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Reinigungsgerät für Grüne-Erbsen
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Die Erfindung schafft ein Reinigungsgerät für Grüne-Erbsen, das ein
mit einem Aufgabetrichter versehenes Gehäuse aufweist, mittels welchem die in den
ausgedroschenen Grünen-Erbsen noch vorhandenen Fremdkörper ausgesondert werden können,
so daß damit eine hochgradige Reinheit des Endproduktes bei gleichzeitiger hoher
Produktivität und Senkung des Energie- und Wasserbedarfs erzielt werden kann.
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Wie bekannt, müssen die geernteten und ausgedroschenen Körner der
Grünen-Erbsen vor ihrer Verwendung in der Konservenindustrie sorgfältig von den
mitgeführten Fremdstoffen befreit werden. Zum Entfernen der nichterwünschten, das
Konserven-Grundmaterial verunreinigenden Stoffe, wie: Schoten, Blätter, Stengelreste,
Unkraut, fremde Pflanzenteile, fehlerhafte und taube Erbsen, Steinchen, Erde, Insekten,
Insektenreste usw. - sind die Drehtrommel-Selektoren bekannt, ferner die Planselektoren
mit schwingender Bewegung sowie die auf der Differenz des spezifischen Gewichtes
und des Strömungswiderstandes beruhenden Flotations-Wäschen und die schmutzabscheidenden
schrägen Transportbänder.
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Eingehende Beschreibungen der bekannten Erbsenreinigungseinrichtungen
sind z.B. in dem "Taschenbuch der Konserven-Industrie" von Kardos - Gyöngyös - Szenesne
enthalten (Müszaki Kiadö = Technischer Verlag, Budapest 1963, S.392-394, S.613-614)
ferner im "Taschenbuch der Konserven-Industrie" von Kardos-Szenesne (Landwirtschaftlicher
Verlag,
Budapest, S. 122-123, 274 und 275) zu finden.
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Schließlich Kerenyi-Mühl "Spezialmaschinen der Konservenindustrie"
(Landwirtschaftlicher Verlag 1969, Budapest). In diesem Buch wird auf S. 13-14 eine
Flotationswäsche, auf S. 25-26 ein Erbsenschäler, auf S. 27-28 aber eine Erbsendreschmaschine
vorgestellt.
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Die bekannten Einrichtungen sind aber nur zum Auslesen eines Teiles
der im Erbsendreschgut vorkommenden Fremdstoffe geeignet. Um eine annehmbare Reinheit
zu erzielen, müssen deshalb mehrere solcher Einrichtungen hintere inander benützt
werden.
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Mit den bekannten Trommelselektoren können jedoch Steine, Erdkrumen,
Blätter, Unkrautsamen und Larven des Eulenspinners nicht entfernt werden. Die Planselektoren
können zwar Blätter, Stengel und fremde Pflanzenreste beseitigen, doch kommt es
dabei häufig zu Verstopfungen der Maschine.
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In der Flotationswäsche können Unkrautsamen, Schotenreste, fehlerhafte
Körner und Larven des Eulenspinners überhaupt nicht ausgeschieden werden. Schließlich
sind auch die schrägen Transportbänder nicht imstande, Steine, Sand, Erdbrocken,
Unkrautsamen, Fehl- und Taubkörner, Insektenreste und Schmetterlingslarven zu beseitigen.
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Aus all diesen Gründen baut man in die Maschinenstrecken der Erbsenverarbeitung
von Konservenfabriken sämtliche bekannten Reinigungsgeräte ein, um durch ihr Zusammenarbeiten
einen annehmbaren Reinigungsgrad zu erzielen.
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Aber trotz der komplexen Anwendung der bekannten Reinigungsmaschinen
war die sichere Beseitigung gewisser Fremdstoffe, z.B. der Eulenspinner-Larven,
bis heute noch ein ungelöstes Problem.
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Ziel der Erfindung ist es deshalb, ein kontinuierlich arbeitendes
Reinigungsgerät zu schaffen, welches die der Konservenfabrik angelieferte Ernte
an gedroschenen Erbsen völlig zu reinigen vermag; mit nur geringen Kosten verwirklicht
werden kann, und - bei Einsparungen an Wasser und Energie - einen sicheren Betrieb
- frei von Instandhaltungen - gewährleistet.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Elastizitätseigenschaften
des unversehrten Erbsenkornes günstigere und wesentlich andere sind, als die Elastizität
aller anderen Schmutzstoffe. Wegen ihrer fast vollkommenen Kugelform springen die
Körner nach ihrem Aufprall auf eine schräggestellte Platte in nahezu gleichen Flugbahnen
weiter, und trennen sich deshalb von sämtlichen Schmutzstoffen, die sich auf anderen
Flugbahnen fortbewegen.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse des
mit einem Aufgabetrichter versehenen Erbsenreinigungsgerätes mindestens eine erfindungsgemäße
Reinigungseinheit untergebracht ist. Diese Reinigungseinheit ist mit einem den Materialstrom
leitenden Fallkanal, am unteren Ende des Fallkanals aber unter einem gewissen Winkel
mit einer Aufprallplatte, sowie mit einer unter der Flugbahn der Erbsenkörner angeordneten
Erbsen-Trenneinheit versehen. Das der Aufprallplatte zugekehrte Ende der Erbsen-Trenneinheit
ist mit einer Trennkante versehen, während das andere Ende an jenen Kanal anschließt,
der zum Ableiten des reinen Erbsengutes vorgesehen ist. Ferner gibt es zwischen
der Aufprallplatte und der Trennkante einen freien Spalt, durch welchen der Abfall
bzw. die als Fehlkorn in den Abfall gelangten Erbsenkörner in einen Ableitkanal
fallen.
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ZweckmäBig ist eine solche Ausführungsform, bei welcher die Spaltweite
im Fallkanal einstellbar ist. Die Spaltweite des Fallkanals wird zweckmäßig so eingestellt,
daß durch ihn nur eine solche Materialschicht hindurchgelangen kann, deren Schichtstärke
dem Durchmesser eines Erbsenkornes entspricht. Damit kann vermieden werden, daß
die Erbsenkörner während oder nach ihrem Aufprall auf der Prallplatte aneinanderstoßen.
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Ferner ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn die Neigung der als
Aufprallfläche wirkenden und im Fallkanal unter einem Winkel eingebauten Schrägplatte
einstellbar ist. Durch die Einstellbarkeit der Aufprallplatte kann man nämlich die
Flubbahn von Erbsenkörnern verschiedener Art und Härte regeln.
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Der Reinigungswirkungsgrad der Einrichtung kann dadurch verändert
werden, daß die Erbsen-Trenneinheit, insbesondere der freie Spalt zwischen Trennkante
und Aufprallplatte vergrößert oder verkleinert wird. Der Reinigungswirkungsgrad
kann außerdem noch durch die gesonderte Einstellbarkeit der Trennkante verbessert
werden.
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Ferner ist auch eine solche Lösung zweckmäßig, bei welcher - zur Regulierung
der aus dem Aufgabetrichter auslaufenden Erbsenmenge - ein Schichtstärkeregler vorhanden
ist. Ober dem Aufgabetrichter wird zweckmäßig auch ein Wasserzerstäuber angebracht.
Das über diesen in das Gerät gelangende Wasser hat hauptsächlich den Zweck, das
Gerät von abgelagertem Staub und sonstigem Abfall ständig zu säubern.
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Der Reinigungswirkungsgrad kann ferner erfindungsgemäß in beliebigen
Ausmaß dadurch verbessert werden, daß
in dem Gehäuse untereinander
mehrere Reinigungseinheiten angeordnet und - in Reihe geschaltet - betrieben werden.
Um die Durchsatzleistung zu steigern, können erfindungsgemäß je Etage auch zwei
oder mehr Reinigungseinheiten eingebaut sein. Bei einer solchen Ausführungsform
ist es zweckmäßig, wenn die Leitkanäle für reine Erbsen zu einem gemeinsamen Zentralkanal
zusammengefaßt werden, während die Prallplatten und die Erbsen-Trenneinheiten einzeln
mit je einer gemeinsamen Einstelleinheit versehen sind.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung wird anhand der als Ausführungsbeispiele
beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gerätes im Vertikalschnitt, Fig. 2 den Horizontalschnitt entlang
II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine zweiseitige Ausführungsform des Gerätes gemäß der Erfindung
im Vertikalschnitt, Fig. 4 den Horizontalschnitt entlang IV-IV in Fig. 3, Fig. 5
eine vierseitige Ausführungsform des Gerätes gemäß der Erfindung im Vertikalschnitt,
und Fig. 6 den Horizontalschnitt entlang VI-VI in Fig. 5.
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In Fig. 1, die eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes
darstellt, ist das Aufgeben und der Weg eines Fremdstoffe enthaltenden Erbsen-Aufgabegutes
1
durch einen fortlaufend ausgezogenen Pfeil bezeichnet. In Fig.
1 und Fig. 2 ist zu sehen, daß die Fremdstoffe enthaltenden Erbsen als Rohaufgabe
über einen Aufgabetrichter 4 in einen von ebenen Wänden 5 begrenzten Vertikalbehälter
6 gelangen, in welchem in diesem Falle senkrecht untereinander drei erfindungsgemäße
Reinigungseinheiten 3, 3a, 3b angeordnet sind. Die Wege der aus dem Gerät abgehenden
Fremdstoffe sind in den Zeichnungen mit Pfeilen in gestrichelter Linie kenntlich
gemacht.
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Uber dem Aufgabetrichter 4 ist hier ein Wasserzerstäuber 2 vorgesehen,
während anschließend an den Aufgabetrichter 4 ein Schichtestärke-Regler 7, z.B.
ein vertikal verstellbarer Plattenschieber, zur Regulierung des aus dem Aufgabetrichter
4 austretenden Erbsenstromes angebracht ist.
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Den Boden des Aufgabetrichters 4 bildet eine schräge Rutsche 8, an
deren unterem Ende ein Vertikalschacht oder Fallkanal 9 der obersten Reinigungseinheit
3 angeschlossen ist.
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Die Einzelteile der identisch ausgebildeten Reinigungseinheiten 3,
3a, 3b sind folgende: Fallkanäle 9, 9a, 9b mit einstellbarer Spaltweite, ebene Aufprallplatten
10, 10a, 1Ob, mit einstellbarer Winkelstellung; unter Flugbahnen 14, 14a, 14b der
unversehrten Erbsenkörner angeordnete, zwecks Einstellung zur Flugbahn vertikal
verschiebbare Erbsen-Trennvorrichtunven 11, 11a, 11b; sowie Trennplatten oder Trennkanten
12, 12a, 12b, welche auf dem den Aufprallplatten 10, 1Oa, 10b zugekehrten Rand der
zum Fallkanal 13 hin nach unten geneigten Fläche der Trennvorrichtung angeordnet
und parallel zu dieser Fläche gegenüber den Aufprallplatten 10 bzw. 10a bzw.
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1Ob verschiebbar befestigt ist. Die Platten der Erbsen-
Trennvorrichtungen
11, 11a, 11b sind jeweils zu dem als Vertikalschacht ausgebildeten Fall- und Leitkanal
13 für die reinen, ganzen Erbsen hin nach unten geneigt eingebaut. An den schrägen
Platten schließen zu beiden Seiten bei dieser Ausführungsform ebene Vertikalplatten
an, die von den Horizontalkanten der die Trennvorrichtungen 11 bildenden Rutschen
nach unten ragen. Die untereinander in mehreren Etagen angeordneten Erbsen-Trennvorrichtungen
11, 11a, 11b sind zweckmäßig miteinander verbunden und haben für die Höheneinstellung
gemeinsame (in der Zeichnung nicht dargestellte) Einstellorgane.
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Die ausgelesenen einwandfreien Erbsenkörner prallen entsprechend den
Flugbahnen 14, 14a, 14b von den Prallplatten 10 ab und fallen in den Fallkanal 13,
setzen dort ihren Weg fort, und gehen über den Austragskanal 15 aus dem Reinigungsgerät
ab. Die Abfallstoffe und die falsch abgeprallten guten Erbsenkörner fallen in die
Fallkanäle 9, 9a, 9b und verlassen auf dem durch den Pfeil 17 bezeichneten Weg am
Ableitkanal 16 das Reinigungsgerät.
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Die Arbeitsweise des in Fig. lund Fig. 2 dargestellten Gerätes gemäß
der Erfindung ist folgende: Die verschiedene Fremdstoffe mit sich führenden, zu
reinigenden Erbsen 1 werden in an sich bekannter Weise in den Aufgabetrichter 4
geschüttet und rutschen auf der unten vorgesehenen geneigten Ablenkplatte 8 mit
einer gewissen Beschleunigung in den ersten Fallschacht 9. Durch richtige Höheneinstellung
des Schichtstärke-Reglers 7 kann man erreichen, daß am Ausgang des Aufgabetrichters
4 die Erbsenkörner 1 angenähert in einer Schichtenstärke entsprechend dem Durchmesser
eines Erbsenkornes austreten. Die Fortbewegung der Erbsenkörner 1 wird auch durch
jene
Wassermenge gefördert, die aus dem Wasserzerstäuber 2 in den Aufgabetrichter 4 gelangt.
Die Erbsenkörner treten am unteren Ende der schrägen Ablenkplatte 8 in den Fallkanal
9 der oberen Reinigungseinheit 3 ein, wo sie sich nach dem Gesetz des freien Falles
abwärts bewegen. Die Spaltweite des Fallkanals 9 muß so eingestellt werden, daß
die Erbsenkörner in nur einer Schicht herabfallen, und so unterwegs nicht aneinander
prallen. Nach Zurücklegung des durch den Fallkanal 9 gegebenen Freifallweges prallen
die Erbsenkörner auf der zur Horizontalen in einem bestimmten Winkel o( geneigten
Aufprallplatte des Aufprallelementes 10 auf.
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Die Form, stofflichen Eigenschaften und der Elastizitätsmodul von
gesunden Erbsenkörnern sind, wie der Erfindung zugrundeliegende Erfahrungen gezeigt
haben, nahezu konstant. Da sie aus der gleichen Fallhöhe herabfallen, ist auch ihre
kinetische Energie die gleiche. Die gesunden Erbsenkörner fliegen demnach von der
Schrägfläche der Aufprallplatte 10 auf der durch die Winkelstellung der Platte bedingten
Flugbahn 14, während alljeniges Material, das andere Stoffeigenschaften als die
Erbsen besitzt, sich auf flacheren Flugbahnen 17 weiterbewegt. Die zwischen die
Flugbahnen 14 und 17 hineinragende Trennkante 12 der Erbsen-Trennvorrichtung 11
unterhalb der Flugbahn der einwandfreien Erbsenkörner besorgt die Trennung der auf
verschiedenen Bahnen sich fortbewegenden Materialien.
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Die Trennung kommt dadurch zustande, daß die guten Erbsenkörner über
die Trennkannte 12 hinwegspringen, die Flugbahn 14 verlassen, im Kanal 13 im freien
Fall herabfallen und in den Austragskanal 15 für gute Erbsen gelangen, während die
auf flacheren Flugbahnen abfallenden Fremdstoffe - leere Schoten, Stengelreste,
Unkrautsamen, fremde
Pflanzenstoffe, verkümmerte oder taube Erbsenkörner,
Steine, Erde, Schollen, Insekten, Insektenreste, Larven des Eulenspinners usw. -
noch vor der Trennschneide 12 durch den Spalt 18 zwischen dem unteren Rand der Prallplatte
10 und der Trennkante 12 in den nächsten Fallkanal 9a der nächstunteren Reinigungseinheit
3a eintreten.
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Unten an dem Fallkanal 9a prallen die frei herabfallenden Erbsenkörner
und Fremdstoffe auf die dort vorgesehene Aufprallplatte 10a. Danach fliegen die
nach dem vorherigen Aufprall noch mit Fremdstoffen zusammen gebliebenen gesunden
Erbsenkörner über die Trennkante 12a hinweg und gelangen auf der Flugbahn 14a über
den Fallkanal 13 in den Austragskanal 15 für einwandfreie Erbsen, während der Abfall
und eventuell falsch abgesprungene Erbsenkörner in den unteren Fallkanal 9b der
(dritten) Reinigungseinheit 3b gelangen. Hier in der unteren (dritten) Reinigungseinheit
3b wiederholt sich der Vorgang in gleicher Weise, so daß eine völlige Trennung der
Erbsen von Fremdstoffen erfolgt. Die in der Einrichtung ausgesonderten, sämtlich
einwandfreien (reinen) Erbsen gehen über den Ableitkanal 15, sämtliche Abfall- und
Fremdstoffe aber über den Austragskanal 16 aus dem Gerät ab.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und Fig. 2 erfolgt die Reinigung
der Grünen-Erbsen durch das aufeinanderfolgende Aufprallen in mehreren Stufen. Wird
der mit der Horizontalen eingeschlossene Neigungswinkel d der Aufprallplatte 10
z.B. auf den Wert von ca 220 eingestellt, so kann durch die richtige Wahl der Höhenstellung
der Erbsen-Trennvorrichtung 11 und der Stellung der Trennkante 12 erreicht werden,
daß über die Trennkante 12 ausschließlich nur einwandfreie Erbsenkörner hinwegfiegen,
so daß die ausgelesenen unversehrten Erbsen frei
von jederlei Fremdstoff
sind. Unter der Trennkante 12 aber können fraglos Erbsenkörner noch auftreten, da
bei dem Aufprall an der Prallplatte 10 der Störungseffekt der Fremdstoffe oder eine
von der Kugelgestalt abweichende Form der Erbsenkörner ein Abweichen von der richtigen
Flugbahn 14 bewirken kann. Die falsch abgesprungenen Erbsenkörner gelangen dann
in den weitergeleiteten Abfall, und erst in der nächsten Reinigungseinheit 3a besteht
wieder eine Möglichkeit, daß die guten Erbsenkörner ausgelesen werden.
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Aufgrund von Versuchserfahrungen kann mit der ersten Reinigungseinheit
3 ein Trennungseffekt für Erbsen von 80% erzielt werden. Somit gelangen nach dem
ersten Aufprallen 20% der mit dem Abfall zusammen dem Gerät aufgegebenen Erbsenmenge
in die zweite Reinigungseinheit 3a. Bei gleicher Einstellung ist hier die Menge
an ausgelesenen Erbsenkörnern wiederum 80%. Mithin gelangen 20% der mit dem Abfall
eingetroffenen 20%, also insgesamt 4% weiter in die untere (dritte) Reinigungseinheit
3b. Nach dem dritten Aufprall beträgt die Menge der mit dem Abfall als Fehlgut abgehenden
Erbsen nur mehr 0,8% der dem Gerät aufgegebenen Erbsenmenge, was durch den Einbau
weiterer Reinigungseinheiten noch weiter vermindert werden kann.
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Das aus dem Zerstäuber 2 über dem Aufgabetrichter 4 zugegebene Wasser
folgt dem Weg der Abfallstoffe, benetzt fortlaufend die Aufprallplatten 10, 10a,
10b, und verhindert durch ständiges Uberspüien dieser Flächen, daß der Abfall an
den Prallflächen 10, 10a und 10b haften bleibt. Diese Art der Wasserzuführung gibt
auch die Möglichkeit, zeitweilig die Einrichtung gründlichst reinigen zu können.
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Je nach der Leistung, die vom Gerät gewünscht wird, kann dieses nach
Fig. 3und Fig. 4 auch zweiseitig, oder nach Fig. 5 und 6 vierseitig ausgestaltet
werden.
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Bei der zweiseitigen Ausführungsform nach Fig. 3 und Fig.
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4 besteht gegenüber der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Lösung insofern
eine Abweichung, als gemäß Fig. 3 und 4 spiegelbildlich zu den Reinigungseinheiten
3, 3a, 3b in Fig. 1 an der anderen Seite der in Fig. 1 den Ableitkanal für gesunde
(reine), einwandfreie Erbsen begrenzenden Vertikalwand 5 eine zweite Austragsrutsche
8 und, darunter, drei weitere übereinander angeordnete Reinigungseinheiten 3, 3a,
3b ausgebildet sind und damit im Vergleich zur Lösung in Fig. 1 und Fig. 2 ein Gerät
von zweifacher Leistung realisiert ist. Im übrigen ist die Arbeitsweise durchwegs
gleich jener in Fig. 1 und Fig. 2, jedoch mit dem Unterschied, daß bei der Ausführungsform
nach Fig. 3 der Austragskanal 15 für reine (gute) Erbsen als Fortsetzung des Fallkanals
13 unten in der Mittellinie des Gerätes angeordnet ist und sämtliche guten Erbsenkörner
auf diesem Wege das Gerät verlassen, während die Austragskanäle 16 für Abfall unten
im Gerät einander gegenüber zu beiden Seiten des Gehäuses vorgesehen sind.
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Der Unterschied der vierseitigen Ausführungsform nach Fig 5 und Fig.
6 der Einrichtung gemäß der Erfindung von der in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Lösung
besteht darin, daß der Aufgabetrichter 4 über vier, entsprechend den Seiten einer
vierseitigen Pyramide angeordneten Eintragsrutschen 8 angeordnet ist und entlang
den beidseitig der Reinigungseinheiten 3, 3a, 3b normal aus Fig. 3 verlaufenden
beiden Seitenwänden 5 jeweils drei zusätzliche, in gleicher Höhe einander gegenüberstehende
Reinigungseinheiten
3, 3a, 3b untereinander vorgesehen sind. Auf
diese Weise sind bei der vierseitigen Ausführungsform auf jeder Etage einander gegenüber
in der gleichen Höhe je vier Reinigungseinheiten 3, 3a, 3b angeordnet, bei welchen
die Aufprallplatten 10, 10a, 10b und deren Trennkanten 12, 12a, 12b die gleiche>Länge,
und ihre Fallkanäle 9, 9a, 9b, die gleiche Breite und Spaltabmessungen haben, und
deshalb gleiche Fallhöhen ergeben, so daß die vierseitige Ausführungsform gegenüber
der in Fig. 1und Fig. 2 gezeigten Lösung zur vierfachen Leistung, gegenüber der
in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten zweiseitigen Lösung aber zur zweifachen Leistung
geeignet ist. Das Merkmal der vierseitigen Ausführung ist, daß die Erbsen-Trennvorrichtungen
11, 11a, 11b als gemeinsames Element aller vier, auf der gleichen Etage befindlichen
Reinigungseinheiten 3, bzw. 3a und 3b als Einheit eine viereckige Form entsprechend
einem Trichter annehmen, der von dem Mantel eines umgekehrten, vierseitigen Pyramidenstumpfes
gebildet ist.
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Die Arbeitsweise der Geräte nach Fig. 5 und Fig. 6 ist im Wesen gleich
der Arbeitsweise der Geräte nach Fig. 1 und Fig. 2 bzw. Fig. 3 und Fig. 4, mit dem
Unterschied, daß bei der vierseitigen Form der Ableitungskanal 15 für das einwandfreie
Reinkorn in der Mitte entlang der vertikalen Symmetrieachse des Gerätes verläuft
und Abfall-Austragskanäle 16 unten an der Einrichtung auf allen vier Seiten des
quadratischen Grundrisses ausgebildet sind. In weiterer Verfeinerung dieser vierseitigen
Ausführungsform ergibt sich schließlich eine Vorrichtung mit kreisförmigem Grundriß,
bei welcher die Eintragsrutschen 8 einen Kegelmantel, die Prallplatten 10 einen
Prallring, die Trennflächen einen Kegeltrichter und die Austragsrutschen 16 einen
Kegelstumpfmantel bilden.
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In den als Beispiele der Ausführungsformen in Fig. 1 bis 6 dargestellten
Reinigungsgeräten sind in vertikaler Anordnung jeweils drei Reinigungseinheiten
3, 3a, 3b untereinander angeordnet. Je nach dem Wirkungsgrad,der erzielt werden
soll, kann die Anzahl der untereinander vorgesehenen Reinigungseinheiten geändert
werden.