CH669916A5

CH669916A5 -

Info

Publication number: CH669916A5
Application number: CH3685/85A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Fuchs
Original assignee: Fuchs Maschinenbau A B
Priority date: 1985-08-28
Filing date: 1985-08-28
Publication date: 1989-04-28
Also published as: IT1195143B; IT8667676A1; DE3627534A1; FR2586593A1; DE3627534C2; IT8667676A0; FR2586593B1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine Grössensortiermaschine für mindestens angenähert rotationssymmetrische

Gegenstände, insbesondere kugelige Massengüter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Unter mindestens angenähert rotationssymmetrischen Gegenständen im Sinne der vorliegenden Beschreibung sollen nicht nur geometrisch festgelegte Körper aus formstabilen, insbesondere harten Materiahen, sondern auch Baumoder Feldfrüchte verstanden werden, welche vor einem Ver-arbeitungs- oder Verpackungsvorgang einer Grössensortie-rung unterzogen werden sollen. Bei den Baum- oder Feldfrüchten sind insbesondere Steinobst, wie Kirschen oder Mirabellen, eingeschlossen, welche vor dem Entsteinen für die Konfitüren- und Kompottherstellung grössensortiert werden sollen. Bei den Feldfrüchten seien Tomaten und Kartoffeln genannt, die nach Grösse sortiert verpackt werden sollen. Diese Aufzählung ist nicht abschliessend.

Es ist bekannt, für die Grössensortierung von rotationssymmetrischen Gegenständen Sieb- oder Lochblechanordnungen zu verwenden. Solche haben sich vorzugsweise für Grössensortierungen nach engen Toleranzkriterien bewährt. Richtet sich jedoch die Aufgabe auf eine Grobsortierung mit nur grössenordnungsmässiger Trennung von in grosser Menge auffallenden Teilen ähnlicher Gestalt, so sind Sieboder Lochblechanordnungen meist zu wenig leistungsfähig, neigen zum Verstopfen oder sind gar geeignet, namentlich weiche Gegenstände, wozu insbesondere Früchte der erwähnten Arten gehörten, zu beschädigen und für die Weiterverarbeitung oder den Verkauf ungeeignet zu machen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Grössensortiermaschine der eingangs genannten Art vorzuschlagen, durch die nicht nur formstabile, geometrisch festgelegte Körper, vorzugsweise kugelige Massengüter, sondern auch kugelige (inklusiv ovale) Baum- oder Feldfrüchte rationell und im wesentlichen beschädigungsfrei nach zwei oder mehr Grös-senkriterien aussortiert werden können. Ausser dem eigentlichen Sortierabschnitt soll die Grössensortiermaschine auch Zuführ- und Wegführeinrichtungen einschliessen, die dem breitflächigen Heranführen eines Massengutes aus bezüglich Grösse gemischten Gegenständen oder Partikeln bzw. dem Weiterleiten zu Bearbeitungs- oder Verpackungsstationen der sortierten Gegenstände auf separaten Bahnen dienen. Die Grössensortiermaschine soll ferner eine Einrichtung enthalten, mit welcher innerhalb eines Grössentoleranzberei-ches zwischen benachbarten Grössenfeldern eine Bereichsveränderung vorgenommen werden kann, ohne am Sortierabschnitt oder an der Wegführeinrichtung bauliche Änderungen vornehmen zu müssen; dies hat den Zweck, die Belegung der Wegführeinrichtungen mit aussortierten Gegenständen im wesentlichen so auszugleichen, dass die Wegführbahnen etwa gleichmässig belastet sind und einen optimalen Betrieb der Weiterverarbeitungs- oder Verpackungseinrichtungen erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäss durch eine nach dem Patentanspruch 1 definierte Grössensortiermaschine gelöst. Ausführungsformen dieser Maschine sind durch die abhängigen Ansprüche gekennzeichnet.

Der Vorteil der erfindungsgemässen Grössensortiermaschine liegt in einem einfach und robust gestaltbaren Aufbau, bei dem in Nennlastbetrieb praktisch keine Stauzonen auftreten können. Im Zuführ- und Wegführbereich können infolge der «durchlässigen» Ausgestaltung des Sortiermittels sowohl Reinigungsmittel, wie Wasser, oder Trockenmittel, wie Warmluft, oder andere Betriebs- oder Verarbeitungshilfsmittel nach Bedarf eingeführt werden. Alle Bauteile können leicht sauber gehalten werden und bedürfen praktisch keiner Wartung.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist nachstehend anhand einer Grössensortiermaschine für zu

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entsteinende Kirschen beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Bauteile der Maschine schematisch im Vertikalschnitt,

Fig. 2 die Maschine nach Fig. 1 im Grundriss,

Fig. 3 eine partielle Seitenansicht des Kalibrierelementes im Sortierabschnitt, in grösserem Massstab, und

Fig. 4 ein Anbaubeispiel für die Stäbe der Kalibriereinrichtung an die Transportketten, und deren Lagerung in einer Coulissenführung über einen Teil des Sortierabschnittes.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Bauteile der Grössensortiermaschine befinden sich vorzugsweise innerhalb eines nicht dargestellten Baugerüstes oder eines Baufundamentes, welches die orts- und höhenrichtige Stützung der Bauteile festlegt.

In Arbeitsrichtung von links nach rechts angeordnet ist eine Lade- bzw. Waschwanne 1 (für Kirschen), in welche die zu sortierenden Gegenstände bzw. Kirschen eingegeben und gewaschen werden. Für den Fall, dass die zu sortierenden Gegenstände trocken manipuliert oder erst nach dem Anheben durch ein Förderband 2 behandelt werden sollen, ist die schematisch dargestellte Ladewanne 1 auch als Schüttbehälter ausgestaltbar. Ebenso kann das als Steilförderer gezeigte Förderband 2 horizontal laufen und gegebenenfalls mit einer rittlings darauf aufgesetzten Rutsche als Lademittel versehen sein.

Die vom Ende 2' des Förderbandes 2 abfallenden Gegenstände bzw. Kirschen 3 werden von einer Speiserutsche 4 aufgefangen, auf welche sie in angenähert gleichmässiger Breitenverteilung abwärtslaufen. Die Speiserutsche 4 sitzt auf einem Vibrator 5, durch den sie in kreisende Schwingungen versetzt wird. Eine Oberflächenstrukturierung des Rutschenbodens bewirkt zusammen mit der Vibrationsbewegung der Rutsche 4 die erwähnte Breitenverteilung der Kirschen.

Am ablaufseitigen Ende 4' der Speiserutsche 4 ist der allgemein mit 6 bezeichnete Sortierabschnitt angeordnet, der innerhalb einer Schutzwanne 7 enthält: ein über satzweise vorhandene Umlenkräder 8,9,10 und 11 laufendes kettengestütztes Kalibrierelement 12, das in Fig. 3 in grösserem Massstab gezeigt und anhand dieser Figur beschrieben wird, ein die grössensortierten Gegenstände bzw. Kirschen 3', 3" aus dem Sortierabschnitt 6 herumführendes schematisch gezeigtes Transportmittel 13 in Form eines einzelnen Förderbandes, welches im Falle des dargestellten Zweispuren-Förderbandes durch eine etwa längsmittig über dem oberen Bandturm angeordnete Trennwand 14 in zwei etwa gleich breite Spuren 15.1, 15.2 unterteilt ist; ferner Ablenkbleche 16,17, welche die durch das Kalibrierelement 12 hindurch gefallenen Gegenstände (Kirschen) dem Transportmittel bzw. Förderband 13 zuführen und eine der Trennwand 14 zugeordnete schwenkbare Weichenanordnung 18 mit einer Ablenkfahne, welche über die ganze Breite des Kalibrierelementes 12 reicht und die Zuordnung der in einem Durchmes-ser-Toleranzbereich T zwischen Marken B und C anfallenden Gegenstände (Kirschen) entweder der Transportbandspur 15.1 oder der benachbarten Spur 15.2 vorzunehmen gestattet.

Das als Förderband gezeigte Transportmittel 13 kann weiterhin auf nicht gezeigte Weise in der Form von mehreren separaten Förderbändern, oder als Ablaufrutschen gestaltet sein.

Die zwischen den Umlenkrädersätzen 11 und 8 liegende Strecke des Kalibrierelementes kann als zwischen den oberen Enden 16.1 und 17.1 der Ablenkbleche 16,17 liegende eigentliche Sortierstrecke bezeichnet werden.

Am Boden der Schutzwanne 7 ist ein Ablaufschacht 19 vorgesehen, über den abgetropftes Reinigungsmittel und nichtsortierte Gegenstände (Kirschen) aus dem Sortierabschnitt herausschaffbar ist. Zum Spannen des Kalibrierelementes 12 ist vorteilhaft ein Satz der Umlenkräder 9,10 in Pfeilrichtung A verschiebbar. Zweckmässig sind hierzu die Lager der genannten Umlenkräder auf nicht gezeigten Schlitten aufgebaut, die allenfalls von der Aussenseite der Schutzwanne 7 her betätigbar sind.

Für den Sortiervorgang bei einer erfindungsgemäss gestalteten Grössensortiermaschine ist die zwischen den Umlenkrädersätzen 11 und 8 (Reihenfolge in Arbeitsrichtung) liegende definiert gekrümmte Strecke des Kalibrierelementes 12 massgebend. Für die Erläuterung sei auf die Fig. 3 und 4 verwiesen.

Das gemäss Fig. 2 auf seinen Aussenrändern mit je einer Doppelrollenkette 20 versehene Kalibrierelement 12 enthält ketteninnenseitig Traglaschen 21, die mit jeweils einem ein Bolzenpaar bildenden Kettenbolzen 22 vernietet oder ver-schweisst sind (siehe diesbezüglich auch die Fig. 4). Die Traglaschen 21 sind so auf die Ketten 20 aufgesetzt, dass jeweils ein leeres Kettenglied zwischen zwei mit Traglaschen 21 versehenen Kettengliedern liegt, um die Beweglichkeit der Ketten sicher zu stellen. Es versteht sich, dass bedarfsweise auch andere Kettengliedkombinationen möglich sind, die die erforderliche Beweglichkeit sicherstellen.

Zwischen aufeinander ausgerichteten Traglaschen 21 der beiden aussenliegenden Doppelrollenketten 20 sind Rundstäbe 23 eingesetzt, die rechtwinklig zu den Ketten stehen und entweder fest mit den Traglaschen 21 verbunden, oder durch eine (nicht gezeigte) Zapfenlagerung in die Laschen eingesetzt sind. Die Rundstäbe 23 begrenzen einen zwischen ihnen liegenden quer zum Durchlaufweg des Kalibrierelementes 12 liegenden Kalibrierschlitz Ki, K2, dessen Breite entsprechend der Bahnkrümmung des Kettenpfades veränderbar ist. Durch je eine die paarweise vorhandenen Umlenkrädersätze 8 — 11 verbindende Welle 24 ist ein synchroner, verklemmungsfreier Umlauf der Ketten 20 samt auch loser Rundstäben 23 sichergestellt. Letztere sind in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber gebrochen gezeigt.

Von den insgesamt vier gezeigten Kettenumlenkrädersät-zen braucht nur einer angetrieben zu werden. Im vorliegenden Fall ist es zweckmässig der mit dem Motor M angetriebene Rädersatz 11. Die in Uhrzeigerrichtung umlaufenden Ketten verlassen dann im wesentlichen zugentlastet diesen Rädersatz 11 und gelangen anschliessend in je eine Coulissenführung 25, durch welche sie sich längs eines definiert verlaufenden Pfades bewegen. Dieser verläuft in einem ersten Abschnitt I—II längs einer aus mehreren gekrümmten Abschnitten mit zunehmenden Radien zusammengesetzten Kurve, die anschliessend von II bis III in eine tangential auf den Rädersatz 8 führende Gerade übergeht.

Eine schematische Darstellung einer Coulissenführung 25 geht aus Fig. 4 hervor. Die Doppelrollenkette 20 ist im Kanal einer U-Profil-Schiene geführt, welche ihrerseits direkt oder über Abstandstücke 26 mit der benachbarten Seitenwand 7 der Schutzwanne 7 verbunden sein kann.

Der gemäss Fig. 3 im Abschnitt I—II der Coulissenführung 25 gewählte Krümmungsgrad bezweckt, die Abstände zwischen den am distalen Ende der Traglasche 21 aufgesetzten Rundstäben 23 beim Verlassen des Umlenkrädersatzes 11 zunächst auf der ersten Hälfte des Abschnittes auf ein Mass zu verkleinern, das etwa dem Mindestdurchmesser der zu sortierenden Gegenstände (Kirschen) entspricht. In der zweiten Hälfte des Abschnittes I—II verändert sich der Krümmungsgrad so, dass die Traglaschenend- bzw. Rund-stababstände sukzessive auf ein Mass ansteigen, das etwa dem mittleren Durchmesser der zu sortierenden Gegenstände entspricht. Grundsätzlich ist der Abstand der Rundstäbe 23 direkt proportional zum Polygonwinkel zwischen zwei

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benachbarten Kettengliedern. Liegen die Traglaschen 21 in •einer Krümmung radial-einwärts, so ergibt sich ein kleinerer Stababstand als bei gestreckter Kette. Umgekehrt ergeben sich bei radial auswärts liegenden Traglaschen 21 grössere Stababstände. Dies wird bei der vorliegenden Erfindung angewandt.

Da sich in auf die beschriebene Krümmung folgenden geraden Abschnitt II—III die Rundstababstände unverändert bleiben, können erfahrungsgemäss etwas mehr als 98% der Gegenstände (Kirschen) die Schlitze zwischen benachbarten Rundstäben passieren und über die Ablenkbleche 16,17 auf das Förderband 13 fallen. Der Rest der Gegenstände wird weiter auf den Scheitel über dem Umlenkrädersatz 8 angehoben, wo sich die Abstände infolge der Radkrümmung wieder so vergrössern, dass praktisch alle verbleibenden Gegenstände durchfallen. Immer noch zu grosse Gegenstände werden über die Aussenseite des anschliessend abwärts laufenden Trums des Kalibriergeschirrs 12 ausgetragen. Sie können durch den Ablaufschacht 19 aus dem Sortierabschnitt 6 entfernt werden.

Der gleiche Öffnungseffekt wie bei der Umlenkung der Ketten 20 um den Rädersatz 8 ist erzielbar, wenn vor dem Übergang der Kettenlinie auf den Rädersatz 8 eine konvexe Krümmungsstrecke vorgesehen wird.

Die bereits anhand der Fig. 1 erwähnte Weichenanordnung 18 besteht im wesentlichen aus einer Schwenkklappe 27 und einer bewegungsbegrenzenden blockierbaren Lagerung 28. Die Schwenkklappe 27 ist über einen Winkelbereich von 60—90° entsprechend einer Weglänge T zwischen Marken B

und C am Kalibrierelement 12 verschwenkbar. Die Lagerung 28 befindet sich direkt oberhalb der Trennwand 14, um die über den Bereich T anfallenden Gegenstände gezielt der einen oder anderen der Förderbandspuren 15.1, 15.2 zuzuweisen (siehe diesbezüglich die Pfeile D, E in Fig. 3).

Für den Fall, dass die zu sortierenden Gegenstände (Kirschen) in mehr als zwei Grössenbereiche aufgeteilt werden sollen, können beispielsweise auf demselben Förderband zwei und mehr Trennwände 14 angeordnet werden, welchen Trennwänden je eine Weichenanordnung 18 beizuordnen wäre. Die Aufgabe der Weichenanordnung 18 kann neben der Erzielung einer im wesentlichen gleichmässigen Belegung aller Spuren der Transporteinrichtung 13 auch die Zuordnung der Spuren an bestimmte Grössenfraktionen der Gegenstände sein.

Das gleiche gilt sinngemäss, wenn das als einzelnes Förderband gezeigte Transportmittel 13 in der Form von mehreren separaten Förderbändern oder als eine oder mehrere Ablaufrutschen gestaltet ist.

Die Verstellbarkeit der Weichenanordnung 18 erstreckt sich über einen Grössenbereich der aussortierten Gegenstände, über den diese sowohl der Transportbandspur 15.1 als auch der Spur 15.2 zugeleitet werden können, um einwandfrei weiterverarbeitet zu werden. Die Vorwahl der Weichenstellung kann sowohl von Hand als auch durch einen Servomotor (nicht gezeigt) erfolgen, der beispielsweise von einer die Belegung der Spuren 15.1,15.2 überwachenden Sensor-Wäge- oder Zähleinrichtung gesteuert wird.

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2 Blatt Zeichnungen

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1. Grössensortiermaschine für mindestens angenähert rotationssymmetrische Gegenstände, insbesondere kugelige Massengüter, bestehend aus einem ein betriebsmässig umlaufendes Kalibrierelement (12) aufweisenden Sortierabschnitt (6), einer die zu sortierenden Gegenstände dem Kalibrierelement zuführenden vibrationsbeaufschlagten Zuführeinrichtung (4) und einer die in mindestens zwei Grössen-fraktionen aufgeteilten Gegenstände aus dem Sortierabschnitt (6) abführenden Transporteinrichtung (13), dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibrierelement (12) eine Anzahl zwischen zwei seitlich flankierenden geschlossenen Rollenketten (20) und von diesen radial auswärts distanziert angeordnete untereinander parallele Rundstäbe (23) enthält, deren einander zugewandte Oberflächenpartien einen Kalibrierschlitz (Ki, K2) begrenzen, dass die Rundstäbe (23) in einer zur Kettenlaufebene rechtwinklig stehenden Ebene angeordnet sind, dass die Rollenketten (20) über in Ecken eines Polygons gelagerte Umlenkrädersätze (8 — 11) geführt sind und zwischen benachbarten oben liegenden Umlenkrädersätzen (11,8) eine Sortierstrecke ausgebildet ist, in der beide Ketten (20) in einer Coulissenführung (25) längs eines Pfades laufen, der in Arbeitsrichtung gesehen, vom rüchwärtigen Umlenkrädersatz (11) ausgehend, einer Linie folgt, die tangential in eine konkave Krümmungsstrecke (I—II) mit progressiv grösser werdendem Radius übergeht und über eine Verbindungsgerade (II—III) tangential in den vornliegenden Umlenkrädersatz (8) einläuft, wobei die Schlitzbreite vom Beginn (I) der Krümmungsstrecke (I—II) mit zunehmendem Radius von einem Minimalwert auf einen Maximalwert geht, und dass unterhalb der Sortierstrecke Mittel (16,17, 18) zum Zuführen der nach Grösse sortierten Gegenstände an getrennte Bahnen (15.1,15.2) der Transporteinrichtung (13) angeordnet sind.

2. Grössensortiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen der sortierten Gegenstände an die Transporteinrichtung (13) einerseits Ablenkbleche (16,17) umfassen, deren dem Kalibrierelement (12) zugewandten Enden (16.1,17.1) die Länge der Sortierstrecke begrenzen, und andererseits mindestens eine Weichenanordnung (18) mit einer über die ganze Breite des Kalibrierelements (12) reichenden Schwenkklappe (27) enthalten, deren Schwenkung (a) bezüglich der Sortierstrecke einen Toleranzbereich (T) begrenzt, innerhalb welchem die sortierten Gegenstände der einen oder anderen von benachbarten Bahnen (15.1,15.2) zuweisbar sind.

3. Grössensortiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (13) ein einstückiges Förderband ist, das durch eine oder mehrere Trennwände (14) in separate Bahnen (15.1,15.2) aufgeteilt ist.

4. Grössensortiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (13) aus mehreren voneinander unabhängigen Förderbändern besteht.

5. Grössensortiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (13) Ablaufrutschen aufweist.

6. Grössensortiermaschine nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung mit Wäge- oder Zähleinrichtungen zur Steuerung der Weichenanordnung (18) versehen ist.