DE2538799A1

DE2538799A1 - Anordnung zur sortierung von kirschen

Info

Publication number: DE2538799A1
Application number: DE19752538799
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Frank
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-01
Filing date: 1975-09-01
Publication date: 1977-03-10

Description

Anordnung zur Sortierung von Kirschen Die Entsteinung von Kirschen wird üblicherweise in Entsteinungsmaschinen vorgenommen, die im wesentlichen spezielle Förderbänder beinhalten, die aus aneinandergereihten Aluminiumplatten bestehen. In diesen Platten befinden sich konische Bohrungen, genannt Pfannen, in welche die geschütteten Kirschen wahllos hineinfallen und geordnet zum Liegen kommen. Das Förderband bewegt sich nicht kontinuierlich, sondern in Intervallen, in denen das Füllen der Pfannen und das Stanzen der Kirschkerne vorgenommen werden kann. Eine nachträgliche Kontrolle und Aussortierung von nicht entsteinten Kirschen ist vor allem dann wichtig, wenn die entsteinten Kirschen z.B. für die Pralinenherstellung udgl. verwendet werden sollen. Die Hersteller dieser Produkte möchten eine 100 ziege Sortierung der Kirschen vornehmen, um garantieren zu können, daß kein Kirschen in das Endprodukt gelangt.
Das Aussortieren von Hand ist ein recht genaues Verfahren.
Es erfordert aber eine größere Zahl von Arbeitskräften, wenn der Durchsatz einigermaßen befriedigend sein soll.
Es fehlte daher nicht an Vorschlägen für automatisch arbeitende PrUS- und Sortiereinrichtungen. Die handelsüblichen auf mechanischer Basis arbeitenden sog. Kirschkernsuchgeräte", sind allerdings in der Lage, bestenfalls 60 % der Kirschen mit Kern auszusortieren. Wegen unzureichender Funktion der Geräte war man oft gezwungen, weiter von Hand verlesen zu lassen.
Auch radiometrische Meßverfahren zum zerstörungsfreien Sortieren von ausreichend im Flächengewicht unterschiedlichen Objekten sind seit einiger Zeit bekannt geworden.
Diese Verfahren versagen allerdings bei Objekten, die sich nur wenig im Flächengewicht unterscheiden, da die Zahlzeiten zur Erreichung signifikanter Unterschiede zwischen den Meßwerten für Kirschen mit und ohne Kern so groß sind, daß der Durchsatz den Labormaßstab nicht überschreitet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein sicher arbeitendes Prü£-und Sortiergerät zu bauen, mit dem ein wirtschaftlich interessanter Durchsatz erreicht wird.
Erfindungsgemäß besteht bei einer Kirschensortiereinrichtung mit einer Einheit zur Prüfung von Kirschen auf vorhandene Kerne unter Verwendung von Gamma- oder Röntgenstrahlen sowie mit einer Aussortiereinheit, die Prüfeinheit aus einem Strahler, mit dem gleichzeitig die in mehreren Reihen nebeneinander angeordneten auf einer Linie des Transportbandes befindlichen Kirschen durchstrahlt werden sowie einem unterhalb der Kirschen befindlichen Leuchtschirm, auf dem das Bild des Kirschfleisches und der Kerne mit unterschiedlicher Helligkeit erscheint. Die Prüfeinheit enthält ferner pro Kirschenbereich eine Anzahl von Photodioden, die jeweils auf unterschiedliche Abschnitte der Leuchtschirmbilder ansprechen und eine gleiche Anzahl von Operationsverstärkern für die Dioden, die in jedem Kirschenbereich auf die gleiche Torschaltung mit angeschlossener Speichereinheit arbeiten. Dabei wird jeweils ein aus der Helligkeit der verschiedenen Abschnitte des Leuchtschirmbildes eines Kirschenbereiches gewonnenes und gespeirhertes Signal zur entsprechenden Betätigung der Aussortiereinheit verwendet.
Diese "Reihensortiereinheit" " wird am Förderband zwischen Beschickung und Entleerung geschaltet. Sie ermöglicht es, gleichzeitig eine ganze Reihe von Kirschen zu durchstrahlen, zu identifizieren und auszusortieren. Allein die Einbeziehung dieser "Rethensortiereinheit" in den Bereich des Förderbandes ist insofern von wirtschaftlicher Bedeutung, daß man die Kirschen nicht zur Durchstrahlung umsortieren muß. Hierzu ist allerdings erforderlich, daß Paletten mit geringerer Strahlenabsorption als die Alupaletten verwendet werden. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Alu-Paletten durch Plexiglaspaletten von 4 mm Stärke, die ebenfalls entsprechende 1?Pfannen1t haben, ersetzt sein müssen. Zu berücksichtigen ist nur, daß diese Plexiglaspaletten während des Ausstanzens der Kirschkerne durch eine Wabengerüstauflage die erforderliche Festigkeit erhalten.
Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele zeigenden Abbildungen näher beschrieben.
Fig. la zeigt die Seitenansicht und Fig. lb die Draufsicht einer Pfannenzeile einer Palette 1 eines Förderbandes für Kirschen, Fig. 2 die Anordnung in einem Kirschbereich und Fig. 3 die Verwendung einer unterschiedlichen Zahl von Photodioden.
Jedesmal bei Stillstand des Förderbandes wSi eine Palette beschickt und gleichzeitig gestanzt. Erfindungsgemäß wird ein dritter Vorgang in diese Zeitphase gelegt, und zwar die Funktion der 11Reihensortiereinheit1. Diese Einheit besteht aus einer Anordnung zur Aussendung von Strahlen 2, die über eine Schlitzblende eine Reihe von Kirschen (3, 4, 5, 6) gleichzeitig durchstrahlen läßt. Unmittelbar unter der Plexiglaspalette 7 befindet sich ein länglicher Röntgenschirm 8, auf dem die Kirschen und eventuell die verbliebenen Kirschkerne abgebildt werden. Es hätte wenig Sinn, die geringen Helligkeitsunterschiede mit jeweils nur einer Photodiode für den gesamten Kirschenbereich für eine Identifizierung-herån-ziehen zu wollen, da die Photodiode nur den mittleren Helligkeitswert wahrnimmt, zumal das Verhältnis Kirsohbereich zu- Kirschkernbereich 3:1 ist.
Auch sind die Schwärzungsgrade von Kirschfleich zu Kirsohkern nicht sehr unterschiedlich. Wenn man jedoch den Bereich einer Kirsche in kleinere Kirschenteilbereiche oder -abschnitte unterteilt, wird die "Erkennang" eines Kirschkerns 9 wesentlich gesteigert, zumal der Kirschkern nur deshalb der Entfernung beim Stanzvorgang entgangen sein kann, weil er unsymmetrisch gelagert-war (Kirsche 5, Abb. 1 und Fall C, Fig. 3) und infolge dessen seitlich dem Stössel ausweichen konnte. Dies erfordert entsprechend mehr Photodioden 10 mit Vorverstärkern 11- in Form von rückgekoppelten Operationsverstärkern, die den Spannungspegel jeder Diode in den Voltbereich anheben müssen, um sich zur digitalen Auswertung an den Eingängen entsprechender Torschaltungen 12 zu eignen. Bei den heutigen Preisen von Photodioden und integrierten Operationsverstärkern bedeutet dies keinen allzugroßen finanziellen Aufwand. Auf jede Torschaltung folgt ein elektronischer Speicher 13, der die Informationen der Dioden speichert, bis die zeitlich nachgeführte Kirschkernentfernungsanordnung die Aussortierung vorgenommen hat.
Diese Aussortiereinheit kann sowohl aus in Reihe angeordnet&iSaugrohren als auch aus einer Reihe von AuSspießwerkzeugen bestehen, die auf Befehl der in den Speichern gehaltenen Informationen zeitlich verzögert in Aktion treten oder auch nicht. Die zeitliche Nachführung der Kirschkernentfernungsanorndung ist erforderlich, weil diese Anordnung in den Strahlengang zwischen Strahler und Kirschen geführt werden muß und "Schatten" werfen würde.
Der Hauptteil der "Rethensortiereinheitt' besteht also aus Strahler, Schlitzblende, Röntgenschirm, Photodioden mit Verstärkern, Torschaltungen und Speichern, die gleichzeitig in Intervallschritten bewegt werden und der:Xirschkernentfernungsanordnung, die mit einer zeitlichen Verzögerung dem Hauptteil dieser Einheit nachfolgt. Während des Stillstandintervalls also sorgt ein Schrittmotor für die Verschiebung der Einheit in kleinen Intervall-Schritten, die dem Abstand der Kirschreihen auf der Palette entsprechen. Die verzögerte Nachführung der "Anordnung" kann entweder mechanisch oder von einem zweiten Schrittmotor bewerkstelligt werden. Eine wesentliche Verbesserung erhält man, wenn di e die Kirschkernentfernungseinheit räumlich und im Takt von dem Hauptteil der Reihensortiereinheit entkoppelt wird. Die beim Prüfen einer Palette für die 576 Kirschen gewonnene Information kann gespeichert und während der nächsten oder einer folgenden Verweilzeit der Kirschentfernungsanordnung zugeführt. Ihr steht dann ebenso wie dem Hauptteil die gesamte Verweilzeit von jeweils 800 ms/ Reihe zur Verfugung.
Fig. 3 zeigt mehrere Beispiele für die Anordnung von vier Photodioden 9. Im Fall a liegen sie alle im Kernbereich, im Fall b teilweise auch im Graubereich des Fleisches. Dies hat den Vorteil, daß auch nichtzentrisch sitzende Kerne noch erkannt werden können.
Rechenbeispiele: Von den am meisten benötigten Durchsatzmengen interessiert die Durchsatzmenge von etwa 0,5 to Ki/h. Bei einem durchschnittlichen Gewicht einer Kirsche von 6 g sind es 24 Ki/sek. Ordnet man auf Paletten von der Große ca. 60x60 cm 24 Reihen zu Je 24 Aschen an, so muß alle 24 sek. eine Palette gefüllt bzw. entleert werden. Dabei kann man mit einem Stillstandintervall von ca. 20 sek. rechnen. Die verbleibenden 4 sek. sind für den Vorschub der Paletten reserviert. In den 20 sek. des Stillstandintervalls wird die Reihensortiereinrichtung betrieben. In jeder der 24 Reihen darf dabei die Verweilzeit für die gesamte Funktion der Reihensortiereinheit ca. 800 msek. betragen. Man könnte diese zur Verfügung stehende Zeit so aufteilen, daß 400 msek. dem Hauptteil der Reihensortiereinheit und 400 msek.
dem nachgeführten Teil der Kirschkernentfernungsanordnung zugeordnet wird. Bei den zu erwartenden Trägheitsmomenten und aufzuwendenden Drehmotoren für die Reihensortiereinheit und den zur Verfügung stehenden Zeiten kann mit einer normalen Auslegung der Steuerung der Schrittmotoren gerechnet werden.
Wenn man jede Kirsche in 4 Kirschenteilbereiche aufteilt, muß man 96 Photodioden und ebensoviel Operationsverstärker sowie 24 NANDSGatter und Speicher aufwenden. Der Preis dafür wäre etwa DM 1000,--. Zwei Schrittmotore mit Steuereinheiten würden ebenfalls ca. DM 1000,-- kosten. Der Rö-Sclfrm dürfte bei Abmessungen 60 cm x 2,5 cm ca. DM 100,-kosten, so daß die Materialkosten der vorgeschlagenen 11Reihensortiereinheit1' ca. DM 2500,-- betragen würden.
Dies ist durchaus wirtschaftlich vertretbar, wenn man bedenkt, daß die mühsame Arbeit des Verlesens von Hand dadurch wegfallen kann.

Claims

Patentansprüche

1. Kirschensortiereinrichtung, bestehend aus einer Einheit zur Prüfung von Kirschen auf vorhandene Kerne unter Verwendung von Gamma- oder Röntgenstrahlen sowie aus einer Aussortiereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinheit einen Strahler (2)- enthält,-mit dem gleichzeitig die in mehreren Reihen- nebene-inander angeordneten auf einer Linie des Transportbandes befindlichen Kirschen (3, 4, 5> 6-) durchstrahlt werden sowie einen unterhalb der Kirschen befindlichen 1euchtschirm (8), auf dem-das Bild-des Kirschfleisches und der Kerne mit unterschiedlicher Helligkeit erscheint, ferner pro Kirschenbereith eine Anzahl von Photodioden (10), die jeweils auf unterschiedliche Abschnitte der Leuchtschirmbilder ansprechen und eine gleiche Anzahl von Operationsverstärkern (11) für die Dioden, die -in jedem Kirschenbereich auf die gleiche Torschaltung (12) mit angeschlossener Speichereinheit (13) arbeiten, wobei ein aus der Helligkeit der verschiedenen Abschnitte gewonnenes und gespeichertes Signal zu entsprechenden Betätigung der Aussortiereinheit verwendet wird.

2. Kirschensortiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Kirschbild vier Photodioden (10) sowie vier Operationsverstärker (11) verwendet werden.

3. Kirschensortiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kirschen auf Kunststoffpaletten (7) mit 24 x 24 Pfannen einsortiert werden.

4. Kirschensortiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinheit während des Stillstandes des Transportbandes zum Auffüllen der Paletten und Stanzen der Kirschkerne mittels Stellmotoren über eine der Paletten geführt wird.

5. Kirschensortiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussortiereinheit mittels gesonderter Stellmotoren der Prüfeinheit nachgeführt wird.

6. Kirschensortiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussortiereinheit von der Prüfeinheit räumlich getrennt über eine bereits geprüfte Palette gerührt wird.

7. Kirschensortiereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussortiereinheit die noch Kerne enthaltenden Kirschen durch Absaugen oder Aufspießen entfernt.

L e e r s e i t e