EP1523873A1 - Trenneinrichtung für Schüttgüter - Google Patents

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EP1523873A1
EP1523873A1 EP04024458A EP04024458A EP1523873A1 EP 1523873 A1 EP1523873 A1 EP 1523873A1 EP 04024458 A EP04024458 A EP 04024458A EP 04024458 A EP04024458 A EP 04024458A EP 1523873 A1 EP1523873 A1 EP 1523873A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flaps
separating device
flap
sensor
actuators
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04024458A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Rainer
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1523873A1 publication Critical patent/EP1523873A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/003—Separation of articles by differences in their geometrical form or by difference in their physical properties, e.g. elasticity, compressibility, hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices

Definitions

  • the invention relates to a separating device for bulk materials, in particular for potatoes and other fruits, which are mainly foreign bodies such as clods or stones, but even poor quality components automatically sorted out, that is separated have to.
  • Mechanical separators for said goods are in the various forms have been developed and built. You reach at all partially good results under certain conditions, even with the appropriate throughput but they are always an inadequate compromise because they are inflexible and often not gentle to the sorting material.
  • the aim of the present invention is to avoid the aforementioned disadvantages and to design a powerful separator for bulk materials, which at large Mass throughput nevertheless exactly all foreign bodies of most different nature, Shape and / or size sorted out, and is insensitive to external influences, so that a mobile application is possible.
  • the foreign body detected by the sensor device in determined their position on the conveyor or conveyor belt. Is the conveyor belt on? Flap band so for example, is still the bearing surface of the foreign body associated with certain flaps of the band. For example, from a computer formed control device calculated from these position and area information, as well from the forward or conveying speed of the conveyor belt and the distance Sensor for Ausschleus- or ejection area, preferably at a deflection of the Transport belt is provided, the time to which the respective foreign body this Outward or ejection area reached.
  • the design according to the invention it is particularly advantageous that according to the size and shape, and even the nature of the foreign body adjusted, the number and the time of the ejector elements to be actuated or Throwing flaps can be controlled. A safe discharge of foreign bodies at high Throughput is guaranteed.
  • the invention provides that when using throw flaps as Ejectors the size of these flaps initially on the size of the sorted material is tuned to not unnecessarily small build.
  • the shape of the Throwing flaps are adjusted to the sorting material so that it is calm and arranged on the Flap band is located, which in turn ensures an exact assignment of the position.
  • the ejection elements or throw flaps by the most diverse To actuate actuators.
  • non-contact systems such as Magnets or compressed air, but also mechanical elements such as pneumatic cylinders or Magnetic plunger are used. So the separator can also be very robust and be made insensitive.
  • An advantage of the invention is also the design of the flap band, as smaller impurities due to the flaps opening in the return of the belt, how dust is discharged downwards.
  • the conveyor belt is made at least two webbings and a plurality between these webbings arranged strip rods on which then the ejection or ejection elements serving flaps are pivotally provided, and preferably such that the Pivot axis of each throw flap in the transport direction leads ahead.
  • On or in the area of the end of the transport path forming deflection axis is then a Arrangement of several actuators, there z. B. in at least one row transverse to Arranged transport direction and are able to ejectors, d. H. the To operate throw flaps individually or in groups.
  • each occupied by foreign bodies Throwing flaps are then actuated by appropriate flow of the actuators, so that the foreign bodies located on these throw flaps additionally accelerated and be ejected.
  • the sensor has a line across its detection area to the conveying direction and matched to the respective width of the ejection element or the throwing flaps on.
  • the entire sensor width corresponds to the effective or conveying width the conveyor belt, for example, the flap band, said effective width Again, this is n times the throwing flap width, if n is the number of throwing flaps ever Launcher row is transverse to the conveying direction.
  • the throw flaps are in several Rows transversely to the conveying or transport direction provided.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the basic structure of the separator for Bulk materials. Shown are the sensor (1), which is not shown here, on the Flap band (2) lying sorting detected, identified and a position on the Assign flap band (2).
  • the sensor (1) is capable of detecting the foreign matter after it Material nature and to identify their shape and size, if necessary in cooperation with an electronic evaluation and Control device S. This is possible today and state of the art.
  • the flap band (2) is guided around the deflection axes (3) and (3 ') and with the sensor-facing side towards demarcation roller (4) moves.
  • the flap band is part of a transport and transport facility, which i.a. also one Frame construction with drive and e.g. Having speed detection elements, the however, are not shown, since this is state of the art or even accordingly be designed specifically for the application.
  • the demarcation roller (4) forms the Dividing line between the sorting material that between the delimiting roller (4) and the Flap band (2) falls through and the foreign bodies via the demarcation roller (4) ejected backwards through the actuated flaps.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the separator for bulk materials with before and downstream conveyor elements in side view. Based on this Fig. 2, the Operation of the invention will be made clear.
  • the bulk material to be separated consisting of the sorting material (7) (eg potatoes) and the foreign bodies (8) (eg stones, clods or mother tubers) via a conveyor (5) the flap band (2) fed to a feed position.
  • the flap band (2) is moved with the bulk material-loaded side in the transport direction, ie in the direction of the delimitation roller (4) at the speed (v band).
  • the foreign body (8) are identified.
  • the computer control illustrated schematically as a box (S) can then use the known parameters or parameters to be detected, such as belt speed (V belt ), belt width, flap width and length, to detect the foreign bodies (8) of a position on the flap belt (2) in longitudinal direction. and assign transverse direction. Also, by the projection of a foreign body (8) occupied flaps (10) can be determined.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the separating device transversely to the conveying direction.
  • the indicated effective width (W) of a separating device according to the invention results each from the width (B) of a throwing flap (10) and their number in width.
  • the sensor (1) is segmented or one the sensor (1) associated with corresponding line (9 ') of the flap width (B), d. H. that too partially occupied flaps (10) detected and assigned, and then according to predetermined mode can be operated.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the arrangement of the actuators in Abschweil the separator in side view.
  • a plurality of actuators (14) in the illustrated Embodiment electromagnets not only transverse to the conveying direction, but also in Conveying direction arranged on a support frame (16).
  • Design is the position of the actuators in the conveying direction chosen so that a larger area is occupied by actuators before and after a possible discharge point, The then in several, each transverse to the transport direction extending rows are provided.
  • the support frame (16) to the Deflection axis of the flap band are rotated.
  • the angle ( ⁇ ) and changes the drop point can be selectively influenced by a further parameter.
  • actuators (14) could, if necessary, still be in the area shortly before However, they can not be mounted on a rotatable Support frame (16) sit but would have to be attached separately.
  • the deflection radius (R) results from the selected flap size and the resulting following size of the required actuators (14) and is thus dependent on one basic specification according to the bulk material to be separated.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of the arrangement of the actuators with actuated Throw flaps.
  • actuators e.g. Electric pusher used and the two through the foreign body (8) occupied flaps (10) are in just reached Abschddling actuated simultaneously, so that the foreign body (8) is further accelerated and ejected to the back.
  • the with Sortiergut (7) occupied flaps (10) are at Driving over the actuators not actuated.
  • Fig. 6 shows a schematic representation of a throwing flap in a spatial view.
  • the throw flap of a base body (11) and another Part (12) exists.
  • the part (12) is for the respectively used actuator required counterpart, d. H. for an electromagnet (14) a gegenpoliger permanent magnet or for an electric pusher (15) or a Pneumatic cylinder a baffle plate.
  • the main body (11) of a shape and size to be easily manufactured material e.g., plastic injection molded article
  • the Part (12) are held, for example via positive engagement.
  • the width (B) of the base body (11) and thus the throwing flap depends on the Size and shape of the sorted goods and should be selected and designed accordingly.
  • Fig. 7 shows a schematic representation of a throw flap in side view.
  • the base body (11) and the part (12) to recognize with part of the main body (11) is the storage diameter or Bearing opening (D) around which the flaps are mounted rotatably or pivotally.
  • D Bearing opening
  • the Slot width (M) is to be selected so that the flaps are clipped onto the band bars can and still hold when pressed.
  • the dimension (L) of the main body (11) is again the size and shape of the Sorting material crucial in the basic determination of the flap size.
  • the shape of the base body (11) is also decisive for the safe operation of a separating device according to the invention, so that they also the can be adjusted or adapted to be processed bulk material.
  • Fig. 8 shows a schematic representation of the arrangement of deflection axis of the Flap band and the delimitation roller (4).
  • this is to be designed so that the center distances (A1) and (A2) are freely adjustable in large areas in order to adapt to changing bulk or To be able to better adjust the sorting properties.
  • the direction of rotation of Demarcation roller (4) is freely selectable or controllable as needed.
  • Fig. 9 shows a schematic representation of the deflection of the flap band with underneath mounted actuators.
  • Throwing flaps (10) rotatable or pivotable on the bars (18) of the flap band are stored, in such a way that the pivot axis leads in the transport direction.
  • the flaps (10) by appropriate fixations on the rods (here e.g. Ring bead) secured against lateral slipping.
  • the rods (18) are riveted to at least two straps (19), the division results from the set throw flap length (L).
  • Fig. 10 shows a schematic representation of the arrangement of deflection axis of the Flap band and the demarcation roller, as well as the actuators in spatial Presentation.
  • the flap band (2) circumscribes the actuator arrangement (13) and the demarcation roller (4) forms the dividing line between sorted and Foreign bodies.
  • the described separating device is thus characterized in that a sensor (1) above the material flow on the flap band (2), consisting of sorted material (7) and foreign body (8) and at a distance (t) to the Urnlenkachse (3 ') is mounted.
  • the flap band (2) consists of at least 2 Webbands (19) and a length-dependent number of tape rods (18) with it rotatably mounted throwing flaps (10), that around the deflection axis (3 ') is a Arrangement of actuators (13), which are able to control the throw flaps (10) individually or in groups that are detected by the sensor (1) and by the controller (5) certain lobes (10) associated foreign body (8), then by means of actuated via the actuators and by the controller (S) Throwing flaps (10) on the demarcation roller (4) are ejected.
  • Characteristic of the sensor (1) is in the illustrated embodiment that he is in his Detection area (9) and a line (9 ') transverse to the conveying direction and tuned to the flap width (B).
  • the total sensor width thus corresponds to the effective width (W) the flap band (2), which in turn is always n times the throw flap width (B), at n throw flaps (10) on a ribbon bar (18).
  • the actuators such as electromagnets (14), electric pushers (15), actuating cylinders, In particular pneumatic cylinders are mounted on a support frame (16) so that they are assigned to the individual valve rows.
  • the support frame (16) for example, is rotatably mounted on the deflection axis (3 ') and by means of a not Closer running actuator (17) are held in a position or adjusted can.
  • the throwing flaps (10) in the conveying direction at the front rotatably but laterally fixed on the band bars (18) are mounted and otherwise the Throwing flap length (L) with the ribbon bar pitch is adjusted so that the throwing flaps (10) loosely rest in the conveying direction behind each on the following band bar (18).
  • the throwing caps each consist of one in the form of the sorting material (7) adapted basic body (11) and possibly one required for the operation Element (12), e.g. Permanent magnet or baffle plate exist.
  • the Throwing flap width (B) and throw flap length (L) are designed so that the resulting bearing surface corresponds to a smallest Sortiergut (7).
  • Characteristic of the Throw flap body (11) is also that by the around the slot (M) open Bearing diameter (D) one throw flap (1Q) individually on the flap band (2) up or can be clipped.
  • the distances (A1) horizontal and (A2) vertical to the deflection axis (3 ') are e.g. by a unspecified construction adjustable and so different Sortierguteigenschaften by appropriate positioning of the demarcation roller (4) Account can be taken.
  • actuators or actuators for the lobes 10th Electromagnets or electric tappets described.
  • actuators or Actuators, especially pneumatic cylinders are in the invention for the Actuate the throw flaps or other ejectors conceivable.
  • sensor 1 or sensor device are very different systems, For example, sensors that work with X-rays, but also other sensors, For example, those based on the reflection principle and z. B. microwaves or use ultrasound as a medium. Also image processing or discerning Systems are conceivable.

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  • Sorting Of Articles (AREA)

Abstract

Bei einer Trennvorrichtung für Schüttgüter, insbesondere für Kartoffeln oder sonstige Früchte werden auf einem Transportband (2) von einem über diesem Band angeordneten Sensor (1) die in einem Gutstrom bestehend aus dem Sortiergut (7) und Fremdkörpern (8) letztere erfasst und dann an einem auf den Sensor folgenden Auswurfbereich mit über Aktuatoren (14,15) bzw. Betätigungselemente individuell oder in Gruppen ansteuerbare Auswurfelemente (10) ausgeworfen bzw. ausgeschleust. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Trenneinrichtung für Schüttgüter, insbesondere für Kartoffeln und sonstige Früchte, bei denen vor allem Fremdkörper wie Kluten oder Steine, aber auch qualitativ schlechte Bestandteile automatisch aussortiert, sprich getrennt werden müssen. Mechanische Trenneinrichtungen für genannte Güter sind in den verschiedensten Formen entwickelt und gebaut worden. Sie erreichen bei ganz bestimmten Bedingungen teilweise gute Ergebnisse, auch bei entsprechendem Durchsatz an Masse, sind aber letztendlich immer ein unzulänglicher Kompromiss, da unflexibel und oft nicht schonend zum Sortiergut.
In der Praxis wird daher seit längerem versucht, Fremdkörper in einem Gutstrom elektronisch zu erfassen und dann über gezielt angesteuerte mechanische Ausschleusoder Auswurfelemente auszutragen. Dabei stehen heute eine Vielzahl an Sensoren zur Verfügung, die die einzelnen Elemente eines Gutstromes nach Beschaffenheit, Form, Größe, Qualität usw. in erforderlich kurzer Zeit erkennen und unterscheiden können. Auch stehen entsprechende Steuereinrichtungen oder Rechner zur Verfügung, um eine Sortiermechanik zu steuern.
Unzulänglichkeiten weisen die auf dem Markt befindlichen elektronischen Trenneinrichtungen daher meist in ihren mechanischen Trenn- oder Ausschleuselementen auf. Vor allem mangelt es meist am Durchsatz und an der Anpassungsfähigkeit an die Form und Größe des Sortiergutes. Weiter sind die vorhandenen Geräte auch meist zu empfindlich, um mobil z.B. in Vollerntern beispielsweise für Kartoffeln oder dergl. Wurzelfrüchte eingesetzt werden zu können.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine leistungsfähige Trenneinrichtung für Schüttgüter zu gestalten, die bei großem Massendurchsatz trotzdem exakt alle Fremdkörper unterschiedlichster Beschaffenheit, Form und/oder Größe aussortiert, sowie unempfindlich gegen äußere Einwirkungen ist, so dass auch ein mobiler Einsatz möglich wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Trennvorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Bei der Erfindung werden die durch die Sensoreinrichtung erkannten Fremdkörper in ihrer Position auf dem Förder- oder Transportband bestimmt. Ist das Transportband ein Klappenband so wird beispielsweise weiter noch die Auflagefläche der Fremdkörper bestimmten Klappen des Bandes zugeordnet. Die beispielsweise von einem Rechner gebildete Steuereinrichtung errechnet aus diesen Positions- und Flächenangaben, sowie aus der Vorlauf- oder Fördergeschwindigkeit des Transportbandes und der Entfernung Sensor zum Ausschleus- oder Auswurfbereich, der bevorzugt an einem Umlenkpunkt des Transportbandes vorgesehen ist, die Zeit, bis zu der der jeweilige Fremdkörper diesen Ausschleus- oder Auswurfbereich erreicht.
Durch die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist es dann möglich, durch entsprechende Aktuatoren oder Betätigungselemente die Fremdkörper gezielt auszuwerfen oder auszuschleusen, z.B. die hierzu für eine weitere Beschleunigung der Fremdkörper erforderlichen Klappen zu betätigen. So werden die erkannten Fremdkörper in ihrer Abwurfbahn vom Transportband oder vom Klappenband entsprechend beeinflusst und z.B. über die Abgrenzungswalze hinweggeworfen.
Entsprechend der erfindungsgemäßen Gestaltung ist es besonders vorteilhaft, dass entsprechend der Größe und Form, ja selbst der Beschaffenheit des Fremdkörpers angepasst, die Anzahl und der Zeitpunkt der zu betätigenden Auswurfelemente oder Wurfklappen gesteuert werden kann. Ein sicherer Austrag der Fremdkörper bei hohem Mengendurchsatz ist damit gewährleistet.
Weiter sieht die Erfindung vor, dass bei Verwendung von Wurfklappen als Auswurfelemente die Größe dieser Klappen zunächst auf die Größe des Sortiergutes abgestimmt wird, um nicht unnötig klein zu bauen. Weiter kann auch die Form der Wurfklappen dem Sortiergut so angepasst werden, dass es ruhig und geordnet auf dem Klappenband liegt, was wiederum eine exakte Zuordnung der Position gewährleistet.
Gegeben durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Klappenbandes ist es auch möglich, die Auswurfelementen oder Wurfklappen durch die unterschiedlichsten Aktuatoren betätigen zu lassen. Je nach Einsatzfall können berührungslose Systeme wie Magnete oder Druckluft, aber auch mechanische Elemente wie Pneumatikzylinder oder Magnetstössel eingesetzt werden. So kann die Trenneinrichtung auch sehr robust und unempfindlich gestaltet werden.
Von Vorteil selbst ist auch die erfindungsgemäße Gestaltung des Klappenbandes, da durch die im Rücklauf des Bandes sich öffnenden Klappen kleinere Verunreinigungen, wie Staub nach unten ausgetragen wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Transportband aus wenigstens zwei Gurtbändern und aus einer Vielzahl zwischen diesen Gurtbändern angeordneten Bandstäben, auf denen dann die als Auswurf- oder Ausschleuselemente dienenden Klappen schwenkbar vorgesehen sind, und zwar bevorzugt derart, dass die Schwenkachse jeder Wurfklappe in Transportrichtung vorauseilt. An oder im Bereich der das Ende der Transportstrecke bildenden Umlenkachse befindet sich dann eine Anordnung von mehreren Aktuatoren, die dort z. B. in wenigstens einer Reihe quer zur Transportrichtung angeordnet und in der Lage sind, die Auswurfelemente, d. h. die Wurfklappen einzeln oder in Gruppen zu betätigen. Die durch die Sensoreinrichtung erkannten und durch die Steuerung bestimmten, jeweils mit Fremdkörpern belegten Wurfklappen werden dann durch entsprechende Anströmung der Aktuatoren betätigt, so dass die auf diesen Wurfklappen befindlichen Fremdkörper zusätzlich beschleunigt und ausgeworfen werden. Der Sensor weist in seinem Erkennungsbereich eine Zeiligkeit quer zur Förderrichtung und abgestimmt auf die jeweilige Breite des Auswurfelementes bzw. der Wurfklappen auf. Die gesamte Sensorbreite entspricht der Wirk- oder Förderbreite des Transportbandes, beispielsweise des Klappenbandes, wobei diese Wirkbreite wiederum das n-fache der Wurfklappenbreite ist, wenn n die Anzahl der Wurfklappen je Wurfklappenreihe quer zur Förderrichtung ist. Die Wurfklappen sind dabei in mehreren Reihen quer zur Förder- oder Transportrichtung vorgesehen.
Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.
Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
schematisch die Darstellung und den Grundaufbau der Trenneinrichtung;
Fig. 2
in schematischer Darstellung die Trenneinrichtung mit vor und nachgelagerten Förderelementen;
Fig. 3
in schematischer Darstellung die Trenneinrichtung quer zur Förderrichtung;
Fig. 4
in schematischer Darstellung die Anordnung der Aktuatoren oder Betätigungselemente im Auswurfbereich;
Fig. 5
in schematischer Darstellung die Anordnung der Aktuatoren mit betätigten Wurfklappen;
Fig. 6
in schematischer Darstellung eine Wurfklappe;
Fig. 7
in schematischer Darstellung eine Wurfklappe in Seitenansicht;
Fig. 8
in schematischer Darstellung die Anordnung von Umlenkachse des Klappenbandes und der Abgrenzungswalze;
Fig. 9
in schematischer Darstellung den Umlenkbereich des Klappenbandes mit darunter angebrachten Aktuatoren;
Fig. 10
in schematischer Darstellung die Anordnung von Umlenkachse des Klappenbandes und der Abgrenzungswalze, sowie der Aktuatoren.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Grundaufbau der Trenneinrichtung für Schüttgüter. Dargestellt sind der Sensor (1), der das hier nicht dargestellte, auf dem Klappenband (2) liegende Sortiergut erfasst, identifiziert und einer Position auf dem Klappenband (2) zuordnet. Der Sensor (1) ist in der Lage, die Fremdkörper nach ihrer stofflichen Beschaffenheit und nach ihrer Form und Größe zu identifizieren, und zwargegebenenfalls im Zusammenwirken mit einer elektronischen Auswert- und Steuereinrichtung S. Dies ist heute möglich und Stand der Technik.
Das Klappenband (2) wird um die Umlenkachsen (3) und (3') geführt und mit der sensorzugewandten Seite in Richtung Abgrenzungswalze (4) bewegt. Das Klappenband ist Bestandteil einer förder- und Transporteinrichtung, die u.a. auch eine Rahmenkonstruktion mit Antrieb und z.B. Drehzahlerfassungselementen aufweist, die allerdings nicht dargestellt sind, da dies Stand der Technik ist bzw. auch entsprechend dem Einsatzfall speziell zu gestalten sein wird. Die Abgrenzungswalze (4) bildet die Trennlinie zwischen dem Sortiergut, dass zwischen der Abgrenzungswalze (4) und dem Klappenband (2) durchfällt und den Fremdkörpern die über die Abgrenzungswalze (4) nach hinten durch die betätigten Klappen ausgeworfen werden.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Trenneinrichtung für Schüttgüter mit vor und nachgelagerten Förderelementen in Seitenansicht. Anhand dieser Fig. 2 kann die Funktionsweise der Erfindung deutlich gemacht werden.
Zunächst wird das zu trennende Schüttgut, bestehend aus dem Sortiergut (7) (z.B. Kartoffeln) und den Fremdkörpern (8) (z.B. Steine, Kluten oder Mutterknollen) über eine Fördereinrichtung (5) dem Klappenband (2) an einer Aufgabeposition zugeführt. Das Klappenband (2) wird mit der schüttgutbelegten Seite in Transportrichtung, d.h. in Richtung Abgrenzungswalze (4) mit der Geschwindigkeit (v Band) bewegt. Beim Unterfahren des Sensors (1) und seines Erfassungsbereiches (9) werden die Fremdkörper (8) identifiziert. Die schematisch als Box (S) dargestellte Rechnersteuerung kann dann anhand der bekannten, bzw. zu erfassenden Parameter wie Bandgeschwindigkeit (VBand), Bandbreite, Klappenbreite und -länge die erkannten Fremdkörper (8) einer Position auf dem Klappenband (2) in Längs- und Querrichtung zuordnen. Auch können die durch die Projektionsfläche eines Fremdkörpers (8) belegten Klappen (10) bestimmt werden.
In weiterer Folge errechnet dann die Rechnersteuerung (S) aus dem Abstand (t) und der Bandgeschwindigkeit (VBand), wann die auszuwerfenden Fremdkörper (8) am Abwurfpunkt oder-bereich an der Bandumlenkung (3') ankommen. Als nächstes, werden dann die einzelnen Akuatoren in der Anordnung Aktuatoren (13) durch die Rechnersteuerung (S) so angesteuert, dass die mit den Fremdkörpern (8) belegten Klappen (10) betätigt werden.
Durch die Schwenkbewegung der in Förderrichtung aufklappenden Klappen (10), werden die Fremdkörper (8) zusätzlich beschleunigt und so über die Abgrenzungswalze (4) ausgeworfen bzw. ausgetragen. Das Sortiergut (7), in seiner Abwurfbahn unbeeinflusst, fällt vor der Abgrenzungswalze (4) auf eine Fördereinrichtung (B), die von einem weiteren Transportband gebildet ist und die das reine Sortiergut (7) weitertransportiert.
Besonders vorteilhaft ist, dass entsprechend der Größe des Fremdkörpers (8) auch eine entsprechende Anzahl an Klappen (10) betätigt wird. Die Größe des Fremdkörpers (8) ist damit nicht mehr ein beschränkender Faktor für die Funktionsfähigkeit des Systems. Ebenfalls von Vorteil ist, dass die im Rücklaufbereich nach unten geklappten Klappen (10) das Klappenband (2) öffnen und kleine Partikel oder Staub nach unten austreten können.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Trenneinrichtung quer zur Förderrichtung. Die angezeigte Wirkbreite (W) einer erfindungsgemäßen Trenneinrichtung ergibt sich jeweils aus der Breite (B) einer Wurfklappe (10) und deren Anzahl in der Breite. Weiter ist in erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Sensor (1) segmentiert bzw. eine dem Sensor (1) entsprechende Zeiligkeit (9') der Klappenbreite (B) zugeordnet, d. h. dass auch teilbelegte Klappen (10) erkannt und zugeordnet, sowie dann nach vorgegebenen Modus betätigt werden können.
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung der Aktuatoren im Abwurfbereich der Trenneinrichtung in Seitenansicht.
Erfindungsgemäß werden dabei mehrere Aktuatoren (14) ( bei der dargestellten Ausführungsform Elektromagnete) nicht nur quer zur Förderrichtung, sondern auch in Förderrichtung auf einem Tragrahmen (16) angeordnet. In erfindungsgemäßer Ausgestaltung ist die Position der Aktuatoren in Förderrichtung so gewählt, dass ein größerer Bereich vor und nach einem möglichen Abwurfpunkt mit Aktuatoren besetzt ist, die dann in mehreren, jeweils quer zur Transportrichtung sich erstreckenden Reihen vorgesehen sind. Hier dargestellt mit drei Aktuatoren oder Elektromagneten (14) in Reihe im Abstand entsprechend Winkel (β). Damit ergibt sich der besondere Vorteil, dass entsprechend erkanntem Fremdkörper (8) und damit bekannten Eigenschaften wie stoffliche Beschaffenheit, Größe etc. auch die Betätigung der Klappen (10) nach Zeitpunkt bzw. Position beeinflusst, sprich durch die Rechnersteuerung (5) vorgegeben werden kann.
Durch ein nicht näher beschriebenes Stellglied (17) kann der Tragrahmen (16) um die Umlenkachse des Klappenbandes gedreht werden. Somit ändert sich der Winkel (α) und der Abwurfpunkt ist durch einen weiteren Parameter gezielt beeinflussbar.
Erfindungsgemäß könnten bei Bedarf auch Aktuatoren (14) noch im Bereich kurz vor der Umlenkung angebracht werden, sie können jedoch nicht mit auf einem drehbaren Tragrahmen (16) sitzen sondern müssten separat befestigt werden.
Der Umlenkradius (R) ergibt sich aus der gewählten Klappengröße und der daraus folgenden Größe der erforderlichen Aktuatoren (14) und ist somit abhängig von einer grundsätzlichen Vorgabe entsprechend des zu trennenden Schüttgutes.
Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung der Aktuatoren mit betätigten Wurfklappen. Hier sind als Aktuatoren (15) z.B. Elektrostössel eingesetzt und die beiden durch den Fremdkörper (8) belegten Klappen (10) werden im gerade erreichten Abwurfpunkt gleichzeitig betätigt, damit wird der Fremdkörper (8) weiter beschleunigt und nach hinten ausgeworfen. Die mit Sortiergut (7) belegten Klappen (10) werden beim Überfahren der Aktuatoren nicht betätigt.
Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine Wurfklappe in räumlicher Ansicht. Dabei ist zu erkennen, dass die Wurfklappe aus einem Grundkörper (11) und einem weiteren Teil (12) besteht. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Teil (12) das für den jeweils eingesetzten Aktuator erforderliche Gegenstück, d. h. für einen Elektromagneten (14) ein gegenpoliger Permanentmagnet oder für einen Elektrostössel (15) oder einen Pneumatikzylinder eine Prallplatte. So kann der Grundkörper (11) aus einem in Form und Größe leicht zu fertigendem Material (z.B. Spritzgussteil aus Kunststoff) sein und das Teil (12) beispielsweise über Formschluss gehalten werden.
Die Breite (B) des Grundkörpers (11 )und damit der Wurfklappe ist abhängig von der Größe und Form des Sortiergutes und sollte entsprechend gewählt und gestaltet werden.
Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung eine Wurfklappe in Seitenansicht. Wie in der vorhergehenden Fig. beschrieben sind der Grundkörper (11) und das Teil (12) zu erkennen, mit Bestandteil des Grundkörpers (11) ist der Lagerungsdurchmesser oder Lageröffnung (D) um den die Klappen dreh- oder schwenkbar gelagert sind.
Erfindungsgemäß sollte der Lagerungsdurchmesser (D) geschlitzt sein, wobei die Schlitzbreite (M) so zu wählen ist, dass die Klappen auf die Bandstäbe aufgeklipst werden können und bei Betätigung trotzdem noch halten.
Für das Maß (L) des Grundkörpers (11) ist wiederum die Größe und Form des Sortiergutes entscheidend bei der grundlegenden Festlegung der Klappengröße. Erfindungsgemäß ist auch die Formgestaltung der Grundkörper (11) mitentscheidend für die sichere Funktion einer erfindungsgemäßen Trenneinrichtung, so dass sie auch dem zu verarbeitendem Schüttgut angepasst werden kann bzw. anzupassen ist.
Fig. 8 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung von Umlenkachse des Klappenbandes und der Abgrenzungswalze (4).
In erfindungsgemäßer Gestaltung einer hier nicht näher festgelegten Konstruktion zur Lagerung der Abgrenzungswalze (4), ist diese so auszulegen, dass die Achsabstände (A1) und (A2) in großen Bereichen frei einstellbar sind, um sich auf wechselnde Schütt- bzw. Sortierguteigenschaften besser einstellen zu können. Die Drehrichtung der Abgrenzungswalze (4) ist frei wählbar bzw. nach Bedarf steuerbar.
Fig. 9 zeigt in schematischer Darstellung den Umlenkbereich des Klappenbandes mit darunter angebrachten Aktuatoren. Hier ist gezeigt, wie erfindungsgemäß die Wurfklappen (10) auf den Stäben (18) des Klappenbandes drehbar oder schwenkbar gelagert sind, und zwar derart, dass die Schwenkachse in Transportrichtung vorauseilt. Dabei werden die Klappen (10) durch entsprechende Fixierungen auf den Stäben (hier z.B. Ringwulst) gegen seitliches Verrutschen gesichert.
Weiter ist erkennbar, dass die Klappen (10) in Förderrichtung hinten auf den folgenden Stab (18) nur aufliegen.
Die Stäbe (18) sind an mindestens zwei Gurtbändern (19) aufgenietet, die Teilung ergibt sich aus der festgelegten Wurfklappenlänge (L).
Ebenfalls erkennbar, die Anordnung der Aktuatoren (13) in Quer- und Förderrichtung. Dabei ergibt sich der Abstand in Querrichtung wiederum aus der Wurfklappenbreite (B), da ja erfindungsgemäß jeder Klappenreihe eine Aktuatorreihe zugeordnet sein muss.
Fig. 10 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung von Umlenkachse des Klappenbandes und der Abgrenzungswalze, sowie der Aktuatoren in räumlicher Darstellung. Erfindungsgemäß umläuft das Klappenband (2) die Aktuatorenanordnung (13) und die Abgrenzungswalze (4) bildet die Trennlinie zwischen Sortiergut und Fremdkörpern.
Die wesentlichen Merkmale der vorstehend beschriebenen Ausführungsform lassen sich also, wie folgt, zusammenfassen:
Die beschriebene Trenneinrichtung ist also dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (1) über dem auf dem Klappenband (2) befindlichen Gutstrom, bestehend aus Sortiergut (7) und Fremdkörper (8) und im Abstand (t) zur Urnlenkachse (3') angebracht ist. Weiter kennzeichnend ist bei dieser Ausführung, dass das Klappenband (2) aus mindestens 2 Gurtbändern (19) und einer von der Länge abhängigen Anzahl Bandstäben (18) mit darauf drehbar angebrachten Wurfklappen (10) besteht, dass um die Umlenkachse (3') sich eine Anordnung von Aktuatoren (13) befindet, die in der Lage sind, die Wurfklappen (10) einzeln oder in Gruppen zu betätigen, dass die durch den Sensor (1) erkannten und durch die Steuerung (5) bestimmten Wurfklappen (10) zugeordneten Fremdkörper (8), dann mittels der über die Aktuatoren betätigten und durch die Steuerung (S) bestimmten Wurfklappen (10) über di Abgrenzungswalze (4) ausgeworfen werden. Kennzeichnend für den Sensor (1) ist bei der dargestellten Ausführungsform, dass er in seinem Erkennungsbereich (9) auch eine Zeiligkeit (9') quer zur Förderrichtung und abgestimmt auf die Klappenbreite (B) aufweist. Die Gesamtsensorbreite entspricht somit der Wirkbreite (W) des Klappenbandes (2), welche wiederum immer das n-fache der Wurfklappenbreite (B) ist, bei n Wurfklappen (10) auf einem Bandstab (18).
Die Aktuatoren wie Elektromagnete (14), Elektrostössel (15), Betätigungszylinder, insbesondere Pneumatikzylinder sind auf einem Tragrahmen (16) so angebracht, dass sie den einzelnen Klappenreihen zugeordnet sind. Weiter ist der Tragrahmen (16) beispielsweise drehbar auf der Umlenkungsachse (3') gelagert ist und mittels eines nicht näher ausgeführten Stellgliedes (17) in einer Position gehalten oder auch verstellt werden kann.
Bei der dargestellten Ausführung sind die Wurfklappen (10) in Förderrichtung vorne drehbar, aberseitlich fixiert auf den Bandstäben (18)angebracht sind und ansonsten die Wurfklappenlänge (L) mit der Bandstabteilung so abgestimmt ist, dass die Wurfklappen (10) in Förderrichtung hinten jeweils auf dem folgenden Bandstab (18) lose aufliegen.
Die Wurfkappen bestehen beispielsweise jeweils aus einem in der Form dem Sortiergut (7) angepassten Grundkörper (11 ) und eventuell aus einem für die Betätigung erforderlichen Element (12), z.B. Permanentmagnet oder Prallplatte bestehen. Weiter kann die Wurfklappenbreite (B) und Wurfklappenlänge (L) so ausgelegt werden, dass die sich ergebende Auflagefläche einem kleinsten Sortiergut (7) entspricht. Kennzeichnend für den Wurfklappenkörper (11) ist auch, dass durch den um den Schlitz (M) geöffneten Lagerdurchmesser (D) eine Wurfklappe (1Q) einzeln auf das Klappenband (2) auf- oder abgeklipst werden kann.
Die Abstände (A1) horizontal und (A2) vertikal zur Umlenkachse (3') sind z.B. durch eine nicht näher beschriebene Konstruktion verstellbar und so unterschiedlichen Sortierguteigenschaften durch entsprechender Positionierung der Abgrenzungswalze (4) mit Rechnung getragen werden kann.
Bei Bedarf können auch Aktuatoren im Einlaufbereich des Klappenbandes (2) auf die Umlenkachse (3'), das heißt vor der normalen Aktuatorenanordnung (13) angebracht und über die Steuerung (S) mitaktiviert werden.
Voranstehend wurden als Aktuatoren bzw. Betätigungselemente für die Wurfklappen 10 Elektromagnete bzw. Elektrostößel beschrieben. Auch andere Betätigungselemente oder Aktuatoren, insbesondere auch Pneumatikzylinder sind bei der Erfindung für das Betätigen der Wurfklappen oder anderer Auswurfelemente denkbar.
Als Sensor 1 oder Sensoreinrichtung eignen sich unterschiedlichste Systeme, beispielsweise Sensoren, die mit Röntgenstrahlen arbeiten, aber auch andere Sensoren, beispielsweise solche, die auf dem Reflexionsprinzip basieren und z. B. Mikrowellen oder Ultraschall als Medium verwenden. Auch bildverarbeitende bzw. erkennende Systeme sind denkbar.
Bezugszeichenliste
1
Erfassungssensor schematisch dargestellt
2
Zusammenbau Klappenband
3 und 3'
Umlenkachsen für Klappenenband
4
Abgrenzungswalze
5
Zuführband
6
Abführband für sortierten Gutstrom
7
Sortiergut
8
Fremdkörper
9 und 9'
Sensorbereich in Längs- und Querrichtung plus Zeiligkeit
10
Zusammenbau Wurfklappe
11
Wurfklappe
12
Prallplatte bzw. Permanentmagnet
13
Anordnung Aktuatoren
14
Aktuator Elektromagnet
15
Aktuator Elektrostössel bzw. Pneumatikzylinder
16
Tragrah men für Aktuatoren
17
Stelleinheit für AO Aktuatoren schematisch dargestellt
18
Bandstab mit Seitenbegrenzungen für ZB Wurfklappen
19
Gurt für ZB Klappenband
S
Rechner und Steuerung für Gesamtsystem schematisch dargestellt
t
Abstand Sensor zur Umlenkachse
α
Winkel einstellbar
β
Winkel zwischen Aktuatoren
R
Umlenkradius
A1
Längsabstand der Abgrenzungswalze zur Umlenkachse
A2
Höhenabstand der Abgrenzungswalze zur Umlenkachse
B
Breite der Wurfklappe
L
Länge der Wurfklappe
M
Maulweite der Wurfklappe
D
Lagerdurchmesser der Wurfklappe
W
Wirkbreite das Klappenbandes
VBand
Bandgeschwindigkeit des Klappenbandes

Claims (12)

  1. Trennvorrichtung für Schüttgüter bestehend aus Fremdkörpern (8) und Sortiergut (7), insbesondere Kartoffeln oder sonstige Früchte oder Wurzelfrüchte, gekennzeichnet durch wenigstens ein Förderband (2), dem das Schüttgut an einer Aufgabeposition zugeführt wird, durch eine mit einer Auswert- und Steuerelektronik zusammenwirkende Sensoreinrichtung (1) zum Erkennen des Sortiergutes (7) und/oder der Fremdkörper (8) sowie zum Ansteuern von quer zur Transportrichtung verteilten Auswurfelementen (10) zum Auswerfen bzw. Ausschleusen der Fremdkörper (8) an einem auf die Sensoreinrichtung (1) in Transportrichtung folgenden Auswurfbereich, und durch Betätigungselemente (14, 15), die von der Auswert- und Steuereinrichtung (S) individuell oder in Gruppen zum Auswerfen oder Ausschleusen der Fremdstoffe (8) betätigbar sind.
  2. Trenneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswurfelemente am Auswurfbereich stationär, d.h. mit dem Transportband nicht mitbewegt vorgesehen sind.
  3. Trenneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswurfelemente am Transportband vorgesehen sind.
  4. Trenneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband ein Klappenband (2) ist, und zwar mit einer Vielzahl von Auswurfelemente bildenden Wurfklappen (10),
    wobei vorzugsweise die Wurfklappen (10) jeweils an einem in Transportrichtung vorauseilenden Ende um eine Gelenkachse schwenkbar am Transportband vorgesehen sind, die (Gelenkachse) quer zur Transportrichtung orientiert ist.
  5. Trenneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband aus wenigstens zwei Gurtbändern und aus zwischen diesen Gurtbändern sich erstreckenden Bandstäben (10) besteht, und dass die Wurfklappen (10) an den Bandstäben schwenkbar gehalten sind.
  6. Trenneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (10) quer zur Transportrichtung segmentiert ist, d. h. beispielsweise aus mehreren quer zur Transportrichtung aufeinander folgenden Einzelsensoren besteht, wobei die Anzahl der Segmente der Sensoreinrichtung gleich oder vielfach der Anzahl der Auswurfelemente oder Aktuatoren einer Reihe von Auswurfelementen oder Aktuatoren ist.
  7. Trenneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (14, 15) in wenigstens einer Reihe quer zur Transportrichtung angeordnet sind.
  8. Trenneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente pneumatische Betätigungselemente, Elektrostößel oder Elektromagnete oder Druckluftdüsen sind.
  9. Trenneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband an einem Tragrahmen (16) vorgesehen ist, dessen Lage und/oder Neigung durch ein Stellglied (17) veränderbar ist.
  10. Trenneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung von wenigstens einem unter Verwendung von Röntgenstrahlen arbeitenden Sensor und/oder von wenigstens einem auf einem Reflexionsprinzip arbeitenden Sensor gebildet ist, z. B. Mikrowellensensor, Ultraschallsensor oder ein Sensor eines bildverarbeitenden Systems ist.
  11. Trenneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wurfklappen (10) quer zur Förderrichtung auf den Bandstäben (18) fixiert sind und auf die Bandstabteilung derart abgestimmt sind, dass das in Förderrichtung nacheilende Ende jeder Wurfklappe (10) lose auf einem nachfolgenden Bandstab (8) aufliegt.
  12. Trenneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswurfelemente oder Wurfklappen (10) aus einem in der Form dem Sortiergut (7) angepassten Grundkörper bestehen,
    und/oder
    dass die Wurfklappenbreite (B) und die Wurfklappenlänge (L) so ausgelegt sind, dass die sich ergebende Auflagefläche einem kleinsten Sortiergut entspricht,
    und/oder
    dass die Wurfklappen (10) am Transportband auswechselbar, beispielsweise durch Aufklipsen befestigt sind.
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CN108940805A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 黑龙江八农垦大学 一种基于光谱成像的马铃薯全自动分级清选系统

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