EP0162014A1

EP0162014A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Trennen von körnigem Gut

Info

Publication number: EP0162014A1
Application number: EP85810219A
Authority: EP
Inventors: Roman Müller
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1984-05-08
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1985-11-21
Also published as: SU1477237A3; EP0182831B1; AU569011B2; EP0181353A1; WO1985005050A1; EP0182831A1; AU4403985A; BR8506704A; DE3561131D1; EP0162014B1; KR860700096A; DE3562988D1; KR900001435B1; JPS61502042A; US4652362A; JPH0659463B2; EP0181353B1; JPS61502041A; US4913804A; ATE31254T1

Abstract

Die Vorrichtung weist zwei schwingfähig gelagerte und in ihrer Neigung verstellbare und von einem gemeinsamen Luftstrom durchsetzbare Wirbelschichttische (2, 3) auf. Über dem höheren Ende des oberen Wirbelschichttisches (2) ist ein Einlauf (1) für das körnige Gut angeordnet, dem am tieferen Ende ein Auslauf (14) für die leichteste Kornfraktion gegenüberliegt. Am höheren Ende des unteren Wirbelschichttisches (3) sind ein Steinauslauf (13) und am tieferen Ende ein Auslauf (15) für die schwere Kornfraktion vorhanden. Weiter ist zwischen den Wirbelschichttischen (2, 3) eine Rutsche (19) vorgesehen. Ein Zwischenboden (17) geringerer Länge als die Wirbelschichttische (2, 3) erlaubt das Abführen und gegebenenfalls Einstellen einer Mischfraktion. Um bei möglichst einfachem Aufbau eine Mischfraktion abziehen zu können, ist vorgesehen, dass die Wirbelschichttische (2, 3) in einem starren und schwingfähig gelagertem Rahmen (4) angeordnet sind, dem ein gemeinsamer Schwingantrieb (5) zugeordnet ist, dessen Wurfschwingbewegung gegen den Steinauslauf (13) gerichtet ist, und dass der Zwischenboden (17) gegen das tiefere Ende des unteren Wirbelschichttisches (3) geneigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Korngut in mehrere Fraktionen mit zwei schwingfähig gelagerten und in ihrer Neigung verstellbaren und von einem gemeinsamen Luftstrom durchsetzbaren Wirbelschichttischen, wobei über dem höheren Ende des oberen Wirbelschichttisches ein Einlauf für das körnige Gut angeordnet ist, dem am tieferen Ende ein Auslauf für die leichteste Kornfraktion gegenüberliegt und wobei weiter am höheren Ende des unteren Wirbelschichttisches ein Steinauslauf und am tieferen Ende ein Auslauf für die schwere Kornfraktion vorhanden ist, wobei zwischen den Wirbelschichttischen ein Zwischenboden geringerer Länge als die Wirbelschichttische angeordnet ist.

Zugrundeliegender Stand der Technik

Für die Getreidereinigung müssen vor der Vermahlung des Korngutes sämtliche Fremdbestandteile wie auch der Schmutz entfernt werden. Die Reinigung erfolgt dabei in mehreren Etappen. Ueblicherweise werden grosse Fremdkörper mit Siebeinrichtungen ausgeschieden, wobei die Maschengrösse jeweils so gewählt wird, dass mit Sicherheit das gesamte Korngut als Durchfall gewonnen wird und alle Teile, die grösser als der Abstoss sind, abgetrennt werden. Feiner Schmutz und feiner Sand können gleichzeitig durch ein entsprechend fein gelochtes Sieb ausgeschieden werden. Auf diese Weise erhält man das eigentliche Korngut mit einem Fremdbesatz, der insbesondere aus kleinen Steinen, Glassplittern sowie Metallteilen sowie aus verschiedenem leichten Besatz (wie grosse Schalenteile, Bruchstücke von Halmen und Fremdsämereien) besteht, die alle in einem gewissen Korngrössenspektrum liegen, z.B. bei Weizensorten im Bereich von 2mm bis 6mm oder bei Mais im Bereich zwischen 5mm und 20mm. Die leichten Bestandteile werden, je nach ihrer äusseren Form und Grösse, durch spezielle Auslesetisehe (wie z.B. Paddy-Ausleser oder Leichtkornausleser) separiert. Noch bis vor etwa 20 Jahren wurde ein Grossteil des auf diese Weise auf einen bestimmten Granulationsbereich vorgesiebten und von den leichten Bestandteilen befreiten Korngutes durch ein Wasserbad geführt und dabei der anhaftende Schmutz sowie die Steine ausgeschwemmt. Die Steine konnten wegen ihrer grösseren Schwere auf diese Weise im Setzverfahren auf dem Boden der Waschmaschine gesammelt werden.
Der grosse Vorteil dieser bislang in weitem Rahmen eingesetzten Reinigungsmethode liegt in ihrer sehr grossen Reinigungswirkung, der Nachteil jedoch im Anfall sehr grosser Mengen verschmutztem Waschwassers, das wegen der Gefahr einer mikrobiologischen Verseuchung nur einmal verwendet werden durfte und anschliessend ebenfalls gereinigt werden musste.
In der DE-AS 3 148 475 wird ein neuer Weg für die Trennung von Getreide und ähnlichem Korngut in einzelnen Fraktionen vorgeschlagen. Dabei werden die drei Hauptfraktionen, nämlich das Schwerkorn, das Leichtkorn und die Steine mit einer einzigen Maschine aus dem Getreide ausgelesen. Im Vordergrund steht dabei

l. eine saubere Trennung in Schwer- und Leichtkorn, sowie
2. eine so gut wie vollständige Steinauslese bei einem einzigen Durchlauf durch eine Maschine, jedoch unter Anwendung von zwei übereinander angeordneten, von der gleichen Luft durchströmten Schwingtischen.

Für das Erreichen dieser hohen qualitativen Anforderungen ist es dabei aber notwendig, jeden Arbeitsabschnitt unter optimalen Bedingungen durchzuführen. Der obere Schwingtisch dient in erster Linie einer sauberen Trennung der Leichtfraktion und weist hierfür eine längliche Form auf, wobei er vom Einlaufende zum Auslaufende in einer leichten Neigung einstellbar ist und in Richtung gegen den Auslauf hin mit einer Wurfschwingbewegung gebracht wird, damit das Produkt über die leichte Neigung kontinuierlich gefördert werden kann.
Es hat sich jedoch bei der bekannten Vorrichtung gezeigt, dass es für eine gute Funktion unumgänglich ist, die Luftmenge längs der Schwingtische abschnittweise einstellen zu können. Zu diesem Zwecke wird eine Absaughaube mit schottenartiger Einteilung verwendet, wobei jedem Zwischenraum eine individuell einstellbare Luftdrossel zugeordnet ist. Damit lässt sich auf dem oberen Schwingtisch eine dem Produkt und der Durchsatzmenge speziell anpassbare Wirbelschicht erzeugen. Auf einem ersten Abschnitt des oberen Schwingtisches erfolgt durch Schwingbewegung und Luftströmung eine Konzentrierung des Schwergutes in einer Schicht unmittelbar über dem Schwingtisch und direkt über dieser wird eine zweite vom Schwergut befreite obere Schicht des Leichtgutes gebildet.
Längs einem zweiten Abschnitt wird sodann das Schwergut auf den unmittelbar darunter befindlichen unteren Schwingtisch abgelassen, dessen Aufgabe darin besteht, das Schwergut und die ein grösseres spezifische Gewicht aufweisenden Teile (wie Steine, Glas, Metall usw.), auszulesen. Der untere Schwingtisch ist zu diesem Zwekke ebenfalls mit einem Schwingantrieb ausgerüstet, der jedoch eine Wurfschwingbewegung entgegen der des oberen Schwingtisches erzeugt. Der untere Schwingtisch ist in die gleiche Richtung geneigt wie der obere Schwingtisch, seine Schwingbewegung ist jedoch in Richtung zu jenem höher gelegenen Auslauf für die schwersten Teile ausgerichtet.
Der bauliche Aufwand dieser bekannten Vorrichtung (und damit auch ihr Preis) ist jedoch so gross, dass schon hierdurch dem Einsatz dieses Gerätes enge Grenzen gesetzt wird.
Darüberhinaus hat sich auch noch gezeigt, dass bei dieser Bauart nur eine beschränkte Steigerung des Produktdurchsatzes möglich ist, da bei zu grossen Durchsatzleistungen die präzise Führung der Wirbelschicht durch Steuerung der örtlichen Luftmenge nicht mehr ausreichend gut erfolgt und damit die Ausbildung der gewünschten Schichtung nicht mehr in gewünschtem Masse erzielt werden kann.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile der bekannten Vorrichtung zu beheben, und insbesondere eine bessere Ausnützung der gegebenen Schwingtischflächen ohne Einbusse an Trennschärfe zu erreichen.
Die erfindungsgemässe Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelschichttische in einem starren und schwingfähig gelagertem Rahmen angeordnet sind, dem ein gemeinsamer Schwingantrieb zugeordnet ist, dessen Wurfschwingbewegung gegen den Steinauslauf gerichtet ist, und dass der untere Wirbelschichttisch vorzugsweise eine luftdurchlässige Gutauflage und parallel und mit Abstand darunter eine feingelochte Platte aufweist (Sandwich), welche gemeinsam einen angenähert konstanten Luftwiderstand über der ganzen Gutauflage ergeben, unabhängig der Gutschichtdicke auf dem unteren Tisch.
Durch den erfindungsgemäss erreichten, nahezu konstanten apparativen Luftwiderstand kann bei guter Trennarbeit der Durchsatz wesentlich gesteigert werden. Bevorzugt wird die Summe der Lochquerschnitte der feingelochten Platte kleiner oder höchstens gleich dem zehnten Teil der Gesamtfläche der Gutauflage angenommen. Ganz besonders bevorzugt werden die beiden Schwingtische parallel angeordnet.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn beim oberen Wirbelschichttisch anschliessend an einen ersten Bereich quer über den Wirbelschichttisch eine Zone grober Lochungen angebracht sind.
Ferner wird bevorzugt, anschliessend an die Zone grober Lochungen eine Schwelle quer über den Wirbelschichttisch vorzusehen, wobei die Schwelle wenigstens eine Höhe des Ein- bis Zweifachen der mittleren Kornabmessung beträgt, höchstens aber etwa die Hälfte der zu erwartenden Schichtdicke.
Bevorzugt wird der obere Wirbelschichttisch in Richtung vom Einlauf gegen den Auslauf für die leichteste Kornfraktion in zwei sich folgende Bereiche unterschiedlicher Lochung eingeteilt, derart, dass die Steine und schwere Kornfraktion nur in den Bereich grober Lochungen durch den Wirbelschichttisch hindurchfallen können.
Damit auch eine saubere Trennung der Leichtfraktion erreicht werden kann, werden im zweiten Bereich des oberen Wirbelschichttisches gegeneinander verstellbare Seitenwände für die Arbeitsfläche des oberen Wirbelschichttisches vorgesehen, welche mit ihren dem Auslauf für die leichteste Kornfraktion zugewandten Enden gegeneinander schwenkbar sind, zum Zweck, die wirksame Fläche des oberen Wirbelschichttisches gegen den Auslauf für die leichteste Kornfraktion keilförmig zu verjüngen.
Sehr vorteilhaft wird ferner unter den zweiten Bereich des Wirbelschichttisches eine gegen den Auslauf für die Steine abfallende, und unterhalb dem Schlitz bzw. einer Zone grober Lochungen vorbeiführende Rutsche vorgesehen, wobei die Rutsche zwischen den ersten Bereich und der anschliessenden Zone grober Lochungen bzw. Schlitzöffnung verstellbar ist.
Bevorzugt endet die Rutsche etwa in mittlerer Höhe zwischen den beiden Wirbelschichttischen, und über die Länge des unteren Wirbelschichttisches etwa in dem mittleren Drittel.
Bei einem weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsgedanken wird in dem dem ersten Bereich folgenden Bereiche in Zwischenboden angeordnet, der gegen das tiefere Ende des unteren Wirbelschichttisches geneigt ist. Der Zwischenboden wird dabei so angeordnet, dass er die Wirbelschichttische unter einem Winkel von 25° bis 45° schneidet, und dass die Neigung der Wirbelschichttische mit Bezug auf die Horizontale 5° bis 10° beträgt.
Bevorzugt ist der Zwischenboden durch eine Vielzahl von Flachprofilen gebildet, die um ihre Längsmittelachse drehbar im Gehäuse gelagert sind, so dass durch Abklappen oder durch Zusammenschalten eine entsprechende Mischfraktion eingestellt werden kann.
Auf diese Weise können sehr scharf drei Fraktionen

- eine schwere Kornfraktion
- eine Mischfraktion sowie
- eine Leichtfraktion

Dabei können die Flachprofile so eingestellt werden, dass sie bei koplanarer Ausrichtung einander berühren. Sie können aber auch so abgestuft werden, dass zwischen den Stufen eine Luftdurchtrittsöffnung entsteht.
In Weiterführung dieser Gedanken kann der untere Wirbelschichttisch unterhalb des Zwischenbodens als rinnenartige Vertiefung mit luftundurchlässigem Boden ausgebildet werden, welche Vertiefung die schwere Kornfraktion in den zugehörigen Auslauf führt. Ganz besonders optimale und auch stabile Betriebsbedingungen entstehen, wenn mit Abstand über dem oberen Wirbelschichttisch der lichte Abluftquerschnitt in im Querschnitt verstellbare Zonen unterteilt wird. Dabei soll jeder eine Einstellklappe für die Einstellung der Luftmenge aufweisen.
Für ein optimales Funktionieren des Schichttisches wird dieser mit einer grossen Anzahl feiner Lochungen, jedoch einer glatten Oberfläche, ausgestattet. Mit dieser Massnahme wird aufgrund der aufwärts fördernden Wurfschwingbewegung eine starke Hemmwirkung für die auf den oberen Schwingtisch unmittelbar aufliegende Produktschicht erreicht. Auf dem oberen Tisch entsteht somit ein fast scherenartiger Effekt, der bewirkt, dass alle schweren Teile, die einmal in die untere am schnellen Abfliessen gehinderte Schicht eingetreten sind, weder durch die Luft noch durch die Vibrationsbewegung wieder in die obere Schichtung zurückspringen können. Durch diese letzte Massnahme wird der Schichteffekt auf dem oberen Tisch stark intensiviert. Dies erlaubt, die benötigte Luftmenge wie auch die Schwingenergie optimal auszunützen, so dass nun auf derselben Tischfläche eine wesentlich grössere Durchsatzleistung verarbeitet bzw. eine saubere Schichtung über eine sehr kurze Tischlänge abgeschlossen werden kann.
In Weiterführung dieses Gedankens wird der Steinauslesetisch als Gutauflage ein luftdurchlässiges, gutundurchlässiges Maschengitter parallel und mit Abstand darunter eine feingelochte Platte, dazwischen einen schottenartigen Aufbau (Sandwich), derart ausgebildet, dass der untere Schwingtisch mit der fein gelochten Platte einen angenähert konstanten Luftwiderstand über der ganzen Gutauflage ergibt, unabhängig von der Gutschichtdicke auf dem unteren Wirbelschichttisch. Besonders bevorzugt weist der Steinauslesetisch eine rauhe Oberfläche auf, derart, dass die schweren Teile aufgrund der Aufschwingbewegung nach dem höher liegenden Auslauf für die schweren Teile gefördert werden. Der für den oberen Schwingtisch ausgenützte Hemmeffekt gegen die Fliessvorrichtung des Produktes gerichtete Wurfschwingbewegung wird hier mit der rauhen Oberfläche des Steinauslesetisches zur eigentlichen Berg-auf-Förderung der unteren Schicht, die angereichert ist mit schwersten Bestandteilen, ausgenutzt.
Beurteilt man die Arbeitsweise der neuen Vorrichtung, so fällt einem doch ein neuer Kerngedanke auf. Der besondere Kernpunkt liegt nun dabei in der Tatsache, dass dem Produkt sowohl auf den oberen Tisch in einem ersten Bereich, als auch auf den ganzen unteren Tisch die grösstmögliche Flächenausbreitung gegeben wird, jedoch so, dass die gesamte Arbeitsfläche einheitlich mit Produkt beaufschlagt ist und quer zu der Strömungsrichtung an jeder Stelle ein nahezu identischer Arbeitsablauf sich einstellt. Der Arbeitsablauf wird von Beginn des Produkteintrittes auf die jeweilige Tischfläche fortschreitend und konsequent durchgeführt bis zu der Stelle, an der die entsprechende Arbeitsstufe abgeschlossen ist. Das bedeutet für den oberen Schwingtisch, dass das Produkt bereits bei Tischanfang in einer gleichmässigen Schichtung über der ganzen Breite des Tisches aufgegeben wird und die Schichtung konsequent bis zur Uebergabe der unteren Schicht, an den darunter befindlichen Steinauslesetisch, ungestört vervollkommnet wird. Erst bei vollständig erreichter Schichtung wird die ganze, mit den Schwerteilen angereicherte Unterschicht im ganz kurzen Abschnitt als Durchfall abgezogen. Auf den unteren Siebtisch wird nochmals sinngemäss das Produkt möglichst gleichmässig über der ganzen Breite des Steinauslesetisches schleierartig in einer definierten Zone aufgegeben. Von dieser Zone aus bildet sich wiederum sowohl in Richtung zum höher gelegenen Tischende als auch zum tiefer gelegenen Tischende über der gesamten Fläche eine überraschend gleichmässige Schichtung bzw. Wirbelschicht aus. Der kurze Abschnitt des Durchfalles für die Steinauslese ist bevorzugt höchstens ein Fünftel des ersten produktundurchlässigen Bereiches.
Sicher wird zu diesem guten Resultat auch die Verwendung der feingelochten Platte sowie des sandwichartigen Aufbaues des Steinauslesers wesentlich beitragen, da dadurch zumindest auf der unteren Tischfläche über der ganzen Oberfläche eine gleichmässige Luftgeschwindigkeit sich einstellt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die obere Tischfläche im Bereich der Produkteinspeisung luftdurchlässig ausgebildet und ein kurzes Stück mit Abstand über der Tischfläche abgedeckt zur Bildung eines Luftstromes in Richtung des eintretenden Gutstromes. Auf diese Weise erhält das frisch auf den Tisch aufzugebende Gut an der Eintrittsstelle gleichsam einen Stoss, so dass trotz Wurfschwingbewegung, die das Gut in umgekehrter Richtung nach oben werfen will, im Bereich des Einlaufes eine eindeutige Förderung nach dem tiefer gelegenen Tischende.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Auslesen von Schwergut, insbesondere Steinen aus Getreide über zwei zu den Auslässen geneigten, mit der gleichen Luft durchströmten und gemeinsam in Schwingung versetzten Tischflächen, wobei beiden eine Wurfschwingbewegung in Richtung auf das höher liegende Tischende aufgeprägt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gut auf dem oberen Schwingtisch über einen ersten Bereich (V) geschichtet, und von dem Gutstrom 20 bis 60% mit allem Schwergut als Gutzufuhr schleierartig auf den mittleren Bereich der unteren Tischfläche abgeworfen wird. Dadurch wird nicht nur der Schichtvorgang genau definiert, sondern auch eine eindeutige Bedingung geschaffen für das Abziehen der mit den schweren Beimengungen angereicherten unteren Schicht. Dabei ist es sehr wesentlich, dass ein wesentlicher Teil des gesamten Gutes, d.h. 20 bis 60%, auf den unteren, den Steinausleser bildenden Tisch "gebündelt" übergeben wird. Ganz besonders wichtig ist ferner die Tatsache, dass bei dem Betrieb jeder Schwingtisch wenigstens 20% oder mehr des Gutes erhält und somit eine echte Wirbelschicht sich ausbildet, bzw. eine Art Produktteppich hergestellt wird und so die Vorraussetzung für eine echte Schichtung gegeben wird.
Die Erfindung schlägt weiter vor, die Gutzufuhr für den Steinausleser in dessen mittleren Bereich vorzunehmen, wobei das Gut örtlich begrenzt schleierartig abgeworfen wird. Im Vordergrund steht dabei, dass ein wesentlicher Teil des Gutes über einen kurzen Bereich abgezogen und schleierartig dem unteren Tisch in einem mittleren Bereich vorzugsweise dem mittleren Drittel übergeben werden.
Es hat sich bei dem erfindungsgemässen-Verfahren gezeigt, dass die Schichtung als solche über eine verhältnismässig kurze Wegstrecke bzw. während einer kurzen Zeitspanne nahezu vollkommen durchgeführt werden kann. Nach Durchlauf etwa der halben oberen Tischfläche ist die Schichtung vollständig abgeschlossen. Dieser Vorgang kann auch mit einem grossen Massestrom kontinuierlich durchgeführt werden, dabei wird die Schichtung bei Vergrösserung des Produktdurchsatzes sogar noch verbessert.
Die Erfindung ermöglicht zweierlei: Erstens wird aus dem gesamten Gutstrom gleichzeitig ein Teilstrom abgezweigt und auf den Steinauslesetisch abgegeben. Dies bewirkt anders, als bei bekannten Verfahren, von vornherein eine Entlastung des Steinauslesetisches von einem Teil des Gutes, bzw. von der leichten Fraktion. Dies liesse sich z.B. nicht erreichen, wenn während der Schichtenbildung gleichzeitig ein Siebvorgang durchgeführt wird, bei welchem gleichermassen sowohl schwere Teile wie kleine Teile durch das Sieb nach unten fallen. Zum zweiten wird erfindungsgemäss aber auch noch erreicht, dass am Steinauslesetisch nun an jeder Stelle klare Ablaufbedingungen vorliegen, wobei auch auf dem Steinauslesetisch wiederum eine Schichtung stattfindet. Die Schichtung wird beim Steinausleser jedoch durch die Wurfschwingbewegung und der entgegengesetzten bzw. tischaufwärts gerichteten Bewegung mit nur noch einem kleinen Teil des ursprünglichen Gutstromes durchgeführt, da auf dem Steinauslesetisch die grössere Menge direkt nach unten fliesst. Auf dem Steinauslesetisch findet ein dauernder Austausch der verschiedenen Anteile zwischen
der unteren und der oberen Schicht statt. Durch die beiden ausgeprägten Strömungen

- schwerste Teile tischaufwärts und
- leichtere Fraktionen tischabwärts

Bevorzugt werden 20 bis 50% des Gutstromes mit dem Schwergut auf den mittleren Bereich der unteren Tischfläche übergeben. In den meisten Fällen wird angestrebt, dass weniger als 50% des Gutstromes auf den Steinauslesetisch abgeworfen werden. Besonders vorteilhaft ist ferner, wenn das schleierartig von der oberen Tischfläche auf die untere Tischfläche abfallende Gut mit einer starken Luftströmung durchblasen wird. Dadurch wird der abfallende Gutschleier etwas aufgelockert, so dass fast jedes Korn einzeln auf die Wirbelschicht des Steinauslesetisches auftrifft. Am oberen Ende des unteren Tisches wird bevorzugt direkt über der Tischfläche ein Luftstrahl zur Begrenzung der Wirbelschicht erzeugt. Ganz besonders bevorzugt wird die Gutzufuhr zur unteren Tischfläche über eine Rutsche in Bezug auf die Fliessrichtung auf den oberen Tisch in entgegengesetzter Richtung umgelenkt und abgeworfen. Durch diese Massnahme wird das Gut zusätzlich aufgelockert und ermöglicht auch, dass die Luft durch die zwei Tischflächen durchgesaugt wird, und im Bereich der Rutsche entgegengesetzt zur Gutbewegung, umgelenkt wird.
Die Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele in weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Vertikalschnitt (im Prinzip) durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung,
Fig. 2 einen Teilausschnitt aus einer Draufsicht auf den unteren Wirbelschichttisch, aus der Vorrichtung nach der Fig. 1,
Fig. 3 den Schnitt III-III aus Fig. 2,
Fig. 4 schematisch den Materialfluss in der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss Fig. 1,
Fig. 5 ein Detailausschnitt der Vorrichtung aus der Fig. 1,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 7 eine entsprechende Darstellung der Fig. 1 eines weiteren Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 8a einen Grundriss des oberen Schichttisches,
Fig. 8b eine Doppelausführung für grosse Durchsatzleistungen.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung weist einen Einlauf 1 für das körnige Gut bzw. das Rohgut auf, welches direkt auf das höherliegende Ende eines oberen Wirbelschichttisches 2 fällt. Ein unterer Wirbelschichttisch 3 ist mit Abstand unter dem oberen, in einen gemeinsamen Rahmen 4 eingebaut. Beide Tische werden mit dem Rahmen 4 durch einen Schwingantrieb 5 in Schwingung versetzt, wozu sie mittels einer Feder 6 bzw. einer in der Höhe einstellbaren Schwingstütze 7 auf einem Gestell 8 gelagert sind. Am Gestell 8 sind ferner zwei seitliche Wandteile 9 befestigt, auf die eine an eine Ansaugleitung angeschlossene Ablufthaube 10 aufgesetzt ist. Diese ist durch Querwände in einzelne Zonen 11 unterteilt. Jede Zone 11 weist eine Lufteinstellklappe 32auf, so dass in jeder einzelnen Zone die Grösse des Strömungsquerschnittes individuell einstellbar ist. Der obere Wirbelschichttisch 2 weist einen Leichtgutauslauf 14 auf, wogegen dem unteren Wirbelschichttisch 3 ein Steinauslauf 13, sowie je ein Auslauf 15 für die schwere Fraktion und ein Auslauf 16 für die mittlere Mischfraktion zugeordnet sind.
Weiter weist der obere Wirbelschichttisch in einem Bereich (V) eine glatte Oberfläche mit einer grossen Anzahl feiner Lochungen auf, der Bereich (V) der oberen Tischfläche ist zwar luftdurchlässig, für das Rohgut aber undurchlässig. Anschliessend befindet sich über die ganze Breite eine Zone grober Lochungen 24, welche auch durch einen Durchtrittschlitz quer über die ganze Breite ersetzt sein können. In einem, an die groben Lochungen anschliessenden Bereich (A), der sich bis zum Leichtgutauslauf 14 erstreckt, weist die Tischfläche ebenfalls grobe, gegebenenfalls mittelgrobe Lochungen 24' auf, durch welche die verschiedenen Rohgutfraktionen hindurchfallen können. Wesentlich ist dabei, dass der obere Tisch keine Siebfunktion hat, da alle Durchfallöffnungen grösser sind als die grössten Teile des Gutstromes. Die Schichtung wird durch den Luftstrom erhalten. Durch die groben Oeffnungen fällt gleichsam die ganze untere Schicht. Die Oeffnungen können dabei ohne weiteres 2o bis 50% der ganzen Tischfläche ausmachen.
Der untere Wirbelschichttisch 3 ist auf der ganzen Fläche luftdurchlässig, jedoch undurchlässig für das herabfallende Gut. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, weist er eine untere Lochplatte 20 mit einer Lochung 21 auf, über der ein paralleles, Machengitter 23 angeordnet ist. Im Zwischenraum zwischen der Lochplatte 20 und dem Maschengitter 23 sind schachbrettartig Schottenwände 22 vorgesehen, welche den Durchströmungsquerschnitt für die Luft in rechteckige Kanäle unterteilen.
Wesentlich für das Ausscheiden einer mittleren Fraktion ist ein Boden 17, der die Abtrennung mittelschwerer Körner aus dem durch den oberen Wirbelschichttisch 2 hindurchfallenden Gut erlaubt. Der Boden 17 besteht aus einer Anzahl Klappen 18, die sich von einer Längswand des Rahmens 4 zur anderen erstrecken und in diesen Längswänden um ihre Längsmitte schwenkbar gelagert sind. Die Länge des beim Auslauf 16 endenden Bodens 17 und damit der mengenmässige Anteil der mittelschweren Fraktion am herabfallenden Gut wird durch die Anzahl der koplanar aneinander geschwenkten Klappen 18 bestimmt.
Ein wesentlicher Punkt liegt weiter in der Verwendung einer Rutsche 19, welche in der Neigung und in der Länge einstellbar sein kann. Die Rutsche 19 befördert den mit den Steinen sowie mit den schwersten Körner angereicherten Gutanteil, der durch den oberen Wirbelschichttisch 2 anschliessend an den ersten produktenddurchlässigen Bereich hindurchfällt gegen den Steinauslauf 13.
In Fig. 4 ist die Vorrichtung hinsichtlich ihrer Funktionsweise bzw. des darin auftretenden Materialflusses nochmals dargestellt. Das Produkt tritt beim Einlauf 1 in die Vorrichtung und wird in einem ersten Bereich des oberen Wirbelschichttisches 2 geschichtet. Die Steine unten, die Leichtkörper (einschliesslich Spelzen, Sämerein u.dgl.) oben und die übrigen Körner, entsprechend ihrer Schwebegeschwindigkeit dazwischen. Im dargestellten Beispiel wird etwa im mittleren Bereich die unterste Schicht durch die groben Lochungen 24 auf die Rutsche 19 abgeworfen und in Richtung des Pfeiles 25 gegen den Steinauslauf 13 gefördert. Die Steine werden beim Steinauslauf 13 ausgetragen. Die Körner schwimmen bis zum Auslauf 16 und werden dort ausgetragen. Vom Rest des Gutes fällt in der zweiten Hälfte des Bereiches (A) ein Teil auf den Boden 17. Von der ersten Hälfte des Bereiches (A) kann bei offener Stellung von Klappen 18 ein Teil noch auf den unteren Wirbelschichttisch 3 fallen. Der Durchfall der zweiten Hälfte wird danach durch den Auslauf 16, der Durchfall der ersten Hälfte durch den Auslauf 15 ausgetragen. Im Gegensatz zu Fig. 1 (Auslauf 14) wird der Leichtgutauslauf 14' direkt ausgesondert.
Besonders interessant für die Gesamtfunktion der Vorrichtung ist die Möglichkeit der zweifachen Luftsteuerung der Saugluft. Einerseits wird mit der besonderen Aufbauweise des unteren Wirbelschichttisches 3 eine gleichmässige Durchlüftung auf der ganzen Tischfläche erreicht, unabhängig von der Schichtdicke des Korngutes. Die Funktion des oberen Wirbelschichttisches 2 verlangt für die sich von links nach rechts folgenden Bereiche, d.h. die für Produktschichtung, für das Abwerfen der Steine und der schweren Kornfraktion sowie für die Trennung in mittelschweres und leichtes Gut, jeweils eine spezifisch gesteuerte und angepasste Luftmenge, was mittels der Einstellklappen 32 einstellbar ist.
Ein ganz wesentlicher Punkt aber neben der Luftführung und einer entsprechenden Produktlenkung liegt in der Lenkungsmöglichkeit des Gutes durch den Einbau der Rutsche 19 und des Bodens 17. Diese beiden Einbauten lassen eine sehr präzise Führung und gegebenenfalls Feinregulierung der Produktströme zu.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausschnitt aus Fig. 1 sind der Boden 17 und die Rutsche 19 vergrössert dargestellt. Die beiden Wirbelschichttische 2 und 3 sind vorzugsweise unter sich parallel und mittels der Schwingstütze 7 mit Bezug auf eine horizontale Ebene (Winkel 26) zwischen 5° und 10° verstellbar. Die Schwingrichtung des Schwingantriebes 5 schneidet die Ebenen der Wirbelschichttische 2 und 3 unter einem Winkel von 25° bis 45° (Winkel 27), wogegen die Ebene des Bodens 17 bzw. die Ebene der Rutsche 19 mit jenen der Wirbelschichttische 2 und 3 je einen Winkel von 5° bis 40° (Winkel 28) bzw. je einen Winkel von 0° bis 65° (Winkel 29) einschliessen. Beim Betrieb der Vorrichtung wird die Neigung des unteren Wirbelschichttisches 3 derart eingestellt, dass sie am günstigsten für die Ausscheidung der Steine durch den Auslauf 13 ist. Damit dürfte aber in der Regel die Neigung des oberen Wirbelschichttisches 2 (da die beiden Tische durch den Rahmen 4 fest miteinander verbunden sind) für das Trennen der übrigen Fraktionen weniger optimal sein. Mit der Längenverstellbarkeit des Bodens 17 kann insbesondere bei starken Durchsatzunterschieden die Menge der durch den Auslauf 16 abzuführenden Mischfraktion zulasten der durch den Auslauf 15 abzuführenden schweren Kornfraktion vergrössert oder verkleinert werden. Durch die Neigung des Bodens 17 kann das darauf fallende Gut trotz entgegengesetzt wirkender Schwingrichtung des Schwingantriebs 5 verzögerungsfrei in den Auslauf 16 abfliessen.
Wie Fig. 6 zeigt, kann der Boden 17 auch stufenförmig gestaltet sein, wobei im Bereich der Stufen Saugluft vom unteren Wirbelschichttisch 3 zum oberen strömen kann, was einen gleichmässigen Luftdurchfluss durch diesen erleichtert; die leichteste Fraktion (Schalen, Spelzen usw.) wird als Abstoss des oberen Schichttisches 2 durch einen Auslass 14' ausgetragen.
Die Rutsche 19 liegt mit ihrem oberen Ende unter dem an den Vorschichtbereich des oberen Wirbelschichttisches 2 unmittelbar anschliessenden Bereich (D), durch den nahezu alle Steine hindurchfallen, um diese möglichst in den mittleren Bereich des unteren Tisches 3 zu führen. Vorzugsweise wird die Rutsche 19 im Rahmen 4 längsverschiebbar gelagert, so dass ihr oberes Ende in grössere oder kleinere Entfernung vom Ende des Vorschichtbereiches des oberen Wirbelschichttisches 2 gebracht werden kann. Damit wird es möglich, praktisch sämtliche Steine mit der Rutsche 19 abzufangen und für die Endtrennung dem unteren Wirbelschichttisch 3 zu übergeben.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 bezeichnen gleiche Hinweisziffern gleiche oder äquivalente Teile wie im Beispiel nach Fig. l; auf ihre wiederholende Beschreibung wird daher verzichtet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird in der Zone grober Lochungen 24 eine quer orientierte Schwelle 31 auf dem oberen Wirbelschichttisch 2 angeordnet. Die Schwelle 31 kann je nach Produktdurchsatz und Anordnung des oberen Auffangendes 19' der Rutsche 19 ebenfalls verstellbar angeordnet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Zone "V" zur Vorschichtung des Gutes etwa gleich lang wie die Zone "A" für die Trennung der leichten Fraktionen bzw. einer Mischfraktion.
Der untere Wirbelschichttisch 3 weist ferner ein undurchlüftetes Bodenstück 30 auf. Das Bodenstück 30 hat mehrere Funktionen. Der allenfalls von der Zone "A" nach der Rutsche 19 direkt auf den unteren Wirbelschichttisch abgeworfene Anteil der Schwerfraktion stört den Schichtprozess auf dem unteren Wirbelschichttisch 3 nicht mehr, da an dieser Stelle kein Aufstau entstehen kann.
Eine zweite Funktion liegt darin, dass die gesamte Luftmenge durch den Teil des unteren Wirbelschichttisches eintritt, in dem die Luft auch tatsächlich gebraucht wird. Die Luft tritt nur dort ein, bzw. durch die Vorrichtung, wo sie Arbeit leisten muss.
Die Fig. 8a ist eine Draufsicht auf den oberen Schwingtisch. Der Tisch weist in einem ersten Bereich "V" eine Rechteckform auf. Die anschliessende Zone "A" wird gegen den Auslauf schmäler, um die Schichtung bis zum Ende aufrecht zu erhalten, bei fortschreitendem Durchfall des Gutes durch den Bereich "A".
Die Fig. 8b zeigt lediglich eine Verdoppelung der Fig. 8a.
Die beschriebene Vorrichtung ist in besonderer Weise zum Ausscheiden von Schwerteilen, wie Glassplitter, feine Metallteile, Steine u.dgl. schweren Körnern, Bruch-, Schmacht- und Leichtkörnern, Sämereien, Schalen, Schmutz u.dgl. aus Getreide geeignet. Es hat sich indessen auch gezeigt, dass eine nahezu identische Aufgabenstellung bei Komposterde besteht, nämlich die Entfernung von Schwerteilen und Leichtmaterial aus zerkleinertem, insbesondere bei reifem, trockenem Müllkompost, sofern das Material rieselfähig ist. Im Vordergrund sind drei Fraktionen, die schweren Teile (Steine, Glassplitter, feine Metallteile), die leichten Teile (kleine Stücke von Kunststoff) sowie der Hauptmasse der guten Komposterde.

Claims

1. Vorrichtung zum Trennen von Korngut in mehrere Fraktionen mit zwei schwingfähig gelagerten und in ihrer Neigung verstellbaren und von einem gemeinsamen Luftstrom durchsetzbaren Wirbelschichttischen (2, 3), wobei über dem höheren Ende des oberen Wirbelschichttisches (2) ein Einlauf (1) für das körnige Gut angeordnet ist, dem am tieferen Ende ein Auslauf (14) für die leichteste Kornfraktion gegenüberliegt, und wobei weiter am höheren Ende des unteren Wirbelschichttisches (3) ein Steinauslauf (13) und am tieferen Ende ein Auslauf (15) für die schwere Kornfraktion vorhanden und zwischen den Wirbelschichttischen (2, 3) ein Zwischenboden (17) geringerer Länge als die Wirbelschichttische (2, 3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelschichttische (2, 3) in einem starren und schwingfähig gelagerten Rahmen (4) angeordnet sind, dem ein gemeinsamer Schwingantrieb (5) zugeordnet ist, dessen Wurfschwingbewegung gegen den Steinauslauf (13) gerichtet ist, und dass der untere Wirbelschichttisch (3) eine luftdurchlässige Gutauflage aufweist, unter der vorzugsweise parallel und mit Abstand eine feingelochte Platte (20) angeordnet ist (Sandwich-Bauweise), welche gemeinsam einen angenähert konstanten Luftwiderstand über der ganzen unteren Gutauflage, unabhängig von der Gutschichtdicke auf dem unteren Tisch, ergeben.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Lochquerschnitte der feingelochten Platte (20) kleiner oder höchstens gleich dem zehnten Teil der Gesamtfläche der Gutauflage ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim oberen Wirbelschichttisch (2) anschliessend an einen ersten Bereich quer über den Wirbelschichttisch (2) ein Schlitz oder eine Zone grober Lochungen (24) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass anschliessend an den Schlitz bzw. die Zone grober Lochungen (24) eine Schwelle (31) quer über den Wirbelschichttisch (2) vorgesehen ist, wobei die Schwelle (31) wenigstens eine Höhe des Ein- bis Zweifachen der mittleren Kornabmessung aufweist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Wirbelschichttisch (2) in Richtung vom Einlauf (1) gegen den Auslauf (14) für die leichteste Kornfraktion in zwei sich folgende Bereiche unterschiedlicher Lochung eingeteilt ist, derart, dass die Steine und schwere Kornfraktion erst in dem Bereich des Schlitzes bzw. im Bereich grober Lochungen (24) durch den Wirbelschichttisch (2) hindurchfallen können.

6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Bereich (A) des oberen Wirbelschichttisches (2) gegeneinander verstellbare Seitenwände für die Arbeitsfläche des oberen Wirbelschichttisches (2) vorgesehen sind, welche mit ihren dem Auslauf (14) für die leichteste Kornfraktion zugewandten Enden gegeneinander schwenkbar sind, zum Zweck, die wirksame Fläche des oberen Wirbelschichttisches (2) gegen den Auslauf (14) für die leichteste Kornfraktion keilförmig zu verjüngen.

7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem zweiten Bereich des oberen Wirbelschichttisches (2) eine gegen den Auslauf (13) für die Steine abfallende und unterhalb dem Schlitz bzw. der Zone grober Lochungen (24) vorbeiführende Rutsche (19) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rutsche (19) zwischen dem ersten Bereich und der anschliessenden Zone grober Lochungen (24) bzw. Schlitzöffnung in ihrer Länge und/oder Neigung verstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rutsche (19) etwa in mittlerer Höhe zwischen den beiden Wirbelschichttischen (2, 3) und über der Länge des unteren Wirbelschichttisches (3) etwa in dessen mittlerem Drittel endet.

10. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den dem ersten Bereich (V) folgenden Bereich (A) ein Zwischenboden (17) angeordnet ist, der gegen das tiefere Ende des unteren Wirbelschichttisches (3) geneigt ist.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenboden (17) die Wirbelschichttische (2, 3) unter einem Winkel von 25° bis 40° (Winkel 28) schneidet, und dass die Neigung (Winkel 26) der Wirbelschichttische (2, 3) mit Bezug auf die Horizontale 5° bis 10° beträgt.

12. Vorrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenboden (17) durch eine Vielzahl von Flachprofilen (18) gebildet ist, die um ihre Längsmittelachse drehbar im Rahmen (4) gelagert sind, so dass durch Abklappen oder durch Zusammenschalten eine entsprechende Mischfraktion eingestellt werden kann.

13. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachprofile (18) so abgestuft sind, dass zwischen den Stufen eine Luftdurchtrittsöffnung (X) entsteht.

14. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Wirbelschichttisch (3) unterhalb des Zwischenbodens (17) als rinnenartige Vertiefung (30) mit luftundurchlässigem Boden ausgebildet ist, wobei die Vertiefung (30) die schwere Kornfraktion in den zugehörigen Auslauf (15) führt.

15. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Abstand über dem oberen Wirbelschichttisch (2) der lichte Abluftquerschnitt in im Querschnitt verstellbare Zonen (11) durch Zwischenwände unterteilt ist, wobei jede Zone (11) eine Einstellklappe (32) für die Einstellung der Luftmenge aufweist.

16. Verfahren zum Auslesen von Schwergut, insbesondere Steinen, aus Getreide mittels zweier zu den Produkt-Auslässen geneigter, mit der gleichen Luft durchströmter und gemeinsam in Schwingung versetzter Tischflächen, wobei beiden eine Wurfschwingbewegung in Richtung auf das höher liegende Tischende aufgeprägt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut auf der oberen Tischfläche längs einen ersten Bereich (V) geschichtet, so dann hier ein Anteil von 20 bis 60% mit allem Schwergut abgezogen und als Gutzufuhr schleierartig auf einen mittleren Bereich der unteren Tischfläche abgeworfen wird.

17. Verfahren nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Bereich der unteren Tischfläche - in Längsrichtung derselben gesehen - etwa den Bereich des mittleren Drittels umfasst.