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Die
Erfindung betrifft eine Vereinzelungsvorrichtung von einem Mix von
Hohlkörpern,
die zum Beispiel auf ihre Systemzugehörigkeit geprüft und gezählt werden
sollen.
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Eine
derartige Vereinzelungsvorrichtung ist bekannt. Diese Vereinzelungsvorrichtung
weist einen Seitenwände
aufweisenden Einzeltrichter auf, in dem eine drehbar angetriebene
kreisförmige
Scheibe angeordnet ist. Diese kreisförmige Scheibe bildet den Boden
des Einfülltrichters.
Die Scheibe ist in einem Winkel von etwa 30 Grad zur Horizontalen
schräg
gestellt, d. h., es ist also eine relativ flache Schrägausrichtung
des drehbaren Bodens des Eingabetrichters vorgesehen. Auf der kreisförmigen Scheibe
sind beabstandet zu deren Außenkonturen
und zu den Seitenwänden
Rührelemente
angeordnet, um das in dem Eingabetrichter aus mäßig uneinheitlich Hohlkörpern bestehende
Haufwerk aufzurühren
und in liegender Weise einer Förder-
und Zähleinrichtung
zuzuführen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vereinzelungsvorrichtung
für wahllos
gemischte Verpackungsmaterialien in bezug auf Materialart und Größe mit einem
größeren Durchsatzvolumen
und guter Vereinzelungsqualität
der Hohlkörper
zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patenanspruches 1 gelöst. In Folge dieser Maßnahmen
hat sich in überraschender Weise
gezeigt, dass eine derartig ausgestaltete Vereinzelungsvorrichtung
wahllos gemischte Verpackungsmaterialien vereinzelt und gleichzeitg
eine wesentliche Erhöhung
des Durchsatzvolumens von gezählten
Hohlkörpern
gegenüber
bisher im Einsatz befindlichen Vereinzelungsvorrichtungen ermöglicht.
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Eine
erste gleichgerichtete Ausrichtung der zu vereinzelnden Hohlkörper wird
dadurch ermöglicht,
dass die Seitenwände
als motorisch angetriebene Flächenbänder ausgebildet
sind. Durch diese Bewegung der Flächenbänder werden die Hohlkörper bewegt
und zum Ausrichten gezwungen. Die Flächenbänder können Beispielsweise Förderbänder, Laufbänder, Steuerbänder., etc.
sein.
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Eine
schnelle gleichgerichtete Ausrichtung der Hohlkörper wird dadurch erreicht,
dass die gegenüberliegenden
Seitenwände
derart angetrieben werden, dass die dem Trichter zugewandte Seite
der einen durch das Flächenband
gebildeten Seitenwand aufwärts
und die dem Trichter zugewandte Seite des anderen durch das Flächenband
gebildeten Seitenwand abwärts
angetrieben wird.
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Diese
gleichartige Ausrichtung auch von schwierig aus zu richtenden Hohlkörpern wird
in sicherer weise dadurch gewährleistet,
dass die Drehrichtung der Flächenbänder mittels
einer Umschalteinrichtung taktweise gewechselt wird.
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Eine
gute Abförderung
der ausgerichteten Hohlkörper
zu einer Förder- und/oder Zähleinrichtung
wird dadurch gewährleistet,
dass die beiden den Boden bildenden Förderbänder V-förmig zueinander angeordnet
sind. Hierbei sind die beiden den Boden bildenden Förderbänder rinnenförmig zueinander
angeordnet. Durch die V-förmige
Anordnung wird gleichzeitig sichergestellt, dass in der Breite immer nur
ein Hohlkörper
gefördert
wird. Dass zwei Hohlkörper übereinander
gefördert
werden, wird durch die Maßnahmen
nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13 verhindert.
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Um
evtl. die Vereinzelungseinrichtung verstopfende oder störende Gegenstände einfach
aus dem Eingaberaum entfernen zu können, ist vorgesehen, dass
zumindest eines die Seitenwand bildende Flächenband in einem Schwenkrahmen
angeordnet ist, dass der Schwenkrahmen mittels Schwenklager schwenkbar
am Rahmen angeordnet ist.
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Eine
einfache und kompakte Anordnung wird dadurch erreicht, dass das
den Boden bildende Förderband
am Schwenkrahmen angeordnet ist.
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Als
vorteilhaft hat sich bei Versuchen gezeigt, dass die Drehachse der
Umlenkrollen der die Seitenwände
bildenden Flächenbänder in
einer zur Förderrichtung
der den Boden bildenden Flächenrbänder zu
einer zumindest annähernd
parallelen Ebene verlaufen.
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Ein
automatisches Beseitigen von Störungen kann
dadurch erfolgen, dass zwischen dem Schwenkrahmen und dem Rahmen
motorische Stellelemente angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, diese Stellelemente
von einer elektronischen Steuereinrichtung an zu steuern.
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Um
sicher zu stellen, dass sich eventuell auch mehrfach auf den Förderbändern gleich
ausgerichtete Hohlkörper
unvereinzelt befinden und weiter gefördert werden und so der Zählvorrichtung
zu geführt
werden, ist vorgesehen, dass in Förderrichtung der den Boden
bildenden Förderbänder gesehen oberhalb
dieser Bänder
und am oberen Endbereich des Eingaberaumes eine Zwangsvereinzelungseinrichtung
mit einer definierten Durchgangsöffnung und/oder
-ausschnitt vorgesehen ist.
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Um
diese Vereinzelung auch bei hoher Geschwindigkeit und hohem Durchsatz
zu gewährleisten,
ist vorgesehen, dass die Zwangsvereinzelungseinrichtung mehrere
beabstandet zueinander an einer rotierend angetriebenen Welle angeordnete
und die Durchgangsöffnung
und/oder -ausschnitt aufweisenden plattenförmige Elemente aufweist.
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Bei
Versuchen hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, dass die Welle
derart angetrieben ist, dass die plattenförmigen Elemente in dem der
den Boden bildenden Förderbänder benachbarten
Bereich entgegen der Förderrichtung
dieser Bänder
sich bewegen.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen und
der Beispielsbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Hierbei zeigen
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1 die
Vereinzelungsvorrichtung in Seitenansicht und in Prinzipdarstellung,
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2 die
Vereinzelungseinrichtung in der Ansicht II-II,
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3 die
Vereinzelungsvorrichtung mit dem weiterfördernden Förderband und der Registriereinrichtung
in Seitenansicht und Prinzipdarstellung,
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4 das
weiter fördernde
Förderband
und der Registriereinrichtung in der Draufsicht und in Prinzipdarstellung
und
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5 die
Vereinzelungseinrichtung in der Ansicht II – II, jedoch mit auf einer
Seite aufgeschwenkter Seitenwand,
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6 die
Anordnung der Flächen
und Förderbänder in
der Ansicht VI – VI
und im größeren Maßstab und
in Prinzipdarstellung,
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7 die
Anordnung der Flächen
und Förderbänder mit
der Zwangsvereinzelungsvorrichtung in der Ansicht VII – VII und
in einem anderen Maßstab
und in Prinzipdarstellung,
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8 die
Anordnung der Flächen
und Förderbänder mit
der Zwangsvereinzelungsvorrichtung in der Ansicht VII – VII und
in einem anderen Maßstab
und in Prinzipdarstellung, jedoch mit anderen Hohlkörpern und
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9 die
Zwangsvereinzelungseinrichtung in der Ansicht IX – IX.
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Die
Vereinzelungsvorrichtung 1 besteht aus einem Eingaberaum 2.
Der Eingaberaum 2 wird durch die von den Elektromotoren 3 angetriebenen Förderelementen 4,
die in Förderrichtung 5 schräg ansteigend
angeordnet sind und zumindest teilweise den Boden des Eingaberaumes 2 bilden,
und den beiden sich zwei gegenüberliegende
Seitenwände 6, die
sich im unteren Bereich 7 an den Förderelementen 4 anschließen und
trichterförmig
zueinander angeordnet sind, gebildet. Die hintere Seite 8 des
Eingaberaumes 2 wird von den am Rahmen 9 der Seitenwände 6 angeordneten
Endwänden 10 gebildet. Die
Seitenwände 6 werden
von den mittels der Elektromotoren 11 angetriebenen als
Flächenbänder ausgebildeten
Förderbänder 12 gebildet.
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Die
die Seitenwand 6 bildenden Förderbänder 12 sind jeweils
in einem Schwenkrahmen 13 angeordnet. Hierzu sind die Umlenkwalzen 14,
um welche die Förderbänder 12 geschlungen
sind, in dem Schwenkrahmen 13 mittels Lagerelemente 16 gelagert.
Eine der Umlenkwalzen 15 wird von dem Elektromotor 11 angetrieben.
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Der
Schwenkrahmen 13 ist mittels Schwenklager 16 schwenkbar
am Rahmen 17 der Vorrichtung 1 angeordnet.
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Die
gegenüberliegenden
Förderbänder 12 werden
derart von den Elektromotoren 11 angetrieben werden, dass
die dem als Trichter ausgebildeten Eingaberaum 2 zugewandte
Seite 12' der
einen durch das Förderband 12 gebildeten
Seitenwand 6 aufwärts
und die dem Trichter 2 zugewandte Seite 12' des anderen
durch das Förderband 12 gebildeten Seitenwand 6 abwärts angetrieben
wird. Die Drehrichtung der Förderbänder 12 wird
mittels der elektronischen Umschalteinrichtung taktweise gewechselt.
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Die
beiden den Boden 18 bildenden Förderbänder 19 V-förmig sind
zueinander angeordnet. Somit sind diese den Boden 18 bildenden
Förderbänder 19 rinnenförmig zueinander
angeordnet.
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Die
den Boden 18 bildenden Förderbander sind am jeweiligen
Schwenkrahmen 13 angeordnet ist.
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Die
Drehachse der Umlenkrollen 15 der die Seitenwände 6 bildenden
Förderbänder 12 verlaufen in
einer zur Förderrichtung 5 der
den Boden 18 bildenden Förderbänder 19 zumindest
annähernd
parallelen Ebene.
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Zwischen
dem Schwenkrahmen 13 und dem Rahmen 17 sind motorische
Stellelemente 21 angeordnet.
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In
Förderrichtung 5 der
den Boden 18 bildenden Förderbänder 19 gesehen ist
oberhalb dieser Bänder 19 und
am oberen Endbereich 21 des Eingaberaumes 2 eine
Zwangsvereinzelungseinrichtung 22 mit einer definierten
Durchgangsöffnung 23 und/oder
-ausschnitt vorgesehen ist. Die Zwangsvereinzelungseinrichtung 23 weist
mehrere beabstandet zueinander an einer rotierend angetriebenen
Welle 24 angeordnete und die Durchgangsöffnung 23 und/oder
-ausschnitt aufweisenden plattenförmige Elemente 25 auf.
Diese Welle 24 derart angetrieben ist, dass die plattenförmigen Elemente 25 in
dem der den Boden 18 bildenden Förderbänder 19 benachbarten
Bereich 26 entgegen der Förderrichtung 20 in Pfeilrichtung 5 dieser
Bänder 19 sich
bewegen.
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Hinter
der schräg
angeordneten Fördereinrichtung 19 des
Eingaberaumes 2 der Vereinzelungseinrichtung 1 ist
eine weitere Fördereinrichtung 28 angeordnet,
die als motorisch angetriebene Förderbänder ausgebildet
sind. Hierbei ist dieser Fördereinrichtung 28 eine
elektronische Registrier- und Zähleinheit 29 zugeordnet.
Diese Registrier- und Zähleinheit 29 ist
zwischen zwei Förderbändern angeordnet,
wobei der Zähl-
und Registriereinheit 29 ein in horizontaler Ebene angeordnetes
und motorisch angetriebenes Schrägförderband 30 zugeordnet
ist. Dieses Schrägförderband 30 ist
zwischen zwei Förderbändern angeordnet.
Die vor und hinter der Zähl- und
Registriereinheit 29 bzw. dem Schrägförderband 30 angeordneten
Förderbänder sind
um das Maß des Schrägförderbandes 30 versetzt
zueinander angeordnet.
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Die
Funktionsweise der Vereinzelungsvorrichtung ist folgende: In den
Eingaberaum 2 werden aus Behältnissen, Säcken oder über eine Zufördereinrichtung
ein wahlloser Mix von Hohlkörpern,
wie beispielsweise Glasflaschen, PET-Flaschen, Getränkeflaschen,
Getränkedosen,
etc. eingefüllt.
Diese Hohlkörper 31 sollen
auf ihre Systemzugehörigkeit geprüft und gezählt werden.
Hierzu müssen
diese Hohlkörper 31 einer
Regiestrier- und
Zähleinrichtung 29 zugeführt werden.
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Durch
die Hin- und Herbewegung der als Förderbänder 12 ausbildeten
Seitenwände 6 werden die
in dem Haufwerk befindlichen Hohlkörper 31 mitgenommen,
bewegt und in Förderrichtung 20 ausgerichtet.
Diese ausgerichteten Hohlkörper 31 legen sich
in die von den Boden 18 bildenden Förderbander 19 gebildeten
Rinne 32. Wenn sie Kontakt zu den Förderbändern 19 haben, werden
sie mitgenommen und in Pfeilrichtung 20 nach oben gefördert. Hierdurch
werden sie vereinzelt und in dem Übergabebereich 33 der
hinter dem Übergabebereich 33 angeordneten
Fördereinrichtungen 28 zugeführt. Sollten mehrere
gleich ausgerichtete Hohlkörper 31 übereinander
liegend nach oben gefördert
werden, so werden die oben liegen Hohlkörper 31 von den rotierenden
plattenförmigen
Elementen 25 der Zwangsvereinzelungseinrichtung 22 von
dem untersten Hohlkörper 31 abgeworten
und in den Eingaberaum 2 zurück befördert. Nur der unterste und
direkt auf den den Boden 18 bildenden Förderbänder 19 liegende Hohlkörper 31 gelangt
durch die Durchgangsöffnung 23 der
plattenförmigen
Elemente 25 und wird weiter zur Zähleinrichtung 29 gefördert. So
erfolgt eine Vereinzelung eines wahllosen Mix von kleinen und großen Hohlkörpern 31 mit
einem bisher nicht für
möglich
gehaltenen großen
Durchsatzvolumen pro Zeiteinheit.
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Diese
vereinzelten Hohlkörper 31 werden auf
das Förderband
nacheinander übergeben
und dann in dem Bereich des Schrägförderbandes 30 von der
Zähl- und Registriereinheit 29 gezählt. Im
Bereich des Schrägförderbandes 30 werden
durch das umlaufende Schrägförderband 30 die
sich auf dem Schrägförderband 30 befindlichen
Hohlkörper 31 in Rotation
versetzt, so dass der sich auf den Hohlkörpern 31 befindliche
Code in den Sichtbereich der Zähl-
und Registriereinrichtung 29 gedreht wird. Falls kleine
Hohlkörper 31 von
der Vereinzelungseinrichtung 1 bis zum Übergabebereich 33 nicht
ausreichend hintereinander gebracht werden sollten, so geschieht
dieses spätestens
im Bereich des Schrägförderbandes 30,
so dass auch diese zunächst
noch teilweise nebeneinander liegenden Hohlkörper 31 hintereinander
gebracht werden und von der Zähl- und
Registriereinheit 29 sicher und schnell gezählt werden
können.
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Zusammenfassend
und ergänzend
sei noch auf folgendes verwiesen:
Die Vereinzelungseinrichtung
ist Bestandteil eines flexiblen Rücknahmeautomaten bei dem in
einen Eingabetrichter Getränkeverpackungen
sackweise eingegeben werden können.
Ohne Zuführungsförderband
können
ca. 100 Verpackungen unterschiedlicher Größe und Materialart eingeschüttet werden. Für Eingabemengen > 100 Stück pro Sack
wird ein Zuführungsförderband
vorgeschaltet, auf das, je nach Ausführung beliebige Mengen pro
Sack getastet der ersten Stufe, dem Vereinzelner, zugeführt werden.
Dadurch braucht bei der manuellen/händischen Rücknahme, also dort wo nicht
entwertet wird, und ein nachträgliches
Zählen
und Registrieren mit der anschließenden Entwertung notwendig
ist, nicht sortenrein erfasst werden. Es dürfen also die Verpackungen
im Mix in die entsprechenden Sammelsäcke eingegeben werden, dadurch
entsteht an der Rücknahmestelle
ein erheblicher logistischer/zeitlicher Vorteil.
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Nachdem
die Verpackungen des werthaltigen Sackes in den Eingabetrichter
oder auf den Zuführungsförderer geschüttet worden
sind, startet die vollautomatische Vereinzelung der Verpackungen. Nach
diesem Prozess werden die vereinzelten Verpackungen über ein
weiteres Förderband
durch eine Registrier- und Zähleinheit
gefahren. Während
dieses Prozesses wird in der Zähl-
und Registriereinheit der Barcode und das Sicherheitszeichen, falls
vorhanden, ausgelesen. Diese Einheit besteht aus einem Schrägförderer der
so angeordnet ist, dass die Verpackungen von der Zuführeinrichtung übernommen
werden und zu einem schnellen Rotieren mit gleichzeitigem Vorwärtstransport
gebracht werden. Die Verpackung kann dabei unabhängig mit der Öffnung oder
dem Boden zu erst durch die Registriereinheit transportiert werden.
Hier können
jetzt die verschiedensten Erkennungsmerkmale ausgelesen werden wie
Barcode, Logo, Sicherheitszeichen, etc.
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Werden
weder Barcode und/oder das Sicherheitszeichen etc. ausgelesen so
wird die nicht erkannte Verpackung durch die Reg. Einheit gefahren und
auf ein weiteres Förderband übergeben
von dem die nicht erkannte Verpackung aussortiert wird. Die aussortierten
Verpackungen gelangen in einen Sammelbehälter. Gleichzeitig wird die
nicht registrierte Verpackung im Rahmen der Transaktionen im Protokoll
gespeichert, als Nachweiskontrolle. Diese nicht registrierten Verpackungen
können
nun nochmals mit einem Handscanner und/oder einer Sicherheitskamera
manuell geprüft
werden. Das kann z.B. dadurch notwendig sein, wenn beispielsweise
die sicherheitsrelevanten Zeichen nicht oder schlecht lesbar sind.
In diesem Falle erfolgt die Zählung
nachträglich
und das Protokoll wird entsprechend berichtigt.
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Ist
die Verpackung aber über
den BC-Scanner und/oder die Ausleseeinheit für das Sicherheitszeichen ordnungsgemäß registriert
worden, so passiert die Verpackung die Rückweiseinheit, während diese
passiv bleibt gelangt die Verpackung an eine dreifache Sortiereinheit
wo entschieden wird, ob die Verpackung zu dem Metallcontainer, wo
ein Magnetabscheider zur Sortierung von Aluminium und Weißblech installiert
ist, geführt
wird, oder auf das Fördersystem
für PET
oder Glas geleitet wird. Diese Sortierweiche ist die Schnittstelle
für die
weitere Materialführung.
Das bedeutet, dass weitere Förderbänder, Pressen,
Crasher oder Schredder nicht Bestandteil des Großautomaten im Zählcenter
sind.
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Der
Großrücknahmeautomat
ist ausgelegt, dass bis zu 6.000 Verpackungen/Stunde im Mix vereinzelt
werden können.
Die Anzahl der registrierten Gebinde ist von der Maschinenlesbarkeit
der Erkennungszeichen abhängig.
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Durch
die Verpackungsverordnung und/oder Anforderungen des Marktes werden
pfandhaltige Einweg-Getränke-Verpackungen
zum Teil händisch zurückgenommen
und in einen Sammelsack gegeben, der werthaltig ist und zwar so
lange, bis die darin befindlichen Verpackungen einzeln gezählt und
physisch zerstört
(gleich Entwertung) worden sind.
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Da
sich nun in einem werthaltigen Sammelsack ohne weiteres bis zu 400
einzelne Gebinde befinden können
und in Summe einige Milliarden Verpackungen pro Jahr und Land registriert
und entwertet werden müssen,
wird eine Vereinzelungs,- Zähl- und Registriereinheit
benötigt,
weil diese großen
Mengen nicht von Hand vereinzelt werden können. Das Problem in der Vereinzelungstechnik
liegt darin begründet,
dass diese Verpackungen unterschiedliche Gewichte, Durchmesser,
Höhen,
Materialarten und Formen besitzen. Außerdem bringen herkömmliche Zählautomaten
nur eine Stundenleistung von ca. 3000 Verpackungen/Stunde zu Stande
und die Verpackungen müssen
vorher nach Materialart vorsortiert werden, während Glas gar nicht vereinzelt
werden kann. Der Großautomat
der MRV ist auf Grund seiner Technik in der Lage, alle verschiedenen
Getränkeverpackungen
die in großen
Mengen in den Vereinzelner geschüttet
werden, zu vereinzeln.