Vorrichtung zum Ausrichten und gegebenenfalls Sortieren von länglichen
Partikeln
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten und gegebenenfalls Sortieren von länglichen Partikeln unterschiedlicher Größenausdehnung mit einem trogförmigen Rüttelförderer.
Rüttelförderer sind zum Transport von im Wesentlichen beliebig geformten Partikeln bekannt. Derartige Rüttelförderer sind ähnlich einer Transportrutsche geformt, wobei der Förderer im Wesentlichen Trogform bzw. einen U-förmigen Querschnitt hat. Diese Förderrutsche weist nur ein geringes Gefälle in Förderrichtung auf, so dass bei nicht aktiviertem Vibrationsantrieb die zu transportierenden Partikel auf dem Förderer liegenbleiben. Bei aktiviertem Vibrationsantrieb werden die Partikel dann in Förderrichtung schwerkraftbedingt abtransportiert. Nachteilig bei derartigen Fördervorrichtungen ist, dass längliche Partikel wenigs- tens bis zu einer die Breite der Trogform entsprechenden Größenausdehnung ungeordnet beliebig auf dem Förderer ausgerichtet sind und bleiben. Eine Ausrichtung länglicher Partikel ist nicht beabsichtigt und wird mit den bekannten Rüttelförderern nicht erreicht.
Aus der DE 196 46 753 A1 ist eine Einrichtung zur Qualitäts- und/oder Größensortierung kleinstückiger Produkte bekannt. Um eine Vielzahl von kleinstückigen Produkten wie beispielsweise Kartoffel-Chips, Pommes Frites, Linsen oder dergleichen möglichst definiert und getrennt voneinander einem optoelektronischen Bildwandler zuführen zu können, ist dort die Aufnahmefläche eines Schwingför- derers in 24 parallel verlaufende Einzelkanäle unterteilt. Flossenartig ausgebildete Leitmittel sollen für eine gleichmäßige Sortierung der Kleinteile auf die verschiedenen Kanäle sorgen.
In ahnlicher Form schlagt die DE 41 27 270 A1 eine Vorrichtung zum Klassifizieren von Tabakteilchen vor Hier wird der Boden eines Schwingförderers mit einem in Forderrichtung verlaufenden Rillenprofil versehen, das quer zur Forderrichtung von Schlitzen unterbrochen ist Lange Tabakstuckchen überqueren die Schlitze, kurze werden abgeworfen Dadurch können Stangel- und Rippenfelle, die für die Zigarettenherstellung ungeeignet sind, von den anderen Tabakstuckchen getrennt werden
Aus der DE 692 08 176 T2 entsprechend der EP 0 527 640 B1 ist eine weitere Einrichtung zum Zufuhren von Gegenstanden bekannt, mit der Getreideahren definiert transportiert werden sollen Hierzu ist eine schwingende Schale mit länglichen, V-formigen Rinnen ausgerüstet, die in einer Bewegungsrichtung der Ähren ausgerichtet sind Die Ähren legen sich dann in die V-formigen Rinnen
Für das Sortieren von Produktgemengen verschiedener Formen sind die bekannten Einrichtungen nicht vorgesehen Es sollen jeweils gleichförmige oder sehr ähnlich aussehende Partikel ausgerichtet werden, beispielsweise nur Getreideahren, nur Kartoffel-Chips oder nur Tabakteilchen Für das Sortieren von wahllos zugefuhrtem Material unterschiedlicher Größenordnung, wie es bei- spielsweise in Sammelcontainern enthalten ist, sind derartige Einrichtungen weder vorgesehen noch geeignet Häufig sind flächige Teile (Platten, Zeitungen, Kartons) vermischt mit kleinteihgen Abfallen (Kronkorken, Sand, Asche) und länglichen Teilen (Stifte, Kabelreste u a) Es ist sinnvoll, bei bestimmten Verfahrensschritten hier eine Trennung vorzunehmen, beispielsweise um nur Produkte einer bestimmten Form einer weiteren Erkennung zuzuführen Dabei ist es sehr problematisch, längliche Artikel zu behandeln Auf normalen Trogforderern kommen diese länglichen Artikel entweder quer oder längs oder in jeder beliebigen Anordnung und werden daher von herkömmlichen Sortierern entweder als großflächige oder aber als kleinteihge Bruchstucke angesehen, je nachdem, ob sie auf den entsprechenden Erkennungsapparat quer oder längs zuströmen
Bei der automatischen Handhabung länglicher Partikel in derartigen Produktgemengen an Transport- und Sortiervorrichtungen verhalten sich diese nicht vorhersehbar Je nach zufälliger Ausrichtung der länglichen Objekte wird die eine oder andere Eigenschaft nachgebildet, also entweder die Eigenschaft „groß" oder die Eigenschaft „klein", da entweder die langgestreckte Dimension des länglichen Partikels erkannt wird oder die geringe Breite bzw der geringe Durchmesser des länglichen Partikels Die dem Partikel zugeordnete Eigenschaft hangt also von seiner zufälligen Lage ab Beim Sortieren erfolgt somit keine zuverlässige Auftrennung Daruberhinaus können schnell Verstopfungen entstehen
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Ausrichtung und gegebenenfalls Sortieren von länglichen Partikeln unterschiedlicher Großenaus- dehnung mit einem trogförmigen Rüttelförderer vorzuschlagen, mit dem auch Material unterschiedlicher Größenordnung sortiert werden kann
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemaßen Vorrichtung dadurch gelost, dass der Boden der Trogrinne in Forderrichtung ausgerichtete Rinnenprofile aufweist, und dass am stromabwärtigen Ende des Rüttelförderers eine Einrichtung zum Ausschleusen von länglichen Partikeln allein oder mit einer anderen Fraktion von Partikeln aus dem Produktstrom vorgesehen ist
Der Vorrichtung werden zufällig orientierte Partikel, darunter auch solche mit länglicher Großenausdehnung zugeführt Die in Forderrichtung ausgebildeten Rinnenprofile am Boden der Trogrinne des Rüttelförderers fuhren zu einer Ausrichtung dieser länglichen Partikel mit ihrer Langsachse in Forderrichtung Dabei richten sich die länglichen Partikel wie beispielsweise Kabei, Stifte oder Stangen, an den Langsprofilen wahrend des Forderns überraschenderweise relativ schnell aus Großflächigere Partikel überbrücken demgegenüber mehrere Rinnenprofile und werden somit nicht ausgerichtet
Die länglichen Partikel werden somit nach einer gewissen Forderstrecke mit ihrer Langserstreckung parallel zur Forderrichtung ausgegeben, womit die Weiterverarbeitung dieser länglichen Objekte erheblich vereinfacht wird, da sich nunmehr die ausgerichteten länglichen Teile vorhersehbar verhalten und automatisiert handhabbar sind Erfindungsgemaß ist nun eine vorherbestimmbare Trennung möglich Entweder werden die länglichen Teile durch ihre vorhersehbare Anordnung stets wie großflächige Teile behandelt, da sie einen Spalt überbrücken können, oder aber sie werden sämtlich wie kleintei ge Elemente behandelt, da sie mit diesen vor dem Ende des Rinnenforderers durch die dort nicht mehr vorhandenen Rinnenboden fallen
Der bevorzugte der beiden Schritte hangt davon ab, was anschließend mit dem auf diese Weise in zwei Fraktionen aufgeteilten Sortiergut geschehen soll Es ist jedenfalls auf diese Weise möglich, eine Fraktion von nur kleinteihgen Bruch- stucken zu erhalten, die weder längliche noch großflächige Stucke enthalten, und es ist ebenso möglich, eine Fraktion von nur großflächigen Teilen zu erhalten, die keine Stifte oder Kleinteile mehr enthalt
Die Einrichtung zum Ausschleusen von länglichen Partikeln am stromabwärtigen Ende des Rüttelförderers kann bevorzugt dadurch gebildet werden, dass entweder eine Hohenabstufung und ein horizontaler Abstand bzw Spalt zu einem zweiten Fordermittel vorgesehen ist und/oder dass die Rinnenprofilboden am stromabwärtigen Ende des Rüttelförderers in Forderrichtung vor den Trennstegen enden
Wenn am stromabwärtigen Ende des Rüttelförderers eine Höhenabstufung und ein horizontaler Abstand bzw. Spalt zu einem zweiten Fördermittel vorgesehen ist, kann ein derartiger Rüttelförderer zum Sortieren von Partikeln unterschiedlicher Größenordnung verwendet werden. Durch die Vibration des Rüttelförderers wird wahllos zugeführtes Material unterschiedlicher Größenordnung, wie es beispielsweise in Sammelcontainern enthalten ist, entlang des Rüttelförderers ausgerichtet, wobei kleindimensionierte Partikel in eine der Rinnen rutschen und dort im "Wellental" in Förderrichtung geführt werden. Längliche und stiftförmige Partikel werden, wie oben erläutert, sich durch eine Drehbewegung um eine Quer- achse des Partikels während der Förderung ausrichten und in eine der Rinnen rutschen und ebenfalls im "Wellental" geführt werden. Demgegenüber liegen großflächige Materialien, beispielsweise Plattenreste, Papier o. dgl. oben auf den Trennstegen auf und überbrücken mehrere Rinnen. Diese Partikel erfahren keine Ausrichtung. Durch die Höhenabstufung mit einem horizontalen Spalt zu einem zweiten Fördermittel können die kleinteiligen Partikel, die in den Wellentälern transportiert werden, aussortiert werden, da diese das zweite Fördermittel nicht erreichen und durch den Spalt hindurchfallen. Die großflächigen Partikel überbrücken ebenso wie die ausgerichteten, länglichen Partikel den Trennspalt und werden mit dem zweiten Fördermittel abgefördert.
Wenn unterhalb des Abstandes oder Spaltes ein Sammelbehälter oder ein weiteres Fördermittel vorgesehen ist, können die aussortierten Partikel zur Weiterbearbeitung gesammelt oder abgefördert werden.
Dadurch, dass die Rinnenprofilböden am stromabwärtigen Ende des Rüttelförderers in Förderrichtung vor den Trennstegen enden, können ebenfalls die länglichen Partikel, die im Wellental transportiert werden, aussortiert werden. Bei dieser Ausgestaltung können die im Wellental transportierten länglichen Partikel ebenso wie die kleinteiligen Partikel das zweite Fördermittel nicht erreichen, womit lediglich die großflächigen Partikel, die auf den Trennstegen überbrückend transportiert werden, das zweite Fördermittel erreichen.
Wenn der Querschnitt der Rinnenprofilböden im Wesentlichen nach oben geöffnete Halbkreisbogenform hat, wird eine stetige und gleichmäßige Drehbewegung bis zur gewünschten Ausrichtung der länglichen Partikel bei aktiviertem Vibrationsantrieb des Rüttelförderers verursacht.
Zwischen den Rinnenprofilen sind Trennstege ausgebildet, auf denen größer- formatige, nicht längliche Partikel aufliegen und ohne besondere Ausrichtung transportiert werden. Bevorzugt hat der Querschnitt der Trennstege im Wesentlichen zum Rinnenprofilböden entgegengesetzt gekrümmte Halbkreisbogenform. Bei dieser Ausgestaltung ist die Förderebene des Rüttelförderers im Wesentlichen "wellblechförmig" ausgebildet. Ein derartig profilierter Boden ist leicht herstellbar und weist eine erhöhte Eigenstabilität auf.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine technisch einfache und zuverlässige Ausrichtung länglicher Partikel in einem Förderstrom erreicht, womit dann ein vorhersehbares, definiertes Verhalten im Gegensatz zu ungeordneten länglichen Partikeln erreicht wird.
Insbesondere in Verbindung mit dem Vorsehen eines horizontalen Abstandes zu einem zweiten Fördermittel, kurz als Spalttrennung zu bezeichnen, wird eine zuverlässige Sortierung der ausgerichteten, länglichen Partikel ermöglicht.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung detailliert beschrieben.
Darin zeigt:
Figur 1 in schematisierter räumlicher Ansicht im Ausschnitt das Ende eines erfindungsgemäßen Rüttelförderers,
Figur 2 in schematisierter räumlicher Ansicht eine Sortiervorrichtung mit einem Rüttelförderer gemäß Figur 1 und
Figur 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Förderers in schematisierter räumlicher Ansicht im Ausschnitt.
In Figur 1 ist in schematisierter räumlicher Ansicht im Ausschnitt das Ende eines erfindungsgemäßen Rüttelförderers 1 dargestellt. Der Rüttelförderer 1 weist eine U- oder Trog-Form mit zwei höheren Seitenwänden 11 , 1 1 und einen die Seitenwände 11 , 11 verbindenden Boden 12 auf.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Oberseite des Bodens 12 sechs Rinnenprofile 13 auf. Zwischen den Rinnenprofilen sind Trennstege 14 vorgesehen. Die Rinnenprofile 13 und die Trennstege 14 sind dabei parallel zur Förderrichtung X ausgerichtet.
Das Rinneprofil 13 und der Trennsteg 14 haben im Querschnitt im Wesentlichen Halbkreisform mit im Wesentlichen gleichen Radius, aber entgegengesetzter Krümmungsrichtung, so dass sich eine wellenförmige Oberfläche des Bodens 12 ergibt.
In Figur 2 ist in schematisierter räumlicher Ansicht eine Sortieranordnung mit einem Rüttelförderer gemäß dem zu Figur 1 erläuterten Ausführungsbeispiel dargestellt. Das stromabwärtige Ende 15 des Rüttelförderers 1 ist oberhalb einer Förderebene 21 eines zweiten Fördermittels 2 angeordnet. Neben der Höhenabstufung ist auch ein horizontaler Abstand bzw. Spalt zwischen dem stromabwärtigen Ende 15 des Rüttelförderers 1 und dem stromaufwärtigen Ende 22 des als Förderbandes ausgebildeten zweiten Fördermittels 2 ausgebildet. Diese geometrische Anordnung bildet einen Spalttrennschnitt zum Sortieren der zugeführten Partikel.
Unterhalb des Spaltes ist ein weiteres Fördermittel 3, das ebenfalls als Förderband ausgebildet ist, angeordnet. Das weitere Förderband 3 ist so angeordnet, dass die Förderrichtung Y im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung X des Hauptförderstromes liegt, so dass durch den Spalt hindurchfallende, aussortierte Partikel seitlich zur Weiterverarbeitung bzw. Sammlung abgefördert werden.
Nachfolgend wird die Funktionsweise dieser Ausricht- und Sortiervorrichtung beschrieben.
Die auszurichtenden und zu sortierenden Partikel P unterschiedlicher Größenausdehnung einschließlich länglicher Partikel werden zufällig und ungeordnet dem Rüttelförderer 1 zugeführt. Während des Transportes der zugeführten Partikel auf dem Rüttelförderer 1 rutschen die Partikel mit kleiner Größenausdehnung in die Wellentäler der Rinnenprofile 13. Die länglichen Partikel werden beim Transportvorgang um eine Querachse gedreht und fallen ebenfalls in ein Wellental der Rinnenprofile 13. Großflächige Partikel hingegen liegen über-brückend auf den Trennstegen 14 auf und werden auf diesen aufliegend transportiert.
Am stromabwärtigen Ende 15 des Rüttelförderers 1 fallen die Partikel kleinerer Größenordnung P., durch den Spalt hindurch auf das weitere Förderband 3. Die auf den Trennstegen aufliegenden großflächigen Partikel P2 überbrücken an dem stromabwärtigen Ende 15 des Rüttelförderers 1 , sobald ihr Schwerpunkt den Rand erreicht.
Aufgrund ihrer großflächigen Ausdehnung überbrücken diese Partikel jedoch den Spalt und die Höhenabstufung, so dass sie das zweite Fördermittel 2 erreichen und von diesem abgefördert werden.
Die in den Rinnenprofilen 13 ausgerichteten länglichen Partikel überkippen am stromabwärtigen Ende 15 des Rüttelförderers 1 ebenfalls erst bei Überschreiten des Schwerpunktes dieser Kante, womit die länglichen Partikel ebenfalls das zweite Fördermittel 2 erreichen. Lediglich sehr kurze längliche Partikel verhalten sich wie kleinteilige Partikel und fallen durch den Spalt hindurch auf das weitere Fördermittel 3.
In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel in schematisierter räumlicher Ansicht im Ausschnitt dargestellt, bei dem das stromabwärtige Ende 15 des Rüttelförderers 1 so ausgebildet ist, dass die Trennstege 14 oder "Wellenberge" des Bodens 12 des Rüttelförderers 1 länger ausgebildet sind als die Rinnenböden der Rinnenprofile 13. Die Rinnenprofile weisen somit ein rückgesetztes stromabwär- tiges Ende 16 auf.
Wird ein derartig ausgebildetes stromabwärtiges Ende 15, 16 in einer Vorrichtung gemäß Figur 2 eingesetzt, können die länglichen Partikel, die sich im Wel- lental des Rinnenprofils 13 befinden, von den auf den Trennstegen 14 aufliegenden großflächigen Partikeln getrennt werden. Die in den Rinnenprofilen 13 antransportierten länglichen Partikel überkippen bereits bei Überschreiten des rückgesetzten stromabwärtigen Endes 16 mit ihrem Schwerpunkt, so dass diese Partikel das höhenabgestuft und mit horizontalem Abstand nachgeordnete För- derband 2 nicht erreichen können und in einen unter dem Spaltbereich angeordneten Sammelbehälter oder auf ein weiteres Förderband 3 hindurchfallen. Die großflächigen Partikel werden von den in Förderrichtung weiterlaufenden Trennstegen gehalten. Erst bei Überschreiten des Schwerpunktes am stromabwärtigen Ende 15 dieser Trennstege 14 erfolgt ein Überkippen der großflächigen Partikel, die dann die Höhenabstufung und den horizontalen Spalt überbrückend auf das zweite Förderband 2 gelangen und abtransportiert werden.
Möglich ist es auch, Teilbereiche der Trogrinne ohne ein solches Rinnenprofil, also beispielsweise mit einem flachen Boden auszurüsten, um ein gleichmäßiges Verteilen der zu sortierenden länglichen Partikel P auf der Trogrinne zu ermöglichen, bevor danach dann das Ausrichten und Sortieren in dem Abschnitt mit den ausgerichteten Rinnenprofilen erfolgt
Auch eine Kombination einer solchen Gestaltung mit Rinnenabschnitten gemäß Figur 3 sind denkbar
Bezugszeichenliste
1 Rüttelförderer, Trogrinne
11 Seitenwand
12 Boden
13 Rinnenprofil (-böden)
14 Trennsteg
15 stromabwärtiges Ende
16 stromabwärtiges Ende des Rinnenprofils
2 zweites Fördermittel, Förderband
21 Förderebene
22 stromaufwärtiges Ende
3 weiteres Fördermittel, Förderband
P Partikel
P Partikel kleinerer Größenordnung
P2 Partikel größerer Größenordnung X Förderrichtung
Y Förderrichtung