-
Technisches Umfeld
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung von Knollenfrüchten und Steinen und Reinigung der Früchte wie beispielsweise Zuckerrüben von anhaftendem Erdanhang, umfassend einen Vorratsbunker, der aus wenigstens zwei unter Schrägen gegenüberliegend angeordneten Bunkerwänden besteht, welche im unteren Bereich einen Bunkerauslass bilden und wobei unterhalb des Bunkerauslasses eine Fördereinrichtung angeordnet ist, die die Knollenfrüchte einer Trenn- und Reinigungseinrichtung zuführt.
-
Stand der Technik
-
Für die Weiterverarbeitung von Zuckerrüben wird gefordert, dass eine Trennung von Rüben und Steinen sowie eine Entfernung des Erdanhanges von der Frucht vorgenommen werden. Durch zunehmenden Einsatz von Zuckerrüben zur Gewinnung von Bioenergie werden mehr dezentrale Anlagen zur Durchführung des Reinigungsprozesses benötigt als bisher mit den verfügbaren großen zentralen Anlagen für Zuckerfabriken.
-
Nach dem Stand der Technik sind Anlagen bekannt, bei denen die Trennung von Stein und Zuckerrübe im Wasserbad erfolgt. Gleichzeitig wird dadurch auch eine oberflächliche Reinigung der Zuckerrübe erzielt. Da diese Arbeiten zu Beginn des Winters durchgeführt werden, ist Frostschutz ein wichtiger Aspekt des Reinigungsprozesses. Das wird bei Anwendung von Wasserbädern durch Zugabe von Salz erreicht, durch das gleichzeitig der Auftrieb der Früchte erhöht wird. Die Knollenfrüchte sind aber nach dem Waschen mit der Salzlösung nicht mehr lagerfähig. Außerdem ist der Arbeitsbereich der Anlage immer durch mit Wasser vermengtes Erdreich (Schlamm) verunreinigt und mindert dadurch die Qualität des Arbeitsplatzes.
-
Aufgabe
-
Der Erfindung stellt sich somit das Problem eine Vorrichtung zur Trennung von Knollenfrüchten und Steinen sowie zur Reinigung der Früchte von anhaftendem Erdanhang bereitzustellen, welche eine effektive, effiziente und schonende Reinigung der Knollenfrüchte vom Erdanhang und die Trennung der mitgeförderten Steine in einer Trockenreinigung bereitstellt.
-
Lösung
-
Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen nun darin, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reinigung aus einem Vorratsbunker, einer Rutsche mit Steintrenneinrichtung, einer Reinigungseinrichtung und nach Bedarf aus einer Zerkleinerungseinrichtung besteht. Dabei weist der Vorratsbunker eine Förderschnecke auf, mit der die Früchte aus dem Bunker gefördert werden. Solche Förderschnecken unter Vorrats- oder Annahmebunkern liegen nach dem Stand der Technik immer mittig unter einem symmetrischen Behälter. Dabei besteht die Gefahr, dass Steine zwischen Schnecke und Behälterwand beziehungsweise Boden eingeklemmt werden. Nach der Erfindung ist eine Position der Förderschnecke tangential in einer Seitenwand des Behälters vorgesehen. Dadurch wird die Einklemmgefahr von Steinen vermieden und die über der Förderschnecke befindlichen Zuckerrüben / Knollenfrüchte müssen nicht gegen das gesamte Schüttgewicht der Füllmenge bewegt werden. Da die Förderschnecke keinen direkten Kontakt zu anderen Bauteilen hat, außer in der Lagerung außerhalb des Vorratsbunkers, gibt es keine Reibung zwischen stehenden und drehenden Metallteilen, die durch die unabdingbare Anwesenheit von Sand oder dergleichen großen Verschleiß hervorrufen würde.
-
In Weiterbildung erfolgt eine Steintrennung nachdem die Zuckerrüben aus dem Vorratsbunker herausbefördert wurden. Die Zuckerrüben fallen am oberen Ende der Förderschnecke auf eine Rinne an der eine schwingungsisolierte Prallplatte montiert ist. Die Prallplatte wirkt dabei mit einem Schallsensor zusammen. Der Sensor unterscheidet hierbei die Frequenz, die von unterschiedlich weichem/hartem Material hervorgerufen wird. Die Rinne ist mit einem Gefälle an dem Vorratsbunker angebracht, so dass alle auf die Prallplatte fallenden Teile sich bergab bewegen. Sie rutschen dadurch zwangsläufig über eine am Rinnenboden angeordnete Klappe, deren Öffnung durch den Schallsensor ausgelöst wird. So fallen Steine durch die geöffnete Klappe und nehmen somit einen anderen Weg als die Zuckerrüben bei geschlossener Klappe.
-
In Weiterbildung des Reinigungsvorganges fallen dann die Zuckerrüben am unteren Ende der Rinne auf eine Reinigungseinrichtung, die aus zwei sich gleichsinnig drehenden zylindrischen Elementen besteht. Ein Zylinder ist dabei mit einer schneckenförmig bzw. schraubenförmig profilierten Oberfläche versehen, wobei der zweite Zylinder aus einer rotierenden Walzenbürste besteht, die sich über die gleiche Länge erstreckt wie der erste Zylinder. Die Durchmesser der beiden Zylinder können dabei unterschiedlich ausfallen. Die Oberkante der rotierenden Walzenbürste liegt dabei ungefähr auf der Höhe der Oberkante des ersten Zylinders. Somit werden die geförderten Zuckerrüben durch den ersten Zylinder angehoben, in Drehung versetzt und in Richtung des anderen Endes der Reinigungseinrichtung befördert. Durch die in gleicher Richtung drehende Walzenbürste werden die Zuckerrüben auf die Oberfläche des profilierten Zylinders gedrückt und in ihrer Drehbewegung verstärkt. Aufgrund des Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen Rübe und Borsten der Walzenbürste und der Drehung der Früchte ergibt sich eine Rundumreinigung der Knollenfrucht.
-
Am Ende der beiden Zylinder kann optional die Zuckerrübe in einen Behälter fallen oder auf ein anderes Fördermittel oder aber es kann eine auf der Achse des profilierten Zylinders angebrachte Zerkleinerungseinrichtung vorgesehen sein, welche beispielsweise aus einem mit Messern bestückten Teller oder einer am Umfang mit Messern bestückten Trommel bestehen kann.
-
Gemäß der Erfindung wird merkmalsgemäß zur Problemlösung vorgeschlagen, dass unterhalb des einen Spalt bildenden Bunkeraustrags eine Förderschnecke angeordnet ist, wobei zur Bildung des Spaltes wenigstens eine der beiden unter der Schrägen angeordneten Bunkerwände mit ihrer Austragskante tangential zum Umfang der Förderschnecke ausgerichtet bzw. angeordnet ist. Hierbei ist in vorteilhafter Weise die eine Bunkerwand tangential zum Umfang der Förderschnecke und vorzugsweise unter einem Winkel von ca. 45 Grad zur Horizontalen angeordnet. Die andere gegenüberliegende Bunkerwand ist dabei vorzugsweise ebenfalls unter einem Winkel von ca. 45 Grad zur Horizontalen ausgerichtet. Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass beim Drehen der Förderschnecke die Zuckerrüben auf den tangential angeordneten Bereich der Bunkerwand gedrückt werden, ohne dass sie in einem Zwickelraum zwischen Schnecke und Bunkerwand zerdrückt werden. Die Förderschnecke hat hierbei eine Drehrichtung, die auf die Austragskante der tangential angeordneten Bunkerwand gerichtet ist. Dadurch ergibt sich ein Nichteinquetschen der Knollenfrucht in einen Zwickelraum. Dadurch ergibt sich einerseits ein fruchtschonendes Fördern, wobei andererseits auch durch die Schnecke von der Frucht anhaftendes Material, wie Erdanhang, abgerieben wird bzw. die Frucht von kleinen Steinen befreit wird.
-
Hierbei ist in vorteilhafter Weise der Raum unterhalb der Förderschnecke vorzugsweise freigehalten. Dadurch wird erreicht, dass von der Frucht abgeriebenes Material während der Förderung durch die Schnecke und deren Freiräume hindurchfallen kann, wobei der Abrieb unterhalb des Bunkers gesammelt wird.
-
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Förderschnecke schräg aufsteigend unterhalb des ebenfalls schräg aufsteigenden Bunkeraustrags angeordnet. Am oberen Ende der Förderschnecke ist eine Rutsche oder Rinne angeordnet in der eine mittels eines Schallsensors ansteuerbare Klappe vorgesehen ist zur Aussortierung von Steinen. Aufgrund dieser Einrichtung vor der Reinigungsvorrichtung wird sichergestellt, dass Steine vor dem Reinigungsprozess aussortiert werden, wobei die Frucht durch die Rinne rutscht, während der Stein durch die aufgrund des Schallsensors geöffnete Klappe im Rinnenboden fällt.
-
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist am Austrag der Rutsche oder Rinne eine Reinigungseinrichtung angeordnet, wobei die Reinigungseinrichtung aus zwei sich gleichsinnig drehenden, zueinander parallel ausgerichteten zylinderförmigen Elementen besteht. Dabei weist einer der beiden Zylinder eine schnecken- bzw. schraubenförmige Profilierung auf der Mantelfläche des Zylinders auf, wobei der andere Zylinder aus einer walzenförmigen Bürste besteht. Somit wird sichergestellt, dass mit dem einen zylinderförmigen Element eine Transportbewegung erreicht wird, und wobei mit dem anderen zylinderförmigen Element die Reinigung erfolgt. Während des Transportierens der Frucht wird diese gedreht, wobei beim Drehen die Bürste ihre Wirkkraft über die Transportstrecke entfaltet. Hierbei ist es von besonderem Vorteil, dass die Drehachsen der beiden parallel angeordneten Zylinder mit unterschiedlichen Durchmessern versetzt zu einander angeordnet sind, so dass die Oberkante der Walzenbürste etwa auf der Höhe der Achse des profilierten Zylinders liegt.
-
Nach einer optionalen Weiterbildung kann der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung von Knollenfrüchten eine Zerkleinerungseinrichtung nachgeschaltet werden, wobei diese als Messerteller oder als Trommel ausgebildet sein kann, deren Drehachse hierbei auf der Drehachse des profilierten Zylinders angeordnet ist.
-
Beschreibung der Zeichnungen
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der nachstehenden Figuren näher beschrieben. Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung von Knollenfrüchten in der Seitenansicht, wobei die eingezeichneten Pfeile den Förderweg der zu reinigenden Knollenfrucht wiedergeben;
-
2 zeigt eine Unteransicht des Vorratsbunkers mit Förderschnecke;
-
3 zeigt einen Schnitt durch den Vorratsbunker ebenfalls mit Förderschnecke;
-
4 zeigt eine perspektivische Darstellung der Trenn- und Reinigungseinrichtung und
-
5 einen Schnitt durch die Reinigungseinrichtung gemäß der 4.
-
Ausführungsbeispiele
-
Die 1 zeigt in der Seitenansicht eine Vorrichtung 1 zur Trennung von Knollenfrüchten und Steinen und zur Reinigung der Früchte wie beispielsweise Zuckerrüben von anhaftendem Erdanhang. Wie aus der 1 zu erkennen ist, umfasst hierbei die Vorrichtung 1 zur Reinigung einen Vorratsbunker 2, der aus wenigstens zwei unter Schrägen, wie in der 2 dargestellt, gegenüberliegend angeordneten Bunkerwänden 3 und 4 besteht. Die Bunkerwände 3 und 4 bilden im unteren Bereich einen als Spalt 5 ausgebildeten Bunkeraustrag, der besser in der 2 zu erkennen ist. Unterhalb des Bunkeraustrags bzw. des Spaltes 5 ist eine als Förderschnecke 6 ausgebildete Fördereinrichtung angeordnet. Von der Förderschnecke 6 werden die Knollenfrüchte gemäß der eingezeichneten Pfeile einer Trenn- und Reinigungseinrichtung 7 zugeführt.
-
Wie insbesondere aus der Zusammenschau der 2 und 3 erkennbar ist, ist unterhalt des einen Spalt 5 bildenden Bunkeraustrags die Förderschnecke 6 angeordnet, wobei zur Bildung des Spaltes 5 wenigstens eine der beiden unter Schrägen angeordneten Bunkerwände 3 und 4 mit ihrer Austragskante 8 tangential zum Umfang der Förderschnecke 6 ausgerichtet bzw. angeordnet ist. Diese Situation ist am deutlichsten in der 3 zu erkennen, wo die Bunkerwand 4 mit ihrer Austragskante 8 tangential auf den Umfang der Förderschnecke 6 gerichtet ist. Dabei ist die eine Bunkerwand 4, wie bereits gesagt, vorzugsweise unter einem Winkel von ca. 45 Grad zur Horizontalen ausgerichtet bzw. angeordnet, wobei die andere gegenüberliegende Bunkerwand 3 vorzugsweise ebenfalls unter einem Winkel von ca. 45 Grad ausgerichtet ist. Hierbei weist die Förderschnecke 6 eine Drehrichtung gemäß Pfeildarstellung in der 3 auf, die auf die Austragskante 8 der tangential angeordneten Bunkerwand 4 gerichtet ist. Die andere Bunkerwand 3, die parallel einen Winkel zur Schneckenachse 9 einnimmt, bildet hierbei zum Umfang der Schnecke einen Zwickel 10.
-
Es versteht sich nun von selbst, dass, wenn beispielsweise eine Knollenfrucht in den Zwickel 10 zwischen der Bunkerwand 3 und der Förderschnecke 6 gelangt, die Frucht durch die Bewegung der Förderschnecke 6 in Richtung der tangential angeordneten Bunkerwand 4 und auf deren Austragskante 8 gedrückt wird. Somit ergibt sich der Vorteil, dass ein Zerquetschen der Knollenfrucht beim Austrag aus dem Vorratsbunker 2 vermieden wird.
-
Wie insbesondere aus der 2 zu erkennen ist, ist der Raum unterhalb der Förderschnecke 6 freigehalten, was den Vorteil mit sich bringt, dass durch die Reibung während des Förderns Erdanhang und auch kleine Steine bereits durch die Schneckengänge fallen können, so dass dieses anfallende Material unterhalb des Vorratsbunkers 2 gesammelt werden und ggf. separat abgeführt werden kann. Wie aus der 1 und 2 zu erkennen ist, ist die Förderschnecke 6 unterhalb des schräg aufwärts verlaufenden Bunkeraustrags angeordnet. Am oberen Austrag 11 des Vorratsbunkers 2, zu erkennen in der 1, ist eine Rutsche oder Rinne 12 vorgesehen, an der eine mittels eines nicht näher dargestellten Schallsensors ansteuerbare Klappe 13 vorgesehen ist, die zur Sortierung von Steinen bestimmt ist. Fällt also beispielsweise eine Knollenfrucht oder ein Stein auf die Rutsche, so erkennt die nicht näher dargestellte Prallplatte, die mit einem Schallsensor zusammenwirkt, ob es sich hier um eine Knollenfrucht oder um einen Stein handelt, wobei bei dem Aufprall eines Steines die Klappe 13 wie dargestellt öffnet, so dass der Stein durch den Boden der Rutsche oder Rinne 12 aussortiert wird.
-
Die von den Steinen befreite Knollenfrucht rutscht dann die Rutsche oder Rinne 12 herunter, so dass sie am Austrag der Rutsche oder Rinne 12 auf die Reinigungseinrichtung 7 fällt, wobei diese aus zwei sich gleichsinnig drehenden zueinander parallel ausgerichteten zylinderförmigen Elementen 14 und 15 besteht, wie diese in der 4 und 5 dargestellt sind. Wie aus den 4 und 5 zu erkennen ist, weist einer der beiden Zylinder 14 eine schecken- bzw. schraubenförmige Profilierung 16 auf der Mantelfläche 17 des Zylinders 14 auf, wobei der andere Zylinder 15 aus einer walzenförmigen Bürste 18 besteht.
-
Wie aus der 5 ersichtlich ist sind die Drehachsen 19 und 20 der beiden parallel angeordneten Zylinder 14 und 15 versetzt zueinander angeordnet, so dass die Oberkante der Walzenbürste 18 etwa auf der Höhe der Oberkante des profilierten Zylinders 14 liegt. Trifft nun die von Steinen befreite Knollenfrucht auf die beiden zylinderförmigen Elemente 14 und 15, so ergibt sich durch den Zylinder 14 die Förderbewegung aufgrund der angebrachten Profilierung 16 auf dem Zylindermantel, wobei in der gleichsinnigen Drehrichtung der beiden Zylinder 14 und 15 die Bewegung der Knollenfrucht durch den Zylinder 15 erfolgt, und die Walzenbürste 18 über die gesamte Förderstrecke auf die sich drehende Knollenfrucht einwirkt, so dass Restanhang von der Knollenfrucht entfernt wird.
-
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann optional der Reinigungseinrichtung 7 eine Zerkleinerungseinrichtung 21 nachgeschaltet werden, wie diese insbesondere in der 1 angedeutet ist. Die Zerkleinerungseinrichtung 21 kann hierbei als Messerteller oder als eine am Umfang mit Messern bestückte Trommel ausgebildet sein, deren Drehachse wie dargestellt auf der Drehachse 19 des profilierten Zylinders 14 angeordnet ist.
-
Es versteht sich nun von selbst, dass, wenn die Knollenfrucht am Ende der Reinigungseinrichtung 7 angekommen ist, die Zerkleinerungseinrichtung 21 aufgrund ihrer gleichsinnigen Drehung mit dem Zylinder 15 die Knollenfrucht zerschneidet, wobei die Scheiben dann in einem darunter befindlichen nicht näher dargestellten Behälter gesammelt werden oder auf eine Austragseinrichtung fallen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Vorratsbunker
- 3
- Bunkerwand
- 4
- Bunkerwand
- 5
- Bunkeraustrag / Spalt
- 6
- Förderschnecke
- 7
- Trenn- und Reinigungseinrichtung
- 8
- Austragskante
- 9
- Schneckenachse
- 10
- Zwickel
- 11
- Austrag
- 12
- Rutsche/ Rinne
- 13
- Klappe
- 14
- Zylinder / Profil
- 15
- Zylinder / Bürste
- 16
- Profilierung
- 17
- Mantelfläche
- 18
- Walzenbürste
- 19
- Drehachse / Profil
- 20
- Drehachse / Bürste
- 21
- Zerkleinerungseinrichtung
