Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren mit mehreren Schraubenwalzen mit jeweils mindestens einer Wendel, wobei jede Schraubenwalze um eine eigene Rotationsachse rotiert, wenigstens zwei benachbarte Schraubenwalzen denselben Rotationsdrehsinn aufweisen und die Rotationsachsen von wenigstens drei Schraubenwalzen nicht in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft außerdem einen Bagger und einen Baggerlöffel mit einer solchen Vorrichtung zum Sortieren.
Aus der
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Die
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Sortieren anzugeben, die eine verbesserte Sortierung und insbesondere auch einen verbesserten Abtransport des Überkorns ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens einige der Schraubenwalzen ausschließlich einseitig gehalten und rotierbar gelagert sind.
Es wurde erkannt, dass das Sortierergebnis dadurch verbessert werden kann, dass - insbesondere unter Ausnutzung der Gewichtskraft - in bestimmten Bereichen einer durch die Schraubenwalzen gebildeten Sortierfläche eine zusätzliche Kraft auf das Sortiergut ausgeübt werden kann. Die Kraft kann beispielsweise in Richtung auf die tiefste Stelle einer muldenförmig ausgebildeten Sortierfläche gerichtet sein. Hierdurch wird ein verbessertes Sortierergebnis erreicht, weil das unsortierte Sortiergut dem Sortiervorgang länger zur Verfügung steht. Insbesondere ist die Wahrscheinlichkeit verringert, dass ein Unterkorn, das eigentlich zwischen den Schraubenwalzen hindurch fallen müsste, ungewollt durch den Austrittspfad für das Überkorn die Vorrichtung zum Sortieren verlässt, wenn es durch eine rücktreibende Gewichtskraftkomponente der Einwirkung der Rotationselemente, die als Schraubenwalzen oder als Spiralwalzen ausgeführt sind, ausgesetzt ist. Nach der Erfindung sind wenigstens einige der Schraubenwalzen ausschließlich einseitig gehalten und rotierbar gelagert. Infolgedessen kann ein Auswurf des Überkornes über die freien Enden dieser Rotationselemente erfolgen, während das Unterkorn durch die Rotationselemente hindurch fällt. Zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die länglichen Anteile des Sortiergutes über die Sortierfläche hinweg transportiert werden und in Geradeausrichtung ausgeworfen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung sind die Rotationsachsen der Schraubenwalzen parallel zueinander ausgerichtet. Erfindungsgemäß ist die durch die Schraubenwalzen gebildete Sortierfläche wenigstens in einem Teilbereich gewölbt. Insbesondere kann die Wölbung im Querschnitt kreisabschnittförmig oder parabelförmig, aber auch V-förmig ausgebildet sein.
Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft auch möglich, dass die durch die Schraubenwalzen gebildete Sortierfläche in einem Teilbereich gewölbt ist und in einem anderen Teilbereich eben ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die durch die Schraubenwalzen gebildete Sortierfläche in einem Bereich, auf dem das unsortierte Sortiergut aufgegeben wird, eben ausgebildet ist und in einem dem Aufgabebereich gegenüberliegenden Auswurfbereich für das Überkorn gewölbt ist, insbesondere allmählich ansteigt. Auf diese Weise ist in vorteilhafter Weise erreicht, dass auf das über die ebene Sortierfläche hinweg gelaufene Sortiergut anschließend eine zusätzliche Kraftkomponente durch den gewölbten Teil der Sortierfläche ausgeübt wird, der das Sortiergut auf die Sortierfläche zurücktreibt. Auf diese Weise ist ein besonders gutes Sortierergebnis erreicht, weil, wie bereits ausgeführt, der Teil des Sortiergutes, der eigentlich zwischen den Schraubenwalzen hindurchfallen müsste, länger in deren Einflussbereich verbleibt und dadurch die Wahrscheinlichkeit des gewünschten Durchfallens erhöht ist. Letztlich wird hierdurch das Sortierergebnis signifikant verbessert. Insbesondere können so auch Aneinanderhaftungen von Teilen des Sortiergutes gelöst werden.
Wie bereits kurz erwähnt kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die durch die Schraubenwalzen gebildete Sortierfläche eine Mulde ausbildet oder Teil einer Mulde ist. Zusätzlich zu den Schraubenwalzen kann wenigstens eine zusätzliche Begrenzungswand zum Ausbilden der Mulde vorhanden sein.
Bei einer ganz besonders sorgfältig sortierenden Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen wenigstens zwei Schraubenwalzen einen unterschiedlichen Rotationsdrehsinn auf. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schraubenwalzen in einem ersten Teilbereich einen ersten Rotationsdrehsinn aufweisen und dass die Schraubenwalzen in einem zweiten, vom ersten Teilbereich verschiedenen Teilbereich einen dem ersten Rotationsdrehsinn entgegengesetzten Rotationsdrehsinn aufweisen. Beispielswiese kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass sämtliche Schraubenwalzen einen derartigen Rotationsdrehsinn aufweisen, dass die zum zu sortierenden Sortiergut gerichtete Seite der Schraubenwalzen stets eine beispielsweise zu einer Mitte der Sortierfläche und/oder zu einem tiefsten Punkt einer Mulde gerichtete Kraft auf das Sortiergut ausübt.
Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass die Wendeln der Schraubenwalzen in einem ersten Teilbereich der Sortierfläche einen anderen Windungssinn aufweisen als die Wendeln der Schraubenwalzen in einem zweiten, vom ersten Teilbereich verschiedenen Teilbereich der Sortierfläche. Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass die Wendeln einander benachbarter Schraubenwalzen in einem ersten Teilbereich der Sortierfläche der Vorrichtung einen anderen Windungssinn aufweisen als die Wendeln einander benachbarter Schraubenwalzen in einem zweiten, vom ersten Teilbereich verschiedenen Teilbereich der Sortierfläche.
Jedoch ausschließlich, wenn mehrere aufeinanderfolgende Schraubenwalzen (beispielsweise in einem Teilbereich der Sortierfläche oder über die gesamte Sortierfläche) denselben Rotationsdrehsinn aufweisen, wird eine Transportwirkung durch den Rollbahneffekt für das zu sortierende Gut entlang der Sortierfläche erzielt. Diese erwünschte Transportwirkung würde nicht eintreten, wenn die benachbarten Schraubenwalzen abwechselnd entgegengesetzten Rotationsdrehsinn aufweisen. Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens zwei benachbarte Schraubenwalzen, vorzugsweise mehr als zwei aufeinanderfolgende Schraubenwalzen, denselben Rotationsdrehsinn aufweisen.
Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass die Wendeln der Schraubenwalzen wenigstens in einem Teilbereich ineinander greifen und/oder dass jeweils die Wendeln der Schraubenwalzen der Teilbereiche der Sortierfläche mit gleichem Rotationsdrehsinn ineinander greifen und/oder dass die Wendeln aller einander benachbarter Schraubenwalzen ineinander greifen.
Bei einer besonderen Ausführung ist eine Aufgaberichtung für das zu sortierende Gut definiert, die parallel zur Rotationsachse wenigstens einer Schraubenwalze ausgerichtet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass durch benachbarte Enden der Schraubenwalzen ein Aufgabebereich für das Sortiergut definiert ist. In besonders vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass im Bereich der Enden, an denen die Schraubenwalzeneinseitig gehalten sind, ein Aufgabebereich für das Sortiergut definiert ist.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass eine Aufgaberichtung für das zu sortierende Gut definiert ist, die senkrecht zur Rotationsachse wenigstens einer Schraubenwalze ausgerichtet ist. Insbesondere kann diesbezüglich vorgesehen sein, dass das Sortiergut seitlich auf eine oder mehrere Schraubenwalzen aufgegeben wird und das Sortiergut anschließend durch den oben beschriebenen Rollbahneffekt durch die Schraubenwalzen über die Sortierfläche transportiert wird.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die von den Schraubenwalzen gebildete Sortierfläche insgesamt geschwenkt werden kann. Das Schwenken kann insbesondere dazu dienen, einzelne Bereiche der Sortierfläche steiler und andere Bereiche flacher zu stellen. Zu diesem Zweck kann insbesondere vorgesehen sein, dass die von den Schraubenwalzen gebildete Sortierfläche um eine zu den Rotationsachsen parallele Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Eine solche Schwenkbarkeit kann auch dazu dienen - beispielsweise wenn die Vorrichtung zum Sortieren Teil eines Baggerlöffels ist - diese Vorrichtung zum Sortieren mit Sortiergut zu beladen und/oder eine Beladestellung herbeizuführen.
Es ist auch möglich, beispielsweise um den Auswurf des Sortiergutes über die freien Enden der Schraubenwalzen durch Hinzufügen einer zusätzlichen Gewichtskraftkomponente zu erschweren, dass die von den Rotationselementen gebildete Sortierfläche insgesamt um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, die in einer zu den Rotationsachsen senkrechten Ebene angeordnet ist. Auf diese Weise ist der auf das Sortiergut durch die Rotation der mit Wendeln versehenen Schraubenwalzen ausgeübten, zum freien Ende der Schraubenwalzen hin gerichteten Kraft eine Gewichtskraftkomponente entgegengesetzt, die eine längere Verweildauer des Sortiergutes auf der Sortierfläche bewirkt. Insgesamt wird hierdurch das Sortierergebnis verbessert. Es ist jedoch, beispielsweise wenn in kurzer Zeit eine große Menge von Sortiergut verarbeitet werden soll, auch möglich, die Sortierfläche in entgegengesetzter Richtung zu neigen, um einen großen Durchsatz, bei allerdings verminderter Sortierqualität, zu erreichen.
Nach einem unabhängigen, auch eigenständigen Erfindungsgedanken ist es vorgesehen, dass die einseitig gehaltenen bzw. rotierbar gelagerten Schraubenwalzen ein vorzugsweise feststehendes Kernrohr aufweisen, auf dem ein äußeres Mantelrohr drehbar gelagert ist, das die Wendel bzw. Spirale trägt. Diese Ausführung mit einem vorzugsweise stehenden Kernrohr, das von einem die Wendel bzw. Spirale tragenden Mantelrohr umgeben ist, empfiehlt sich insbesondere bei Vorrichtungen größerer Bauart. Das Kernrohr und das äußere Mantelrohr sind an mindestens zwei Punkten gelagert. Das Mantelrohr ist quasi beidseitig gelagert. Durch diesen inneren Aufbau werden Schwingungen und Unwuchten der Schraubenwalzen bzw. Spiralwalzen wesentlich reduziert.
Dabei kann sich das Kernrohr nur über einen Teil der Mantelrohrlänge in das Mantelrohr erstrecken. Beispielsweise kann das Kernrohr mindestens bis zur Hälfte der Länge des Mantelrohres in Letzteres hineinragen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Lagerung zwischen Kernrohr und Mantelrohr im Bereich des Antriebes für die Schraubenwalze angeordnet ist, so dass die vom Antrieb herrührenden Kräfte besonders günstig in die Schraubenwalze eingeleitet werden, ohne dass es zu erhöhten Materialbeanspruchungen kommt.
Nach einem eigenständigen, unabhängigen Erfindungsgedanken ist vorgesehen, einen Baggerlöffel mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sortieren auszurüsten.
Ist der Baggerlöffel im Bodenbereich gewölbt ausgebildet, so erleichtert dies das Ausführen einer Schaufelbewegung zum Füllen des Baggerlöffels.
Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass der Baggerlöffel eine Füllöffnung und eine von der Füllöffnung verschiedene Auswurföffnung für das Überkorn aufweist. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Baggerlöffel einen weiteren Auswurfpfad für das Unterkorn aufweist, wobei dieser Auswurfpfad in aller Regel durch die Zwischenräume zwischen den Schraubenwalzen hindurch verläuft.
Vorzugsweise ist der Baggerlöffel ausschließlich zum Sortieren und nicht etwa zum Zerkleinern des mit dem Baggerlöffel aufgenommenen Gutes ausgebildet.
Bei einer vorteilhaften Ausführung weist der Baggerlöffel wenigstens eine Trennwand auf, die die von der Vorrichtung zum Sortieren erzeugten Fraktionen voneinander getrennt hält. Insbesondere kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass der Baggerlöffel wenigstens eine Trennwand aufweist, die in Sortierarbeitsstellung des Baggerlöffels unterhalb der freien Enden der Rotationselemente angeordnet ist und/oder dass der Baggerlöffel wenigstens eine Trennwand aufweist, die in Sortierarbeitsstellung des Baggerlöffels unterhalb der Auswurföffnung für das Überkorn angeordnet ist.
Auf diese Weise ist insbesondere sichergestellt, dass die Fraktionen nicht unterhalb des Baggerlöffels wieder zusammenfallen.
Der Baggerlöffel kann zum rotierenden Antreiben der Rotationselemente eine eigene Antriebsvorrichtung aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung hydraulisch, beispielsweise unter Ausnutzung der ohnehin zumeist bei einem Bagger vorhandenen Hydraulikpumpen, Flüssigkeiten und Leitungen, ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist eine Baumaschine, insbesondere ein Bagger, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sortieren und/oder mit einem wie beschrieben ausgeführten Baggerlöffel.
Soweit im Folgenden Merkmale der Erfindung als oder in Aspekten beschrieben werden, können diese in der Art von Ansprüchen formulierten Aspekte oder auch nur Teilaspekte daraus die Gegenstände der Ansprüche weiterbilden oder ergänzen. Im Rahmen einer Teilungsanmeldung können die Ansprüche ganz oder teilweise durch einen oder mehrere der Aspekte auch ersetzt werden.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung weiter, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Die Schraubenwalzen 3 rotieren im Uhrzeigersinn, so dass das aufgebrachte Sortiergut durch die Rotation der Schraubenwalzen 3 in Richtung auf das gewölbte Ende der Sortierfläche hin transportiert wird. Hierbei fällt das Unterkorn zwischen den Schraubenwalzen 3 hindurch und durch einen Trichter 7 auf ein Unterkornaustrageband 8 und wird abtransportiert, was durch den Richtungspfeil 9 angedeutet ist. Das Überkorn verlässt die Sortierfläche über die freien Enden der rotierenden Schraubenwalzen 3, was durch den Richtungspfeil 10 in der Figur angedeutet ist. Das Überkorn fällt hierbei über eine Prallwand 11 hinweg in einen in der Figur nicht dargestellten Au ffangbehälter.
Die Schraubenwalzen 3 sind einseitig an einem Antriebs- und Getriebeteil 12 gelagert.
Das Sortiermaterial wird, wie bereits erwähnt, auf die erste Schraubenwalze des ersten ebenen Teilbereichs 13 aufgegeben, was durch den Richtungspfeil 6 angedeutet ist. Die Vorrichtung ist insbesondere dazu geeignet, verklebte Materialien, wie z. B. durch Lehm aneinanderhaftende Steine voneinander zu lösen und anschließend dem Sortiervorgang zugänglich zu machen. Dies erfolgt idealerweise dadurch, dass das Sortiergut von den sich drehenden Schraubenwalzen 3 zunächst entlang des ersten, ebenen Teils der Sortierfläche transportiert wird. Hierbei fällt bereits ein Teil des Unterkornes zwischen den Schraubenwalzen 3 hindurch. Die miteinander verklebten Steine werden von den sich drehenden Walzen in den nach oben gewölbten zweiten Teilbereich 14 überführt, wobei es zu einem Zurückrollen und Überschlagen des Sortiergutes kommt, wodurch die Verklebungen aufgebrochen werden und die einzelnen Bestandteile anschließend sortiert werden können.
An die oberste Schraubenwalze 3 könnte sich, insbesondere zur Abschirmung aus Sicherheitsgründen und/oder zum Vermeiden des Herausfallens von Sortiergut, eine Wandung oder ein starres, sich nicht drehendes und nicht mit einer Wendel versehenes Rohr anschließen. Alternativ wäre es auch möglich, eine Schraubenwalze mit entgegengesetztem Rotationsdrehsinn vorzusehen, die ein Überlaufen über die letzte Schraubenwalze 3 hinaus verhindert.
Konkret ist der Rotationsdrehsinn der Schraubenwalzen 3 so gewählt, dass sie stets eine zum Muldentiefpunkt ausgerichtete Kraft auf das Sortiergut ausüben. Das Sortiergut wird über einen Aufgabetrichter 15 und ein Transportband 16 auf die von den Schraubenwalzen 3 gebildete Sortierfläche 17 aufgegeben, was durch den Richtungspfeil 6 angedeutet ist. Das Überkorn verlässt die Sortierfläche 17 über die freien Enden der Schraubenwalzen 3 hinweg und fällt auf ein Überkornabtransportband 18, was durch den Richtungspfeil 10 angedeutet ist. Das Unterkorn fällt zwischen den Schraubenwalzen 3 hindurch und verlässt die Sortierfläche 17 letztlich über ein Unterkornabtransportband 19, was durch den Richtungspfeil 9 angedeutet ist. Die Vorrichtung zum Sortieren ist mit einem Raupenfahrwerk 20 ausgerüstet, was den mobilen Einsatz erleichtert.
Die durch die Schraubenwalzen 3 gebildete Sortierfläche 17 kann um eine Schwenkachse 21 verschwenkt werden, wodurch der Auswurf über die freien Enden durch Hinzufügen einer Gewichtskraftkomponente erschwert oder erleichtert werden kann. Hierdurch kann durch Steiler-Stellen der Sortierfläche 17 die Verweildauer des Sortiergutes auf der Sortierfläche 17 erhöht und damit das Sortierergebnis hinsichtlich Genauigkeit verbessert werden. Letztlich wird durch die Einstellung der Neigung der Sortierfläche 17 das Verhältnis der Menge von ausgeworfenem Unterkorn zum ausgeworfenen Überkorn beeinflusst.
Die Schraubenwalzen 3 des zweiten Teilbereichs 14 weisen ebenfalls ineinander greifende Wendeln 4 auf und drehen sich mit gegenüber den Schraubenwalzen 3 des ersten Teilbereichs 13 entgegengesetztem Rotationsdrehsinn. Diese Schraubenwalzen 3 weisen auch einen anderen Windungssinn hinsichtlich ihrer Wendeln 4 auf als die Schraubenwalzen 3 aus dem ersten Teilbereich 13.
Die Wendeln 4 der beiden einander benachbarten Schraubenwalzen 3 mit entgegengesetztem Rotationsdrehsinn und entgegengesetztem Windungssinn ihrer Wendeln 4 greifen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ineinander. Daher müssen die Drehgeschwindigkeiten aller Schraubenwalzen 3 identisch sein, damit es nicht zu einer Verklemmung kommt. Alternativ wäre es auch möglich, dass die beiden einander benachbarten Schraubenwalzen 3 mit entgegengesetztem Rotationsdrehsinn nicht ineinander greifen. In diesem Fall sind auch unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten zwischen den Schraubenwalzen 3 der unterschiedlichen Teilbereiche 13, 14 möglich.
Für die Schraubenwalzen 3 des ersten Teilbereichs 13 ist ein erster Antrieb 22, der als Getriebemotor ausgeführt ist, vorgesehen. Für die Schraubenwalzen 3 des zweiten Teilbereichs 14 ist ein zweiter Antrieb 23 vorgesehen, der ebenfalls als Getriebemotor ausgebildet ist. In der Figur ist auch deutlich eine Aufnahme 24 zur Schwenklagerung um die Schwenkachse 21 zu erkennen.
Um zu vermeiden, dass das Sortiergut ungewollt über die hochgezogenen Seiten der Sortierfläche 17 fällt, sind anschließend an die Rand-Sortierwalzen 3 starre, sich nicht drehende Stahlrohre 25 parallel zu den Schraubenwalzen 3 angeordnet.
Der Baggerlöffel weist eine von der Füllöffnung verschiedene seitliche Auswurföffnung 29 für das Überkorn auf. Das Überkorn verlässt die Vorrichtung zum Sortieren über diese seitliche Auswurföffnung 29, was durch den Richtungspfeil 10 angedeutet ist. Das Unterkorn verlässt die Vorrichtung zum Sortieren durch die Zwischenräume der Schraubenwalzen 3 hindurch nach unten, was durch den Richtungspfeil 9 angedeutet ist. Der Baggerlöffel weist benachbart zu den Schraubenwalzen 3 einen Stützbügel 30 für die Stabilität des Baggerlöffels auf.
Das Überkorn verlässt den Baggerlöffel 26 durch die hierfür vorgesehene Auswurföffnung 29, also in Bezug auf die gezeigte Figur, auf den Betrachter hin. Die Zufuhr von zu sortierendem Gut erfolgt entlang dem Pfeil, der mit dem Bezugszeichen 6 versehen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Die Lagerung des Mantelrohres 32 an dem Kernrohr 31 ist insbesondere aus dem Detailbild gemäß
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