DE920160C - Verfahren und Vorrichtungen zur Scheidung von Gemengeteilen verschiedener Beschaffenheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen und Sortieren von Getreide, Sämereien und anderen Gemengen, deren Bestandteile sich z. B. in Größe, spezifischem Gewicht, Härte, Gestalt, Elastizität, Reibungshaftung oder Rollfähigkeit unterscheiden.

Gemäß der Erfindung wird allen Gemengeteilen zunächst eine hohe gleiche Geschwindigkeit in gleicher Winkelerhöhung gegen die Waagerechte frei durch die Luft erteilt und damit infolge der Verschiedenheit ihrer Massen große unterschiedliche Energieladungen aufgeprägt, die ihre nur geringen Unterschiede in den obengenannten Eigenschaften potenziert zur Geltung bringen, indem durch Luftwiderstand, Prellung, Reibung oder Rollung eine starke Differenzierung der Flugbahnen, Abprallwinke] bzw. Roll- oder Rutschlangen zustande kommt und damit eine sichere Trennung der Gemengeteile bed großer Mengenleistung.

Bei den bekannten mit Wind arbeitenden Einrichtungen läßt man z. B. herabfallendes Gemenge von einem Luftstrom seitlich durchstreichen,, der den leichten Beisatz mit fortnimmt und eine gewisse Trennung der Körner nach Größe und Schwere ermöglicht. Oder man führte wie beim Steigsichter das Gemenge seitlich einem senkrechten Kanal zu, in dem ein aufwärts gerichteter Luftstrom die leichten Bestandteile mitnimmt. Der Luftstrom darf dabei nur so stark sein, daß keine guten Körner mit nach oben gerissen werden. Da die Gemengeteile meist nicht kugelig, sondern unregelmäßig, z. B. eiförmig, gestaltet und in allen Größen vertreten sind, ist die Sichtarbeit des Windes unzuverlässig. Er wirkt außerdem nur auf ganz kurze Zeit und auf in nur schwacher Bewegung befind-

liehe Gemengeteile ein. Deshalb ist die Reinigung und Trennung mit diesen Einrichtungen sehr mangelhaft und muß mehrmals wiederholt werden. Man hat deshalb bei kleinen Gesämen sogar schon den Umweg beschritten, die Aufgabe durch Behaftung der Gemengeteile mit feinem Eisenpulver und Auslesung mit Hilfe von Magneten zu lösen.

Wiegt z.B. ein Getreidekorn 0,04g ^un|d ^eiⁿ anderes bei gleicher Größe und Form 0,03 g, so beträgt der ganze Gewichtsunterschied nur 0,01 g, der bei den bekannten Einrichtungen nicht ausreicht, um eine Trennung herbeizuführen.

Erteilt man dagegen den beiden Teilen eine hohe Geschwindigkeit von z. B. ν = i2O0 cm/sec unter einem Winkel von α = 7o⁰' gegen die Waagerechte, so erreichen sie große unterschiedliche Flughöhen, die man zur Trennung ausnutzen kann. Diese Flughöhen kann man beim Wurf in· freier Luft näherungsweise berechnen nach der Formel:

h =

■ In [τ + — sin²α,

wobei

c² = -

300 · G · io*

zu setzen ist.

Dabei erhält man h in Zentimeter, wenn G das Gewicht in Gramm, F die wirksame Angriffsfläche des Flugwindes in Quadratzentimeter ist. Nimmt man die Erdbeschleunigung g zu rund 1000 cm/sec² und F in beiden Fällen zu 0,12 cm² an, so erhält man für das Korn von 0,03 g Gewicht eine Steighöhe von 355 cm und für das Korn von 0,04 g Gewicht eine Steighöhe von 395 cm. Für ein gleiches Steinkoni von 0,28 g Gewicht erhält man h — 50S cm und für ein gleich großes Eisenstückchen h = 585 cm, während alle miteinander im luftleeren Räume eine Steighöhe von 640 cm erreichen wurden. Spreu, Staub u. dgl. fliegen noch nicht 100 cm hoch. Ebenso sind die Unterschiede in den Flugweiten entsprechend groß und können zur Trennung ausgenutzt werden.

Um diese hohen Energieladungen voll auszunutzen, ist es weiter erforderlich, das Gemenge in dünner Schicht abzuschleudern. Jedes Korn soll ja vermöge -seiner Energieladung sich schon in ruhender Luft den Flugwind erzeugen, der einen dieser Energieladung proportionalen und während der ganzen Flugdauer wenn auch abnehmend wirksamen Widerstand bedeutet. Dazu ist Voraussetzung, daß es in seinem Zusammenspiel mit der Luft nicht durch allzunahe fliegende Nachbarkorner gestört wird. Mit wachsender Wurfgeschwindiigkeit nehmen diese Unterschiede, und zwar mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, noch beträchtlich zu, und man kann diese fast beliebig hoch steigern.

Ähnlich liegen die Verhältnisse, wenn das Gewicht der Teile das gleiche ist, aber ihre Größe und Form nur geringe Unterschiede aufweisen. Auch dann findet mit wachsender Abwurfgeschwindigkeit eine starke Differenzierung der Flugbahnen usw. statt.

Legt man zwischen die verschiedenen Flughöhen Prallflächen als Trennkanten, so fängt man die zu sichtenden Gattungen getrennt ab. Der bisher für solche Aufgaben benötigte Maschinenpark wird sich mit Hilfe der Erfindung wesentlich verringern lassen.

Die Erfindung geht damit von der Erkenntnis aus, daß das uralte, sogenannte Worfeln von Hand die technisch günstigste Dynamik anwandte, und gestaltet diese erstmalig mit mechaniech^getrieblichen Mitteln in rationeller Weise aus. Die bisherige Entwicklung maschineller Sichtung hat die dynamisch-technische Bedeutung des alten Handworfelns übersehen, bei der der Bauer mit dem Schwung seiner Arme das auf die Schaufel genommene Gemenge in die freie Luft schleuderte und sich damit aus der Luft genau die den Unterschieden der Gemengegattungen proportionalen Widerstandskräfte in seinen Dienst zwang. Sie waren natürlich ihrer Größe nach abhängig von der von ihm aufgewandten Schleuderkraft, und das Werfen konnte nicht in dünner Schicht und nicht so erfolgen, daß allen Teilen die gleiche Geschwindigkeit in der gleichen Winkelr.ichtung gegen die Waagerechte erteilt wurde, so daß viel gute Körner in den leichten Abfall gerieten. Ähnlich ist es, wenn man den Wurf durch eine Blasdüse besorgen will, denn die innere Eigenarbeit von Gasen bei Druckveränderungen im Zustande von Strömung bringt eine eigenwillige und unberechenbare Einwirkung ins Spiel, die sich mit der Aufgabe der Erteilung genau gleichgerichteter hoher Geschwindigkeit nicht verträgt.

Da man mit getrieblichen Mitteln die Abwurfgeschwindigkeit usw. völlig beherrscht, damit also auch die erreichbaren Wurfhöhen, kann man sogar der schwerfälligeren Arbeit von Trieuren ganz entraten. Diese sollen meist Langkörner von Rundkörnern trennen. Nimmt man für erstere ein Korngewicht von 0,036 g und für letztere ein solches von 0,012 g bei gleicher Dicke von 0,27 cm 0, also einer wirksamen Fläche von F = 0,0575 cm² an, so erreicht das Langkorn, wenn es mit einer Geschwindigkeit von V = 1200 cm/sec unter a = 70° geworfen wird und in Richtung seiner Längsachse fliegt, eine Steighöhe von h = 470 cm, das Rundkorn aber nur 330 cm. Ordnet man nun eine Trennkante bei etwa 425 cm Höhe an, so wird diese von allen in Längslage fliegenden Langkörnern sicher überflogen, die somit ganz rein gewonnen werden. Man braucht dann das Abschleudern nur so lange fortzusetzen, bis auch die infolge Querlage mit den Rundkörpern die ersten Male zurückfallenden übrigen Langkörper einen Flug in Längslage antreten. Es ist Sache des Versuches, wie weit man die Trennkante der Wurfhöhe der Rundkörper von 330 cm nähern kann, um auch noch einen Teil der etwa in halber Querlage fliegenden Langkörper gleich bei ihrem ersten Flug in hinreichender Reinheit zu gewinnen. So verfährt man auch, wenn die Gewichte der Gemengeteile sich nur wenig unterscheiden, ihre Formverschiedenheiten aber große Streuung verursachen. Man

stellt dann die Trennkante so ein, daß sie von dem kürzer fliegenden Gut bei seinem weitesten Flug nicht überflogen wird. Notfalls mit Steigerung der Wurfgeschwindigkeit wird man alle solche Aufgaben lösen können. Das erneut zu werfende Gemenge kann automatisch an die Abwurfstelle zurückgeleitet oder auch zunächst abgefangen und erneut im Füllschacht aufgegeben werden.

Es ist auch Vorsorge getroffen, daß zufällig zu

^t0· kurz geworfene Körner nicht in den leichten Abfall geraten können, indem erfindungsgemäß ein an sich ' bekannter Steigsichter zur Rückgewinnung der guten Körner eingeschaltet ist.

Man kommt auch mit viel weniger Sieben aus; denn die so wesentlich erhöhte Trennleistung der Erfindung bewältigt automatisch von selbst soundso viel Aufgaben, die bisher nur durch Sieben geleistet werden konnten.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen ist der, daß sich der Sichtvorgang von einer hoch gelegenen Einschüttstelle nach abwärts vollzieht, so daß man, wenn man bequem absacken will, sehr hoch einschütten muß. Auch dem hilft die Erfindung ab, die sich noch durch einen besonders einfachen Aufbau auszeichnet und im Betrieb bequem überwacht werden kann.

Die Zeichnung erläutert die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen.

Fig. ι bis 5 sind je senkrechte schematische Schnitte durch fünf verschiedene Ausführungsformen.

Gemäß Fig. 1 gelangt das Gemenge aus dem Füllschacht 1 über eine nicht mitgezeichnete Verteilerwalze od. dgl. in den Rüttler 2, durch den eine gewisse Vorsortierung erfolgt, besonders Strohteile, Stengel usw., aber auch Steine, Metallteile und durch ein Bodensieb 9 Sand ausgeschieden werden. Der Rüttler ist an Schwingen 4 aufgehängt, die ihn durch Kurbeln 5, 7 und Koppel 6 in eine heftige Schüttelbewegung versetzen, und durch keilförmige Stäbe 3 abstandsweise unterteilt, welche die schweren harten Körner nach unten drücken, während Stroh u. dgl. gewissermaßen obenauf zu schwimmen kommt und durch die öffnung 8 seitlich ausgeworfen wird. Aus dem Rüttler gelangt das vorsortierte Gemenge in die Mulde 10, aus der es durch nebeneinander, z. B. versetzt arbeitende Werfer in Gestalt von Schaufeln 11 entnommen wird. Diese sitzen an von Koppeln 14 aus frei ragenden Armen 13. Die Koppeln 14 werden durch die Kurbeln 12 angetrieben und durch die Lenker 15 so gelenkt, daß die Schaufeln 11 auf in sich zurücklaufenden oder oszillierenden Bahnen 16 wandern, die etwa in der gezeichneten Lage in der Wurfrichtung genau gerade verlaufen. Sie werden dort auch mit der größten Geschwindigkeit von den Schaufeln 11 durchmessen, so daß dort jeder Abwurf des Gemenges unter dem Winkel α gegen die Waagerechte erfolgt. Die Schaufeln können zum Massenausgleich um 180 oder 120'⁰ gegeneinander versetzt und zur Ersparnis an Baubreite auch einander übergreifend angeordnet werden.

Das Getriebe zum Antrieb und zur Führung der Schaufeln kann natürlich auch mehrgliedrig oder so ausgeführt werden, daß Vor- und Rückweg der gleiche ist, wie bei Führung durch gerade Gleitbahnen. Außerdem kann das Gelenk 7 des Lenkers 15 als Feder ausgeführt sein, die in den Umkehrstellungen des Getriebes zugleich die Massendrücke aufnimmt und dann wieder ausnutzt. Das Gelenk 7 kann auch als Bogeneck ausgebildet werden, um eine bestimmte Führungsbahn der Schaufeln zu erzielen.

Bei Handantrieb empfiehlt sich, zwecks konstanter Wurfwucht einen Federmotor von Hand nur immer wieder aufziehen zu lassen.

Nach dem Abwurf gelangen die Gemengeteile in einen Kanal 17, in welchem sie sich zu einer Garbe von je nach den Einzelgattungen verschieden verlaufenden Flugbahnen umgruppieren. Der von der Fluggeschwindigkeit abhängige Luftwiderstand wird verstärkt durch den vom Exhaustor 18 verursachten, durch Pfeil angedeuteten Luftstrom durch den Kanal 19, 20, 21 hindurch. Gegebenenfalls kann noch ein Ventilator 22 vorgesehen werden, der von oben in den Kanal 17 hinein der Garbe entgegenwirkt und so die Exhaustorwirkung verstärkt. Spezifisch schwere Teile, Steine, Nägel, Metallteile usw., soweit sie noch in die Mulde 10 gelangen, führen Flugbahnen 34 aus, die nur wenig von der ideellen Flugbahn im luftleeren Raum abweichen, und schlagen, wenn man die Flugbahnen abkürzt, gegen die Prallwand 23, von der sie in einen Fangraum 24 zurückprallen. Man kann sie aber auch statt dessen bis in eine strichpunktiert gezeichnete Haube 35 weiter fliegen lassen, aus der sie jenseits der übrigen Prallwände auswärts abfallen. Die Prallwände 25, 26, 27 sind so angeordnet, daß sie je von der Flugbahngarbe einer bestimmten Gattung beaufschlagt werden, die sie nach einer Reihe von Absackstutzen 31,32,33 ablenken. Spreu, taube Ähren u. dgl. fliegen gegen die Wand 28 des Kanals 17 und werden, zurückgleitend, vom Luftstrom erfaßt, entweder zum Exhaustor 18 oder in den Raum 29 befördert. Zu kurz geflogene Körner wandern durch den Kanal 30 wieder in die Mulde 10 zurück, wozu der Luftstrom des Exhaustors, wie beim bekannten Steigsichter, entsprechend eingestellt werden muß.

Zum Vorsortieren kann statt des Rüttlers mit den Keilstäben auch ein an sich bekannter S'iebkasten verwendet werden. Auch können der Rüttler und der Werfer für sich als selbständige Einrichtungen verwendet werden. Die Absackstutzen 31, 32, 33 können, wie aus Fig. 1 hervorgeht, so hoch gelegt werden, daß ein bequemes Aufnehmen der Säcke erfolgen kann, wie die Einschüttung 1 ebenfalls in bequemer Höhe liegt. Auch ist es möglich, hoch liegende Trieure einzubauen, denen das Körnergut von den Prallflächen 25, 26, 27 ohne besondere Transportmittel von selbst zufließen kann, so daß an Platz gespart wird.

Es ist ferner denkbar, in den Kanal 17 statt Luft Dampf oder ein anderes Medium einzublasen. Die Einrichtung nach Fig. 1 kann auch zur Sor-

tierung jeglichen Aufbereitungs- oder Mahlgutes verwendet werden und ζ. B. zu weitgehender Entlastung von Plansichtern dienen. Ebenso ist sie zur Sortierung der Korngrößen von Schleifscheiben brauchbar. Sie entlastet dort die rjesonders starkem Verschleiß unterliegenden Siebe.

Um einen ganz kontinuierlich fliegenden Gemengestrom zu erhalten, kann man das Gemenge in einen um eine senkrechte Achse sich drehenden Speitrichter aufgeben, so daß die Gemengeteile durch die Zentrifugalkraft unter dem gleichen Winkel gegen die Waagerechte kegelförmig schräg nach oben oder waagerecht geworfen werden. Jedoch beansprucht eine solche Einrichtung sehr viel Platz. Eine vergleichsweise Betrachtung der bekannten Einrichtungen mit der nach Fig. ι überzeugt von ihrer Überlegenheit. Anstatt nur etwa io m/sec Windgeschwindigkeit, damit keine guten Körner mit fortgerissen werden, kann man 20 m/sec und mehr anwenden, was einer gleich hohen Flugwindstärke entspricht. Dabei wirkt dieser Flugwind, wenn auch während des Fluges abnehmend, über die ganze Flugdauer anstatt fast nur momentan. Da die vom Wind auf einen Körper ausgeübte Kraft mit dem Quadrat der Windgeschwindigkeit wächst, ist die Trennungsmöglichkeit gemäß Fig. 1 ungleich größer. Das ist besonders wichtig für Gemenge von kleinen Gesämen mit nur ganz geringen Unterschieden, z. B. für die Trennung von Klee und Wegerich u. dgl.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch das fortgesetzte schlagartige Eintauchen der Schaufeln 11 in das Gemenge eine intensive Reinigung der Kömer von anhaftender Erde usw. stattfindet, besonders aus dem Körnerspalt. Ferner ergibt sich der Vorteil, daß auch das beigemischte Rundgesäme, das durch Trieur entfernt werden muß, bei dem Werfen sich nach Größe einstuft und so viel besser ohne Verlust an guten Körnern ausgelassen werden kann. Wie durch Rechnung nachweisbar, können sich im mittleren Korn nur Rundgesäme von höchstens 4 mm φ und keine stärkeren befinden. Man braucht also für diese Korngröße nur eine Trieurlochung von 4 ram, es sei denn, man wählt den eingangs erwähnten Weg, den Trieur ganz zu vermeiden, indem man durch Sieben zunächst alles ausscheidet, was dicker als die guten Körner ist, so daß nur noch Rundgesäme von etwa 2,7 mm vertreten ist.

Gemäß Fig. 2 gelangt das Gemenge aus dem Füllschacht 36 auf ein Rüttelsieb 37, wird aus diesem durch umlaufende Schaufeln 38 einer Trommel entnommen und in der höchsten Stellung 38' der Schaufeln in waagerechter Richtung abgeworfen. Bei dieser Einrichtung kann man nur eine solche Abwurfgeschwmdigkeit anwenden, bei der sich in der höchsten Stellung der Schaufeln die Zentrifugalkraft Z = m r w² mit dem Gewicht der Gemengeteile G = m g gerade das Gleichgewicht hält, woraus die Abwurfgeschwindigkeit ν = ] J^ folgt. Diese nimmt also mit der Wurzel aus dem Radius zu. Für den Schaufelradius von 40 cm erhält man eine Abwurfgeschwindigkeit in waagerechter Richtung von 200 cm/sec. Nach dem Abwurf in der höchsten Stellung der Schaufeln führen spezifisch schwere Teile, wie Steine usw., annähernd die ideelle Flugbahn 39 w^Tie im luftleeren Raum aus, während Körner je nach ihrer Schwere die Flugbahnen 40. und 41 vollführen. Leichter Beisatz wird von dem durch Pfeile angedeuteten Luftstrom durch die Kanäle 42, 43 nach dem Exhaustor 51 befördert. Mitgerissene Körner fallen wieder zurüek auf das Sieb 37 durch den Kanal44, der durch eine Art Labyrinthdichtung die Saugwirkung des Exhaustors gegen falsche Luft schützt.

Die Einrichtung kann so getroffen werden, daß sich die Ausfallstutzen 45, 46, 47 nicht über die ganze Länge der Einrichtung erstrecken, so daß die Gemengeteile erst mehrmals den Reinigungsprozeß durchlaufen, ehe sie bis in den Bereich der Ausfallstutzen gelangen. Das Rüttelsieb 37 ist an Schwingen 48, 49 aufgehängt und kann durch Exzenter 50 seine Rüttelbewegung erhalten.

Obwohl die Einrichtung nach Fig. 2 nicht mit so hoher Wurfgeschwindigkeit arbeitet wie die nach Fig. i, ist doch die mengen- und gütemäßige Leistung w-esentlich größer als bei den bekannten Einrichtungen.

Man kann auch den leichten Beisatz zwischen den Schaufeln 38 hindurch nach innen absaugen oder durch Saug- oder Druckwind nach oben aus dem Gemengestrom herausheben.

Zweckmäßigerweise wird man das Gemenge durch Siebe od. dgl. erst von grobem Beisatz reinigen, ehe man es aufgibt.

Gemäß Fig. 3 sollen zwei sieh hauptsächlich durch elastische Eigenschaften unterscheidende Sorten-, wie z.B. Korn und Hafer, getrennt werden. Auch hier wird allen Gemengeteilen, und zwar in mehrfacher Wiederholung eine hohe Geschwindigkeit in der gleichen Winkelerhöhung zur Waagerechten erteilt, die Flugbahn aber sehr abgekürzt. In einem vorzugsweise mehr oder weniger senkrecht auf und ab pendelnden Schwinger werden die Gemengeteile frei durch die Luft schräg gegen dessen mitschwingende Decke geworfen und prallen je nach ihrer Elastizität in verschiedenen Winkeln wieder zurück. Man kann nun die Schräge des Schwingers zur Sehwingrichtung so wählen, daß die von der Abwurf stelle zum ersten Male an die Decke geschleuderten Körner, welche getrennt werden sollen, von dort nach entgegengesetzten Seiten der Abwurfstelle zurückprallen. Die nächsten Schwingstöße setzen sie schon auf getrennten Bahnen beiderseits der ersten Abwurfstelle in gleicher Aufwärtsrichtung in Flug und lassen sie in noch größerer Entfernung voneinander gegen den Schwingerboden zurückprallen usw. Diese seitliche Abweichung kann noch durch einen durch den Schwinger streichenden Luftstrom begünstigt werden, so daß schließlich die beiden Gemengesorten an den entgegengesetzten Schwingerenden anlangen und getrennt ausgeworfen werden. Der Boden des Schwingers, der in der Regel mit kleinen Kammern besetzt ist, übernimmt dabei die Funktion eines Werfers.

Die Vorrichtung besteht aus dem Gestell 52, in dem bei 53 das Getriebe 54, 55, 56 gelagert ist. Ferner sind daran die Fänge 57, 58 und die Führungen 59, 60 befestigt:. Mit: dem Gelenkpunkt 61 der Koppel 55 ist als Werfer der Schwinger 62 mit dem Zubringer 63 verbunden. Beide führen beim Umlauf der Kurbel 54 in allen ihren Punkten parallele geradlinige Bewegungen aus wie der Gelenkpunkt 61 zwischen den Pfeilspitzen 64 und 65. Dabei taucht der Zubringer 63 in das dem Trog 66 dauernd zufließende Gemenge ein, und die unterste Stufe des Zubringers füllt sich mit Gemengeteilen. Bei der Bewegung nach oben fliegt das Gemenge von Stufe zu Stufe der Fächer 76 höher und von der obersten Stufe durch die Öffnung 75 in den Raum des Schwingkanals hinein. Je nach der Umlaufgeschwindigkeit der Kurbel 54, wobei etwa in der gezeichneten Stellung die größte Schwinggeschwindigkeit herrscht, bei der der Abwurf erfolgt, werden die Gemengeteile in irgendeiner Stellung des Schwingers bei 67 gegen die Decke als Prallfläche schlagen, von der sie je> nach der Härte der Gemengeteile in verschiedenen Richtungen wieder zurückgeworfen werden. Ein hartes Teil wird etwa von 67 nach 68, von da nach 69 usw.

geworfen werden, bis es von 70 nach 71 in den Fang 58 gelangt. Ein weiches Teil dagegen, das beim Anprall bei 67 durch innere Reibung einen Teil seiner kinetischen Energie verliert, wird bei der gewählten Schräge von 67 nach 72, von da nach 73 usw. geworfen, his es in den Fang 57 gelangt. Diese Scheidung wird noch wesentlich befördert durch den durch den Schwinger streichenden, nach dem Exhaustorabzug 74 führenden Luftstrom, der Staub und anderen leichten Beisatz mit abführt, von dem sich aber die härteren Bestandteile auf ihrem entgegengesetzten Wege weniger beeinflussen lassen. Durch Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit des Kurbelkopfes 54 sowie der Stärke des Luftstromes hat man es in der Hand, die richtige Trennung eines Gemenges herbeizuführen. Außerdem kann man den Boden bzw. die Decke mit veränderlichen schrägen Klötzen jy versehen, welche die günstigsten Winkel für die Prallflächen schaffen, die aber keinesfalls in beliebigem Zickzack verlaufen dürfen, es sei denn, daß eine der beiden Zickzackschrägen in der Schwingrichtung liegt, also nicht als Prallfläche wirken kann. Statt durch das Getriebe 54, 55, 56 kann der Antrieb auch in beliebiger anderer Weise erfolgen.
Der Zubringer 63 kann auch als Wuchtheber für sich für beliebige Zwecke Verwendung finden. Auch kann er statt mit festen Stufen mit einer oder mehreren beweglichen Klappen wie bei Pumpen arbeiten, wie in Fig. 4 gezeigt. Er hat selbständige Bedeutung.

Man hat bereite in waagerechter Richtung hin und her schüttelnde, geneigt¹ im Raum liegende flache Tische verwendet, die quer zur Schüttelrichtung verlaufende Kanäle mit zickzackförmigen Längswandungen haben, in die das Gemenge von oben aufgegeben wird. Ein freier Flug der Gemengeteile und eine Unterstützung der Trennwirkung durch Flugoder Gegenwind findet nicht statt. Infolgedessen und weil die Gemengeteile auf dem Boden reiben und nur mit mäßiger Geschwindigkeit gegen die Prallfläche schlagen, ferner wegen der großen zu bewegenden Massen und der dadurch bedingten geringen Schüttelgeschwindigkeit ist die Leistung sehr gering.

Bei der Einrichtung nach Fig. 4 wird der Schwinger 78 durch einen Kurbelantrieb so hin und her geschwungen, daß der Gelenkpunkt 79 und damit alle Punkte des Schwingers 78 mit dem Wuchtheber 80 eine geradlinige Schwingbewegung um den Betrag α aus der gezeichneten Mittellage ausführen. In dieser Mittellage herrscht die größte Schwinggeschwindigkeit, bei der das Gemenge: nach oben geworfen wird und der folgenden Bewegung des Schwingers vorauseilt. Man kann nun den Radius der Kurbel, ihre Umdrehungszahl und die Höhe des Schwingkanals 78 so einrichten, daß die schweren Teile des Gemenges in dem Moment an die durch jalousieartig gestellte Prallplatten 81 gebildete Decke antreffen, wo sich der Schwinger 78 bei seiner Abwärtsbewegung schon wieder annähernd in der Mittellage, also im Zustand seiner größten Geschwindigkeit nach abwärts befindet. Der Exhaustor wirkt hier über einen Kanal 83 auf einen Kanal 82, der in der Decke oberhalb der Jalousie der Prallplatten 81 vorgesehen ist, zwischen denen dadurch ein Luftstrom unterhalten wird, der z. B. ein von. 89 aus abgeschleudertes leichtes Gemengeteil, das bis zu diesem Moment fast seine ganze Bewegungsenergie nach oben verloren hat, an einem regelrechten Aufprallen gegen die Prallplatten 81 verhindert und zwischen diesen hindurch nach dem Exhaustor durch Kanal 83 abzieht. Wählt man z. B. den Kurbelradius 6 cm und die Umdrehungszahl zu 400/min, so erhält man bei der Aufwärtsbewegung die größte Schwinggeschwindigkeit des Gelenkpunktes 79 zu 364 cm/sec. Nach einer halben Kurbelumdrehung, also nach etwa 0,075 ^sec» hat ein schweres Gememgeteil einen Weg von etwa 25 cm nach oben zurückgelegt. Macht man nun die Höhe des Schwingers 78 bis zu den Prallflächen ebenfalls 25 cm, so wird sein Anprall gegen eine Prallplatte 81 um deren Eigengeschwindigkeit nach abwärts verstärkt. Er wird beispielsweise von der Klappe 84 aus nach 85 abgeschleudert und von da nach 86 zurückgeworfen, bei dem nächsten Abwurf aufwärts nach 87 usw., bis der Auswurf in den Fang 88 erfolgt.

Der Wuchtheber 80 stößt in den Gemengevorrat hinein. Die bei 90 angelenkte Klappe 91 wird dabei durch das Gemenge aufgedrückt und läßt es in den Steigeschacht eintreten, verhindert aber wie ein Rückschlagventil das Wiederaustreten beim Hochschwingen. Je nach Bedarf können mehrere solcher Klappen 91 übereinander angeordnet sein. Durch die oberste Klappe 84 tritt die Schöpfmenge in den Schwingerraum 78.

Um z. B. Rundgesäme von Lang- und Halbkörpern zu trennen, kann man außer der Einwirkung des Luftwiderstandes und der Prallwirkung auch noch die Reibung und die Rollfähigkeit zu Hilfe nehmen. Dabei kann auch schon eine geringere Wurfgesdiwindigkeit genügen. Wesentlich ist aber, daß die Wurfrichtung nicht mit der Richtung des Schwingerbodens als Gleitfläche übereinstimmt.

Die Einrichtung besteht gemäß Fig. 5 aus einem Schwinger 92, dessen Boden 93 glatt ist oder auch als Sandsieb gelocht sein kann. Die Decke ist mit schrägen Klötzen 94 besetzt, die verstellbar oder auswechselbar sein können. Das Ganze schwingt z. B. unter dem Antrieb einer Kurbel 95 und Koppel 96 an Schwingarmen 97 in einer etwa dem Reibungswinkel α entsprechenden Schräglage in der Lotrechten mehr oder weniger angenäherten Richtung a-b auf und ab.

Die bei 98 aus dem Trichter 99 in irgendeiner Stellung des Schwingers auf den Boden 93 auftreffenden Gemengeteile werden beim Abwurf ζ. Β. bei gegen die schräge Decke treffen. Die runden Teile werden infolge des Anprallwinkels nach ιοί zurückgeworfen und rutschen oder rollen bis zum nächsten Abwurf infolge des die Reibung ausgleichenden Winkels α nach 102, werden dann nach 103 geworfen usw., bis sie links den Schwinger 92 verlassen. Die halben und ganzen Langkörner haben weder die Elastizität noch die Rollfähigkeit der Rundkörner und werden von 100 nach 101 zurückgeworfen, sofern sie nicht schon beim Abwurf mehr nach rechts fliegen als die Rundkörner. Von 104 werden sie, ohne auf dem Boden zu gleiten, nach 105 geworfen usw., bis sie rechts ausgeworfen werden. Gegebenenfalls kann die Trennung auch ohne den Anprall an die Decke mit den Prallklötzen erreicht werden. Je nach Beschaffenheit der Gemengeteile kann man auch hier die Trennung durch einen durch den Kanal streichenden Luftstrom unterstützen.

Claims (25)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Scheidung von Gemengeteilen verschiedener Beschaffenheit nach Größe, spezifischem Gewicht, Härte, Gestalt, Elastizität, Reibungshaftung und Rollfähigkeit oder nach mehreren dieser Eigenschaften, insbesondere von Sämereien, dadurch gekennzeichnet, daß in getrieblich-mechanischer Weiterausbildung des bekannten Handworfelns die Teile von einer gemeinsamen Abwurfstelle aus in dünner Schicht mit so großer Geschwindigkeit in gleicher Winkelerhöhung gegen die Waagerechte in die Luft abgeschleudert werden, daß sie mit ihren hohen und je entsprechend stark unterschiedlichen Ladungen an Bewegungsenergie alle auftretenden Hemmnisse mit entsprechend großen Unterschieden an Flugwind, Flughöhen, Flugweiten, Prallwinkeln, Rutsch- und Roilängen zugunsten leichter Trennung voneinander verarbeiten.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abtrennung eines Gutes, das vermöge besonderer Eigenschaften nur in bestimmter Fluglage seine höchste Wurfhöhe erreicht, nur diese am höchsten fliegenden Teile ausgeschieden werden, während man alle kürzer fliegenden zurückfallen läßt und das Abschleudern mit diesen Gemengeteilen fortsetzt, bis der Rest des abzutrennenden Gutes ebenfalls durch Höchstflüge ausscheidet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die fliegenden Gemengeteile in an sich bekannter Weise künstlicher Wind in solcher Richtung und Stärke angesetzt wird, daß die mit hoher Energieladung nur wenig, die mit geringer dagegen stärker bis zur Flugumkehr bzw. Ausschierung aus der Wurfbahn nach einem Trennhafen (18, 29; 51; 57; 83, 88) hin beeinflußt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abwurf in die freie Luft eines Gemenges zweier verschiedener Sorten gegen eine in geringer Entfernung vom Werfer (62) dessen andauernde Pendelschwingungen mitmachende Prallfläche erfolgt, deren Schräge zur Flugbahn der Gemengeteile je nach deren Beschaffenheit einen Rückprall nach entgegengesetzten Seiten von der Abwurfstelle (75) verursacht.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Prallfläche vom Werfer und deren Pendelhäufigkeit in ein solches Verhältnis zur Windstärke eines Exhaustors gebracht werden, daß die leichteren Gemengeteile sich nach dem Exhaustor hin ablenken lassen und nicht zu einem regelrechten Anprall an die Prallfläche gelangen.
6. 6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Werfer ein oder mehrere Schaufeln (11) durch eine kinematische Kette (12, 13, 14, 15) auf in sich zurücklaufenden oder oszillierenden Kurven (16) SO' bewegt werden, daß sie in ihrer tiefsten Lage in das Gemenge zum Schöpfen eingetaucht sind und auf ihrer Bewegung nach der höchsten Stellung über eine für die Wurfbeschleunigung hinreichend lange Strecke in der genauen Schleuderrichtung und dort mit maximaler Geschwindigkeit gerade geführt sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (11) durch ein dreigliedriges Getriebe (12, 13, 14, 15) geführt werden.
8. 8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß ein Gebläse (22) etwa senkrecht oberhalb der Abwurfstelle der Schleudergarbe in spitzem Winkel abwärts entgegenwirkt bzw. ein Exhaustor (iS) etwa von unterhalb oder seitlich der Wurzel der Schleudergarbe in entgegengesetzter Richtung aufwärts oder beides.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderrichtung nur wenig von der Lotrechten abweicht.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (11) sich teilweise seitlich übergreifen.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückgewinnung von in den leichten Abfall geratenen guten Körnern ein Steigsichter (30, 20) vorgesehen ist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schleudergarbe einhül-

    lende Kanal in Abständen hintereinander Prallflächen (23, 25, 26, 27) aufweist, welche je so in die Flugbahn einer bestimmten Gattung gestellt sind, daß sie diese getrennt nach Abfallschächten (24, 31, 32, 33) leiten, aus denen sie etwa in Schulterhöhe abgesackt werden können.
13. 13. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpf stelle (10) eine Vorreinigung vorgeschaltet ist, bestehend aus einem waagerecht oder annähernd waagerecht rüttelnden Kasten (8), in welchem Stäbe (3) von keilförmig sich nach unten verjüngendem Querschnitt in Abständen rechtwinklig zur Rüttelung nebeneinander gleichmäßig verteilt sind und harte und schwere Bestandteile beschleunigt vor den anderen abwärts stoßen.
14. 14. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß um eine waagerechte Achse kreisende Schaufeln (38) in ihrer tiefsten Stellung mit ihrer öffnung voran in das Gemenge zum Schöpfen eintauchen und das Schöpfgut in ihrer höchsten Lage annähernd mit der Geschwindigkeit V=Yf^ zum etwa waagerecht ansetzenden freien Flug entlassen, in dessen Verlauf die Trennung der Flugbahnen vor sich geht.
15. 15. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 4 und 5 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein beiderends in Ausgängen (57, 58) mündender Kanal (62) in vorzugsweise etwa senkrechter Richtung bei schräger Einstellung zu ihr geführt ist, im Boden eine Beschickungsöffnung (75) für das Gemenge aufweist und bei heftigen Auf- und Abwärtsschwingungen das Gemenge zwischen Decke und Boden in freier Luft hin und her wirft, wobei die verschiedene Beschaffenheit der Gemengeteile sie unter Mitwirkung des Luftwiderstandes unter je verschiedenen Winkeln von den schrägen Wandungen abprallen läßt, so daß je nach Wahl der Schrägen ein Teil der Körner nach dem entgegengesetzten Ende zu wandert.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsöffnung (75) ein abwärts bis in den Gemengebehälter (66) ragender Wuchtheber (63) vorgeschaltet ist, dessen einander gegenüberliegenden Wände mit gegen- und zwischeneinander schräg aufwärts vorspringenden Fächern (76) besetzt sind, die unter der Schwingung aus dem Behälter eingedrungenes Gemenge sich beidseitig aufwärts bis zum Eintritt in den Kanal zuwerfen.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an die Fänge (57, 58) Saugbzw. Druckluftleitungen anschließen, die die Einwirkung des Flugwindes auf die im Fluge zwischen Boden und Decke befindlichen Körper mit beeinflussen:.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch· gekennzeichnet, daß die Schwingung des Kanals durch einen Koppelpunkt eines Getriebes erfolgt, der eine höhere Höchstgeschwindigkeit aufweist als die der Kurbel.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingbewegung durch den Koppelpunkt eines Getriebes erfolgt, der im Vor- und Rücklauf eine geradlinige Bewegung ausführt.
20. 20. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein um eine senkrechte Achse hochtourig umlaufender Speikopf, dem das Gemenge in der Mitte zugeführt wird, diese im vollen Umkreis ausschleudert, dessen verschiedene Flugbahnen je durch Ringwandung voneinander getrennte Bodenringflächen beaufschlagen.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Pralldecke des Kanals durch jalouisieartig gestellte Prallplatten (81) gebildet wird, zwischen denen die leichten Gemengeteile ihren Weg hindurch nach dem Exhaustor nehmen können.
22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Antriebskurbel, ihre Umdrehungszahl und die Höhe des Schwingers (78) so aufeinander abgestimmt sind, daß die aufwärts geschleuderten schweren Gemengeteile auf die Pralldecke (81) im Zustande deren größter Geschwindigkeit wieder abwärts, vorzugsweise etwa in ihrer Mittellage aufprallen.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabe von oben durch die Decke erfolgt, der Boden glatt ist, die Pralldecke sich aus mehreren etwas schräg zur Schwingrichtung gestellten Schmalflächen zusammensetzt und die Neigung des Kanals gegenüber der Waagerechten etwa dem Reibungswinkel des dieser Neigung abwärts folgenden Sichtgutes entspricht, so daß zu der Wirkung der Abprallwinkel noch ein Rutsch- bzw. Rollweg zwischen jedem Auftreffen auf dem Boden und dem nächsten Schwingstoß hinzutritt.
24. 24. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsschächte (45, 46, 47) sich nicht über die ganze Länge der Schaufeln (38) erstrecken, so daß die Gemengeteile erst mehrmals den Arbeitsprozeß durchlaufen, ehe sie ausgeworfen werden.
25. 25. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß leichte Gemengeteile nach dem Innenraum des durch die Schaufeln (38) begrenzten Zylinders abgesaugt werden.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    9568 11.54