DE68923611T2

DE68923611T2 - Verfahren und apparat zur beförderung von gegenständen.

Info

Publication number: DE68923611T2
Application number: DE68923611T
Authority: DE
Inventors: Jacob F Hiebert
Original assignee: Individual
Current assignee: Autoline Inc Reedley Calif Us
Priority date: 1988-03-15
Filing date: 1989-01-31
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2009-02-01
Also published as: WO1989008510A1; EP0406284B1; JPH03503857A; ES2013399A6; DE68923611D1; AU3294589A; EP0406284A1; US5497887A; ZA891965B; AU628043B2; US5626236A; JP2656359B2; EP0406284A4; CA1334020C

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Handhabung von Gegenständen, insbesondere Vorrichtungen und Verfahren zur Handhabung von Gegenständen, beispielsweise von Bodenprodukt-Gegenständen, zu dem Zwecke, diese Gegenstände entsprechend visuell wahrnehmbarer Kriterien, beispielsweise der Größe, der Farbe und der Fehlerhaftigkeit, zu sortieren.

Stand der Technik

Vor dem Transport geernteter Bodenprodukte zum Markt besteht eine der wesentlicheren Aufgaben, die ausgeführt werden müssen, darin, die Bodenprodukte richtig zu sortieren. Typischerweise werden die Bodenprodukte unter Verwendung einer Anzahl von Kriterien, darunter Größe, Form, Farbe und Qualität, sortiert und verpackt.
Das Vorsortieren von Bodenprodukten bringt eine Anzahl von Vorteilen sowohl für den Verbraucher als auch für den Anbauer der Bodenprodukte. Beispielsweise können durch das Vorsortieren schlechte oder verdorbene Bodenprodukte vor der Verpackung ausgesondert werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, daß die verbleibenden Bodenprodukte bei dem darauffolgenden Transport und der Lagerung verderben. Das Vorsortieren von Bodenprodukten macht außerdem möglich, daß der Verbraucher Bodenprodukte kauft, die allgemeine, mit ihren Bedürfnissen kompatible Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise wunscht der Besitzer eines Restaurants, konsistent dieselben Arten von Bodenprodukten kaufen zu können, so daß alle Einzelstücke dieser Bodenprodukte im wesentlichen gleichförmige Größe und Qualität aufweisen. Außerdem erleichtert das Vorsortieren der Bodenprodukte das Verpacken und Lagern, da die sortierten Bodenprodukte hübsch auf Tabletts oder in Steigen arrangiert werden können.
In der Vergangenheit erfolgte das Sortieren von Bodenprodukten auf unterschiedliche Art. Ursprünglich wurden die Bodenprodukte vollständig von Hand sortiert, wobei die Sortierer entsprechende Instruktionen und ein Training, welche sich auf die vorherbestimmten Sortierkriterien bezogen, erhielten. Dieses Sortierverfahren ist jedoch sehr unvollkommen und führt sowohl aufgrund der menschlichen Inkonsistenz als auch aufgrund unterschiedlicher Anwendung der Sortierkriterien durch unterschiedliche Individuen zu zahlreichen Fehlern. Obwohl demzufolge das Sortieren von Hand in der Bodenprodukt-Industrie noch immer in gewissem Umfange durchgeführt wird, erfolgt nun das Sortieren von Bodenprodukten meistens mechanisch.
Einer der frühesten Typen von mechanischen Sortierern umfaßt eine Vorrichtung, welche die Bodenprodukte über eine Reihe von Löchern oder Öffnungen mit progressiv wachsender Größe fördert. Beispielsweise können die Bodenprodukte über eine, Reihe von Rollen geleitet werden, die in progressiv größerem Abstand voneinander angeordnet sind. Die kleineren Einzelstücke der Bodenprodukte fallen durch die früheren Rollen der Reihe, während die größeren Einzelstücke auf den Rollen verbleiben, bis der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Rollen so groß wird, daß die Stücke durchgelassen werden. Indem getrennte Sammelgeräte bzw. Vorratsbehälter an verschiedenen Punkten zwischen den Rollen angeordnet werden, können die Bodenprodukte nach ihrer Größe sortiert werden.
Diese etwas grobschlächtige Vorrichtung zum Sortieren von Bodenprodukten nach der Größe weist verschiedene beträchtliche Nachteile auf. Einzelstücke der Bodenprodukte, die geringfügig zu groß sind, um in einer bestimmten Öffnung aufgenommen zu werden, verklemmen sich gelegentlich in dieser Öffnung. Die Bodenprodukte werden auf diese Weise beschädigt oder gequetscht, auch aufgrund des erforderlichen Falles. Einzelstücke der Bodenprodukte springen außerdem über Öffnungen hinweg, die tatsächlich groß genug sind, um sie aufzunehmen, fallen deshalb durch darauffolgende, größere Öffnungen und werden falsch sortiert.
Aufgrund der oben erwähnten Nachteile wurden Versuche unternommen, wirksamere und verläßlichere Verfahren zum mechanischen Sortieren von Bodenprodukten zu entwickeln. Eines der vielversprechendsten Sortierverfahren, das gegenwärtig im Gebrauch ist, beinhaltet, daß die Bodenprodukte optisch abgetastet werden, um ihre Eigenschaften zu bestimmen. Dieses Sortierverfahren bietet das Potential, die Genauigkeit und die Verläßlichkeit des Sortierens der Größe nach erheblich zu verbessern, sowie die Möglichkeit, auf der Basis anderer sichtbarer Eigenschaften zu sortieren.
Die baulichen Anforderungen an eine geeignete optische Sortiervorrichtung hängen etwas von der Art der Gegenstände ab, die sortiert werden sollen. Eine effektive optische Sortiervorrichtung muß jedoch allgemein drei getrennte Funktionen ausüben. Zuerst müssen die Gegenstände vereinzelt werden. Das heißt, die einzelnen Gegenstände müssen physikalisch voneinander getrennt werden. Zweitens muß jeder Gegenstand danach einzeln abgetastet bzw. geprüft werden, um seine Eigenschaften zu bestimmen.
Schließlich müssen die einzelnen Gegenstände mechanisch entsprechend der Information, die beim Abtasten gewonnen wurde, sortiert werden. Eine effektive Sortiervorrichtung muß daher für eine effektive Vereinzelung, Abtastung und mechanische Sortierung sorgen.
Diese drei einzelnen Funktionen können entweder von einer einzigen Maschine oder einer Anzahl getrennter, zusammenwirkender Geräte ausgeführt werden. Manche optische Sortiersysteme sind recht komplex, während andere verhältnismäßig einfach bleiben.
Die Vereinzelung von Bodenprodukten kann unter Verwendung unterschiedlicher Verfahren erfolgen. Bei einer Art des Vereinzelungsmechanismus werden die Bodenprodukte in einer einzigen Schicht auf einer sich verhältnismäßig langsam bewegenden Fläche ausgebreitet und dann auf eine zweite Fördereinrichtung beschleunigt. Diese Beschleunigung führt dazu, daß benachbarte Bodenprodukt-Gegenstände geringfügig voneinander getrennt werden. Ein Gerät, welches dieses Vereinzelungsprinzip benutzt, verwendet einen sich drehenden rechtwinkligen Kreiskonus. Die Bodenprodukte werden auf die konische Oberfläche nach oben auf den Scheitel des Konus zu bewegt; man läßt sie dann auf die Außenkanten des Konus zurückweichen, bevor sie auf einen zweiten Förderer abgelegt, werden. Während die Bodenprodukt-Gegenstände sich von dem Scheitel des Konus wegbewegen, erhöht sich ihre Geschwindigkeit, wodurch benachbarte Einzelstücke geringfügig voneinander getrennt werden.
Eine zweite Art eines Vereinzelungsmechanismus umfaßt einen Förderer, der aus einer Mehrzahl schalenartiger Träger gebildet wird. Wenn die Einzelstücke des Bodenproduktes auf diesen Förderer fallen, wird jedes Einzelstück des Bodenproduktes in einer getrennten Trägerschale aufgenommen.
Wenn die Bodenprodukte vereinzelt sind, muß jedes Einzelstück optisch individuell abgetastet werden, um seine Eigenschaften zu bestimmen. Auch die Abtastung kann durch verschiedene Verfahren erfolgen. Bei einem dieser Verfahren werden eine oder mehrere Fotozellen und entsprechende Lichtquellen verwendet, die über den Weg der Bodenprodukte hinweg auf die Fotozellen gerichtet sind. Beispielsweise können eine Fotozelle und eine entsprechende Lichtquelle so angeordnet werden, daß sie den Durchgang von allen Bodenprodukten mit einer bestimmten Höhe erfassen. Unter Verwendung einer Folge derartiger Fotozellen kann die Höhe von jedem einzelnen Bodenprodukt-Gegenstand bestimmt werden. Eine zweite Fotozelle und Lichtquelle kann benachbart der ersten angebracht werden und die Länge von jedem Bodenprodukt-Gegenstand messen. Dies kann dadurch geschehen, daß die zweite Fotozelle mit einem geeigneten Zeitgeber- und Summationskreis verbunden wird.
Alternativ ist es möglich, eine einzige zweidimensionale Anordnung ("Array") von Fotozellen und entsprechenden Lichtquellen zu verwenden. Die Größe von jedem Bodenprodukt-Gegenstand wird dann entsprechend der Größe des Gesamtstromes, der von der gesamten Fotozellen-Anordnung abgegeben wird, bestimmt. Diese beiden Abtastmethoden hatten zwar in gewissem Umfang Erfolg bei der Messung der Größe; es war jedoch nicht möglich, sie zur Bestimmung von anderen Eigenschaften der Bodenprodukte, beispielsweise der Farbe oder der Qualität, zu verwenden.
Das vielversprechendste optische Abtastverfahren, welches gegenwärtig in Gebrauch ist, verwendet eine zeilenabtastende Kamera. Eine derartige Kamera kann ohne weiteres die Größe eines Bodenprodukt-Gegenstandes recht genau vermessen; einige sind in der Lage, die Größen verschiedener Bodenprodukt-Gegenstände gleichzeitig zu messen. Was jedoch vielleicht noch wichtiger ist: zeilenabtastende Kameras können so programmiert werden, daß sie gleichzeitig die Farbe von jedem Bodenprodukt-Gegenstand bestimmen und außerdem bestimmte Arten von Fehlern an den Bodenprodukten erfassen.
Wenn die Eigenschaften, die zur Unterscheidung der Bodenprodukt-Gegenstände verwendet werden, durch den Abtastvorgang bestimmt sind, müssen die Bodenprodukte mechanisch entsprechend diesen vorherbestimmten Sortierkriterien sortiert werden. Sortiermechanismen, die mit optischen Abtastern verwendet werden, gibt es von zwei allgemeinen Typen. Der erste Typ verwendet eine Mehrzahl solenoidbetätigter Stempel, welche einzelne Bodenprodukt-Gegenstände selektiv von dem Bodenprodukt-Förderer stoßen. Auf diese Weise werden die Bodenprodukte in jeweils einem entsprechenden Speicherbehälter aus einer Serie derartiger Speicherbehälter entsprechend den Sortierkriterien gruppiert.
Ein zweiter Typ des Sortiermechanismus umfaßt eine Mehrzahl schalenförmiger Träger, die jeweils einen einzigen Bodenprodukt-Gegenstand enthalten. Die Böden der einzelnen Träger können durch Betätigung eines Solenoids aus einer Mehrzahl von Solenoiden geöffnet werden, die jeweils in der Nähe eines anderen Speicherbehälters angeordnet sind. Das richtige, zu aktivierende Solenoid wird auf der Basis der Abtastdaten bestimmt, wodurch jeder Bodenprodukt- Gegenstand durch den schalenförmigen Träger in einen der Speicherbehälter fallen und so eine Gruppierung entsprechend der vorherbestimmten Sortierkriterien stattfinden kann.
Im Gebrauch wird einer der oben beschriebenen Sortiermechanismen mit einem optischen Abtastmechanismus in geeigneter Weise verbunden. Beispielsweise kann ein solenoidgesteuerter Stempel unmittelbar in der Nähe einer Fotozelle angeordnet werden, wodurch eine Abtast- und Sortierstation gebildet wird. Wenn die Fotozelle einen Bodenprodukt-Gegenstand der richtigen Größe erfaßt, wird das benachbarte Solenoid betätigt und auf diese Weise dieser Bodenprodukt-Gegenstand von dem Förderer in eine benachbarte Speicherzone gestoßen. Andernfalls wird der Bodenprodukt-Gegenstand zur nächsten Abtast- und Sortierstation zur visuellen Auswertung entsprechend einem eingestellten Größenkriterium befördert.
Alternativ kann das Abtasten von einer Kamera durchgeführt werden, die mit einem Computer verbunden ist. Dieser Computer speichert zeitweilig die Abtastinformationen, welche sich auf die Größe, Farbe und/oder Qualität von jedem Bodenprodukt-Gegenstand beziehen. Da er außerdem mit Informationen versorgt ist, welche die Geschwindigkeit des Bodenprodukt-Förderers betreffen, ist der Computer in der Lage, den entsprechenden Sortiermechanismus auszulösen, wenn der jeweilige Bodenprodukt-Artikel die Stelle erreicht, an welcher er entfernt werden sollte.
Die Mechanismen zum Vereinzeln, Abtasten und Sortieren der Bodenprodukte können auf unterschiedliche Weise so kombiniert werden, daß sie den gesamten Sortiervorgang effektiv ausführen. Beispielsweise kann ein Maschinentyp, der alle wesentlichen Vorgänge ausführt, einen Förderer umfassen, der eine Mehrzahl von Tragschalen aufweist, deren Böden durch Solenoide entlang der Bewegungslinie des Förderers selektiv geöffnet werden können. Ein Bodenprodukt-Gegenstand wird in jede Tragschale fallengelassen und von einer zeilenabtastenden Kamera abgetastet. Jeder Bodenprodukt-Gegenstand wird dann in den geeigneten Sortierbehälter aus einer ganzen Reihe derartiger Behälter dadurch abgelegt, daß das Solenoid, welches in der Nähe des entsprechenden Sortierbehälters ist, selektiv betätigt wird. Dies ist vielleicht der am weitesten verbreitete Typ eines mechanischen Bodenprodukt-Sortierers, der gegenwärtig in Gebrauch ist.
Geräte, welche Tragschalen verwenden, vereinzeln die Bodenprodukte nicht effektiv. Es geschieht beispielsweise sehr häufig, daß zwei oder mehr Bodenprodukt-Gegenstände in eine einzige Trageschale abgelegt oder in sonstiger Weise übereinander gestapelt sind, wenn sie optisch abgetastet werden. Obwohl Anstrengungen unternommen wurden, Mechanismen zu schaffen, welche erfassen, wenn Bodenprodukte übereinander gestapelt worden sind, war der Erfolg dabei nur gering. Demzufolge werden häufig übereinander gestapelte Bodenprodukt-Gegenstände von dem Abtastgerät des Sortierers als einziger Bodenprodukt-Gegenstand wahrgenommen und demzufolge falsch sortiert. Dies beeinträchtigt die richtige Größeneinteilung der Bodenprodukte und macht es außerdem schwierig, eine genaue Zählung der Anzahl von Bodenprodukt-Gegenständen, die verarbeitet wurden, durchzuführen.
Weitere Komplikationen resultieren daraus, daß es zur genauen Bestimmung aller gewünschten Eigenschaften der Bodenprodukte erforderlich ist, jeden Bodenprodukt- Gegenstand aus zwei oder mehr Richtungen abzutasten. Bei Sortiergeräten, welche Tragschalen verwenden, kann ein fehlerhafter Bodenprodukt-Gegenstand in eine Tragschale in einer solche Orientierung fallen, daß sich der Fehler vollständig auf der unteren Seite befindet. Deshalb kann ein einziges Abtastgerät, welches über der Tragschale angeordnet ist, den Fehler nicht entdecken, wenn der Bodenprodukt-Gegenstand abgetastet wird.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß derartige Sortierer langsam sind und den Platz nicht effizient ausnutzen. Beispielsweise sind bei bekannten Sortiergeräten, welche Tragschalen verwenden, die einzelnen Bodenprodukt-Gegenstände typischerweise in einem Abstand von 10 bis 12 Zoll auf dem Bodenprodukt-Förderer angeordnet. Dies führt zu einer Menge ungenutzten Raumes zwischen den jeweiligen Bodenprodukt-Gegenständen, was die Größe des Sortierers nutzlos erhöht. Da die maximale Geschwindigkeit des Förderers durch die Auflösung des Abtastgerätes begrenzt ist, wird außerdem eine erhebliche Menge Zeit aufgrund der Entfernung zwischen benachbarten Bodenprodukt-Gegenständen, die von dem Sortierer gehandhabt werden, verschwendet.
Ein anderer Typ von Sortiergerät, der bekannt ist, enthält einen Sortierabschnitt, welcher die Gegenstände zur Seite des Förderers hin abkippt, nachdem sie abgetastet worden sind. Die durch das Gerät zu sortierenden Gegenstände werden zu einer Abtaststation gefördert. Die optische Abtaststation erfaßt vorherbestimmte Informationen über die Gegenstände, die in einem datenverarbeitenden Speicher gespeichert und danach dazu benutzt werden, den Sortierabschnitt der Vorrichtung zu betätigen und so selektiv die Gegenstände zu entladen, indem sie an unterschiedlichen Stellen von dem Förderer abgekippt werden. Hierdurch werden die Gegenstände entsprechend den vorhergewählten Sortierkriterien gruppiert. Beispiele dieses Gerätetyps sind in der US-A-4 961 489 beschrieben.
Ein grobes Verständnis der Bau- und Funktionsweise des Sortierabschnittes eines derartigen Gerätes läßt sich unter Bezugnahme auf die Figuren 17a bis 17c gewinnen.
Der Sortierabschnitt dieses Gerätetyps umfaßt, wie zu erkennen, eine kontinuierliche Kette A und eine Mehrzahl unterschiedlicher Arten von Sortierstücken, die an dieser Kette lösbar befestigt sind. Die Sortierstücke enthalten eines Montageelement B, welches lösbar direkt mit der Oberseite der Kette A durch elastische Beine C verbunden werden kann. Wie deutlich in Figur 178 gezeigt, ist die Oberseite des Montageelementes B zu einer flachen, länglichen Tragefläche D geformt, die zum Halten der zu sortierenden Gegenstände verwendet wird. Schwenkzapfen E verlaufen von jeder Seite des Montageelementes B nach außen parallel zur Kette A.
Jeder Schwenkzapfen E nimmt ein Schwenkelement F auf, den zweiten Typ von Sortierstücken. Die Oberseite des Schwenkelementes F ruht demzufolge in der Nähe der Tragefläche D des Montageelements B, durch welches es gehalten wird, und ist im wesentlichen coplanar zu dieser. Montiert ist das Schwenkelement F in der Lage, um den Schwenkzapfen E nach oben zu verschwenken.
Das Montageelement B und die zwei Schwenkelemente F, die verschwenkbar an seinen beiden Seiten gehalten werden, bilden zusammen einen Gliedersatz I. Direkt an der Oberseite der Kette A an der Außenseite von jedem Gliedersatz I lösbar befestigbar ist die dritte Art von Sortierstücken, ein Abstandselement J. Die Oberseite von jedem Abstandselement J ist mit einer länglichen flachen Tragefläche K versehen, die in Form, Orientierung und Funktion der Tragefläche D an der Oberseite von jedem Montageelement B ähnlich ist. An der Kette A in der Nähe des Schwenkelements F befestigt, dient das Abstandselement J dazu, das Schwenkelement F auf dem Schwenkzapfen E des Montageelements B zu halten, während die Kette A zurückläuft. Die Kette A ist über ihre gesamte Länge hinweg durch Gliedersätze I und zwischenliegende Abstandselemente J, die auf diese Weise befestigt sind, ausgefüllt.
Der Raum zwischen den erhabenen Rippen G aufeinanderfolgender Paare von Schwenkelementen F bildet eine Tragtasche L, die von der Abtaststation der Vorrichtung kommende einzelne Gegenstände aufnimmt. Figur 17b zeigt, daß die Tragtaschen L sowohl innerhalb als auch zwischen aufeinanderfolgenden Gliedersätzen I auf der Kette A gebildet sind.
Ein gleichzeitiges Verschwenken der zwei aufeinanderfolgenden Schwenkelemente F an den Seiten einer Tragtasche L führt dazu, daß die Schwenkelement-Trageflächen H auf den Gegenstand in der Tragtasche treffen. Ein weiteres Verschwenken der Schwenkelemente hebt und kippt dann den Gegenstand von dem Förderer ab, wobei der Gegenstand seitlich von dem Sortierabschnitt abgeladen wird. Auf diese Weise lassen sich einzelne Gegenstände selektiv an einer beliebigen Sortierstelle von einer ganzen Zahl unterschiedlicher Sortierstellen entlang des Sortierabschnittes auswerfen.
Der Vorgang des Verschwenkens aufeinanderfolgender Paare von Schwenkelementen F, mit dem ein Gegenstand aus der Fördertasche L dazwischen gekippt wird, muß mit keinem Schlag auf den Gegenstand verbunden sein. Die fragliche Bewegung ist glatt und allmählich und verursacht an den Gegenständen keinen Schaden. Gleichwohl sind auch die verbesserten Sortierabschnittkomponenten, die in Figur 17 A dargestellt sind, mit erheblichen Nachteilen behaftet.
Beispielsweise ist zum Leeren einer einzelnen Fördertasche L das nach oben gerichtete Verschwenken von beiden Schwenkelementen F auf beiden Seiten der Fördertasche erforderlich.
Dies geschieht unter Verwendung von herausragenden Füßen M, die von jedem Schwenkelement F aus verlaufen, und einer Mehrzahl stationärer Rampen N, die entlang der Kette A in der Nähe der Bewegungslinie der herausragenden Füße M angeordnet sind. Eine Bewegung der Kette A in der durch die Pfeile P angegebenen Richtung zieht die herausragenden Füße M auf alle Rampen N zu und an diesen vorbei. Normalerweise findet zwischen den Füßen M und den Rampen N keine Wechselwirkung statt. In diesem Falle findet keine Entladung von Gegenständen statt.
Wenn andererseits ein Entladen eines bestimmten Gegenstandes an einem bestimmten Ausgabepunkt stattfinden soll, wird ein selektiv betätigbarer Ablenkarm Q am führenden Ende R der Rampe N mechanisch oder elektrisch in eine aktivierte Position gebracht. In dieser Position werden die herausragenden Füße M der beiden Schwenkelemente F auf beiden Seiten des Gegenstandes aus ihrer normalen Bewegungslinie in Richtung auf und über die Rampe N abgelenkt. Bei diesem Vorgang werden die Schwenkelemente F, an denen die herausragenden Füße M befestigt sind, nach oben geneigt, angehoben und kippen den Gegenstand in der Tragtasche L von der Kette A ab.
Zwei funktionale Fehler haben sich bei dieser Betriebsweise herausgestellt. Wie in Figur 17C dargestellt, ist bei einer sich in der Richtung, die durch den Pfeil P angezeigt ist, bewegenden Kette A die nach oben gerichtete Bewegung, die einem beliebigen Paar von Schwenkelementen F verliehen wird, nicht genau gleichzeitig. Bezogen auf die Tragtasche L&sub3; trifft der herausragende Fuß M&sub1; des führenden Schwenkelementes F&sub1; auf den Ablenkarm Q vor dem herausragenden Bein M&sub2; des nachlaufenden Schwenkelementes F&sub2;. Demzufolge wird die führende Seite von einem in der Tragtasche L&sub3; befindlichen Gegenstand vor der nachfolgenden Seite desselben Gegenstandes angehoben. Statt den Gegenstand von der Kette A in einer Richtung abzulenken, die senkrecht zur Kette A ist, hat dies den Effekt, daß der Inhalt der Tragtasche L&sub3; zunächst rückwärts, bezogen auf die Bewegung der Kette A, gekippt wird. Gegenstände, die von dem Sortierabschnitt des Gerätes von Figur 17c ausgeworfen werden, werden daher von der Kette A in ungenauer Weise in einer verhältnismäßig komplexen Bewegung abgekippt.
Außerdem ist die Mechanik, mit welcher beide Schwenkelemente zusammen zum Auswerfen eines einzigen Gegenstandes angehoben werden, kompliziert. Für jeden einzelnen ausgeworfenen Gegenstand muß der Ablenkarm Q solange in seiner aktivierten Position verbleiben, bis beide Schwenkelemente vorbeigezogen sind. Es ist schwierig, diese mechanische Funktionsweise zu koordinieren; dies erfordert eine hochpräzise Funktion der betroffenen Maschinerie und eine komplexe Software, wo der Versuch gemacht wird, den Sortierer in optimalem Ausmaß zu automatisieren.
Es ergibt sich noch ein weiterer Nachteil. Auf der Oberseite des Schwenkelementes F befinden sich zwei Schwenkelement-Trageflächen H, jeweils eine auf beiden Seiten der erhabenen Rippe G. Jede dieser beiden Schwenkelement- Trageflächen H ist Teil einer anderen von zwei verschiedenen benachbarter Fördertaschen L. So ist die Schwenkelement-Tragefläche H am Schwenkelement F Teil der Tragtasche L&sub3;, wogegen die Schwenkelement-Tragefläche H&sub2;, die sich ebenfalls an dem Schwenkelement F&sub1; befindet, Teil der Tragtasche L&sub1; ist. Diese Tatsache bringt negative Implikationen mit sich. Die praktische Konsequenz ist die, daß Gegenstände in den Fördertaschen auf beiden Seiten derjenigen Fördertasche, aus welcher ein Gegenstand ausgeworfen werden soll, Erschütterungen aushalten müssen, auch wenn sie von dem Sortierabschnitt nicht entfernt werden. Bei einem idealen Sortierer kann jeder Gegenstand individuell entladen werden, ohne daß irgendeine Bewegung auf Gegenstände, die in benachbarten Fördertaschen getragen werden, übertragen wird.
Um dieses Ergebnis zu vermeiden, werden Gegenstände häufig nur in jeweils den zweiten und nicht in aufeinanderfolgenden Fördertaschen L geführt. Als Folge ist jedoch die halbe Länge der Kette A des Sortierabschnittes dieser Geräte leer. Die Geschwindigkeit der Handhabung von Gegenständen durch das Gerät ist somit im Effekt halbiert, und ein komplizierter Zuführmechanismus muß konstruiert werden, um Gegenstände von der Abtaststation so dem Sortierabschnitt zuzuführen, daß nur jeweils jede zweite Fördertasche L gefüllt wird.
In der US-PS 3 100 571 ist eine Vorrichtung zum Zuführen, Arrangieren und Durchleuchten ( "Candling") von Eiern beschrieben, die eine Mehrzahl von Rollen oder Walzen umfaßt, die nebeneinander mit parallelen Achsen angeordnet sind. Eine Einrichtung bewegt die Rollen entlang eines Weges vorwärts und verdreht sie dabei. Eine Zuführeinrichtung speist die Eier auf die sich vorwärts bewegenden und drehenden Rollen. Die Eier werden von den Rollen vorwärts bewegt und dabei um ihre Längsachsen im wesentlichen parallel zu den Achsen der Rollen gedreht und mit ihren schmalen Enden zuerst von den Enden der Rollen, auf welche die schmalen Enden der Eier zeigen, ausgeworfen. Förderer befinden sich auf beiden Seiten des Bewegungsweges der Rollen und sind parallel hierzu und in derselben Richtung beweglich; sie nehmen die von den Enden der Rollen abgegebenen Eier auf und befördern diese weiter. Die Förderer nehmen die Eier mit dem kleinen Ende nach vorne auf und drehen sie entsprechend, während diese auf sie ausgegeben werden. Ein Einzelförderer befindet sich jenseits des Bewegungsweges der Rollen und zwischen dem Paar von Förderern. Eine Einrichtung überträgt die Eier von den Förderern auf den Einzelförderer in einer einzigen Reihe mit dem kleinen Ende nach vorne zur Weiterbeförderung. Eine Mehrzahl von Spulen ist mit parallelen Achsen einander benachbart angeordnet. Eine Einrichtung bewegt die Spulen entlang eines Weges vorwärts und verdreht diese. Eine Einrichtung übeträgt die Eier von dem Einzelförderer auf die sich vorwärts bewegenden und drehenden Spulen und dreht die Eier so, daß ihre Längsachsen parallel zu den Achsen der Spulen und ihr kleines Ende in dieselbe Richtung zeigen. Die Eier werden von den Spulen vorwärts bewegt und um ihre Längsachse gedreht. Eine "Candling"-Einrichtung ist in der Nähe des Bewegungsweges der Spulen angeordnet. Eine Einrichtung neigt die Spulen, wenn sie die "Candling"- Einrichtung passieren, so daß sie die sich vorwärts bewegenden und drehenden Eier so verkippen, daß das große Ende nach oben zeigt, wenn sie die "Candling"-Einrichtung passieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Handhabung, insbesondere zur optischen Sortierung, von Gegenständen, beispielsweise Bodenprodukt-Gegenständen, bei welchen die Funktionen des Vereinzelns, des Abtastens und des Sortierens auf einem einzigen Förderer ausgeführt werden können, wodurch die Transfers von Gegenständen während der Handhabung minimiert werden.
Es ist auch Ziel der vorliegenden Erfindung, ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen das Abtasten von mehr als einer Seite jeden Gegenstands dadurch geschieht, daß der Gegenstand verdreht wird, und bei welchen dieses Abtasten in derselben Fördertasche stattfindet, in welcher die Gegenstände vereinzelt, transportiert und letztlich entsprechend vorherbestimmter Sortierkriterien entladen wird.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, daß die Gegenstände bei diesem Verfahren und dieser Vorrichtung während der Handhabung im wesentlichen benachbart sind, derart, daß die Gesamtgröße der Vorrichtung minimiert und die Geschwindigkeit ihrer Funktion erhöht wird. Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, daß alle Fördertaschen für die Gegenstände voll ausnützbar sind, ohne daß ein Funktionsnachteil in benachbarten Fördertaschen entsteht. Diesbezüglich ist ein weiteres, verwandtes Ziel der vorliegenden Erfindung, das Ausstoßen von Gegenständen aus einem derartigen Gerät möglich zu machen, ohne die Stabilität eines Gegenstandes in einer benachbarten Fördertasche zu beeinträchtigen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen das Auswerfen in einfacherer Weise geschieht, wobei zum Verkippen und Auswerfen eines Gegenstandes nur ein einziges Element benutzt wird, ohne daß den Gegenständen, die ausgeworfen werden, eine rückwärts gerichtete oder destabilisierende Bewegung verliehen wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Auswerfen der Gegenstände mit einem Verfahren und einer Vorrichtung unter Verwendung einer minimalen Anzahl beweglicher Teile für jeden zu handhabenden Gegenstand zu bewerkstelligen. Als weiteres verwandtes Ziel strebt die vorliegende Erfindung an, die Auswahl unterschiedlicher Teile, die zur Befestigung an der Kette eines mechanischen Sortierers benötigt werden, auf ein Minimum zu reduzieren.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Sie werden sich teilweise aus der Beschreibung ergeben oder können durch das Ausüben der Erfindung in Erfahrung gebracht werden. Die Ziele und Vorteile der Erfindung können mittels der Mittel und Kombinationen verwirklicht und erhalten werden, die besonders in den anliegenden Ansprüchen herausgestellt sind.
Grob gesprochen werden zum Erreichen der obigen Ziele ein mechanischer Sortierer und ein entsprechendes Verfahren geschaffen, welche eine einzige Förderkette und Ketten-Befestigungseinrichtungen verwenden, die lösbar an dieser Kette befestigt sind und die jeweils aus nur drei unterschiedlichen Teilen bestehen. Jede Ketten-Befestigungseinrichtung vereinzelt das Objekt bzw. den Bodenprodukt-Gegenstand, transportiert dieses bzw. diesen durch die, Vorrichtung, verdreht dieses bzw. diesen, so daß eine volle optische Abtastung stattfinden kann, und wirft dieses bzw. diesen unter Verwendung einer nicht beschädigenden, glatten Kippbewegung aus, wobei nur eine einzige bewegliche Komponente verwendet wird. Die gesamte Verarbeitung von jedem Gegenstand wird von einer einzigen, den Gegenstand handhabenden Einheit bewirkt, welche zwei benachbarte Rollen und eine längliche Auswerferplatte umfaßt. Die Rollen tragen den Gegenstand alleine. Zwischen den Rollen und unterhalb des Gegenstandes befindet sich eine einzige, gelenkig montierte längliche Auswerferplatte, welche die Entladung bewirkt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die folgenden Figuren wurden als Teil des technischen Hintergrundes bereits oben erörtert, um die bereits bekannten Sortiergeräte zu beschreiben:
Figur A ist eine Explosionsansicht einer Sortiererkette und von hieran zu befestigenden Sortiererstücken in einer bekannten Sortiervorrichtung;
Figur B ist eine detaillierte perspektivische Ansicht der Sortiererkette und der Sortiererstücke von Figur A in zusammengebautem Zustand; und
Figur C ist eine detaillierte perspektivische Ansicht der Sortiererkette von Figur B mit daran befestigten Sortiererstücken, wobei die Art und Weise dargestellt ist, wie Gegenstände aus diesen ausgeworfen werden.
Um die Art und Weise genauer zu beschreiben, wie die Vorteile und Ziele der vorliegenden Erfindung erhalten werden, wird nunmehr unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren eine genauere Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele der besten Ausführungsart der Erfindung gegeben:
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispieles einer optischen Sortiervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Sortiererkette und der Komponenten einer Ketten- Befestigungseinrichtung, die an der Sortiererkette befestigt wird, in der in Figur 1 gezeigten optischen Sortiervorrichtung;
Figur 3 ist eine detaillierte perspektivische Ansicht eines benachbarten Paares von Ketten-Befestigungseinrichtungen, die an der Sortiererkette der optischen Sortiervorrichtung von Figur 1 befestigt sind;
Figur 4 ist eine detaillierte Draufsicht auf die optische Sortiervorrichtung von Figur 1 und zwar an deren optischer Abtaststation, wobei die Verdrehung der Gegenstände, die von der Vorrichtung transportiert werden, dargestellt ist;
Figur 5 ist ein Schnitt durch eine Gegenstände handhabende Einheit der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung gemäß Schnittlinie 5-5 von Figur 4;
Figur 6 ist eine detaillierte Draufsicht auf die optische Sortiervorrichtung von Figur 1 an deren Ausgabestation, wobei die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Aktivierungseinrichtung dargestellt ist;
Figur 7 ist ein Schnitt durch die optische Sortiervorrichtung von Figur 1 gemäß Schnittlinie 7-7 von Figur 6;
Figur 8 ist ein Schnitt durch die optische Sortiervorrichtung von Figur 1 gemäß Schnittlinie 8-8 von Figur 6;
Figur 9 ist ein Schnitt durch die optische Sortiervorrichtung von Figur 1 gemäß Schnittlinie 9-9 von Figur 6;
Figur 10 ist ein Schnitt durch die optische Sortiervorrichtung von Figur 1 gemäß Schnittlinie 10-10 von Figur 6;
Figur 11 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Sortiererkette und der Komponenten einer alternativen Ausbildung der Ketten-Befestigungseinrichtung, die an der Kette befestigt wird;
Figur 12 ist eine Draufsicht auf die Ketten-Befestigungseinrichtung von Figur 11, die an einer Sortiererkette befestigt ist und sich dem Ablenkarm und einer Aktivierungsrampe dieser optischen Sortiervorrichtung nähert;
Figur 13A ist ein Schnitt durch die Ketten-Befestigungseinrichtung von Figur 12 gemäß der dortigen Schnittlinie 13-13, wobei sich der Ablenkarm in seiner nicht aktivierten Position befindet;
Figur 13B ist ein Schnitt durch die Ketten-Befestigungseinrichtung von Figur 12 gemäß der dortigen Schnittlinie 13-13, wobei sich der Ablenkarm in seiner aktivierten Position befindet;
Figur 14 ist eine detaillierte Ansicht einer Folge von Ketten-Befestigungseinrichtungen nach Figur 11 an der Ausgabestation einer optischen Sortiervorrichtung;
Figur 15 ist ein Schnitt durch die Ketten-Befestigungseinrichtungen von Figur 14 gemäß der dortigen Schnittlinie 14-14; und
Figur 16 ist ein Schnitt durch die Ketten-Befestigungseinrichtungen von Figur 14 gemäß der dortigen Schnittlinie 16-16.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Handhabung von Gegenständen läßt sich für eine ganze Anzahl unterschiedlicher Zwecke einsetzen. Die hier beschriebene Vorrichtung findet jedoch ihre primäre Verwendung als mechanischer Sortierer, insbesondere von Gegenständen wie Bodenprodukten, die typischerweise auf der Basis sichtbarer Eigenschaften sortiert werden und eine sorgfältige Handhabung erfordern, damit Schäden an den sortierten Gegenständen vermieden oder jedenfalls minimiert werden.
Figur 1 gibt einen Überblick über die wichtigsten Unterkomponenten eines Ausführungsbeispieles eines mechanischen Sortierers 10, der entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Der mechanische Sortierer 10 eignet sich besonders zum Sortieren von Bodenprodukt-Gegenständen 12, die in verschiedenen Stufen der Verarbeitung durch den mechanischen Sortierer 10 dargestellt sind.
Die verschiedenen Funktionselemente des mechanischen Sortierers 10 werden auf einem Rahmen 14 getragen, der in geeigneter Weise aus starrem Material, beispielsweise Stahl, hergestellt sein kann. Der Rahmen 14 kann die in Figur 1 dargestellte Form besitzen, in welcher er eine Mehrzahl horizontaler Schienen 16 umfaßt, die von einer Anzahl vertikaler Beine 18 getragen werden. In manchen Fällen kann der Wunsch bestehen, den Rahmen 14 innerhalb eines Gebäudes permanent zu montieren oder ihn als integralen Teil einer Gebäudestruktur auszubilden. Andererseits kann der Wunsch auch dahin gehen, den Rahmen 14 derart zu bauen, daß sich der mechanische Sortierer 10 leicht von einem Platz zum anderen transportieren läßt. In diesen Fällen können die Beine 18 des Rahmens 14 mit einstellbaren Füßen (nicht gezeigt) versehen werden, welche den Höhenausgleich und die Stabilisierung des Rahmens 14 erleichtern.
Jeder Rahmen, so auch der Rahmen 14, der bei einem speziellen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sortierers verwendet wird, enthält notwendigerweise weitere, weniger wichtige Elemente, die auf die Erfordernisse dieses Ausführungsbeispieles zugeschnitten sind und die einzelnen Funktionskomponenten tragen. Ein Beispiel für ein derartiges, weniger wichtiges Tragelement kann im Rahmen 14 des mechanischen Sortierers 10 in Form von Überkopf- Trägern 20 und Querstücken 22 erkannt werden, deren Funktionen weiter unten deutlich werden.
An dem Rahmen 14 sind Achsstangen 24, 26, 28 verdrehbar montiert, die in an einer horizontalen Schiene 16 des Rahmens befestigten Lagern 30 eingesetzt sind. An den Achsstangen 24, 26, 28 sind Kettenräder 34, 36 bzw. 38 befestigt, die im wesentlichen in derselben vertikalen Ebene liegen. Das Kettenrad 36 zwischen den Kettenrädern 34, 38 ist primär als Hilfsträger für die auf den Kettenrädern 34, 38 montierte Struktur vorgesehen und kann verstärkt, übergangen oder zugunsten einer anderen geeigneten Trageinrichtung weggelassen werden.
An dem Rahmen 14 ist auf den Kettenrädern 34, 36, 38 eine Sortiererkette 40 aufgehängt, die aus einer Mehrzahl von Gliedern besteht, die so miteinander verbunden sind, daß sich eine Endlosschleife bildet. Wie am besten in den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, kann die Sortiererkette 40 von einer Rollenkette mit Doppelteilung ("double pitch") gebildet werden, die abwechselnde Rollenglieder 42 und Zapfenglieder 44 umfaßt, welche ihrerseits abwechselnde enge Seitenplatten 46 bzw. weite Seitenplatten 48 bilden.
An der Sortiererkette 40 ist eine Mehrzahl von Ketten- Befestigungseinrichtungen 50 befestigt, die im wesentlichen ohne Details in Figur 1 schematisch dargestellt sind. Sie werden jedoch genauer weiter unten anhand der Figuren 2 und 3 beschrieben. Ein an dem Rahmen 14 montierter Motor 52 ist über einen Antriebsriemen 54 und ein Antriebs- Kettenrad 56 auf der Achsstange 24 funktionsmäßig so angeschlossen, daß er das Kettenrad 34 in der Richtung verdreht, die durch den Pfeil A angedeutet ist. Der Motor 52, der Antriebsriemen 54 und das Antriebskettenrad 34 dienen zusammen als typische Antriebseinrichtung, mit welcher der obere Abschnitt der Sortiererkette 40 in der durch die Pfeile B angedeuteten Richtung vorwärts bewegt wird. Die Kettenräder 36 und 38, die durch die Sortiererkette 40 verbunden sind, folgen also mit ihrer Drehung in der Richtung, die durch die Pfeile C bzw. D angegeben ist.
Auf diese Weise definiert der obere Abschnitt der Sortiererkette 40 einen Förderweg zwischen einer Eingabestation für die Bodenprodukte, die insgesamt durch die Klammer 60 bezeichnet ist, und einer Ausgabestation für die Bodenprodukte, die insgesamt in dem eingeklammerten Bereich 62 gezeigt ist. Zwischen der Eingabestation 60 und der Ausgabestation 62 für die Bodenprodukte befindet sich entlang des Förderweges eine Abtaststation, die insgesamt durch den eingeklammerten Bereich 64 bezeichnet ist. An der Eingabestation 60 werden Bodenprodukte 12 durch einen geeigneten Zuführmechanismus 68 auf die Sortiererkette 40 aufgespeist und durch die Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 vor der weiteren Verarbeitung vereinzelt. Die Natur der Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 ist so, daß die Bodenprodukte dann verdrehbar gehalten und entlang des Förderweges zur Abtaststation 64 transportiert werden.
An der Abtaststation 64 werden die Bodenprodukte 12 inspiziert, um zu bestimmen, wie sie jeweils sortiert werden sollen. Die Abtaststation 64 enthält hierzu eine Abtasteinrichtung, welche in den einzelnen Bodenprodukt-Gegenständen 12 das Vorliegen bestimmter Sortierkriterien erfaßt, anhand welcher deren Gruppierung durchgeführt werden soll. Wie in Figur 1 beispielhaft und nicht beschränkend gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von drei optischen Abtastgeräten 70, 72, 74, beispielsweise zeilenabtastende Kameras, an Überkopf-Trägern 20 oberhalb des Förderweges, der von dem oberen Abschnitt der Sortiererkette 40 definiert wird, gehalten.
Die Bodenprodukte 12, die entlang dieses Förderweges von der Eingabestation 60 zur Ausgabestation 62 transportiert werden, passieren den Bereich der optischen Abtastgeräte 70, 72, 74. Diese erfassen vorherbestimmte Informationen über die Größe und/oder das visuelle Erscheinungsbild jeden Gegenstandes. Die Information wird zu dem datenverarbeitenden Speicher eines Computers 76 übertragen und in diesem gespeichert und danach entsprechend der Geschwindigkeit der Sortiererkette 40 dazu verwendet, Mechanismen in der Ausgabestation 62 so zu betätigen, daß die Bodenprodukte 12 entsprechend vorherbestimmter Sortierkriterien gruppiert werden.
Die Verwendung optischer Abtastgeräte 70, 72, 74, bei denen es sich um zeilenabtastende Kameras handelt, wird beim Sortieren von Bodenprodukten 12 nach visuellen Eigenschaften, bei denen es sich nicht nur um die Größe handelt, für sehr vorteilhaft gehalten. Gleichwohl können optische Abtastgeräte 70, 72, 74 innerhalb der Lehre der vorliegenden Erfindung auch ein oder mehrere Paare entsprechender Fotozellen und Lichtquellen oder sogar zweidimensionale Anordnungen (Arrays) von diesen umfassen, wenn die Größe das einzige anzuwendende Sortierkriterium ist. Andererseits kann es Fälle geben, bei denen eine Abtastung der Gegenstände in nichtvisueller Art, beispielsweise durch Ultraschallstrahlung oder Röntgenstrahlung, beim Handhaben und Sortieren der Gegenstände gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Diese Verfahren des nichtvisuellen Abtastens sind demzufolge als innerhalb des Rahmens der Abtasteinrichtung der vorliegenden Erfindung liegend anzusehen. Es sei außerdem angemerkt, daß bei ausreichend niedrigen Geschwindigkeiten der Sortiererkette 40 die Erfassung bestimmter Sortierkriterien in Gegenständen, beispielsweise in Bodenprodukt- Gegenständen 12, auch durch landwirtschaftliche Arbeitskräfte erfolgen kann, obwohl dann aller Wahrscheinlichkeit nach kein Nutzen aus den Vorzügen hinsichtlich Geschwindigkeit, Wirkungsgrad und Genauigkeit gezogen werden kann, die durch die mechanisierten Formen des Abtastens erzielt werden können.
Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens und der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß die Bodenprodukte 12 während der Zeit, in welcher sie die Abtaststation 64 durchqueren, wahlweise kontinuierlich oder gelegentlich verdreht werden können und zwar in jedem beliebigen vorherbestimmten Ausmaß, während sie von den Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 gehalten werden. Dies erfolgt, um die Größe der Oberfläche der Bodenprodukte 12, welche für die Abtasteinrichtungen, beispielsweise die optischen Abtastgeräte 70, 72, 74, zugänglich ist, zu erhöhen. Die Art und Weise, wie diese Verdrehung erzielt wird, wird besser verständlich werden, wenn nachfolgend die genaue Bauweise der Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 näher dargelegt wird.
In jedem Falle ist jedoch die genaue physikalische Beziehung zwischen dem oder den Punkten entlang des Förderweges in der Abtaststation 64, an welcher diese Verdrehung bewirkt wird, und dem Punkt bzw. den Punkten, an denen die Abtastung erfolgt, eine reine Funktion der baulichen Zweckmäßigkeit. Manche optische Abtastgeräte sind zusammen mit geeigneter datenverarbeitender Hardware und Software in der Lage, Daten über die Oberfläche von Bodenprodukt- Gegenständen 12 zu erfassen und zu sammeln, während diese sich gerade im Vorgang der Verdrehung befinden. In diesem Falle sollte der Punkt, an welchem die Verdrehung stattfindet, innerhalb des Bereiches des verwendeten optischen Abtastgerätes liegen.
Andererseits können Beschränkungen der Computer-Software oder -Hardware oder die optischen Eigenschaften des verwendeten optischen Abtastgerätes eine effektive Erfassung visueller Charakteristiken nur dann ermöglichen, wenn die abgetasteten Gegenstände sich während des Abtastvorganges nicht in Drehung befinden. In diesen Fällen können die Gegenstände an einem ersten Punkt entlang des Förderweges abgetastet, an einem zweiten Punkt auf dem Förderweg in einem bestimmten Ausmaß, beispielsweise um 90º oder 120º, verdreht und dann erneut an einem dritten aufeinanderfolgenden Punkt entlang des Förderweges abgetastet werden. Zusätzliche alternierende Verdrehungen und Abtastungen können in gewünschtem Ausmaß durchgeführt werden, um Zugang zu der gesamten Oberfläche der betroffenen Gegenstände zu gewähren. Die Verwendung von drei getrennten optischen Abtastgeräten 70, 72, 74 in der Abtaststation 64 des mechanischen Sortierers 10 spiegelt also den Einsatz dieser letztgenannten Art einer intermittierenden Verdrehung der Bodenprodukt-Gegenstände 12 jeweils zwischen den optischen Abtastgeräten 70, 72, 74 wider.
Nach dem Abtasten werden die Bodenprodukte 12 durch die Bewegung der Sortiererkette 40 in Richtung des Pfeiles B in die Ausgabestation 62 vorwärtsbewegt, wo die Bodenprodukt-Gegenstände 12 selektiv und individuell an geeigneten Ausgabestellen von der Sortiererkette 40 abgekippt werden. Die von der Sortiererkette 40 an jeder Ausgabestelle ausgeworfenen Bodenprodukte 12 werden getrennt gesammelt, was zu Bodenprodukten 12 führt, die entsprechend den vorhergewählten Sortierkriterien sortiert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind somit Sammeleinrichtungen an der Ausgabestation 62 für die Gegenstände vorgesehen, welche ausgewählte Bodenprodukte 12, die von der Sortiererkette 40 abgekippt werden, aufnehmen. Wie beispielhaft und nicht beschränkend gezeigt ist, enthält der mechanische Sortierer 10 einen Sammelförderer, der bei der Klammer 80 dargestellt ist und eine Mehrzahl paralleler beweglicher Riemen 82, 84, 86 aufweist, die unterhalb der Sortiererkette 40 an jeder Ausgabestelle im Ausgabeabschnitt 62 verlaufen. Die Riemen 82, 84, 86 des Sammelförderers 80 werden in den durch die Pfeile E gezeigten Richtungen durch individuelle Sammelförderer- Motoren 88 angetrieben. Bodenprodukte 12, die von der Sortiererkette 40 abgekippt werden, werden somit auf einem der Riemen 82, 84, 86 des Sammelförderers 80 aufgenommen und von der Sortiererkette 40 in einer Richtung wegbewegt, die senkrecht zu dem vom oberen Abschnitt der Sortiererkette 40 definierten Förderweg steht. Die Anzahl von Riemen in einem Sammelförderer, wie dem Sammelförderer 80, wird so eingestellt, daß sie der Anzahl von Ausgabestellen an der Ausgabestation 62 des mechanischen Sortierers 10 entspricht.
Wie in Figur 1 dargestellt, sind Haltewände 90, 92 in der Nähe von jeder Seite der Sortiererkette 40 entlang des Förderweges, der durch den oberen Abschnitt der Sortiererkette 40 definiert wird, angeordnet. Die Haltewände 90, 92 neigen sich nach unten auf eine Position zu, die den Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 auf der Sortiererkette 40 eng benachbart ist. Die Haltewände 90, 92 verhindern somit, daß Bodenprodukte 12 seitlich von der Sortiererkette 40 abrollen, während sie an der Ausgabestation 60 vereinzelt werden oder verdrehbar gehalten und durch die Abtaststation 64 transportiert werden. Die Haltewand 90 verläuft ohne Unterbrechung im wesentlichen über die volle Länge des mechanischen Sortierers 10. Die Haltewand 92 dagegen befindet sich auf derjenigen Seite der Sortiererkette 40, an welcher die Bodenprodukt-Gegenstände 12 in der Ausgabestation 62 ausgeworfen werden. Demzufolge ist die Haltewand 92 in der Ausgabestation 62 durch Öffnungen 94 unterbrochen, die jeweils den Ausgabestellen entsprechen, an denen die Riemen 82, 84, 86 des Sammelförderers 80 angeordnet sind. Die Riemen 82, 84 und 86 des Sammelförderers 80 sind direkt unterhalb der Öffnungen 94 in der Haltwand 92, vorzugsweise so nahe wie möglich an der Sortiererkette 40, angeordnet. Auf diese Weise können die Bodenprodukte 12 von der Sortiererkette 40 auf die Riemen 82, 84, 86 abgelenkt werden, ohne daß sie über eine nennenswerte Entfernung fallen müssen. Zusätzlich können geneigte Rampen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, welche die Höhe zwischen den jeweiligen Öffnungen 94 und den entsprechenden Riemen des Sammelförderers 80 überbrücken, um so für einen glatteren Übergang der abgelenkten Bodenprodukte 12 zu sorgen.
Der Überblick über die Funktion und die Bauweise des mechanischen Sortierers 10, der oben abgeschlossen wurde, ermöglicht nun ein klareres Verständnis der Art der Ketten- Befestigungseinrichtungen 50 und der Weise, wie die Bodenprodukt-Gegenstände 12 durch deren Verwendung vereinzelt, zum Abtasten verdreht und letztendlich von der Sortiererkette 40 entfernt werden. In Figur 2 sind die Komponenten einer bevorzugten Ausführungsform einer Ketten-Befestigungseinrichtung nach der Lehre der vorliegenden Erfindung einzeln dargestellt, um so die Art und Weise ihres Zusammenbaues aneinander und mit der Sortiererkette 40 zu erläutern. Beispielsweise umfaßt jede Ketten-Befestigungseinrichtung 50 eine Rolle, die insgesamt mit 100 bezeichnet ist, ein Rollen-Befestigungsteil, welches insgesamt mit 102 bezeichnet ist, sowie eine Auswerferplatte, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 104 versehen ist. In Figur 3 sind zwei Sätze derselben Komponeten, zusammengebaut und entfernbar aufeinanderfolgend an einer Sortiererkette 40 befestigt, dargestellt.
Die Komponenten der erfindungsgemäßen Ketten-Befestigungseinrichtung lassen sich in einer großen Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen und aus praktisch jedem geeigneten Material herstellen. Beispielsweise können die Rolle 100, das Rollen-Befestigungsteil 102 und die Auswerferplatte 104 aus gespritztem Kunststoff bestehen. Bei einer solchen Bauweise sind diese Komponenten verhältnismäßig leicht, wodurch ihre Handhabung erleichtert wird; sie können preiswert hergestellt werden, so daß sie bei Beschädigung leicht ersetzt werden können. Alternativ können eine oder alle Rollen 100, das Rollen- Befestigungsteil 102 und die Auswerferplatte 104 aus Gummi, Metall oder einem anderen geeigneten Material gebildet sein. Es ist vorstellbar, daß eine Auswahl derartiger Komponenten, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, gemischt und zusammen in demselben mechanischen Sortierer 10 verwendet wird.
Die Rolle 100 umfaßt einen mittleren zylindrischen Abschnitt 108 mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser und kegelstumpfförmigen Umfangsabschnitten 110 an beiden Enden hiervon. Die kegelstumpfförmigen Abschnitte 110 sind so orientiert, daß ihre größeren Enden von dem zylindrischen Abschnitt 108 entfernt sind und in flachen zylindrischen Endflächen 112 enden. Wahlweise können die entfernten Enden der kegelstumpfförmigen Abschnitte 110 in unmittelbarer Nähe der Enden 112 der Rollen 100 zu dünnen, zylindrischen Umfangsabschnitten 114 geformt werden. Jede Rolle 100 ist mit zwei Montageachsen 116 versehen, die aus den Endflächen 112 der Rolle 100, koaxial zu dieser, herauslaufen. Die Montageachsen 116 werden dazu verwendet, jede Rolle 100 in einem entsprechenden Rollen-Befestigungsteil 102 verdrehbar zu montieren.
Die Funktion des Rollen-Befestigungsteiles 102 besteht darin, eine Rolle 100 so zu halten, daß sie sich um ihre Achse drehen kann. Jedes Rollen-Befestigungsteil 102 ist seinerseits direkt an der Sortiererkette 40 befestigt. Das Rollen-Befestigungsteil 102 enthält einen länglichen planaren Bodenabschnitt 120, der geringfügig länger als die Rolle 100 ist, welche in dem Rollen-Befestigungsteil 102 montiert werden soll. Die Längsenden des Bodenabschnittes 120 sind nach oben zu zwei parallelen Endplatten 122, 124 umgebogen, in welchen mittig Löcher 126 ausgebildet sind. Aufgrund der Elastizität des Materials, aus welchem das Rollen-Befestigungsteil 102 hergestellt ist, kann die Rolle 100 in das Rollen-Befestigungsteil 102 so eingeschnappt werden, daß jede Montageachse 116 der Rolle 100 durch ein Loch 126 in den Endplatten 122, 124 verläuft. In dieser Position drücken die Endplatten 122, 124 nicht gegen die Endflächen 112 der Rollen 100 an, so daß die Rolle 100 frei um die Achse drehen kann, die durch die Montageachsen 116 definiert wird.
Der Durchmesser der Umfangsabschnitte 114 der Rolle 100 ist größer als die Höhe des Loches 126 über dem Bodenabschnitt 120 des Rollen-Befestigungsteiles 102. Um eine Montage und eine freie Verdrehung der Rolle 100 in dem Rollen-Befestigungsteil 102 zu ermöglichen und aus weiteren, unten beschriebenen Gründen, ist der Bodenabschnitt 120 des Rollen-Befestigungsteiles 102 mit Rollen-Zugangsfenstern 127 ausgebildet, durch welche sich die Umfangsabschnitte 114 der Rolle 100 hindurcherstrecken, wenn die Rolle 100 in dem Rollen-Befstigungsteil 102 montiert ist. Die Umfangsabschnitte 114 ragen somit unter den Bodenabschnitt 120 des Rollen-Befestigungsteiles 102, wie dies am deutlichsten in Figur 4 zu sehen ist.
Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Befestigungseinrichtung vorgesehen, mit welcher ein Rollen-Befestigungsteil, beispielsweise das Rollen-Befestigungsteil 102, lösbar an der Sortiererkette 40 befestigt wird. Wie am besten in Figur 3 beispielhaft und nicht beschränkend dargestellt ist, hängen zwei elastische Beine 128 von dem Bodenabschnitt 120 des Rollen-Befestigungsteiles 102 an derjenigen Seite, die den Endplatten 122 und 124 gegenüberliegt, nach unten. Das Ende von jedem Bein 128, welches von dem Rollen-Befestigungsteil 102 entfernt ist, ist zu einem Haken 130 geformt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Haken 130 von jedem elastischen Bein 128 nach außen.
Das Rollen-Befestigungsteil 102 ist an einem einzelnen Glied der Sortiererkette 140 dadurch lösbar befestigt, daß die elastischen Beine 128 beispielsweise innerhalb der weiten Seitenplatten 48 der Zapfen-Glieder 44 der Sortiererkette 40 eingeführt werden. Das Rollen-Befestigungsteil 102 wird bis zu seiner Sitzposition auf dem Zapfen- Glied 44 vorwärts geschoben; aufgrund der Haken 130 werden die elastischen Beine 128 durch die weiten Seitenplatten 48 nach innen aufeinander zu gedrückt. Sobald die Haken 130 den unteren Rand der Seitenplatten 48 passiert haben, schnappen die elastischen Beine 128 nach außen in ihre ursprüngliche Position; die Haken 130 erstrecken sich um die Unterseite der Seitenplatten 48 herum und halten so das Rollen-Befestigungsteil 102 auf der Sortiererkette 40 fest. Das Rollen-Befestigungsteil 102 läßt sich von der Sortiererkette 40 dadurch lösen, daß die elastischen Beine 128 aufeinander zu gedrückt werden, so daß die Haken 130 von den unteren Rändern der weiten Seitenplatten 148 freikommen, wodurch die elastischen Beine 128 von dem Zapfen-Glied 44 abgezogen werden können.
Es versteht sich, daß durch geeignete Dimensionierung des Abstandes zwischen den elastischen Beinen 128 das Rollen-Befestigungsteil 102 so hergestellt werden kann, daß es in ähnlicher Weise lösbar an den schmalen Seitenplatten 46 der Rollenglieder 42 befestigt werden kann. Obwohl die in Figur 2 dargestellte Anordnung für vorzuziehen gehalten wird, läßt sich die Entfernung zwischen den elastischen Beinen 128 so vergrößern, daß sie um die Außenseite der einzelnen Glieder der Sortiererkette 40 passen. Die Haken 130 an den Enden der Beine 128 werden nach innen (128) so orientiert, daß sie um dee unteren Rand der Seitenplatten der einzelnen Glieder der Sortiererkette 40 von ihrer Außenseite her passen. Zum Lösen des Rollen-Befestigungsteils 102 von der Sortiererkette 40 ist es dann notwendig, die elastischen Beine 128 nach außen zu drücken.
Das dritte und letzte Element jeder Ketten-Befestigungseinrichtung 50 ist eine längliche Auswerferplatte 104. Wie in Figur 3 dargestellt, wird die Auswerferplatte 104 an einem Rollen-Befestigungsteil 102 in einer im wesentlichen horizontalen Position zwischen den Rollen 100 eines benachbarten Paares von Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 gehalten, wenn sie mit den anderen Elementen der Ketten- Befestigungseinrichtung 50 an der Sortiererkette 40 befestigt ist. Wie dargestellt, ist die Auswerferplatte 104 nach oben konkav und hat Längskanten 132, welche den Rollen 110 des benachbarten Paares von Ketten-Befestigungseinrichtungen 50, zwischen denen sie gehalten ist, gegenüberliegen und an deren Profil angepaßt sind.
Wie am besten anhand der Figur 2 zu verstehen ist, beinhaltet die Montage der Auswerferplatte 104 in einer Ketten- Befestigungseinrichtung 50 einen Schwenkzapfen 136, der von der Endplatte 122 der Rollen-Befestigungseinrichtung 102 aus parallel zu dem Förderweg verläuft, welcher von dem oberen Abschnitt der Sortiererkette 40 definiert wird. Entsprechend ist die Auswerferplatte 104 an einem Ende mit einer Schwenkzapfenbohrung 138 versehen, deren Querschnitt geringfügig größer als derjenige des Schwenkzapfens 136 ist. Die Schwenkzapfenbohrung 138 wird auf dem Schwenkzapfen 136 so verschiebbar aufgenommen, daß die Auswerferplatte 104 an der Rollen-Befestigungseinrichtung 102 montiert ist. Auf diese Weise kann die Auswerferplatte 104 eine Drehbewegung um den Schwenkzapfen 136 ausführen.
Eine Auswerferplatten-Klammer 140 erstreckt sich von der Endplatte 124 des Rollen-Befestigungsteiles 102 auf derselben Seite wie der Schwenkzapfen 136 nach außen. Die Klammer 104 verläuft unter der Auswerferplatte 104 und trägt zusammen mit dem Schwenkzapfen 136 die Auswerferplatte 104 in ihrer im wesentlichen horizontalen Position zwischen den Rollen 100 benachbarter Ketten-Befestigungseinrichtungen 50. Dies ist die in Figur 3 dargestellte Position. Da die Klammer 140 eine nach unten gerichtete Verdrehung der Auswerferplatte 104 aus ihrer im wesentlichen horizontalen Position verhindert, ist die Auswerferplatte 104 nur in der Lage, eine nach oben gerichtete Kippbewegung um den Schwenkzapfen 136 auszuführen.
Indem aufeinanderfolgende Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 an der Sortiererkette 40 befestigt werden, wird jede Auswerferplatte 104 auf ihrem entsprechenden Schwenkzapf en 136 gehalten. In einer Reihe aufeinanderfolgender Ketten- Befestigungseinrichtungen 50, die an derselben Sortiererkette 40 befestigt sind, steht der vertikale Rand 142 der Endplatte 122 auf deren Seite, die dem Schwenkzapfen 136 gegenüberliegt, dem entfernten Ende des Schwenkzapfens 136 in der benachbarten Ketten-Befestigungseinrichtung 50 gegenüber. Auf diese Weise wird ein Entfernen der entsprechenden Auswerferplatte 104 vom Schwenkzapfen 136, auf welchem sie montiert ist, blockiert. Jede Ketten- Befestigungseinrichtung 50, die in einer Folge an der Sortiererkette 40 befestigt ist, wirkt mit einer benachbarten Ketten-Befestigungseinrichtung 50 so zusammen, daß deren Auswerferplatte 104 in der richtigen Position gehalten wird. Diese Beziehung läßt sich am besten anhand von Figur 4 erkennen.
Ein letztes Merkmal der Auswerferplatte 104 muß erläutert werden, bevor von den Figuren 2 und 3 auf eine Diskussion der Art und Weise übergegangen wird, wie die drei Komponenten der Ketten-Befestigungseinrichtung 50 zur Ausführung ihrer verschiedenen Funktionen zusammenwirken. Von der Auswerferplatte 104 hängt an dem Ende, welches der Schwenkzapfenbohrung 138 gegenüberliegt, ein Finger 144 herab. Senkrecht zu dem Finger 144 verläuft an dessen entferntem Ende ein Fuß 146, der von der Schwenkzapfenbohrung 138 in einer Richtung wegragt, die im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Auswerferplatte 104 ist. Der Fuß 146 besitzt eine im wesentlichen horizontale obere Fläche 148 und eine untere Fläche 140, die nachfolgend als "Orientierungs-Steuerfläche" bezeichnet wird. Die Orientierungs-Steuerfläche 150 umfaßt zwei nach oben geneigte Flächen 152, 154, derart, daß der Fuß 146 einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist. Die Orientierungs-Steuerfläche 150 wird in einer Weise, die weiter unten beschrieben wird, dazu verwendet, die Auswerferplatte 104 um den Schwenkzapfen 136 aus der im wesentlichen horizontalen Position, in welcher die Auswerferplatte 104 auf der Auswerferplatten-Klammer 140 aufruht, nach oben zu verkippen.
Zusammengefaßt umfaßt jede Ketten-Befestigungseinrichtung 50 eine Rolle 100, die von einem Rollen-Befestigungsteil 102, an welches eine Auswerferplatte 104 verschwenkbar anmontiert ist, drehbar gehalten wird. Die Rollen-Befestigungseinrichtung 50 enthält somit von allen drei unterschiedlichen Komponenten, die direkt oder indirekt an der Kette einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung befestigt sind, jeweils eine, um die oben erwähnten Ziele zu erreichen. Die Ketten-Befestigungseinrichtung hilft somit beim Verständnis der Art und Weise, wie diese Komponenten an einer Sortiererkette, beispielsweise der Sortiererkette 40, befestigt und gehalten werden. Gleichwohl wird das vollständige Verständnis der Wechselwirkung und des zusammenwirkenden Funktionierens der drei Arten von Elementen, die an einer derartigen Sortiererkette befestigt sind, durch eine Diskussion eben dieser drei Grundkomponenten, der Rolle 100, des Rollen-Befestigungsteiles 102 und der Auswerferplatte 104, in verschiedenen anderen funktionalen Gruppierungen erleichtert, die in den nachfolgenden Erläuterungen definiert und verwendet werden. Funktional ausgedrückt, dient jede Ketten-Befestigungseinrichtung 50 dazu, an der Sortiererkette 40 von allen diesen drei Arten von Elementen jeweils eines zu befestigen, welche die Funktionen der Vereinzelung, der Verdrehung der Gegenstände und des Auswerfens der Gegenstände des mechanischen Sorters 10 erzielen.
Nunmehr wird erneut auf Figur 1 Bezug genommen. Im Eingabeabschnitt 60 des mechanischen Sortierers 10 werden Bodenprodukt-Gegenstände 12 mittels des Zuführmechanismus 68 auf die Mehrzahl von Ketten-Befestigungseinrichtungen 50, die an der Sortiererkette 40 befestigt sind, aufgegeben. Dort vereinzeln die verdrehbar montierten Rollen 100 in den Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 zusammen mit den Haltewänden 90, 92 die Bodenprodukt-Gegenstände 12 so, daß danach aufeinanderfolgende Bodenprodukt-Gegenstände 12 durch die Sortiererkette 40 im wesentlichen einander benachbart transportiert werden. Der Ausdruck "im wesentlichen benachbart" wird hier in Bezug auf Gegenstände, wie beispielsweise Bodenprodukte 12, die auf der Sortiererkette 40 transportiert werden, so verwendet, daß die einzelnen Gegenstände weder aufeinander gestapelt noch voneinander durch einen nennenswerten Abstand getrennt sind.
Die frei verdrehbaren runden oberen Flächen der Rollen 100 in den Rollen-Befestigüngsteilen 102 bilden die einzige Fläche, auf welche die Bodenprodukte 12 treffen, die auf den mechanischen Sortierer 10 durch den Zuführmechanismus 68 aufgegeben werden. Die so präsentierte Oberfläche ist eine, auf welcher kein Stapeln bzw. keine Turmbildung von Bodenprodukten 12 stattfinden kann. Aufgrund der Reihe frei verdrehbarer zylindrischer Flächen, die von den Rollen 100 gebildet wird, ist es nicht möglich, das Gewicht von übereinander getürmten Bodenprodukt-Gegenständen 12 zu halten. Die einzige stabile Position, die von einem Bodenprodukt-Gegenstand 12 eingenommen werden kann, ist diejenige zwischen benachbarten Rollen 100, zentriert an deren zylindrischen Abschnitten 108. Die Form der Rollen 100 in den Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 lenkt zusammen mit den geneigten Flächen der Haltewände 90, 92 die Bodenprodukte 12 zur Mitte des Förderweges, der von dem oberen Abschnitt der Sortiererkette 40 definiert wird. Die einzelnen Bodenprodukt-Gegenstände 12 kommen dabei in Positionen zwischen benachbarten Paaren von Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 zur Ruhe. Die Komponenten der Ketten- Befestigungseinrichtungen sind so bemessen, daß dieser Vereinzelungsprozeß erleichtert wird.
Die Auswerferplatte 104, die zwischen benachbarten Rollen 100 angeordnet ist, nimmt beim Halten der Bodenprodukt- Gegenstände 12 keinen Anteil, weder bei der Vereinzelung noch danach. Eine andere Anordnung würde die effiziente Verdrehung zum optischen Abtasten und außerdem die Vereinzelung beeinträchtigen, indem eine nicht verdrehbare Fläche bereitgestellt wird, auf welcher die Bodenprodukte 12 stabil getragen werden können. Diese Fläche könnte als Basis dienen, auf welcher zusätzliche Bodenprodukte 12 in nicht vereinzelter Weise gestapelt werden. Jeder Bodenprodukt-Gegenstand 12, der durch den mechanischen Sortierer 10 hindurchtransportiert wird, überbrückt somit benachbarte Rollen 100 auf der oberen Fläche der Sortiererkette 40.
Sowohl das Vereinzeln als auch das Halten der Bodenprodukte 12 entlang des Förderweges, der von dem oberen Abschnitt der Sortiererkette 40 definiert ist, geschieht ausschließlich durch benachbarte Paare von Rollen 100, die verdrehbar in Rollen-Befestigungseinrichtungen 102 montiert sind. Diese sind ihrerseits lösbar durch die oben beschriebenen Einrichtungen an der Sortiererkette 40 befestigt. Aus diesem Grunde wird nachfolgend jede Rolle 100 zusammen mit dem Rollen-Befestigungsteil 102, in welchem sie gehalten ist, als "vereinzelnde Trageinrichtung" bezeichnet. Wie am besten in Figur 4 zu erkennen ist, wirkt jede vereinzelnde Trageinrichtung, die an der Sortiererkette 40 befestigt ist, mit der ihr benachbarten vereinzelnden Trageinrichtung so zusammen, daß sowohl einzelne Bodenprodukt-Gegenstände 12 voneinander isoliert als auch diese einzelnen Bodenprodukt-Gegenstände 12 während des Transportes durch den mechanischen Sortierer gehalten werden.
Eine Ketten-Befestigungseinrichtung kann somit alternativ so betrachtet werden, als ob sie eine vereinzelnde Trageinrichtung zusammen mit einer Befestigungseinrichtung, mit welcher die vereinzelnde Trageinrichtung an der Sortiererkette 40 befestigt wird, und eine Auswerferplatte 104 umfassen würde, die verschwenkbar an der vereinzelnden Trageinrichtung mittels des Schwenkzapfens 136 ihres Rollen-Befestigüngsteiles 102 montiert ist. Allerdings befindet sich, wie in Figur 5 zu erkennen, die Auswerferplatte 104 zwischen benachbarten Paaren von vereinzelnden Trageinrichtungen unterhalb und außer Berührung mit Bodenprodukt-Gegenständen 12, die zwischen den Rollen 100 dieser benachbarten vereinzelnden Trageinrichtungen gehalten werden.
Ein zusätzliches Merkmal der Art, wie einzelne Bodenprodukt-Gegenstände 12 durch benachbarte vereinzelnde Trageinrichtungen gehalten werden, besteht darin, daß die so gehaltenen Bodenprodukte 12 in situ verdreht werden können, so daß Zugang zu weiteren Bereichen ihrer Oberfläche zu Zwecken der optischen Abtastung gewonnen werden kann. Dies geschieht dadurch, daß die zwei Rollen 100, auf denen ein bestimmter Bodenprodukt-Gegenstand 12 gehalten und durch den gesamten mechanischen Sortierer 10 transportiert wird, verdreht werden. Da das Bodenprodukt 12 ausschließlich auf zwei derartigen benachbarten Rollen 100 aufruht, dreht es sich mit diesen, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu diesen. Wäre das Bodenprodukt 12 zwischen benachbarten Rollen 100 so gehalten, daß es auf der Auswerferplatte 104 zwischen diesen aufruht, würde dieser Vorgang behindert. Die Möglichkeit, vereinzelte Bodenprodukt-Gegenstände 12 auf der Sortiererkette 40 zu verdrehen, wird in dem mechanischen Sortierer 10 in vorteilhafter Weise an der Abtaststation 64 genutzt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit eine Dreh- Steuereinrichtung vorgesehen, welche mit den Rollen, beispielsweise den Rollen 100, so zusammenwirkt, daß die darauf gehaltenen Bodenprodukte 12 verdreht werden. Wie in Figur 4 zu Illustrationszwecken und nicht beschränkend dargestellt, befindet sich zwischen den Betrachtungsbereichen der optischen Abtastgeräte, beispielsweise der optischen Abtastgeräte 70, 72, entlang des Förderweges des mechanischen Sortierers 10 eine stationäre Rampe 160, deren obere Fläche eine Rollen-Drehfläche 162 bildet. Die Rampe 160 ist so in der Nähe des Förderweges des mechanischen Sortierers 10 angeordnet, daß sie die Umfangsabschnitte 114 der Rollen 100, welche durch die Rollen- Zugangsfenster 127 hindurchragen, berühren, wenn die vereinzelnden Trageinrichtungen 50 aufgrund der Bewegung der Sortiererkette 40 durch die Abtaststation 64 gezogen werden. Die äußersten Enden der Rollen-Drehfläche 162 können bei 164 abgeschrägt sein, was den glatten Übergang der Rollen 100 auf die Rollen-Drehfläche 162 und von dieser weg erleichtert.
In Figur 4 befinden sich die Rollen 100A, 100B, die zwischen sich einen Bodenprodukt-Gegenstand 12a verdrehbar halten, in Eingriff mit der Rampe 160. Die Sortiererkette 40 und ihr Inhalt bewegen sich in der durch den Pfeil B gezeigten Richtung. Vor der Berührung der Rampe 160 durch die Rollen 100A, 100B wurde der Bodenprodukt-Gegenstand 12A durch das optische Abtastgerät 70 abgetastet. Die Passage der Rollen 100A und 100B über die Rampe 160 führt bei diesen zu einer Verdrehung in der Richtung, die durch die Pfeile F bzw. G angegeben ist. Dies wiederum erzeugt eine Verdrehung des Bodenprodukt-Gegenstandes 12A, der verdrehbar zwischen den Rollen 100A, 100B gehalten ist, in der Richtung, die durch den Pfeil H angegeben ist. Sobald die Bewegung der Sortiererkette 40 in der Richtung, die durch den Pfeil B angezeigt ist, die Rollen 100A, 100B aus der Berührung mit der Rampe 160 herausgezogen hat, hört die durch die Pfeile F und G angedeutete Verdrehung und somit die Verdrehung des Bodenprodukt-Gegenstandes 12A, die durch den Pfeil H gezeigt ist, auf. Dann findet eine Abtastung des Bodenprodukt- Gegenstandes 12A durch das optische Abtastgerät 72 statt.
Die Rollen-Drehfläche 162 ist in Figur 4 feststehend gegenüber dem Förderweg des mechanischen Sortierers 10 dargestellt. Eine in gleicher Weise funktionsfähige alternative Dreh-Steuereinrichtung könnte eine Rollen-Drehfläche umfassen, die selbst beweglich ist, beispielsweise einen verdrehbar angetriebenen Riemen, der in der Nähe des Förderweges des mechanischen Sortierers 10 in der Position der Rampe 160 angeordnet ist. Die Richtung und die Geschwindigkeit eines derartigen Riemens würden dann das Ausmaß der Verdrehung bestimmen, welches dem vorbeilaufenden, auf den Rollen 100A, 100B gehaltenen Bodenprodukt 12 verliehen wird.
Außerdem sollte die Anbringungsstelle der Rampe 160 variabel sein, damit eine Verdrehung des Bodenproduktes 12 an jeder gewünschten Stelle der Abtaststation 64 stattfinden kann. Außerdem kann die Länge der Rollen-Drehfläche 162 so eingestellt werden, daß unterschiedliche Ausmaße der Verdrehung beim Vorbeilaufen des Bodenproduktes 12 bewirkt werden. Eine Art, wie dies erreicht werden kann, ist, verschiedene austauschbare Rampen 160 verschiedener Länge vorzusehen. Somit könnte ein Bodenprodukt-Gegenstand 12 zweimal auf Rampen 160 einer ersten Länge um 120º verdreht werden. Wenn das Bodenprodukt 12 vor, nach sowie zwischen den beiden Verdrehungen abgetastet wird, wird es von der Abtasteinrichtung der Abtaststation 64 vollständig geprüft. Alternativ kann unter Verwendung kürzerer Rampen 160 das Bodenprodukt 12 dreimal um nur 90º verdreht werden; es wird dabei gleich gründlich geprüft, wenn es vor und nach der Folge von drei Verdrehungen und zwischen diesen abgetastet wird.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist es nützlich, als "Fördertasche" für jeden vereinzelten Bodenprodukt- Gegenstand 12 den Raum zwischen benachbarten Rollen 100 an der Sortiererkette 40 zu definieren. Jede solche Fördertasche trägt somit einen einzelnen Bodenprodukt-Gegenstand 12 verdrehbar entlang des Förderweges des mechanischen Sortierers 10. Es ist wichtig, daß der Mittelabschnitt von jeder erfindungsgemäßen Fördertasche für das Bodenprodukt 12, welches in dieser verdrehbar getragen wird, keinerlei Unterstützung bildet. Statt dessen wird jeder Bodenprodukt-Gegenstand 12 vollständig an den Seiten der Fördertasche durch verdrehbare Rollen 100 gehalten. Die Auswerferplatte 104 zwischen den Rollen 100 der Fördertasche befindet sich unterhalb des Bodenproduktes 12, welches zwischen diesen Rollen gehalten wird, und nimmt an dessen Abstützung nicht teil. Die Fördertasche der vorliegenden Erfindung wechselwirkt jedoch mit der Dreh- Steuereinrichtung an der Abtaststation 64 und verdreht das Bodenprodukt 12, welches in der Fördertasche gehalten wird, in jedem gewünschten Ausmaß.
Die Auswerferfunktion der Ketten-Befestigungseinrichtungen wird nunmehr allgemein, zunächst anhand der Figur 5, beschrieben. In dieser läßt sich leicht erkennen, daß eine auf den Fuß 146 der Auswerferplatte 104A ausgeübte, nach oben gerichtete Kraft die Auswerferplatte 104A von der Klammer 140 nach oben abhebt und um den Schwenkzapfen 136 verdreht. Bei diesem Vorgang trifft die Auswerferplatte 104A zunächst auf die untere Fläche von dem Gegenstand, beispielsweise dem Bodenprodukt-Gegenstand 12A, der innerhalb der Fördertasche über der Auswerferplatte 104A getragen wird. Bei einer weiteren Bewegung der Auswerferplatte 104A in derselben Richtung wird sowohl das Bodenprodukt 12A aus der Unterstützung durch die Rollen auf beiden Seiten der Auswerferplatte 104A nach oben abgehoben und das Bodenprodukt 12A in Richtung des Schwenkzapfens 136 geneigt. Schließlich führt diese Kombination des Anhebens und Neigens, die auf den Bodenprodukt- Gegenstand 12A ausgeübt wird, dazu, daß der Bodenprodukt- Gegenstand 12A seitlich von der Sortiererkette 40 in Richtung des Schwenkzapfens 136 abgekippt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Aktivierungseinrichtung vorgesehen, welche bestimmte einzelne Auswerferplatten nach oben neigt, um die in der Fördertasche gehaltenen Gegenstände seitlich von der Sortiererkette abzukippen. Wie beispielhaft und nicht beschränkend in Figur 6 darGestellt, ist der mechanische Sortierer 10 an jeder Ausgabestelle im Ausgabeabschnitt 62 mit Aktivierungsrampen, beispielsweise den Aktivierungsrampen 170, 172, versehen, die in der Nähe des Förderweges, der durch den oberen Abschnitt der Sortiererkette 40 definiert wird, angeordnet sind. Entsprechende Ablenkarme 174, 176 sind an dem Ende ihrer Aktivierungsrampen 170 bzw. 172 angeordnet, welches der Abtaststation 64 am nächsten ist. Jede Auswerferplatte 104, welche durch die Ausgabestation 62 in der durch den Pfeil B in Figur 6 angegebenen Richtung gezogen wird, passiert somit zunächst einen bestimmten Ablenkarm und dann die diesem entsprechende Aktivierungsrampe.
Die Aktivierungsrampen 170, 172 sind so positioniert, daß sie mit der Orientierungs-Steuerfläche 150 jeder Auswerferplatte 104 wechselwirken können, wenn die Sortiererkette 40 die Ketten-Befestigungseinrichtung 50 vorbeibewegt. Bei der resultierenden Wechselwirkung wird die bestimmte einzelne Orientierungs-Steuerfläche 150 durch ihre Passage über die Aktivierungsrampe angehoben. Entsprechend wird die Auswerferplatte 104, die daran befestigt ist, um dem Schwenkzapfen 136, auf welchem sie montiert ist, verkippt. Ob eine bestimmte Orientierungs- Steuerfläche 150 mit einer Aktivierungsrampe wechselwirkt oder nicht, wird durch die Position des dieser zugeordneten Ablenkarmes bestimmt. Jeder Ablenkarm wird unabhängig entsprechend der Information über die Bodenprodukt-Gegenstände 12 gesteuert, die in der Abtaststation 64 gewonnen wurde. Die Ablenkarme 174, 176 können auf diese Weise beispielsweise durch Solenoide 178 bzw. 180 gesteuert werden. Es versteht sich jedoch, daß jede alternative Einrichtung zur Steuerung der Orientierung eines Ablenkarmes, wie beispielsweise der Ablenkarme 174, 176, für die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in gleichem Maße akzeptabel ist.
Jeder Ablenkarm weist eine aktivierte und eine nicht aktivierte Position auf. In Figur 6 befindet sich der dargestellte Ablenkarm 174 in der nicht aktivierten Position. Wie anhand der kombinierten Figuren 6 und 7 zu erkennen ist, bewegt sich eine vorbeilaufende Orientierungs-Steuerfläche, beispielsweise die Steuerfläche 150B, oberhalb des Ablenkarmes 174, wenn sich dieser in der nicht aktivierten Position befindet. Die hieran befestigte Auswerferplatte 1048 bleibt somit in ihrer im wesentlichen horizontalen Position.
Die Aktivierungsrampen 170, 172 sind so dimensioniert und angeordnet, daß die Orientierungs-Steuerflächen vorbeilaufender Auswerferplatten mit ihnen normalerweise nicht wechselwirken. Wie am besten beispielsweise anhand der zusammengenommenen Figuren 6 und 8 erkannt werden kann, verläuft die obere Fläche 148C der Steuerfläche 150C unterhalb der Aktivierungsrampe 170, derart, daß die Orientierungs-Steuerfläche 150C mit dieser nicht wechselwirkt. Als Folge wird ein Bodenprodukt-Gegenstand 12C, der in der Tragetasche über der Auswerferplatte 104C gehalten ist, weiterhin verdrehbar entlang des Förderweges des mechanischen Sortierers 10 in der durch den Pfeil B angedeuteten Richtung transportiert und getragen. Dies ist die Folge an jeder Ausgabestelle in der Ausgabestation 62, an welcher der der hier befindlichen Aktivierungsrampe zugeordnete Ablenkarm sich in der nicht aktivierten Position befindet.
Im Gegensatz dazu werden an Ausgabestellen im Ausgabeabschnitt 62, an denen der Ablenkarm in seine aktivierte Position bewegt ist, Gegenstände ausgeworfen. In Figur 6 ist zu erkennen, daß der Ablenkarm 176 durch das Solenoid 180 in seine aktivierte Position verdreht worden ist. In dieser Position neigt sich die obere Fläche 182 des Ablenkarmes 176 nach oben, ausgerichtet auf die führende Fläche 184 der Aktivierungsrampe 172. Der Ablenkarm 176 ist in diese Position bewegt worden, da der nächste Bodenprodukt-Gegenstand 12D auf der Sortiererkette 40, welcher den Ablenkarm 176 passieren wird, Eigenschaften aufweist, die in der Abtaststation 64 erfaßt wurden und seine Entfernung an der Abgabestelle, welche dem Ablenkarm 176 entspricht, erforderlich machen. Wenn sich ein Ablenkarm in der aktivierten Position befindet, wird die Orientierungs-Steuerfläche 150 auf und über die Aktivierungsrampe geleitet.
Wie am besten unter Bezugnahme auf die zusammengenommenen Figuren 6 und 8 zu erkennen ist, führt beispielsweise eine fortgesetzte Bewegung der Auswerferplatte 104D in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung dazu, daß die geneigte Fläche 154D der Orientierungs-Steuerfläche 150D auf die obere Fläche 182 des Ablenkarmes 176 trifft. Eine fortgesetzte Bewegung der Auswerferplatte 104D in derselben Richtung führt dazu, daß die Orientierungs-Steuerfläche 150D entlang der oberen Fläche 182 in Richtung und schließlich auf die führende Fläche 184 der Aktivierungsrampe 172 nach oben reitet. Der entsprechende Fuß 164D und die entsprechende Auswerferplatte 104D werden nach oben verkippt, und der Bodenprodukt-Gegenstand 12D, welcher in der darüber befindlichen Fördertasche gehalten wird, beginnt angehoben zu werden und wird von der Sortiererkette 40 in Richtung des Schwenkzapfens 136D abgekippt.
Wenn schließlich die Orientierungs-Steuerfläche die obere Fläche der Aktivierungsrampe erreicht, wird der entsprechende Bodenprodukt-Gegenstand vollständig aus der Fördertasche, in welcher er gehalten wird, abgekippt. In den zusammengenommenen Figuren 6 und 10 ist dargestellt, wie die Orientierungs-Steuerfläche 150E der Auswerferplatte 102E praktisch bis zur Oberseite der führenden Fläche 184 der Aktivierungsrampe 172 bis zu dem Punkt gezogen worden ist, bei dem der nach unten gerichtete Scheitel des Querschnittes des Fußes 146E gerade auf und über die obere Fläche 186 der Aktivierungsrampe 172 reitet. Dies hat eine nach oben gerichtete Bewegung der Auswerferplatte 104E in der durch den Pfeil I gezeigten Richtung hervorgerufen. Danach bewegt sich die Orientierungs-Steuerfläche 150E an der geneigten nachfolgenden Fläche 188 der Aktivierungsrampe 172 nach unten, und die Auswerferplatte 104E nimmt wieder ihre im wesentlichen horizontale Position ein. Bei diesem Vorgang wurde das Bodenprodukt 12E, welches entlang des durch den oberen Abschnitt der Sortiererkette 40 definierten Förderweges von der Eingabestation 60 zur Ausgabestation 62 in der Fördertasche über der Auswerferplatte 104E transportiert wurde, in Richtung des Schwenkzapfens 136A, wie durch den Pfeil J dargestellt, entladen.
Es ist wichtig, daß in der Mechanik des Auswerfvorganges es der mittlere Bereich und nicht die Seiten der Fördertasche sind, der angehoben wird. Die Entladebewegung, die dem Bodenprodukt-Gegenstand 12 verliehen wird, wird auf diese Weise auf deren Mitte ausgeübt. Demzufolge treten beim erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Auswerfen eines einzelnen Bodenprodukt-Gegenstandes 12 keine unsymmetrischen Entladekräfte auf, wie dies bei bekannten Sortierern der Fall ist, bei denen die Objekte bzw. transportierten Gegenstände in der Mitte von jeder Fördertasche unterstützt werden und dadurch ausgeworfen werden, daß deren äußere Ränder angehoben werden. Beim Entladen von Bodenprodukten 12 durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung wird daher wenig oder kein Impuls auf diese ausgeübt, der parallel zum Förderweg ist. Demzufolge wird jeder Bodenprodukt-Gegenstand 12, der von der Sortiererkette 40 entfernt wird, in kontrollierter Weise ausgeworfen.
Zum Auswerfen eines bestimmten Bodenprodukt-Gegenstandes 12 ist außerdem die Bewegung von nur einem einzigen entsprechenden Teil, welches an der Sortiererkette 40 befestigt ist, erforderlich. Sobald also die einzelne Auswerferplatte, die einem zu entladenden Bodenprodukt-Gegenstand 12 zugeordnet ist, den Ablenkarm an der Abgabestelle, wo die Entladung stattfinden soll, passiert hat, kann dieser Ablenkarm aus seiner aktivierten in die nicht aktivierte Position abgesenkt werden. Der betroffene Ablenkarm muß in seiner aktivierten Position nicht länger als einen kurzen Augenblick verbleiben, während dessen die Auswerferplatte vorbeiläuft. Es ist nicht notwendig, daß der Ablenkarm wie bei bekannten Sortierern in der aktivierten Position verbleibt, bis zwei bewegliche Teile, die jeweils dem auszuwerfenden Gegenstand zugeordnet sind, vorbeigezogen worden sind. Dies reduziert die Schwierigkeiten erheblich, die mit der Zeitabstimmung verbunden sind, welche zur Herbeiführung einer richtigen Funktion erforderlich ist.
Schließlich werden gemäß der vorliegenden Erfindung beim Vorgang des Entfernens von Bodenprodukten 12 aus einer vorgegebenen Fördertasche des Sortierers 10 Bodenprodukte 12, die in benachbarten Fördertaschen transportiert werden, nicht gestört. Wie am besten anhand Figur 6 zu erkennen ist, werden weder der Bodenprodukt-Gegenstand 12D noch der Bodenprodukt-Gegenstand 12F in den Tragetaschen, die derjenigen über der Auswerferplatte 104E benachbart sind, durch die mechanischen Bewegungen der Auswerferplatte 104D gestört, die zum Entladen des Bodenproduktes 12E, welches über dieser gehalten wird und als einziges in Figur 10 gezeigt ist, erforderlich sind. Die Stabilität dieser benachbarten Bodenprodukt-Gegenstände 12d, 12f bleibt also bewahrt, was ein erheblicher Vorteil, verglichen mit bekannten Auswurfverfahren und -vorrichtungen, ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es demzufolge möglich, alle benachbarten Fördertaschen der verwendete Sortiererkette voll zu nutzen und auf diese Weise effizient deren Länge auszunutzen und zu der Geschwindigkeit beizutragen, mit welcher Objekte oder Bodenprodukt-Gegenstände gehandhabt werden können. Die vorliegende Erfindung beinhaltet somit ein sehr vorteilhaftes Verfahren und eine Vorrichtung zum Abgeben von Objekten oder Bodenprodukt-Gegenständen, die durch einen mechanischen Sortierer verarbeitet wurden. Die Präzision und die mechanische Leichtigkeit der Abgabe dieser Objekte oder Bodenprodukt-Gegenstände werden verbessert, während gleichzeitig die Objekte oder Bodenprodukt-Gegenstände im wesentlichen einander benachbart transportiert und durch das Auswerfen eines Objektes oder Bodenprodukt-Gegenstandes, das bzw. der unmittelbar benachbart geführt wird, nicht destabiliert werden.
Zur Realisierung dieser Fähigkeiten werden nur drei unterschiedliche Arten von Stücken benötigt, die direkt oder indirekt an der Sortiererkette befestigt sind. Diese Einrichtung vereinzelt außerdem die Objekte oder Bodenprodukt- Gegenstände, die gehandhabt werden, und trägt sie verdrehbar während ihres Transportes durch die Vorrichtung. Auf diese Weise wird ein besserer Zugang zu deren Flächen zu Zwecken der Abtastung ermöglicht.
Die gesamte Verarbeitung, die in dem mechanischen Sortierer 10 in Bezug auf einen einzigen herausgegriffenen Bodenprodukt-Gegenstand 12 stattfindet, wird also durch eine den Gegenstand handhabende Einheit bewirkt, welche zwei aufeinanderfolgende Rollen 100 umfaßt, die den Bodenprodukt-Gegenstand 12 tragen, sowie eine Auswerferplatte 104, die verschwenkbar zwischen den Rollen 100, jedoch unterhalb des Bodenprodukt-Gegenstandes 12, der von diesen getragen wird, montiert ist. Jede derartige einen Gegenstand handhabende Einheit ist in der Lage, Bodenprodukt- Gegenstände 12 im Eingabeabschnitt 60 zu vereinzeln und danach einzelne dieser Bodenprodukt-Gegenstände verdrehbar entlang des Förderweges des mechanischen Sortierers 10 zu transportieren.
In der Abtaststation 64 wechselwirkt die die Gegenstände handhabende Einheit, insbesondere der Umfangsabschnitt 114 von deren Rollen 100, mit der Dreh-Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung so, daß der Bodenprodukt-Gegenstand 12, der in der den Gegenstand handhabenden Einheit transportiert wird, zu Zwecken der Abtastung in einem bestimmten Ausmaß verdreht wird. Basierend auf den Informationen, die beim Abtasten des Bodenprodukt-Gegenstandes 12 gewonnen wurden, wird danach die Auswerferplatte 104 der den Gegenstand handhabenden Einheit durch ihre Wechselwirkung mit der erfindungsgemäße Aktivierungseinrichtung angehoben, die sich an der Abgabestelle befindet, die für den herausgegriffenen Bodenprodukt-Gegenstand 12 die richtige ist. Dieser Bodenprodukt-Gegenstand 12 wird von der Sortiererkette 40 auf eine geeignete Sammeleinrichtung abgekippt, wodurch die Gruppierung entsprechend den vorherbestimmten Sortierkriterien erfolgt.
Während die Ketten-Befestigungseinrichtungen 40 sich um das Kettenrad 34 in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung bewegen, verkippen die Auswerferplatten 104 unter dem Einfluß der Schwerkraft aus ihrer normalen horizontalen Position, in der sie auf den Auswerferplatten-Klammern 140 ruhen, nach unten. Die Auswerferplatten 104 hängen also nach unten, während sie sich entlang des unteren Abschnitts der Sortiererkette 40 auf dem Rückweg in Richtung auf das Kettenrad 38 bewegen. Wenn die Auswerferplatten 104 danach nicht wieder richtig in der im wesentlichen horizontalen Position, in der sie auf der Auswerferplatten-Klammer 140 aufruhen, angeordnet werden, ist die Mehrzahl von Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 nicht in der Lage, Bodenprodukte 12 im Eingabeabschnitt 60 richtig aufzunehmen und zu vereinzeln. Um diese mögliche Schwierigkeit auszuräumen, ist eine gekrümmte Rückstellstange 192 in der Nähe des unteren Abschnittes der Sortiererkette 40 direkt unterhalb des Kettenrades 38 angeordnet. Wenn sich somit die Ketten-Befestigungseinrichtungen 50 unterhalb des Kettenrades 38 nach oben bewegen, schiebt die Rückstellstange 192 die Auswerferplatten 104 in ihre im wesentlichen horizontale Position, in der sie in der Lage sind, vom Zuführmechanismus 68 Bodenprodukte 12 aufzunehmen.
Figur 11 zeigt die Komponenten einer alternativen Ausführungsform einer Ketten-Befestigungseinrichtung 200 nach der Lehre der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einer Vorrichtung, beispielsweise dem mechanischen Sortierer 10. Bei der Erläuterung der Ketten-Befestigungseinrichtung 200 werden, soweit möglich, dieselben Bezugszeichen zur Identifizierung von Komponenten verwendet, die in ihrer Struktur und Funktion solchen entsprechen, die sich bei der Ketten-Befestigungseinrichtung 50 von Figur 2 finden. So umfaßt die Ketten-Befestigungseinrichtung 200 eine Rolle 100 und ein Rollen-Befestigungsteil 102, wie oben beschrieben, jedoch in Kombination mit einer Auswerferplatte 204. In Figur 12 sind die Komponenten der Ketten-Befestigungseinrichtung 200 zusammengebaut und entfernbar an einer Sortiererkette 40 befestigt dargestellt.
Die Auswerferplatte 204 ist unter Verwendung eines Schwenkzapfens 136 verschwenkbar mit ihrer Schwenkzapfen-Bohrung 138 an dem Rollen-Befestigungsteil 102 montiert. Das Rollen-Befestigungsteil 102 seinerseits ist zusammen mit der in ihm gehaltenen Rolle 100 lösbar unter Verwendung elastischer Beine 128 an der Sortiererkette 40 befestigt.
Eine Folge von Ketten-Befestigungseinrichtungen 200, die auf diese Weise an der Sortiererkette 40 befestigt sind, ermöglicht die Vereinzelung und Verdrehung zu Zwecken der optischen Abtastung von Gegenständen, die durch den mechanischen Sortierer verarbeitet werden sollen. Das Auswerfen dieser Gegenständen aus den Tragetaschen zwischen aufeinanderfolgenden Rollen 100 wird dadurch bewirkt, daß die Auswerferplatte 204 um den Schwenkzapfen 136 nach oben gekippt wird. Gleichwohl erfolgt die Verkippung der Auswerferplatte 204 bei der Ketten-Befestigungseinrichtung 200 anders als oben für die Auswerferplatte 104 beschrieben.
Von der Auswerferplatte 204 hängt an ihrem Ende in der Nähe der Schwenkzapfenbohrung 138 ein zylindrischer Finger 206 herab. Der Finger 206 hat eine im wesentlichen vertikale gekrümmte Seite 208, die nachfolgend als "Orientierungs-Steuerfläche" bezeichnet wird. Die Orientierungs- Steuerfläche 208 wird in einer nachfolgend zu beschreibenden Weise dazu verwendet, die Auswerferplatte 204 um den Schwenkzapfen 136 aus der im wesentlichen horizontalen Position nach oben zu verkippen, welche die Auswerferplatte 204 einnimmt, wenn sie auf der Auwerferplatten- Klammer 140 aufruht.
Wie am besten anhand der Figuren 13A oder 13B zu verstehen ist, führt die Einwirkung einer Kraft auf das entfernte Ende des zylindrischen Fingers 206, welche den Finger 106 in Richtung der Sortiererkette 40 schiebt, dazu, daß die Auswerferplatte 204 nach oben verschwenkt wird. Bei diesem Vorgang trifft die Auswerferplatte 204 zunächst auf die untere Fläche des Gegenstandes, der in der darüber befindlichen Fördertasche gehalten wird. Eine weitere Bewegung der Auswerferplatte 204 in derselben Weise hebt diesen Gegenstand nach oben aus der Unterstützung durch die Rollen 100 an beiden Seiten der Auswerferplatte 204 heraus und neigt diesen Gegenstand in Richtung des Schwenkzapfens 136. Schließlich führt diese Kombination von Anheben und Neigen dazu, daß der Gegenstand seitlich von der Sortiererkette 40 abgekippt wird. Der gesamte Auswerfvorgang wird auf einer selektiven Basis gesteuert, wenn die Bewegung der Sortiererkette 40 in der durch den Pfeil K in Figur 12 gezeigten Richtung die Ketten-Befestigungseinrichtungen 200 durch den Ausgabeabschnitt eines optischen Sortierers zieht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist demzufolge eine entsprechende Aktivierungseinrichtung vorgesehen, welche bestimmte einzelne Auswerfplatten 204 verkippt. Wie in Figur 12 beispielhaft und nicht beschränkend dargestellt ist, befindet sich an jeder Abgabestelle eine Aktivierungsrampe 220 in der Nähe des Förderweges, der von der Sortiererkette 40 definiert wird. Ein Ablenkarm 222 ist an dem führenden Ende 224 jeder Aktivierungsrampe 220, welches am nächsten der Quelle der zu verarbeitenden Gegenstände ist, angeordnet. Jede Auswerferplatte 204, welche durch den Ausgabeabschnitt gezogen wird, passiert zunächst einen Ablenkarm 222 und dann die diesem entsprechende Aktivierungsrampe 220.
Die Aktivierungsrampen 220 sind so positioniert, daß sie auf einer selektiven Basis mit einzelnen Orientierungs- Steuerflächen 208 der zylindrischen Finger 206 wechselwirken können, wenn die Sortiererkette 40 die Ketten- Befestigungseinrichtungen 200 vorbeibewegt. Bei der resultierenden Wechselwirkung wird die ausgewählte einzelne Orientierungs-Steuerfläche 208 in einer im wesentlichen horizontalen Richtung auf die Sortiererkette 40 zu durch die Aktivierungsrampe 220 abgelenkt. Dementsprechend wird die hieran befestigte Auswerferplatte 204 um den Schwenkzapfen 136, auf welchem sie montiert ist, verkippt. Ob eine bestimmte Orientierungs-Steuerfläche 208 mit einer Aktivierungsrampe wechselwirkt oder nicht, wird durch die Position des dieser zugeordneten Ablenkarmes bestimmt. Der Ablenkarm 222 wird beispielsweise durch ein Solenoid 226 gesteuert, welches entsprechend der Information, die beim optischen Abtasten gewonnen wurde, betätigt wird.
In Figur 12 ist der Ablenkarm 222 in ausgezogenen Linien in seiner nicht aktivierten Position und in gestrichelten Linien in seiner aktivierten Position dargestellt. Wie anhand der zusammengenommenen Figuren 12 und 13A zu erkennen ist, bewegt sich in der nicht aktivierten Position des Ablenkarmes 22 die vorbeilaufende Orientierungs- SteuerfLäche 208 am zylindrischen Finger 206 am Ablenkarm 222 ohne jeden Kontakt vorbei und die an diesem befestigte Auswerferplatte 204 bleibt in ihrer im wesentlichen horizontalen Position. Die Aktivierungsrampe 220 ist so dimensioniert und positioniert, daß die Orientierungs- Steuerfläche 208 der vorbeilaufende Auswerferplatten 204 parallel zur Aktivierungsrampe 20 wandern, ohne diese zu berühren, wenn sie nicht ausgelenkt sind. Gegenstände, die in der Tragetasche über der Auswerferplatte 204 gehalten sind, werden dann weiterhin verdrehbar entlang des Förderweges des mechanischen Sortierers 10 transportiert und gehalten.
Andere Konsequenzen ergeben sich, wenn der Ablenkarm 222 in seine aktivierte Position bewegt ist, die in Figur 12 in gestrichelten Linien und in Figur 13B in ausgezogenen Linien gezeigt ist. In diesem Falle zeigt die führende Fläche 22B des Ablenkarmes 222 nach innen in Richtung auf die Sortiererkette 40 im wesentlichen in Ausrichtung auf eine sich verjüngende führende Fläche 230 am führenden Ende 224 der Aktivierungsrampe 220.
Die Figuren 14, 15 und 16 zeigen zusammen den Effekt der Betätigung des Ablenkarmes 222 auf die Ketten-Befestigungseinrichtungen 200. In Figur 15 wurde die vorbeilaufende Orientierungs-Steuerfläche 208F durch Bewegung der Sortiererkette 40 so gezogen, daß sie auf die führende Fläche 228 des Ablenkarmes 222 trifft. Eine weitere Bewegung der Sortiererkette 40 führt dazu, daß der Finger 206 von dem Ablenkarm 222 in einer im wesentlichen horizontalen Richtung auf und entlang der sich verjüngenden führenden Fläche 230 der Aktivierungsrampe 220 abgelenkt wird. Demzufolge wird die Auswerferplatte 204 in Richtung des Pfeiles L nach oben gekippt, so daß das Bodenprodukt 12F, welches in der darüber liegenden Fördertasche gehalten wird, in Richtung des Schwenkzapfens 136F gekippt wird.
In Figur 16 ist weiter gezeigt, wie die Orientierungs- Steuerfläche 208G das Ende der sich verjüngenden führenden Fläche 230 an der Aktivierungsrampe 220 erreicht hat und beginnt, entlang der Seitenfläche 232 der Aktivierungsrampe 220, welche zur Sortiererkette 40 zeigt, zu gleiten. Der entsprechende Bodenprodukt-Gegenstand 12G, der in der Fördertasche über der Auswerferplatte 204G gehalten wird, ist in Richtung des Schwenkzapfens 136G in einem Ausmaß verkippt, daß er nahe daran ist, vollständig von der Sortiererkette 40 abgeworfen zu werden. Danach bewegt sich die Orientierungs-Steuerfläche 208G an der geneigten nachfolgenden Fläche 234 der Aktivierungsrampe 220 nach unten und die Auswerferplatte 204 nimmt ihre ursprüngliche horizontale Position wieder ein, wie die anderen Auswerferplatten 204 in Figur 14. Bei diesem Vorgang wird die Entladebewegung, die dem auf diese Weise ausgeworfenen Gegenstand verliehen wird, nur auf dessen Mitte aufgebracht und nur ein einziges entsprechendes Teil, welches an der Sortiererkette 40 befestigt ist, wird bei dem Vorgang bewegt. Dies geschieht, ohne daß Gegenstände, die in benachbarten Tragetaschen ruhen, gestört werden.
Es sei angemerkt, daß die zylindrischen Finger 206 den Zugang zu den Umfangsabschnitten 114 der Rollen 100 auf derjenigen Seite, die den Schwenkzapfen 136 benachbart ist, behindern. Wenn demzufolge die alternativen Ketten- Befestigungseinrichtungen 200 verwendet werden, sollte die Dreh-Steuereinrichtung im Abtastabschnitt des mechanischen Sortierers auf derjenigen Seite der Sortiererkette 40 angeordnet werden, die den zylindrischen Fingern 206 gegenüberliegt.
Um das rasche Handhaben eines großen Volumens von Bodenprodukten 12 zu erleichtern, können mehrere mechanische Sortierer 10 parallel und einander benachbart angeordnet werden und auf diese Weise ein optisches Sortiersystem mit großer Kapazität bilden. In diesem Falle wird der Zuführmechanismus 68 in geeigneter Weise aufgeweitet, damit jedem Förderer des Systems Bodenprodukt-Gegenstände 12 zugeführt werden können. Außerdem werden die Riemen eines Sammelförderers, beispielsweise des Sammelförderers 80, unter alle Sortiererketten des Systemes geführt, so daß sortierte Bodenprodukt-Gegenstände 12, die von allen Sortiererketten ausgeworfen werden, gesammelt werden können. In einigen Fällen kann ein einziges Abtastgerät bzw. Abtastgeräte zum Abtasten der Bodenprodukt-Gegenstände 12 auf mehreren benachbarten Sortiererketten des Systemes verwendet werden.
Zusammenfassend wurden ein Verfahren zum Sortieren von Objekten oder Bodenprodukt-Gegenständen nach vorherbestimmten Sortierkriterien beschrieben, bei welchem einzelne Objekte oder Bodenprodukt-Gegenstände 12 verdrehbar zwischen benachbarten Paaren einer Folge von Rollen 100 über selektiv verschwenkbaren Auswerferplatten 104 gehalten sind. Die Folge von Rollen 100, welche Bodenprodukt-Gegenstände 12 tragen, wird danach an einer Rollen- Drehfläche 162 vorbeibewegt, welche in der Lage ist, mit den Rollen 100 so in Wechselwirkung zu treten, daß die darauf gehaltenen Bodenprodukte 12 verdreht werden. Die Bodenprodukte 12 werden durch eine geeignete Abtasteinrichtung abgetastet, um so das Vorliegen der vorherbestimmten Sortierkriterien zu erfassen. Schließlich wird die Folge von Rollen 100 mit den zwischen diesen gehaltenen Bodenprodukten 12 an einer Aktivierungseinrichtung vorbeibewegt. In Antwort auf die Abtasteinrichtung verkippt die Aktivierungseinrichtung selektiv bestimmte einzelne Auswerferplatten 104 nach oben und kippt so die entsprechenden Bodenprodukte 12 aus ihrer Lage zwischen benachbarten Paaren von Rollen 100.
Der Sortierer 10 hat zwar sein besonderes Einsatzgebiet beim Sortieren von Gegenständen, beispielsweise Bodenprodukt-Gegenständen 12. Es versteht sich jedoch, daß die Lehre der vorliegenden Erfindung sich ohne weiteres auf Sortierer von Gegenständen aller Art verwenden läßt.
Die Erfindung kann in anderen speziellen Formen verwirklicht werden, ohne von ihrem Grundgedanken oder ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen ausschließlich als illustrativ und nicht beschränkend verstanden werden. Der Umfang der Erfindung wird demzufolge durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die vorhergehende Beschreibung bestimmt.

Claims

1. Vorrichtung zur Handhabung von Gegenständen mit

(a) einer Fördereinrichtung, welche die Gegenstände entlang eines Förderweges von einer Eingabestation (60) für die Gegenstände zu einer Ausgabestation (62) für die Gegenstände drehbar trägt und transportiert und die einen Rahmen (14) und eine Kette (40), welche bewegbar an dem Rahmen entlang der Förderweges aufgehängt ist und eine Mehrzahl von Gliedern (42; 44) umfaßt, welche so verbunden sind, daß eine Endlosschleife gebildet ist, sowie eine Mehrzahl von Ketten-Befestigungseinrichtungen (50) umfaßt, die lösbar an der Kette befestigt sind und eine derartige Abmessung und Position an der Kette haben, daß die von der Fördereinrichtung transportierten Gegenstände zwischen benachbarten Paaren der Ketten-Befestigungseinrichtungen einzeln getragen und verdreht werden, wobei jede Ketten- Befestigungseinrichtung umfaßt:

(1) eine Rolle (100), welche einen sich drehenden Träger für die auf der Fördereinrichtung getragenen Gegenstände bildet;

(2) ein Rollen-Befestigungsteilteil (102), welches die Rolle so trägt, daß sie um eine Achse verdrehen kann, die im wesentlichen senkrecht zu dem Förderweg steht, wodurch die Gegenstände während der Förderung verdreht werden;

(3) eine Befestigungseinrichtung (128; 130) zur lösbaren Befestigung des Rollen-Befestigungsteils an der Kette,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Ketten-Befestigungseinrichtung außerdem eine Auswerferplatte (104) umfaßt, die von dem Rollen-Befestigungsteil derart gehalten ist, daß sie sich in einer im wesentlichen horizontalen Position zwischen den Rollen benachbarter Paare der Ketten-Befestigungseinrichtungen befindet, wobei diese Paare jeweils eine vereinzelnde Trägereinrichtung bilden, die so weit unterhalb des auf der Fördereinrichtung getragenen Gegenstandes angeordnet ist, daß dieser Gegenstand im wesentlichen von der Auswerferplatte nicht berührt wird und daß der Gegenstand sich auf den Rollen vor dem Auswerfen frei verdrehen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem eine Aktivierungseinrichtung umfaßt, mit welcher wahlweise einzelne der Auswerferplatten verkippt werden können, um einen Gegenstand, der zwischen dem Paar vereinzelnder Trägereinrichtungen auf beiden Seiten einer einzelnen Auswerferplatte getragen wird, von diesem Paar abzukippen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Auswerferplatte (104) verschwenkbar an der vereinzelnden Trägereinrichtung derart montiert ist, daß sie um eine Achse, die parallel zum Förderweg verläuft, verkippen kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Auswerferplatte (104) außerdem eine Orientierungs-Steuerfläche (150) umfaßt, welche zum Verkippen der Auswerferplatte mit der Aktivierungseinrichtung wechselwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Aktivierungseinrichtung umfaßt:

(a) eine Rampe (160, 170, 172), die in der Nähe des Förderweges angeordnet ist und mit ausgewählten einzelnen Orientierungs-SteuerfLächen so in Wechselwirkung gebracht werden kann, daß bestimmte einzelne Auswerferplatten verkippt werden, wenn die Kette die Befestigungseinrichtungen an der Rampe vorbei bewegt; und

(b) einen wahlweise betätigbaren Ablenkarm (174, 176), der in der Nähe des Förderweges an einem Ende der Rampe angeordnet ist und eine aktivierte Position, in welcher ausgewählte einzelne Orientierungs- Steuerflächen auf eine Wechselwirkung mit der Rampe hin ausgerichtet sind, sowie eine nichtaktivierende Position, in welcher die Orientierungs-Steuerfläche eine Wechselwirkung mit dem Ablenkarm und der Rampe vermeidet, einnehmen kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher das Rollen- Befestigungsteil lösbar an einem einzelnen Glied der Kette befestigt ist und die eine im wesentlichen zylindrische Rolle umfaßt, die von dem Rollen-Befestigungsteil so gehalten ist, daß sie sich um eine Achse verdrehen kann, die im wesentlichen senkrecht zum Förderweg verläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Rollen eines benachbarten Paares von Ketten-Befestigungseinrichtungen verdrehbar durch ein entsprechendes erstes bzw. ein zweites Rollen-Befestigungsteil hochgehalten sind, wobei das erste und das zweite Rollen-Befestigungsteil an der Befestigungseinrichtung befestigt sind und das erste Rollen-Befestigungsteil mit einem Schwenkzapfen versehen ist, der sich im wesentlichen parallel zum Förderweg in Richtung auf das zweite Rollen-Befestigungsteil erstreckt und der gelenkigen Befestigung der Auswerferplatte zwischen den Rollen dient.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die Auswerferplatte auf dem Schwenkzapfen (136) des ersten Rollen-Befestigungsteiles durch das zweite Rollen-Befestigungsteil gehalten ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem eine Aktivierungseinrichtung umfaßt, welche ausgewählte einzelne Auswerferplatten nach oben verkippt, um einen auf den Rollen oberhalb der Auswerferplatte getragenen Gegenstand zur Seite der Kette hin abzukippen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher benachbarte Paare der Rollen zusammen eine Fördertasche bilden, welche einzelne Gegenstände verdrehbar trägt und transportiert, wobei Auswerferplatten unterhalb von jeder Fördertasche angeordnet und gelenkig auf den Schwenkzapfen montiert sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die Aktivierungseinrichtung umfaßt:

(a) eine Aktivierungsrampe, die in der Nähe des Förderweges angeordnet und in der Lage ist, mit bestimmten einzelnen Auswerferplatten so in Wechselwirkung zu treten, daß bestimmte einzelne Auswerferplatten nach oben verkippt werden, wenn die Kette die Auswerferplatten an der Aktivierungsrampe vorbeibewegt; und

(b) einen Ablenkarm, der in der Nähe des Förderweges an einem Ende der Aktivierungsrampe angeordnet ist und wahlweise so positionierbar ist, daß er einzelne der Auswerferplatten in eine Wechselwirkung mit der Aktivierungsrampe leitet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, die außerdem eine Dreh- Steuereinrichtung umfaßt, welche mit der Fördertasche zur Verdrehung von hierin getragenen Gegenständen zusammenwirkt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Dreh- Steuereinrichtung eine Rollen-Drehfläche umfaßt, die in der Nähe des Förderweges angeordnet ist und gleichzeitig Umfangsabschnitte des benachbarten Paares von Rollen, welches die Fördertasche bildet, berührt und auf diese Weise den Rollen eine Drehbewegung verleiht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, die außerdem umfaßt:

(a) eine Abtasteinrichtung (70, 72, 74), welche das Vorliegen bestimmter Sortierkriterien an einzelnen auf den Rollen getragenen Gegenständen erfaßt;

(b) eine Dreh-Steuereinrichtung, welche derart mit den Rollen in Wechselwirkung tritt, daß die auf diesen getragenen Gegenstände verdreht werden, wodurch die Oberfläche der Gegenstände, die der Abtasteinrichtung zugänglich ist, vergrößert wird; und

(c) eine Aktivierungseinrichtung, welche auf die Abtasteinrichtung anspricht und wahlweise mit einzelnen der Orientierungs-Steuerflächen so zusammenwirkt, daß ausgewählte einzelne Auswerferplatten verkippt werden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, die außerdem umfaßt:

eine Sammeleinrichtung, die an der Bodenprodukt-Abgabestation angeordnet ist, und die Bodenprodukt-Gegenstände derart aufnimmt, daß jeder Bodenprodukt-Gegenstand entsprechend vorherbestimmter Sortierkriterien gruppiert ist; wobei

die Aktivierungseinrichtung auf die Abtasteinrichtung anspricht und dementsprechend wahlweise einzelne Auswerferplatten verkippt, wodurch ausgewählte Bodenprodukt- Gegenstände von dem Paar der Ketten-Befestigungseinrichtungen, welches den einzelnen Auswerferplatten benachbart ist, auf die Sammeleinrichtung abgekippt werden.