Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen und Sortieren von Eiern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen und Sortieren von Eiern hinsichtlich ihrer Eignung als Bruteier.
Die herkömmlichen Eier-Prüf- und Sortierver fahren und -vorrichtungen verfolgen bekanntlich den Zweck, die Eier hinsichtlich ihrer Preisklasse bzw. kommerziellen Verwendbarkeit einzuteilen. So gibt es beispielsweise Vorrichtungen, die eine Sor tierung der Eier nach ihrer Grösse oder ihrem Ge wicht durchführen. Zur überschlägigen Bestimmung des Alters von Eiern wiederum wurde vorgeschla gen, eine andere Bestimmungsgrösse am Ei zu er mitteln, nämlich sein aus Volumen und Gewicht er rechenbares spezifisches Gewicht, wobei die Be ziehung zwischen dieser Bestimmungsgrösse und dem Alter von Eiern empirisch festgelegt wird. Ein weiteres Verfahren gibt zur Feststellung der Güte von Eiern Mittel an, um die Grösse der Luftblase zu messen.
Alle bekannten Verfahren dieser Art haben das gemeinsame Merkmal, dass sie unter Zugrunde legung von aus der Erfahrung gewonnenen Bezie hungen oder Grenzwerten jeweils einen einzigen am Ei ermittelten Kennwert als Kriterium für die Beur teilung des Eies verwenden. Sie sind nur für die Prüfung und Sortierung von Handelseiern brauch bar, nicht jedoch zur Beurteilung von Eiern hin sichtlich ihrer Eignung als Bruteier, da sie keine Aussage über die an den auszubrütenden Embryonen bzw. Kücken zu erwartenden Merkmale, wie zum Beispiel deren Schlupf- bzw. Lebensfähigkeit, er möglichen.
Die Erfindung hat demgegenüber ein Verfahren zum Gegenstand, welches gerade zur Beurteilung von Bruteiern besonders geeignet ist. Dieses Ver fahren besteht darin, dass an jedem zu prüfenden Ei zumindest zwei Bestimmungsgrössen ermittelt und deren Messwerte als Kennwerte des Eies einander koordiniert werden, und dass sodann unter Zugrunde legung von Koordinatenbereichen derselben Bestim mungsgrössen, die nach den Grundsätzen der Statistik als charakteristisch für das Auftreten der interessie renden Merkmale ermittelt worden waren, die Lage der Koordinaten des betreffenden Eies als Kriterium dafür verwendet wird,
inwieweit die fraglichen Merk male für den Embryo des betreffenden Eies zu er warten sind. Als Bestimmungsgrössen können zum Beispiel Gewicht, spezifisches Gewicht, Volumen, grosser und kleiner Durchmesser verwendet werden. Hierbei kann es besonders vorteilhaft sein, als Ge wicht bzw. spezifisches Gewicht und gegebenenfalls auch Volumen des Eies die für das Eiinnere gelten den, unter Berücksichtigung der entsprechenden Werte für die Eischale zu ermittelnden Werte zu verwenden.
Durch die Erfindung wird also über die Fest stellung des augenblicklichen Zustandes des Eies hinaus erstmalig eine Voraussage in bezug auf Merk male ermöglicht, die erst nach Bebrütung des Eies tatsächlich am Embryo bzw. am Kücken in Er scheinung treten.
Diese gegenüber den bekannten Prüfverfahren wesentlich grössere Leistungsfähigkeit könnte in. groben Zügen zum Beispiel durch folgende über- legungen erklärt werden: Bei den bekannten Prüf verfahren wird durch eine oder auch mehrere Mes sungen am Ei eine einzige zu dessen Kennzeichnung dienende Messgrösse ermittelt, und es wird sodann, zumindest dem Sinne nach, die Lage des ermittel ten Messwertes auf einer eindimensionalen Skala bzw. innerhalb oder ausserhalb von auf einer solchen Skala markierten Grenzwerten festgestellt.
Nun sind aber die Auswirkungen der als Erbanlagen latent im Ei vorhandenen künftigen Merkmale der auszu brütenden Embryonen bzw. Kücken auf die physi kalische Beschaffenheit des Eies viel zu kompli ziert, um durch eine einzige Bestimmungsgrösse ein deutig erfassbar zu sein. Sie erstrecken sich vielmehr stets auf mehrere nur bedingt voneinander abhän gige Eigenschaften der körperlichen Gestaltung und bringen so eine schwer überblickbare, vieldimensio nale Gesetzmässigkeit der biologischen Zusammen hänge zum Ausdruck.
Es dürfte verständlich sein, dass der erfindungsgemässe Verfahrensgang die Aus wirkungen der Erbanlagen des Eies auf dessen physi kalische Beschaffenheit zwar nicht unmittelbar in ihrer gesamten Vielfalt erfassen kann, sie aber doch als zumindest zweidimensionale Projektion dieser Vielfalt der technischen Messung zugänglich macht.
Wie weit die Erbanlagen des Eies durch das erfindungsgemässe Verfahren erschlossen werden, geht zum Beispiel aus der Tatsache hervor, dass be reits die Koordinierung der Messwerte nur zweier Bestimmungsgrössen, wie zum Beispiel des spezifi schen Gewichtes und des Volumens des Eiinnern, eine Voraussage des mutmasslichen Geschlechtes der auszubrütenden Kücken ermöglicht.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke bei spielsweise veranschaulicht.
Fig. 1 erläutert in graphischer Darstellung das Auffinden der für bestimmte Merkmale charakte ristischen Koordinatenbereiche.
Fig.2 zeigt in analoger schematischer Darstel lung die grundsätzliche Durchführung des erfindungs gemässen Verfahrens an Hand der gemäss Fig. 1 bekannten Koordinatenbereiche.
Fig.3 ist eine schaubildliche Darstellung von dreidimensionalen Koordinatenbereichen. , Fig.4 zeigt zwei zweidimensionale Projektionen dieser Koordinatenbereiche.
In Fig.5 schliesslich ist eine Vorrichtung zur Ermittlung des Gewichtes von Eischalen abgebildet. Voraussetzung für die Durchführung des Ver fahrens ist, dass für die gewählten Bestimmungs grössen diejenigen Koordinatenbereiche bekannt sind, die für das Auftreten der interessierenden Merkmale charakteristisch sind. Das Auffinden dieser Bereiche gehört an sich nicht zum Gegenstand der Erfindung und braucht für gegebene Verhältnisse selbstverständlich jeweils nur einmalig vorgenom men zu werden. Aus Fig. 1 ist zu ersehen, wie es beispielsweise vor sich gehen kann.
Hierbei ist an genommen, dass das Verfahren unter Ermittlung nur zweier Bestimmungsgrössen durchgeführt werden soll, und zwar des spezifischen Gewichtes A und des Volumens B des Eiinnern, und dass die gemessenen Werte dieser beiden Bestimmungsgrössen unmittel bar als Kennwerte des betreffenden Eies verwendet werden sollen. Die Prüfung soll Aufschluss über die Schlupf- bzw. Lebensfähigkeit der auszubrü tenden Embryonen bzw. Kücken geben. Das Ermit teln des Gewichtes der Eischale, das zur Gewin- nung der Werte für das Eiinnere ebenfalls bekannt sein muss, wird weiter unten näher beschrieben werden.
Zum Auffinden der genannten Koordinatenbe- reiche werden an einer grossen Anzahl von nume rierten Eiern das spezifische Gewicht A und das Volumen B des Eiinnern bestimmt und zum Bei spiel in einer Tabelle festgehalten. Sodann werden die Eier ausgebrütet, und es wird beobachtet, ob die ausgeschlüpften Kücken männlich oder weiblich sind, bzw. aus welchen Eiern keine oder lebens untüchtige Kücken schlüpfen. Dies wird in der zu vor erwähnten Tabelle zu jedem Ei vermerkt.
Der nächste Schritt besteht darin, das Ergebnis dieser Untersuchung zunächst graphisch darzustellen. in Fig. 1 ist dies in der Weise geschehen, dass jedes der Eier in einem rechtwinkligen Koordinatensystem an dem Platz eingezeichnet wird, der ihm auf Grund seiner Kennwerte, die im vorliegenden Fall gleich dem für das spezifische Gewicht A bzw. das Vo lumen B des Eiinnern gemessenen Wert sind, zu kommt, und zwar als Ring 1, wenn das aus ihm geschlüpfte Kücken weiblich, als Kreuz 2, wenn es männlich war, und als ausgefüllter Ring 3, wenn kein oder kein lebensfähiges Kücken aus ihm ge schlüpft war. Bei näherer Betrachtung lassen sich nunmehr Bereiche auffinden, in denen nur oder vorwiegend Eier einer der genannten Gruppen vor kommen, und durch Einzeichnen von Trennungs linien gegeneinander abgrenzen.
Die so abgegrenzten Bereiche stellen bereits die gesuchten Koordinaten bereiche dar und bilden die Grundlage für die Durchführung des Verfahrens mittels der gewählten Bestimmungsgrössen.
Zur grundsätzlichen Erläuterung des Verfah rensganges soll dieser im folgenden so beschrieben werden, als ob auch hier die Auswertung der an den zu prüfenden Eiern gewonnenen Messergebnisse auf Grund einer graphischen Darstellung der Koordi- natenbereiche erfolgen würde. Eine solche Darstel lung ist in Fig. 2 zu finden. Die Koordinaten bereiche von Eiern, deren Kücken gemäss der an Hand der Fig. 1 beschriebenen Vorermittlung als männlich zu muten sind, sind mit 4 bezeichnet und die Bereiche vermutlich toter oder nicht schlüpfen der Embryonen bzw.
Kücken mit 5; der in diesem Falle dazwischenliegende Bereich weiblicher Kücken ist nicht besonders gekennzeichnet.
An den zu prüfenden Eiern, zum Beispiel den Eiern 6, 7, 8 und 9 werden nun ebenfalls das spe zifische Gewicht<I>A</I> und das Volumen<I>B</I> des Ei- innern bestimmt und unmittelbar als Kennwerte der betreffenden Eier betrachtet. Sodann werden unter Aufsuchen der diesen Kennwerten entsprechenden Punkte<I>A 6/B 6, A 7/B 7</I> usw. auf den Achsen<I>A</I> und B die Lage der Eier 6, 7 usw. gegenüber den Koordinatenbereichen 4 bzw. 5 ermittelt. Im dar gestellten Fall kommen die Kennwerte für das Ei 6 in einen der toten Bereiche 5 zu liegen, die des Eies 7 in den weiblichen Bereich und die der Eier 8 und 9 in je einen männlichen Bereich 4.
Dieses Ergebnis bestimmt die Gruppe, in die die betreffenden Eier einzusortieren sind.
Bei der praktischen Durchführung des Verfah rens wird man sich mit Vorteil mechanischer, elek tromechanischer oder photoelektrischer Einrichtun gen bedienen, die nach Einspeisen der an dem je weils zu prüfenden Ei ermittelten Kennwerte zum Beispiel auf Grund einer der Darstellung in Fig. 2 entsprechenden Schablone das richtige Sortieren der Eier bewirken. Hierbei können selbstverständ lich auch andere Koordinaten als kartesische ver wendet werden.
Während im obigen Beispiel die Messwerte der gewählten Bestimmungsgrössen - hier spezifisches Gewicht und Volumen - unmittelbar als Kenn werte des betreffenden Eies verwendet wurden, be steht grundsätzlich auch die Möglichkeit, diese Mess- werte zunächst einer bestimmten funktionellen Um wandlung zu unterziehen und erst die auf diesem Wege erhaltenen neuen Werte als Kennwerte des Eies zu verwenden. Auf diese Weise würden also nicht die Messwerte der gewählten Bestimmungs grössen selbst, sondern zum Beispiel deren Quadrate einander koordiniert werden.
Ebenso könnten die Logarithmen der Messwerte verwendet, sie könn ten vor ihrer Koordinierung mit einem Faktor multi pliziert oder es könnte eine frei gewählte Konstante vom jeweiligen Messwert abgezogen werden usw. Die Kennwerte des Eies sind also in diesen Fällen Funktionen der jeweils ermittelten Messwerte der Bestimmungsgrössen. Hierbei braucht die funktionelle Beziehung zwischen Messwert und Kennwert nicht für beide bzw. alle Bestimmungsgrössen dieselbe sein, und es ist auch möglich, nur die Messwerte einer oder einzelner der vorgesehenen Bestimmungs grössen einer solchen Umwandlung zu unterwerfen, die Messwerte der andern Bestimmungsgrösse bzw.
-grössen hingegen unmittelbar als Kennwert des Eies heranzuziehen. Eine funktionelle Umwandlung der erhaltenen Messwerte wird unter Umständen dann vorgenommen werden, wenn zur Erzielung einer höheren Genauigkeit der Auswertung oder zur An passung an die Eigenheiten des verwendeten Aus werteapparates die Koordinatenbereiche in beson derer Weise zum Beispiel gedehnt, verzerrt oder entzerrt werden sollen.
Wenngleich bereits durch die Koordinierung von nur zwei Kennwerten, einer zweidimensionalen Pro jektion der zu erfassenden Gegebenheiten entspre chend, wertvolle Ergebnisse erzielt werden, so ist es doch denkbar, dass unter gewissen Umständen die Heranziehung zum Beispiel einer weiteren Be stimmungsgrösse erforderlich ist. Die charakteristi schen Koordinatenbereiche sind in einem solchen Fall dreidimensional. In Fig. 3 ist dies schematisch mit Hilfe eines drei Bestimmungsgrössen<I>C, D</I> und E verkörpernden Koordinatensystems veran schaulicht, in dem drei in ähnlicher Weise wie oben ermittelte, jedoch räumliche Koordinatenbereiche dargestellt sind.
Ein Versuch, diese drei beispielsweise ange nommenen Koordinatenbereiche durch eine einzige zweidimensionale Darstellung zu erfassen, etwa durch Projektion auf C-D oder die D-E-Ebene, muss im vorliegenden Falle misslingen, wie die dünnen Umrisslinien der Fig. 3 und die entsprechende Dar stellung der Fig.4 erkennen lassen.
Infolge teil weiser Überdeckung bei der Projektion ergeben sich hier nän-lich sowohl in der C-D-Ebene wie auch in der D-E-Ebene jeweils nur zwei in sich ge schlossene Bereiche, und es ist schon daraus er sichtlich, dass keine der beiden Darstellungen der Fig.4 die gemäss Fig. 3 tatsächlich vorliegenden Bereiche eindeutig zu beschreiben vermag. So sind beispielsweise in der obern Hälfte der Fig.4 die den Bestimmungsgrössen D und E entsprechenden Kennwerte<I>D</I> 1OIE 10,<I>D</I> 11/E 11 zweier zu prü fender Eier 10, 11 als Punkte 10', 11' eingetragen.
Diese liegen innerhalb der in die D-E-Ebene proji zierten Umrisse der räumlichen Koordinatenbereiche gemäss Fig. 3, was zu dem Schluss verleiten könnte, dass die betreffenden Koordinatenpunkte der beiden Eier tatsächlich innerhalb der räumlichen Koordi- natenbereiche liegen.
Zieht man jedoch die dritte Bestimmungsgrösse C heran, wenn auch nur in der Weise, dass man nunmehr die Lage der Koordinaten punkte gegenüber der Projektion der Umrisslinien der Koordinatenbereiche in der C-D-Ebene be trachtet, so ergibt sich bereits, dass zwar der durch die Kennwerte<I>C</I> 111D 11 bestimmte Punkt 11" innerhalb dieser Umrisslinien liegt, nicht jedoch der durch die Kennwerte<I>C 10/D</I> 10 bestimmte Punkt 10". Der Punkt 10 wird daher sicher lich auch ausserhalb der gegebenen räumlichen Koordinatenbereiche liegen.
Wie oben erwähnt, kann das erfindungsgemässe Prüfverfahren praktisch etwa mit Hilfe einer elek tromechanischen Auswertevorrichtung durchgeführt werden, wobei die Beurteilung der in die Vorrich tung eingespeisten Kennwerte zum Beispiel über eine den geltenden Koordinatenbereichen entspre chend ausgebildete Schablone erfolgt. Da sich Scha blonen nur zweidimensional herstellen lassen, könnte es scheinen, als ob die Berücksichtigung einer dritten Bestimmungsgrösse mit einer solchen Vorrichtung nicht möglich wäre.
Sie ist aber praktisch dennoch möglich, wenn man zum Beispiel folgendermassen vorgeht: Man unterteilt die räumlichen Koordinaten bereiche in Richtung der dritten Bestimmungsgrösse in mehrere Schichten, deren Dicke jeweils einem be stimmten Bereich von Werten dieser Bestimmungs grösse entspricht. Jede dieser Schichten wird apparate mässig durch eine eigene Schablone dargestellt. Beim Betrieb wird dann je nach dem Bereich, in den der für die dritte Bestimmungsgrösse ermittelte Kennwert fällt, die diesem Bereich entsprechende Schablone ausgewählt und sodann bezüglich der beiden andern Bestimmungsgrössen wie bisher ab getastet.
Um auf das Eiinnere bezogene Bestimmungs grössen ermitteln zu können, wie beispielsweise das oben als vorteilhafte Bestimmungsgrösse genannte spezifische Gewicht des Eiinnern, ist es notwendig, das Gewicht der Eischale herauszufinden, ohne dass hierbei das Ei beschädigt wird. Da bisher keine Ver fahren oder Vorrichtungen bekannt sind, die eine solche Bestimmung ermöglichen würden, werden nachstehend zwei zur Bestimmung des Schalenge wichtes geeignete Wege beschrieben.
Als erste Möglichkeit zur Bestimmung des Scha lengewichtes wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches darin besteht, dass unter Vermeidung grösse rer Drehwinkel das Trägheitsmoment des Eies für seinen langen Durchmesser gemessen und auf Grund des Zusammenhanges zwischen Trägheitsmoment, grossem und kleinem Durchmesser und dem Ge wicht der Schale ausgewertet wird. Für die Mes sung des Trägheitsmomentes können die von an dern Gebieten her bekannten Apparaturen verwen det werden; grössere Verdrehungswinkel sollen bei einer solchen Messung deshalb vermieden werden, um den störenden Einfluss der elastischen Bindung der Eischale an den Eiinhalt möglichst wenig in Erscheinung treten zu lassen.
Der Zusammenhang zwischen den erwähnten vier Grössen ist empirisch zu ermitteln und kann zum Beispiel graphisch dar gestellt werden, und es können die Messergebnisse an Hand einer solchen Darstellung ausgewertet werden.
Als zweiter Weg zur Bestimmung des Gewichtes der Eischale wird die Verwendung einer besonderen Vorrichtung vorgeschlagen, deren Wesen darin be steht, dass sie eine dem Ei als Auflage dienende Anlegebacke und eine in Richtung auf diese be wegliche Druckbacke aufweist, zwischen denen das Ei der Einwirkung einer Kraft mit bekannter Grösse ausgesetzt werden kann, und dass eine Messvor- richtung vorhanden ist, die die während der Bela stung auftretende, von Eigrösse und Schalendicke abhängige Änderung der geometrischen Gestalt des Eies erfasst.
Dieser Vorrichtung liegt die Überlegung zugrunde, dass sowohl die Änderung der geometri schen Gestalt, also zum Beispiel die Verkürzung des gedrückten Durchmessers der Eischale bei Belastung, wie auch deren Gewicht in funktioneller Abhängig keit zu den Abmessungen des Eies und der Dicke der Schale stehen und dass daher, wenn die Ab messungen des Eies bekannt sind, das Gewicht der Eischale aus der Grösse der bei bekannter Bela stung eintretenden Verformung zu ermitteln sein muss. Die Beziehung zwischen Verformung und Schalengewicht wird einmalig ermittelt und zwecks Auswertung der künftigen Messergebnisse zum Bei spiel graphisch oder tabellarisch festgehalten.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbei spiel einer solchen Vorrichtung sind auf einer Grundplatte 12 ein kräftiger Bügel 13 und eine als Auflage für das Ei dienende Anlegebacke 14 be festigt. Der Bügel 13 trägt ein Feinmessgerät 15, dessen mit einem Bund 16 versehener Messtaster 17 in Richtung auf die Backe 14 weist. Weiters ist am Bügel 13 drehbar ein Hebel 18 gelagert, der die Druckbacke 19 aufnimmt. Diese ist mit einer an sich weiten, jedoch an ihrem untern Ende nach innen abgesetzten Bohrung versehen, durch die der Messtaster 17 hindurchtritt, und nimmt auf ihrer Unterseite ein ringförmiges Andruckplättchen 20 aus elastischem Material auf.
Schliesslich ist auf den Hebel 18 ein Gewicht 21 aufgeschoben.
Das Ei 22, dessen Schalengewicht festgestellt werden soll, wird unter Anheben des Hebels 18 auf die Anlegebacke 14 gelegt. Durch den einsprin genden Absatz der Druckbacke 19 wird hierbei der Messtaster 17 mit angehoben. Hierauf wird der Hebel 18 so weit gesenkt, dass die Spitze des Messtasters 17 das Ei berührt und der Bund 16 nicht mehr auf dem Absatz der Druckbacke 19 aufliegt. Nun wird die Anzeige des Messgerätes 15 abgelesen. Der Hebel 18 wird weiter gesenkt, bis das Andruck plättchen 20 auf dem Ei 22 aufliegt und freigegeben. Von dem nunmehr am Messgerät 15 abzulesenden Wert wird der zuvor abgelesene Wert abgezogen; die Differenz der beiden Ablesungen gibt die Ver kürzung des gedrückten Eidurchmessers an.
Aus dieser lässt sich unter Einbeziehung der Abmes sungen des Eies an Hand der einmalig empirisch gefundenen Zusammenhänge das Schalengewicht er mitteln. Das Andruckplättchen 20 dient dazu, eine möglichst gleichmässige Aufbringung der Kraft zu ermöglichen.
Selbstverständlich könnte eine solche Vorrich tung zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens auch anders aufgebaut sein. Beispielsweise könnte die Druckbacke 19 durch Federkraft an das Ei gepresst werden; die dem Ei zugewandte Fläche der Anlege backe 14 könnte unterteilt oder in anderer Weise gestaltet sein; es könnte ausser oder anstelle der Ver kürzung des gedrückten Durchmessers die Verlän gerung des nicht gedrückten Durchmessers gemessen werden. Schliesslich ist es auch denkbar, zwei Mes sungen durchzuführen, indem zunächst auf den einen und dann auf den andern Durchmesser des Eies eine Kraft aufgebracht und die eintretenden Verformungen gemeinsam ausgewertet werden.
Auf diese Weise könnte der Einfluss einer ungleichmässi gen Schalendicke auf das Messergebnis unter Um ständen verkleinert oder praktisch ausgeschaltet werden.
Schliesslich gibt es auch Möglichkeiten, den Ein fluss des Schalengewichtes auf das Prüfergebnis auszuschalten, ohne dass das Gewicht der Eischale bestimmt zu werden braucht. Hierzu kann beispiels weise wie folgt vorgegangen werden: Es werden als Bestimmungsgrössen der Eier deren Gewicht und eine mit dem spezifischen Ge wicht verknüpfte Grösse gemessen, beispielsweise deren beim völligen Eintauchen in Wasser verblei- bendes Restgewicht. Hierauf werden die Eier einer Alterung vorgegebener Dauer unterworfen. Während dieser verringert sich bekanntlich ihr Gewicht und ihr spezifisches Gewicht.
Sodann werden an allen Eiern die genannten Bestimmungsgrössen nochmals gemessen, und es wird jeweils die Differenz aus den beiden Messwerten vor und nach der Alterung gebildet; es wird also zum Beispiel das nach der Alterung gemessene Gewicht von dem vor der Alterung gemessenen abgezogen usw. Diese Diffe renzwerte werden nun als Kennwerte der Eier betrachtet und in der oben beschriebenen Weise einander koordiniert. Die erhaltenen Kennwerte drücken demnach die Änderung des Gewichtes bzw. des spezifischen Gewichtes in Abhängigkeit von der Zeit aus, so dass bei dieser Abwandlung des Ver fahrens das Alter der Eier in gewissem Sinne wie eine dritte Bestimmungsgrösse auftritt.
Durch die Differenzbildung fällt das Schalengewicht, welches ja durch die Alterung nicht geändert wurde, heraus, so dass es nicht berücksichtigt zu werden braucht.