DE2952919C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Partikeln nach dem Oberbegrif des Patentanspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus dem DE-GM 18 79 797 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird durch eine oszillierende Bewegung eine Sortierung der ursprünglich vermischten Partikel der Art durchgeführt, daß die Erdrückstände oder Erdkrümel im vorderen, erhöhten Teil der Platte angereichert und von dort durch eine Öffnung abgeschieden werden. Am entgegengesetzten Ende der Platte können die leichteren, von der Erde gereinigten Getreidekörner entnommen werden.

Mit einer solchen bekannten Vorrichtung ist nur eine verhältnismäßig grobe Separierung zwischen den Getreidekörnern einerseits und den sie verunreinigenden Erdpartikeln andererseits möglich. Es ist schwierig, allein nur die Erdpartikel abzutrennen. In der Praxis kann daher bei dieser bekannten Vorrichtung nicht verhindert werden, daß noch ein großer Teil an Getreidekörnern mit den groben Verunreinigungen, d. h., mit den Erdpartikeln, ausgeschieden wird.

Aus der US-PS 27 26 762 ist eine Einzelsortiervorrichtung bekannt, mit der einzelnen Körner, die sich durch eine dunklere Farbe von anderen Körnern unterscheiden, aus einem Körnerstrom aussortiert werden können. Der Körnerstrom durchfällt ein Rohr und passiert dabei eine optische Einrichtung, die das Durchtreten eines dunklen Kornes erkennt und entsprechend zum Umschalten einer Klappe führt, so daß dunkle Körner aus dem Körnerstrom aussortiert werden.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art anzugeben, mit der Getreidekörner und Erdpartikel so voneinander getrennt werden können, daß mit den abgeführten Erdpartikeln keine größeren Mengen von Getreidekörnern abgeführt werden und daher verlorengehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen eingehend erklärt.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine erste Ausführungsform.

Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform.

Fig. 3 und 4 zeigen Teile der elektronischen Schaltung.

Fig. 5 zeigt vertikal geschnitten einen Ausschnitt aus einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 6, 7 und 8 zeigen eine dritte Ausführungsform mit Ausschnitten zur Darstellung der wichtigsten operativen Teile und

Fig. 9 ist ein weiteres Diagramm für die elektronische Schaltung.

Die Fig. 1-4 zeigen eine Partikeltrennvorrichtung, in der ein Abscheider 2 mit einer Trennplatte 1, welche die zur Abscheidung von Partikeln benötigten Öffnungen aufweist, derart angebracht ist, daß sie in leicht angehobener Position zwischen der Haltevorrichtung 3 und 4, welche den Abscheider mit dem Rahmen der Vorrichtung verbindet, hin- und herbewegt bzw. oszilliert werden kann.

Die eine Längsseite des Abscheiders 2 ist mit einer exzentrischen Kurbeleinrichtung 6, 5 wirkverbunden, und ein Gebläse 7 für die Trennung von Materialien ist auf einer Achse unterhalb der Trennplatte 1 angebracht. Eine Öffnung 9 zur Abschei­ dung von Verunreinigungen ist zusammen mit einem geschal­ teten Verschlußelement (Klappe oder Ventil) 8 am vorderen Teil des Abscheiders 2 angebracht, während auf der anderen Seite des Abscheiders 2 eine Öffnung 10 zur Abscheidung des gewünschten körnigen Materials angeordnet ist.

An ihrer oberen Seite hat die Partikeltrennvorrichtung einen Fülltrichter 11, der in den Abscheider 2 führt. Im Bereich der Öffnung 9 hat die Abscheideplatte eine reflektierende Oberfläche 12, welche einen helleren Farb­ ton als die abzuscheidende Verunreinigung, beispielsweise Erde, aufweist.

Eine Lichtquelle 13, beispielsweise eine Glühlampe ist oberhalb der reflektierenden Oberfläche 12 angebracht, ebenso ein lichtsensitives Element 14 zur Aufnahme des an der Oberfläche 12 reflektierten Lichtes. Eine elektronische Überwachungsschaltung 15 für das lichtsensitive Element 14, beispielsweise eine Fotozelle, ist an einen Verstärker 16 angeschlossen. Zu dem andern Eingang des Verstärkers führt ein Spannungsteiler 17 zur Einstellung der Verstärkung für den Antrieb der geschalteten Klappe 8. Der Ausgang des Ver­ stärkers 16 führt auf die Basis eines Transistors 18; ein Relais 19 und ein Zeitgeber 20 zur Regulierung der Öff­ nungszeit der geschalteteten Klappe 8 über ein Solenoid 21 sind im Kollektorpfad des Transistors 18 angeordnet.

Wenn nun beispielsweise eine Mischung aus körnigem Material mit einer darin enthaltenden Verunreinigung, beispielsweise Körner mit Erde verunreinigt, über den Fülltrichter 11 auf die Abscheideplatte 1 gegeben wird, so verteilt sich das körnige Material auf der Oberfläche der Abscheideplatte 1, eingeschlossen die reflektierende Oberfläche 12, wobei vorausgesetzt wird, daß die verunreinigenden Partikel eine dunklere Farbe aufweisen als die Oberfläche der Abscheide­ platte 1 und die Körner, die dadurch ein relativ intensiv reflektiertes Licht abgeben. Ein verhältnismäßig starkes Signal wird von der Fotozelle 14 auf das Solenoid 21 gegeben, solange die Erdpartikel auf der reflektierenden Oberfläche 12 gesammelt und konzentriert werden. Dabei hält das Sole­ noid 21 die geschaltete Klappe 8 geschlossen, und wenn nach einer gewissen Zeit die dunklen Erdkrumen durch ihre größere Dichte sich immer mehr auf der reflektierenden Oberfläche 12 ansammeln und diese bedecken, so nimmt das reflektierte Licht ab, und das Solenoid 21 öffnet die Klappe 8, wobei die angesammelten Erdkrumen durch die Öffnung ausgestoßen werden. Wenn das Verhältnis von Körnern zu Erdkrumen auf der reflektierenden Oberfläche wieder zunimmt, so schließt das Solenoid 21 die geschaltete Klappe 8, bis wiederum eine genügend große Dichte von Erdkrumen an dieser Stelle gesammelt ist.

Wie schon erwähnt, funktioniert das Solenoid 21 in Abhängig­ keit der Menge von Partikeln auf der reflektierenden Ober­ fläche, was seinerseits zu einem intermittierenden Schalt­ vorgang der Klappe 8 führt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in dieser beschriebenen Ausführungs­ form, wie die Schaltzeit der Klappe 8 mit einer Einstell­ vorrichtung 17 oder einem Zeitgeber 20 gesteuert wird. In diesen Figuren ist mit 19 A die Kontaktstelle des Relais 19 und mit 20 A die Kontaktstelle des Zeitgebers 20 angegeben.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin die Bodenplatte 25 eines Auffangelementes 24 über ein Drehlager 25 a auf- und abwärts bewegt wird. Von der Auschneideöffnung 22 aus gesehen weist die Bodenplatte 25 eine steilere Neigung auf als die Trennplatte 1. Durch einen Strom, der vom Fotoelement 14 geliefert wird, steuert das Solenoid 21 die Neigung der Bodenplate 25 derart, daß bei zunehmender Steilheit ein Ausscheiden von Partikeln völlig verhindert wird.

Wenn sich nun dunkle Erdkrumen in genügend großer Menge auf der reflektierenden Oberfläche 12 angesammelt und den reflektierenden Strahl verdunkelt haben, so verringert das Solenoid 21 die Neigung der Bodenplate 25 derart, daß nur die angesammelten Erdkrumen durch den Abzug 24 ausge­ worfen werden. Bei dieser Arbeitsweise hängt die inter­ mittierende Öffnungszeit und Öffnungsfrequenz ebenfalls vom Verhältnis Partikel-Verunreinigung ab.

Die Fig. 6-8 zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Abscheideplatte 1 um den Winkel α schräggestellt oder gekippt ist. Der Abscheider 2 mit der darin enthaltenen Abscheideplatte 1 ist wiederum auf der Seite mit den Sensoren angehoben und unter einem Fülltrichter 11 angeordnet, derart, daß der Abscheider 2 zwischen der Halteeinrichtung 3, 4 hin und her oszillieren kann. Die Haltestange 4 ist an einem Ende mit der Kurbel­ stange 6 des Kurbeltriebs 5, 6 verbunden; ein Gebläse 7 zur Beschickung der Löcher in der Abscheideplatte 1 mit Luft ist unterhalb der Abscheideplatte 1 angebracht.

Ein Auslaß 10 für die Abscheidung der gewünschten Partikel, beispielsweise Korn, ist am andern rückwärtigen Ende des Abscheiders 2 angeordnet, während sich auf der andern Seite am vorderen Ende des Abscheiders 2 eine Abscheideöffnung 9 befindet. Zusätzlich ist ein Abzug 9 A in der Abscheide­ öffnung 9 angeordnet.

Am vorderen Ende der Abscheideöffnung 9 ist eine geschaltete Frontklappe 8 a, geschaltet durch das Solenoid 21, und eine geschaltete Rückklappe 8 b, geschaltet in Verbindung mit der Klappe 8 a durch das Verbindungselement 22, angeordnet. Die geschaltete Klappe 8 b ist im hinteren Teil der Abscheide­ öffnung 9 angeordnet.

Die Wegstrecke zwischen den geschalteten Klappen 8 a und 8 b bildet einen Reinigungsabschnitt 23, während die gesamte Wegstrecke der Abscheideplatte 1 einen Vorreinigungsabschnitt bildet. Eine Lichtquelle 13, wie sie eine Glühlampe ist, projiziert Licht auf die reflektierende Oberfläche 12, welches reflektiert vom Empfangselement 14, eine Foto­ zelle, aufgenommen wird; diese Anordnung befindet sich über der Abscheideplatte 1 hinter der geschalteten Klappe 8 b zusammen mit der elektronischen Kontrollschaltung 25. Luftdurchtrittsöffnungen 26 sind im Abzugkanal 9 A im Bereich des Reinigungsabschnittes 23 angebracht. In einigen Fällen ist es nötig, separate Gebläsedüsen, um das Korn wieder zurückzublasen, anzubringen. Eine Feder 27 ist an die Verbindung 22 so angebracht, daß, wenn die hintere Schaltklappe 8 b schließt, die vordere Schaltklappe 8 a sich öffnet.

Wenn nun beispielsweise eine Mischung, wie Frachtgutreis vermischt mit Erdkrumen oder Erdpartikeln, durch den Zuführ­ trichter 11 auf die Abscheideplatte 1 gegeben wird, werden Erdkrumen und Reis aufgrund ihrer unterschiedlichen spezifischen Dichte durch den Luftstrom in eine untere und eine obere Schicht getrennt. Die Oszillationsbewegungen bringen die Reiskörner in den vorderen Teil des Abscheiders 2, von wo sie wieder aufgrund des eingestellten Winkels α in den Luftstrom zurück­ rollen, um schließlich durch die Auslaßöffnung 10 aus der Vorrichtung auszutreten.

Eine beträchtliche Menge Reiskörner bleibt jedoch mit der zurückbleibenden Erde vermischt und konzentriert sich im vorderen Teil des Abscheiders 2. Werden nun die Erdpartikel durch die geöffnete Klappe 8 b in den Reinigungsabschnitt 23 eingeschleust, werden die leichteren Reiskörner aus dem Abzug 9 A in den Vorreinigungsabschnitt 24 zurückgebracht, um nachher wieder im Reinigungsabschnitt 23 von den Erd­ krumen befreit zu werden.

Sobald das Verhältnis von Reiskörnern und Erdkrumen auf der reflektierenden Oberfläche 12 ein gewisses Limit erreicht hat, nimmt die Intensität des reflektierten Lichtes sehr stark ab, so daß via das Photoelement 14 das Solenoid 21 in Betrieb gesetzt wird, um die hintere Klappe 8 b zu schließen, wobei die Feder 27 über die Verbindungsstange 22 die Frontklappe 8 a öffnet, so daß die Erdkrumen ausge­ worfen werden können. In einigen Fällen ist es vorteilhaft, jede geschaltete Klappe mit einem Solenoid zu versehen und die fotoelektrischen Elemente gegenüber dem Reinigungs­ abschnitt anzubringen.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines elektrischen Schaltkreises gemäß der Erfindung, welche einen Verzöge­ rungskreis mit einem Kondensator 28, anstelle eines Zeit­ gebers 20, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, enthält.

Die fotoelektrischen Mittel, die in dieser Erfindung ange­ wendet werden, bestehen aus einer Lichtquelle und einem fotosensitiven Empfangselement, mit andern Worten einem fotoelektrischen Wandler, welcher aus einer Lichtquelle Licht ausschickt, das von der Oberfläche des Reinigungs­ abschnitts oder von der Mischung von Partikeln mit Verun­ reinigungen reflektiert wird und dieses reflektierte Licht von einem Empfänger aufgenommen wird, wobei das aufgenom­ mene Licht den Grad der Reinheit der abgetasteten Mischung angibt. Die Lichtquelle kann aus einer Glühlampe, einer Fluoreszenzlampe, einer Leuchtdiode, einer Bogenlampe oder dergleichen bestehen; der Lichtempfänger kann ein Foto­ element, ein Fototransistor, eine Fotodiode, eine Selen­ zelle, eine Silizium-Sonnenzelle, ein Fotovervielfacher, eine Telekamera-Röhre, eine Bildröhre o. dgl. sein.

Überdies werden ein Elektromagnet, ein Motor oder ähnliche Vorrichtungen benützt als elektromagnetische Antriebsmittel, und die geschaltete Klappe kann eine rotierende Klappe oder eine Schwenkklappe sein.

Ist die Oberfläche im vorderen Teil der Abscheideplatte 1 von einem Farbton, der verschieden ist von der Farbe der Erdpartikel, beispielsweise die Oberfläche weist einen helleren Farbton auf als die Erdpartikel, so fällt auf den Fotoempfänger mehr reflektiertes Licht, wenn sich wenig Erdpartikel darauf befinden und betätigen dadurch die diversen Antriebsmittel, wobei die geschaltete Klappe geschlossen ist oder der Abzug stark geneigt ist, um ein Vorwärtsfließen der Partikel zu verhindern. Die dunklen Erdkrumen beispielsweise werden durch das größere spezi­ fische Gewicht im vorderen Teil der Abscheideplatte gesam­ melt, wobei die Dichte von Erdkrumen oder Erdpartikeln zu­ nimmt, derart, daß die Proportion zwischen beispielsweise Reiskörnern und Erdpartikeln zugunsten der Verunreinigung ist und die Intensität des reflektierten Lichtes unter eine untere Schwelle abnimmt. Über den fotosensitiven Empfänger 14 wird die Vorrichtung so betätigt, daß die Klappe für den Auslaß der Erdkrumen geöffnet wird oder die Neigng des Abzuges so verringert wird, daß die Erdpartikel ausgestoßen werden können.

Befinden sich aber noch Reiskörner im vorderen Teil der Abscheideplatte, wobei sie die Farbdichte der Erdkrumen­ schicht aufhellen, nimmt die Intensität des reflektierten Lichtes zu bis zu einer oberen Grenze, so daß über das Fotoelement 14 die geschaltete Klappe wieder geschlossen wird oder aber die Neigung des Abzuges wieder erhöht wird und damit die Mischung wieder auf die Abscheideplatte zurück­ fließt.

Die gereinigten Körner werden durch die sich am entgegen­ gesetzten Ende der Abscheideplatte 1 befindlichen Öff­ nungen 10 abgeschieden, wobei ein hoher Grad an Reinheit der Reiskörner von Erde erreicht wird. Entsprechend den Verände­ rungen der Farbe der reflektierenden Substanz wird vom foto­ sensitiven Empfänger ein Signal auf die elektromagnetischen Antriebsmittel gegeben, um die Ausscheidung von Erdkrumen aus dem Abscheider zu überwachen. Sollte es vorkommen, daß Partikel von verschiedenen Farbtönen bei der Anwendung in dieser Erfindung Licht von verschiedenen Wellenlängen er­ zeugen oder eine Reflexion verschiedener Leuchtdichte, kann ein Filter entweder vor der Lichtquelle oder vor dem Lichtempfänger vorgesehen werden, welche auf diese Verände­ rungen korrigierend wirkt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Sortieren von Partikeln, mit einer vorwärts geneigten Platte, welche eine Mischung von Erdpartikeln und Getreidekörnern, unterscheidbar unter anderem durch Färbung und spezifisches Gewicht, durch oszillierende Vorwärts- und Rückwärtsbewegung voneinander trennt, mit einer Auslaßöffnung zum Ausscheiden von Erdpartikeln höheren spezifischen Gewichts am einen, vorderen Ende der Platte und mit einer Entleerungsöffnung für Getreidekörner mit kleinerem spezifischen Gewicht am anderen, rückwärtigen Ende der Platte, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Sortiervorgangs vorgesehen ist, mit einer Lichtquelle (13), die einen Lichtstrahl auf den vorderen Bereich der Platte (1) richtet, wobei die Platte in diesem Bereich mit einer reflektierenden Oberfläche (12) versehen ist und mit einem lichtempfindlichn Element (14), welches das an der Platte (1) reflektierte Licht empfängt, mit einem elektromagnetischen Antrieb (21), der mit dem lichtempfindlichen Element (14) verbunden ist und in Abhängigkeit der Intensität des reflektierten Lichts betätigt wird und mit einem Verschlußelement (8; 8 a, 8 b, 23; 25), das durch den elektromagnetischen Antrieb betätigt wird und die Auslaßöffnung (9) zum Ausscheiden von Erdpartikeln entweder verschließt oder öffnet, wobei das Verschlußelement (8; 8 a, 8 b, 23; 25) und das lichtempfindliche Element (14) so miteinander verbunden sind, daß die Auslaßöffnung (9) zum Ausscheiden von Erdpartikeln dann geöffnet wird, wenn durch die Anhäufung der Erdpartikel das vom lichtempfindlichen Elemtent (14) erfaßte reflektierte Licht einen Grenzwert unterschritten hat und wobei die Auslaßöffnung (9) geschlossen ist, solange das erfaßte Licht über dem Grenzwert liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement eine schaltbare Klappe (8) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement eine Bodenplatte (25) eines Abzugs (24) ist, die an einem Drehlager (25 a) im Bereich der Auslaßöffnung (9) an der Vorderseite der Platte (1) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement eine schaltbare Frontklappe (8 a) und eine schaltbare Rückklappe (8 b) aufweist, zwischen denen ein Endabschneidebereich (23) definiert ist, wobei der restliche Bereich der Platte (1) hinter der rückwärtigen schaltbaren Klappe einen Vor- oder Rohabscheidebereich darstellt, wobei die vordere und die rückwärtige schaltbare Klappe als alternierende Schaltklappe zusammenwirken derart, daß die eine Klappe (8 a) geschlossen ist, wenn die andere Klappe (8 b) offen ist und umgekehrt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Antrieb (21) die schaltbare Frontklappe (8 a) für eine bestimmte Zeit öffnet, um die angereicherten Erdpartikel aus dem Endabscheidebereich (23) auszuscheiden, währenddessen die schaltbare Rückklappe (8 b) geschlossen ist und daß die schaltbare Rückklappe (8 b) nach dem Ausscheiden der Partikel geöffnet wird, während die schaltbare Frontklappe (8 a) sich wieder schließt.