FELDMANN, Norbert (Im Erlengrund 11, Bersenbrück, 49593, DE)
BRINKMANN, Georg (Pöhlenweg 3, Hilter, 49176, DE)
FELDMANN, Norbert (Im Erlengrund 11, Bersenbrück, 49593, DE)
Patentansprüche
1. Verfahren zur Sortierung unterschiedlicher, ferromagnetischer Besteckteile, die zunächst durch eine Zuführeinrichtung (1) einer Halterungsvorrichtung (2) zugeführt werden, wobei die Halterungsvorrichtung (2) eine um mindestens eine Drehachse (4) drehbare Fördereinrichtung (5) mit einer mit mehreren Magneten (6) zur Anhaftung der Besteckteile (7) ausgestatteten Oberfläche aufweist und nach dem Anhaften je eines Besteckteiles (7) an einem der Magnete (6) die übergabe jedes Besteckteiles (7) an eine nachfolgende Erkennungseinheit (3) durch eine kontinuierliche Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Magneten (6) und dem Besteckteil (7) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der an der Halterungsvorrichtung (2) anliegenden Besteckteile (7) unter Nutzung der Schwerkraft erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Besteckteile (7) der Halterungsvorrichtung (2) durch die Zuführeinrichtung (1) ausgerichtet zugeführt werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Besteckteile (7) der Halterungsvorrichtung (2) durch die Zufuhreinrichtung (1) vereinzelt zugeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtung (1) eine Vereinzelungseinrichtung (8) mit der Breite der Besteckteile (7) entsprechenden Schlitzen (9) aufweist, sodass die unsortiert zugeführten Besteckteile (7) durch diese Schlitze (9) auf ein unterhalb der Vereinzelungseinrichtung (8) befindliches Förderband (10) fallen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vereinzelungseinrichtung (8) eine zur Horizontalen geneigte Oberfläche (11) aufweist, entlang der nicht lösbar miteinander in Eingriff befindliche Besteckteile (7) in einen Auffangbehälter (12) abgeführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vereinzelungseinrichtung (8) zwischen den Schlitzen (9) keilförmige Erhebungen (13) aufweist, die ein Abgleiten der Besteckteile (7) durch die Schlitze (9) bewirken, eine selbsttätige Trennung miteinander in Eingriff befindlicher Besteckteile (7) erleichtern und nicht lösbar miteinander in Eingriff befindliche Besteckteile (7) in den Auffangbehälter (12) abführen.
8. Verfahren nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit (3) eine Erkennung der unterschiedlichen Besteckteile (7) durchfuhrt und ein Ausgangssignal erzeugt, das als Eingangssignal einer Sortiervorrichtung (14) zur Verfügung gestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung durch Wiegen der Besteckteile (7) oder mittels optischer Erkennungsmittel erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiervorrichtung (14) die identifizierten Besteckteile (7) hierfür vorgesehenen Behältern (25, 26) zuführt.
11. Vorrichtung zur Sortierung unterschiedlicher, ferromagnetischer Besteckteile zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest aufweist:
-eine Zuführeinrichtung (1),
-eine Halterungsvorrichtung (2), mit einer um mindestens eine Drehachse (4) drehbaren Fördereinrichtung (5), die über eine mit mehreren Magneten (6) zur
Anhaftung der Besteckteile (7) ausgestatteten Oberfläche verfügt und
-eine Erkennungseinheit (3).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsvorrichtung (2) wenigstens eine drehbar gelagerte Scheibe, zumindest eine drehbar gelagerte Trommel oder ein um mindestens zwei drehbar gelagerte Wellen geführtes Transportband aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) in die Oberfläche der drehbar gelagerten Scheibe oder der drehbar gelagerten Trommel oder der drehbar gelagerten Wellen und/oder des um die drehbar gelagerten Welle geführten Transportbandes oder einer unterhalb des Transportbandes vorhandenen Gleitfläche eingebracht sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) um eine Achse (28) schwenkbar in der Halterungsvorrichtung (2) gelagert sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) in einen Magnethalter (29) eingesetzt sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) auf der die Besteckteile (7) aufnehmenden Oberfläche (16) gegenüberliegenden Unterseite (17) eines Transportbandes (18) angeordnet sind, das um die Wellen oder zumindest abschnittsweise um die Trommel geführt ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) in Transportrichtung der Besteckteile (7) betrachtet seitlich versetzt zueinander angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) eine den aufzunehmenden Besteckteilen (7) entsprechende Magnetfläche aufweisen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) eine dem Gewicht der aufzunehmenden Besteckteile (7) entsprechende magnetische Feldstärke aufweisen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) Permanentmagnete sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) Elektromagnete mit einstellbarer Feldstärke sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei aufeinander folgende Magnete (6) in Drehrichtung (D) der Halterungsvorrichtung betrachtet einen Abstand (19) zueinander aufweisen, der größer ist, als die Länge des längsten, aufzunehmenden Besteckteiles (7).
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtung (1) mindestens ein erstes Förderband (10), wenigstens ein weiteres Förderband (20) und zumindest eine mit diesen Förderbändern (10, 20) korrespondierende Vereinzelungseinrichtung (8) aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Erkennungseinheit (3) angesteuerte Sortiervorrichtung (14) ein programmgesteuerter Roboter oder eine Ausstoßmechanik ist oder einen programmgesteuerten Roboter oder eine Ausstoßmechanik aufweist. |
Verfahren zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Eine Vorrichtung sowie ein sich aus der Anwendung der Vorrichtung erschließendes Verfahren zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile gehen aus der DE 195 18 328 Cl hervor. Die Besteckteile werden hierbei über eine als Förderband ausgestaltete Zuführeinrichtung in den Wirkungsbereich einer Halterungsvorrichtung überführt. Die Besonderheit dieser Lösung besteht darin, dass die unterschiedlichen Besteckteile bereits in der Zuführeinrichtung ausgerichtet und exakt positioniert sowie zueinander beabstandet angeordnet sein müssen, um eine ordnungsgemäße Aufnahme durch die Halterungsvorrichtung zu ermöglichen. Die Halterungsvorrichtung besteht nämlich aus einer um eine Drehachse drehbaren Fördereinrichtung, bei der es sich um eine mit Elektromagneten ausgestattete Drehscheibe handelt. Jeder Sektor der in Sektoren unterteilten Drehscheibe weist mehrere, in radialer Richtung ausgerichtete Elektromagnete auf. In einem Sektor wird damit nur jeweils ein Besteckteil angezogen, so dass dieses unterhalb der Drehscheibe haftet. Die Drehscheibe wird nach Anhaftung des Besteckteiles so lange um ihre Drehachse gedreht, bis das Besteckteil identifiziert wurde. Das somit erzeugte Signal ist
anschließend nutzbar, um das Besteckteil über einem zugehörigen Verteilerschacht zu positionieren und die Elektromagnete zu deaktivieren, so dass das betroffene Besteckteil in den korrespondierenden Verteilerschacht abgegeben wird. Somit erfolgt mittels der als Drehscheibe ausgeführten Fördereinrichtung sowohl eine Aufnahme und Halterung der unterschiedlichen Besteckteile, als auch eine Sortierung dieser Besteckteile. Bei einer derartigen Lösung wurde jedoch als nachteilig erkannt, dass die Besteckteile bereits in der Zuführeinrichtung lagegenau und exakt beabstandet zueinander positioniert werden müssen, damit die an der Fördereinrichtung vorhandenen Elektromagnete jeweils nur genau ein Besteckteil erfassen. Ferner begrenzt die erforderliche Einteilung der Drehscheibe in Sektoren die Zahl der aufzunehmenden Besteckteile je Umdrehung, wodurch die Taktzeiten ungünstig beeinflusst werden.
Darüber hinaus ist aus der EP 0 213 100 Bl eine weitere Vorrichtung sowie ein sich aus der Anwendung der Vorrichtung erschließendes Verfahren zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile bekannt. Diese Vorrichtung besteht aus einem in sich geschlossenen Kreislauf mit einem Transportband, an dem als Halterungsvorrichtungen mehrere in Laufrichtung mit einem Abstand zueinander angeordnete magnetische Wellen vorhanden sind, die jeweils dazu dienen, Besteckteile aufzunehmen. Die unterschiedlichen ferromagnetischen Besteckteile werden über eine Zuführeinrichtung, die bei dieser Lösung als ein Förderband ausgeführt wurde, in einer ausgerichteten Position zugeführt. Die Magnete nehmen die Besteckteile am Ende der Zuführeinrichtung an, wobei sich die Besteckteile anschließend unter Nutzung der Schwerkraft an den Magneten hängend ausrichten, so dass sie in einem Teilbereich der Halterungsvorrichtung vertikal ausgerichtet angeordnet sind. Hier erschließt sich bereits ein erster Nachteil dieser bekannten Lösung, der darin zu sehen ist, dass die Besteckteile nur punktuell an den Magneten anhaften, was bedeutet, dass die Haftfläche sehr gering ist und damit eine hohe Gefahr des unerwünschten Ablösens einzelner
Besteckteile nur dadurch überwunden werden könnte, dass die Magnete eine erhebliche Feldstärke aurweisen. Wird jedoch die Magnetkraft erhöht, so stellt sich unter Umständen der Effekt ein, dass die Besteckteile sich nicht mehr unter Wirkung der Schwerkraft ausrichten, sondern in beliebiger Anordnung an der Fördereinrichtung haften.
Zum Sortieren der Besteckteile wird in der EP 0 213 100 Bl weiterhin vorgeschlagen, zweite, separate Magnete unterhalb der Fördereinrichtung vorzusehen, die jeweils einen Abstand zu der Fördereinrichtung aufweisen, der der spezifischen Länge je eines Besteckteiles entspricht. Die an der Fördereinrichtung aufgehängten Besteckteile werden über diese separaten Magnete geführt, sodass die Besteckteile durch die magnetische Anziehungskraft der separaten Magnete von der Halterungsvorrichtung ablösbar sind. Die Besteckteile fallen nach dem Ablösen von der Fördereinrichtung in hierzu vorhandene Behältnisse. Eine derartige Anlage weist damit weitere Nachteile auf. Beispielsweise muss stets eine Vereinzelung der Besteckteile innerhalb der Zuführeinrichtung erfolgen, so dass durch die Magnete der Halterungsvorrichtung jeweils nur ein Besteckteil aufgenommen werden kann. Die Haltekraft der Magnete muss infolge der nur punktuellen Haftung zwischen dem Besteckteil und dem Magneten derart ausgelegt werden, dass während des Umlaufs kein selbsttätiges Ablösen der Besteckteile erfolgen kann. Das Abziehen der Besteckteile durch die der Länge der Besteckteile entsprechend zusätzlich angeordneten Magnete muss mit einer Magnetkraft erfolgen, die größer ist, als die der Halterungsmagnete. Somit besteht eventuell auch die Gefahr, dass die Besteckteile sich von diesen Ablösemagneten nicht trennen und folglich auch nicht in die vorgesehenen Behälter fallen, sondern mehrere Besteckteile an einem dieser Magnete haften bleiben. Dadurch wäre jedoch der störungsfreie Betrieb der Anlage beeinträchtigt oder verhindert. Darüber hinaus weisen Besteckteile, wie die Gabel und der Esslöffel nahezu identische Längen auf, so dass die Unterscheidung dieser Besteckteile mittels
einer über den Abstand realisierten Sortierung nahezu unmöglich und eine hohe Fehlerquote bei der Sortierung zu erwarten ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile bereitzustellen, das einfach durchführbar ist, kontinuierlich und störungsfrei funktioniert und zusätzliche manuelle Tätigkeiten entbehrlich macht, wobei insbesondere die Haftung der Besteckteile und deren übergabe von der Halterungsvorrichtung an eine nachfolgende Verarbeitungseinheit optimiert werden sollen. Darüber hinaus ist eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, die möglichst einfach und kompakt aufgebaut ist.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen.
Bei dem Verfahren zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile werden diese Besteckteile zunächst durch eine Zuführeinrichtung einer Halterungsvorrichtung zugeführt, wobei die Halterungsvorrichtung eine um mindestens eine Drehachse drehbare Fördereinrichtung mit einer mit mehreren Magneten zur Anhaftung der Besteckteile ausgestatteten Oberfläche aufweist. Nach dem Anhaften je eines Besteckteiles an einem der Magnete erfolgt die übergabe des Besteckteiles an eine nachfolgende Erkennungseinheit durch eine kontinuierliche Vergrößerung des Abstandes zwischen Magnet und Besteckteil.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können in großen Stückzahlen angelieferte, gereinigte und unsortiert zur Verfugung gestellte Besteckteile problemlos separiert und anschließend sortiert werden. Das Verfahren arbeitet sehr zuverlässig und ist einfach durchführbar. Insbesondere die Möglichkeit, eines
kontinuierlichen und störungsfreien Betriebes stellt einen entscheidenden Vorteil gegenüber bekannten Ausführungen dar. Manuelle Tätigkeiten werden entbehrlich. Ein ganz wesentlicher Vorteil ergibt sich auch aus der gleichmäßigen, harmonischen übergabe der Besteckteile von der Halterungsvorrichtung zur Erkennungseinheit, die durch die besagte Vergrößerung des Abstandes zwischen den Magneten und dem Besteckteil in kontinuierlicher Weise erfolgt, wodurch mittels des vorgestellten Verfahrens eine Optimierung des Transportes und der Identifizierung der Besteckteile erreicht wird.
Die Besteckteile müssen nicht mehr von dem Magneten der Halterungsvorrichtung abgezogen werden.
Auch Schaltvorgänge, wie sie zur Ansteuerung eines die Haftung der Besteckteile realisierenden Elektromagneten erforderlich sind, können ebenso wie die hierfür erforderliche Steuerungs- beziehungsweise Regelungstechnik entfallen.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Ausrichtung der Besteckteile an der Halterungsvorrichtung unter Nutzung der Schwerkraft erfolgt. Dieses an sich aus dem Stand der Technik bekannte Merkmal wurde gemäß der Erfindung dahingehend weiter vervollkommnet, dass die Besteckteile sich durch die Drehung der Fördereinrichtung um seine Drehachse infolge der Schwerkraftwirkung ausrichten und dabei selbsttätig und gleichmäßig an der Oberfläche der Halterungsvorrichtung anlegen. Die Magnete nehmen dabei die Besteckteile nicht nur punktuell, sondern mit ihrer gesamten Wirkfläche auf, wodurch die Haftung wesentlich verbessert werden konnte. Der Transport der Besteckteile wurde durch diese Lösung ferner dahingehend verbessert, dass neben der Haftkraft der Magnete eine zusätzliche, aus der Haftreibung resultierende Haltekraft genutzt wird, die daraus resultiert, dass die Besteckteile an der Oberfläche der Fördereinrichtung anliegen. Somit ist zuverlässig ein selbsttätiges und unerwünschtes Ablösen der Besteckteile von der Fördereinrichtung vermeidbar. Durch die zusätzliche
Ausrichtung der Besteckteile infolge der Schwerkraft können diese ausgerichtet an die Erkennungseinheit übergeben werden.
Eine weitere Verbesserung zur Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich daraus, dass die Zuführeinrichtung die Besteckteile der Halterungs- vorrichtung bereits ausgerichtet zuführt. Damit kann eine schnellere Aufnahme der Besteckteile durch die Halterungsvorrichtung ermöglicht werden, sodass sich die Taktung reduziert, das heißt je Zeiteinheit mehr Besteckteile einer Sortierung zugeführt werden können.
Um eine zuverlässige Aufnahme der Besteckteile durch die Halterungsvorrichtung zu gewährleisten, ist es darüber hinaus hilfreich, wenn die Zuführeinrichtung die Besteckteile der Halterungsvorrichtung vereinzelt zuführt. Damit lässt sich die Anhaftung einzelner Besteckteile an den hierzu vorgesehenen Magneten der Fördereinrichtung optimieren. Eine Anhäufung mehrerer Besteckteile vor der Halterungsvorrichtung und die damit verbundene Gefahr des Ineinanderhakens der Besteckteile kann auf diese Weise mit einfachen Mitteln zuverlässig verhindert werden.
Zur Ausrichtung beziehungsweise Vereinzelung der Besteckteile kann die Zuführeinrichtung eine Vereinzelungseinrichtung mit der Breite der Besteckteile entsprechenden Schlitzen aufweisen, so dass die unsortiert zugeführten Besteckteile durch diese Schlitze beispielsweise auf ein unterhalb der Vereinzelungseinrichtung befindliches Förderband fallen können. Andere Transportmittel sind natürlich an Stelle eines Förderbandes ebenso einsetzbar. Insofern ist dieser Begriff nicht eng auszulegen.
Ein Problem stellt sich immer dann, wenn mehrere Besteckteile unlösbar miteinander verbunden, also beispielsweise verkeilt beziehungsweise miteinander
verhakt sind und sich auch nicht durch das Herabfallen auf die Vereinzelungseinrichtung trennen lassen. Diese Besteckteile müssen aus den zur Halterungsvorrichtung zugeführten Besteckteilen aussortiert werden, um einen störungsfreien Ablauf des Verfahrens zu gewährleisten. Hierfür wird in einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, dass die Vereinzelungseinrichtung eine zur Horizontalen geneigte Oberfläche aufweist, entlang der nicht lösbar miteinander in Eingriff befindliche Besteckteile in einen Auffangbehälter abgeführt werden können. Somit ist eine optimale Trennung miteinander verbundener Besteckteile von den Besteckteilen gegeben, die durch die Schlitze auf das Förderband fallen sollen.
Zur Verbesserung der Trennung der Besteckteile kann darüber hinaus die Vereinzelungseinrichtüng zwischen den Schlitzen keilförmige Erhebungen aufweisen, die ein optimales Abgleiten der Besteckteile in die Schlitze ermöglichen. Damit ist teilweise sogar eine Trennung miteinander in Eingriff befindlicher Besteckteile erreichbar. Darüber hinaus werden nicht lösbar miteinander in Eingriff befindliche Besteckteile in einen geeigneten Auffangbehälter abgeführt. Die keilförmigen Erhebungen stellen somit eine Kombinierbarkeit der zuvor genannten Verfahrensschritte dar. Es ist damit gewährleistet, dass der Halterungsvorrichtung nur ausgerichtete und vereinzelte Besteckteile zugeführt werden.
Nach der Erfassung der Besteckteile an der Halterungsvorrichtung werden die Besteckteile unter Wirkung der Schwerkraft ausgerichtet und in erfindungsgemäßer Weise an eine Erkennungseinheit weitergeleitet. Diese Erkennungseinheit ermöglicht die Erkennung der unterschiedlichen Besteckteile und erzeugt somit ein Ausgangssignal, das sie als Eingangssignal einer Sortiervorrichtung zur Verfügung stellt.
Zur Erkennung der unterschiedlichen Besteckteile können an sich bekannte Verfahren zum Einsatz kommen. So ist es beispielsweise einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend möglich, die Besteckteile durch Wiegen oder mittels optischer Erkennungsmittel zu unterscheiden. Die der Erkennungseinheit zugeordnete Sortiervorrichtung dient dazu, die durch die Erkennungseinheit identifizierten Besteckteile in hierfür vorgesehene Behältnisse zu sortieren.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde insgesamt eine erhebliche Verbesserung der Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile erreicht. Die Fehlerquote kann hiermit auf ein Minimum reduziert werden. Durch die zusätzliche Ausrichtung und Vereinzelung der zugeführten Besteckteile besteht ferner die Möglichkeit, das Verfahren in extrem kurzen Taktzeiten umzusetzen. Die Sortierung unterschiedlicher Besteckteile, die unsortiert zur Verfügung gestellt werden, ist damit wesentlich wirtschaftlicher als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren.
Eine Vorrichtung zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile zur Durchführung des Verfahrens weist zumindest eine Zuführeinrichtung, eine Halterungsvorrichtung mit einer um mindestens eine Drehachse drehbaren Fördereinrichtung, die über eine mit mehreren Magneten zur Anhaftung der Besteckteile ausgestatteten Oberfläche verfügt und eine Erkennungseinheit auf. Diese Mindestbestandteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglichen eine sehr kompakte und wirtschaftliche Herstellung dieser Vorrichtung. Durch die Möglichkeit der kompakten Bauweise kann zum Beispiel beim Einsatz in Großküchen wertvoller Raum eingespart werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entsprechend einem weitergehenden Vorschlag eine Halterungsvorrichtung aufweisen, die mit zumindest einer drehbar
gelagerten Scheibe, wenigstens einer drehbar gelagerten Trommel oder mindestens einem um zwei drehbar gelagerte Wellen geführten Transportband ausgestattet ist. Die genannten Ausfuhrungsvarianten für eine Halterungsvorrichtung gestatten jeweils, dass sich die Besteckteile an den Oberflächen der Halterungsvorrichtung anlegen, daran haften und sich unter Wirkung der Schwerkraft selbsttätig ausrichten können.
Bevorzugt kommt für die erfindungsgemäße Lösung eine Trommel zum Einsatz, da diese eine sehr Platz sparende Bauweise der gesamten Vorrichtung ermöglicht.
Die Magnete können in die Oberfläche der drehbar gelagerten Scheibe oder der drehbar gelagerten Trommel eingebracht oder auf dieser Oberfläche befestigt sein. Ebenso ist eine derartige Anordnung der Magnete bei einer Ausführung der Halterungsvorrichtung möglich, bei der drehbar gelagerte Wellen von einem Transportband umschlungen sind. Hier liegt es im Bereich der Erfindung, die Magnete an den Wellen und/oder an dem um die drehbar gelagerten Wellen geführten Transportband oder an einer unterhalb des Transportbandes vorhandenen Gleitfläche vorzusehen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Magnete um eine Achse schwenkbar in der Halterungsvorrichtung gelagert sind. Damit lässt sich eine optimale Anpassung der Magnetoberfläche an das aufzunehmende Besteckteil gewährleisten, weil sich der Magnet bewegen und auf das Besteckteil ausrichten kann. Die Haftung der Besteckteile ist durch diese Lösung entschieden besser, als bei bekannten Ausführungen.
Zur Verbesserung der Halterung der Magnete und zur Optimierung der Drehbarkeit wird ferner vorgeschlagen, die Magnete in einen Magnethalter einzusetzen. So kann die Lagerung für die Verschwenkung der Magnete in diesem Halter vorgesehen sein.
Zwar wird die zuvor beschriebene Magnetanordnung bevorzugt. Dennoch wäre es denkbar, wenn die Halterungsvorrichtung mit einer Trommel oder einem um zwei drehbar gelagerte Wellen gerührten Transportband ausgestattet ist, die Magnete gemäß einer alternativen baulichen Ausfuhrungsvariante auch auf der die Besteckteile aufnehmenden Oberfläche gegenüberliegenden Unterseite des Transportbandes anzuordnen, das um die Wellen oder zumindest abschnittsweise um die Trommel geführt ist. Die kontinuierliche Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Magneten und dem anhaftenden Besteckteil kann im erfindungsgemäßen Sinne dann beispielsweise durch übergabe an ein nachfolgendes, Transportband erfolgen, das keine Magnete aufweist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Magnete in Transportrichtung der Besteckteile betrachtet seitlich versetzt zueinander angeordnet sind. Damit kann erreicht werden, dass jeweils nur ein Besteckteil sicher und zuverlässig von dem Magnet aufgenommen wird und sich die Besteckteile nicht gegenseitig behindern.
Um zu gewährleisten, dass von den Magneten jeweils nur ein einzelnes Besteckteil aufgenommen wird, geht ein weiterer Vorschlag dahin, dass die Magnete eine den aufzunehmenden Besteckteilen entsprechende Breite aufweisen und demzufolge flächig ausgeführt sind.
Darüber hinaus ist es von entscheidendem Vorteil, wenn die Magnete eine dem Gewicht der aufzunehmenden Besteckteile entsprechende magnetische Feldstärke aufweisen. Durch die zuletzt genannten Merkmale der Magnete in Alleinstellung oder Kombination miteinander ist eine kontinuierliche und zuverlässige Arbeitsweise der Vorrichtung gewährleistet.
Als Magnete können sowohl Permanentmagnete als auch Elektromagnete mit einer einstellbaren Feldstärke zum Einsatz kommen. Eine sehr kostengünstige Ausfuhrung besteht darin, dass Permanentmagnete verwendet werden. Elektromagnete mit einstellbarer Feldstärke bieten den Vorteil, dass die Vorrichtung für Bestecke unterschiedlicher Gewichte und Größen zum Einsatz kommen kann, ohne dass eine komplette Umrüstung beziehungsweise ein Austausch der Halterungsvorrichtung erfolgen muss.
Um eine eindeutige Trennung der durch die Halterungsvorrichtung aufzunehmenden und zu transportierenden Besteckteile zu erreichen, sollten jeweils zwei aufeinander folgende Magnete in Drehrichtung der Halterungsvorrichtung betrachtet einen Abstand zueinander aufweisen, der größer ist, als die Länge des längsten aufzunehmenden Besteckteiles.
Entsprechend einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Zufuhreinrichtung mindestens ein Förderband und wenigstens eine mit diesem Förderband korrespondierende Vereinzelungseinrichtung auf. Die Vereinzelungseinrichtung kann in der zuvor beschriebenen Weise über Schlitze sowie keilförmige Erhebungen verfügen. Damit ist eine zuverlässige Trennung der Besteckteile im Sinne einer Ausrichtung und Vereinzelung möglich.
Die von der Erkennungseinheit angesteuerte Sortiervorrichtung kann ein programmgesteuerter Roboter oder eine Ausstoßmechanik sein beziehungsweise einen programmgesteuerten Roboter oder eine Ausstoßmechanik aufweisen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausfuhrungsbeispiele stellen dabei keine Einschränkung auf die jeweils dargestellte Variante dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung des Prinzips einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Prinzips zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile jeweils mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei der Erfindung nicht vorhanden sind. Es zeigt: Figur 1 : eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Sortierung von Besteckteilen in einer
Seitenansicht, Figur 2: eine räumliche Darstellung in einer Ansicht von oben auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile, Figur 3 die Ansicht einer Halterungsvorrichtung von einer Seite als
Einzelteil,
Figur 4 die Einzelheit IV aus Figur 3 in vergrößerter Ansicht und Figur 5 die Ansicht aus Richtung des Pfeils V in Figur 4.
Die in der Figur 1 gezeigte, schematisch stark vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile 7 besteht grundsätzlich aus drei Baueinheiten. Es sind dies die Zuführeinrichtung 1, die Halterungsvorrichtung 2 und die Erkennungseinheit 3. Die insgesamt mit 1 bezeichnete Zuführeinrichtung weist im vorliegenden Beispiel ein erstes Förderband 20, mittels dessen die gereinigten, jedoch unsortierten, unterschiedlichen Besteckteile 7 zugeführt werden können, auf. Die Bewegungsrichtung des ersten Förderbandes 20 entspricht der Richtung des Pfeils B in Figur 1. Die über das erste Förderband 20 transportierten Besteckteile 7 gelangen anschließend auf ein nachfolgendes, mit Bezug zur
Horizontalen eine Neigung aufweisendes, zweites Förderband 10 der Zuführeinrichtung 1. Dieses zweite Förderband 10 befindet sich unterhalb einer Vereinzelungseinrichtung 8, die im vorliegenden Fall mehrere beabstandet zueinander verlaufende, keilförmige Erhebungen 13 aufweist. Die Abstände zwischen den keilförmigen Erhebungen 13 der Vereinzelungseinrichtung 8 bilden Schlitze 9 mit einer Breite, die ein ausgerichtetes Hindurchfallen der Besteckteile 7 auf das unter der Vereinzelungseinrichtung 8 befindliche Förderband 10 ermöglichen. Durch die keilförmigen Erhebungen 13 und die zwischen diesen vorhandenen Schlitze 9 werden die Besteckteile 7 jedoch nicht nur ausgerichtet. Es erfolgt darüber hinaus infolge der genormten Geometrie der Schlitze 9 eine Vereinzelung der Besteckteile 7.
Die Neigung des Förderbandes 10 zur Horizontalen hat den Grund, dass miteinander unlösbar verbundene Besteckteile 7 auf die Oberfläche 11, das heißt die höchste Erhebung der keilförmigen Erhebungen 13 fallen und infolge ihrer Verbindung miteinander nicht in die Schlitze 9 der Vereinzelungseinrichtung 8 gelangen können. Somit verbleiben die miteinander verbundenen Besteckteile 7 auf der Oberfläche 11 der keilförmigen Erhebungen 13. Infolge der ausgebildeten Neigung rutschen sie entlang dieser Oberfläche 11 in Richtung des Pfeils A in Figur 1 in einen unterhalb des Förderbandes 10 hierfür aufgestellten Auffangbehälter 12. In dem Auffangbehälter 12 werden die unlösbar miteinander verbundenen Besteckteile 7 gesammelt und können somit einer weiteren Verarbeitung oder Entsorgung zugeführt werden.
Auf dem Förderband 10 sind in Figur 1 andeutungsweise mehrere hintereinander angeordnete, ausgerichtete und vereinzelte Besteckteile 7 dargestellt. Diese werden durch die Bewegungsrichtung entsprechend dem Pfeil C des Förderbandes 10 in Richtung auf die Halterungsvorrichtung 2 zu bewegt. Die Halterungsvorrichtung 2 besteht im vorliegenden Fall aus einer trommeiförmigen Fördereinrichtung 5, die teilweise von einem Transportband 18 umschlungen ist. Die Fördereinrichtung 5 ist um eine Drehachse 4 drehbar gelagert, wobei die hier
vorgesehene Drehrichtung durch den Pfeil D angedeutet ist. Am Außenumfang der trommelfδrmigen Fördereinrichtung 5 sind beabstandet zueinander Magnete 6 angeordnet. Der Abstand 19 zwischen zwei in Umfangsrichtung betrachtet aufeinander folgenden Magneten 6 ist dabei größer als die größte Länge eines aufzunehmenden Besteckteiles. Im übergangsbereich zwischen dem Förderband 10 und der trommeiförmigen Fördereinrichtung ist eine Kontaktfläche 27 angeordnet, die ein leichtes Anheben der Besteckteile in Bewegungsrichtung der um die Drehachse 4 drehenden Fördereinrichtung 5 ermöglicht. Dadurch kann die Anhaftung der sich der Fördereinrichtung 5 nähernden Besteckteile 7 an den Magneten 6 verbessert werden. Zudem dient die Kontaktfläche 27 der überbrückung eines zwischen dem Förderband 10 und der Fördereinrichtung 5 vorhandenen Spaltes.
Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, umschlingt das Transportband 18 die trommeiförmige Fördereinrichtung 5 nicht vollständig. Folglich liegt lediglich ein Teil der Unterseite 17 des Transportbandes 18 unmittelbar an der Oberfläche der trommelfbrmigen Fördereinrichtung 5 an. Ein weiterer Teil des Transportbandes 18 bildet gleichfalls einen Bestandteil der Zuführung zur Erkennungseinheit 3 und weist damit einen ebenen Abschnitt auf.
Somit können die Besteckteile 7 einerseits durch die magnetische Feldstärke der Magnete 6 an der Fördereinrichtung 5 anhaften. Andererseits werden die Besteckteile 7 durch die Haftreibung zwischen der Oberfläche 16 des Transportbandes 18 und dem Besteckteil 7 gehalten.
Die Sortierung der Besteckteile 7 in erfindungsgemäßer Weise geht wie folgt vonstatten: Zunächst werden die gereinigten, unsortierten, unterschiedlichen Besteckteile 7 über das Förderband 20 zugeführt. Nach der übergabe vom Förderband 20 an die Vereinzelungseinrichtung 8 erfolgt erforderlichenfalls eine Trennung, in jedem Fall jedoch eine Ausrichtung und Vereinzelung der Besteckteile 7 durch die keilförmigen Erhebungen 13, so dass die Besteckteile 7 in die Schlitze 9 der Vereinzelungseinrichtung 8 und durch diese auf das darunter
befindliche Förderband 10 fallen. Das Förderband 10 transportiert die Besteckteile auf die Halterungsvorrichtung 2 zu. Diese ist mit dem zuvor näher beschriebenen Transportband 18 und den Magneten 6 ausgestattet. Durch die Rotation der Fördereinrichtung 5 um die Drehachse 4 kann mittels je eines Magneten 6 exakt ein Besteckteil 7 aufgenommen werden. Dieses Besteckteil 7 haftet mit einem seiner Enden an dem Magneten 6 und wird durch die Drehbewegung der Fördereinrichtung 5 um die Drehachse 4 mitgenommen. Bei dieser Bewegung richtet sich das Besteckteil 7 infolge der Schwerkraftwirkung in vertikaler Richtung aus. Im oberen Teil, das heißt im übergangsbereich zwischen der Fördereinrichtung 5 und der Erkennungseinheit 3, ist das Transportband 18 eben ausgeführt. Hier wird in erfindungsgemäßer Weise eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den Magneten 6 und dem Besteckteil 7 erreicht. Diese Vergrößerung des Abstandes resultiert daraus, dass die Fördereinrichtung 5 ihre Drehbewegung weiter vollzieht, während das Transportband 18 in einen ebenen Bereich übergeht. Der Abstand zwischen Magnet 6 und Besteckteil 7 wird dabei soweit vergrößert, bis die Magnetkraft nicht mehr ausreicht, das Besteckteil 7 zu halten. Es bleibt in der zuletzt eingenommenen Position in ausgerichteter Stellung auf dem ebenen Teil des Transportbandes 18 liegen und kann somit der nachfolgenden Erkennungseinheit 3 zugeführt werden.
Die in der Figur 1 gezeigten Leitbleche 15 im Bereich der Halterungsvorrichtung 2 dienen der Stabilisierung der Ausrichtung der Besteckteile 7. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind diese Leitbleche 15 entbehrlich. Sie stellen jedoch unter Umständen eine sinnvolle Ergänzung dar.
In der Figur 2 ist in perspektivischer Ansicht eine Gesamtanlage zur Sortierung unterschiedlicher ferromagnetischer Besteckteile dargestellt. Auch hierbei ist ein Förderband 20 dazu vorgesehen, gereinigte, unsortierte, unterschiedliche Besteckteile in loser Schüttung aufzunehmen und an eine nachfolgende Vereinzelungseinrichtung 8 weiterzuleiten. Diese Vereinzelungseinrichtung 8
besteht aus keilförmigen Erhebungen 13, zwischen denen Schlitze 9 ausgebildet sind, unterhalb dieser Schlitze 9 befindet sich ein weiteres Transportband 10 der Zufuhreinrichtung 1. Nachdem die Besteckteile 7 innerhalb der Vereinzelungseinrichtung 8 voneinander getrennt, vereinzelt und ausgerichtet worden sind, werden sie durch die Bewegung des Transportbandes 10 in Richtung Halterungsvorrichtung 2 der Fördereinrichtung 5 zugeführt. Die Fördereinrichtung 5 ist um die Drehachse 4 drehbar und verfugt über die Magnete 6. Nach der Anhaftung der Besteckteile 7 an den Magneten 6 richten sich die Besteckteile 7 infolge der Schwerkraft selbsttätig aus. Unterstützend wirkt hierbei jeweils ein Leitblech 15, das eine Begrenzung der Fördereinrichtung 5 an den Außenseiten darstellt. Die Besteckteile 7 werden in dieser vereinzelten, ausgerichteten Position von der Fördereinrichtung 5 weitertransportiert und durch Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Magneten 6 und dem an diesem haftenden Besteckteil 7 infolge des übergangs des Transportbandes 18 von der trommelförmigen Fördereinrichtung 5 zu einem ebenen Abschnitt von dem Magneten 6 abgetrennt. Die Besteckteile 7 verbleiben dabei in ihrer ausgerichteten Position und werden unterhalb einer Erkennungseinheit 3 entlang geführt. Als Erkennungseinheit 3 wurde bei dem in Figur 2 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel eine optische Leseeinrichtung verwendet, die anhand der Gestaltungsmerkmale der Besteckteile 7 diese voneinander unterscheiden kann. Infolge der optischen Abtastung der einzelnen Besteckteile 7 erzeugt diese Erkennungseinheit 3 ein Ausgangssignal, das als Eingangssignal der nachfolgenden Sortiervorrichtung 14 zur Verfügung gestellt wird. Nach Verlassen der Erkennungseinheit 3 werden die Besteckteile 7 auf dem Förderband 23 in Richtung des Pfeils E in Figur 1 weiterbewegt, bis sie sich in einem Bereich befinden, in dem Behälter 25 beziehungsweise 26 der Sortiervorrichtung 14 für die jeweiligen Besteckteile 7 vorhanden sind. Das von der Erkennungseinheit 3 stammende Ausgangssignal, welches ein Eingangssignal für die Sortiervorrichtung 14 bildet, gestattet nunmehr, über die Schwenkhebel 24 eine Zuordnung zu den erwähnten Behältern 25 beziehungsweise 26. Die in der
Figur 2 gezeigte Gesamtanlage verfugt ferner über ein Steuerpult 22, über das für die Vorrichtung wesentliche Einstellungen vorgenommen werden können. Hierzu dienen die dargestellten Bedienelemente 21.
In der Figur 3 ist eine Ansicht einer Halterungsvorrichtung 2 von einer Seite als Einzelteil dargestellt. Bei der Halterungsvorrichtung 2 handelt es sich um eine trommelfδrmige Fördereinrichtung 5, die, wie dies im Zusammenhang mit der Figur 1 bereits erläutert wurde, teilweise von einem in der Figur 3 nicht dargestellten Transportband umschlungen ist. Die Fördereinrichtung 5 ist um eine Drehachse 4 drehbar gelagert. Am Außenumfang der trommeiförmigen Fördereinrichtung 5 sind die Magnete 6 angeordnet. Die Magnete 6 weisen quer zur Drehrichtung der Fördereinrichtung einen Versatz zueinander auf, das heißt, sie sind nicht auf einer gemeinsamen Umfangslinie der Fördereinrichtung 5 angeordnet, sondern jeweils versetzt hierzu. Dies ermöglicht eine Optimierung der Besteckaufnahme.
Wie anschaulich aus der vergrößerten Detaildarstellung in Figur 4 ersichtlich ist, sind die Magnete 6 um eine Achse 28 schwenkbar in der Halterungsvorrichtung 2 und hier in der trommeiförmigen Fördereinrichtung 5 angeordnet, um sich auf diese Weise in Richtung des aufzunehmenden Besteckteiles ausrichten zu können. Zur Verbesserung der Montierbarkeit und der Lagerung der Magnete 6 sind diese jeweils in einen Magnethalter 29 eingesetzt.
Ferner zeigt die Figur 5 eine Ansicht auf den Magnet 6 in Richtung des Pfeils V in Figur 4. Hieraus wird noch einmal die Montage und Schwenkbarkeit des in dem Magnethalter 29 aufgenommenen Magneten 6 ersichtlich. Die Achse 28 ist als Achsstift 30 ausgeführt, wobei der Magnethalter 29 zweiseitig von je einem Achsstift 30 gehalten und somit zusammen mit dem Magnet 6 um die Achse 28 schwenkbar gelagert ist.
Bezuεszeichenhste:
1. Zufuhreinrichtung
2. Halterungsvorrichtung
3. Erkennungseinheit
4. Drehachse
5. Fördereinrichtung
6. Magnet
7. Besteckteile
8. Vereinzelungseinrichtung
9. Schlitz
10. Förderband
11. Oberfläche
12. Auffangbehälter
13. keilförmige Erhebungen
14. Sortiervorrichtung
15. Leitblech
16. Oberfläche
17. Unterseite
18. Transportband
19. Abstand
20. Förderband
21. Bedienelemente
22. Steuerpult
23. Förderband
24. Schwenkhebel
25. Behälter
26. Behälter
27. Kontaktfläche
28. Achse
Fortsetzung Bezugszeichenliste:
29. Magnethalter
30. Achsstifte
A-E Bewegungsrichtungen