DE69207350T2

DE69207350T2 - Gerät zum Sortieren von kugelförmigen Produkten nach Gewicht

Info

Publication number: DE69207350T2
Application number: DE69207350T
Authority: DE
Inventors: Adrianus Wilhelmus Tas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-30
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2012-10-30
Also published as: AU2724692A; JPH05208173A; US5306877A; DE69207350D1; NZ244888A; NL9101821A; AU656424B2; ZA928321B; EP0540126B1; EP0540126A1; JP3224431B2; ES2084266T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sortieren kugelförmiger Produkte, mit einer Endlos-Fördereinrichtung, die von mindestens einer Kette zum Fördern der einzeln gehaltenen zu sortierenden Produkte angetrieben werden kann, während entlang des Bewegungspfades der Fördereinrichtung eine Wägeeinrichtung zum Wiegen jedes einzelnen Produkts vorhanden ist, wobei die Fördereinrichtung eine Walzenfördereinrichtung mit Lagerwalzen ist und ein Produkthebeelement zwischen jedem Paar aufeinanderfolgender Lagerwalzen angeordnet ist, wobei das Produkthebeelement normalerweise in einer ersten unteren Position ist, bei der das Produkt von dem Hebeelement beabstandet ist und auf zwei nebeneinanderliegenden Lagerwalzen aufliegt, während das Hebeelement weiterhin in eine zweite höhere Position gebracht werden kann, bei der das Produkt von den Lagerwalzen beabstandet ist und auf dem Hebeelement aufliegt, wobei in der zweiten Position die Wägung des Produktes stattfinden kann.
Eine derartige Vorrichtung ist in der am 29. Oktober 1992 veröffentlichten WO 92/18258 beschrieben, die ein Dokument des Stands der Technik von Artikel 54 (3) EPÜ darstellt.
Aus der US-A-4, 583, 636 ist eine Vorrichtung zum Sortieren kugelförmiger Produkte bekannt, bei welcher die Endlos-Fördereinrichtung aus zwei parallelen Ketten besteht, die mit Hilfe von Stiften miteinander verbunden sind, welche in festem Abstand zueinander vorgesehen sind und sich quer zur Förderrichtung erstrecken. An jedem dieser Stifte ist eine U-förmige Halteklammer befestigt, und in dieser Klammer wird ein Produktaufnahmeelement genauso drehbar gehalten.
Obwohl diese bekannte Vorrichtung in der Praxis exzellent funktioniert und genaue Wägeergebnisse liefert, weist sie dennoch einige Nachteile auf, die verbessert werden können, wie z. B.:
- Aufgrund des Vorliegens einer Halteklammer mit einem Produktaufnahmeelement zwischen jedem Paar aufeinanderfolgender Querstifte ist der Abstand zwischen diesen Querstiften beachtlich größer als der Durchmesser des zu sortierenden Produkts. Eine Verringerung dieses Abstands würde zu einer Zunahme der Verarbeitungskapazität der Vorrichtung führen.
- Die Kombination Halteklammer/Produktaufnahmeelement ist eine ziemlich komplizierte Konstruktion, die darüberhinaus ein im Vergleich mit dem zu wiegenden Produkt ein relativ großes Eigengewicht hat. Eine Verringerung des Eigengewichts könnte zu einer erhöhten Genauigkeit führen.
- Die zu sortierenden Produkte müssen auf die eine oder andere Art vereinzelt und in ein Produktaufnahmeelement gelegt werden und aus ihm nach dem Wägen herausgenommen werden. Man hat herausgefunden, daß das Auffüllen der Produktaufnaheme-elemente unmittelbar von einer Zufuhrvorrichtung aus, welche die Produkte in größeren Mengen zuführt, mühselig ist.
In der Vorrichtung gemäß der oben erwähnten WO 92/18258 wurden diese Nachteile zum Teil umgangen, indem man eine Trennung von Funktionen erzielt hat. Während des Förderns werden die zu sortierenden Produkte von den Lagerwalzen gehalten, die in einem Abstand zueinander angeordnet werden können, der mit dem durchschnittlichen Durchmesser des zu sortierenden Produkts in Beziehung steht und daher kleiner als der Abstand der Querstifte zueinander in der bekannten Vorrichtung ist. Während des Wägevorgangs werden die Produkte von den Lagerwalzen mit Hilfe des Produkthebeelements angehoben, welches ein kleineres Eigengewicht als die bekannte Kombination Halteklammern/Produktaufnahmeelement hat, so daß die Wägegenauigkeit zunimmt. Das Auffüllen der mit Lagerwalzen ausgestatteten Fördereinrichtung ist einfacher als das Auffüllen der mit Produktaufnahmeelementen ausgerüsteten Fördereinrichtungen.
Das Hebeelement hat die Form eines Wägegestells mit Seitenarmen, die sich beiderseits der Antriebskette nach unten erstrecken. Es sind daher zwei Lastzellen zum Wiegen des durch dieses Gestell gehaltenen Produkts notwendig, wobei das Gestell weiterhin sich nach unten erstreckende Ohren hat, die mit hervorstehenden Stäben versehen sind, die in Schlitzen in den Walzenbefestigungen gleitend beweglich sind. Diese hervorstehenden Stäbe erzeugen eine Reibungskraft, welche die Wägegenauigkeit negativ beeinflußt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art bereitzustellen, die eine verbesserte Wägegenauigkeit hat. Hierfür ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskette in einer Führungsschiene eingeschlossen ist, die sich seitlich von den Lagerwalzen befindet, wobei jede Lagerwalze mit der Antriebskette mittels eines Walzenträgerelements verbunden ist und das Hebeelement darauf mittels eines Stangenparallelogramms befestigt ist. Auf diese Weise wird der Raum unterhalb der Antriebskette freigehalten, so daß jedes Hebeelement in der vertikalen Ebene angeordnet werden kann und in ihr beweglich ist, welche die mittigen Ebenen der Lagerwalzen schneidet. Es befindet sich nur eine Lastzelle zum Wiegen der Produkte in dieser mittigen Ebene, wobei die vertikale Bewegung des Hebeelements von einem reibungslos arbeitenden Stangenparallelogramm geführt wird, wodurch die Wägegenauigkeit erhöht wird.
Das Produkthebeelement kann verschiedene Positionen einnehmen, wie z. B. eine Förderposition, eine Wägeposition und eine Ausstoßposition. Hierfür weist jedes Hebeelement an seinem unteren Ende eine Führungswalze auf, die mit einer Führung zusammenwirken kann, die förderaufseitig von der Wägeeinrichtung nach oben geneigt ist und sich am Ort der Wägeeinrichtung horizontal erstreckt.
Zum Halten des Produktes z.B. in der Wägeposition oder der Ausstoßposition umfaßt jedes Hebeelement an seinem Oberteil Traggabeln, welche in der ersten untersten Position des Hebeelements in kreisringförmigen Ausnehmungen der benachbarten Lagerwalzen aufgenommen werden können. Zum Ausstoßen eines Produktes in seitlicher Richtung sind die Traggabeln in einer quer zur Bewegungsrichtung der Walzenfördereinrichtung verlaufenden Richtung um eine Welle des Hebeelements drehbar.
Um einen zentrierten Halt des Produkts in einer quer zur Förderrichtung verlaufenden Richtung ebenfalls zu gewährleisten, haben die Lagerwalzen im wesentlichen die Form eines Hyperboloids und eine konkav ausgebildete Lageroberfläche, während an gegenüberliegenden Seiten des mittigen Teils übergangsteile angeordnet sind, deren Durchmesser kleiner als derjenige des mittigen Teils ist.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nun an Hand der begleitenden Zeichnung weiter beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung zum Sortieren von Äpfeln nach Gewicht am Ort der Wäge- und Ausstoßstation;
Figur 2 einen Querschnitt der Vorrichtung gemäß Figur 1; und
Figur 3 eine Draufsicht der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung ohne die Äpfel.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Walzenfördereinrichtung 1, die mit Lagerwalzen 2 ausgestattet ist. Die Lagerwalzen 2 sind jeweils frei drehbar auf einer Welle 3 (s. Fig. 3) gelagert, die auf einem Trageelement 19 gelagert ist, das wiederum mit einer Antriebskette 9 verbunden ist. Die Kette 9 ist in einer Führungsschiene 25 eingeschlossen.
Zwischen jedem Paar benachbarter Walzen befindet sich ein Produkthebeelement 10, welches an seinem oberen Ende Traggabeln 11 und an seinem unteren Ende eine Führungswalze 12, die mit einer Führung 13 zusammenwirken kann, aufweist. Jedes Produkthebeelement 10 ist mit dem entsprechenden Trageelement 19 mit Hilfe eines Stangenparallelogramms 17 verbunden. Der Arm 18 des Stangenparallelogramms, der mit dem Trageelement 19 verbunden ist, erstreckt sich parallel zu dem Hebeelement 10, so daß dieses Hebeelement 10 parallel zu sich selbst in vertikaler Richtung verschoben werden kann.
Fig. 1 zeigt drei Hebeelemente 10 jeweils in einer unterschiedlichen vertikalen Position. Das linke Hebeelement 10 ist in der Förderposition, wobei das Produkt 16 auf den Lagerwalzen 2 aufsitzt, während sich die Traggabeln 11 des Hebeelements unterhalb der Lagerfläche der Lagerwalzen 2 befinden. In dieser Position sitzt das Stangenparallelogramm 17 auf einem Anschlag 26 auf, der an dem Trageelement 19 befestigt ist. Das mittige Hebeelement 10 befindet sich in der Wägeposition oberhalb der Wägestation 15. In dieser Wägeposition erstrecken sich die Traggabeln 11 über die Lagerfläche der Lagerwalzen 2 hinaus. Das Hebeelement 10 wird von der Förderposition in die Wägeposition mit Hilfe der Führung 13 gebracht, die förderaufseitig von der Wägestation 15 nach oben geneigt ist und sich am Ort der Wägestation 15 horizontal erstreckt. Der Führungsabschnitt 14 oberhalb der Wägestation bildet natürlich einen getrennten Teil der Führung 13. Man bevorzugt, daß sich in der Wägeposition des Hebeelements 10 die seitlich erstrekkenden Stangen des Stangenparallelelogramms 17 horizontal erstrecken, damit die wägegenauigkeit erhöht wird.
Das rechte Hebeelement 10 ist in der Ausstoßposition gezeigt, in welcher das Hebeelement 10 mit Hilfe der Führung 13 so verschoben wurde, daß es sich über die Wägeposition hinaus erstreckt. Das Produkt 16 wird quer zur Förderrichtung ausgestoßen. Hierfür sind die Traggabeln 11 auf einer Welle 23 (s. Fig. 2) drehbar gelagert. Die Traggabeln werden mit Hilfe eines Hebels 21 gedreht, der mit Hilfe eines Ausstoßelements (nicht gezeigt) von der mit durchgezogenen Linien gezeigten Position in die mit unterbrochenen Linien gezeigten Ausstoßposition gebracht werden kann, wobei ein Produkt 16 über die seitliche Kante der Lagerwalzen 2 ausgestoßen werden kann und über eine Rutsche 22 zu einer Entladefördereinrichtung für die gewünschte Produktsortierklasse befördert wird.
Um für einen mittigen Halt des Produkts in einer sich quer zur Förderrichtung erstreckenden Richtung ebenfalls zu sorgen, haben die Lagerwalzen 2 die Form eines Hyperboloids und eine konkave Lagerfläche. Hierfür kann jede Lagerwalze 2 aus drei Scheiben 4, 5, 6 bestehen, von denen die äußeren Scheiben 4, 6 einen größeren Durchmesser als die mittige Scheibe 5 haben. An gegenüberliegenden Seiten der mittigen Scheibe 5 befinden sich Abstandshalterringe 7, 8, deren Durchmesser kleiner als derjenige der mittigen Scheibe 5 ist. Die Abstandshalterringe 7, 8 bilden Unterbrechungen in der Produktlagerfläche einer Lagerwalze 2, wobei diese Unterbrechungen die Traggabeln 11 eines Hebeelements 10 aufnehmen können, das gerade in der Förderposition ist. Die Lagerwalze 2 kann auch als einstückiges Teil mit einem entsprechend den Durchmessern der oben beschriebenen Scheiben 4, 5, 6 und den Abstandsringen 7, 8 entsprechenden abgestuften Durchmesser ausgebildet sein.
Die äußeren Scheiben 4, 6 haben eine glatte Umfangsoberfläche, wobei die Scheibe 6 von einer Halteschiene 24 (Fig. 2) getragen wird und von ihr angetrieben werden kann. Die mittige Scheibe 5 hat eine Umfangsoberfläche, welche einen beachtlich höheren Reibungskoeffizienten als die Umfangsoberfläche der äußeren Scheiben 4, 6 hat. Der Antrieb der Lagerwalzen 2 über die Halteschiene 24 verleiht der Fördereinrichtung 1 Selbstladeeigenschaften, d.h. die Fördereinrichtung 1 kann mit einem Teil von ihr, der nach oben geneigt ist, in einem Produktbehälter angeordnet werden, der einen Lagerbestand an zu sortierenden Produkten enthält, so daß die Fördereinrichtung rasch und effektiv mit vereinzelten Produkten gefüllt wird, die korrekt zentriert und ausgerichtet sind. Der höhere Reibungskoeffizient der Umfangsoberfläche der mittigen Scheibe 5, welche Fläche mit dem größten Durchmesser des Produkts in Berührung ist, sorgt für ein ruhiges Verhalten des Produkts in der Position, in der es von den Lagerwalzen 2 gehalten wird, wodurch verhindert wird, daß sich das Produkt um eine Achse senkrecht zur Förderfläche dreht, indem am Ort der äußeren Scheiben 4, 6, die einen größeren Durchmesser haben und das Produkt bei einem kleineren Durchmesser erfassen, ein Schlupf auftritt.

Claims

1. Vorrichtung zum Sortieren kugelförmiger Produkte (16), mit einer Endlos-Fördereinrichtung (1), die von mindestens einer Kette (9) zum Fördern der einzeln gehaltenen zu sortierenden Produkte (16) angetrieben werden kann, während entlang des Bewegungspfades der Fördereinrichtung (1) eine Wägeeinrichtung (15) zum Wiegen jedes einzelnen Produkts (16) vorhanden ist, wobei die Fördereinrichtung eine Walzenfördereinrichtung (1) mit Lagerwalzen (2) ist und ein Produkthebeelement (10) zwischen jedem Paar aufeinanderfolgender Lagerwalzen (2) angeordnet ist, wobei das Produkthebeelement (10) normalerweise in einer ersten unteren Position ist, bei der das Produkt (16) von dem Hebeelement (10) beabstandet ist und auf zwei nebeneinanderliegenden Lagerwalzen (2) aufliegt, während das Hebeelement (10) weiterhin in eine zweite höhere Position gebracht werden kann, bei der das Produkt (16) von den Lagerwalzen (2) beabstandet ist und auf dem Hebeelement (10) aufliegt, wobei in der zweiten Position die Wägung des Produktes (16) stattfinden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskette (9) in einer Führungsschiene (25) eingeschlossen ist, die sich seitlich von den Lagerwalzen (2) befindet, wobei jede Lagerwalze (2) mit der Antriebskette (9) mittels eines Walzenträgerelements (19) verbunden ist und das Hebeelement (10) darauf mittels eines Stangenparallelogramms (19) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hebeelement (10) an seinem unteren Ende eine Führungwalze (12) aufweist, die mit einer Führung (13) zusammenwirken kann, die förderaufseitig von der Wägeeinrichtung (15) nach oben geneigt ist und sich am Ort der Wägeeinrichtung (15) horizontal erstreckt (14).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hebeelement (10) an seinem oberen Ende Tragegabeln (11) zum Halten des Produkts (16) in der zweiten Position aufweist, welche Tragegabeln (11) in kreisringförmigen Ausnehmungen (7, 8) der benachbarten Lagerwalzen (2) in der ersten untersten Position des Hebeelements (10) aufgenommen werden können.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragegabeln (11) in einer Querrichtung zur Bewegungsrichtung der Walzenfördereinrichtung (1) um eine Welle (32) des Hebeelements (10) schwenkbar sind, um ein Produkt (16) in seitlicher Richtung auszustoßen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lagerwalze (2) im wesentlichen die Form eines Hyperboloids hat, wobei der Durchmesser des mittigen Teils (5) kleiner als der Durchmesser der Endteile (4, 6) der Lagerwalze (2) ist, während zwischen dem mittigen Teil (5) und den Endteilen (4, 6) Übergangsteile (7, 8) vorhanden sind, deren Durchmesser kleiner als der des mittigen Teils (5) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lagerwalze (2) aus einer Reihe von Lagerscheiben (4, 5, 6) besteht, die auf einer Welle (3) drehbar gelagert sind, während an gegenüberliegenden Seiten der mittigen Scheibe (5) Abstandseinrichtungen (7, 8) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwalzen (2) in Drehrichtung mittels einer Halteschiene (24) für die äußere Scheibe (6) jeder Lagerwalze (2) angetrieben werden können, während der Umfang der mittigen Scheibe (5) einen wesentlich höheren Reibungskoeffizienten als die beiden äußeren Scheiben (4, 6) hat.