Die Erfindung betrifft eine Kegelsortiervorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
1 zeigt in einer Seitenansicht einen
Kegelstand 1 in Verlängerung einer Kugellauffläche 2 und einer
hinter dem Kegelstand 1 angeordneten Kegelgrube 3 zur Aufnahme
der gefallenen Kegel und der Kugel. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Kegelstand 1 als Platte ausgebildet, die am Vorderende angehoben werden
kann, wie dies bei 1 durch strichpunktierte Linien wiedergegeben ist, damit
am Ende eines Kegelspiels alle noch auf dem Kegelstand befindlichen Kegel in die
Kegelgrube 3 befördert werden.
In der Kegelgrube 3 ist eine Auffangwanne 4 zur
Aufnahme der Kegel und der Kugel angeordnet, die über eine Hubeinrichtung mit seitlichen
Führungen 5 angehoben und am oberen Ende der Hubeinrichtung durch Kippen
entleert werden kann. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
fallen die Kegel und die Kugel aus der gekippten Wanne 4 in eine Vorsortiereinrichtung
6, aus der die Kegel in eine Sortiervorrichtung 7 fallen, während
die von den Kegeln getrennte Kugel Ku seitlich abgeführt wird. Aus der Sortiervorrichtung
7 gelangen die Kegel einzeln in einen Kanal 8, an dessen Ende
ein Kegel Ke durch eine Greifeinrichtung 9 erfaßt und in eine Kegelsetzeinheit
10 eingesetzt wird, die einen Kegel auf dem Kegelstand 1 absetzt.
Die Anzahl der Kegelsetzeinheiten 10 entspricht der Anzahl
der aufzustellenden Kegel, wobei die einzelnen Kegelsetzeinheiten 10 derart
über dem Kegelstand 1 gruppiert sind, daß sich nach dem Absetzen der Kegel
durch jede einzelne Kegelsetzeinheit 10 das erwünschte Kegelbild auf der
Kegelstandfläche 1 ergibt.
Anstelle der dargestellten Kegelsetzeinheiten 10 kann auch
eine andere Kegelaufstelleinrichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein einheitlicher
Setzkorb, der sämtliche Kegel aufnimmt. Für die Ausgestaltung der Sortiervorrichtung
7 kommt es auf die Art und Weise der Kegelaufstelleinrichtung
10 und auf die Art der Zuführeinrichtung 5 nicht an.
Wie die Ansicht in 1 zeigt, ist auf einer
über den Kegelsetzeinheiten 10 angeordneten Platte 12 eine kreisförmige
Begrenzungswand 13 stationär angeordnet, in der ein scheibenförmiger
Boden 14 drehbar gelagert ist, der durch einen elektrischen Antriebsmotor
in Drehung versetzt wird.
Die regellos auf der Scheibe 14 verteilten Kegel werden durch
die Drehung der Scheibe 14 im Uhrzeigersinn in 2
aufgrund der Zentrifugalkraft gegen die stationäre Wand 13 bewegt, wobei
sie aufgrund des Gewichts und der erhöhten Reibung auf der Scheibe 14 in
Drehrichtung mitgenommen werden. An einer Umfangsstelle der Begrenzungswand
13 ist eine Austrittsöffnung 18 ausgebildet, wie sie in
3 wiedergegeben ist, durch die ein einzelner Kegel
in den Kegelkanal 8 aufgrund der Neigung der Scheibe 14 und/oder
durch Zentrifugalkraftwirkung austreten kann. Vorzugsweise ist der in Drehrichtung
vorne liegende Rand der Austrittsöffnung 18, die eine langgestreckte Form
hat, entgegen der Drehrichtung gekrümmt ausgebildet. Die Höhe der Austrittsöffnung
18 senkrecht zur Scheibenebene ist kleiner als der Durchmesser der Kugel,
während die Länge der Austrittsöffnung 18 in Umfangsrichtung der Begrenzungswand
13 auch länger gestaltet sein kann als die Durchmesserabmessung der Kugel.
Der Austritt eines Kegels durch die Austrittsöffnung 18 wird auf diese
Weise begünstigt.
Die Ausrichtung der Kegel auf der sich drehenden Scheibe
14 in Umfangsrichtung wird begünstigt, wenn auf dem Innenumfang der Begrenzungswand
13 flache giebelförmige Prallelemente 19 angeordnet sind, wobei
bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 drei über den Umfang verteilte
Prallelemente 19 vorgesehen sind. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn
unmittelbar vor der Austrittsöffnung 18 ein derartiges Prallelement
19 vorgesehen ist, durch das ein Kegel kurz vor der Austrittsöffnung
18 auf diese zu abgelenkt wird. Während der Drehbewegung der Scheibe
14 werden die Kegel durch die Prallelemente 19 in Umfangsrichtung
ausgerichtet, wodurch der Austritt durch die Austrittsöffnung 18 begünstigt
wird.
Es kann auch unmittelbar nach der Austrittsöffnung 18 ein
derartiges Prallelement 19 vorgesehen werden, um den Austritt eines Kegels
zu begünstigen.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die sich drehende Scheibe
14 leicht kegelförmig gestaltet ist, wie dies durch einen kegelförmigen
Aufsatz 20 in 3 wiedergegeben ist. Hierdurch
rollen die Kegel unabhängig von der Drehbewegung der Scheibe 14 zum äußeren
Rand der Scheibe, wodurch die Ausrichtung der Kegel in Umfangsrichtung begünstigt
wird.
Nachdem die Kegel zusammen mit der Kugel aus der Wanne 4
über die Rampe 16 auf die sich drehende Scheibe 14 bzw. auf deren
Aufsatz 20 gekippt worden sind, werden nach und nach die einzelnen Kegel
in Umfangsrichtung auf der sich drehenden Scheibe 14 ausgerichtet, wobei
sie nacheinander durch die Austrittsöffnung 18 austreten, wie dies in
2 angedeutet ist. Die in 2
nicht wiedergegebene Kugel verbleibt auf der sich drehenden Scheibe 14,
weil ihr Durchmesser größer ist als der der Austrittsöffnung 18 für die
Kegel. Nachdem alle Kegel aus der Sortiervomchtung 7 ausgetreten sind und
nur noch die Kugel auf der sich drehenden Scheibe 14 längs des Umfangs
entlang rollt, kann eine weitere, nicht dargestellte Öffnung in der Begrenzungswand
13 durch eine motorisch betätigte Klappe freigegeben werden, durch die
die Kugel austreten kann. Die Kugel kann über einen nicht dargestellten Kugelkanal
abgeführt werden.
Der Austritt der einzelnen Kegel aus der Sortiervorrichtung
7 in den Kegelkanal 8 kann beispielsweise mittels einer Lichtschranke
in dem Kegelkanal 8 überwacht werden, so daß nach Austritt sämtlicher Kegel
durch ein entsprechendes Steuersignal die Klappe zum Abführen der Kugel geöffnet
werden kann.
Es ist auch möglich, die Scheibe 14 stationär auf der Platte
12 anzuordnen, während der kegelförmige Aufsatz 20 durch den Antriebsmotor
verdrehbar ist.
Anstelle von gesonderten Prallelementen 19 kann die Begrenzungswand
13 entsprechend gestaltet sein, um die erwünschte Ablenkwirkung zu erzielen.
Ebenso können die Prall- und Ablenkelemente 19 in anderer Weise gestaltet
sein, um die erwünschte Ablenkwirkung für die Kegel zu erreichen.
Wie 2 bis 6
zeigen, ist über der Austrittsöffnung 18 auf der Innenseite der Begrenzungswand
13 ein Kegelabweiser 40 vorgesehen. Die Austrittsöffnung
18 ist rechteckig mit abgerundeten Ecken ausgebildet, wobei die langen
Seiten des Rechtecks sich in Umfangsrichtung der Begrenzungswand 13 erstrecken.
Der untere Rand der Austrittsöffnung 18 liegt hierbei im Wesentlichen auf
der Höhe des Randes der sich drehenden Scheibe 14.
Der Kegelabweiser 40 ist in der Ansicht in 3
ebenfalls etwa rechteckig ausgebildet, wobei er die Austrittsöffnung 18
nur teilweise überdeckt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in
3 überdeckt der Kegelabweiser 40 etwa das
obere Drittel der Austrittsöffnung 18, wobei ein Abschnitt des vorderen
Endes der Austrittsöffnung 18 freiliegt und vom Kegelabweiser
40 nicht überdeckt wird. Bei einer Ausführungsform der Sortiervomchtung
7 ohne den kegelförmigen Aufsatz 20 auf der sich drehenden Scheibe
14 kann der Kegelabweiser 40 beispielsweise etwa die Hälfte der
Austrittsöffnung 18 hinsichtlich der Höhenabmessung überdecken, so daß
in jedem Falle ein Kegel zuverlässig mit der Vorderkante des Kegelabweisers
40 in Berührung kommt, unabhängig davon, ob der Kegel mit dem Kegelfuß
oder dem Kegelkopf voraus durch die drehende Scheibe 14 zur Austrittsöffnung
18 transportiert wird.
Der untere Rand des Kegelabweisers 40 bzw. dessen Abweiselementes
41 hat einen solchen Abstand von der Oberfläche der sich drehenden Scheibe
14 bzw. von dem Aufsatz 20, daß das Hindurchtreten eines Kegelkopfes
unter dem unteren Rand verhindert wird. Zusätzlich kann der untere
Rand des Kegelabweisers so abgeschrägt werden, daß ein Kegel, der nicht in die Austrittsöffnung
18 gelangt, verstärkt abgewiesen wird.
Der Kegelabweiser 40 ist dazu vorgesehen, einen Kegelstau
an der Austrittsöffnung 18 zu verhindern. Ohne Kegelabweiser können sich
die Kegel im Bereich der Austrittsöffnung 18 verklemmen, beispielsweise
indem zwei nebeneinanderliegende Kegel zugleich mit dem Kegelkopf in die Austrittsöffnung
18 gelangen. In einem solchen Fall wird die Austrittsöffnung durch die
sich verklemmenden Kegel versperrt, so daß ein Kegelstau auftritt. Auch wenn mehrere
Kegel nebeneinander liegen und diese durch die Zentrifugalkraft in Verbindung mit
dem kegeligen Aufsatz 20 gegen die Austrittsöffnung 18 gedrückt
werden, kann es durch Verklemmen der Kegel an der Austrittsöffnung 18 zu
einem Kegelstau kommen. Ein solcher Kegelstau wird durch den Kegelabweiser
40 zuverlässig verhindert, der das Eintreten eines nur einzelnen Kegels
in die Austrittsöffnung 18 zuläßt, wie dies anhand der 4
bis 6 näher erläutert wird.
Der Kegelabweiser 40 ist mit einem in radialer Richtung zur
Begrenzungswand 13 federnden Abweiselement 41 versehen, das vorteilhafterweise
etwa keilförmig ausgebildet ist, wie die Draufsicht in den 4
bis 6 zeigt. Das Abweiselement
41 kann aus einem gebogenen Blechabschnitt ausgebildet sein und es ist
an einer Gelenkachse 42 an einem stationären Lagerteil 43 des
Kegelabweisers 40 angelenkt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Abweiselement 41 mit einem Verlängerungsstift 44 versehen,
an dem eine Zugfeder 45 angreift, die mit dem gegenüberliegenden Ende an
dem stationären Lagerteil 43 befestigt ist. Mit 46 ist ein Anschlag
bezeichnet, der die Ausgangsstellung des Abweiselementes 41 in Richtung
auf die Begrenzungswand 13 beschränkt, wie aus einem Vergleich der
4 und 5 hervorgeht.
Dieser Anschlag 46 ist vorzugsweise verstellbar, um den Durchlaß für einen
Kegel einstellen zu können.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das stationäre Lagerteil
43 in der Draufsicht etwa dreieckförmig ausgebildet, wobei die Seite 47
in 4 sich etwa in Verlängerung der inneren Seite des
Abweiselementes 41 erstreckt, während sich die Seite 48 in Verlängerung
der äußeren Seite des keilförmigen Abweiselementes 41 erstreckt. Mit der
Seite 49 in 4 liegt dieses Lagerteil 43 an
der in 4 nicht wiedergegebenen Begrenzungswand
13 an, wie 2 zeigt.
In der in den 5 und 6
wiedergegebenen Ausgangsstellung des Kegelabweisers 40, in der der Verlängerungsstift
44 an dem Anschlag 46 anliegt, hat die abgerundete Vorderkante
50 des Abweiselements 41 einen Abstand von der Innenumfangsfläche
der Begrenzungswand 13 derart, daß ein Kegelkopf ohne weiteres zwischen
Abweiselement 41 und Begrenzungswand 13 in die Austrittsöffnung
18 eintreten kann. Dies ist in 6 durch den
Kegel a wiedergegeben, der mit dem Kegelkopf an der Austrittsöffnung ankommt. Ein
neben diesem Kegel a liegender Kegel b, dessen Kegelkopf ebenfalls in Richtung Austrittsöffnung
ausgerichtet ist, wird von dem Abweiselement 41 abgelenkt und in eine weitere
Umlaufbahn auf der sich drehenden Scheibe gebracht. Dies ist in 6
durch die Kegelposition b' wiedergegeben.
Nach dem Eintritt des Kegelkopfes zwischen Abweiselement
41 und Innenumfangsfläche der Begrenzungswand 13 bzw. der Austrittsöffnung
18 wird durch den größer werdenden Durchmesser des Kegelfußes das Abweiselement
41 entgegen der Kraft der Zugfeder 45 radial nach innen verschwenkt,
so daß auch der Kegelfuß in die Austrittsöffnung 18 gelangen kann. Sobald
der im Durchmesser größere Kegelfuß das Abweiselement 41 passiert hat,
schwenkt dieses in die in 6 wiedergegebene Ausgangsstellung
zurück, um die Durchlaßöffnung so weit zu verengen, daß nur ein Kegelkopf eindringen
kann.
4 zeigt eine Position, in der der größte
Kegeldurchmesser am Kegel a' das Abweiselement 41 zurückgedrückt hat, während
6 die Position zeigt, in der das Abweiselement
41 nach Passieren des Kegelfußes wieder in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt
ist.
5 zeigt die Position eines Kegels c,
der mit dem Kegelfuß am Kegelabweiser 40 ankommt. Aufgrund des konischen
Fußendes wird das Abweiselement 41 durch den Kegelfuß radial nach innen
verschwenkt, so daß der Kegelfuß durchgelassen wird, worauf das Abweiselement
41 in die in 5 wiedergegebene Ausgangsstellung
zurückfedert, sobald der Kegelfuß das Abweiselement 41 passiert hat, so
daß beim nachfolgenden Durchtritt des im Durchmesser kleineren Kegelkopfes das Abweiselement
41 in der Ausgangsstellung verbleiben kann.
Wenn neben dem mit dem Kegelfuß ankommenden Kegel c ein Kegel d liegt,
dessen Kegelkopf in Richtung Austrittsöffnung weist, so wird dieser durch das Abweiselement
41 abgelenkt und in eine weitere Umlaufbahn gebracht.
2 zeigt das Abweiselement 41 in den beiden
Maximalstellungen.
Durch die dargestellte Ausführungsform eines Kegelabweisers
40 wird immer gewährleistet, daß keine zwei Kegel parallel nebeneinander
in die Austrittsöffnung gelangen können. Zur zusätzlichen Erhöhung der Funktionssicherheit
der Sortiervorrichtung kann in einem Abstand vor der Austrittsöffnung
18 ein Betätigungselement wie beispielsweise ein Druckmagnet
51 in der Begrenzungswand 13 angeordnet werden, der eine Druckplatte
51a aufweist, mittels der ein in diesem Bereich anliegender Kegel radial
nach innen gestoßen werden kann, um einen eventuell auftretenden Kegelstau aufzulösen.
Im Kegelkanal 8 hinter der Austrittsöffnung 18 wird zweckmäßigerweise
eine Kegelüberwachungseinrichtung vorgesehen, die den Durchtritt eines Kegels im
Kanal 8 registriert. Wenn in einem vorgegebenen Zeitintervall
kein Kegeldurchtritt durch diese Überwachungseinrichtung festgestellt wird, wird
der Druckmagnet 51 betätigt, um einen eventuellen Kegelstau aufzulösen,
der durch den fehlenden Kegeldurchtritt im Kanal 8 angezeigt wird. Anstelle
eines Druckmagneten 51 kann auch eine andere Betätigungseinrichtung, z.
B. ein federbeaufschlagter Stößel, vorgesehen werden.
Es sind verschiedene Abwandlungen der anhand der 2
bis 6 beschriebenen Ausführungsform möglich.
So kann anstelle des keilförmig gestalteten Abweiselementes 41 auch eine
einfache Platte vorgesehen werden. Eine Keilform des Abweiselementes 41
hat den Vorteil, daß der abgewiesene Kegel in eine günstigere Umlaufbahn in Verbindung
mit der Schrägfläche 47 des Lagerteils 43 gelangt.
Es ist auch möglich, daß bei einer Sortiervorrichtung mehrere Austrittsöffnungen
18 über den Umfang der Begrenzungswand 13 verteilt sind. Hierbei
wird an jeder der Austrittsöffnungen 18 ein Kegelabweiser 40 vorgesehen.
Durch das entgegen einer Federkraft bewegliche Abweiselement
41 kann der Durchlaß an der Austrittsöffnung 18 so verengt werden,
daß nur ein Kegelkopf hindurchtreten kann, während für den Durchtritt des dickeren
Kegelfußes das Abweiselement durch diesen weggeschwenkt werden kann.
Die beschriebene Sortiervorrichtung mit der sich drehenden Scheibe
14 bzw. 20 kann auch für andere Kegelspielvorrichtungen eingesetzt
werden. Ebenso ist es möglich, die Sortiervorrichtung 7 an einer anderen
Stelle als über der Kegelaufstelleinrichtung 10 vorzusehen. Bevorzugt wird
aber die Sortiervorrichtung über dem Setzkorb bzw. den Kegelsetzeinheiten
10 angeordnet, weil hierdurch eine insgesamt kompakte Ausgestaltung bei
leichter Zugänglichkeit erreicht wird.
Die beschriebene Sortiervorrichtung mit sich drehender Scheibe erlaubt
eine völlig ungeordnete Zuführung von Kegeln aus einem mit Kegeln gefüllten Behälter.
Der bauliche Aufwand für diese Vorrichtung ist gering und es sind nur wenig bewegte
Teile vorhanden. Die Sortiervorrichtung eignet sich für jede Kegelform und ist servicefreundlich,
weil sie direkt einsehbar ist.
Es sind verschiedene Abwandlungen dieser Bauform mit sich drehender
Scheibe möglich. So kann beispielsweise im Mittelteil der sich drehenden Scheibe
14 ein Ablenkkegel angeordnet werden, der beispielsweise einen maximalen
Durchmesser hat, der nur der Hälfte der Durchmesser der Scheibe 14 entspricht.
Auf diese Weise werden die Kegel von der Mitte aus nach außen abgelenkt, wobei der
äußere Bereich der Scheibe 14 horizontal gestaltet sein kann. Iri entsprechender
Weise können auch andere Ablenkeinrichtungen im Mittelbereich der Scheibe
14 vorgesehen sein, beispielsweise senkrecht stehende Ablenkflächen, die
schräg zur Drehrichtung angestellt sind.
Weiterhin ist es möglich, die Oberfläche der Scheibe 14 mit
einem schalldämmenden Belag zu versehen, der zugleich die Reibung gegenüber den
aufliegenden Kegeln vergrößert, um die Ausrichtung der Kegel längs der Begrenzungswand
13 und die Mitnahme zur Austrittsöffnung 18 zu begünstigen.
Weiterhin kann die Oberfläche der Scheibe 14 mit Rillen oder
dergleichen Oberflächengestaltungen versehen sein, die auch schräg zur Scheibenmitte
verlaufen können, um die Mitnahmewirkung der Scheibe gegenüber den Kegeln zu erhöhen.