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Sortiervorrichtung für gleichartige Gefäße, insbesondere
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Hohlglasgefäße Die Erfindung betrifft eine Sortiervorrichtung der
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung.
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Sortiervorrichtungen dieser Gattung finden insbesondere in Abfüllanlagen
für Getränke, Kindernahrung, Kontitüren oder dergleichen Anwendung. Ihre Aufgabe
besteht darin, Gefäße der einen Eigenschaft, z.B. verschmutzte, verschlosßene oder
mit Fremdkörpern versehene, für einen nachfolgenden Fullvorgang unbrauchbare Gefäße,
in den einen Abschnitt der Verzweigung der Förderbahn und von dort auf einen Sammelteller
zu leiten, Gefäße der anderen Eigenschaft, z.B. saubere, für einen nachfolgenden
Füilvorgang geeignete Gefäße, dagegen in den anderen Abschnitt der Verzweigung und
von dort zur Abfüllanlage zu befördern.
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Ein besonderes Problem beim Aussortieren der als unbrauchbar erkannten
Gefäße stellt die Präzision des Auswählvorgangs dar. Bekannte Sortiervorrichtungen
(DE-PS'en 1 481 087 und 2 206 054, DE-OS 24 43 607) enthalten beispielsweise am
Sternrad befestigte Halteorgane in Form von mit Unterdruck arbeitenden Saugnäpfen,
deren Saugkraft mittels des Erkennungssystems steuerbar ist. Die Saugnäpfe werden
im Bereich des Sternrades bei voll wirksamer Saugkraft gegen die Gefäßwandungen
gelegt und nehmen bei Weiterdrehung des Sternrades alle Gefäße bis kurz vor die
Verzweigung mit. In Abhängigkeit davon, ob an dieser Stelle die Saugkraft abgeschaltet
wird oder aufgrund eines Signals des Erkennungssystems floch eingeschaltet bleibt,
werden die Gefäße an der Verzweigung in deren einen oder anderen Abschnitt geleitet.
Die steuerbaren, d.h. aktiven Halteorgane stellen somit bei diesen bekannten Sortiervorrichtungen
gleichzeitig eine Vielzahl von Auswählvorrichtungen dar. Entsprechendes gilt für
andere bekannte Sortiervorrichtungen (DE-AS 2 525 919, DE-OS 2 642 893), bei denen
anstelle der Saugnäpfe steuerbare, an den Sternrädern befestigte Greifer vorgesehen
sind.
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Steuerbare Halteorgane machen nicht nur komplizierte und aufwendige
Steuerungssysteme erforderlich, sondern haben auch eine beträ-&tliche Störanfälligkeit
und einen hohen Verschleiß zur Folge, insbesondere bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten
von beispielsweise bis zu 40 000 Gefäßen pro Stunde. Abgesehen davon ist die Anwendung
von mit Unterdruck arbeitenden Saugnäpfen unerwünscht, weil diese und die mit ihnen
verbundenen Leitungen Schmutz- und Schaumpartikeln ansaugen und dabei schnell verschmutzen.
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Bei beiden bekannten Arten von Sortiermaschinen ist schließlich das
Umrüsten auf einen anderen Gefäßtyp mit hohem Aufwand verbunden, weil die Halteorgane,
um einwandfrei arbeiten zu können, der im Einzelfall verwendeten Gefäßform genau
angepaßt sein und daher selbst dann ausgewechselt werden müssen, wenn nur auf gleichartige
GefäBe, z.B. Flaschen mit unterschiedlichen Dimensionen, umgerüstet werden soll.
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Weiterhin sind bereits Sortiervorrichtungen bekannt (vgl.
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Flaschenprüfmaschine der Fa. T.I.Fords Ltd., Kempston, England, Baureihe
4000), die anstelle der Vielzahl von an den Sternrädern befestigten steuerbaren
Halteorganen eine einzige, im Bereich der Verzweigung angeordnete Auswähleinrichtung
in Form einer steuerbaren Luftdüse aufweisen. Mit derartigen Sortiervorrichtungen
lassen sich nur vergleichweise kleine Arbeitsgeschwindigkeiten erzielen, weil einerseits
Luftsteuerungen bei den erforderlichen hohen Drucken relativ träge arbeiten und
andererseits kein Sternrad zur Vereinzelung der Gefäße vorgesehen werden kann, was
zur Folge hat, daß die Gefäße gegen die beträchtlichen seitlichen Drücke aus dem
kontinuierlichen Fluß aussortiert werden müssen, die aufgrund des Fördervorgangs
auf ihre Wandungen ausgeübt werden. Außerdem sind Drucksteuerungen wie auch Unterdrucksteuerungen
häufig unerwünscht, da sie zusätzliche Druck- bzw. Saugquellen erforderlich machen.
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Schließlich ist bereits bekannt, Gefäße mit Hilfe von elektromagnetisch
gesteuerten, gegen die Gefäße stoßenden Schiebern oder Stößen auszusortieren (tal,
Füllstandskontrolliervorrichtungent Type Gamma 100, der Pa. Friedrich Justus &
Co., Hamburg). Derartige Auswähivorrichtungen lassen sich 3edoch nur in Ausnahmefällen,
z.B.
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beim Aussortieren von Blechdosen, einsetzen, weil sie weder eine kontrollierte
Führung der aussortierten Gefäße, noch die Anwendung von Sternrädern ermöglichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zinke störunanfällige, verschleißarme
und schnell arbeitende Sortiervorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung zu echaffen,
die sich auf einfache Weisc auf die ii Einzelfall vorgesehenen Gefäßtypen umrüsten
läßt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1 vorgesehen.
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Bei einer bevorzugten ,Ausführungsform der Erfindung enthält die Einlegevorrichtung
einen gegen die Gefäße schlagenden Stößel, der zweckmäßig Teil eines vom Erkennungssystem
steuerbaren Hubmagneten ist, während die Halteorgane vorzugsweise aus federnden
Klammern bestehen. Besonders zweckmäßig ist ferner die Anwendung eines Sternrades,
das eine obere und eine untere Sternradplatte mit Ausnehtungen zur Aufnahme der
Gefäße aufweist, wobei die Böden dieser Ausnehmungen in radialer Richtung des Sternrades
relativ zueinander so angeordnet sind, daß die Gefäße durch eine Kippbewegung um
ihre Standfläche in die Halteorgane, z.B, die federnden Klammern, einlegbar sind.
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Die Erfindung bringt gegenüber dem Stand der Technik den wesentlichen
Vorteil mit sich, daß an den Sternrädern nur passive, nicht steuerbare und daher
verschleißarme Halteorgane vorgesehen werden brauchen, während für den Auswählvorgang
eine einfache, störungsunanfällige Vorrichtung wie z.B. ein Elektromagnet eingesetzt
werden kann, mittels
derer die Gefäße in die Halteorgane eingelegt
und dann von diesen gehalten werden. Dabei ist gleichgültig, ob die als brauchbar
oder die als unbrauchbar erkannten Gefäße in die Halteorgane eingelegt werden, obwohl
es im allgemeinen zweckmäßig sein dürfte, hierfür die unbrauchbaren Gefäße auszuwählen.
Vorteilht ist ferner, daß trotz des unterschiedlichen Auswählprinzips alle Vorteile
erhalten bleiben, die sich aus der Anwendung der Sternräder ergeben. Insbesondere
können auch Erkennung und Auswahl an derselben Stelle der Förderbahn vorgenommen
werden. Schließlich ist das Umrüsten der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung auf
andere Gefäßtypen trotz Verwendung von Sternrädern einfach und wenig kostspielig.
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Denn einerseits haben die Halteorgane keine Steuerfunktion und können
daher so ausgebildet werden, daß sie für eine Vielzahl von unterschiedlichen Gefäßtypen
geeignet sind, und andererseits kann die Einlegevorrichtung, z.B. der Hubmagnet,
praktisch für jedes beliebige Gefäß verwendet werden, ohne daß nach dem Umrüsten
umständliche Justierarbeiten durchgeführt werden müssen.
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Mit der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung lassen sich problemlos
Verarbeitungsgeschwindigkeiten von 50 000 Flaschen pro Stunde erzielen.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden
Zeichnung an einem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel näher erläutert, auf das die
Erfindung nicht beschränkt ist. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf
eine erfindungsgemäße Sortiervorrichtung; Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf
einen Ausschnitt des Sternrades der Sortiervorrichtung nach Fig.1;
Fig.
3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils A der Fig. 1; Fig. 4 und 5 schematische perspektivische
Darstellungen des Durchlaufs einer Flasche durch die Kontrollstation; Fig. 6 schematisch
und perspektivisch die Weiterleitung einer als brauchbar erkannten Flasche; Fig.
7 bis 9 schematisch und perspektivisch die Weiterleitung einer als unbrauchbar erkannten
Flasche; Fig. 10 und 11 eine teilweise geschnittene Vorderansicht und die Draufsicht
eines magnetischen Schnellverschlusses; Fig. 12 die vergrößerte Darstellung des
Begrenzungsschalters der Sortiervorrichtung nach Fig. 3; Fig. 13 und 14 eine teilweise
geschnittene Seitenansicht und die Draufsicht einer Einzelheit der Kontrollstation;
und Fig. 15 ein Schaltbild einer Uberwachungsschaltung für den Sortiervorgang.
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Nach Fig. 1 und 2 enthält die Sortiervorrichtung eine nicht näher
dargestellte, durch Flaschen 1 definierte Förderbahn, auf der eine Vielzahl von
gleichartigen Flaschen 1 in Richtung eines Pfeils P hintereinander herlaufend geführt
ist.
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Auf der Eingangsseite sind der Förderbahn hintere Gleitschienen 2
und vordere Gleitschienen 3 zugeordnet, die vorzugsweise in zwei übereinander liegenden
Ebenen angeordnet sind und auf die zylindrischen Teile der Flaschen 1 einwirken.
Die mittels einer Fördereinrichtung 4, z.B.
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einer üblichen Scharnierbandkette, zugeführten Flaschen 1 werden von
den Gleitschienen 2 und 3 zu einer automatischen Kontrollstation umgelenkt, die
ein Erkennungssystem
5,6 (Fig. 2) zum Erkennen von mindestens zwei
Eigenschaften der Flaschen, z.B. ihrer Brauchbarkeit oder Unbrauchbarkeit ftlr einen
nachfolgenden Fülivorgang, aufweist. Hierbei kann es sich um an sich bekannte systeme
zum Erkennen von Folien an der Flaschenwandung, von Restbeständen an Lauge in der
Flasche, von Fremdkippern an Boden der Flasche, von Beschädigungen am Flaschenhals
und itt> endere :rkennungssysteme handeln (vgl. z.B. DE-PS 1 432 363 oder DEASten
1 757 494 und 9 253 445), die z.B. ein oberes, den Flaschenboden abtastendes Teil
5 und ein unteres, eine Beleuchtungßoptik enthaltendes Teil 6 zui Beleuchten des
Flaschenbodens aufweisen. Die Kontrollstation welstzußerdei ein drehbar gelagertes
Sternrad r mit einer oberen Sternradplatte 8 und einer unteren Sternradplatte 9
auf (Fig. 3), die beide an einer mittleren Sternradachse 10 befestigt und mit taschenförmigen,
paarweise auf ein ander ausgerichteten Ausnehmungen 11 bzw. 12 (Fig. 2) zur Aufnahme
des zylindrischen Teils bzw. des Halses 30 der Flaschen 1 versehen sind. Die in
Fig. 1 und 2 gestrichelt angedeuteten Ausnehmungen 12 der unteren Sternradplatte
9 dienen dazu die zwischen Je zwei benachbarten Flaschen eingeklemmten Flaschen
zu beabstanden und zu vereinzeln, sobald diese die dicht vor dem Sternrad 7 endenden
Gleitschienen 2 verlassen, und in Zusammenwirkung mit den über die gesamte Sortiervorrichtung
erstreckten Gleitschienen 3 innerhalb des Erkennungssystems 5,6 genau zu zentrieren.
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Am Ausgang der Kontrollstation ist in der Förderbahn eine Verzweigung,14
vorgesehen0 die in zwei Abschnitte 15 und 16 mündet. Der Abschnitt 15 dient dazu,
die von Halteorganen des Sternrades 7 festgehaltenen, unbrauchbaren Flaschen 1 auf
einen drehbar gelagerten Sammelteller 17 zu leiten, während der Abschnitt 16 die
von den Halteorganen des Sternrades 7 nicht gehaltenen Flaschen 1 wieder der Fördereinrichtung
4 zuführt, damit die vom
Er1:ennuW system 5,6 als brauchbar erkannten
Flaschen au eine hbfüllanlage weitergeleitet werden.
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Sortiervorrichtungen der beschriebenen Art sind aus den eingangs genannten
Druckschriften bekannt, denen sich weitere Einzelheiten entnehmen lassen und auf
die daher ausdrücklich Bezug genommen wird.
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Erfindungsgemäß ist jeder Ausnehmung 11 der oberen Sternradplatte
8 ein passives Halteorgan in Form einer federnden Klammer 18 zugeordnet. Die Klammern
18 sind so am Sternrad 7 angebracht, daß sie den in die Ausnehmung 11 gedrückten
Hals einer Flasche federnd umgreifen und dadurch festhalten können, wie insbesondere
aus Fig. 2 ersichtlich ist, die eine Flasche 1a mit einem größtenteils vor der Ausnehmung
11 angeordneten und an der Klammer 18 anliegenden Hals und eine Flasche Ib mit einem
größtenteils in der Ausnehmung 11 bzw. innerhalb der Klammer 18 angeordneten Hals
zeigt.
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Aus Fig. 2 und 3 ist weiterhin ersichtlich, daß die Böden der Ausnehmungen
11 der oberen Sternradplatte 8 und die Klammern 18 in radialer Richtung des Sternrades
7 relativ zu den Böden der Ausnehmungen 12 der unteren Sternradplatte 9 so angeordnet
sind, daß die Hälse 30 der Flaschen 1a, solange die Flaschen 1a auf ihrem Boden
stehen, zwar einen gewissen Abstand von den Böden der Ausnehmungen 12 der oberen
Sternradplatte 8 aufweisen, jedoch dicht an den nach außen V-förmig erweiterten
Enden der Klammern 18 anliegen, während die zylindrischen Teile der Flaschen 1a
satt an den Böden der Ausnehmungen 12 der unteren Sternradplatte 9 anliegen. Gleichzeitig
liegen die zylindrischen Teile der Flaschen 1a auf der dem Sternrad entgegengesetzten
Seite an den Gleitschienen 3 an und sind dadurch bei ihrem Vorbeilauf am Erkennungssystem
5,6 sicher geführt und zentriert. Wie Fig. 3 zeigt, kann jede Flasche 1 außerdem
durch eine Kippbewegung um ihren Boden in eine
Lage gebracht werden,
in welcher ihr Hals 30 in der Ausnehmung 11 der oberen Sternradplatte 8 liegt und
dabei von der zugehörigen Klammer 18 federnd umfaßt wird. Die Kippstellung ist in
Fig. 3 mit gestrichelten Linien dargestellt.
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Weiterhin weist die Kontrollstation der erindungsgemäßen Sortiervorrichtung
eine Auswähleinrichtung in Form eines Hubmagneten 20 mit einem Stößel 21 auf, der
im erregten Zustand des Hubmagneten 20 gegen den Druck einer Druckfeder 22 in eine
aus Fig. 5 ersichtliche Stellung vorgeschoben, bei entregtem Hubmagneten 20 dagegen
von der Druckfeder 22 in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung zurückgezogen ist.
Der Hubmagnet 20 ist einerseits auf der dem Sternrad 7 abgewandten Seite der Förderbahn
so angeordnet, daß die Achse des Stößels 21 senkrecht zu den Achsen der vorbeilaufenden
Flaschen 1 angeordnet ist und die Sternradachse senkrecht schneidet. Andererseits
sind der Hubmagnet 20 und das Erkennungssystem 5,6 relativ zueinander so angeordnet,
daß die jeweils zu prüfende Flasche 1 im wesentlichen gleichzeitig im Wirkungsbereich
sowohl des Hubmagneten 20 als auch des Erkennungssystems 5,6 ist.
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Außerdem ist der Hubmagnet 20 in einer solchen Höhe angeordnet, daß
das Ende des Stößels 21 bei Erregung des Hubmagneten 20 gegen die Schultern der
Flaschen 1 stößt (Fig. 3 bis 5). Zur Vermeidung von Bruch ist das gegen die Flaschen
1 stoßende Stößelende zweckmäßig mit einer Schutzkappe aus relativ weichem Material,
z.B. Gummi, überzogen oder vollständig aus einem solchen Material hergestellt.
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In Förderrichtung hinter der Verzweigung 14 weist die erfindungsgemäße
Sortiervorrichtung Führungselemente in Form von übereinander angeordneten Gleitschienen
23 und 24 auf, mittels derer die nach Durchlaufen des Erkennt nungssystems 5,6 nicht
von den Klammern 18 gehaltenen, d.h. vom Hubmagneten 20 nicht beeinflußten Flaschen
wieder auf die Fördereinrichtung 4 geleitet werden. Dabei
sind
die Gleitschienen 23 und 24, die mit den durchgehunden Glcitschienen.3 zusammenwirken,
entsprechend der Flaschenform relativ zueinander versetzt. Insbesondere kann das
vordere Ende 25 der oberen, auf die Flaschenhälse 30 einwirkenden Gleitschiene 23
relativ weit vorstehen, wodurch sichergestellt wird, daß die vom Hubmagneten 20
nicht beeinflußten Flaschen 1 sicher in den Abschnitt 16 eingeführt werden. Außerdem
ist in Förderrichtung hinter der Verzweigung 14 eine auf die zylindrischen Teile
der in den Klammern 18 gehaltenen Flaschen 1 einwirkende, mit der Gleitschiene 24
aus einem Stück bestehende Gleitschiene 26 vorgesehen, welche die Aufgabe hat, ein
Wegrutschen der schräg stehenden Flaschenböden aufgrund von Zentrifugalkräften zu
vermeiden. Eine zusätzliche obere Gleitschiene 27, die mit der Gleitschiene 23 aus
einem Stück besteht und auf die Flaschenhälse einwirkt, dient zur Vermeidung von
Störungen für den Fall, daß eine auszusortierende Flasche vorzeitig und ungewollt
aus ihrer Klammer 18 gelöst wird.
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In Förderrichtung hinter der Verzweigung 14 ist wenigstens eine dem
Abschnitt 15 zugeordnete Gleitschiene 28 vorgesehen. Diese ist so angeordnet und
ausgebildet, daß sie hinter die in einer Klammer 18 gehaltenen Flaschen 1 greift
und diese gegen den Federdruck aus der zugehörigen Klammer 18 herausdrUckt, dabei
gleichzeitig in Zusammenarbeit mit den Gleitschienen 26 und 27 aus der Schrägstellung
in die lotrechte Stellung zurückschwenkt sowie auf dem Sammelteller 17 abstellt.
Zweckmäßig ist unterhalb der Gleitschiene 28 noch eine untere Gleitschiene 36 (Fig.
9) vorgesehen, wobei die vorderen Teile dieser beiden Gleitschienen entsprechend
der Schrägstellung und der Flaschenform relativ zueinander versetzt sein können,
wenn die obere Gleitschiene 28 auf den Hals 30 und die untere Gleitschiene auf den
zylindrischen Teil der Flaschen 1 einwirkt. Die Gleitschienen 28 und 36 wirken mit
weiteren Gleitschienen 37 und 38 zusammen (Fig. 9), die
Verlängerungcn
der Gleitschienen 26 bzw. 27 darstellen und mit diesen aus einem Stück bestehen
können.
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Zur Vereinfachung der Umrüstung der beschriebenen Sortier vorrichtung
auf einen anderen Flaschentyp sind einerseits die Gleitschienen 23,24,26,27,37 und
38 und andererseits die Gleitschienen 28 und 36 einschließlich der zugehörigen Distanzstücke
oder dergleichen zu Je einem einheitlichen und als Ganzes handhabbaren Block 41
zusammengefaßt, von dem in Fig. 10 und 11 nur jeweils eine Gleitschiene angedeutet
ist. Zur genauen Festlegung der Lage jedes Blocks 41 in der Sortiervorrichtung ist
eine Grundplatte 42 vorgesehen, die wenigstens zwei Bohrungen zur Aufnahme von Paßbolzen
43 aufweist, die an der Unterseite des Blocks 41 befestigt sind. Die Befestigung
des Blocks 41 auf der Grundplatte 42 erfolgt mit Hilfe wenigstens eines magnetischen
Schnellverschlusses 44, der ein Gehäuse 45 enthält, das mittels nicht dargestellter
Schrauben, die durch Bohrungen 46 ragen, an der Unterseite der Grundplatte 42 befestigt
ist. Im Gehäuse 45 ist ein Haftmagnet angeordnet, der aus einem von einer Spule
47 umwickelten Permanentmagneten 48 besteht, dessen eine Polfläche durch eine Bohrung
der Grundplatte 42 ragt und mit deren oberer Oberfläche bündig abschließt. Auf der
Unterseite des Blocks 41 ist wenigstens ein dem Permanentmagneten 48 zugeordnetes
Teil in Form eines Distanzstücks 49 befestigt, das entweder vollständig aus einem
magnetisierbaren Material, z.B. Eisen, bestehtjund vom Permanentmagneten 48 angezogen
wird oder einen aus einem derartigen Material bestehenden Einsatz enthält, dessen
Unterseite mit der Oberfläche des Permanentmagneten 48 wechselwirken kann.
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Die Spule 47 ist über eine Leitung 51 mit einem nicht dargestellten
Schalter verbunden.
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Bei erregter Spule 47 ist die Kraft des Permanentmagneten 48 voll
wirksam, so daß ein auf die Grundplatte 42 aufgesetzter Block 41, dessen Paßbolzen
43 in dafür vorgesehene Bohrungen derGrundplatte 42 ragen, mit seinem Distanzstück
49
auf der Grundplatte 42 aufliegt und dabei vom Permanentmagneten 48 fest an dieser
gehalten wird. Soll die Verbindung gelöst werden, wird die Spule 47 erregt, wodurch
ein dem Haltefeld des Permanentmagneten 48 entgegengerichtetes Magnetfeld aufgebaut
wird, welches so stark ist, daß der Block 41 mühelos von der Grundplatte 42 abgehoben
werden und durch einen neuen Block mit Führungen für eine andere Flaschensorte ersetzt
werden kann.
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Durch Entregung der Spule 47 wird der neu eingesetzte Block 41 an
der Grundplatte 42 magnetisch verriegelt.
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Der in den Stromkreis der Spule 47 geschaltete Schalter ist zweckmäßig
in der Weise mit einem Servomotor oder dergleichen zur Verstellung des oberen Teils
5 des Erke;-lungssystems 5,6 gekoppelt, daß die Spule 47 automatz h eingeschaltet
wir¢, wenn sich das-Teil 5 in seiner höchsten, zum Austausch des Sternrads 7 geeigneten
Außerarbeitsstellung befindet, und automatisch wieder ausgeschaltet wird, wenn das
Teil 5 aus seiner höchsten Stellung in irgendeine tiefere Arbeitsstellung bewegt
wird.
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Hierdurch wird sichergestellt, daß die Blöcke 41 normalerweise an
der Grundplatte verriegelt sind und nur dann abgenommen werden können, wenn das
Teil 5 zur Einleitung eines Auswechselvorgangs in seine höchste Stellung angehoben
worden ist.
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Zur weiteren Vermeidung von Bedienungsfehlern ist an der Unterseite
des Teils 5 des Erkennungssystems ein Begrenzungsschalter 52 befestigt, der eine
nach unten ragende, in der Gehäusewand des Teils 5 befestigte Halterung 53 aufweist,
in der ein gegen Federkraft verschiebbarer, nach unten herausragender Schaltstift
54 gelagert ist (Fig. 1 und 12). Der Schaltstift 54 ist derart positioniert, daß
er sich beim Absenken des Teils 5 auf die obere Sternradplatte 8 auflegen kann.
Außerdem ist der Begrenzungsschalter 52 in den Stromkreis des nicht dargestellten
Servomotors geschaltet, der zum automatischen, durch Knopfdruck gesteuerten Absenken
des Teils 5 in eine
von der Flaschengröße abhängige Betriebsstellung
dient.
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Ist von der Bedienungspenon im Einzelfall ein falscher, z.B. einer
relativ kleinen Flasche zugeordneter Bedienungsknopf zum Absenken des Teils 5 vorgewählt
worden, das Sternrad 7 und mit diesem die Sortiervorrichtung dagegen auf eine relativ
große Flaschensorte eingestellt, legt sich der Schaltstift 54 bei der Abwärtsbewegung
des Teils 5 gegen die obere Sternradplatte 8, wodurch der Servomotor für das Teil
5 automatisch abgeschaltet und das Teil 5 automatisch angehalten wird, bevor es
auf die Sternradplatte 8 oder eine bereits im Sternrad 7 befindliche Flasche auftreffen
und dadurch beschädigt werden kann.
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Während des Durchgangs durch das Erkennungssystem 5,6 laufen die Flaschen
1 in der Regel über eine Glas- oder Streuscheibe 56 (Fig. 3,13 und 14), die zwischen
den Teilen 5 und 6 angeordnet ist und das vom Teil 6 auf das Teil 5 projizierte
Licht durchläßt bzw. streut. Um zu vermeiden, daß diese Scheibe 56 beim Durchlauf
der Flaschen 1 beschädigt, insbesondere zerkratzt wird, werden die Flaschen im Bereich
der Scheibe 56 auf einem Luftpolster geführt.
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Hierzu ist in einer Bohrung der Grundplatte 42 ein Haltering 57 befestigt,
dessen Oberseite mit der Oberseite der Grundplatte 42 bündig abschließt. In das
obere Ende des Halterings 57 ist die Scheibe 56 so eingesetzt, daß deren Oberfläche
dicht, z.B. etwa einen Millimeter, unterhalb der Oberfläche der Grundplatte 42 liegt.
Zur Befestigung der Scheibe 56 dient ein unter ihr liegender, an einem abgesetzten
Teil des Halterings 57 befestigter Zwischenring 58.
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Zwischen dem äußeren Mantel des Halterings 57 und der Grundplatte
42 ist ein umlauf ender Ringkanal 59 vorgesehen, der über einen in der Grundplatte
42 ausgebildeten Kanal 60 mit einem Schnellverschluß 61 zum Anschluß an eine Druckluftquelle
verbunden ist. Mit dem Ringkanal 59 ist ferner eine Vielzahl von festen, im Haltering
57 ausgebildeten Bohrungen 62 verbunden, deren Austrittsöffnungen
oberhalb
der Scheibe 56 angeordnet sind, die Scheibe 56 ringförmig umgeben (Fig. 14) und
mit ihren Achsen vorzugsweise einen Winkel mit den Achsen der Flasche 1 bilden.
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Beim Betrieb der Sortiervorrichtung wird durch den Kanal 60, den Ringkanal
59 und die Bohrungen 62 Druckluft mit geringem Überdruck geblasen, die dicht oberhalb
der Scheibe 56 ein Luftpolster aufbaut und die gewölbten Flaschenböden, wie in Fig,
13 angedeutet ist, auf einem Luftpolster berührungslos über die Scheibe 56 führt.
Das Verhältnis der Querschnittsfläche der Flaschenböden zum Durchmesser des Kreises,
auf dem die Bohrungen 62 angeordnet sind, ist dabei unkritisch. Im Bedarfsfall können
die aus Fig. 13 und 14 ersichtlichen Teile als auswechselbare Einheit ausgebildet
und beim Umrüsten auf andere Flaschentypen oder Flaschengrößen ebenfalls ausgewechselt
werden. Ein Verkippen der Flaschen im Bereich der Scheibe 56 ist nicht zu befürchten,
weil die Flaschen in diesem Bereich einerseits von den Gleitschienen 3 und andererseits
von den Enden der Klammern 18 gehalten sind (Fig. 2 und 3).
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Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung ergeben
sich aus ihrer Arbeitsweise, die nachfolgend anhand der Fig. 4 bis 8 erläutert wird.
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Die in Richtung des Pfeils P von der Fördereinrichtung 4 angelieferten
Flaschen 1 werden mittels der Gleitschienen 2 und 3 von der Fördereinrichtung 4
abgezogen und dem Sternrad 7 zugeführt, wobei die bereits von der Fördereinrichtung
4 abgezogenen Flaschen 1 durch den Druck der nachfolgenden, noch auf der Fördereinrichtung
4 befindlichen Flaschen 1 kontinuierlich weitertransportiert werden. Die Flaschen
1 gelangen dann mit ihren unteren zylindrischen Teilen in die Ausnehmungen 12 der
unteren Sternplatte 9 und setzen diese zusammen mit dem gesamten Sternrad 7 in Richtung
eines Pfeils R in Drehung, obwohl es auch möglich ist, das Sternrad 7 mit einem
Motor zusätzlich zwangsweise anzutreiben. Durch das Einführen der Flaschen 1 in
die Ausnehmungen 12 werden die Flaschen einerseits beabstandet und vereinzelt, so
daß sie keinen
Seitendrücken durch benachbarte Flaschen ausgesetzt
sind, und andererseits kontrolliert durch das Erkennungssystem 5,6 transportiert.
Sobald eine Flasche 1 innerhalb des Erkennungssystems 5,6 die erwünschte Lage einnimmt,
was durch ein elektrisches, beispielsweise mit Hilfe von abtastbaren Kontaktstiften
29 (Fig. 1) erzeugten Signals angezeigt wird, wird das Erkennungssystem 5,6 kurzzeitig
durchgeschaltet. Wird von diesem ein Fehler in oder an der Flasche erkannt, wird
dem Hubmagneten 20 ein Fehlersignal zugeleitet, durch welches der Stößel 21 in die
in Fig. 5 dargestellt Lage vorgeschoben wird. Dies hat zur Folge, daß die Flasche
1 um ihre Standfläche bzw. um den als Widerlager wirkenden Boden der zugehörigen
Ausnehmung 12 der unteren Sternradplatte 9 verschwenkt und mit ihrem Hals 30 in
die zugehörige federnde Klammer 18 gedrückt wird, von der sie dann entgegen der
durch die Drehung des Sternrades 7 bewirkten Zentrifugalkraft in der aus Fig. 5
ersichtlichen Lage festgehalten wird. Wird vom Erkennungssystem 5,6 dagegen kein
Fehler an der Flasche 1 erkannt, erhält der Hubmagnet 20 keinen Impuls, so daß die
Flasche 1 in ihrer lotrechten Lage stehen bleibt (Fig. 4).
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Eine vom Hubmagneten 20 nicht beeinflußte Flasche 1 wird, wie Fig.
6 zeigt, von dem vorderen Ende 25 der oberen Gleitschiene 23 erfaßt und in den Abschnitt
16 der Verzweigung 14 geleitet. Um dabei zu vermeiden, daß die Flasche 1 Taumelbewegungen
ausfährt, ist in dem zum Abschnitt 15 der Verzweigung führenden Bereich eine Klappe
31 mit einer abgeschrägten Vorderkante vorgesehen. Die Klappe 31 ist zwischen den
Gleitschienen 23 und 24 schwenkbar gelagert und mittels einer Schraubenfeder 32,
deren einer Arm 33 an der Rückseite der Klappe 31 und deren anderer Arm 34 an einem
zwischen den Gleitschienen 23 und 24 vorgesehenen Anschlag 35 anliegt, so vorgespannt,
daß sie normalerweise den Eintritt der Flaschen 1 in den Abschnitt 15 federnd verschließt
und sich dabei außerdem federnd gegen die nicht von einer Klammer 18 gehaltenen
Flaschen 1 legt. Dadurch ist eine sichere Führung
dieser Flaschen
1 bis zum vorderen Ende der Gleitschiene 24 möglich, das in Förderrichtung relativ
zum vorderen Ende 25 der Gleitschiene 23 versetzt sein muß, weil es nicht auf den
Flaschenhals, sondern auf den zylindrischen Teil der Flaschen 1 einwirkt.
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Eine vom Hubmagneten 20 beeinflußte und daher mit ihrem Hals in einer
Klammer 18 angeordnete Flasche 1 wird aufgrund ihrer Schrägstellung und aufgrund
der Drehung des Sternrades 7 an der Innenseite des Endes 25 der Gleitschiene 23
vorbeigeführt. Der zylindrische Teil der zwangsgeführten Flasche 1 legt sich dabei
gegen die federnd vorgespannte Klappe 31 und drückt diese entgegen der Kraft der
Schraubenfeder 32 immer mehr nach innen in den Abschnitt 15 hinein, wie aus Fig.
7 und 8 ersichtlich ist, wobei der zylindrische Teil der Flasche 1 allmählich auf
die als Gegenführung wirkende Gleitschiene 26 aufläuft.
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In der aus Fig. 9 ersichtlichen Lage des Sternrades 7 hat die von
einer Klammer 18 festgehaltene Flasche 1 das Ende des Abschnitts 15 der Verzweigung
erreicht und die Klappe 31 nahezu vollständig geöffnet. Außerdem beginnt die Flasche
1 mit ihrem zylindrischen Teil auf die Gleitschiene 28 aufzulaufen, von der sie
bei weiterer Drehung des Sternrades 7 seitlich weggedrückt, aus der Klammer 18 herausgezogen,
in ihre lotrechte Lage zurückgeschwenkt und auf den Sammelteller 17 geleitet wird.
Dieser Vorgang kann durch entsprechend der Flaschenform und der Schrägstellung der
Flasche gekrümmte zusätzliche Gleitschienen 36,37 und 38 unterstützt werden. Die
Klappe 31 wird unmittelbar nach Vorbeigang der Flasche durch die Federkraft des
Arms 33 der Schraubenfeder 32 in ihre aus Fig. 6 ersichtliche Lage zurückgeschwenkt.
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Soll auf eine andere Flaschensorte oder Flaschengröße umgerüstes werden,
muß das Teil 5 des Erkennungssystems durch Einschaltung des zugehörigen Servomotors
zunächst in seine höchste Stellung befördert werden, was mit einem
üblichen
Begrenzungsschalter überwacht werden kann. Durch das Hochfahren des Teils 5 wird
einerseits der Betrieb der gesamten Sortiervorrichtung blockiert, andererseits der
in den Stromkreis der Spulen 47 (Fig. 10 und 11) geschaltete Schalter eingeschaltet,
so daß jetzt die Gleitschienen blockweise abgenommen und durch neue Gleitschienen
ersetzt werden können, indem diese einfach mit ihren Paßbolzen 43 in die entsprechenden
Bohrungen der Grundplatte 42 eingesetzt werden. Außerdem kann, falls dies ausreicht,
die obere Sternradplatte 8 und mit dieser ein die Klammern 18 tragender Haltering
in Achsrichtung des Sternrades 7 gehoben oder gesenkt werden, oder es wird das gesamte
Sternrad 7 ausgewechselt. Anschließend wird durch Druck auf einen für den neuen
Flaschentyp vorgesehenen Druckschalter jeder Block 41 an der Grundplatte magnetisch
verriegelt und das Teil 5 des Erkennungssystems automatisch in diejenige Betriebsstellung
abgesenkt, die ftir den neuen Flaschentyp erforderlich ist. Wird dabei irrtümlich
ein falscher Druckschalter betätigt, der ein zu tiefes Absenken des Teils 5 verursachen
würde, läuft der Betätigungsstift 54 auf die obere Sternradplatte 8 auf, wodurch
der Servomotor für das Teil 5 abgeschaltet und gleichzeitig ein den Fehler anzeigendes
Kontrollorgan eingeschaltet wird. Würde dagegen durch Betätigung eines falschen
Druckschalters erreicht, daß das Teil 5 in einer relativ zu hohen Stellung zum Stillstand
kommt, wird dies bei Inbetriebnahme der Sortiervorrichtung dadurch erkannt, daß
die Flaschen entweder sämtlich auf den Sammelteller geleitet oder sämtlich zur Abfüllstation
geleitet werden, was durch geeignete Kontrollvorrichtungen angezeigt wird.
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Anstelle des Hubmagneten 20 und/oder des Stößels 21 können andere
Einlegevorrichtungen mit entsprechender Wirkung vorgesehen werden. Entsprechendes
gilt für die passiven Halteorgane 18, die insbesondere nicht auf die aus der Zeichnung
ersichtliche Form beschränkt sind. Weiterhin ist die Anwendung der erfindungsgemäßen
Sortiervorrichtung nicht auf
die beschriebenen und dargestellten
Flaschen beschränkt, sondern auch für andere Gefäße wie Gläser oder Dosen geeignet.
Auch muß es sich nicht notwendigerweise um Glasflaschen handeln, da auth undurchsichtige
Gefäße mit Hilfe von geeigneten Erkennungssystemen auf ihre Brauchbarkeit für einen
nachfolgenden Füllvorgang oder dergleichen untersucht werden können. Abgesehen davon
kann das Erkennungssystem zur Erkennung der Farbe der Gefäße eingesetzt werden,
so daß sich mit der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung beispielsweise auch Glasflaschen
gleicher Form und Größe prüfen und in Abhängigkeit von ihrer Farbe aussortieren
lassen.
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Die anhand Fig. 10 und 11 beschriebenen Schnellverschlüsse können
alternativ zum Verriegeln je einer Gleitschiene vorgesehen und/oder durch andere
elektrisch und/oder magnetisch verriegel- und entriegelbare Schnellverschlüsse ersetzt
werden. Entsprechend kann anstelle des Begrenzungsschalters 52 jeder andere Schalter
mit entsprechender Funktion, z.B. ein Schalter in Form einer Lichtschranke vorgesehen
sein, und es ist auch möglich, einen den Abstand des Teils 5 von der oberen Sternradplatte
8 oder dergleichen messendes Schaltorgan derart vorzusehen, daß auch beim Stehenbleiben
des Teils 5 in einer relativ zu hohen Stellung ein Fehler angezeigt wird. Schließlich
können die in Fig. 13 und 14 dargestellten Bohrungen 62 in anderer Weise, z.B. auf
einem Oval oder einem Rechteck angeordnet oder auch nur auf einem Teil oder Teilen
eines Kreises, Ovals oder Rechtecks vorgesehen sein.
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Um sicherzustellen, daß diejenigen Flaschen, die aufgrund eines vom
Erkennungssystem abgegebenen Fehlersignals zum Sammelteller 17 geleitet werden sollen,
auch tatsächlich dorthin gelangen, ist zusätzlich eine Ausstoßkontrolle vorgesehen.
Gemäß Fig. 15 umfaßt diese Ausstoßkontrolle beispielsweise einen Vorwärts-RUckwärts-Zähler
64 und ein in dem Abschnitt 15 hinter der Verzweigung 14 angeordnetes Meßelement
in Form einer Lichtschranke
65 zum Erkennen der den Abschnitt
15 passierenden Flaschen 1. Dem Zähler 64 werden einerseits die dem Hubmagneten
20 zugeführten Fehlersignale derart zugeleitet, daß der Zähler 64 beispielsweise
für jede auszusortierende Flasche 1um einen Schritt vorwärts gestellt wird. Andererseits
werden dem Zähler 64 die von der Lichtschranke 65 erzeugten Impulse derart zugeleitet,
daß der Zähler 64 beispielsweise für jede die Lichtschranke 65 passierende Flasche
1 um einen Schritt rückwärts gestellt wird. In Abhängigkeit vom Abstand der Lichtschanke
65 von der Stelle, an der der Hubmagnet 20 wirksam ist, muß daher der Zählerstand
des Zählers 64 immer innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, sofern tatsächlich
jedes dem Hubmagneten 20 zugeführte Fehlersignal zum Einleiten einer Flasche 1 in
den Abschnitt 15 führt. Liegt der Zählerstand des Zählers 64 zu irgendeinem Zeitpunkt
außerhalb dieses vorgegebenen Bereichs, sind entweder zu viele oder zu wenige Flaschen
1 im Vergleich zu der Zahl der erzeugten Fehlersignale in den Abschnitt 15 eingeleitet
worden, was eine fehlerhafte Funktion der Sortiervorrichtung anzeigt. Der Zählerstand
des Zählers 64 wird daher laufend elektronisch überwacht, und jedes Abweichen des
Zählerstandes von dem vorgegebenen Bereich wird in die Erzeugung eines Steuerimpulses
zum Einschalten einer Alarmanlage oder zum Ausschalten der Sortiervorrichtung umgesetzt.
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Anstelle der beschriebenen Ausstoßüberwachung können andere Überwachungsvorrichtungen
eingesetzt werden.
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Insbesondere ist es möglich, anstelle der Lichtschranke andere Meßelemente,
z.B. mechanische Kontakte, vorzusehen.