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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Behältern
mit einer Sortiereinheit, die zwischen einer den Behälter
zuführenden Zuführbahn und mehreren Abfuhrbahnen
angeordnet ist, wobei die Sortiereinheit ein um eine Drehachse schwenkbar
gelagerte Stelleinrichtung mit einer Leitfläche zur Führung
des Behälters in Richtung der vorgegebenen Abfuhrbahn aufweist.
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Aus
der
DE 101 17 451
A1 ist eine Vorrichtung zum Sortieren von liegend auf einem
Förderband transportierter Behälter bekannt, die
beispielsweise in Leergutrücknahmeautomaten einsetzbar
ist. Die Sortiervorrichtung weist oberhalb des Förderbandes
eine sich im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung der
Behälter erstreckende Antriebsachse auf. Mit der Antriebsachse
sind Sortierarme drehfest verbunden, die einen in den Wirkbereich
der Sortiervorrichtung einlaufenden Behälter beidseits
mit Abstand umfassen. Durch Antrieb der Antriebsachse in die eine
oder andere Drehrichtung befördern die Sortierarme die
Behälter zu der einen oder anderen Seite vom Förderband.
Nachteilig hierbei ist, dass die Behälter in lediglich
zwei unterschiedliche Vorratscontainer sortiert werden können.
Sollen die Behälter beispielsweise über vier Abfuhrbahnen
in vier Fraktionen verteilt werden, müssen zwei in Reihe
angeordnete Sortiervorrichtungen vorgesehen werden. Hierdurch erhöhen
sich zum einen die Kosten. Zum anderen entsteht ein erhöhter
Platzbedarf, der beispielsweise Einzelhändlern für
die Bevorratung von Waren bzw. deren Verkaufspräsentation
verloren geht.
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Aus
der
DE 100 55 207
A1 ist eine Sortiervorrichtung für einen Leergutrücknahmeautomaten mit
einer rohrförmigen Sortiereinheit bekannt, in die zu sortierende
Behälter auf einem Förderband liegend eingebracht
werden. Die rohr förmige Sortiereinheit ist um eine senkrecht
zum Transportband vorgesehene Antriebsachse drehbar gelagert. Mithilfe der
rohrförmigen Sortiereinheit kann der Behälter
einer von drei vorgesehenen Abfuhrbahnen zugeführt werden,
die in Bezug auf das Behälter zuführende Förderband
eine Winkellage von 90°, 180° und 270° aufweisen.
Nachteilig hierbei ist, dass die Behälter in maximal drei
Fraktionen aufgeteilt werden können. Die Aufteilung in
vier oder mehr Fraktionen macht eine Reihenschaltung einer Mehrzahl
von Sortiervorrichtungen erforderlich, woraus Nachteile in Bezug auf
Bauraum und Kosten erwachsen. Ferner ist der Sortiervorgang sehr
zeitaufwendig, da das seitliche Abtransportieren eines Behälters
ein zweimaliges Drehen der Sortiereinheit erforderlich macht. Der Durchsatz
ist damit stark limitiert, und wertvolle Zeit im Rücknahmeprozess
geht verloren.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sortiervorrichtung derart
weiterzubilden, dass mehrere Behälter auf engem Raum innerhalb
kurzer Zeit in eine Mehrzahl von Fraktionen verteilt werden können.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass
die Stelleinrichtung der Sortiereinheit zum einen ein Haupt-Stellelement
umfasst, das mindestens zwei Leitflächen aufweist, so dass
der Behälter in Abhängigkeit von einer Drehstellung
des Haupt-Stellelements zu der vorgegebenen Abfuhrbahn führbar
ist, und dass die Sortiereinheit zum anderen ein verstellbares Hilfs-Stellelement
umfasst, das mit dem Haupt-Stellelement über eine Kopplungseinheit
gekoppelt ist derart, dass das Haupt-Stellelement und das Hilfs-Stellelement
in eine Zuwendungsposition zueinander bringbar sind, in der der
Behälter entlang der Leitfläche des Haupt-Stellelements
und der Leitfläche des Hilfs-Stellelements in Richtung
einer ersten Abfuhrbahn geführt ist, und dass das Haupt-Stellelement
und das Hilfs-Stellelement in eine Abwendungsposition zueinander
bringbar sind, in der der Behälter zwischen dem Haupt-Stellelement
und dem Hilfs-Stellelement in Richtung einer zweiten Abfuhrbahn
geführt ist.
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Der
besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Behälter
mittels einer einzigen Sortiereinheit in eine Mehrzahl von Fraktionen
verteilt werden können. Kerngedanke der Erfindung ist hierbei,
eine Mehrzahl an Stellelementen in ihrer Bewegung derart zu koppeln,
das alternative Sortierungen für die Behälter
vorgebbar sind. Aufgrund der Kopplung der Drehbewegung eines Haupt-Stellelements
und eines Hilfs-Stellelements können die Behälter
mit geringem Aufwand schnell einer von mehreren Abfuhrbahnen zugeführt
werden. Die Positionierung des Haupt-Stellelements und des Hilfs-Stellelements
ist hierbei wechselweise abhängig, so dass sich eine hohe
Zuverlässigkeit bei der Sortierung der Behälter ergibt
und unvorhergesehene Schaltzustände vermieden werden.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst
die Kopplungseinheit ein Steuerkulissenelement und ein Gestänge
zum Verbringen des Haupt-Stellelements und des Hilfs-Stellelements aus
der Zuwendungsposition in die Abwendungsposition und zurück.
Hierbei ist das Steuerkulissenelement drehfest mit dem Haupt-Stellelement
verbunden. Vorteilhaft ist es hierdurch möglich, die Bewegung
des Haupt-Stellelements mit der Bewegung des Hilfs-Stellelements
zu synchronisieren. Auf diese Weise können definierte Sortierwege
mit geringem Aufwand vorgegeben werden.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist das Haupt-Stellelement eine
die erste Leitfläche und die zweite Leitfläche
desselben verbindende dritte Leitfläche auf. Ferner ist
das Steuerkulissenelement derart geformt, dass das Haupt-Stellelement und
das erste Hilfs-Stellelement in der Zuwendungsposition zueinander
eine erste Sortierarbeitsstellung einnehmen, in der der Behälter
von der in Wirkstellung befindlichen ersten Leitfläche
des Haupt-Stellelements und von der Leitfläche des ersten
Hilfs-Stellelements in Richtung der ersten Abfuhrbahn geführt ist,
dass das Haupt-Stellelement und das erste Hilfs-Stellelement in
der Abwendungsposition zueinander eine zweite Sortierarbeitsstellung
ein nehmen, in der der Behälter von der in Wirkposition
befindlichen dritten Leitfläche des Haupt-Stellelements
zwischen demselben und dem ersten Hilfs-Stellelement in Richtung
der zweiten Abfuhrbahn geführt ist, dass das Haupt-Stellelement
und ein zweites Hilfs-Stellelement in der Zuwendungsposition zueinander
eine dritte Sortierarbeitsstellung einnehmen, in der der Behälter
von der in Wirkstellung befindlichen zweiten Leitfläche
des Haupt-Stellelements und einer Leitfläche des zweiten
Hilfs-Stellelements in Richtung einer dritten Abfuhrbahn geführt
ist, und dass das Haupt-Stellelement und das zweite Hilfs-Stellelement in
der Abwendungsposition zueinander eine vierte Sortierarbeitsstellung
einnehmen, in der der Behälter von der in Wirkposition
befindlichen dritten Leitfläche des Haupt-Stellelements
zwischen demselben und dem zweiten Hilfs-Stellelement in Richtung
einer vierten Abfuhrbahn geführt ist. Vorteilhaft ist hierbei,
dass ein Behälter in der Sortiervorrichtung einer von insgesamt
vier Abfuhrbahnen zugeführt werden kann. Die Sortiervorrichtung
ist hierdurch besonders kompakt aufgebaut und ist im Einzelhandel
vorteilhaft einsetzbar. Den beiden Hilfs-Stellelementen kommt hierbei eine
Doppelfunktion zu. Zum einen sind sie Tor bzw. Ventil zum Öffnen
und Schließen der zweiten bzw. vierten Abfuhrbahn. Zum
anderen dienen sie als Leitfläche für die Behälter,
wenn sie sich in einer die zweite und vierte Abfuhrbahn versperrenden Schließstellung
befinden. Hierbei verlängern die Leitflächen des
ersten und des zweiten Hilfs-Stellelements die von der Leitfläche
des Haupt-Stellelements vorgegebene Führungsfläche, über
die der Behälter in Richtung der ersten oder der zweiten
Abfuhrbahn geführt ist.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist das als eine Nockenscheibe
ausgeführte Steuerkulissenelement eine erste Vertiefung
und eine zweite Vertiefung auf, wobei das Haupt-Stellelement und
das erste Hilfs-Stellelement unter Eingreifen eines Kopplungselements
in die erste Vertiefung in die Abwendungsposition zueinander verbringbar
sind, und wobei das Haupt-Stellelement und das zweite Hilfs-Stellelement
unter Eingreifen des Kopplungselements in die zweite Vertiefung
der Abwendungsposition zueinander verbringbar sind, wobei die Behälter
in Abhängigkeit von der Drehlage des Haupt-Stellelements
unterschiedlichen Abfuhrbahnen zuführbar sind. Vorteilhaft
nehmen die Stellelemente hierbei ihre Zuwendungsposition mechanisch
zwangsgeführt ein. Auf diese Weise kann die Synchronisation der
Bewegungen besonders einfach und sicher realisiert werden. Gleichzeitig
ist das Ausgestalten des Steuerkulissenelements als Nockenscheibe
kostengünstig.
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Nach
einer Weiterentwicklung der Erfindung ist das Haupt-Stellelement
dreieckförmig ausgebildet und weist drei Leitflächen
auf, die drei Seiten eines Dreiecks bilden. Indem das Haupt-Stellelement
drei Leitflächen aufweist, können die Leitflächen
eine auf den jeweiligen Sortierweg optimierte Oberflächengeometrie
erhalten. Hierdurch sinkt das Risiko, dass Behälter falsch
sortiert werden oder in der Sortiereinheit verklemmen mit der Folge,
dass der Sortierprozess unterbrochen werden muss.
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Nach
einer Weiterentwicklung der Erfindung ist ein einziger gemeinsamer
Antrieb vorgesehen zur Verbringung des Haupt-Stellelements in eine
beliebige der mindestens zwei Sortierarbeitsstellungen und zur Verbringung
des Hilfs-Stellelements von der eine Abfuhrbahn versperrende Sperrstellung
in eine die Abfuhrbahn freigebende Öffnungsstellung und
zurück. Das Haupt-Stellelement ist hierbei drehfest mit dem
Steuerkulissenelement verbunden. Durch das Vorsehen eines einzigen
gemeinsamen Antriebs kann die Sortiereinheit sehr kostengünstig
realisiert werden. Gleichzeitig sinkt der Bauraumbedarf durch den
Verzicht auf einen separaten Antrieb für das wenigstens
eine Hilfs-Stellelement.
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Nach
einer Weiterentwicklung der Erfindung weist das Haupt-Stellelement
in wenigstens einem von zwei sich berührenden Leitflächen
gebildeten Eckbereich kammartige Finger auf. Das Haupt-Stellelement
ist unter Eingreifen der kammartigen Finger in korrespondierende
kammartige Ausnehmungen des Hilfs-Stellelements zwischen den Sortierarbeitsstellungen
verdrehbar. Durch das Vorsehen kammartiger Finger an dem Haupt-Stellelement
und korrespondierender Ausnehmungen an dem Hilfs-Stellelement können
die diesen beiden Stellelementen zugeordneten Leitflächen
unter Vermeidung einer Berührung dieser Bauteile beim Positionieren
derselben verlängert werden, wodurch die Führung
des Behälters in Richtung der vorgegebenen Abfuhrbahn verbessert
wird.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Sortieren von
Behältern in einer einen ersten Sortierweg freigebenden
ersten Sortierarbeitsstellung,
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2 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1,
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3 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung in einer einen zweiten
Sortierweg freigebenden zweiten Sortierarbeitsstellung,
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4 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 3,
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5 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung in einer einen dritten
Sortierweg freigebenden dritten Sortierarbeitsstellung,
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6 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 5,
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7 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung in einer einen vierten
Sortierweg freigebenden vierten Sortierarbeitsstellung,
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8 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 7,
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9 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß 5 mit
geöffnetem Gehäuse und
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10 eine
perspektivische Rückansicht der Vorrichtung mit Gehäuse.
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Eine
Vorrichtung 1 zum Sortieren von Behältern, die
beispielsweise in einem Leergutrücknahmeautomaten eines
Einzelhandelsunternehmens verbaut ist, besteht im Wesentlichen aus
einer modulartigen Sortiereinheit 5 mit einem Gehäuse 2,
in dem ein Haupt-Stellelement 3 und zwei Hilfs-Stellelemente 4, 4' angeordnet
sind. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Zuführbahn 6 zur
Zuführung der Behälter zur Sortiereinheit 5 sowie
eine erste Abfuhrbahn 7, eine zweite Abfuhrbahn 8,
eine dritte Abfuhrbahn 9 und eine vierte Abfuhrbahn 10 zum
Abtransport der Behälter von der Sortiereinheit 5.
Als Behälter können hierbei insbesondere Flaschen
und/oder Dosen sortiert werden.
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Die
Zuführbahn 6 ist hierbei als ein Transportband
(Förderband) ausgebildet, auf dem die Behälter
in Zuführrichtung Z liegend befördert werden. Die
Zuführbahn 6 liegt in einer gemeinsamen Ebene der
ebenfalls als Förderbänder ausgebildeten ersten Abfuhrbahn 7,
der zweiten Abfuhrbahn 8, der dritten Abfuhrbahn 9 und
der vierten Abfuhrbahn 10. Bezogen auf die Zuführrichtung
Z ist die erste Abfuhrbahn 7 im Uhrzeigersinn gesehen um
270° und die dritte Abfuhrbahn 9 um 90° versetzt
orientiert angeordnet. Die zweite Abfuhrbahn 8 sowie die
vierte Abfuhrbahn 10 liegen auf der der Zuführbahn 6 abgewandten
Seite des Haupt-Stellelements 3 zwischen der ersten Abfuhrbahn 7 und
der dritten Abfuhrbahn 9. Sie sind hierbei parallel zueinander
und seitlich versetzt zur Zuführbahn 6 orientiert
angeordnet. In Bezug auf die Zuführrichtung Z sind die zweite
Abfuhrbahn 8 in einem Winkel von ca. 210° und
die vierte Abfuhrbahn 10 in einem Winkel von ca. 150° orientiert
angeordnet. Die erste Abfuhrbahn 7 und die zweite Abfuhrbahn 8 liegen
hierbei auf einer ersten Seite einer Zuführebene, die sich
in Zuführrichtung Z erstreckt und die Drehachse D des Haupt-Stellelements 3 aufnimmt.
Die dritte Abfuhrbahn 9 und die vierte Abfuhrbahn 10 liegen
auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite
derselben Zuführebene.
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An
die Zuführbahn 6 schließt sich das dreieckförmige
Haupt-Stellelement 3 an. Das Haupt-Stellelement 3 ist
um eine Drehachse D, die mittig zur Zuführbahn 6 vorgesehen
ist und die aus der von der Zuführbahn 6 und den
Abfuhrbahnen 7, 8, 9, 10 gebildeten
Ebene senkrecht abragt, verschwenkbar gelagert. Die dreieckige Grundform
erhält das Haupt-Stellelement 3 durch drei die
Seitenflächen desselben bildende Leitflächen 12.1, 12.2, 12.3.
Die erste und die zweite Leitfläche 12.1, 12.2 sind
konkav, das heißt nach innen gewölbt ausgebildet.
Ein durch die sich berührenden Leitflächen 12.1, 12.2 gebildeter
Eckbereich 13 weist kammartige Finger 14 auf.
Die dritte Leitfläche 12.3 verbindet die erste
Leitfläche 12.1 mit der zweiten Leitfläche 12.2 und
ist eben ausgebildet. Das dreieckige Haupt-Stellelement 3 besitzt
hierbei eine Mittelebene M, bezüglich derer das Haupt-Stellelement 3 symmetrisch
ausgeführt ist. Die Mittelebene M verläuft durch
den Eckbereich 13 und nimmt die Drehachse D des Haupt-Stellelements 3 auf.
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Ferner
stützt sich das dem Haupt-Stellelement 3 seitlich
zugeordnete erste Hilfs-Stellelement 4 über ein
Gestänge 16 auf einem drehfest mit dem Haupt-Stellelement 3 verbundenen
Steuerkulissenelement 15 ab. Das Steuerkulissenelement 15 bildet hierbei
zusammen mit dem Haupt-Stellelement 3 eine Stelleinrichtung 22.
Das Gestänge 16 und das Steuerkulissenelement 15 bilden
eine das Haupt-Stellelement 3 mit dem ersten Hilfs-Stellelement 4 verbindende
Kopplungseinheit 23.
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Das
erste Hilfs-Stellelement 4 ist um eine parallel zur Drehachse
D vorgesehene Schwenkachse S1, die zwischen der ersten Abfuhrbahn 7 und
der zweiten Abfuhrbahn 8 angeordnet ist, drehbar gelagert.
Analog ist das zweite Hilfs-Stellelement 4' um eine zwischen
der dritten Abfuhrbahn 9 und der vierten Abfuhrbahn 10 vorgesehene,
zur Drehachse D parallele zweite Schwenkachse S2 drehbar. Der Abstand
der Schwenkachse S1 von der Drehachse D ist hierbei geringfügig
größer als die Summe aus einer Länge
der Leitfläche 18 des Hilfs-Stellelements 4 und eines
Abstands der Drehachse D von einer von der ersten Leitfläche 12.1 des
Haupt-Stellelements 3 und der dritten Leitfläche 12.3 des
Haupt-Stellelements 3 gebildeten Dreiecksspitze. Analog
ergibt sich, dass der Abstand der Schwenkachse 32 zur Drehachse
D geringfügig größer ist als die Summe
einer Länge der Leitfläche 18' des Hilfs-Stellelements 4' und
der Abstand der Drehachse D von einer von der zweiten Leitfläche 12.2 und
der dritten Leitfläche 12.3 des Haupt-Stellelements 3 gebildeten
Dreiecksspitze des Haupt-Stellelements 3.
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Das
in den 1 und 2 dargestellte erste Hilfs-Stellelement 4 ist
in einer Zuwendungsposition zu dem Haupt-Stellelement 3 gerichtet
angeordnet, so dass der Behälter entlang der ersten Leitfläche 12.1 des
Haupt-Stellelements 3 und der Leitfläche 18 des
Hilfs-Stellelements 4 in Richtung der Abfuhrbahn 7 führbar
ist. In dieser Zuwendungsposition, die zugleich eine erste Sortierarbeitsstellung
der Sortiereinheit 5 bildet, wird die zweite Abfuhrbahn 8 durch
das erste Hilfs-Stellelement 4 gesperrt. Darüber
hinaus bildet das erste Hilfs-Stellelement 4 zusammen mit
der Leitfläche 12.1 des Haupt-Stellelements 3 eine
gemeinsame Führung für den Behälter bei
der Bewegung von der Zuführbahn 6 zu der ersten
Abfuhrbahn 7.
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Das
Hilfs-Stellelement 4, welches sich über ein Gestänge 16 auf
dem als eine Nockenscheibe ausgeführten Steuerkulissenelement 15 abstützt,
ist über ein nicht dargestelltes Rückstellelement,
beispielsweise eine Drehfeder, um eine parallel zur Drehachse D
verlaufende Schwenkachse S1 vorgespannt angeord net. Auf diese Weise
kann sichergestellt werden, dass die von dem Steuerkulissenelement 15 vorgegebene
Stellbewegung spielfrei auf das Hilfs-Stellelement 4 übertragen
wird.
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Um
eine synchrone Bewegung des ersten Hilfs-Stellelements 4 und
des zweiten Hilfs-Stellelements 4' zu bewirken, können
dieselben über ein nicht dargestelltes zweites Gestänge
miteinander gekoppelt sein. Dieses zweite Gestänge gewährleistet, dass
die von dem Steuerkulissenelement 15 vorgegebene Bewegung
des ersten Hilfs-Stellelements 4 auf das zweite Hilfs-Stellelement 4' übertragen
wird.
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In
der ersten Sortierarbeitsstellung gemäß den 1 und 2 überdeckt
das sich in einer ersten Drehstellung befindliche Haupt-Stellelement 3 mit dem
Eckbereich 13 so den in Zuführrichtung Z gesehen
linken Rand der Zuführbahn 6, dass ein erster Sortierweg
für den Behälter vorgegeben ist. Gleichzeitig
wird das Hilfs-Stellelement 4 durch das Steuerkulissenelement 15 und
das zwischen diesem und dem Hilfs-Stellelement 4 vorgesehene
Gestänge 16 in einer die zweite Abfuhrbahn 8 verschließende Sperrstellung
gehalten. In der so von dem Haupt-Stellelement 3 und dem
Hilfs-Stellelement 4 gebildeten Zuwendungsposition verlängert
eine Leitfläche 18 des Hilfs-Stellelements 4 die
erste Leitfläche 12.1 des Haupt-Stellelements 3.
Ein der Sortiereinheit 5 über die Zuführbahn 6 beigebrachter
Behälter trifft zuerst auf die sich in einer Wirkstellung
befindliche Leitfläche 12.1 des Haupt-Stellelements 3 und
dann auf die Leitfläche 18 des Hilfs-Stellelements 4,
so dass es in Richtung der ersten Abfuhrbahn 7 geleitet
wird.
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Insgesamt
bilden hierbei die in Wirkstellung befindliche erste Leitfläche 12.1 des
Haupt-Stellelements 3 und die Leitfläche 18 des
Hilfs-Stellelements 4 in der Zuwendungsstellung eine Bande,
entlang derer der Behälter von der Zuführbahn 6 der
ersten Abfuhrbahn 7 zugeführt wird. Auf der der
ersten Leitfläche 12.1 abgewandten Seite des ersten
Sortierwegs ist eine Sicherungswand 11.1 vorgesehen, die
ein seitliches Herausfallen des Behälters verhindert und insofern
die Funktionssicherheit steigert.
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In
einer zweiten Sortierarbeitsstellung gemäß den 3 und 4 wird
ein zweiter Sortierweg gebildet. Das Haupt-Stellelement 3 überstreicht in
einer zweiten Drehstellung mit der dritten Leitfläche 12.3 die
Zuführbahn 6. Gleichzeitig wird das Hilfs-Stellelement 4 durch
das Steuerkulissenelement 15 und das Gestänge 16 in
einer Öffnungsstellung gehalten, so dass das Haupt-Stellelement 3 und das
Hilfs-Stellelement 4 eine Abwendungsposition zueinander
einnehmen. In dieser Abwendungsposition wird die zweite Abfuhrbahn 8 freigegeben.
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Ein
der Sortiereinheit 5 zugeführter Behälter trifft
auf die sich in einer Wirkstellung befindliche dritte Leitfläche 12.3 und
wird hierdurch in Richtung der zweiten Abfuhrbahn 8 geleitet.
Da das Hilfs-Stellelement 4 in der Öffnungsstellung
nicht als Bande fungiert, wird der Behälter zwischen dem
Haupt-Stellelement 3 und dem Hilfs-Stellelement 4 hindurch über die
zweite Abfuhrbahn 8 abtransportiert.
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Um
die Sortiereinheit von der ersten Sortierarbeitsstellung in die
zweite Sortierarbeitsstellung zu verbringen, wird das Haupt-Stellelement 3 mittels
eines nicht dargestellten Antriebs (Elektromotor) um etwa 90° im
Uhrzeigersinn verschwenkt. Hierbei durchstreift das Haupt-Stellelement 3 mit
dem kammartige Finger 14 aufweisenden Eckbereich 13 kammartige
Ausnehmungen 17 des zweiten Hilfs-Stellelements 4'.
Sicherungswände 11.3, 11.4 sind zu beiden
Seiten der zweiten Abfuhrbahn 8 sowie auf einer in Zuführrichtung
Z gesehen rechten Seite der vierten Abfuhrbahn 10 vorgesehen.
Sie dienen dazu, ein seitliches Herausfallen des Behälters
zu verhindern. Das Vorsehen der kammartigen Finger 14 am Haupt-Stellelement 3 und
der kammartigen Ausnehmungen 17 an dem Hilfs-Stellelement 4, 4' verhindert eine
unerwünschte Kollision derselben während ihrer Drehung
zwischen den Sortierarbeitsstellungen. Zu einer solchen Kollision
käme es, wenn die Leitflächen 12.1, 12.2 des
Haupt-Stellelements 3, die Leitflächen 18 des
Hilfs-Stellelements 4, eine Leitfläche 18' des Hilfs-Stellelements 4' und/oder
die Sicherungswände 11.3, 11.4, 11.5, 11.6 der
zweiten Abfuhrbahn 8 und der vierten Abfuhrbahn 10 vollflächig
ausgeführt wären. Insofern erlaubt das Vorsehen
kammartiger Finger 14 und Ausnehmungen 17 eine
Verlängerung der durch das Haupt-Stellelement 3 und
die Hilfs-Stellelemente 4, 4' gebildeten Bande
in der ersten und dritten Sortierarbeitsstellung und erhöht
die Funktionssicherheit. Als geometrische Randbedingung ist hierbei
zu beachten, dass der Abstand des Eckbereichs 13 des Haupt-Stellelements 3 zur
Drehachse D kleiner ausgeführt ist als der Abstand der
Drehachse D zu den Schwenkachsen S1, S2.
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Die
Kopplungseinheit 23 weist als Gestänge 16 eine
Kopplungsstange 20 auf, die in zwei an einem Deckel des
Gehäuses 2 befestigten Linearlagern 25 verschiebbar
gehalten ist. Die Kopplungsstange 20 ist in Bezug auf die
Zuführrichtung Z um 90° gedreht, zu der ersten
Abfuhrbahn 7 parallel und in Richtung der zweiten Abfuhrbahn 8 versetzt
orientiert angeordnet. Mit einem ersten Ende liegt die Kopplungsstange 20 auf
einer umlaufenden Fläche 21 der Nockenscheibe 15 an.
Ein zweites Ende der Kopplungsstange 20 liegt auf einer
dem Haupt-Stellelement 3 zugewandten Oberfläche 26 einer
bogenförmigen Steuerkulisse 27 an, wobei sich
die bogenförmige Steuerkulisse 27 und das zweite
Ende der Kopplungsstange 20 in dem Kontaktpunkt K berühren.
Der Kontaktpunkt K weist hierbei in Zuführrichtung Z gesehen
einen Abstand x von der Schwenkachse S1 des ersten Hilfs-Stellelements 4 auf.
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Mit
Hilfe des nicht dargestellten Antriebs, der dem Haupt-Stellelement 4 beispielsweise
auf einer der Nockenscheibe 15 abgewandten Unterseite desselben
zugeordnet ist, wird die Stelleinheit 5 von der ersten
Sortierarbeitsstellung in die zweite Sortierarbeitsstellung gedreht.
Bei der Drehung gleitet das erste Ende der Kopplungsstange 20 auf
der umlaufenden Fläche 21 der Nocken scheibe 15 ab
und greift mit Erreichen der zweiten Sortierarbeitsstellung in die Vertiefung 19 der
Nockenscheibe 21 ein.
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Hierbei
wird die Kopplungsstange 20 aufgrund der Vorspannung des
Hilfs-Stellelements 4 linear in Richtung des Haupt-Stellelements 4 verschoben.
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Das
zweite Ende der Kopplungsstange 20 gleitet synchron zu
der Bewegung des ersten Endes der Kopplungsstange 20 auf
der Oberfläche 26 der bogenförmigen Steuerkulisse 27 ab
und gibt eine Drehung des Hilfs-Stellelements 4 im Gegenuhrzeigersinn
frei. Das Hilfs-Stellelement 4 wird hierdurch von der Sperrstellung
in die die zweite Abfuhrbahn 8 freigebende Öffnungsstellung
verbracht. In der Öffnungsstellung verlängert
eine Sicherungsfläche 28 des Hilfs-Stellelements
die der zweiten Abfuhrbahn 8 auf einer in Zuführrichtung
Z linken Seite zugeordnete Sicherungswand 11.3 in Richtung
der Zuführbahn 6. Sie verhindert ein seitliches
Abgleiten von Behältern, die auf die in Wirkposition befindliche
dritte Leitfläche 12.3 des Haupt-Stellelements 3 treffen
und von dort impulsartig in Richtung der ersten Abfuhrbahn 7 abprallen.
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Wird
die Stelleinheit 5 im Gegenuhrzeigersinn von der zweiten
Sortierarbeitsstellung in die erste Sortierarbeitsstellung gedreht,
wird die Kopplungsstange 20 beim Verlassen der Vertiefung 19 aufgrund ihrer
kinematischen Kopplung mit der Nockenscheibe 15 linear
in Richtung des ersten Hilfs-Stellelements 4 verschoben.
Hierbei wird das Hilfs-Stellelement 4 mit einer Verstellkraft
F beaufschlagt, die über den wirksamen Hebelarm x die Rückstellung
des Hilfs-Stellelements 4 gegen die Vorspannung der Drehfeder
in die Sperrposition bewirkt.
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In
einer dritten Sortierarbeitsstellung gemäß den 5 und 6 wird
ein dritter Sortierweg gebildet. Hierbei überdeckt das
Haupt-Stellelement 3 mit der Dreiecksspitze 13 den
in Zuführrichtung Z gesehen rechten Rand der Zuführbahn 6.
Gleichzeitig wird das Hilfs-Stellelement 4' durch das Steuerkulissenelement 15,
mit dem es über das Gestänge 16 und das Hilfs-Stellelement 4 sowie
ein nicht dargestelltes, das Hilfs-Stellelement 4 und das
Hilfs-Stellelement 4' verbindendes weiteres Gestänge
verbunden ist, in einer die vierte Abfuhrbahn 10 verschließende
Sperrstellung gehalten, so dass das Haupt-Stellelement 3 und das
zweite Hilfs-Stellelement 4' eine Zuwendungsposition zueinander
einnehmen. In dieser Zuwendungsposition verlängert eine
dem Hilfs-Stellelement 4' zugeordnete Leitfläche 18' die
Leitfläche 12.2 des Haupt-Stellelements 3.
In Bezug auf die erste Sortierarbeitsstellung weist die dritte Sortierarbeitsstellung bezüglich
der Zuführebene eine spiegelverkehrte (gespiegelte) Anordnung
des freigegebenen Sortierwegs sowie der den Behälter führenden
Leitflächen 12.1, 12.2 des Haupt-Stellelements 3 und
der Leitflächen 18, 18' der Hilfs-Stellelemente 4, 4' auf.
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Ein
der Sortiereinheit 5 zugeführter Behälter trifft
auf die sich in einer Wirkstellung befindliche zweite Leitfläche 12.2 des
Haupt-Stellelements 3 und wird entlang der Leitfläche 18' des
zweiten Hilfs-Stellelements 4' in Richtung der dritten
Abfuhrbahn 9 geleitet. Die dem Hilfs-Stellelement 4' zugeordnete
Leitfläche 18' sorgt gleichzeitig dafür,
dass die vierte Abfuhrbahn 10 gesperrt ist.
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Analog
zur ersten Sortierarbeitsstellung bilden die in Wirkstellung befindliche
zweite Leitfläche 12.2 des Haupt-Stellelements 3 und
die Leitfläche 18' des Hilfs-Stellelements 4 eine
gemeinsame Bande zur Verbindung der Zuführbahn 6 mit
der dritten Abfuhrbahn 9. Auf der der zweiten Leitfläche 12.2 gegenüberliegenden
Seite des Sortierwegs 3 ist eine weitere Sicherungswand 11.2 vorgesehen,
die ein seitliches Herausfallen des Behälters verhindert.
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In
einer vierten Sortierarbeitsstellung gemäß der 8 und 9 wird
ein vierter Sortierweg gebildet. Hierzu ist das Haupt-Stellelement 3 mit
der dritten Leitfläche 12.3 über die
Zuführbahn 6 geschwenkt ist. Gleichzeitig wird
das Hilfs-Stellelement 4' über eine in dem Steuerkulissenelement 15 vorgesehene
zweite Vertiefung 19' in einer Öffnungsposition
gehalten. Hierdurch befinden sich das Haupt-Stellelement 3 und
das zweite Hilfs-Stellelement 4' in einer Abwendungsposition
zueinander.
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Ein
der Sortiereinheit 5 zugeführter Behälter trifft
auf die in einer Wirkstellung befindliche dritte Leitfläche 12.3 des
Haupt-Stellelements 3 und wird in Richtung der vierten
Abfuhrbahn 10 geleitet. Da das Hilfs-Stellelement 4' nicht
als Bande fungiert, wird der Behälter in Richtung der vierten
Abfuhrbahn 10 gefördert.
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Das
Verbringen des Haupt-Stellelements 3 von einer beliebigen
Sortierarbeitsstellung in eine beliebige andere Sortierarbeitsstellung
erfolgt durch Verdrehen des Haupt-Stellelements 3 um die
Drehachse D. Bei Vorsehen eines in beide Richtungen drehbaren Antriebs
ist hierbei ein Verschwenken um maximal 180° in eine der
beiden Drehrichtungen erforderlich. Hierdurch ist gewährleistet,
dass eine beliebige neue Sortierarbeitsstellung innerhalb kurzer Zeit
eingenommen werden kann.
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Alternativ
kann ein Antrieb mit nur einer Drehrichtung vorgesehen sein. Auch
hierbei kann das Haupt-Stellelement 3 durch Drehen um die
Drehachse D, die entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen des Uhrzeigersinns
ausgeführt wird, von jeder beliebigen ersten Sortierarbeitsstellung
in jede beliebige andere Sortierarbeitsstellung verbracht werden. Notwendig
hierfür ist in diesem Fall eine Drehung von maximal 360°.
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Im
Zusammenwirken mit einem Leergutrücknahmeautomaten kann
die Vorrichtung 1 mit einem separaten, gegebenenfalls auch
mehrteilig ausgeführten Gehäuse 2 versehen
sein.
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Nach
einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann die Sortiervorrichtung mit lediglich drei Abfuhrbahnen 7, 8, 9 vorgesehen
sein. Bei einem Verzicht auf die vierte Abfuhrbahn 10 kann
anstelle des zwei ten Hilfs-Stellelements 4' eine ortsfeste
Sicherungswand vorgesehen sein, die eine die zweite Leitfläche 12.2 des Haupt-Stellelements 3 verlängernde
Hilfs-Leitfläche zur Führung des Behälters
in Richtung der dritten Abfuhrbahn 9 bildet.
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Nach
einer weiteren nicht dargestellten alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann auf die dritte Abfuhrbahn 9 und die
vierte Abfuhrbahn 10 verzichtet werden. In diesem Fall
sind das Haupt-Stellelement 3 und das erste Hilfs-Stellelement 4 wie
vorstehend beschrieben ausgebildet. Statt der dritten und vierten
Abfuhrbahnen 9, 10 kann eine zusätzliche
Sicherungswand vorgesehen sein, die der Zuführbahn 6 auf
der in Zuführrichtung Z gesehen linken Seite zugeordnet
ist und die Sicherungswand 11.2 in Richtung des Haupt-Stellelements 3 verlängert.
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Nach
einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform
kann die Sortiervorrichtung 1 mit dem Leergutrücknahmeautomaten
in einem gemeinsamen Gehäuse vorgesehen sein, so dass auf
die Ausführung eines separaten Gehäuses 2 für
die Sortiervorrichtung 1 verzichtet wird.
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Nach
einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform
kann die Sortiereinheit neben dem Sortieren von Flaschen und/oder
Dosen dem Sortieren von ganzen Gebinden, beispielsweise Getränkekisten,
dienen. Hierzu ist gegebenenfalls eine entsprechend angepasste Geometrie
vorzusehen.
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Nach
einer alternativen Ausführungsform kann statt der in den
Linearlagern 25 verschiebbar gelagerten Kupplungsstange 20 und
der bogenförmigen Steuerkulisse 27 ein Kurbelgetriebe
vorgesehen sein. Hierbei ist eine erste Stange vorgesehen, deren erstes
Ende koaxial zur Schwenkachse S1 drehfest mit dem ersten Hilfs-Stellelement 4 verbunden
ist. Eine zweite Kopplungsstange ist mit einem ersten Ende an das
Steuerkulissenelement 15 angelenkt. Ein zweites Ende der
Kopplungsstange ist drehbar mit dem freien Ende der ersten Stange verbunden,
so dass die von dem Steuerkulissenelement vorgegebene Bewegung ein
Verschwenken des Hilfs-Stellelements 4 von der Sperrposition
in die Öffnungsposition und zurück bewirkt.
-
Ferner
kann zur Verbesserung der Transportsicherheit eine Transportvorrichtung
mit zwei V-förmig gegeneinander angestellten Förderbändern derart
vorgesehen sein, dass eine muldenartige Auflagefläche für
die Behälter gebildet ist.
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Nach
einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform
können die Abfuhrbahnen statt eines Transportbandes (Förderband)
eine Warenrutsche aufweisen, die dazu dient, den Behälter über eine
schräge Fläche in ein nicht dargestelltes Vorratsbehältnis
abgleiten zu lassen, welches sich unterhalb des Niveaus der Zuführbahn
und der Sortiereinheit befindet.
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Haupt-Stellelement
- 4,
4'
- Hilfs-Stellelement
- 5
- Sortiereinheit
- 6
- Zuführbahn
- 7
- erste
Abfuhrbahn
- 8
- zweite
Abfuhrbahn
- 9
- dritte
Abfuhrbahn
- 10
- vierte
Abfuhrbahn
- 11.1,
11.2, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6
- Sicherungswand
- 12.1,
12.2, 12.3
- Leitfläche
(3)
- 13
- Eckbereich
- 14
- Finger
(3)
- 15
- Steuerkulissenelement
- 16
- Gestänge
- 17
- Ausnehmungen
(4, 4')
- 18,
18'
- Leitfläche
- 19,
19'
- Vertiefung
- 20
- umlaufende
Fläche (15)
- 21
- Kopplungselement
(Kopplungstange)
- 22
- Stelleinrichtung
- 23
- Kopplungseinheit
- 24
- Ausnehmungen
(11.3, 11.4, 11.5, 11.6)
- 25
- Linearlager
- 26
- Oberfläche
(27)
- 27
- bogenförmige
Steuerkulisse
- 28
- Sicherungsfläche
- D
- Drehachse
- K
- Kontaktpunkt
- M
- Mittelebene
- S1,
S2
- Schwenkachse
- X
- Abstand
- Z
- Zuführrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10117451
A1 [0002]
- - DE 10055207 A1 [0003]