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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum Ausrichten einer Anzahl von Gegenständen, beispielsweise
von Früchten,
wie dies im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.
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Es ist erwünscht, beim Verkauf von Früchten, beispielsweise
von Äpfeln,
Birnen und dergleichen, diese so anzuordnen, daß sie so attraktiv als möglich in
einer Verpackungskiste dargeboten werden, das heißt sämtliche
Früchte
sollen mit dem Stengel in die gleiche Richtung weisen, und die Blüten sollen
möglichst
nach oben gerichtet sein.
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Eine Vorrichtung dieser Gattung ist
aus der EP-A-0 727 355 bekannt. Die Gegenstände werden in stationären Haltern
positioniert und können
von diesen durch Hubmechanismen angehoben werden, um diese Gegenstände in die
ausgerichtete stehende Drehstellung zu überführen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der erwähnten Gattung zu schaffen,
mit der eine größere Anzahl
von Gegenständen
innerhalb einer bestimmten Zeitdauer ausgerichtet werden kann.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe
gemäß der Erfindung
wie dies im Patentanspruch 1 charakterisiert ist. Die Ausrichtung
der Gegenstände
erfolgt, während
diese in ihren Halterungen eines Halterungs-Förderbandes transportiert werden.
Dadurch kann eine sehr viel größere Bearbeitungs-Geschwindigkeit
erreicht werden. Da die Hubvorrichtungen von unten angreifen, bleiben
die Gegenstände
von oben leicht zugänglich
und für
den Detektor sichtbar.
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Eine zweckmäßige Weiterentwicklung ist
im Anspruch 2 charakterisiert. Es wird hierdurch möglich, das
Halterungs-Förderband
kontinuierlich laufenzulassen, wodurch eine hohe Kapazität der Vorrichtung
erreicht werden kann. Die Hubmittel greifen zur Drehung an den Gegenständen an,
und drehen sie, falls erforderlich, während das Halterungs-Förderband
weiterläuft.
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Ein zweckmäßiger einfacher Antrieb der
Gegenstandsträger
der Hubvorrichtung wird geschaffen, wenn die Maßnahmen gemäß Anspruch 3 angewandt werden.
Die Drehung des Gegenstandsträgers
zum Zweck der Wendung der Gegenstände um die stehende Drehachse
wird dadurch bewirkt, daß die
Scheibe über
der stationären
Leiste abrollt. Der Detektor bestimmt, wann die gewünschte stehende Drehstellung
erreicht ist und in welchem Augenblick die stationäre Leiste
außer
Eingriff mit der Scheibe zu kommen hat, wodurch die Drehung angehalten
wird.
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Die erwünschte Vertikalbewegung der
Hubvorrichtung zum Anheben der Gegenstände aus dem Behälter wird
in vorteilhafter Weise erreicht durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 4. Die Vertikalbewegung
wird hier auch durch die Vorschubbewegung des Trägerförderbandes bewirkt. Auf diese
Weise sind keine weiteren Antriebsmittel, weder zum Anheben noch
für die
Drehung, erforderlich. Die Bewegungen werden von der Bewegung des
Halterungs-Förderbandes
abgeleitet.
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Die Vorrichtung, wie sie in Anspruch
5 charakterisiert ist, ermöglicht
außerdem
eine Drehung der Gegenstände
um eine liegende Drehachse. Es ist hierbei zum Beispiel möglich, bei
speziellen Früchten die
Blüte nach
oben zu wenden, so daß die
Früchte zur
Verpackung alle in der End-Verpackung mit der attraktivsten Seite
nach oben zu liegen kommen.
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Ein geeignetes Ausführungsbeispiel
ist in Anspruch 6 charakterisiert. In an sich bekannter Weise können die
Rotationskörper
eine Diaboloform aufweisen, wobei zwei benachbarte Diabolos jeweils eine
Halterung definieren. Durch Drehung der Rotationskörper werden
die Gegenstände
gleichzeitig in eine liegende Drehstellung überführt.
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Die Rotationsmittel können zweckmäßig nach
Anspruch 7 ausgeführt
werden. Der Drehantrieb für
die Rotationskörper
wird daher dadurch bewirkt, daß diese über die
stationäre
Leiste abrollen. Der Detektor gewährleistet, daß die Leiste
mit den Rotationskörpern
solange in Berührung
gehalten wird, wie dies erforderlich ist, um die jeweiligen Gegenstände in die
gewünschte
liegende Drehstellung zu überführen. Dann
wird die Leiste außer
Berührung mit
den Rotationskörpern
gebracht, so daß die
Drehung aufhört.
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Aus der DE-A-3 826 459 ist eine Vorrichtung bekannt,
die ein Halterungs-Förderband
mit einer Anzahl von Halterungen für die Gegenstände aufweist. Jede
zweite Halterung der Fördervorrichtung
kann über
einen festen Winkel von 180° gedreht
werden.
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
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1 zeigt
eine teilweise schematische Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2 ist
eine teilweise abgebrochene perspektivische Ansicht der Vorrichtung
nach 1.
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3 ist
eine perspektivische Einzelansicht betrachtet längs des Pfeils III in 2.
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4 ist
eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht der Abgabestation
der Vorrichtung nach 1.
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5 ist
eine der 4 entsprechende
Ansicht der Abgabestation in einer anderen Betriebsstellung.
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Die Vorrichtung 1 gemäß 1 dient der Ausrichtung
einer Zahl von Gegenständen,
und zwar in diesem Fall von Früchten,
beispielsweise Äpfeln. Die
Ausrichtung findet derart statt, daß die Äpfel, die in vollkommen zufälliger Lage
zugeführt
werden, schließlich
in der gleichen Orientierung in einem Verpackungsbehälter zu
liegen kommen, das heißt
alle Früchte
weisen mit ihrem Stiehl in die gleiche Richtung.
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Die Vorrichtung 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung dient weiter dazu, die Äpfel so auszurichten, daß sie mit
ihrer Blüte nach
oben weisen.
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Die Vorrichtung 1 weist
ein Förderband 2 mit Halterungen 6 zur
Aufnahme und zum Transport der Früchte 7 auf. Das Förderband 2 mit
den Halterungen weist zwei Ketten 3 auf, die in einem Abstand
parallel zueinander angeordnet sind, wobei dazwischen mehrere Wellen 4 angeordnet
sind, die jeweils eine Anzahl von Diabolos 5 tragen. Eine
Halterung 6 zur Aufnahme einer Frucht 7 wird jeweils
zwischen zwei benachbarten Diabolos gebildet.
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Die Zuführungsstation 9 liegt
auf der linken Seite der 1 auf
dem oberen horizontalen Teil des Förderbands 2 für die Halterungen.
Hier werden Äpfel
auf das Förderband
aufgebracht, wo sie sich in die Halterungen 6 an der Zuführungsstation 9 einschmiegen.
Unter dem oberen Teil des Förderbands 2 befindet
sich in der Zuführungsstation 9 ein
endloser Förderriemen 10,
der mit der Unterseite der Diabolos 6 in Berührung steht.
Die Diabolos 6 werden durch den Antriebsriemen 10 in
einer geeigneten Richtung gedreht oder angehalten, was zu einer
ordnungsgemäßen Ausrichtung
der Früchte 7 in
den Halterungen 6 beiträgt.
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Über
dem Förderband 2 befinden
sich mehrere Detektoren, wobei der Detektor 11 mit einer Steuereinrichtung
für eine
Station 12 zusammenwirkt, um die Früchte auf einer liegenden Drehachse auszurichten,
die quer zur Transportrichtung liegt, das heißt parallel zu den Wellen 4.
Die zugeordnete Drehstellung einer jeden Frucht wird im folgenden
als die "liegende
Drehstellung" bezeichnet.
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Der Detektor 11, der insbesondere
aus einer Kamera bestehen kann, ist mit einem Prozessor verbunden,
der ein von der Kamera erzeugtes Bild derart verarbeiten kann, daß die Blüte der Früchte 7 erkannt
wird. Die Blüte
ist schematisch in 1 durch den
Pfeil 23 gekennzeichnet.
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In der Station 12 für die liegende
Drehstellungs-Ausrichtung sind unter den Diabolos fest angeordnete
Streifen 21 oder Oberflächen
angeordnet, die nach oben und unten durch Zylinder 22 beweglich sind.
In der nach oben bewegten Lage, liegen diese Streifen 21 gegen
die untere Oberfläche
der Diabolos derart, daß beim
Vorschub des Förderbands 2 diese Diabolos 6 über die
Streifen abrollen. Die in den von den Diabolos gebildeten Halterungen
liegenden Früchte
werden demgemäß mitgedreht.
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Es wird nunmehr unter Benutzung des
Detektors 11 festgestellt, ob eine Frucht 7, die
an der Station 12 für
die liegende Drehausrichtung ankommt, mit der Blüte nach oben gerichtet ist
oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, werden die Zylinder 22 durch
eine geeignete, und im übrigen
offensichtliche, Steuervorrichtung derart betätigt, daß die Diabolos der Halterungen
in denen die jeweilige Frucht liegt, aktiviert werden, bis die betreffende Frucht
mit ihrer Blüte
nach oben gerichtet ist. Die Streifen 21, an denen die
jeweiligen Halterungen in der Station 12 vorbeilaufen,
werden in der nach unten bewegten Stellung gehalten, so daß die Lage
mit der Blüte
nach oben, wenn sie einmal gefunden wurde, aufrechterhalten wird.
Obgleich dies nicht im einzelnen in der Zeichnung dargestellt ist,
so ergibt sich daß unter
jeweils sechs in der Station befindlichen Halterungen, jeweils ein
Streifen 21 auf einem Zylinder 22 angeordnet sind.
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Nachdem die Früchte die Station 12 durchlaufen
haben, treten diese in eine Station 13 ein, um die Früchte in
einer stehenden Drehlage auszurichten. Diese stehende Drehlage-Ausrichtung wird
so bezeichnet, weil die Ausrichtung um eine stehende Drehachse stattfindet.
Die Ausrichtung der Äpfel 7 in die
gewünschte
Drehstellungs-Position findet statt, damit alle Stiele in die gleiche
Richtung weisen.
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In der Station 13 für die stehende
Drehausrichtung ist wiederum ein Detektor 16 angeordnet, der
ebenfalls aus einer Kamera bestehen kann. Mit dieser Kamera ist
ein Prozessor verbunden, der aus der Form des Apfels 7 feststellen
kann, in welche Richtung der Stiel zeigt.
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Um eine Ausrichtung der Früchte in
die stehende Drehstellung zu erreichen, weist die Vorrichtung 1 drehbare
Hubmittel 33 auf, mit denen die Früchte aus ihrer Halterung gehoben
und dann in die gewünschte
stehende Drehstellung gedreht werden können.
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Die Hubmittel 33 sind auf
einem Trägerförderband 30 montiert,
der unter dem oberen horizontalen Teil des Halterungen-Förderbandes 2 angeordnet
ist. Das Trägerförderband 30 wird
synchron mit dem Halterungen-Förderband
angetrieben, so daß die
Hubmittel, die sich auf dem oberen horizontalen Teil des Trägerförderbands 30 befinden,
sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, wie die Halterungen
in dem Halterungs-Förderband 2.
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Das Trägerförderband 30 umfaßt im allgemeinen
zwei Ketten 31, die mit gegenseitigen Abstand angeordnet
sind, und an denen eine Zahl von Querrahmen 32 befestigt
ist. Die Hubmittel 33 weisen für jede Halterung im Halterungen-Förderband
einen Träger 34 auf,
der am Oberende einer Gleitwelle 35 angeordnet ist, und
gleitbar und drehbar in einem Querrahmen 32 aufgenommen
ist. Am gegenüberliegenden
Ende einer jeden Gleitwelle ist eine Scheibe 36 angeordnet.
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Für
jede Halterung in dem Halterungen-Förderband ist jeweils ein Hubmittel
33 im Trägerförderband
angeordnet. Jedem Hubmittel 33 ist eine Kurvenführung 37 zugeordnet,
die mit den unteren Enden der Hubmittel 33 in Berührung kommt,
wenn sie sich auf dem oberen horizontalen Teil des Trägerförderbands 30 befinden.
Wenn das Trägerförderband sich
nach vorn bewegt, dann läuft
das untere Ende der Hubmittel gegen die Kurvenführung 37 auf, so daß sie nach
oben gedrückt
werden. Das Trägerförderband 30 ist
relativ zu dem Halterungen-Förderband
derart eingestellt, daß jeder
Träger 34 eines Hubmittels 33 sich
in einen Halter zwischen gegenüberliegenden
Diabolos des Halterungen-Förderbands 2 nach
oben bewegt. Eine Frucht, die in dieser Halterung liegt, wird daher
aus der Halterung 6 durch den Träger ausgehoben.
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Der Detektor 16 hat in der
Zwischenzeit in Verbindung mit dem zugeordneten Prozessor festgestellt,
in welcher stehende Drehstellung sich der jeweilige Apfel 7 befindet,
und ob der Apfel um die vertikale Drehachse gedreht werden muß.
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Wenn dies der Fall ist, dann verursacht
die Steuervorrichtung eine Drehung des Trägers 34. Dies wird
durch Aktivierung eines Elektromagneten 39 bewirkt, der
am Rahmen der Vorrichtung angeordnet ist, und im aktiven Zustand
eine stationäre
Leiste 38, die um ein Gelenk 40 schwenkbar ist,
gegen den Umfang der betreffenden Scheibe 36 drückt. Infolge der
kontinuierlichen Bewegung des Förderbands
rollt die Scheibe 36 längs
der Leiste 38 ab, wodurch die Gleitwelle 35 und
der Träger 34 und
demgemäß die Frucht
7 um die vertikale Drehachse gedreht werden. Der Detektor 16 stellt
dann fest, ob die gewünschte Drehstellung
erreicht wurde, und beendet dann die Erregung des Elektromagneten 39.
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Wenn sich die Halterungen weiter
in Transportrichtung bewegen, dann gleitet das untere Ende der Gleitwelle,
das heißt
die Scheibe 36, graduell längs der Kurvenführung 37 nach
unten, wodurch der Träger
in der jeweiligen Halterung sich nach unten bewegt, und die Frucht
in der Haltevorrichtung absetzt.
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Um die Hubmittel 33 für jede Halterung
des Halterungen-Förderbands
ist eine Abschlußschiene 41 angeordnet,
gegen die die Träger 34 während der Rückbewegung
längs des
unteren Teils des Trägerförderbands 30 anliegen.
Die Träger 34 stehen
hierbei nicht sehr weit nach unten vor, so daß das Trägerförderband mit seinen Trägern und
den zugeordneten bewegten Elementen kompakt verbleibt.
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Auf die Station 13 zur Ausrichtung
in die stehende Drehstellung folgt eine weitere zweite Station 14,
zur Ausrichtung der Früchte
in die liegende Drehstellung. Auch hier ist ein Detektor 17 vorgesehen, der
bestimmt, ob die liegende Drehstellung, die in der Station 12 realisiert
wurde, sich nicht verändert
hat, und in dieser zweiten Station wird durch Aktivierung von Zylindern 36 fakultativ
diese liegende Drehstellung korrigiert, wobei wiederum Streifen 45 benutzt werden,
die durch den Zylinder 46 betätigt sind. Die Arbeitsweise
ist im übrigen
identisch zur Arbeitsweise der Station 12 für die liegende
Drehstellungs-Ausrichtung.
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Nachdem die Früchte 7 die Station 14 verlassen
haben, liegen sie alle mit dem Stiel in der gleichen Richtung und
mit der Blüte
nach oben gerichtet. Diese Früchte
können
dann von dem Halterungs-Förderband 2 in
der folgenden Abgabestation 15 entfernt und in einem Kasten
abgelegt werden, in dem sie weiter an den Endverbraucher transportiert werden.
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Die Aufnahme der ausgerichteten Äpfel aus dem
Halterungs-Förderband
erfolgt in bekannter Weise über
Saugelemente 50 gemäß 4 und 5. Jedes Saugelement 50 ist am
unteren Ende einer Stange 51 angeordnet. Die Stange 51 ist
gleitbar in Richtung quer zum Förderband
mit zwei Stangen 52, 53 verbunden, die übereinander
angeordnet sind. Zusammen mit einer Anzahl entsprechender Stangenpaare,
die in Transportrichtung aufeinander folgen, sind diese Stangen 52, 53 an
beiden Seiten der Fördervorrichtung
an einer Spreizscheren-Konstruktion 54 angeordnet. Die
Spreizscheren-Konstruktion 54 kann unter Benutzung von
Zylindern 55 gestreckt und zusammengezogen werden. In gestreckter
Stellung gemäß 4 haben die Saugelemente 50 einen gegenseitigen
Abstand in Transportrichtung betrachtet, der dem gegenseitigen Abstand
zwischen den Halterungen 6 des Halterungen-Förderbands 2 entspricht.
In zurückgezogener
Stellung gemäß 5 liegen die Saugelemente
dichter in Transportrichtung beieinander, so daß die aufgenommenen Früchte praktisch
aneinanderliegend in der Verpackungsschachtel 68 eingefügt werden
können.
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Die Früchte werden zur Verpackung
auf diese Weise in Transportrichtung aneinandergebracht, und zusätzlich werden
sie in einer Richtung quer hierzu gegeneinander bewegt.
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Zu diesem Zweck sind die auf einem
zugeordneten Gleitstangenpaar 52,53 montierten
Stangen 51 gegeneinander durch eine Gruppe von Tellerfedern 56 getrennt.
Auf beiden Seiten sind Zylinder 57, 58 angeordnet.
Im unbelasteten Zustand der Zylinder 57, 58 sind,
wie in der Zeichnung dargestellt, die Gruppen von Tellerfedern ausgedehnt
und infolgedessen liegen die Saugelemente 50 in Richtung quer
zur Transportrichtung, in dem gleichen Abstand wie die Halterungen
zur Aufnahme der Früchte. Durch
Aktivierung eines der Zylinder 57 oder 58 wird die
querverlaufende Reihe von Saugelementen 50 auf einen kleineren
gegenseitigen Abstand eingefahren und nach einer Seite gedrückt. Durch
Belastung eines jeden zweiten Zylinders in den aufeinanderfolgenden
Reihen der Saugelemente 50 kann eine gegeneinander gestaffelte
Ausrichtung der Saugelemente erfolgen, und es können daher die hierdurch getragenen
Früchte
gestaffelt abgelegt werden, so daß die Früchte in der Kiste 68 so
raumsparend wie möglich
in dieser Kiste 68 liegen.
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Die Abgabevorrichtung arbeitet wie
folgt:
In der Stellung gemäß 4 ist die Spreizscheren-Konstruktion 54 gestreckt,
unter Benutzung der Zylinder 55 und der Zylinder 57, 58,
da die Gruppen von Tellerfedern 56 nicht belastet sind,
so daß die Saugelemente 50 in
gleichen gegenseitigen Abständen
wie die Halterung 6 des Halterungen-Förderbands 2 liegen.
Sobald das Förderband 2 die
ausgerichteten Früchte 7 unter
sämtliche
Saugelemente 50 bewegt hat, wird die Gruppe von Saugelementen 50 nach
unten durch den Rahmen 60 bewegt, an welchem sie angeordnet
sind, und sie werden längs
der Gleitschienen 62, unter Benutzung der Zylinder 63, verschoben.
Sobald die Saugelemente in Berührung mit
den Äpfeln 7 gelangen,
wird der Absaugvorgang gestartet, wodurch die Äpfel gegen die Absaugelemente 50 gezogen
werden. Dann wird der Rahmen nach oben durch den Zylinder 63 angehoben,
und die Saugelemente 50, die ihrerseits gleitbar im Rahmen 60 sind,
werden unter Benutzung des Zylinders 59 in eine Lage über der
auf dem Tisch 69 liegenden Kiste 68 positioniert.
Die Zylinder 55 und jeder zweite Zylinder 57, 58 werden
mittlerweile aktiviert, wodurch die Äpfel dichter aneinander in
eine Lage überführt werden,
die sie einnehmen werden, nachdem sie in der Kiste 68 angeordnet
sind. Wenn die Vorrichtung über
der Kiste 68 angekommen ist, und wenn die Äpfel in
der beschriebenen Weise nahe aneinandergebracht sind, werden die
Zylinder 63 wiederum aktiviert um den Rahmen 60 nach
unten zu bewegen und die Äpfel
in der Kiste 68 abzusetzen. Dann wird das Vakuum weggenommen
und der Aufbau der Saugelemente 50 wird wiederum nach oben
zurück
in eine Stellung über
dem Halterungen-Förderband
gebracht, so daß ein
neuer Zyklus beginnen kann.