Verfahren und Vorrichtung zum Drehen von Eiern, so, dass ihre Spitzen unten liegen
Es ist eine wohlbekannte Tatsache, dass Eier sich für eine weit längere Zeit halten, wenn sie mit der Spitze nach unten gelagert und versandt werden.
Liegt nämlich die Spitze nach oben, so befindet sich die Luftkammer unter dem Eiinhalt, und es besteht die Möglichkeit, dass sich die Luftkammer loslöst, wodurch das Ei früher schlecht wird.
Überdies sollten sich alle Eier in der gleichen Lage oder Stellung befinden, damit der in der Verpackung zur Verfügung stehende Raum möglichst ganz ausgenützt wird.
Bis anhin ist kein praktisch zufriedenstellender Weg gefunden worden, um die Eier mechanisch mit der Spitze nach unten zu richten, ohne die Eier über ziemlich lange Bahnen abwärtsrollen zu lassen. Bei diesem bekannten Vorgehen besteht aber immer das Risiko, dass die Chalazae brechen und damit die Haltbarkeit der Eier beeinträchtigt wird. Überdies benötigt man für dieses an sich bekannte Verfahren eine sehr komplizierte Vorrichtung und für diese fachmännisches Handhaben und Einstellen.
Ein erstes Ziel der Erfindung ist demgemäss das Aufstellen eines Verfahrens, um die Eier auf mechanischem Wege mit der Spitze nach unten zu drehen, ohne sie aber über längere Bahnen abrollen zu lassen.
Ein zweites Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer sehr einfachen und leistungsfähigen Vorrichtung zum Realisieren des erstgenannten Zieles.
Zufolge ihrer Form können die Eier unschwierig in eine Lage gebracht werden, in der ihre Längsachse in einer vorbestimmten Linie liegt. Die hauptsächliche Schwierigkeit besteht jedoch darin, alle Spitzen in die gleiche Richtung zu drehen.
Gemäss der Erfindung werden die Eier auf mechanischem Wege mit der Spitze nach unten gedreht, indem sie zwischen zwei nach unten schwach konvergierende Platten gesetzt werden, die dann voneinander weg bewegt werden.
Zufolge der nur schwachen Konvergenz der Platten befinden sich die beiden Berührungspunkte des Eies mit diesen Platten sehr nahe am grössten Durchmesser des Eies senkrecht zu seiner Achse. Der Schwerpunkt eines Eies liegt jedoch etwas von diesem grössten Durchmesser weg; das trifft zu, sogar bei fast symmetrischen Eiern, deren Spitzen visuell nur schwierig festzustellen sind, da die Luftkammer auf der der Spitze abgekehrten Seite liegt. Wird nun das Ei von den beiden konvergierenden Platten abgestützt, so befindet sich der Schwerpunkt auf derjenigen Seite der Verbindungslinie zwischen den beiden Berührungspunkten von Ei und Platte, auf der sich auch die Spitze befindet, wodurch das Ei einem Drehmoment ausgesetzt wird, so, dass es mit der Spitze nach unten gedreht wird.
Gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung erhalten die schwach konvergierenden Platten eine Bewegung, die sie in gleichbleidendem Winkel zueinander hält.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung kann eine der beiden Platten sich unter dem Einfluss der von dem zwischen den beiden Platten befindlichen Ei ausgeübten Kräfte gegen einen elastisch nachgiebigen Anschlag bewegen.
Gemäss einer weitern Ausführungsform der Erfindung wird die eine Platte in bezug auf die andere schwach verdreht, wodurch die Trennbewegung eine kleine gegenseitige Verschwenkung der beiden Platten bewirkt.
Werden die Eier anfänglich mit der Längsachse in eine Gerade und nachher zwischen die beiden Platten gebracht, so würden sie, wenn sie längs den beiden Platten sich gerade nach unten bewegen, gegenseitige Abstände einnehmen, die grösser sind als die für das richtige Verpacken erforderlichen Abstände.
Demgemäss besteht eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung darin, wenigstens eine der beiden Platten mit Führungen zu versehen, um die Eier gegeneinander zu bewegen.
Das Verfahren nach der Erfindung und die Vorrichtung zum Ausüben desselben sind nachstehend anhand von drei in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 schematisch ein erstes Beispiel, mit einem Ei, das noch nicht mit der Spitze nach unten gedreht worden ist,
Fig. 2 dasselbe Beispiel, wobei aber das Ei mit der Spitze abwärts gedreht worden ist,
Fig. 3 und 4 ein zweites Beispiel gemäss Fig. 1 bzw. 2,
Fig. 5 ein drittes, ausgearbeitetes Beispiel im Seitenriss und
Fig. 6 den halben Aufriss zu Fig. 5.
Die drei gezeigten Beispiele beziehen sich alle auf gewöhnliche Hühnereier. Zum Handhaben anderer Eier können grundsätzlich die gleichen Beispiele benützt werden, wobei aber der Plattenabstand und vielleicht auch die von den beiden Platten in bezug aufeinander ausgeführte Bewegung den Abmessungen dieser anderen Eier angepasst werden müssen.
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein längs einer Zuführung 3 gefördertes Ei, das von einem Anschlag 5 aus weichem, elastischem Material aufgehalten wird.
Die Zuführungsplatte 3 ist abwärts zu einer Schürze 4 gebogen, gegenüber welcher eine Platte 7 dem Anschlag 5 benachbart angeordnet ist. Die beiden Platten 4, 7 konvergieren schwach nach unten, wobei der von ihnen eingeschlossene Winkel vorzugsweise zwischen 2 und 4o liegt. Die Platte 7 ist mit ihren Tragteilen 8, 9 auf einer beweglichen Tragplatte 6 montiert, auf der auch der Anschlag 5 montiert ist.
Wie schematisch in Fig. 1 mit dem Pfeil p angedeutet, kann die Platte 6 in der Zeichnung nach rechts verschoben werden, wobei ihre Bewegungsgeschwindigkeit vorzugsweise nicht mehr als 2 cm/sec beträgt. Sehr gute Resultate ergaben sich mit einer Geschwindigkeit von 1,5 cmlsec.
Wenn sich die beiden Platten voneinander weg bewegen, und das Ei zwischen die beiden Platten gerät, so berührt es letztere. Die die beiden Berührungspunkte miteinander verbindende Linie y schneidet die Längsachse x des Eies über dessen Schwerpunkt 2. Dies bewirkt ein Abwärts drehen der Eispitze, und zufolge der Relativbewegung der beiden Platten senkt sich das Ei allmählich zwischen den Platten. Am unteren Ende kann das Ei von einer Verpackung 10 aufgenommen oder in einem Führungskanal weiterbefördert werden.
Beim Beispiel nach Fig. 3 und 4 wurden dieselben Bezugszahlen verwendet wie in Fig. 1 und 2, mit Ausnahme der festen Platte 7, die bei diesem Beispiel durch eine Platte 11 ersetzt ist, die bei 12 schwenkbar gelagert ist und von einer Feder 13 am Verschwenken nach rechts verhindert wird. Wird die Platte 6 nach rechts in Richtung des Pfeiles p verschoben, so gerät das Ei zwischen die beiden Platten 4, 11 und führt eine Sinkbewegung aus, während der es sich mit der Spitze nach unten dreht.
Berührt das Ei die Platte 11 in einem vorbestimmten Abstand vom Scharnier 12, so wird die vom Ei auf die Platte 11 ausgeübte Kraft so gross, dass die Platte 11 um das Scharnier 12 verschwenkt wird.
Dadurch wird die Konvergenz zwischen den beiden Platten 4, 11 verändert, der Abstand zwischen der die beiden Berührungspunkte des Eies mit den Platten 4 und 11 verbindenden Linie y und dem Schwerpunkt des Eies vergrössert und dadurch die Abwärtsdrehbewegung der Spitze beschleunigt. Überdies bewegt sich nun das Ei etwas schneller abwärts, aber die Kraft der Feder 13 ist gross genug, um eine ausreichende Reibung zu gewährleisten, so dass das Ei nicht plötzlich abfällt.
Beim Beispiel nach Fig. 5 und 6 ist das Ei mit la bezeichnet, da hier gleichzeitig sechs Eier gehandhabt werden, von denen in der Zeichnung drei gezeigt sind, nämlich la, lb und lc. An einem schwenkbaren Hebel 14 ist die Platte 15, entsprechend der Platte 7, mittels Tragteilen 16 montiert.
Die Platte 15 trägt Führungen 17, und der Hebel 14 kann um eine Welle 18 gedreht werden. In einem Lager 19 des Hebels 14 ist eine frei drehbare Kurvenrolle 20 montiert, die mit einer Kurvenscheibe 21 zusammenarbeitet. Letztere ist starr an einem Schaltrad 22 angebracht und ist zusammen mit dieser um eine gemeinsame Welle drehbar, auf die von einer Reibungskupplung (nicht gezeigt) eine kontinuierliche Antriebskraft ausgeübt wird. In eine Ausnehmung des Schaltrades 22 greift eine Sperrklinke 23, die am untern Ende bei 24 schwenkbar gelagert ist. Der Elektromagnet 25 weist einen Anker 26 auf, der durch einen Stab 27 mit der Klinke 23 verbunden ist. Die Feder 28 arbeitet dem Elektromagnet 25 entgegen, der von Mikroschaltern 29 mit Schalthebeln 30 gesteuert ist. Letztere sind so montiert, dass die Schalter 29 geschlossen sind, wenn sich ein Ei in der Lage la nach Fig. 5 befindet.
Beim gezeigten Beispiel werden sechs Eier auf einmal durchgegeben, und daher sind sechs Mikroschalter 29 vorgesehen, die alle mit einer Stromquelle und der Erregerwicklung des Magnets 25 hintereinandergeschaltet sind.
Der Hebel 14 wird von einer bei 32 am Rahmen befestigten Druckfeder 31 beeinflusst.
Die Vorrichtung zum Zuführen der Eier ist in der Zeichnung nicht gezeigt. So ist es z. B. möglich, die Eier langsam über die Platte 3 rollen zu lassen und die Zufuhr mittels Arretiervorrichtungen zu steuern, die gemäss dem Rhythmus des Apparates betätigt werden. Eine andere Lösung besteht darin, eine Anzahl von Eiern, die auf Tragteilen, z. B. den Glie dern einer Kette, angeordnet sind, senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 5 heranzuführen, und sie dann von den Tragteilen wegzustossen, so dass sie abrollen bis in die in Fig. 5 gezeigte Lage.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Befinden sich sechs Eier 1a usw. in der Lage gemäss Fig. 5, so sind alle Mikroschalter von ihren Hebeln 30 geschlossen worden, und der Elektromagnet 25 zieht den Kern oder Anker 26 nach links, so dass dieser die Klinke 23 auch nach links verschwenkt. Dadurch dreht sich das Schaltrad 22 mit der Kurvenscheibe 21 im Uhrzeigersinn unter dem Einfluss der Reibungskupplung (nicht gezeigt), die Kurvenscheibe verschwenkt die Kurvenrolle und dadurch den Hebel 18 nach rechts, so dass die Eier sich weiter abwärts bewegen. Dadurch werden die Mikroschalter ausgeschaltet, und ebenso der Elektromagnet, aber die Sperrklinke arbeitet weiter gegen das Sperrad 22, bis eine ganze Umdrehung ausgeführt worden ist.
Dann fällt die Klinke 23 zurück in die Ausnehmung im Sperrad 22 und arretiert dieses, ungeachtet des durch die Reibungskupplung auf dieses ausgeübten Drehmomentes. Bei ihrer Abwärtsbewegung führen die Eier die beschriebene Drehbewegung aus zwischen den beiden Platten 4 und 15 und erreichen so eine Stellung, in der ihre Spitzen abwärtsgerichtet sind. Während dieser Bewegung berühren die Eier die Führungen 17, die sie querverschieben, so dass die mittleren Eier nur eine kleine Verschiebung ausführen, die äussersten Eier aber eine grössere. Während die Eier zwischen den schwach konvergierenden Platten 4 und 15 verbleiben, gehen sie sofort wieder in die Stellung, in der ihre Spitzen abwärtsgerichtet sind, falls sie durch die Führungen 17 etwas gekippt worden sind, worauf sie dann vertikal in die Packungen 10 fallen können.
Diese letztere Stufe ist in Fig. 6 schematisch mit den Eiern l'a, l'b und l'c angedeutet.
Die Platten 4, 7, 11 oder 15 sollten vorzugsweise flach sein. Eine schwach konkave oder konvexe Krümmung ist möglich, aber eine konvexe Platte bewirkt ein Verschieben senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 1, 3 und 5, während eine konkave Form das Risiko erhöht, dass das Ei durch die vertikale Lage, in der die Spitze unten ist, hindurchschwingt. Eine konkave Form erfordert somit ein etwas langsameres Tempo der Vorrichtung.
Die Platten 4 und 7, 11 oder 15 können aus Metall sein, können aber auch mit Filz, Gummi usw. überzogen sein. Ein Samtüberzug mit einem kurzen Flor von 0,5-1 mm hat sich als geeignet erwiesen, um die Eier am Durchschwingen durch die Vertikallage zu verhindern.
Der bevorzugte Winkel zwischen den beiden Platten 4 und 7 und 4 und 11 oder 4 und 15, wenn sich das Ei zwischen den Platten befindet, ist 2-4'.
Der ganze Bewegungszyklus kann in etwa zwei Sekunden ausgeführt werden.
Die Vorrichtung hat sich als sehr zuverlässig erwiesen, selbst beim Durchgeben von Eiern unterschiedlicher Grösse.
Die gegenseitige Verschiebung der beiden schwach konvergierenden Platten braucht nur so gross zu sein, dass die kleinsten durchzugebenden Eier am Anfang der Absatzbewegung der beiden Platten nicht zwischen diesen durchfallen, und dass die grössten Eier immer noch zwischen den Platten durchkommen, wenn sich diese am weitesten voneinander entfernt haben.
Beim Durchgeben von Hühnereiern, die grössenmässig gar nicht vorsortiert worden sind, hat sich in der Praxis gezeigt, dass eine Bewegung von etwa zwei Zentimeter ausreicht. Sind die Eier vorsortiert worden, was für gewöhnlich zutrifft, genügt ein kleineres Bewegungsausmass, und demgemäss ist die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung höher.
Die Mittel zum gegenseitigen Verschieben der beiden Platten können beliebig sein. Es kann z. B. ein Mechanismus mit Kurbelwelle, Nocken oder Kurvenscheiben, Gewinde, Exzenter oder ein hydraulisch bzw. pneumatisch arbeitender Mechanismus, kurz irgendeine an sich bekannte Vorrichtung zum Hervorrufen einer Hin- und Herbewegung verwendet werden. Vorzugsweise wird eine Antriebsvorrichtmg benützt, die eine ziemlich kleine Bewegungsgeschwindigkeit aufweist, wenn die beiden Platten voneinander weg bewegt werden, und eine grössere Geschwindigkeit, wenn die Platten gegeneinander bewegt werden. Im Augenblick, da die beiden Platten den kleinsten gegenseitigen Abstand aufweisen, können sie relativ zueinander stillstehen, so dass die nächstfolgende Reihe von Eiern zum Schlitz zwischen den Platten gebracht werden kann.
Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, dass die Platten stillstehen, vorausgesetzt, dass die für die Eier benötigte Zeit zum Einnehmen ihrer Lage auf dem Schlitz kleiner ist als die für die Platten benötigte Zeit, so weit sich voneinander wegzubewegen, dass ein kleines Ei nicht auf dem Schlitz zwischen den Platten aufliegt, wenn es diesen Schlitz erreicht. Die Praxis hat gezeigt, dass sogar für in der Sicht ovale Eier beim Anwenden der Erfindung eine Rotation erreicht werden kann, wodurch die Luftkammer in den Oberteil des Eies gelangt.
Der angegebene Winkel von 2-4 zwischen den Platten bezieht sich natürlich auf den Moment, da das Ei sich zwischen den Platten befindet. Bei Eiern mit grösserer Asymmetrie als Hühnereier kann dieser Winkel etwas vergrössert werden.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung ist die Tatsache, dass die Eier die Platten mit sehr kleinen Kontaktflächen berühren. Dadurch wird ein Beschädigen der das Verdunsten von Feuchtigkeit verhindernden Haut, falls ein solches Beschädigen überhaupt noch eintritt, so weit eingeschränkt, dass in der Praxis kein weiterer Schaden konstatiert wurde und kein Risiko besteht, dass die Eier in kürzerer Zeit schlecht werden.