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Verfahren zum Auslesen von Sämereien. Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Auslesen von Sämereien mittels einer auf der Innenseite mit Taschen versehenen
umlaufenden Trommel. Um die Leistung derartiger Ausleser zu steigern, hat man die
Trommel bereits mit einer so hohen Umfangsgeschwindigkeit betrieben, daß die ausgelesenen
Samenkörner unter dem Einfluß der die Fliehkraft überwiegenden Schwerkraft kurz
vor Erreichung des Scheitelpunktes der Trommel die Taschen noch verlassen. Bei derartig
hohen Umfangsgeschwindigkeiten vollführt der Getreidekörper in der Trommel eine
auf und ab schwankende Bewegung, so daß die Gefahr besteht, daß das Arbeitsgut in
die Auffangmulde übertritt. Daher hat man diese hohe Geschwindigkeit bisher nur
dadurch möglich gemacht, daß man in der Trommel Einbauten anbrachte, die den Getreidekörper
festhielten und seine auf und ab schwankende Bewegung verhinderten.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß derartige Einbauten überflüssig
sind. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei der Bewegung des Arbeitsgutes drei scharf
umgrenzte Zonen unterschieden werden können (Abb. i), nämlich einmal die Zone a-b
der tiefsten Lage des Getreidekörpers, die als Stauzone bezeichnet werden mag, zweitens
eine oberhalb dieser Stauzone liegende Zone b-c, in die der obere Teil des Getreidekörpers
bei seiner auf und ab schwankenden Bewegung gelangt, und in der außerdem die Langkörner
aus den Taschen herausgekippt werden, eine Zone, die als Schwankungs- und Streuzone
bezeichnet- werden mag, und drittens die Zone c-d, in der die runden Sämerei- und
Fremdkörper ausgeschleudert werden. Die beiden letztgenannten Zonen sind räumlich
scharf voneinander getrennt. Denn die länglichen Getreidekörner, die aus den Taschen
der Trommel hervorragen, werden durch einen verhältnismäßig schwachen Stoß aus ihren
Taschen herausbefördert, so daß sie in verhältnismäßig kurzen Flugbahnen in den
Trommelraum zurückfallen, während die runden Samenkörner, die nicht aus den Taschen
herausragen, diese später verlassen und einen wesentlich stärkeren Anstoß von der
Trommel erhalten, so daß sie in hohem Bogen in das Trommelinnere geschleudert werden.
Da diese Flugbahnen zunächst dicht am Trommelumfang verlaufen, treten die runden
Samenkörner zwischen dem äußeren Rand der Auffangmulde und dem Trommelmantel hindurch,
so daß sie in die Auffangmulde gelangen. Die vorher mit geringerem Anstoß ausgeworfenen
länglichen Getreidekörner erreichen höchstens die Rückseite der Fangmulde, so daß
sie auf den Getreidekörper zurückfallen.
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Von dieser Beobachtung ausgehend, besteht die Erfindung darin, daß
die Trommel mit der bekannten hohen Umfangsgeschwindigkeit betrieben wird, daß aber
die Einbauten fortgelassen werden und dadurch dem Getreidekörper die auf und ab
schwankende Bewegung erteilt wird.
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Hieraus ergibt sich zunächst der Vorteil, daß die in die Taschen gelangenden
und aus diesen vorragenden länglichen Getreidekörner durch die Auf- und Abbewegung
des Getreidekörpers
herausgestrichen werden, so daß sie Platz schaffen
für den Besatz, der durch den Getreidekörper nicht herausgestreift wird. Außerdem
vollführt der durch keine Einbauten gehemmte Getreidekörper eine lebhafte wälzende
Bewegung, vermöge deren in schnellem Wechsel immer neue Teile des Getreidekörpers
mit den Taschen in Berührung gelangen und die Samenkörner an diese abgeben können.
Daraus ergibt sich ein schnelles Auslesen der Samenkörner. Die ungestörte Bewegung
des Getreidekörpers hat ferner die Wirkung, daß sich das Gut lediglich durch die
Drehbewegung der Trommel mit sehr flachem Böschungswinkel nach dem Trommelauslaß
hin verschiebt, ohne daß Fördermittel, wie Schnecken o. dgl., zur Anwendung kommen.
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Das Fehlen der Einbauten ist ferner deshalb von großer Bedeutung,
weil der Bewegungswiderstand der. Trommel infolge der Verminderung der Reibung des
Getreidekörpers auf der Trommelwand vermindert wird. Ferner werden die Getreidekörner
einerseits und der Trommelmantel anderseits besser geschont, da der Getreidekörper
sich nicht zwischen den Einbauten und dem Trommelmantel hindurchdrängen muß, die
schleifende Wirkung zwischen Getreidekörper und Trommelmantel also wesentlich vermindert
wird.
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In der Stauzone d-b nimmt der Sämereikörper f bei Umdrehung der Trommel
mit größerer Geschwindigkeit die in Abb. i dargestellte, im Querschnitt nierenförmige
Gestalt an. Die durch die Taschen mitgenommenen Körner fließen auf der Innenseite
des Körpers in starkem Strome nach unten, so daß eine gründliche Durchmischung stattfindet
und immer neue Körner mit der Trommelwandung in Berührung kommen. Innerhalb der
Trommel schwankt der Sämereikörper in gewissen Grenzen auf und ab, so daß er mit
seinem oberen Teil in die Schwankungs- und Streuzone b bis c gelangt. Das Zurückgleiten
des Gutes hat ein Abstreichen der aus den Taschen vorstehenden Langkörner zur Folge,
so daß diese Taschen immer wieder für die Aufnahme des auszulesenden Besatzes frei
gemacht werden. Außerdem hat die schwankende Bewegung die Folge, daß die Masse des
Gutes sich fortgesetzt streckt und wieder zusammenzieht, wodurch eine gegenseitige
Verschiebung der Getreidekörner eintritt.
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In der Schwankungs- und Streuzone werden dis Langkörner, die aus den
Taschen hervorragen, durch den auf und ab schwankenden werden dann, da die Arbeitskante
e1 der Auffangrille e noch weit entfernt ist, durch die Schwerkraft aus den Taschen
sicher herausgestreut. Auch sie fallen mithin wieder in den Sämereikörper f zurück
bzw.. in ihn hinein.
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Die von den Taschen aufgenommenen kleinen Sämereien und Fremdkörper
unterliegen nun der Fliehkraft und der Schwerkraft. Da die Taschen schalenförmig
offene Zellen sind, können die kleinen Sämereien und Fremdkörper sie ohne jede Klemmwirkung
verlassen, sobald von einem gewissen Punkt nahe dem Scheitel der umlaufenden Trommelwand
die Wirkung der Schwerkraft diejenige der Fliehkraft überwiegt. Von diesem Augenblick
an vollführen die Sämereien parabölische Flugbahnen, die sich allmählich von der
Trommelwand entfernen und schließlich auf der hinteren Muldenwand e enden, wie aus
Abb. i ersichtlich ist.
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Damit die Auswurfkurven der Körner so flach verlaufen, wie in Abb.
i angegeben ist, muß die Umdrehungszahl der Trommel bis nahe an die theoretische
Höchstgrenze gesteigert werden. Diese ergibt sich aus der folgenden Rechnung: Bezeichnet
v die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel,, Y den Halbmesser der Trommel in Metern,
g die Beschleunigung des freien Falles in m/sec2 und ra die. minutliche Umlaufszahl
der Trommel, so lautet der mathematische Ausdruck dafür, daß die Wirkung der Schwerkraft
die der Fliehkraft überwiegen soll:
Da nun
ist, so kann man auch schreiben
oder
oder
Bei einem Trommeldurchmesser von beispielsweise 6oo mm erhält man eine Umlaufsgeschwindigkeit.
von 545 in der Minute, die tatsächlich nicht mehr erreicht werden darf, damit die
Sämereien noch aus den Taschen herausfallen können. Geht man bis nahe an
-die Höchstumlaufszahl heran, so erhält man
Die in
Abb. i dargestellten Verhältnisse lassen erkennen, daß die nachteiligen Wirkungen
des Auf- und Abschwankens des Sämereikörpers dadurch beseitigt werden können, daß
die Arbeitskante e1 der Auffangrinne e außerhalb der Schwankungs- und Streuzone
liegt. In diesem Falle wird die Masse des Auslesegutes die Arbeitskantee niemals
erreichen. Das gleiche gilt von den aus der Masse von der Trommel mitgenommenen
Langkörnern; diese gelangen höchstens bis an die Rückseite der Mulde, von der sie
in die Trommel zurückfallen. Anderseits fliegen die ausgelesenen Sämereien oberhalb
der Arbeitskante ei in die Mulde e hinein. Mithin ist bei dieser Arbeitsweise und
Einrichtung eine vollkommene Trennung der Sämereien möglich. Durch Versuche bei
steigender Leistung wurde festgestellt, daß die Stauzone a bis
b nach oben hin ungefähr in der Höhe der Trommelachse endet, während die
Schwankungs- und Streuzone je nach Leistung, Umlaufszahl und Trommeldurchmesser
etwa bis an eine unter 3o bis q.5° durch die Trommelachse -gehende Ebene reicht.
Daraus ergibt sich, daß die Auswurfszone einen sehr großen Bereich umfaßt, die ausgelesenen
Sämereien also mit Sicherheit aus den Taschen herausfallen können. Tatsächlich kann
die Auswurfzone bis zu der durch die Trommelachse gehenden Wagerechten ausgenutzt
werden.
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Man kann also die in hohem Bogen ausgeworfenen Sämereien außerhalb
der Schwankungs- und Streuzone auffangen. Voraussetzung hierfür ist, daß die Umdrehungszahl
der Trommel nahe an die theoretische Höchstgrenze herankommt, damit die Wurfparabeln
der auszulesenden Sämereien sich möglichst dicht an den Trommelumfang anschließen.
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Die Lage des Sämereikörpers f ändert sich, wenn die Schichtdicke bei
Auslesegut besonderer Art sehr stark abnimmt. Es hat sich herausgestellt, daß in
solchen Fällen bei sehr geringer Schichtdicke die Körner unregelmäßig in der Auslesetrommel
umherspritzen, so daß ein Auslesen unmöglich ist. Um ein solches Umherspritzen zu
vermeiden, ist dafür Sorge zu tragen, daß der Sämereikörper immer eine gewisse Schichtdicke
behält. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß am Auslaßende der Trommel ein Staurand
angeordnet wird. Man hat bereits bei Scheibenauslesern mit feststehender Trommel
einen Staurand angeordnet, um gleichfalls einen Sämereikörper von bestimmter Schichtdicke
zu erhalten. Während bei solchen bekannten Auslesern der Zweck war, ein genügendes
Eintauchen der Scheiben in den Sämereikörper zu sichern, also eine genügende Berührungsfläche
zwischen dem Sämereikörper und den auslesenden Scheiben zu erreichen, hat der Staurand
im vorliegenden Falle nicht diese Aufgabe, da ja die Berührungsfläche des Sämereikörpers
mit der Trommelwandung von der Schichtdicke unabhängig ist. Dafür aber wird durch
den Staurand in einem Trommelausleser und das Anstauen des Sämereikörpers die neue
Wirkung erzielt, daß infolge großer Schichtdicke die Masse des Sämereikörpers eine
ruhige Bewegung der einzelnen Körner gewährleistet.
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Wie sich aus Abb. 2 ergibt, senkt sich die Oberkante des Samenkörpers
f nach dem Auslaß hin, und zwar tritt unmittelbar vor dem Auslaß eine ziemlich scharfe
Senkung ein. In ähnlicher Weise wird sich am Einlaß das Arbeitsgut stauen. Es empfiehlt
sich daher, die Arbeitskante der Abfangfläche e1 dem kleinen Böschungswinkel der
Bewegung entsprechend ein wenig geneigt anzuordnen oder die Abfangfläche etwas windschief
zu gestalten. Abb. i und 2 lassen die windschiefe oder geneigte Lage der Ablaufkante
erkennen.