DE3035470A1 - Vorrichtung zum automatischen verstellen einer scheidewand eines koernertrieurs - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine vorrichtung zum automatischen Verstellen einer Scheidewand eines zum Sortieren eines Körnergemischs verwendeten Trieurs.

Bekannte Körnersortiermaschinen oder Trieure haben einen eine rauhe Oberfläche aufweisenden, in bezug auf eine waagerechte Ebene in Längs- und Querrichtung geneigten Ablauftisch, welcher unter einem Winkel, welcher größer ist als der Winkel seiner Querneigung, in Schwingungen versetzbar ist. Ein dem Tisch im Bereich seiner am höchsten liegenden Ecke zugeführtes Körnergemisch z.B. aus geschältem und ungeschältem Reis bewegt sich aufgrund der Schwingungen über den Tisch abwärts und wird dabei aufgrund unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften der Körner, z.B. unterschiedlichem spezifischen Gewicht und unterschiedlicher Rauhigkeit, derart unterteilt, daß sich der geschälte Reis zu höher und der ungeschälte Reis zur niedriger liegenden Querseite des Tischs hin konzentriert. Zwischen den beiden Strömen aus geschältem und ungeschältem Reis bewegt sich ein Strom aus gemischten Körnern von der oberen zur unteren Längsseite des Tischs. Die so voneinander getrennten oder sortierten Körner fallen an der unteren Längsseite des Ablauftischs in einen Auffangtrog.

Das veröffentlichte japanische Gebrauchsmuster 92274-/78 beschreibt einen Körnertrieur der genannten Art mit im Auffangtrog angeordneten Scheidewänden, welche je nach der Breite der voneinander getrennten Körnerströme von Hand verstellbar sind.

Bei einem anderen bekannten Trieur ist ein eine rauhe Oberfläche aufweisender und in bezug auf eine waagerechte

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Ebene in Längs- und Querrichtung geneigt angeordneter Ablauftisch von zahlreichen schräg aufwärts gerichteten, kleinen Öffnungen zum Ausstoßen von auf die höhere Querseite des Tisehs gerichteten Luftstrahlen durchsetzt. Unterhalb des Ablauftischs ist eine Luftkamraer für die Speisung der Öffnungen angeordnet, und entlang der unteren Längsseite des Tisehs verläuft ein Auffangtrog, welcher durch von Hand verstellbare Scheidewände unterteilt ist.

Bei diesen bekannten Trieuren ist eine Bedienungsperson notwendig, um die sich über den Ablauftisch bewegenden Körnerströme zu überwachen und die Scheidewände je nach darin auftretenden Veränderungen zu verstellen.

Zur Vermeidung des damit verbundenen Personalaufwands bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung zum automatischen Verstellen einer Scheidewand an einem Trieur der genannten Art.

Bei einer sclcien Vorrichtung zum automatischen Verstellen einer Scheidewand eines Trieurs, welcher einen eine rauhe Oberfläche aufweisenden und in bezug auf eine waagerechte SToKie in Längs- und Querrichtung geneigten Ablauftisch, eine Einrichtung zum Zuführen eines Körnergemischs zum am höchsten liegenden Eckbereich des Tisehs, eine Einrichtung zum Erzeugen einer Querbewegung der Körner auf dem Tisch und einen durch Scheidewände unterteilten Auffangtrog an der unteren Längsseite des Tisehs aufweist, und bei welchem das Körnergemisch bei seiner Bewegung vom höheren zum iedrigeren Bereich des Tisehs aufgrund unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften der Körner in einen sich im Bereich der einen Querseite des Tisehs bewegenden Strom von Körnern einer-Art, einen sich im Bereich der anderen Querseite beilegenden Strom von Körnern einer anderen Art und einen

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sich zwischen den beiden Strömen beilegenden Strom aus gemischten Körnern unterteilt wird und die verschiedenen Körnerströme bei ihrem Eintritt in den Auffangtrog durch die dort angeordneten Scheidewände voneinander getrennt werden, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß im Grenzbereich, zwischen dem Strom von Körnern der einen Art und dem gemischten Körnerstrom ein betätigungsübertragend mit einer Scheidewand verbundener fotoelektrischer Sensor zum Verstellen der betreffenden Scheidewand in Abhängigkeit von dem von den den genannten Bereich, durchströmenden Körnern reflektierten oder durchgelassenen Licht derart angeordnet ist, daß seine lichtdurchlässige Oberfläche im wesentlichen senkrecht steht und fortlaufend von den den genannten Bereich durchströmenden Körnern bestrichen wird.

In einer Ausfiihrungsform der Erfindung xfeist die Einrichtung zum Erzeugen der Querbewegung der Körner einen unter dem Ablauftisch angeordneten Eüttelantrieb auf, mittels dessen der Ablauftisch unter einen Winkel, welcher grö2er ist als der Winkel seiner Querneigung, in Querschwingrungen versetzbar ist.

In einer anderen Ausfiihrungsf orm der Erfindung weist die Einrichtung zum Erzeugen der Querbewegung der Körner eine unter dem Ablauftisch angeordnete Luftkammer, Einrichtungen für die intermittierende Luftzufuhr zur Luftkammer und eine Vielzahl von den Ablauftisch durchsetzenden Öffnungen auf, ^reiche so geformt sind, daß durch sie hindurch aus der Luftkammer austretende LuftstrÖme schräg aufwärts zur höheren Querseite des Ablauftischs gerichtet sind.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist gemäß der Erfindung ferner vorgesehen, daß der fotoelektrische Sensor über eine Steuereinheit mechanisch mit der züge-

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ordneten Scheidewand und elektrisch mit einem umsteuerbaren Elektromotor zum Verstellen der Scheidewand verbunden ist.

Auf diese Weise be\d.rkt der fotoelektrische Sensor eine automatische und sehr genaue Verstellung der zugeordneten Scheidewand, so daß man eine hohe Ausbeute an äußerst sauber sortierten Körnern erhält.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

I¹Xg. Ί eine Draufsicht auf einen Ablauftisch eines Körnertrieurs,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines am Ablauxüisch nach Fig. 1 angeordneten Auffangtrogs,

Fig. 3 eine Schrägansicht einer im Auffangtrog nach Fig. 2 angeordneten Scheidewand mit einer automatischen Verstellvorrichtung,

Pig. ^r eine Schnittansicht eines Körner-Ifallschachts, Fig. 5 eine Draufsicht auf den Körner-Fallschacht,

Fig. 6 eine Schnittansicht eines Körnertrieurs in einer anderen Ausführungsform und

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des Ablauftischs des Trieurs nach Fig. 6.

Ein in Fig. 1 bis 5 dargestellter Ablauftisch 1 eines Trieurs hat eine rauhe Oberfläche, welche einem sich darüber hinweg bewegenden Körnerstrom einen Reibungs-

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widerstand entgegensetzt. Der Ablauftisch 1 ist in bezug auf eine waagerechte Ebene in Längs- und Querrichtung geneigt angeordnet, und mittels eines darunter angeordneten (nicht gezeigten) Rüttelantriebs unter einem Winkel, welcher größer ist als sein in Fig. 2 dargestellter Querneigungswinkel, in Richtung des Doppelpfeils A-B in Eig. 1 in Schwingungen versetzbar. Im am höchsten liegenden Eckbereich des Tischs 1 ist eine Einrichtung 2 für die Zufuhr eines Körnergemischs z.B. aus geschältem und ungeschältem Reis. Das zugeführte Körnergemisch bewegt sich unter dem Einfluß der dem Tisch 1 erteilten Schwingungen in Richtung des Pfeils C von der höheren zur niedrigeren Längsseite des Ablauftischs und teilt sich dabei aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Körner, z.B. aufgrund des unterschiedlichen spezifischen Gewichts und der unterschiedlichen Rauhigkeit von geschältem und ungeschältem Reis, in einen nahe der höheren Querseite H des Tischs konzentrierten Strom R aus geschälten Reiskörnern und einen nahe der niedrigeren Querseite L des Tiscks konzentrierten Strom Q uns ungeschältem Reis auf. Zwischen den Strom R aus geschältem und dem Strom Q aus ungeschälten: r.eis verläuft ein aus geschältem und ungeschältem Reis gemischter Strom P. Am unteren Längsrand des Ablauftischs 1 fallen die Körner in einen dort angeordneten Auffangtrog 4-, welcher durch in Längsrichtung des unteren Randes 3 verstellbare Scheidewände 5» 6 in drei Abteilungen 7? 8, 9 für die Aufnahme von geschältem Reis, ungeschältem Reis und dem Gemisch aus geschältem und ungeschältem Reis unterteilt ist. Wie bei einem bekannten Trieur der beschriebenen Art ist die Querneigung des Ablauftischs je nach Art des zu sortierenden Körnerguts verstellbar, so daß sich die Körnerströme, in jedem Falle über die gesamte Oberfläche des Tischs ausbreiten, wie in Fig. 1 dargestellt.

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Nahe dem Grenzbereich D zwischen dem Strom E aus "geschältem Reis und dem Strom P aus dem Körnergemisch ist an einer Stelle E ein fotoelektrischer Sensor 12 angeordnet, welcher eine Anzahl von Lichtquellen 10, z.B. Leuchtdioden, und eine entsprechende Anzahl von Fotoelementen 11 aufweist. Diese sind so angeordnet, daß das von den Lichtquellen emittierte Licht von den den Bereich E durchströmenden Körnern reflektiert und von den Fotoelementen aufgefangen wird. Der Fotosensor 12 ist unter Einhaltung eines gexd-ssen Korrekturabstands ¥ mit der Scheidewand 5 verbunden (Fig. 3)- Diese ist verschieblich auf einer Tragschiene 13 geführt und über eine Triebspindel 14 mit einem umsteuerbaren Elektromotor 15 verbunden» Dieser ist seinerseits über eine Steuereinheit 16 elektrisch mit dem Fotosensor 12 verbunden.

Wie man in Fig. 1 erkennt, nimmt der Anteil der dunkel gezeichneten ungeschälten Reiskörner in dem gemischten Stroa P mit Annäherung an den Strom aus geschältem Reis R stetig ab. Der Fotosensor 12 ist an einer Stelle angeordnet, an welcher der gemischte Körnerstrom P noch einen kleinen Anteil, z.B. 3 bis 3°/°t ungeschälte Reiskörner enthält.

Ermittelt nun der Fotosensor 12 anhand des reflektierten Lichts einen höheren als den vorstehend angegebenen Anteil an ungeschälten Reiskörnern, so erzeugt die Steuereinheit 16 ein Signal für den Vorwärtsantrieb des Motors 15» wodurch die Triebspindel 14 in Drehung versetzt und der Fotosensor 12 in Richtung auf den Strom R aus geschältem Reis verschoben wird.

Befindet sich der Fotosensor 12 dagegen zu nahe an dem Strom R aus geschältem Reis, so wird die Triebspindel in Rückwärtsdrehung versetzt, um den Fotosensor 12 in Rich-

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tung auf den Strom P aus dem Körnergemisch zu verschieben, bis er die vorstehend erläuterte richtige Stellung in bezug auf die Zusammensetzung des Körnergemischs erreicht hat. Auf diese Weise wird die Scheidewand 5 iⁿ einer um den Korrekturabstand W in Richtung auf den Strom R aus geschältem Reis gegenüber dem Bezugspunkt des Fotosensors 12 versetzten Stelle ausgerichtet.

Wie vorstehend angedeutet beträgt der Anteil an ungeschältem Reis am Bezugspunkt des Fotosensors 12 etwa 3 bis 5% und nimmt in Richtung auf den Strom R aus geschältem Reis stetig bis auf Full ab. Der Korrektur— abstand W ist entsprechend der Verringerung dieses Anteils von 3 bis 5% bis auf Full so gewählt, daß sich die Scheidewand 5 stets knapp innerhalb des Stroms R aus geschältem Reis befindet.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Fotosensor 12 über die Steuereinheit 16 mit der Scheidewand 5 verbunden und in oberen Bereich des Auffangtrogs 4- angeordnet, wobei die Länge der Steuereinheit 16 dem Korrekturabstand ¥ entspricht. Ein kastenförmiger Fallschacht 18 ist mittels einer Lasche 17 an einer Seite des Gehäuses der Steuereinheit 16 aufgehängt. Der Fotosensor 12 ist so an der Außenseite des Fallschachts' 18 befestigt, daß seine lichtdurchlässige Oberfläche 19 mit einer im vre sent liehen senkrechten Wand des Schachts bündig verläuft. Die Fotoelemente 11 des Fotosensors 12 sind über die Steuereinheit elektrisch mit dem umsteuerbaren Elektromotor 15 verbunden, mittels dessen die Scheidewand 5 und der Fotosensor 12 gemeinsam verstellbar sind.

In der beschriebenen Ausführungsform sind die Lichtquellen 10 und die Fotoelemente 11 des Fotosensors 12 an ein

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und derselben Seitenwand des Fallschachts 18 angeordnet, so daß das von den Lichtquellen emittierte Licht von den Körnern reflektiert und von den Fotoelementen aufgefangen wird. Stattdessen können die Lichtquellen und Fotoelemente auch an einander gegenüberliegenden Wänden des Schachts angeordnet sein, so daß das von den Lichtquellen emittierte Licht durch den Körnerstrom hindurch auf die Fotoelemente fällt.

In der dargestellten·Ausfuhrungsform ist der Fotosensor in dem zwischen dem Strom aus geschältem Reis und dem gemischten Körnerstrom liegenden Bereich des Auffangtrogs angeordnet. Er kann jedoch auch in dem zwischen dem Strom aus ungeschältem Reis und dem gemischten Körnerstrom liegenden Bereich angeordnet sein und dann dazu dienen, die andere Scheidewand zu verstellen.

Wie vorstehend beschrieben ist also der Fotosensor nahe der Grenzlinie zwischen einem Strom aus Körnern einer Art und einen gemischten Körnerstrom derart in dem uiu unteren Band äee Ablauftischs angeordneten Auffangtrog angeordnet, da3 seine lichtdurchlässige ⁿberflache im wesentlichen senkrecht steht und von dem Körnerstrom fortlaufend bestrichen und dadurch gereinigt wird.

Dadurch bleibt die lichtdurchlässige Oberfläche des Fotosensors stets sauber, so daß eine äußerst genaue Messung des Mischungsverhältnisses der Körner anhand des von ihnen reflektierten Lichts gewährleistet ist. Daher spricht der Fotosensor sehr schnell auf eine im Betrieb des Trieurs auftretende Verschiebung des Grenzbereichs zwischen dem Strom aus den Körnern einer Art und dem gemischten Körnerstrom an und löst eine entsprechende Verstellung der Scheidewand aus, so daß eine hohe Ausbeute an einwandfrei sortiertem Körnergut erzielbar ist.

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Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform eines Trieurs mit einem Ablauftisch 1', welcher ebenfalls eine rauhe Oberfläche aufweist und in Längs- und Querrichtung geneigt angeordnet ist. An der Unterseite des Ablauftischs 1' ist eine Luftkammer 20 befestigt, welche über eine Leitung 21 mit einem Gebläse 22 verbunden ist. Dieser ist über einen Riementrieb von einem Elektromotor 23 antreibbar. Ein nahe der Luftkammer 20 in der Leitung 21 angeordnetes Zellenrad 24 ist über einen Paeinentrieb von einem Elektromotor 25 antreibbar, so daß die vom Gebläse 22 gelieferte Luft pulsierend in die Luftkammer 20 gelangt.

An der unteren Querseite des Tischs 1' abwärts hervorstehende Stützen 26 sind schwenkbar auf einer auf einem Sockel 27 angeordneten waagerechten Welle 28 gelagert. Zwei weitere Stützen 29 stehen an der oberen Querseite des Eischs 1' abwärts hervor. An ihren unteren Enden ist jeweils ein Zwischenglied 30 mit seinem oberen Ende angelenkt. Eine waagerecht auf dem Sockel gelagerte Spindel 31 &at zwei von ihrer Mitte ausgehende Abschnitte mit gegenläufigem Schraubgewinde, auf denan jeweils eine gelenkig mit dem unteren Ende eines der beiden Zwischenglieder 30 verbundene Mutter 32 geführt ist. Durch Verdrehen der Spindel 31 mittels einer an einem Ende derselben angebrachten Kurbel 33 lassen sich die beiden Muttern 32 aufeinander zu und voneinander weg bewegen, so daß die Zwischenglieder 30 eine mehr oder weniger stark geneigte Stellung einnehmen. Dadurch wird die obere Querseite des lischs über die daran angebrachten Stützen 29 auf und ab bewegt, um die Querneigung des Ablauftischs zu verstellen.

Der Ablauftisch 1' ist von einer Vielzahl kleiner Öff-

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nungen 34 durchsetzt, welche so geformt sind, daß die durch sie hindurch aus der Luftkaramer 20 austretenden Luftströme schräg aufwärts zur höheren Querseite des Ablauftischs gerichtet sind, xvie in I¹Xg. 6 durch Pfeile angedeutet. Die Form der Öffnungen 34 ist im einzelnen in i"ig. 7 zu erkennen.

An der unteren Längsseite des Ablauftischs 1' ist ein dem in Pig. Λ und 2 entsprechender Auffangtrog angeordnet. Dieser hat v/ie in der ersten Ausführungsform durch Scheidewände voneinander getrennte Abteilungen bzw. Durchlässe für ungeschälten Reis, ein Körnergemisch und geschälten Reis. Ferner sind in dieser Ausführungsform ebenfalls ein Potosensor, eine (Tragschiene, eine Triebspindel, ein umsteuerbarer Motor, eine Steuereinheit und ein Fallschacht mit der lichtdurchlässigen Wand des Fotcsensors vorgesehen. Diese Teile sind in gleicher V/eise wie vorstehend beschrieben ausgeführt, so daß sich eine erneute Beschreibung erübrigt.

Zur Inbetriebnahme des in Fig. 6 gezeigten Trieurs werden die Zlektromotore 23 und 25 in Gang gesetzt, und der Ablauftisch 1 ' wird über die Zufuhreinrichtung 2 sit einem Zörnergemisch z.B. aus geschältem und ungeschältem Reis beschickt. Die vom Gebläse 22 geförderte Luft wird dabei von dem Zellenrad 24 intermittierend in die Luftkammer 20 eingelassen und tritt schräg aufwärts in Richtung auf die obere Querseite des Ablauftischs durch die Öffnungen 34 desselben aus. Dadurch wird das Körnergemisch auf dem Ablauftisch in eine kontinuierliche wellenförmige Bewegung versetzt, wobei sich die beiden Arten von Körnern aufgrund ihrer unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften voneinander trennen. Dabei konzentriert sich der Strom der ein höheres spezifisches Gewicht aufweisenden geschälten Reiskörner zur höher liegenden Querseite des Ablauftischs

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Mn, während die das geringere spezifische Gewicht aufweisenden ungeschälten Reiskörner zur unteren Querseite des Tischs abgelenkt werden und im mittleren Bereich ein gemischter Körnerstrom entsteht. Diese Ströme bewegen sich von der oberen zur unteren Längsseite des Ablauftischs und fallen am unteren Band desselben in den Auffangtrog. Die Querneigung des Ablauftischs ist je nach Art des zu sortierenden Körnerguts durch Drehen an der·Kurbel einstellbar, so daß sich die Körnerströme in der in Fig. 1 dargestellten Weise über seine gesamte Oberfläche ausbreiten.

Im laufenden Betrieb des Trieurs wird dann wenigstens die eine Scheidewand in Abhängigkeit von dem durcn den IPotosensor ermittelten Mischungsverhältnis der Körner automatisch gesteuert, um die Breite der für die Aufnahme wenigstens des einen Körnerstroms, im vorliegenden PaIIe des Stroms aus geschälten Reiskörnern, jeweils optimal einzustellen.

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Claims (2)

PAT E N! TA NWÄLTE A. GRÜNECKER H. KINKEUDEY W. STOCKMAIR OR-INa- AeE [CALTECH) K. SCHUMANN DR RER NAT.-DtPU-PHVS. P. H. JAKOB DlPL-INa G. BEZOLD DP. RER. NAT.· OPL-OEM. SAOlAKE ENGINEERING CO., IZDD. 19-10, Uneo-1-chome, Taito-ku Tokyo, Japan 8 MÜNCHEN 22 MAXIMILIANSTRASSE 4.3 P 15 461-dg 19- Sept. 1980 Vorrichtung zum automatischen Verstellen einer Scheidewand eines Eörnertrieurs

1. Vorrichtung zum automatischen Verstellen einer
Scheidewand eines Körnertrieurs, welcher einen eine
rauhe Oberfläche aufweisenden und in bezug auf eine
waagerechte Ebene in Längs- und Querrichtung geneigten
Ablauftisch, eine Einrichtung zum Zuführen eines Körnergemischs zum am höchsten liegenden Eckbereich des
Tischs, eine Einrichtung zum Erzeugen einer Querbewegung

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TELEFON (089) 3238(13

TELEX OB-SO 38O

TELEQIPAMME MONAPAT

TELEKOPIERER

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der Körner auf dem Tisch und einen durch Scheidewände unterteilten Auffangtrog an der unteren Längsseite des Ablauftischs aufweist, und bei welchem das Körnergemisch bei seiner Bewegung vom höheren zum niedrigeren Bereich des Tischs aufgrund unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften der Körner in einen sich im Bereich einer Querseite des Tischs bewegenden Strom von Körnern einer Art, einen sich im Bereich der anderen Querseite bewegenden Strom von Körnern einer anderen Art und einen sich zwischen den beiden Strömen bewegenden Strom gemischter Körner unterteilt wird und die verschiedenen Körnerströme bei ihrem Eintritt in den Auffangtrog durch die dort angeordneten Scheidewände voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Grenzbereich (D, E) zwischen dem Strom (E) von Körnern einer Art und dem gemischten Körnerstrom (P) ein betätigungsübertragend mit einer Scheidewand (5) verbundener fotoelektrischer Sensor (12) zum "Verstellen der betreffenden Scheidewand in Abhängigkeit von dem von den den betreffenden Bereich durchströmenden Körnern reflektierten oder durchgelassenen Licht derart angeordnet ist, da3 seine lichtdurchlässige Oberfläche (19) im wesentlichen senkrecht steht und fortlaufend von den den genannten Bereich durchströmenden Kö.rners bestrichen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen der Querbewegung der Körner einen unterhalb des Ablauftischs angeordneten Rütteltrieb aufweist, mittels dessen der Ablauftisch (1) unter einem Winkel, welcher größer ist als der Winkel seiner Querneigung, in Querschwingungen versetzbar ist.

3- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtungen zum Erzeugen der Querbexregung der Körner eine unter dem Ablauftisch (1) angeordnete Luftkammer (20), Einrichtungen (22 bis 25) für die intermittierende Luftzufuhr zu der Luftkammer und eine Vielzahl von den Ablauftisch durchsetzenden Öffnungen (3^0 aufweisen, welche so geformt sind, daß durch sie hindurch aus der Luftkammer austretende Luftströme schräg aufwärts zur höheren Querseite des Ablauftischs gerichtet sind.

4-. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 3 j dadurch g.ekennz ei chnet, daß die lichtdurchlässige Oberfläche (19) des fotoelektrischen Sensors (12) an einer Wand eines im Auffangtrog (4-) angeordneten-Sörner-Fallschachts (18) angeordnet ist.

5- Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 4·, dadurch gekennz ei chnet, daß der fotoelektrisch^ Sensor (12) über eine Steuereinheit (16) mechanisch ~it der zugeordneten Scheidewand (5) und elektrisch mit einem umsteuerbaren Elektromotor (15) z-uta Verstellen der Scheidewand verbunden ist.

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