter (26, 52) aufgenommen sind, und daß die Biegeelastizität der Zungen (22) derart bemessen ist, daß beim Auffall der zweiten Gegenstände der Mischung die Zungen (22) so weit durchbiegbar sind, daß diese Gegenstände durch das Element (20) hindurchfallen, und daß beim Auffall der ersten Gegenstände die Zungen (22) bei geringerer Durchbiegung diese Gegenstände auffangen und sie bei ihrer Rückfederung in einen neben dem Fallweg (8) liegenden Bereich (32) abwerfen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallweg (8) durc h senkrechte Pfostenpaare (4, 6) gebildet ist, und daß der Halter (26, 52) in dem dem Förderweg der Mischung abgewandten Pfostenpaar (6) befestigbar ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Zungen (22) des
Elementes (20) veränderbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (22) als Streifen ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (22) sich nach ihren
freien Enden hin konisch verjüngen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Elementes (20) zur
Horizontalen veränderbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (26) aus einer die Enden
der Zungen (20) tragenden Stange (26) besteht,

die in senkrechten Längsschlitzen (30) des Pfostenpaares (6) höhenverstellbar und drehbar aufgenommen ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter(52) einen mit der Aufnahme der Zungen (22) dienenden Ausnehmungen (46) versehenen Kanal bildet mit einem durch eine Klemmplatte (58) gehaltenen, die Enden der Zungen (22) fixierenden Block (56), und daß an den Seitenflanken (54) des Halters (52) der Aufnahme in die Längsschlitze (30) des Pfostenpaares (6) dienende Laschen (62) befestigt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Pfostenpaar (6) in waagerechter Richtung verstellbar in Längsschlitzen (36) des Gestelles (2) der Vorrichtung aufgenommen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Pfostenpaar (4) in seinem unteren Bereich eine senkrechte nach unten vorstehende, in senkrechten Schlitzen des Pfostenpaares (4) höhenverstellbar aufgenommene, den Fallweg (8, 8') von dem die ersten Gegenstände aufnehmenden Bereich (32) trennende Scheidewand (34) aufweist.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Scheidewand (34) eine die Bereiche (8a, 34) übergreifende Fördervorrichtung (36") angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Mischung dem Fallpunkt (10) zuführende waagerecht gerichtete Fördervorrichtung (14) vorgesehen ist.

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