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Schüttelantrieb für Sortiermaschinen, insbesondere für Kartoffelsortiermaschinen
Die bekannten Schüttelantriebe für Sortiermaschinen bestehen aus Zahnradgetrieben,
welche die Umlaufbewegungen einer waagerechten Welle auf die zu bewegenden Siebkästen
der Sortiermaschinen übertragen. Die große Reibung, die bei Zahnradgetrieben, insbesondere
wenn Zahnräder verschiedener Größe ineinandergreifen, entsteht, verursacht einen
schweren Gang dieser Sortiermaschinen. Dieser wird noch durch die Schwierigkeit
vergrößert, daß waagerecht gelagerte Getriebe vor dem Eindringen von Sand und Staub
schlecht zu schützen sind und deshalb die entstehende Reibung vergrößert wird. Weiter
bedingt die Reibung eine starke Abnutzung der Zahnkränze und damit eine kurzfristige
Erneuerung derselben.
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Bei dem Schüttelantrieb nach der Erfindung sind diese Mängel beseitigt.
Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß zur Übertragung der Umlaufbewegung einer
waagerechten Welle, deren Antrieb durch ein auf ihr sitzendes Schwungrad erfolgt,
als schwingende Bewegung auf eine senkrechte Welle am freien Ende der waagerechten
Welle ein Klauenkörper angeordnet ist, auf dessen Klauen beim Umlauf eine oder zwei
um waagerechte Achsen umlaufende Übertragungsrollen ablaufen, deren Achsen mit der
senkrechten Welle starr verbunden sind. Da der Klauenkörper unmittelbar durch die
Umlaufbewegung der waagerechten Welle mit dem Schwungrad angetrieben wird, erhält
der Schüttelantrieb eine leichtere Gangart.
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Nach dem weiteren Gegenstand der Erfindung ist es vorteilhaft, den
Klauenkörper mit den Klauen zusammen aus einem Stück herzustellen. Die Klauen erhalten
dadurch eine größere Stabilität.
Erfindungsgemäß erfolgt die Ausbildung
des Klauenkörpers mit den Klauen zur gleichmäßigen Bewegungsübertragung derart,
daß der Verlauf der <Oberfläche zwischen je zwei Klauen vom tiefsten Punkt eines
Einschnittes bis zur Klauenspitze eine Kurvenform erhält, die vom Kreisbogen mit
großem Radius über Parabel und Hyperbel zur umgekehrten Hyperbel und Parabel übergeht
und an der Spitze zum Übergang auf die andere Klauenseite wieder einen Kreisbogen,
hier jedoch von kleinem Radius bildet. Diese Kurvenform für die Oberfläche zwischen
den Klauen bezweckt, daß die Rollen, die zur Übertragung der umlaufenden Bewegung
in eine schwingende Bewegung am Kopf der senkrechten Achse befestigt sind, jederzeit
Berührung mit der Klauenoberfläche behalten. Dadurch wird eine leichte Gangart des
Getriebes und ein gleichmäßiger Gang der Sortiermaschine gesichert.
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Nach der Erfindung ist nun die senkrechte Welle, an welcher die Übertragungsrollen
zur Umformung der umlaufenden Bewegung in schwingende Bewegung befestigt sind, mit
einem Umlenkhebel starr verbunden, an welchem die Siebkästen der Sortiermaschine
angelenkt sind. Dies hat den Vorteil, daß die schwingenden Bewegungen der durch
den Klauenkörper angetriebenen senkrechten Welle unmittelbar auf die Siebkästen
der Sortiermaschine übertragen werden.
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Um den Schüttelantrieb in Bewegung zu setzen, ist nach dem weiteren
Gegenstand der Erfindung die waagerechte Welle mit einer Kurbel versehen. Diese
Kurbel kann auch unmittelbar an dem Schwungrad der waagerechten Welle befestigt
sein. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß zur Übertragung der Kurbelbewegung
auf die waagerechte Welle keinerlei Getriebe erforderlich ist und somit eine nur
kleine Antriebskraft benötigt wird.
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Zum Schutz gegen Staub und Sand ist erfindungsgemäß der Klauenkörper
der waagerechten Welle sowie der Wellenkopf der senkrechten Welle mit den waagerecht
angeordneten Übertragungsrollen in ein staubdichtes Gehäuse eingebaut.
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Von besonderem Vorteil ist jedoch nach dem weiteren Gegenstand der
Erfindung, den Klauenkörper der waagerechten Welle und den Wellenkopf der senkrechten
Welle mit den waagerecht angeordneten Übertragungsrollen in ein C)lbadgehäuse einzubauen.
Hierdurch wird nicht nur ein Verschmutzen des Schüttelantriebes durch Staub und
Sand verhindert, vielmehr wird durch die laufende gleichmäßige Schmierung der Laufflächen
auf den Klauen des Klauenkörpers und der Übertragungsrollen zur Umformung der umlaufenden
Bewegung in schwingende Bewegung eine Verminderung der Reibung gewonnen.
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Abb. i zeigt schematisch eine Ausführungsform des neuen Schüttelantriebes
in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt; Abb. 2 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform
des Klauenkörpers von vorne gesehen; in Abb. 3 sind die Übertragungsrollen zur Umformung
der umlaufenden Bewegung in schwingende Bewegung mit der Befestigung am Kopf der
senkrechten Achse schematisch dargestellt.
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Der Klauenkörper i ist am Kopf der waagerechten Welle 2 befestigt,
auf deren anderes Ende das Schwungrad 3 mit der Handkurbel 4 aufgesetzt ist. Die
Achsen 5 der Übertragungsrollen 6 sind am Kopf der senkrechten Welle 7 befestigt.
Am anderen Ende der senkrechten Welle 7 sitzt der Umlenkhebel B. In das Ölbadgehäuse
9 sind der Kopf der waagerechten Welle 2 mit dem Klauenkörper i sowie der Kopf der
senkrechten Welle 7 mit den Achsen 5 und den Übertragungsrollen 6 eingebaut.
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Die Abb. 2 zeigt den Klauenkörper i von vorn gesehen, wobei der Beobachter
in Richtung des in Abb. i gezeichneten waagerechten Pfeiles blickt.
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Die in Abb. 3 dargestellte Ausführungsform des Kopfes der senkrechten
Welle 7 mit den Achsen 5 und den Übertragungsrollen 6 sieht man beim Blick von oben
in Richtung des in Abb. i gezeichneten senkrechten Pfeiles. Diese Abbildung zeigt,
daß die miteinander einen stumpfen Winkel bildenden Achsen 5 aus einem Stück geschnitten
sind. Diese Ausbildungsform der Achsen 5 hat den Vorzug, daß sie leicht am Kopf
der senkrechten Welle 7 befestigt werden kann. Jedoch kann für jede Rolle 6 auch
eine besondere Achse im Kopf der Welle 7 durch Schrauben oder Niete befestigt werden.
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Der beschriebene neue Schüttelantrieb arbeitet nun in folgender Weise:
Durch die Kurbel 4 wird das Schwungrad 3 und damit die waagerechte Welle 2 mit dem
Klauenkörper i in umlaufende Bewegung versetzt. Der Klauenkörper i drückt dabei
mit seinen Klauen auf die Übertragungsrollen 6, die dadurch ins Rollen und zum Ablaufen
auf der Oberfläche zwischen den Klauen des Klauenkörpers geraten. Der Druck auf
die Übertragungsrollen 6 bewirkt eine seitliche Verschiebung in eine Richtung bis
die eine Übertragungsrolle 6 eine Klauenspitze und die andere Übertragungsrolle
6 einen tiefsten Punkt eines Einschnittes zwischen zwei Klauen erreicht. Hier kehrt
die Druckrichtung und damit die Bewegungsrichtung der Achsen 5 um. So entsteht eine
schwingende Bewegung mit der Welle 7 als Drehachse. Die Welle 7 überträgt diese
schwingende Bewegung auf den Umlenkhebel 8, der seinerseits die Siebkästen der Sortiermaschine
in schwingende Bewegung versetzt.
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Bei Klauen, deren Oberfläche zwischen den Klauen eben ist, nimmt die
Umlaufgeschwindigkeit der Übertragungsrollen 6 vom tiefsten Punkt des Einschnittes
bis zur Klauenspitze zu. Die schneller umlaufende Übertragungsrolle 6 gerät dabei
leicht ins Gleiten, so daß die Reibung sich dann vergrößert. Daraus hat sich die
Notwendigkeit ergeben, den Klauen die in Abb. 2 gezeigte Form zu geben. Bei den
Versuchen mit der Maschine hat sich gezeigt, daß man den leichtesten Gang des Schüttelantriebes
dann erreicht, wenn die Oberfläche zwischen den einzelnen Klauen am tiefsten Punkt
des Einschnittes einen Kreisbogen mit verhältnismäßig großem Radius bildet und dieser
Kreisbogen allmählich übergeht in eine Parabel und Hyperbel. Etwa auf drei Viertel
der Klauenlänge vom Mittelpunkt des
Klauenkörpers aus kehrt die
Hyperbel ihre Richtung um und geht dann über in eine gleichfalls umgekehrte Parabel
und schließlich in einen umgekehrten Kreisbogen, der an der Klauenspitze aber einen
verhältnismäßig kleinen Radius hat. Wenn die Oberfläche zwischen den einzelnen Klauen
die Form einer Sinuskurve erhält, so läßt sich annähernd die gleiche vorteilhafte
Wirkung erzielen. Der Mangel dieser Ausführungsform besteht jedoch darin, daß die
Übertragungsrollen an der Spitze und am tiefsten Punkt der Klauen verschiedene Drehgeschwindigkeiten
haben.
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Der erfindungsgemäße Schüttelantrieb eignet sich insbesondere für
den Betrieb von Kartoffelsortiermaschinen. Sein Einbau in die Reinigungsanlagen
von Dreschmaschinen und Sortiermaschinen für Obst und Kohlen läßt sich ohne Schwierigkeiten
vornehmen. Die bisher in diesen Sortiermaschinen verwendeten Schüttelantriebe können
ohne Schwierigkeiten durch den neuen Schüttelantrieb ersetzt werden.
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Die dargestellte Ausführungsform zeigt einen Klauenkörper mit drei
Klauen. Es wird jedoch zweckmäßig sein, für bestimmte Zwecke, z. B. wenn die Siebkästen
der Sortiermaschine mit hoher Schwingungszahl schwingen sollen, den Klauenkörper
mit mehr als drei Klauen zu versehen. Bei einem Klauenkörper mit einer geraden Anzahl
von Klauen ist es dann zweckmäßig, zwei einander gegenüber angeordnete Klauenkörper
auf der waagerechten Achse anzubringen.