DE2518134A1

DE2518134A1 - Verfahren und vorrichtung zum sortieren von gegenstaenden

Info

Publication number: DE2518134A1
Application number: DE19752518134
Authority: DE
Inventors: Kurt H Hoppmann
Original assignee: Hoppmann Corp
Current assignee: Shibuya Hoppmann Corp
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1976-11-04
Also published as: DE2518134C3; DE2518134B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren von Gegenständen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren von Gegenständen durch Rotation.
Es besteht ein großes Interesse an einer Möglichkeit zum äußerst schnellen Sortieren von Gegenständen, etwa Nägeln, Tabletten, Schrauben, Muttern, kleinkalibriger Munition u.ä.
In bisher bekannten Vorrichtungen wurde eine Vielzahl von sich drehenden Elementen verwendet, die die zu zählenden Gegenstände zentrifugal von den Kanten einer rotierenden Scheibe oder Fläche abgaben. Die abgegebenen Gegenstände wurden üblicherweise durch eine gesonderte stationäre Austrittsöffnung gedrückt und in einer eigens dafür vorgesehenen Vorrichtung gezählt.
Das gesonderte Ausrichten und Zählen der Gegenstände benötigt wegen der Möglichkeit des Verkeilens und Blockierens der Vorrichtung einen großen Zeitaufwand und ist daher aus Kostensowie aus Platzgründen wirtschaftlich von nur geringem Interesse.
Derartige bekannte Verfahren sind in den US-Patentschriften 2 632 588, 2 763 108, 3 063 596, 3 170 627, 3 215 310, 3 253 604, 3 266 664, 3 368 713, 3 669 260 und 3 722 674 beschrieben.
Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Sortieren von Gegenständen durch Rotation, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gegenstände auf einer rotierenden Innenscheibe beschleunigt und radial verteilt auf eine am Rand der Innenscheibe angeordnete feststehende Rampe hinaufbewegt und vom oberen Rand der Rampe durch Zentrifugalkraft auf einen rotierenden Außenrand abgegeben werden.
In anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Drehgeschwindigkeit der Rampe zugeordneten Lauffläche, die Neigung der Rampe-sowie die Drehgeschwindigkeiten der Innen- und Außenränder verändert.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zum Sortieren von Gegenständen, welche gekennzeichnet ist durch eine Innenscheibe mit drehbarer Oberfläche, durch eine am Rand der Innenscheibe angeordnete Rampe und durch eine der Rampe zugeordnete und diese überdeckende Lauffläche, wobei die Lauf fläche der Rampe und die drehbare Oberfläche der Innenscheibe einstückig ausgebildet sind.
Vorzugsweise sind zwei oder mehrere die Ebene des drehbaren Außenrandes schneidende Rampen vorgesehen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Darstellung der ausgerichteten Aufwärtsbewegung von beschleunigten Hülsen auf der Lauf fläche und auf dem rotierenden Außenrand, von dem sie abgegeben werden; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ähnlichen ausgerichteten Bewegung, sowie das Abgeben von Kapseln von der Laufflächenrampe an den rotierenden Außenrand; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführung der Erfindung, wobei die Laufflächenrampe zwei den rotierenden Außenrand schneidende unterschiedliche Neigungen aufweist und dadurch ein tangentiales Abgeben von Hülsen vom rotierenden Außenrand an zwei Punkten ermöglicht; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung der Erfindung, wobei die Abgabe ausgerichteter Hülsen vom Rand der Rampe durch eine öffnung gezählt wird; Fig. 5 einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung; Fig. 6 einen Schnitt durch die Vorrichtung aus Fig. 4; Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung, bei der die Lauffläche der Rampe und die rotierende Oberfläche der Innenscheibe einstückig ausgebildet sind; Fig. 8 ein Schnitt durch die Vorrichtung aus Fig. 7; Fig. 9A bis 9C Vertikalschnitte verschiedener Ausführungsformen der in Fig. 8 gezeigten Laufflächenrampe.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß Erfindung mit einer auf einem Gestell 18 montierten drehbaren Innenscheibe 10 und mit einer feststehenden Rampe 12. Ein drehbarer Außenrand 16 durchdringt die Oberseite der Lauffläche 14, so daß am Umfang ausgerichtete Hülsen 24 über den rotierenden Außenrand 16 zur tangentialen Abgabe bei 25 transportiert werden. Ein vertikal stehendes Leitblech 28 stellt die tangentiale Abgabe der Gegenstände sicher. Darüber hinaus kann die Breite des Außenrandes durch Einstellen des Leitbleches 28 so verändert werden, daß jeweils nur ein Gegenstand zur Zeit über den Außenrand 16 läuft. Die übrigen Gegenstände fallen vom Außenrand auf die rotierende Innenscheibe zurück und werden neuerlich radial verteilt. Damit wird die Einrichtung einer Kette von einzelnen Gegenständen am Abgabeort 25 bezweckt.
In Fig. 2 werden in einer ähnlichen Vorrichtung Kapseln oder Tabletten 32 radial verteilt, über eine Rampe hinauftransportiert und durch Zentrifugalkraft über den rotierenden Außenrand getrieben. Einige Kapseln 34 sind beim Runterfallen vom rotierenden Außenrand dargestellt. Es ist offensichtlich, daß die Breite des Außenrandes dem Durchmesser der zu sortierenden Gegenstände angepaßt werden kann, so daß nur Kapseln, Hülsen, Pillen oder ähnliche Gegenstände in kettenförmige Anordnung gebracht werden können. Die vom Außenrand herunterfallenden Gegenstände werden dann neuerlich auf der rotierenden Innenscheibe radial verteilt.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung ist in Fig. 5 im Schnitt gezeigt. Eine zum Antrieb der drehbaren Innenscheibe 10 dienende Welle 48 wird durch ein Antriebsrad 50 und einen Riemen oder ein ähnliches Element 52 angetrieben. Der drehbare Außenrand 16 sitzt auf einem Lagergehäuse 58 und wird über ein Antriebsrad 54 und einen zugehörigen Riemen oder eine ähnliche Einrichtung 56 getrieben. Die feststehende Rampe 12 liegt auf der drehbaren Innenscheibe 10 und wird durch einen an einem feststehenden Lagergehäuse 59 befestigten Arm 57 festgehalten.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung der Vorrichtung mit zwei Rampen 12 zur Abgabe von Gegenständen in zwei Reihen 38 und 40. Die Lauffläche der zweiten Rampe schneidet den drehbaren Außenrand bei 36.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausbildung der Vorrichtung mit einem auf dem drehbaren Außenrand senkrecht stehenden Leitrand 38, der Öffnungen 42 zur abgezählten Abgabe von Hülsen 24 an die rotierende Außenscheibe 40 aufweist. Dreht sich die Lauffläche 14 etwas schneller als der senkrechte Leitrand 38, dann wird jeder einzelne Gegenstand zu einer zweiten öffnung 42 transportiert, falls er nicht zuvor durch eine vorbeilaufende erste Öffnung austritt. Da jeweils eine große Menge von Gegenständen die Rampe 12' hinauftransportiert wird, ist der Durchsatz durch die Öffnungen recht hoch. Überschüssige Gegenstände 44 und 46 werden wieder von der Rampe 12' hinunterbewegt und neuerlich radial verteilt. Ein festes, senkrecht stehendes Leitblech 28 stellt sicher, daß immer nur ein Gegenstand durch eine Öffnung tritt. Von hier aus können die Gegenstände entweder tangential in vorgegebenen Abständen abgegeben werden, oder sie können in radial ausrichtende Rutschen wie in der US-Patentanmeldung 344 696 geführt werden. Fig. 6 zeigt eine derartige Anordnung.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt demnach zu einer höheren Abgaberate für eine Anzahl von kettenartig angeordneten und sortierten Gegenständen. Bei bekannten Verfahren werden die zu sortierenden Gegenstände von einer unteren Fläche über eine Rampe zu einem höher liegenden Meßring hinauftransportiert und unterliegen dabei der auf der feststehenden Rampenfläche auftretenden Reibung, sowie der Schwerkraft. Die sortierten Gegenstände müssen auf der unteren Fläche beschleunigt werden, um mit ausreichender Geschwindigkeit an der Rampenoberkante anzukommen. Die Gegenstände müssen also in der unteren Ebene auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt werden, als dies zum Austreten am Meßring notwendig ist. Mit dem bekannten Verfahren können hohe Abgaberaten erzielt werden, das erfindungsgemäße Verfahren übertrifft das bekannte Verfahren jedoch bei weitem. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind sehr viel höhere Abgaberaten als bei den bekannten Verfahren erzielbar, da die Geschwindigkeit eines durch die Öffnung tretenden Gegenstandes in Hinblick auf eine optimale Öffnungseintrittsgeschwindigkeit regelbar ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Wirkung der Reibungskraft und der Schwerkraft weitgehend aufgehoben, so daß eine bedeutend höhere Abgaberate erzielt wird.
Die Lauffläche kann auf dem Rand der drehbaren Innenscheibe mit Ausnahme am Ort der Rampe auf liegen; es können auch mehrere Rampen vorhanden sein.
Die Verwendung von zwei oder mehreren Rampen nach Fig. 3 erhöht die Abgaberate beträchtlich. Darüber hinaus kann eine dritte Rampe zur Erhöhung der Abgaberate und zur Gewährleistung der Abgabe von Gegenständen in unbesetzte Öffnungen des Meßringes vorgesehen sein.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführung der Vorrichtung. Die drehbare Innenscheibe 10 sitzt auf einer Antriebswelle 48. Die Lauffläche 60 der drehbaren Innenscheibe ist integral mit der Rampenlauffläche 68 ausgebildet, die auf einer feststehenden Rampe 66 läuft und in einer mit der Ebene des drehbaren Außenrandes 72 zusammenfallenden Ebene 70 endet. Die Rampe 66 kann von einem, den Rand der drehbaren Scheibe 10 durchdringenden, bogenförmigen Segment getragen werden.
Die Figuren 9A bis 9C zeigen verschiedene Ausbildungen der Lauffläche 60. Sie sind besonders bei sich langsam drehender Lauffläche zum Transportieren von Gegenständen 24 von der Lauffläche 60 zum rotierenden Außenrand 72 geeignet.
In Fig. 9A ist der innere Teil der feststehenden Rampe 66 dicker ausgebildet, so daß die Ebene der Lauf fläche 60 horizontal oder gegen die Ebene des rotierenden Außenrandes 72 geneigt verläuft. Dadurch kann die Lauf fläche 60 relativ dick sein und trotzdem die zur Abgabe von Gegenständen benötigten Eigenschaften besitzen.
In Fig. 93 ist die Außenkante der Lauffläche 60 bei 26 abgeschrägt, um bei der Abgabe eine zusätzliche Gravitationskraft auf den Gegenstand 24 auszuüben.
In Fig. 9C weist die Lauffläche 60 bei 22 eine Nut zur größeren Flexibilität auf. Dadurch kann die Lauffläche trotz ihrer relativ großen Stärke einen die Abgabe begünstigenden Winkel bilden.
Die Lauffläche kann mittels einer Scheibe 62 an der Antriebswelle 48 zum Rotieren mit der Innenscheibe 10 befestigt sein.
Die Lauf fläche 60 kann aber auch lediglich durch die Antriebswelle 48 geführt und durch die Reibung zwischen der flexiblen Lauffläche 60 und der rotierenden Innenscheibe 10 mitgenommen werden.

Claims

Ansprüche

Verfahren zum Sortieren von Gegenständen durch Rotation, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände auf einer rotierenden Innenscheibe beschleunigt und radial verteilt, auf eine am Rand der Innenscheibe angeordnete feststehende Rampe hinaufbewegt und vom oberen Rand der Rampe durch Zentrifugalkraft auf einen rotierenden Außenrand abgegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände abgezählt abgegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände tangential abgegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände radial abgegeben werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innenscheibe und der Außenrand mit der gleichen Geschwindigkeit drehen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innenscheibe und der Außenrand mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innenscheibe, die der Rampe zugeordnete Lauffläche und der Außenrand mit der gleichen Geschwindigkeit drehen.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innenscheibe, die der Rampe zugeordnete Lauffläche und die Außenscheibe jeweils mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Rampe verändert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lauffläche in derselben Richtung wie der rotierende Außenrand dreht.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungsrichtung der Rampe zur Steuerung der Aufwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Gegenstände verändert wird.
12. Vorrichtung zum Sortieren von Gegenständen, gekennzeichnet durch eine Innenscheibe mit drehbarer Oberfläche, durch eine am Rand der Innenscheibe angeordnete Rampe und durch eine der Rampe zugeordnete und diese überdeckende Lauffläche, wobei die Lauffläche der Rampe und die drehbare Oberfläche der Innenscheibe einstückig ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche der Rampe von der Innenscheibe getrennt ist.

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