<Desc/Clms Page number 1>
"Sorteerband"
De uitvinding heeft betrekking op een sorteerband bevattende een transportband omheen dewelke zieh een eerste en een tweede stelsel snaren uitstrekken en waarbij de snaren uit het eerste en tweede stelsel alternerend naast elkaar opgesteld zijn, welke snaren op een aandrijforgaan gemonteerd zijn dat voorzien is om de snaren in een beweging over het werkviak van de transportband aan te drijven.
Een dergelijke sorteerband is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift n 3. 068. 989. De te sorteren voorwerpen worden in een willekeurige ordening op de sorteerband aangevoerd ten einde aldaar gesorteerd te worden en ze zodoende te ordenen voor bijvoorbeeld latere verpakking. De voorwerpen die toevallig goed liggen belanden meteen tussen twee opeenvolgende snaren waarbij de ene tot het eerste en de andere tot het tweede stelsel behoort. De afstand tussen twee opeenvolgende snaren is immers zodamg gekozen dat deze correspondeert met de dimensie van het te sorteren voorwerp. De overige voorwerpen belanden op twee opeenvolgende snaren.
Aangezien ten minste de snaren uit een der stelsels een translatiebeweging ondergaan die hun wordt opgelegd door het aandrijforgaan, wordt door deze translatiebeweging een kracht op de voorwerpen die op de band liggen uitgeoefend. Door deze uitgeoefende kracht ondergaan de voorwerpen een rotatiebeweging waardoor ze tussen twee opeenvolgende snaren worden gedraaid en zodoende allemaal in lijn komen te liggen.
Een nadeel van de bekende sorteerband is dat een groot snelheidsverschil tussen twee opeenvolgende snaren noodzakelijk is om voldoende rotatiekracht in de voorwerpen te kunnen induceren ten einde het
<Desc/Clms Page number 2>
sorteerproces mogelijk te maken. Dat grote snelheidsverschil heeft dan weer tot gevolg dat na een bepaalde sorteertijd ook snelheidsverschillen tussen de verschillende rijen voorwerpen tussen de snaren gaan ontstaan alsook binnen eenzelfde rij. Door deze snelheidsverschillen kunnen de produkten binnen een te vormen rij elkaar gaan inhalen, elkaar hinderen, en zodoende het sorteerproces nadelig beïnvloeden.
De uitvinding heeft tot doel een sorteerband te realiseren waarbij aan het hiervoor genoemd probleem een oplossing wordt geboden.
Een sorteerband volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat de snaren een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede bevatten en ten minste over het werkvlak van de transportband getordeerd zijn aangebracht en waarbij de torsie richting van het eerste stelsel snaren tegengesteld is aan diegene van het tweede stelsel snaren. Door het gebruik van in hoofdzaak rechthoekige snaren aan dewelke een torsie opgelegd wordt, wordt het sorteren van de voorwerpen niet langer meer door snelheidsverschil tussen de snaren alleen verkregen, maar door de torsie dankzij dewelke aan de voorwerpen de nodige rotatiekracht geïnduceerd wordt. Door aan opeenvolgende snaren een torsie met tegengestelde richting op te leggen, wordt de rotatie kracht naar de ruimte tussen de snaren toe gericht.
Doordat de torsie de dominerende kracht is wordt de translatiecomponent van de geïnduceerde kracht aanzienlijk geringer waardoor aanzienlijk geringere snelheidsverschillen optreden.
Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de snaren op instelmiddelen gemonteerd zijn die voorzien zijn om de onderlinge afstand tussen een snaar van het eerste en tweede stelsel te wijzigen. Hierdoor kunnen eventuele debiet verschillen tussen de rijen voorwerpen onderling worden gecompenseerd.
Een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de instelmiddelen met telmiddelen voorzien om het debiet tussen telkens twee opeenvolgende snaren te teilen verbonden zijn, welke instelmiddelen verder voorzien zijn om genoemde
<Desc/Clms Page number 3>
instelling in funktie genoemd debiet te wijzigen. Door het gebruik van telmiddelen wordt automatische regeling van het debiet mogelijk.
Een derde voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat het aandrijforgaan voorzien is om eerste en tweede stelsel met een onderling snelheidsverschil aan te drijven. Door dit onderling snelheidsverschil is het mogelijk om voorwerpen die niet rotatiesymmetrisch zijn met een grotere mate van zekerheid te sorteren. Het snelheidsverschil helpt immers om de asymmetrie te compenseren.
Bij voorkeur bedraagt genoemd onderling snelheidsverschil ten hoogste 10% bedraagt. Wanneer bovendien de verhouding tussen de snarensnelheid en de snelheid van de toevoerband aanzienlijk groter is dan 10% is de kans dat de voorwerpen elkaar zullen inhalen verwaarloosbaar.
De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van de tekening waarin een uitvoeringsvoorbeeld van een sorteerband volgens de uitvinding is weergegeven. In de tekening illustreert :
Figuur 1 een uitvoeringsvoorbeeld van een sorteerband volgens de uitvinding ;
Figuur 2 schematisch de torsie die aan de snaren wordt opgelegd ; en
Figuur 3 en 4 de krachten die aan de te sorteren voorwerpen worden opgelegd.
In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.
De in figuur 1 weergegeven sorteerband volgens de uitvinding wordt voorafgegaan door een doseer- en aflegband 1 waarop de te sorteren voorwerpen of produkten worden aangevoerd. De te sorteren voorwerpen kunnen van diverse aard zijn zoals koeken of andere eetwaren, mechanische onderdelen, poststukken enz. Bij het sorteren van produkten spelen diverse factoren een rol zoals breekbaarheid van het produkt, produktiekadansen, afmetingsverhouding (hoogte - breedte - lengte) het soortelijk gewicht, wrijvingscoëfficient. Bij het sorteren van voedingswaren treedt bovendien het
<Desc/Clms Page number 4>
probleem op dat de te sorteren produkten vaak onregelmatigheden vertonen die, gezien de aard, het ambachtelijk karakter, of het produktieproces van het produkt, onvermijdbaar zijn en ook geen afbreuk doen aan de kwaliteit van het produkt.
Zoals verderop zal worden toegelicht vormen dergelijke onregelmatigheden geen probleem voor de sorteerband volgens de uitvinding, welke geschikt is om, zelfs bij aanwezigheid van onregelmatigheden in de produkten toch nog hoge produktieritmes aan te kunnen en daarbij te voldoen aan wettelijke hygiënische eisen.
De doseer- en aflegband draait aan een snelheid va welke bepaald wordt door de produktie capaciteit en de bandbreedte. Bij voorkeur is deze snelheid via continu regelbaar om fluctuaties in de produktie snelheid op te vangen. Hierdoor hoeft geen bijzondere buffercapaciteit aan de band te worden voorzien. De doseer- en aflegband eindigt op een mesovergang 11 ten einde de aangevoerde voorwerpen zonder kantelen op de sorteerband af te leggen en de produkten over de breedte van de band te verspreiden.
De sorteerband zelf bevat ter ondersteuning van de te sorteren produkten een transportband 2 die aangedreven wordt door een eerste aandrijforgaan 12 dat een door een motor (in figuur 1 niet weergegeven) aangedreven rol bevat. Het aandrijforgaan laat de transportband aan een eerste snelheid v1 > va bewegen waarbij bijvoorbeeld 1, 1v v < 2vo. De hogere snelheid v1 ten opzichte van Vo is noodzakelijk om de produkten uit elkaar te trekken in de transportrichting, zodat twee produkten niet tegen elkaar komen te liggen.
Desgewenst mag vl v, om er voor te zorgen dat de aangevoerde produkten in voldoende mate uit elkaar getrokken worden. Het gebruik van de mesovergang biedt verder de mogelijkheid om het snelheidsverschil v1 - va te gebruiken om de produkten uit elkaar te scheiden bij de overdracht.
Over het werkvlak van de transportband 2 strekken zieh een eerste 3 en tweede 4 stelsel snaren uit. Bij voorkeur vertonen de snaren een oneffen buitenmantel waardoor een betere grip van de snaar op het produkt wordt verkregen. Deze oneffen buitenmantel wordt verkregen hetzij bij de produktie zelf van de snaar of door de snaar bijvoorbeeld met schuurpapier te behandelen. Het
<Desc/Clms Page number 5>
is eveneens mogelijk om de snaren van een profiel te voorzien dat bijvoorbeeld gekozen wordt in functie van de te sorteren produkten. De snaren hebben bij voorkeur een rechthoekige doorsnede van bijvoorbeeld 6 x 2 mm, maar andere in hoofdzaak rechthoekige geometrische vormen zoals vierkantige of trapeziumvormige doorsneden zijn ook mogelijk.
Rubber of kunststof is het materiaal waaruit de snaren bij voorkeur vervaardigd zijn, zeker wanneer voedingswaren moeten worden gesorteerd.
Het eerste 3 en tweede 4 stelsel snaren is zodanig over de transportband 2 aangebracht dat de snaren uit het eerste en tweede stelsel in hoofdzaak evenwijdig en alternerend naast elkaar opgesteld zijn. Dit betekent dat een ide snaar uit het eerste stelsel 3 gevolgd wordt door een ide snaar uit het tweede stelsel 4, welke op haar beurt weer gevolgd wordt door een (i+1) de snaar uit het eerste stelsel, waarbij zizi en N het totaal aantal snaren per stelsel weergeeft. Het is echter niet noodzakelijk dat eerste en tweede stelsel eenzelfde aantal snaren bevatten. Zo kan het eerste stelsel N en het tweede stelsel N-1 snaren bevatten of vice versa.
Figuur 2 laat meer in detail de montage van de snaren stelsels in een sorteerband volgens de uitvinding zien. De snaren vormen een gesloten lus over de transportband welke duidelijkheidshalve niet in figuur 2 is weergegeven.
De snaren lopen over twee keerrollen 9 en 13 welke telkens aan de uiteinde en onderaan de transportband opgesteld zijn. Een keerrol 6 is verder aan de bovenzijde van de transportband opgesteld ter hoogte van de mesovergang 11.
Twee geleidingskeerrollen 21 en 22 zijn verder aan het andere boveneinde van de transportband opgesteld. De snaren lopen van keerrol 20 naar geleidingskeerrol 21 om vervolgens in de ruimte tussen de geleidingskeerrollen 21-22 te penetreren en rol 9 te bereiken.
Zoals reeds beschreven vormen de snaren telkens een eerste 3 en een tweede 4 stelsel. Figuur 2 laat zien hoe snaar 4 (i-1) van het tweede stelsel zich naast snaar 3-i van het eerste stelsel nagenoeg evenwijdig uitstrekt. Tussen snaar 3-i van het eerste stelsel en snaar 4-i van het tweede stelsel bevindt zich een ruimte binnen dewelke de te sorteren voorwerpen uiteindelijk terecht dienen
<Desc/Clms Page number 6>
te komen. Ten minste in het gedeelte boven het werkvlak van de transportband zijn de snaren getordeerd. De snaren zijn zodanig getordeerd dat de torsie richting van het eerste stelsel snaren tegengesteld is aan diegene van het tweede stelsel zo is in figuur 2 een snaar 4-i in een richting tegenovergesteld aan de wijzers van de klok getordeerd.
In het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 2 zijn de snaren paarsgewijs opgesteld waarbij een snaar van het eerste en tweede stelsels telkens naaste buren vormen. De snaren zijn zodanig getordeerd dat de torsie richting van iedere snaar uit een snarenpaar tegengesteld in richting is.
Bij de montage van de snaren over de keer- en geleidingskeerrollen wordt alvorens de snaareinden aan elkaar te lassen, zoals weergegeven met lasnaad 23, het gedeelte van iedere snaar dat zieh boven het werkvlak van de transportband bevindt getordeerd in een voorafbepaald aantal omwentelingen dat bepaald is door de aard en/of de dimensie van de te sorteren voorwerpen.
Wanneer nu het snarenstelsel in beweging wordt gebracht in de richting aangegeven door pijl 24 dan zal zodra een snaargedeelte keerrol 6 passeert de snaar de torsiekracht ondervinden doordat de torsie in de snaar aanwezig is. De geleidingskeerrollen 21 en 22 dragen er zorg voor dat enerzijds bij het verlaten van die rollen de snaren weer vlak lopen maar anderzijds dat de torsie in de snaren behouden blijft. Immers door hun passage tussen de geleidingskeerrollen 21 en 22 en het feit dat de snaren getordeerd werden wordt een torsiekracht in de snaren geïnduceerd die zich doorheen de snaar verder plant in een richting tegengesteld aan de transportrichting, dat wil zeggen tegengesteld aan de richting aangegeven door pijl 24.
De opening tussen geleidings- keerrollen 21 en 22 is zodanig gekozen dat deze kleiner is dan de breedte van de snaren om er zo zorg voor te dragen dat de torsie behouden blijkt. Door deze torsie ondervinden de snaren naast hun translatie beweging nog een rotatie beweging rond de middenas van de snaar zoals weergegeven in figuur 3.
Het eerste en tweede stelsel snaren 3 en 4 is op tweede aandrijforganen gemonteerd welke de aandrijfrol 13, de keerrollen 6 en 9 en de
<Desc/Clms Page number 7>
geleidingsrol 7 bevatten. De aandrijfrol 13 wordt via een motor (in de figuur niet weergegeven) aangedreven.
Ten einde het willekeurig verschuiven van de snaren op aandrijforganen te verhinderen waardoor de onderlinge afstand tussen de snaren verstoord wordt, zijn de aandrijforganen bij voorkeur van geleidingsgroeven voorzien waarin de snaren gelegd zijn. Echter is deze oplossing alleen geschikt voor een sorteerband die altijd dezelfde produkten moet sorteren. De aldus opgelegde vaste onderlinge snaarafstand verhindert een wijziging van die snaarafstand voor andere produkten van verschillende dimensie.
Tijdens een omwenteling omheen de transportband 2 verplaatst een punt op een snaar zieh van de aandrijfrol 13 naar de keerrol 6 langs de geleidingsrol 7 naar de keerrol 9 en terug naar de aandrijfrol 13. Deze omwentelingsrichting is belangrijk omdat een produkt 15, dat van de aflegband 1 op de snaren 3,4 terecht komt, richting geleidingsrol 7 moet worden getransporteerd ten einde nagenoeg op die hoogte aan een verdere transportband (in de figuur niet weergegeven) of een verder station te worden afgegeven. Naast een sorteerfunktie hebben de snaren dus ook nog een transportfunktie.
De afstand tussen de opeenvolgende snaren paren, dat wil zeggen de afstand tussen een snaar van het eerste 3 en tweede 4 stelsel wordt ingesteld in functie van de dimensie van het te sorteren produkt of voorwerp. Bij de uitvoeringsvorm weergegeven in figuur 1 zijn geleidingselementen 16 voorzien om de onderlinge afstand tussen de snaren nagenoeg constant te houden. In het uitvoeringsvoorbeeld worden deze geleidingselementen door een set blokken 16 gevormd waarbij de snaren telkens tussen opeenvolgende blokken passeren. Bij voorkeur zijn deze geleidingselementen verplaatsbaar gemonteerd ten einde de afstand tussen de opeenvolgende snaren te kunnen wijzigen en instellen en zodoende eenzelfde sorteerband te kunnen gebruiken voor het sorteren van produkten van verschillende dimensies.
Ten einde een verplaatsing mogelijk te maken zijn de blokken op draadstangen 17,18 gemonteerd. Deze draadstangen zijn op hun beurt door elektromotoren aandrijfbaar om de instelling op deze wijze te automatiseren. Het verdraaien van de draadstangen heeft een verplaatsing
<Desc/Clms Page number 8>
van de respectievelijk blokken tot gevolg en dus een verandering van de afstand tussen de snaren.
De snaren uit het eerste 3 en tweede 4 stelsel worden, bij voorkeur met eenzelfde snelheid aangedreven. Het is echter ook mogelijk om een gering onderlingsnelheidsverschil van bijvoorbeeld ten hoogste 10% tussen de snaren stelsels aan te leggen. De snaren uit het eerste stelsel 3 bewegen volgens deze laatste uitvoeringsvorm aan een tweede snelheid v2 terwijl die uit het tweede
EMI8.1
stelsel aan een derde snelheid v3 bewegen. Bij voorkeur is O. VgH.
QVsnelheden Vo tot en met v3 hebben een waarde die afhankelijk is van de snelheid waarmede de produkten afgeleverd of vervaardigd worden alsook van de aard van de produkten. Een onderling snelheidsverschil tussen de twee stelsels snaren is bijvoorbeeld gewenst voor asymmetrische produkten of om produkten sneller te sorteren of om onderliggende snelheidsverschillen tussen de snaren paren te compenseren en zodoende het in elkaar haken of elkaar inlopen van produkten te vermijden.
De te sorteren produkten 15 worden via de doseer- en aflegband 1 aangevoerd naar de sorteerband volgens de uitvinding. De mesovergang 11 draagt er zorg voor dat de produkten zonder kantelen op de snaren 3,4 terecht komen. De afstand tussen de opeenvolgende snaren wordt zodanig ingesteld dat de te sorteren produkten telkens tussen twee opeenvolgende snaren passen. Bij in hoofdzaak vierkantige, driehoekige produkten (figuur 3) rechthoekige, ronde of ovale produkten (figuur 4) komt de onderlinge snaar afstand nagenoeg overeen met de maximale breedte of diameter van het produkt.
Met de breedte van het produkt wordt de afstand bedoeld die, wanneer men van het produkt, in bovenaanzicht, de langst mogelijke rechte lijn trekt als verbinding van twee punten op de rand. Wanneer loodrecht op de breedte, opnieuw de langst mogelijke rechte lijn getrokken wordt als verbinding tussen twee punten van de rand, wordt de lengte van het produkt bekomen.
Wanneer voor een produkt waarvan lengte en breedte nagenoeg gelijk zijn (rond, vierkant of gelijkzijdige veelhoek), de snaren aan de ingangszijde van de transportband, op een afstand van elkaar worden geplaatst die net groter is dan
<Desc/Clms Page number 9>
de produktbreedte, is het zo dat het produkt zich nooit tegelijkertijd op twee snaren kan bevinden, waardoor het produkt via de rotatiebeweging opgelegd door de snaren altijd tussen die twee snaren "getrokken wordt, waartussen zijn zwaartepunt zieh bevindt. Bij produkten waarvan de lengte niet verwaarloosbaar groter is dan de breedte zoals rechthoeken, ovalen of ruiten, is wel mogelijk dat willekeurig aangevoerde produkten zich tegelijkertijd op twee snaren bevinden.
Doordat de produkten ongeordend op de snaren terecht komen zullen alleen diegene die "toevallig goed" geordend zijn meteen tussen de snaren op de transportband 2 vallen. De overige produkten komen op een of twee opeenvolgende snaren terecht. Doordat de snaren in de richting van pijl 24 bewegen ondervinden de produkten op de snaren de translatie energie van de snaren. Door de torsie van de snaren ondervinden de produkten bovendien een rotatie energie. De rotatie beweging die het voorwerp ondervindt is om een as, nagenoeg loodrecht op het vlak van de snaren, gericht. Deze translatie- en rotatie beweging gaat er nu voor zorgen dat het produkt tijdens zijn beweging op de sorteerband gedraaid wordt en tussen de snaren terecht komt om zodoende op de transportband geordend te vallen.
Doordat dit produkt nu twee elkaar tegenwerkende rotaties ondervindt vanwege de snaren zal in de praktijk de rotatiebeweging van die snaar die zich dichtst bij het zwaartepunt van het produkt bevindt, de grootste rotatie kracht induceren, en beweegt het produkt zich weg van deze snaar, totdat het met een zijde op de transportband valt, waarna de rotatiebeweging van de andere snaar de overhand haalt, en het produkt zich immer met zijn lengte in de transportbeweging schikt. Om dit krachten koppel nog te benadrukken, kunnen de snaren uit de verschillende stelsels met een verschillend aantal tordaties uitgerust worden, zodat een snelheidsverschil ontstaat tussen beide rotatie bewegingen, kan de hoogte van de snaren tot de transportband gevarieerd worden, kan verder de ruwheid van het ene stelsel snaren opgedreven worden.
Het induceren van deze rotatiekrachten aan de voorwerp 15 is geïllustreerd in figuur 3.
<Desc/Clms Page number 10>
De produkten 15 komen zodoende alle geordend op de transportband 2 te liggen die zich onder de snaren bevindt. Middels deze transportband worden de produkten dan naar een verder verwerkingsstation gebracht. Ook aan het einde van de transportband is een mesovergang 19 voorzien om de overdracht zonder beschadiging uit te voeren. Op zijn laatste gedeelte vertoont de transportband een knik ten opzichte van de snaren ten einde de overdracht van de produkten zorgvuldig en zonder hinder van de snaren uit te voeren. Transportband en snaren maken uiteraard een lusbeweging om hun respectievelijke keer- en aandrijfrollen.
Door toepassing van een sorteerband volgens de uitvinding kunnen de produkten eenvoudig en betrouwbaar gesorteerd worden, zonder dat hierbij veel arbeidskracht of robots aan te pas komen. Door instelling van de onderlinge snaarafstand is eenzelfde band te gebruiken om meerdere produkten te sorteren.
Het instellen geschiedt hetzij manueel door de snaren te verleggen, hetzij door de geleidingselementen 16 in te stellen.
Het kan voorkomen dat, ten gevolge van statistische fluctuaties, ongelijke verdelingen over de band ontstaan. Dit kan worden opgelost door de afstanden tussen de snaren stelsels te wijzigen hetzij over de gehele lengte van de transportband, hetzij alleen aan de ingangszijde van de transportband. De afstand wordt dan bijvoorbeeld verhoogd tot maximaal de lengte van de te sorteren voorwerpen terwijl aan de uitgangszijde de afstand ongewijzigd blijft. Deze instelling geschiedt bijvoorbeeld door verdere geleidingselementen die ter hoogte van mes overgang 11 zijn aangebracht.
De instelling alsook het wijzigen van de afstand tussen de snaren kan hetzij manueel hetzij automatisch gebeuren. In dit laatste geval zijn telmiddelen voorzien om het debiet per rij tussen opeenvolgende snaren te bepalen. Deze telmiddelen bevatten bijvoorbeeld een fotocel of een camera die boven de transportband en de snaren gemonteerd is en die de voorbijkomende voorwerpen per rij detecteert. Voor elk gedetecteerd voorwerp wordt de teller geincrementeerd. Per tijdseenheid wordt de tellerstand opgenomen waarna de teller op nul teruggesteld wordt zodat een nieuwe telling voor de volgende
<Desc/Clms Page number 11>
tijdeenheid kan gestart worden. In functie van de telwaarden wordt dan volgens een voorafbepaald patroon de afstand tussen de rijen gewijzigd.
Hiertoe bevatten de telmiddelen bijvoorbeeld een PLA of een microprocessor die stuursignalen genereert voor het sturen van de verdere geleidingselementen.
Wanneer een rij minder debiet aan produkten krijgt dan een andere dan zal de opening voor die bepaalde rij vergroot worden. Wanneer de opening bijvoorbeeld 10% groter wordt, dan krijgt die rij ook, met statistische zekerheid, 10% meer produkten te verwerken dan voorheen, en vice versa. Door nu voor ieder produkt die marge te bepalen waarbinnen de openingen zieh mag bevinden, kan de instelling zodanig geschieden dat iedere rij, over de bufferperiode gemiddeld eenzelfde debiet aan produkten te verwerken krijgt.
Deze uitmiddelperiode, vermenigvuldigd met de transportsnelheid, bepaalt de lengte van de transportbanden die het produkt bufferen achter de sorteerband, vooraleer verder te verwerken, zodat nagenoeg geen rijbuffer leegloopt of overloopt na bepaalde tijd. Dit zelfregulerend gedrag van de sorteerband maakt het mogelijk om ook grotere en onregelmatigere debieten van bijvoorbeeld 40. 000 stuks per uur aan te kunnen, zoals gangbaar in hedendaagse produktielijnen.
Bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de sorteerband heeft de toevoerband een sneldraaiende transportband, met produktgeleidingen, zodanig dat slechts een rij produkten toegevoerd wordt aan de sorteerband. Om nu het zelfregulerend effect te bekomen voor de individuele rijdebieten, wordt de uitvoergeleiding op deze invoerband bewegend uitgevoerd. Deze beweging is een periodieke waaierbeweging van uiterst links naar uiterst rechts op de toevoerband en terug.
Ook hier moet een elektronische sturing aan de hand van informatie over bufferinhouden, de snelheid van deze waaierbeweging zo regelen dat de beweging trager loopt in het verlengde van rijen die te weinig debiet krijgen, en sneller in het verlengde van rijen die teveel debiet vertonen, zodat ook hier een zelfregulerend effect ontstaat.
Doordat tijdens het transport de produkten op de snaren of op de band liggen is de sorteerband volgens de uitvinding ook geschikt voor breekbare
<Desc/Clms Page number 12>
of kwetsbare produkten te sorteren. Het afstandsverschil tussen snaren en transportband 5 is van dien aard dat de produkten nooit diep vallen waardoor ook de kans op beschadiging uitermate klein is. Het gebruik van snaren biedt bovendien een grote tolerantie voor wat betreft onregelmatigheden in de te sorteren produkten. De elasticiteit van de snaren en het feit dat het sorteren tijdens het transport gebeurt dragen hiertoe bij. Verder speelt de kleur of andere kwaliteitstoleranties geen rol.
De sorteerband volgens de uitvinding werkt volgens een volcontinu, geleidelijk en parallel proces, in tegenstelling tot robots die discreet werken, stuk voor stuk nemen en dus vooral snel en storingvrij moeten werken. Het feit dat de openingsafstand tussen snaren paren een relatief grote marge toelaat, zijnde vanaf 1 maal de produktiebreedte tot nagenoeg 2-maal deze breedte, zonder de wijze van sorteren te beïnvloeden, laat deze sorteerbandgrote vorm- en maattoleranties toe voor de produkten. Van een proefopstelling werd vastgesteld dat de werking van de sorteerband niet beïnvloed wordt zelfs indien marges van 20% toegelaten worden op produktafmetingen.
Bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een sorteerband volgens de uitvinding is na de transportband 2 nog een bufferband (in de figuur niet weergegeven) aangebracht. Deze bufferband loopt trager dan de transportband 2 en zorgt er zodoende voor dat de gesorteerde produkten per rij gecumuleerd worden om zodoende kleine fluctuaties in het debiet per rij op te vangen.
<Desc / Clms Page number 1>
"Sorting belt"
The invention relates to a sorting belt comprising a conveyor belt around which a first and a second set of strings extend and wherein the strings from the first and second set are arranged alternately next to each other, which strings are mounted on a drive member provided around the strings in a motion across the working surface of the conveyor belt.
Such a sorting belt is known from U.S. Pat. No. 3,068,989. The objects to be sorted are supplied to the sorting belt in a random arrangement in order to be sorted there and thus to arrange them for, for instance, later packaging. The objects that happen to be good end up immediately between two successive strings, one belonging to the first and the other belonging to the second system. After all, the distance between two successive strings is chosen such that it corresponds to the dimension of the object to be sorted. The other objects end up on two successive strings.
Since at least the strings from one of the systems undergo a translational movement imposed on them by the actuator, this translatory movement exerts a force on the objects lying on the belt. As a result of this applied force, the objects undergo a rotational movement, whereby they are rotated between two successive strings and thus all lie in alignment.
A drawback of the known sorting belt is that a large speed difference between two successive belts is necessary to be able to induce sufficient rotational force in the objects in order to
<Desc / Clms Page number 2>
sorting process. This large speed difference in turn results in speed differences between the different rows of objects between the strings and within the same row after a certain sorting time. Due to these speed differences, the products within a row to be formed may overtake each other, hinder each other, and thus adversely affect the sorting process.
The object of the invention is to realize a sorting belt in which the above-mentioned problem is solved.
To this end, a sorting belt according to the invention is characterized in that the strings have a substantially rectangular cross-section and are arranged twisted at least over the working surface of the conveyor belt, wherein the torsion direction of the first set of strings is opposite to that of the second set of strings. By the use of substantially rectangular strings on which a torsion is imposed, the sorting of the objects is no longer obtained by the difference in speed between the strings alone, but by the torsion thanks to which the necessary rotational force is induced on the objects. By applying torsion in opposite directions to successive strings, the rotational force is directed towards the space between the strings.
Because the torque is the dominant force, the translation component of the induced force is considerably smaller, resulting in considerably smaller speed differences.
A first preferred embodiment of a sorting belt according to the invention has the feature that the strings are mounted on adjusting means which are provided to change the mutual distance between a belt of the first and second system. This allows any flow differences between the rows of objects to be compensated for.
A second preferred embodiment of a sorting belt according to the invention is characterized in that the adjusting means provided with counting means are connected to increase the flow rate between two successive strings, which adjusting means are further provided for said
<Desc / Clms Page number 3>
setting in function called flow rate change. The use of counting means makes automatic flow control possible.
A third preferred embodiment of a sorting belt according to the invention is characterized in that the drive member is provided for driving the first and second system with a mutual speed difference. Due to this mutual speed difference, it is possible to sort objects that are not rotationally symmetrical with a greater degree of certainty. After all, the speed difference helps to compensate for the asymmetry.
Preferably said mutual speed difference is at most 10%. Moreover, when the ratio between the belt speed and the speed of the supply belt is considerably greater than 10%, the chance that the objects will overtake each other is negligible.
The invention will now be described in more detail with reference to the drawing, which shows an exemplary embodiment of a sorting belt according to the invention. In the drawing illustrates:
Figure 1 shows an exemplary embodiment of a sorting belt according to the invention;
Figure 2 schematically shows the torsion imposed on the strings; and
Figures 3 and 4 show the forces imposed on the objects to be sorted.
In the drawing, the same or analogous element is assigned the same reference numeral.
The sorting belt according to the invention shown in Figure 1 is preceded by a dosing and depositing belt 1 to which the objects or products to be sorted are supplied. The objects to be sorted can be of various nature, such as cakes or other foodstuffs, mechanical parts, postal items, etc. Various factors play a role in the sorting of products, such as fragility of the product, production opportunities, size ratio (height - width - length), specific gravity. , coefficient of friction. In addition, when sorting food, it occurs
<Desc / Clms Page number 4>
problem that the products to be sorted often show irregularities which, given the nature, the artisanal nature, or the production process of the product, are unavoidable and do not affect the quality of the product.
As will be explained below, such irregularities do not pose a problem for the sorting belt according to the invention, which is suitable to be able to handle high production rhythms, even in the presence of irregularities in the products, and thereby meeting legal hygiene requirements.
The dosing and depositing belt rotates at a speed which is determined by the production capacity and the bandwidth. Preferably this speed is continuously adjustable to accommodate fluctuations in the production speed. As a result, no special buffer capacity needs to be provided on the belt. The dosing and depositing belt ends at a knife transition 11 in order to deposit the supplied objects on the sorting belt without tilting and to spread the products over the width of the belt.
To support the products to be sorted, the sorting belt itself comprises a conveyor belt 2 which is driven by a first driving member 12 which contains a roller driven by a motor (not shown in figure 1). The drive means causes the conveyor belt to move at a first speed v1> va, for example 1.1v v <2vo. The higher speed v1 relative to Vo is necessary to pull the products apart in the transport direction, so that two products do not come together.
If desired, vl v may be used to ensure that the products supplied are pulled apart sufficiently. The use of the blade transition further offers the possibility to use the speed difference v1 - va to separate the products during the transfer.
A first 3 and second 4 system of strings extend over the working surface of the conveyor belt 2. Preferably, the strings have an uneven outer jacket, whereby a better grip of the string on the product is obtained. This uneven outer jacket is obtained either during the production of the belt itself or by treating the belt with sandpaper, for example. It
<Desc / Clms Page number 5>
it is also possible to provide the strings with a profile that is chosen, for example, in function of the products to be sorted. The strings preferably have a rectangular cross section of, for example, 6 x 2 mm, but other substantially rectangular geometric shapes such as square or trapezoidal cross sections are also possible.
Rubber or plastic is the material from which the strings are preferably made, especially when foodstuffs have to be sorted.
The first 3 and second 4 system of strings is arranged over the conveyor belt 2 such that the strings from the first and second system are arranged substantially parallel and alternately side by side. This means that an ide string from the first system 3 is followed by an ide string from the second system 4, which in turn is followed by an (i + 1) string from the first system, where zizi and N are the total number of strings per system. However, it is not necessary for the first and second systems to have the same number of strings. For example, the first system N and the second system N-1 may contain strings or vice versa.
Figure 2 shows in more detail the mounting of the belt systems in a sorting belt according to the invention. The strings form a closed loop over the conveyor belt, which is not shown in Figure 2 for the sake of clarity.
The belts run on two return rollers 9 and 13, each of which is arranged at the end and at the bottom of the conveyor belt. A return roller 6 is further arranged at the top of the conveyor belt at the level of the knife transition 11.
Two guide pulleys 21 and 22 are further arranged at the other top end of the conveyor belt. The belts run from return pulley 20 to guide pulley 21 to subsequently penetrate into the space between the guide pulleys 21-22 and reach roller 9.
As already described, the strings each form a first 3 and a second 4 system. Figure 2 shows how string 4 (i-1) of the second system extends substantially parallel to string 3-i of the first system. Between string 3-i of the first system and string 4-i of the second system there is a space within which the objects to be sorted ultimately serve correctly
<Desc / Clms Page number 6>
to come. The strings are twisted at least in the part above the working surface of the conveyor belt. The strings are twisted such that the torsion direction of the first set of strings is opposite to that of the second set, so in Figure 2 a string 4-i is twisted in a direction opposite to the clockwise direction.
In the exemplary embodiment according to Fig. 2, the strings are arranged in pairs, whereby a string of the first and second systems always form nearest neighbors. The strings are twisted in such a way that the torsional direction of each string from a string pair is opposite in direction.
When mounting the belts over the deflection and guide pulleys, before welding the string ends together, as shown with weld seam 23, the portion of each string that is above the working surface of the conveyor belt is twisted in a predetermined number of revolutions determined by the nature and / or dimension of the objects to be sorted.
When the string system is now moved in the direction indicated by arrow 24, as soon as a string section reversing roller 6 passes, the string will experience the torsional force due to the torsion being present in the string. The guide pulleys 21 and 22 ensure that on the one hand the strings run flat again when they leave these rollers, but on the other hand that the torsion in the strings is retained. After all, due to their passage between the guide pulleys 21 and 22 and the fact that the strings were twisted, a torsion force is induced in the strings which propagates through the string in a direction opposite to the direction of transport, i.e. opposite to the direction indicated by arrow 24.
The gap between guide pulleys 21 and 22 is chosen to be smaller than the width of the belts to ensure that the torque is maintained. This torsion causes the strings to experience a rotational movement around the center axis of the string in addition to their translation movement, as shown in figure 3.
The first and second sets of belts 3 and 4 are mounted on second drive members which control the drive roller 13, the return rollers 6 and 9 and the
<Desc / Clms Page number 7>
guide roller 7. The drive roller 13 is driven by a motor (not shown in the figure).
In order to prevent the random shifting of the strings on drive members, which disturbs the mutual distance between the strings, the drive members are preferably provided with guide grooves in which the strings are laid. However, this solution is only suitable for a sorting belt that must always sort the same products. The fixed mutual string spacing thus imposed prevents a change in that string spacing for other products of different dimensions.
During a revolution around the conveyor belt 2, a point on a belt moves from the drive roller 13 to the return roller 6 along the guide roller 7 to the return roller 9 and back to the drive roller 13. This direction of rotation is important because a product 15, that of the depositing belt 1 ends up on the belts 3,4, towards the guide roller 7 must be transported in order to be delivered almost at that height to a further conveyor belt (not shown in the figure) or a further station. In addition to a sorting function, the strings also have a transport function.
The distance between the successive strings pairs, that is to say the distance between a string of the first 3 and second 4 system, is set in function of the dimension of the product or object to be sorted. In the embodiment shown in figure 1, guide elements 16 are provided to keep the mutual distance between the strings almost constant. In the exemplary embodiment, these guide elements are formed by a set of blocks 16, the strings passing between successive blocks. These guide elements are preferably mounted in a movable manner in order to be able to change and adjust the distance between the successive strings and thus to use the same sorting belt for sorting products of different dimensions.
In order to allow displacement, the blocks are mounted on threaded rods 17, 18. These threaded rods in turn can be driven by electric motors to automate the adjustment in this way. The turning of the threaded rods has a displacement
<Desc / Clms Page number 8>
of the respective blocks and thus a change in the distance between the strings.
The strings from the first 3 and second 4 system are preferably driven at the same speed. However, it is also possible to create a slight mutual speed difference of, for example, no more than 10% between the string systems. According to this latter embodiment, the strings from the first system 3 move at a second speed v2 while those from the second
EMI8.1
system at a third speed v3. Preferably O. VgH.
QV speeds V0 through V3 have a value which depends on the speed at which the products are delivered or manufactured and on the nature of the products. For example, a speed difference between the two sets of strings is desirable for asymmetric products or to sort products faster or to compensate for underlying speed differences between the strings pairs and thus avoid hooking or breaking-in of products.
The products 15 to be sorted are supplied via the dosing and depositing belt 1 to the sorting belt according to the invention. The knife transition 11 ensures that the products land on the strings 3,4 without tilting. The distance between the successive strings is adjusted such that the products to be sorted fit between two successive strings. With mainly square, triangular products (figure 3), rectangular, round or oval products (figure 4), the mutual string spacing corresponds almost to the maximum width or diameter of the product.
By the width of the product is meant the distance which, when viewed from top view, of the product, the longest possible straight line is drawn as a connection of two points on the edge. When perpendicular to the width, the longest possible straight line is again drawn as a connection between two points of the edge, the length of the product is obtained.
When for a product whose length and width are nearly equal (round, square or equilateral polygon), the strings on the entrance side of the conveyor belt are spaced just greater than
<Desc / Clms Page number 9>
the product width, it is the case that the product can never be on two strings at the same time, so that the product is always drawn between those two strings, via the rotational movement imposed by the strings, between which its center of gravity is located. With products whose length is not negligible is larger than the width, such as rectangles, ovals or diamonds, it is possible that randomly supplied products are on two strings at the same time.
Because the products end up in a disordered manner on the belts, only those which are "accidentally well" ordered will immediately fall between the belts on the conveyor belt 2. The other products end up on one or two successive strings. Because the strings move in the direction of arrow 24, the products on the strings experience the translation energy of the strings. The products also experience a rotational energy due to the torsion of the strings. The rotational movement experienced by the object is directed about an axis substantially perpendicular to the plane of the strings. This translation and rotation movement will now ensure that the product is rotated on the sorting belt during its movement and ends up between the belts in order to fall in order on the conveyor belt.
Since this product now experiences two opposing rotations due to the strings, in practice the rotational movement of that string closest to the center of gravity of the product will induce the greatest rotational force, and the product will move away from this string until it one side falls on the conveyor belt, after which the rotational movement of the other belt prevails, and the product always adapts to the transport movement with its length. To emphasize this torque, the strings from the different systems can be equipped with a different number of twists, so that a speed difference arises between the two rotational movements, the height of the strings to the conveyor belt can be varied, and the roughness of the a system of strings are driven.
The induction of these rotational forces on the object 15 is illustrated in Figure 3.
<Desc / Clms Page number 10>
The products 15 are thus all arranged in an orderly manner on the conveyor belt 2 which is located under the belts. The products are then transported to a further processing station by means of this conveyor belt. A knife transition 19 is also provided at the end of the conveyor belt in order to carry out the transfer without damage. At its last part, the conveyor belt has a kink in relation to the belts in order to carry out the transfer of the products carefully and without disturbing the belts. Conveyor belt and belts, of course, loop around their respective return and drive rollers.
By using a sorting belt according to the invention, the products can be sorted simply and reliably, without requiring much labor or robots. By adjusting the mutual string spacing, the same belt can be used to sort several products.
The adjustment is done either manually by moving the strings or by adjusting the guide elements 16.
It is possible that, due to statistical fluctuations, uneven distributions occur across the band. This can be solved by changing the spacing between the belt systems either along the entire length of the conveyor, or only on the entry side of the conveyor. The distance is then increased, for example, to a maximum of the length of the objects to be sorted, while on the exit side the distance remains unchanged. This adjustment is effected, for example, by further guide elements which are arranged at the level of knife transition 11.
The adjustment as well as changing the distance between the strings can be done either manually or automatically. In the latter case, counting means are provided to determine the flow rate per row between successive strings. These counting means comprise, for example, a photocell or a camera which is mounted above the conveyor belt and the strings and which detects the incidental objects per row. The counter is incremented for each detected object. The counter reading is recorded per unit of time, after which the counter is reset to zero so that a new count for the next
<Desc / Clms Page number 11>
time unit can be started. Depending on the counting values, the distance between the rows is then changed in accordance with a predetermined pattern.
To this end, the counting means comprise, for example, a PLA or a microprocessor that generates control signals for controlling the further guide elements.
If one row gets less product flow than another, the opening for that particular row will be enlarged. For example, if the opening increases by 10%, then that row will also process 10% more products than before, with statistical certainty, and vice versa. By now determining for each product that margin within which the openings may be located, the setting can be made such that each row, on average during the buffer period, has the same flow rate of products to be processed.
This averaging period, multiplied by the transport speed, determines the length of the conveyor belts that buffer the product behind the sorting belt before further processing, so that virtually no row buffer is deflated or overflows after a certain period of time. This self-regulating behavior of the sorting belt makes it possible to also handle larger and more irregular flow rates of, for example, 40,000 pieces per hour, as is usual in modern production lines.
In a further preferred embodiment of the sorting belt, the supply belt has a rapidly rotating conveyor belt, with product guides, such that only a row of products is supplied to the sorting belt. To obtain the self-regulating effect for the individual flow rates, the output guide on this infeed conveyor is moved. This movement is a periodic fan movement from the far left to the far right on the supply belt and back.
Here too, an electronic control based on information about buffer contents, must regulate the speed of this impeller movement in such a way that the movement is slower in line with rows that have too little flow, and faster in line with rows that have too much flow, so that here too a self-regulating effect is created.
Because the products lie on the belts or on the belt during transport, the sorting belt according to the invention is also suitable for fragile
<Desc / Clms Page number 12>
or sorting sensitive products. The distance difference between belts and conveyor belt 5 is such that the products never fall deep, so that the chance of damage is also extremely small. The use of belts also offers a high tolerance for irregularities in the products to be sorted. The elasticity of the belts and the fact that the sorting takes place during transport contribute to this. Furthermore, the color or other quality tolerances play no role.
The sorting belt according to the invention works according to a fully continuous, gradual and parallel process, in contrast to robots that work discreetly, take each piece and, therefore, have to work fast and trouble-free. The fact that the opening distance between string pairs allows a relatively large margin, from 1 times the production width to almost 2 times this width, without influencing the sorting method, allows these sorting belt wide shape and size tolerances for the products. From a test set-up it was found that the operation of the sorting belt is not affected even if margins of 20% are allowed on product dimensions.
In a further preferred embodiment of a sorting belt according to the invention, a buffer belt (not shown in the figure) is provided after the conveyor belt 2. This buffer belt runs slower than the conveyor belt 2 and thus ensures that the sorted products are accumulated per row in order to absorb small fluctuations in the flow per row.