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Die Erfindung betrifft eine Kegelsortiervorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine Kegelsortiervorrichtung dieser
Art ist aus
DE 42 01
530 A1 bekannt, wobei einem starren Abweiselement eines
Kegelabweisers vor einer Austrittsöffnung in der Begrenzungswand
eine Kegelstau-Auflöseeinrichtung
mit einem Flügelrotor
vorgeschaltet ist, der durch einen Antriebsmotor in Drehung versetzt
wird und dem Kegelabweiser stets nur Kegel in vereinzelter Lage
hintereinander zuführt.
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Aus
DE 2 036 849 C ist eine Vorrichtung zum Ausrichten
seilfreier Kegel bekannt, die auf einem Drehteller mit Neigung zur
Horizontalen liegen und durch eine Kegeldurchtrittsöffnung im
Bereich der tiefsten Neigung des Drehtellers in eine Vorrichtung außerhalb
des Drehtellers überführt werden
sollen. Diese Kegeldurchtrittsöffnung
ist im Bereich ihrer in Drehrichtung des Drehtellers hinteren Randkante
auf der Außenseite
mit einem Kegelabweiser versehen, an dem ein Kegelkopf zum Anliegen
kommt, wenn ein Kegel mit dem Kopf voraus ankommt. Durch die Drehbewegung
des Drehtellers wird der Kegel so gekippt, dass er bei der nächsten Umlaufbewegung
des Drehtellers mit dem Fuß voraus
an der Kegeldurchtrittsöffnung
ankommt. Zwischen dem Kegelabweiser und der vorderen Randkante der
Kegeldurchtrittsöffnung
bleibt ein Kegeldurchtrittsspalt frei, dessen Breite größer ist
als der Abstand von Kegelschwerpunkt zu Kegelfuß. Die vordere Randkante der
Kegeldurchtrittsöffnung
weist dabei eine nach außen abgebogene
Leitfläche
auf. Durch diese relativ breite Ausgestaltung der Kegeldurchtrittsöffnung können sich
zwei Kegel mit dem Kopf voraus in der Durchtrittsöffnung verklemmen
und den Durchtritt behindern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Kegelsortiervorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden,
dass bei einfachem Aufbau nebeneinanderliegend ankommende Kegel
zuverlässig
voneinander getrennt werden, so dass nur ein Kegel durch die Austrittsöffnung austreten
kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch,
dass das Abweiselement nur einen solchen Abstand von der Begrenzungswand
hat, dass ein Kegelkopf hindurchtreten kann, werden ankommende,
nebeneinanderliegende Kegel zuverlässig voneinander getrennt,
wobei ein mit dem Kegelkopf eindringender Kegel das gegen Federkraft verschwenkbare
Abweiselement mit dem Kegelbauch nach innen verschwenkt, bevor er
durch die Austrittsöffnung
austritt. Hierdurch wird bei einfachem Aufbau eine zuverlässige Trennung
der ankommenden Kegel erreicht.
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Die Erfindung wird beispielsweise
anhand der Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen
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1 in
einer Seitenansicht einen Kegelstand mit über der Kegelsetzeinrichtung
angeordneter Sortiervorrichtung,
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2 eine
Draufsicht auf die Sortiervomchtung,
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3 schematisch
eine Schnittansicht längs der
Linie B-B in 2, und
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4–6 verschiedene Kegelpositionen
in einer Draufsicht auf den Kegelabweiser im Bereich der Austrittsöffnung an
der Begrenzungswand der Sortiervorrichtung.
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1 zeigt
in einer Seitenansicht einen Kegelstand 1 in Verlängerung
einer Kugellauffläche 2 und
einer hinter dem Kegelstand 1 angeordneten Kegelgrube 3 zur
Aufnahme der gefallenen Kegel und der Kugel. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist der Kegelstand 1 als Platte ausgebildet, die am Vorderende
angehoben werden kann, wie dies bei 1 durch strichpunktierte
Linien wiedergegeben ist, damit am Ende eines Kegelspiels alle noch
auf dem Kegelstand befindlichen Kegel in die Kegelgrube 3 befördert werden.
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In der Kegelgrube 3 ist
eine Auffangwanne 4 zur Aufnahme der Kegel und der Kugel
angeordnet, die über
eine Hubeinrichtung mit seitlichen Führungen 5 angehoben
und am oberen Ende der Hubeinrichtung durch Kippen entleert werden
kann. Bei dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
fallen die Kegel und die Kugel aus der gekippten Wanne 4 in eine
Vorsortiereinrichtung 6, aus der die Kegel in eine Sortiervorrichtung 7 fallen,
während
die von den Kegeln getrennte Kugel Ku seitlich abgeführt wird.
Aus der Sortiervorrichtung 7 gelangen die Kegel einzeln in
einen Kanal 8, an dessen Ende ein Kegel Ke durch eine Greifeinrichtung 9 erfaßt und in
eine Kegelsetzeinheit 10 eingesetzt wird, die einen Kegel
auf dem Kegelstand 1 absetzt.
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Die Anzahl der Kegelsetzeinheiten 10 entspricht
der Anzahl der aufzustellenden Kegel, wobei die einzelnen Kegelsetzeinheiten 10 derart über dem Kegelstand 1 gruppiert
sind, daß sich
nach dem Absetzen der Kegel durch jede einzelne Kegelsetzeinheit 10 das
erwünschte
Kegelbild auf der Kegelstandfläche 1 ergibt.
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Anstelle der dargestellten Kegelsetzeinheiten 10 kann
auch eine andere Kegelaufstelleinrichtung vorgesehen sein, beispielsweise
ein einheitlicher Setzkorb, der sämtliche Kegel aufnimmt. Für die Ausgestaltung
der Sortiervorrichtung 7 kommt es auf die Art und Weise
der Kegelaufstelleinrichtung 10 und auf die Art der Zuführeinrichtung 5 nicht
an.
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Wie die Ansicht in 1 zeigt, ist auf einer über den
Kegelsetzeinheiten 10 angeordneten Platte 12 eine
kreisförmige
Begrenzungswand 13 stationär angeordnet, in der ein scheibenförmiger Boden 14 drehbar
gelagert ist, der durch einen elektrischen Antriebsmotor in Drehung
versetzt wird.
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Die regellos auf der Scheibe 14 verteilten
Kegel werden durch die Drehung der Scheibe 14 im Uhrzeigersinn
in 2 aufgrund der Zentrifugalkraft gegen
die stationäre
Wand 13 bewegt, wobei sie aufgrund des Gewichts und der
erhöhten
Reibung auf der Scheibe 14 in Drehrichtung mitgenommen
werden. An einer Umfangsstelle der Begrenzungswand 13 ist
eine Austrittsöffnung 18 ausgebildet,
wie sie in 3 wiedergegeben
ist, durch die ein einzelner Kegel in den Kegelkanal 8 aufgrund
der Neigung der Scheibe 14 und/oder durch Zentrifugalkraftwirkung austreten
kann. Vorzugsweise ist der in Drehrichtung vorne liegende Rand der
Austrittsöffnung 18,
die eine langgestreckte Form hat, entgegen der Drehrichtung gekrümmt ausgebildet.
Die Höhe
der Austrittsöffnung 18 senkrecht
zur Scheibenebene ist kleiner als der Durchmesser der Kugel, während die
Länge der
Austrittsöffnung 18 in
Umfangsrichtung der Begrenzungswand 13 auch länger gestaltet
sein kann als die Durchmesserabmessung der Kugel. Der Austritt eines
Kegels durch die Austrittsöffnung 18 wird
auf diese Weise begünstigt.
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Die Ausrichtung der Kegel auf der
sich drehenden Scheibe 14 in Umfangsrichtung wird begünstigt,
wenn auf dem Innenumfang der Begrenzungswand 13 flache
giebelförmige
Prallelemente 19 angeordnet sind, wobei bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 drei über den Umfang verteilte Prallelemente 19 vorgesehen
sind. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn unmittelbar vor der
Austrittsöffnung 18 ein
derartiges Prallelement 19 vorgesehen ist, durch das ein
Kegel kurz vor der Austrittsöffnung 18 auf
diese zu abgelenkt wird. Während
der Drehbewegung der Scheibe 14 werden die Kegel durch
die Prallelemente 19 in Umfangsrichtung ausgerichtet, wodurch der
Austritt durch die Austrittsöffnung 18 begünstigt wird.
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Es kann auch unmittelbar nach der
Austrittsöffnung 18 ein
derartiges Prallelement 19 vorgesehen werden, um den Austritt
eines Kegels zu begünstigen.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn
die sich drehende Scheibe 14 leicht kegelförmig gestaltet
ist, wie dies durch einen kegelförmigen
Aufsatz 20 in 3 wiedergegeben
ist. Hierdurch rollen die Kegel unabhängig von der Drehbewegung der
Scheibe 14 zum äußeren Rand
der Scheibe, wodurch die Ausrichtung der Kegel in Umfangsrichtung
begünstigt wird.
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Nachdem die Kegel zusammen mit der
Kugel aus der Wanne 4 über
die Rampe 16 auf die sich drehende Scheibe 14 bzw.
auf deren Aufsatz 20 gekippt worden sind, werden nach und
nach die einzelnen Kegel in Umfangsrichtung auf der sich drehenden Scheibe 14 ausgerichtet,
wobei sie nacheinander durch die Austrittsöffnung 18 austreten,
wie dies in 2 angedeutet
ist. Die in 2 nicht
wiedergegebene Kugel verbleibt auf der sich drehenden Scheibe 14,
weil ihr Durchmesser größer ist
als der der Austrittsöffnung 18 für die Kegel.
Nachdem alle Kegel aus der Sortiervomchtung 7 ausgetreten
sind und nur noch die Kugel auf der sich drehenden Scheibe 14 längs des
Umfangs entlang rollt, kann eine weitere, nicht dargestellte Öffnung in
der Begrenzungswand 13 durch eine motorisch betätigte Klappe
freigegeben werden, durch die die Kugel austreten kann. Die Kugel
kann über
einen nicht dargestellten Kugelkanal abgeführt werden.
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Der Austritt der einzelnen Kegel
aus der Sortiervorrichtung 7 in den Kegelkanal 8 kann
beispielsweise mittels einer Lichtschranke in dem Kegelkanal 8 überwacht
werden, so daß nach
Austritt sämtlicher Kegel
durch ein entsprechendes Steuersignal die Klappe zum Abführen der
Kugel geöffnet
werden kann.
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Es ist auch möglich, die Scheibe 14 stationär auf der
Platte 12 anzuordnen, während
der kegelförmige
Aufsatz 20 durch den Antriebsmotor verdrehbar ist.
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Anstelle von gesonderten Prallelementen 19 kann
die Begrenzungswand 13 entsprechend gestaltet sein, um
die erwünschte
Ablenkwirkung zu erzielen. Ebenso können die Prall- und Ablenkelemente 19 in
anderer Weise gestaltet sein, um die erwünschte Ablenkwirkung für die Kegel
zu erreichen.
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Wie 2 bis 6 zeigen, ist über der
Austrittsöffnung 18 auf
der Innenseite der Begrenzungswand 13 ein Kegelabweiser 40 vorgesehen.
Die Austrittsöffnung 18 ist
rechteckig mit abgerundeten Ecken ausgebildet, wobei die langen
Seiten des Rechtecks sich in Umfangsrichtung der Begrenzungswand 13 erstrecken.
Der untere Rand der Austrittsöffnung 18 liegt
hierbei im Wesentlichen auf der Höhe des Randes der sich drehenden
Scheibe 14.
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Der Kegelabweiser 40 ist
in der Ansicht in 3 ebenfalls
etwa rechteckig ausgebildet, wobei er die Austrittsöffnung 18 nur
teilweise überdeckt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in 3 überdeckt
der Kegelabweiser 40 etwa das obere Drittel der Austrittsöffnung 18,
wobei ein Abschnitt des vorderen Endes der Austrittsöffnung 18 freiliegt
und vom Kegelabweiser 40 nicht überdeckt wird. Bei einer Ausführungsform
der Sortiervomchtung 7 ohne den kegelförmigen Aufsatz 20 auf
der sich drehenden Scheibe 14 kann der Kegelabweiser 40 beispielsweise
etwa die Hälfte
der Austrittsöffnung 18 hinsichtlich der
Höhenabmessung überdecken,
so daß in
jedem Falle ein Kegel zuverlässig
mit der Vorderkante des Kegelabweisers 40 in Berührung kommt,
unabhängig davon,
ob der Kegel mit dem Kegelfuß oder
dem Kegelkopf voraus durch die drehende Scheibe 14 zur Austrittsöffnung 18 transportiert
wird.
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Der untere Rand des Kegelabweisers 40 bzw.
dessen Abweiselementes 41 hat einen solchen Abstand von
der Oberfläche
der sich drehenden Scheibe 14 bzw. von dem Aufsatz 20,
daß das
Hindurchtreten eines Kegelkopfes unter dem unteren Rand verhindert
wird. Zusätzlich
kann der untere Rand des Kegelabweisers so abgeschrägt werden, daß ein Kegel,
der nicht in die Austrittsöffnung 18 gelangt,
verstärkt
abgewiesen wird.
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Der Kegelabweiser 40 ist
dazu vorgesehen, einen Kegelstau an der Austrittsöffnung 18 zu
verhindern. Ohne Kegelabweiser können
sich die Kegel im Bereich der Austrittsöffnung 18 verklemmen,
beispielsweise indem zwei nebeneinanderliegende Kegel zugleich mit
dem Kegelkopf in die Austrittsöffnung 18 gelangen.
In einem solchen Fall wird die Austrittsöffnung durch die sich verklemmenden
Kegel versperrt, so daß ein
Kegelstau auftritt. Auch wenn mehrere Kegel nebeneinander liegen
und diese durch die Zentrifugalkraft in Verbindung mit dem kegeligen
Aufsatz 20 gegen die Austrittsöffnung 18 gedrückt werden,
kann es durch Verklemmen der Kegel an der Austrittsöffnung 18 zu
einem Kegelstau kommen. Ein solcher Kegelstau wird durch den Kegelabweiser 40 zuverlässig verhindert,
der das Eintreten eines nur einzelnen Kegels in die Austrittsöffnung 18 zuläßt, wie
dies anhand der 4 bis 6 näher erläutert wird.
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Der Kegelabweiser 40 ist
mit einem in radialer Richtung zur Begrenzungswand 13 federnden
Abweiselement 41 versehen, das vorteilhafterweise etwa
keilförmig
ausgebildet ist, wie die Draufsicht in den 4 bis 6 zeigt.
Das Abweiselement 41 kann aus einem gebogenen Blechabschnitt
ausgebildet sein und es ist an einer Gelenkachse 42 an
einem stationären
Lagerteil 43 des Kegelabweisers 40 angelenkt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Abweiselement 41 mit einem Verlängerungsstift 44 versehen,
an dem eine Zugfeder 45 angreift, die mit dem gegenüberliegenden
Ende an dem stationären
Lagerteil 43 befestigt ist. Mit 46 ist ein Anschlag
bezeichnet, der die Ausgangsstellung des Abweiselementes 41 in
Richtung auf die Begrenzungswand 13 beschränkt, wie
aus einem Vergleich der 4 und 5 hervorgeht. Dieser Anschlag 46 ist
vorzugsweise verstellbar, um den Durchlaß für einen Kegel einstellen zu
können.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das stationäre
Lagerteil 43 in der Draufsicht etwa dreieckförmig ausgebildet,
wobei die Seite 47 in 4 sich
etwa in Verlängerung
der inneren Seite des Abweiselementes 41 erstreckt, während sich
die Seite 48 in Verlängerung
der äußeren Seite
des keilförmigen
Abweiselementes 41 erstreckt. Mit der Seite 49 in 4 liegt dieses Lagerteil 43 an
der in 4 nicht wiedergegebenen
Begrenzungswand 13 an, wie 2 zeigt.
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In der in den 5 und 6 wiedergegebenen Ausgangsstellung
des Kegelabweisers 40, in der der Verlängerungsstift 44 an
dem Anschlag 46 anliegt, hat die abgerundete Vorderkante 50 des
Abweiselements 41 einen Abstand von der Innenumfangsfläche der
Begrenzungswand 13 derart, daß ein Kegelkopf ohne weiteres
zwischen Abweiselement 41 und Begrenzungswand 13 in
die Austrittsöffnung 18 eintreten
kann. Dies ist in 6 durch
den Kegel a wiedergegeben, der mit dem Kegelkopf an der Austrittsöffnung ankommt.
Ein neben diesem Kegel a liegender Kegel b, dessen Kegelkopf ebenfalls
in Richtung Austrittsöffnung
ausgerichtet ist, wird von dem Abweiselement 41 abgelenkt
und in eine weitere Umlaufbahn auf der sich drehenden Scheibe gebracht. Dies
ist in 6 durch die Kegelposition
b' wiedergegeben.
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Nach dem Eintritt des Kegelkopfes
zwischen Abweiselement 41 und Innenumfangsfläche der
Begrenzungswand 13 bzw. der Austrittsöffnung 18 wird durch
den größer werdenden
Durchmesser des Kegelfußes
das Abweiselement 41 entgegen der Kraft der Zugfeder 45 radial
nach innen verschwenkt, so daß auch
der Kegelfuß in
die Austrittsöffnung 18 gelangen kann.
Sobald der im Durchmesser größere Kegelfuß das Abweiselement 41 passiert
hat, schwenkt dieses in die in 6 wiedergegebene Ausgangsstellung
zurück,
um die Durchlaßöffnung so
weit zu verengen, daß nur
ein Kegelkopf eindringen kann.
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4 zeigt
eine Position, in der der größte Kegeldurchmesser
am Kegel a' das
Abweiselement 41 zurückgedrückt hat,
während 6 die Position zeigt, in
der das Abweiselement 41 nach Passieren des Kegelfußes wieder
in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt
ist.
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5 zeigt
die Position eines Kegels c, der mit dem Kegelfuß am Kegelabweiser 40 ankommt. Aufgrund
des konischen Fußendes
wird das Abweiselement 41 durch den Kegelfuß radial
nach innen verschwenkt, so daß der
Kegelfuß durchgelassen wird,
worauf das Abweiselement 41 in die in 5 wiedergegebene Ausgangsstellung zurückfedert,
sobald der Kegelfuß das
Abweiselement 41 passiert hat, so daß beim nachfolgenden Durchtritt
des im Durchmesser kleineren Kegelkopfes das Abweiselement 41 in
der Ausgangsstellung verbleiben kann.
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Wenn neben dem mit dem Kegelfuß ankommenden
Kegel c ein Kegel d liegt, dessen Kegelkopf in Richtung Austrittsöffnung weist,
so wird dieser durch das Abweiselement 41 abgelenkt und
in eine weitere Umlaufbahn gebracht.
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2 zeigt
das Abweiselement 41 in den beiden Maximalstellungen.
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Durch die dargestellte Ausführungsform
eines Kegelabweisers 40 wird immer gewährleistet, daß keine
zwei Kegel parallel nebeneinander in die Austrittsöffnung gelangen
können.
Zur zusätzlichen Erhöhung der
Funktionssicherheit der Sortiervorrichtung kann in einem Abstand
vor der Austrittsöffnung 18 ein
Betätigungselement
wie beispielsweise ein Druckmagnet 51 in der Begrenzungswand 13 angeordnet
werden, der eine Druckplatte 51a aufweist, mittels der
ein in diesem Bereich anliegender Kegel radial nach innen gestoßen werden
kann, um einen eventuell auftretenden Kegelstau aufzulösen. Im
Kegelkanal 8 hinter der Austrittsöffnung 18 wird zweckmäßigerweise
eine Kegelüberwachungseinrichtung vorgesehen,
die den Durchtritt eines Kegels im Kanal 8 registriert.
Wenn in einem vorgegebenen Zeitintervall kein Kegeldurchtritt durch
diese Überwachungseinrichtung
festgestellt wird, wird der Druckmagnet 51 betätigt, um
einen eventuellen Kegelstau aufzulösen, der durch den fehlenden
Kegeldurchtritt im Kanal 8 angezeigt wird. Anstelle eines
Druckmagneten 51 kann auch eine andere Betätigungseinrichtung,
z. B. ein federbeaufschlagter Stößel, vorgesehen
werden.
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Es sind verschiedene Abwandlungen
der anhand der 2 bis 6 beschriebenen Ausführungsform
möglich.
So kann anstelle des keilförmig
gestalteten Abweiselementes 41 auch eine einfache Platte vorgesehen
werden. Eine Keilform des Abweiselementes 41 hat den Vorteil,
daß der
abgewiesene Kegel in eine günstigere
Umlaufbahn in Verbindung mit der Schrägfläche 47 des Lagerteils 43 gelangt.
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Es ist auch möglich, daß bei einer Sortiervorrichtung
mehrere Austrittsöffnungen 18 über den
Umfang der Begrenzungswand 13 verteilt sind. Hierbei wird
an jeder der Austrittsöffnungen 18 ein
Kegelabweiser 40 vorgesehen.
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Durch das entgegen einer Federkraft
bewegliche Abweiselement 41 kann der Durchlaß an der Austrittsöffnung 18 so
verengt werden, daß nur
ein Kegelkopf hindurchtreten kann, während für den Durchtritt des dickeren
Kegelfußes
das Abweiselement durch diesen weggeschwenkt werden kann.
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Die beschriebene Sortiervorrichtung
mit der sich drehenden Scheibe 14 bzw. 20 kann
auch für
andere Kegelspielvorrichtungen eingesetzt werden. Ebenso ist es
möglich,
die Sortiervorrichtung 7 an einer anderen Stelle als über der
Kegelaufstelleinrichtung 10 vorzusehen. Bevorzugt wird
aber die Sortiervorrichtung über
dem Setzkorb bzw. den Kegelsetzeinheiten 10 angeordnet,
weil hierdurch eine insgesamt kompakte Ausgestaltung bei leichter
Zugänglichkeit
erreicht wird.
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Die beschriebene Sortiervorrichtung
mit sich drehender Scheibe erlaubt eine völlig ungeordnete Zuführung von
Kegeln aus einem mit Kegeln gefüllten
Behälter.
Der bauliche Aufwand für
diese Vorrichtung ist gering und es sind nur wenig bewegte Teile vorhanden.
Die Sortiervorrichtung eignet sich für jede Kegelform und ist servicefreundlich,
weil sie direkt einsehbar ist.
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Es sind verschiedene Abwandlungen
dieser Bauform mit sich drehender Scheibe möglich. So kann beispielsweise
im Mittelteil der sich drehenden Scheibe 14 ein Ablenkkegel
angeordnet werden, der beispielsweise einen maximalen Durchmesser
hat, der nur der Hälfte
der Durchmesser der Scheibe 14 entspricht. Auf diese Weise
werden die Kegel von der Mitte aus nach außen abgelenkt, wobei der äußere Bereich
der Scheibe 14 horizontal gestaltet sein kann. Iri entsprechender
Weise können
auch andere Ablenkeinrichtungen im Mittelbereich der Scheibe 14 vorgesehen
sein, beispielsweise senkrecht stehende Ablenkflächen, die schräg zur Drehrichtung
angestellt sind.
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Weiterhin ist es möglich, die
Oberfläche
der Scheibe 14 mit einem schalldämmenden Belag zu versehen,
der zugleich die Reibung gegenüber
den aufliegenden Kegeln vergrößert, um
die Ausrichtung der Kegel längs
der Begrenzungswand 13 und die Mitnahme zur Austrittsöffnung 18 zu
begünstigen.
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Weiterhin kann die Oberfläche der
Scheibe 14 mit Rillen oder dergleichen Oberflächengestaltungen
versehen sein, die auch schräg
zur Scheibenmitte verlaufen können,
um die Mitnahmewirkung der Scheibe gegenüber den Kegeln zu erhöhen.