-
Die
Erfindung betrifft eine Kegeltrennvorrichtung für einen seillosen Kegelaufstellautomaten
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Aus
DE 100 37 731 B4 eine
Kegelsortiervorrichtung mit einer sich drehenden Scheibe bekannt, die
von einer stationären
Begrenzungswand umgeben ist, in der eine Austrittsöffnung für einen
einzelnen Kegel ausgebildet ist, wobei an der Austrittsöffnung ein
Kegelabweiser angeordnet ist, der ein Abweiselement aufweist, das
in einem etwa dem Durchmesser eines Kegels entsprechenden Abstand
von der Begrenzungswand angeordnet ist und ankommende, nebeneinander
liegende Kegel voneinander trennt, so dass nur ein Kegel durch die
Austrittsöffnung
austreten kann.
-
Wenn
bei dieser bekannten Kegelsortiervorrichtung eine Stauung der Kegel
an der Austrittsöffnung
auftritt, werden durch das Abweiselement nebeneinander liegende
Kegel voneinander getrennt. Wenn dagegen ankommende Kegel übereinander oder
schräg
voreinander liegen, können
sich diese in der Austrittsöffnung
zum Kegelkanal, der von der Kegelsortiervorrichtung wegführt, verklemmen.
Zur Behebung einer solchen Situation wird die Drehrichtung des Sortierrades
kurzzeitig umgeschaltet, um den Stau aufzulösen. Diese Umschaltungen wirken
sich aber nachteilig auf den zeitlichen Ablauf der automatischen
Kegelstellvorrichtung aus, wobei zu berücksichtigen ist, dass schräg voreinander
liegende Kegel sich auch bei einer Drehrichtungsumkehr nicht voneinander
trennen und sich erneut verklemmen.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kegeltrennvorrichtung
der eingangs angegebenen Art so auszubilden, dass ankommende Kegel von
einander getrennt werden, unabhängig
davon, ob sie nebeneinander, voreinander oder übereinander liegen.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass das in einem
radialen Abstand an der Austrittsöffnung vorgesehene Trennelement
als Rampe mit einer vom Scheibenboden schräg ansteigenden Trennlinie aus gebildet
ist, werden nicht nur nebeneinander liegend ankommende Kegel voneinander
getrennt, sondern auch übereinander
liegend ankommende Kegel, wobei der über einem anderen Kegel liegende
Kegel durch die schräge
Rampe angehoben und abgewiesen wird.
-
Die
Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen
-
1 eine
Draufsicht auf die Kegeltrennvorrichtung,
-
2 eine
Seitenansicht von unten in 1,
-
3 eine
Seitenansicht in Richtung des Pfeils A in 1,
-
4 – 7 in
einer Draufsicht den Trennvorgang bei verschiedenen Kegelstellungen,
-
8 eine
weitere Ausführungsform
in der Draufsicht entsprechend 1,
-
9 eine
Seitenansicht von unten in 8,
-
10 eine
Seitenansicht in Richtung des Pfeils A in 8,
-
11 + 12 in
einer Draufsicht und einer Seitenansicht eine andere Kegelstellung
im Verhältnis
zu 8 und 9, und
-
13 – 16 in
einer Draufsicht den Trennvorgang bei verschiedenen Kegelstellungen bei
der Ausführungsform
nach 8.
-
Mit 1 ist
eine sich drehende Scheibe bezeichnet, die von einer stationären Begrenzungswand 2 umgeben
ist, in der eine Austrittsöffnung 3 ausgebildet
ist, die sich in der Ansicht der 2 vom Boden der
Scheibe 1 bis auf eine Höhe erstreckt, die etwas größer ist
als der maximale Durchmesser eines Kegels a, b. Die Länge der
Austrittsöffnung
in Umfangsrichtung der Begrenzungswand entspricht in etwa einer
Kegellänge,
wie aus der Draufsicht in 1 ersichtlich
ist. An die Austrittsöffnung 3 schließt sich
ein Kegelkanal 4 an, der die Kegel einzeln zu einer Kegelaufstelleinrichtung
führt.
-
Die
Kegel werden nach dem Abräumen
des Spielfeldes durch eine nicht dargestellte Einrichtung ungeordnet
auf der Scheibe 1 abgelegt, so dass sich beispielsweise
die in 1 wiedergegebene Position der einzelnen Kegel
relativ zueinander ergibt. In der Ansicht der 1 dreht
sich die Scheibe 1 im Uhrzeigersinn, wobei übereinander
liegende Kegel a und b vor der Austrittsöffnung 3 ankommen.
Die Scheibe 1 hat vorzugsweise eine leicht kegelförmige Oberfläche, wie
dies 3 bei 1' zeigt,
um die Ausrichtung der Kegel längs
der Begrenzungswand 2 zu begünstigen. In Drehrichtung der
Scheibe 1 ist vor der Austrittsöffnung 3 eine schräge Rampe 5 angeordnet,
die vorzugsweise als Rundstab ausgebildet ist. Die Rampenfläche erstreckt
sich etwa von der Oberfläche
der Scheibe 1 schräg
nach oben bis etwa zum oberen Rand der Austrittsöffnung 3. An das obere
Ende der Rampe 5 schließt sich eine Abdeckplatte 6 an,
die den Bereich vor der Austrittsöffnung 3 auf der Höhe des Rampenendes
abdeckt. Die Vorderkante 6a der Abdeckplatte verläuft in der
Draufsicht in 1 schräg nach innen bzw. schräg zum Radius,
um das Abweisen eines über
die Rampe 5 angehobenen Kegels zu begünstigen, wie dies an dem Kegel
b' in 1 angedeutet
ist. Etwa in Verlängerung
der Rampe 5 ist eine Trennwand 6b an der Abdeckplatte
ausgebildet, welche die Austrittsöffnung 3 radial nach
innen abdeckt. Vorzugsweise wird die Abdeckplatte 6 abgewinkelt
ausgebildet, wie dies 3 zeigt, so dass der nach unten
ragende Schenkel die Trennwand 6b ergibt. Diese Trennwand 6b erstreckt
sich etwa von dem in Drehrichtung hinteren Ende der Austrittsöffnung 3,
wobei sie an der Begrenzungswand anliegt, bis etwa zum Vorderende
der Austrittsöffnung,
wobei sie an dieser Stelle einen radialen Abstand von der Begrenzungswand 2 hat,
der etwas größer ist
als der maximale Kegeldurchmesser.
-
Die
Rampe 5 berührt
die Scheibe 1 nicht und erstreckt sich von knapp über der
Oberfläche
der Scheibe 1 bis etwa zum vorderen Rand der seitlichen Trennwand 6b,
wobei die Länge
der Rampe 5 in etwa einer Kegellänge entspricht. Die Schräglage der Rampe 5 zur
Horizontalen ist in 2 wiedergegeben. Zugleich ist
die Rampe 5 schräg
zur Begrenzungswand 2 derart angeordnet, dass das untere bzw.
vordere Ende der Rampe 5 vorzugsweise einen radialen Abstand
von der Begrenzungswand hat, der etwas kleiner ist als der maximale
Kegeldurchmesser, während
das obere Ende der Rampe 5 einen radialen Abstand von der
Begrenzungswand hat, der größer ist
als der maximale Kegeldurchmesser. Hierbei liegt das obere Ende
der Rampe 5 etwa am Vorderrand der Austrittsöffnung 3 und
etwa am Vorderende der seitlichen Trennwand 6b, wie dies
die Seitenansicht in 2 zeigt. Die Schräglage der
Rampe 5 zur Horizontalen und zur Begrenzungswand 2 zeigt 3 in
der Ansicht des Pfeils A in 1.
-
Mit 7 ist
eine Verbindungsschraube zwischen Abdeckplatte 6 und dem
als Rampe 5 dienenden Rundstab bezeichnet, dessen oberes
und unteres Ende derart abgeschrägt
ist, dass das untere Ende etwa parallel zur Scheibenoberfläche liegt
und das obere Ende flächig
an der Unterseite der Abdeckplatte 6 anliegt.
-
Bei
der Kegelanordnung nach den 1 und 2 kommt
ein Kegelpaar an der Rampe 5 an, wobei über dem Kopfbereich des Kegels
a der Kopfbereich eines Kegels b liegt. Da das Vorderende der Rampe 5 einen
Abstand von der Begrenzungswand 2 hat, der etwas größer ist
als der Durchmesser eines Kegelkopfes, wird mit der Drehbewegung
der Scheibe 1 der Kegel a zwischen Rampe 5 und
Begrenzungswand 2 bewegt, während der dazu schräg darüber liegende
Kegel b auf der Rampe 5 aufläuft. Diese Stellung ist in
den 1 und 2 wiedergegeben. Bei der weiteren
Drehbewegung der Scheibe 1 wird der im Durchmesser größere Fuß des Kegels
a durch Anliegen an der Rampe 5 zwischen Rampe 5 und
Begrenzungswand 2 zur Austrittsöffnung 3 bewegt, weil
das Vorderende der Rampe 5 in der Draufsicht in 1 den
Kegelfuß nicht
bis zu seinem größten Durchmesser
untergreift. Gleichzeitig wird der Kegel b, dessen Schwerpunkt S
in der Draufsicht der 1 außerhalb der Rampe 5 liegt,
durch die Rampe 5 angehoben und nach innen auf die Scheibe 1 gekippt,
wie dies durch einen Pfeil in 1 angedeutet ist.
Bei b' ist die Stellung
des Kegels b wiedergegeben, bevor sich auch der Kegelkopf von der
Rampe und der schrägen
Stirnfläche 6a der
Abdeckplatte 6 löst,
während
der Kegel a bereits die Stellung a' im Kegelkanal 4 erreicht hat.
Durch die Abdeckplatte 6 wird erreicht, dass ein an der
Rampe 5 abgetrennter Kegel weder seitlich noch von oben
in den Bereich vor der Austrittsöffnung 3 gelangen
kann.
-
Bei
der Kegelstellung in 4 läuft zunächst der Fuß des Kegels a auf die Rampe 5 auf,
wobei er in den Zwischenraum zwischen Rampe 5 und Begrenzungswand 2 eintritt.
Gleichzeitig wird der Kopfbereich des Kegels b, der über dem
des Kegels a liegt, durch die Rampe 5 angehoben, wobei
der Kegel in der Stellung b' in
Pfeilrichtung nach innen auf die Scheibe 1 gekippt wird.
-
Bei
der Kegelanordnung nach 5 liegen zwei Kegel b und c
gekreuzt über
einem an der Begrenzungswand anliegenden Kegel a, der mit dem Kopf
voraus zwischen Rampe und Begrenzungswand eintritt, während die
beiden darüberliegenden Kegel
b und c jeweils mit dem Kopfbereich durch die Rampe 5 angehoben
und nach innen gekippt werden.
-
Die
Kegelstellung in 6 entspricht in etwa der in 4,
wobei aber der längs
der Begrenzungswand ankommende Kegel a mit dem Kopf voraus zwischen
Rampe 5 und Begrenzungswand eintritt, während der darüberliegende
Kegel b von der Rampe angehoben und nach innen gekippt wird, wie
dies in der Stellung b' wiedergegeben
ist. Die Kippbewegung wird hierbei durch den außerhalb der Rampe 5 liegenden
Schwerpunkt S begünstigt.
-
Bei
der Kegelanordnung nach 7 liegen zwei Kegel a und b
nebeneinander. Hierbei wirkt die Rampe 5 ähnlich einem
an sich bekannten Kegelabweiser, wobei der innen liegende Kegel
b durch die Rampe 5 in Pfeilrichtung nach innen in die
Stellung b' abgelenkt
wird.
-
Dadurch,
dass die Rampe 5 sowohl in Bewegungsrichtung der Kegel
ansteigt als auch hinsichtlich der Ausrichtung zur Begrenzungswand
schräg angestellt
ist, wie dies 1 und 3 zeigen,
kann bei jeder nur möglichen
Konfiguration der ankommenden Kegel eine zuverlässige Trennung in der Weise
erreicht werden, dass jeweils nur ein Kegel in die Austrittsöffnung 3 gelangt.
Insbesondere wird durch die in Bewegungsrichtung ansteigende Rampe erreicht,
dass ein über
einem anderen liegender Kegel angehoben und nach innen weggekippt
wird, wodurch zuverlässig
ein Kegelstau vor der Austrittsöffnung
vermieden wird, so dass es nicht erforderlich ist, die Drehrichtung
der Scheibe 1 zum Auflösen
eines Kegelstaus kurzfristig umzukehren.
-
Es
sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauform möglich. So
kann die als Rundstab ausgebildete Rampe 5 auch durch eine
Verlängerung
der Trennwand 6b ausgebildet werden, so dass die Rampe 5,
Abdeckplatte 6 und Trennwand 6b einstückig ausgebildet
werden können.
Auch bei der Ausgestaltung der Rampe 5 als Wandelement wird
die Rampenfläche
vorzugsweise abgerundet oder mit einer keilförmigen, eine Trennlinie ergebenden
Kante versehen, um die Trennwirkung zu begünstigen.
-
Vorteilhaft
ist es, wenn der Rampe 5 gegenüberliegend an der Begrenzungswand 2 ein
Führungselement 8 vorgesehen
ist, das nahe dem oberen Ende der Rampe 5 den Durchtritt
verengt. Durch dieses Führungselement 8 wird
verhindert, dass sich ein Kegel zwischen der Rampe 5 und
Begrenzungswand 2 aufrichtet und sich im Austrittsschacht
verklemmt. 8 und 9 zeigen
das Führungselement 8 in
Form eines an der Begrenzungswand 2 befestigten Streifens
aus Blech oder dergleichen Material, der ausgehend von dem unteren
Ende der Rampe 5 sich etwa im gleichen Winkel wie diese
nach oben erstreckt, wie 9 zeigt. In der Draufsicht nach 8 bildet
das Führungselement 8 eine
gekrümmte
Führungsfläche, die
sich von der Begrenzungswand 2 aus nach innen krümmt, bis
nahe dem oberen Ende der Rampe 5 der Durchtritt zwischen Führungselement
und Rampe 5 vorzugsweise so verengt ist, dass ein Kegelkopf
nicht hindurchtreten kann. Wie 9 zeigt,
erstreckt sich das etwa bandförmige
Führungselement 8 über der
Oberkante der Rampe 5, so dass der Kegel b in 8 mit
dem Kopf an der gerümmten
Fläche
des Führungselementes 8 entlang
gleitet und leichter abgewiesen werden kann. Dagegen kann der Kegel
a mit dem Kopf voran an der Begrenzungswand entlang unter dem Führungselement 8 hindurchtreten
und in die Austrittsöffnung 3 gelangen.
Andere Kegel, die schräg
zur Begrenzungswand an der Rampe 5 ankommen, werden an dieser
hoch geführt
und durch das Führungselement 8 gleichzeitig
radial nach innen gedrückt,
so dass sie wieder in den Kreislauf des Sortierrades zurückgeführt werden.
-
Nach
der radial innersten Stelle 8b des Führungselementes 8 fällt dessen
Führungsfläche steil
in Richtung auf die Begrenzungswand 2 ab, so dass zwischen
oberem Ende der Rampe 5 und Begrenzungswand ein freier
Raum 3a vorhanden ist, durch den ein Kegelkopf nach unten
fallen kann.
-
Dadurch,
dass der radiale Abstand zwischen Rampe 5 und innerster
Stelle 8b des Führungselementes 8 kleiner
ist als ein Kegelkopfdurchmesser, wird erreicht, dass ein Kegel
nach Überschreiten
der Stelle 8b in den Austrittsschacht zurückfallen
kann, sobald der Kegelhals die Stelle 8b erreicht hat.
Dies zeigen 11 und 12, wobei
ein Kegel a mit dem Kopf voraus längs der Rampe hoch geschoben wird,
wobei der Kegelfuss etwa zwischen Rampe und Begrenzungswand liegt.
Sobald der Kegelhals die Stelle 8b erreicht, kann der Kegelkopf
nach unten fallen, wie bei a' wiedergegeben,
wobei der dickere Kegelfuss aufgrund der Krümmung des Führungselementes 8 im
Einlaufbereich der Rampe ebenfalls nach unten fallen kann.
-
In
der Draufsicht der 1 und 8 kann die
Form der Rampe 5 auch der Form der Begrenzungswand 2 angepasst
sein, d. h. die Rampe kann entsprechend der Form der Begrenzungswand
gekrümmt
ausgebildet sein.
-
In
den 8 und 11 ist die Länge der Abdeckplatte 6 kürzer ausgebildet
als bei der Ausführungsform
nach 1. Hierdurch ist eine kompaktere Ausgestaltung
möglich,
wobei auch die Austrittsöffnung 3 kleiner
gehalten werden kann.
-
Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Scheibe 1 plan
ausgebildet und von der Austrittsöffnung 3 weg geneigt
angeordnet sein, so dass bei einem Kegelstau an der Rampe 5 die Kegel
leichter nach innen auf die Scheibe 1 fallen und der Druck
der Kegel bei einem Stau an der Rampe 5 verringert wird.
-
Nach
einer anderen Ausgestaltung kann das Führungselement 8 in
Richtung auf die Austrittsöffnung 3 derart
gewunden ausgebildet sein, dass sich der obere Rand des in der Draufsicht
gekrümmten Abschnitts 8a stärker nach
innen krümmt
als der untere Rand des Abschnitts 8a. Hierdurch wird der Durchtritt
des dickeren Kegelfusses zwischen Rampe 5 und Führungsgelement 8 erleichtert.
-
Nach
einer weiteren Ausgestaltung kann die Drehrichtung der Scheibe auch
kurzzeitig umgekehrt werden, um einen Kegelstau an der Rampe aufzulösen.
-
Anstelle
eines gebogenen Blechstreifens kann das Führungselement 8 auch
blockförmig
ausgebildet sein, beispielsweise durch einen entsprechend geformten
Holz- oder Kunststoffblock, der an der Begrenzungswand 2 befestigt
wird.
-
Anstelle
des radial nach innen gekrümmten Abschnitts 8a des
Führungselementes 8 kann
auch eine schräge
Fläche
vorgesehen sein, die in der Draufsicht nach 8 in einem
vorgegebenen Winkel zur Rampe 5 verläuft.
-
Um
eine Einstellung der Trennvorrichtung bzw. eine Nachstellung nach
einer gewissen Betriebszeit zu ermöglichen, können die Befestigungsschrauben 7' in Langlöchern der
Abdeckplatte 6 eingesetzt sein, so dass diese zusammen
mit der Rampe 5 in Umfangsrichtung etwas versetzt werden kann.
-
Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
die Kegeltrennvorrichtung kurz vor der Austrittsöffnung 3 angeordnet,
sie kann aber auch an einer anderen Stelle relativ zur Austrittsöffnung angeordnet werden.
Auch können
diametral gegenüberliegende Austrittsöffnungen
in der Begrenzungswand mit jeweils einer Kegeltrennvorrichtung der
beschriebenen Art vorgesehen werden.
-
Nach
einer abgewandelten Ausführungsform erstreckt
sich das Führungselement
ggfs. auch in gewunde ner Form etwa über die Höhe der Begrenzungswand 2,
so dass durch das gewundene Führungselement
ein Vorkanal gebildet wird, der einen Kegel zur Austrittsöffnung 3 hinführt Dabei
kann der obere Rand des Führungselementes 8 nach
innen und unten gekrümmt
verlaufen.
-
Die
Scheibe 1 kann vom Trennelement aus zur Mitte hin geneigt
angeordnet sein, sodass sich Kegel, die sich nicht längs der
Begrenzungswand 2 ausgerichtet haben, sich von der Austrittsöffnung weg
auf die andere Seite der Scheibe bewegen können.