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Die Erfindung betrifft eine Sortiereinrichtung mit einem die zu sortierenden Gegenstände einzeln in öffenbaren Zellen endloser Umlaufbänder zur Abgabestelle führenden Verteilersystem sowie einer durch
Wellensender und Wellenempfänger die Grösse bzw. Form des zu sortierenden Gegenstandes messenden
Abtastvorrichtung, welche in Abhängigkeit vom Messwert die Impulsgabe für eine Vorrichtung zum öffnen der
Zellen veranlasst, so dass der Gegenstand in die seiner Grösse entsprechende Sammelstelle gelangt.
Sortiereinrichtungen dieser Art werden zur automatischen Trennung von Gegenständen nach Grösse und allenfalls auch nach Form verwendet und sind insbesondere für Obst bestimmt.
Bei den bekannten Sortiereinrichtungen dieser Art werden Früchte in bodenseitig öffenbaren Zellen eines endlosen Umlaufbandes unter einer Lichtstrahlenquelle vorbeigeführt, an der bei Abschirmen eines bestimmten
Mindestteiles des Strahlenbündels durch einen Auslösemechanismus die Sperre des Bodens zur Abgabe der Frucht in eine Sammelstelle geöffnet wird, während bei kleinerer Abschirmung der Boden verschlossen bleibt und die
Frucht erst an der Wendestelle des Bandes in eine zweite Sammelstelle fällt. Bei dieser Einrichtung können die
Früchte daher nur in zwei Grössengruppen unterteilt werden.
Eine andere Einrichtung zum Sortieren von Stückgut wie Früchten sieht von endlosen Gliederketten vorwärts bewegte Schienen vor, zwischen denen veränderbare Durchfallspalten vorhanden sind. Diese Einrichtung ermöglicht zwar eine grössere Unterteilung der Früchte, hat aber den Nachteil, dass empfindliche Früchte an den
Schienen verletzt werden können.
Solche Verletzungen ermöglichen oft den Zutritt von Bakterien, Viren und Mikroorganismen und es kommt in kurzer Zeit zum Verderben der Frucht. Ist eine Frucht von Pilzen oder Bakterien oder sonstigen
Mikroorganismen befallen, so werden in kürzester Zeit auch die andern Früchte angegriffen und es kommt oft zur Vernichtung grosser Mengen. Dies ist insbesonders bei Seetransport zu befürchten.
Es sind auch Sortiereinrichtungen mit einem von der zu sortierenden Ware durchwanderten Leitungssystem bekannt geworden, welches entlang des Förderweges aufeinanderfolgend Gabelungen aufweist, vor denen jeweils ein Taster mit quer zur Förderstrecke ausstrahlendem Sender auf einer und auf der gegenüberliegenden Seite der
Förderstrecke angeordnetem Wellenempfänger und im Anschluss an den Taster eine durch diesen gesteuerte Lenkeinrichtung angeordnet ist, welche den Weg des zu sortierenden Gutes durch eine der beiden Äste der Gabelung bestimmt. Auch diese Einrichtung hat das gestellte Problem nicht zufriedenstellend lösen können.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, unter Vermeidung der angeführten Nachteile Waren, insbesondere Obst, in grossen Mengen rasch und ohne Schäden in beliebig viele Grössen zu sortieren und zur Verpackungsstelle zu bringen.
Um dies zu erreichen wird eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei welcher erfindungsgemäss von mindestens drei Abgabestellen jede derselben und jede Zelle wahlweise einen eigenen Impulsgeber oder einen mit diesem in einer bestimmten in Abhängigkeit vom angesprochenen Messwert gebrachten Bereitschaftsstellung zusammenwirkende Steuerteil zum öffnen der Zelle aufweist, wobei eine der Anzahl der selektierten Grössen entsprechende Zahl von Bereitschaftsstellungen der Steuereinrichtung vorgesehen ist, von welchen jede auf einen bestimmten Impulsgeber anspricht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in welcher drei Ausführungsbeispiele der Sortiereinrichtung schematisch dargestellt sind. Es zeigen Fig. l und 2 eine Sortiereinrichtung mit photoelektrischer Steuerung in Seitenansicht und Draufsicht, Fig. 3 einen Endteil einer Sortiereinrichtung mit elektromechanischer Steuerung in Seitenansicht und Fig. 4 eine Sortiereinrichtung mit elektronischer Steuerung in Seitenansicht.
Die Sortiereinrichtung nach den Fig. l und 2 weist ein Verteuersystem-l-und ein Transportsystem - auf, die beide aus einer Reihe nebeneinanderliegender endloser Umlaufbänder bestehen. Es wird angenommen, dass die zu sortierenden Waren in acht Grössen eingeteilt werden sollen, wofür im Transportsystem die gleiche Anzahl, also acht Blander-11 bis 18-vorgesehen sind. Die Anzahl der Bänder des Verteilersystems richtet sich nach der Menge der zu sortierenden Ware. Im vorliegenden Falle sind vier Bänder - 21 bis 24-vorgesehen.
Die Bänder des Verteilersystems--l-bestehen aus aufeinanderfolgenden, je ein Stück der Waren aufnehmenden Zellen-3-mit abklappbarem Boden-4-, welcher zu diesem Zwecke mit einer Stirnwand --5-- verbunden um ein Gelenk --6-- schwenkbar gelagert ist.
Am oberen Rand der Stirnwand --5-- greift eine als doppelarmiger Schwenkhebel ausgebildete Klinke --7-- an, welche an ihrem der Stirn wand --5-- abgekehrten Ende an einen Magnet --8-- angeschlossen ist, zu dessen Steuerung, wie später näher beschrieben wird, unterhalb desselben lichtabhängige Widerstände --31 bis 38-und darunter Schlitzblenden--10--vorgesehen sind, welche von tieferstehend näher behandelten Selektoren betätigt
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kommt.
Zum Abtasten der zu sortierenden Ware ist über jedem Band des Verteilersystems an der Kreuzungsstelle mit dem ersten Band des Transportsystems Messkopf --25-- vorgesehen, in welchem ein lotrechter Kanal-26-für den freien Fall der abzutastenden Ware sowie zwei horizontale, sich senkrecht kreuzende Schächte --27, 28--, durch welche von einem an einem Ende jedes Kanals angeordneten Sender ausgestrahlte und von einem am andern Ende jedes Kanals angeordneten Empfänger aufgenommene Strahlen hindurchgehen. In einfachster Weise werden Lichtstrahlen parallel zueinander durch die Schächte-27, 28- und von einem Linsensystem auf eine Photozelle bzw. einen lichtempfindlichen Widerstand geführt.
Die Verwertung der Änderung der Stromverhältnisse der Photozellen zum Zwecke der Steuerung des Verteilersystems - l--besorgt ein Messverstärker--29--sowie ein Satz Selektoren --41 bis 48--, deren Anzahl der Zahl der Transportbänder entspricht.
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-39, 40-- vorgesehen, welche- 53 bis 56-sowie Ketten-57 bis 60-die Bänder antreiben.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet in folgender Weise : Die zu sortierenden Waren, beispielsweise Früchte werden von einem nicht dargestellten Transportband, schrägen Rollbahnen od. dgl. zu den Messköpfen --25-- gebracht, die sie im freien Fall durch den Kanal --26-- passieren, dessen Wände zur Schonung der
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weniger ab, wodurch eine Schattenbildung und demzufolge eine Reduktion der Lichtintensität eintritt, die eine Veränderung des Messwertes in der Photozelle ergibt. Der so gewonnene Messstrom, der nunmehr eine Funktion der Fruchtgrösse darstellt, wird im Messverstärker --29-- verstärkt und an die Selektoren-41 bis 48-weitergeleitet.
Jeder der Selektoren-41 bis 48-hat einen gewissen Ansprechbereich, der sich mit dem Bereich des benachbarten Selektors nicht überschneidet. Somit wird jede Fruchtgrösse nur einen Selektor ansprechen, dem wiederum auf jeder Zelle ein lichtabhängiger Widerstand zugehört, der im Ruhezustand durch die Schlitzblende abgedunkelt ist.
Entscheidet ein Selektor, dass die Frucht einem bestimmten Grössenbereich angehört, so wird die dem Selektor zugehörige Schlitzblende --10-- betätigt und geöffnet. Kommt nun die Zelle über ein Transportband, dessen Lichtquelle --19-- mit ihrer Blende --20-- mit der offenen Schlitzblende --10-- fluchtet, wird der ihr zugeordnete Widerstand der beladenen Zelle--3--vom Lichtstrahl der Lichtquelle--19--getroffen und hebt die Klinke--7--, wodurch der Boden--4--mit der Stirnwand--5--unter der Last der in der Zelle --3-- vorhandenen Ware um das Gelenk --6-- schwenkt, so dass die Ware auf das der Warengrösse zugeordnete Transportband herunterfällt.
Die leere Zelle wird am Rücktransportweg zur Widerbeschickung durch den Messkopf mittels Anschlag mechanisch geschlossen.
Bei der elektromechanischen Steuerung nach Fig. 3 ist jedem Selektor entsprechend der Warengrösse auf
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bei jeder Zelle eine der Zahl der Transportbänder entsprechende Anzahl von Schaltstiften mit Wippen vorhanden. Jeder Schalt stift --61-- wird von einem Magnet-63-betätigt, dem einer der Selektoren - 41 bis 48-zugeordnet ist. Anstelle der beim Ausführungsbeispiel nach Fig. l verwendeten Lampe-19- mit Blende --20-- tritt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Umschalter-64-. Das Öffnen der Zelle bzw. Geschlossenhalten derselben besorgt wieder eine Klinke --7-- mit Magnet --8--.
Diese Vorrichtung arbeitet in ähnlicher Weise wie die im Vorangehenden beschriebenen. Entscheidet ein Selektor, dass eine Warengrösse in seinen Bereich gehört, wird der dem Selektor zugehörige Magnet --63-- der von ihm beeinflussten Zelle --3-- unter Spannung gesetzt. Der Magnet --63-- betätigt den ihm zugeordneten Stift --61-- mit Wippe --62--, welche in eine Lage gelangt, in der sie bei Erreichen des richtigen Abtransportbandes gegen den ihm zugeordneten Umschalter --81 bis 88- fährt, welcher beispielsweise in Form einer schiefen Ebene die Wippe --62-- bzw. den Schaltstift --61-- in die Ausgangsstellung zurückbringt.
Bei jeder Rückstellung wird der Zellenboden--4--bzw. die Zellenwand --5-- von der Klinke --7-- über den Elektromagneten --8-- freigegeben und die Frucht fällt auf das entsprechende Abtransportband und ist somit sortiert.
Bei der Steuerung nach Fig. 4 ist im Anschluss an die Selektoren eine Abfrage --66-- vorgesehen, welcher eine der Zahl der Selektoren entsprechende Anzahl von Relais, im vorliegenden Falle acht Relais-71
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bis 78-folgen, welche Magnete-81 bis 88-steuern, die ihrerseits an Stelle der früher genannten Umschalter--64--oder Lampen--19--mit Blende--20--treten. Das Öffnen der Zelle--3-- besorgen wieder Klinken--7--, die mit den Magneten--81 bis 88--bzw. von ihnen gesteuerten Anschlägen zusammenwirken.
Im Ausführungsbeispiel wird der verstärkte Messstrom über die Selektoren-41 bis 48-der Abfrage --66-- zugeführt, welche ein freies Zeitrelais ermittelt, das im Sinne des angesprochenen Selektors den Befehl an die Schaltmagnete-65-weitergibt. Die Zeitrelais-71 bis 78-- können den Befehl, die Schaltmagnete - 81 bis 88-unter Spannung zu setzen, so lange speichern, bis die Zelle-3--von der Beschickungsstelle bis zur Abgabestelle kommt. Für den Fall als die Zelle von einen zum andern Förderband 1 sec. benötigt, kann die Dauer der Verzögerung wahlweise von 1 bis 8 sec. sein. Sie hängt von der Grösse des Messstromes, d. h. der Warengrösse ab.
Von der Länge der Verzögerung hängt ab, welcher Schalt magnet --65-- anzieht. Die Klinke --7-- fährt an den angezogenen Schaltmagnet an und öffnet dadurch in der vorbeschriebenen Weise die Zelle --3--, um die Ware auf das Förderband abzusetzen.
Praktisch geht ein Beispiel wie folgt vor sich :
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- -3--. Der Messkopf-25--gibt über den Messverstärker --29-- den Strom --ix-- an die Selektoren --41 bis 48-- weiter. Selektor --43-- entscheidet, dass --ix-- in den Messstrombereich --3-- gehört.
Der Apfel hat somit Grösse--3--. Die Abfrage bestimmt ein freies Zeitrelais ; dieses hält den Befehl, den Schaltmagneten --83-- nach einer Zeit-8x-unter Spannung zu setzen. Während dieser Zeit fährt die
Zelle mit dem Apfel (Grösse --3--) vom Messkopf-25--bis über das Band-13--. Die an der Zelle --3-- befindliche Klinke-7-fährt gegen den bereits angezogenen Schaltmagneten --63-- und öffnet die Zelle-3-. Der Apfel fällt auf das Abtransportband--13--.
Mit dieser Steuerung ist es bei häufigem Anfall bestimmter Grössen auch möglich, mehrere Transportbänder zur Abfuhr gleicher Grösse zu veranlassen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann Gegenstände auch nach der Form, ob rund oder ungleichmässig geformt, auf Grund der Grösse der Amplitudendifferenz des Messstromes sortieren. Die Verteilersysteme können nach Reihensystemen oder nach Dualsystemen ausgebildet sein, wobei mechanische, pneumatische und elektrische Steuerorgane eingesetzt werden können. Auch ist es möglich, die Sortiersysteme so anzuordnen, dass die Messanlagen in Bewegung und die Verteilersysteme fix sind oder umgekehrt. Dies hängt von der Grösse und den Justiersystemen ab.
Es ist auch möglich, anschliessend die sortierten Früchte ohne Unterbrechung direkt vollautomatischen Verpackungsmaschinen zuzuführen, so dass eine Einheit zwischen Sortier-und Verpackungsanlage entsteht.
Je nach Art der Auswahl der Gegenstände können die sie abtastenden Strahlen auch in anderer Weise als beschrieben geführt werden. So ist es beispielsweise möglich, für kugelförmige Gegenstände nur einen oder für unregelmässig geformte Körper drei unter gleichem Winkel gegen die Achse des Kanals --26-- geneigte und in gleichen Winkelabständen angeordnete Schächte für die Strahlen vorzusehen.
Natürlich können im Rahmen der Erfindung verschiedene weitere konstruktive Abänderungen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, eine der Zahl der Transportstrecken (11 bis 18) entsprechende Anzahl von Blenden --10-- zu wählen, denen ein gemeinsamer, den Magnet --8-- der Klinke --7-- steuernder Widerstand zugeordnet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sortiereinrichtung mit einem die zu sortierenden Gegenstände einzeln in öffenbaren Zellen endloser Umlaufbänder zur Abgabestelle führenden Verteilersystem sowie einer durch Wellensender und Wellenempfänger die Grösse bzw. Form des zu sortierenden Gegenstandes messenden Abtastvorrichtung, welche in Abhängigkeit vom Messwert die Impulsgabe für eine Vorrichtung zum öffnen der Zellen veranlasst, so dass der Gegenstand in
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drei Abgabestellen jede derselben und jede Zelle wahlweise einen eigenen Impulsgeber oder einen mit diesem in einer bestimmten in Abhängigkeit vom angesprochenen Messwert gebrachten Bereitschaftstellung zusammenwirkende Steuerteil zum öffnen der Zelle aufweist, wobei eine der Anzahl der selektierten Grössen entsprechende Zahl von Bereitschaftsstellungen der Steuereinrichtung vorgesehen ist,
von welchen jede auf einen bestimmten Impulsgeber anspricht.
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