-
Verfahren und Vorrichtung zum Wenden von Eiern Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Wenden von mit etwa waagerechter Längsachse ankommenden
Eiern in die senkrechte mit der Spitze nach unten zeigenden Richtung zum Einlegen
in Verpackungsbehältern oder zum Weitertransport sowie auf eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens.
-
Es ist bekannt, daß Eier dann länger haltbar sind, wenn sie während
des Transportes und der Aufbewahrung mit der Spitze nach unten gerichtet sind.
-
Wenn dies nicht der Fall ist, liegt die Luftkammer unten, und es besteht
die Möglichkeit, daß sich diese auflöst, wodurch die Haltbarkeit des Eies nachläßt.
-
Andererseits ist es auch zweckmäßig, beim Transport und bei der Aufbewahrung
sämtliche Eier in der gleichen Stellung zu halten, um damit den zur Verfügung stehenden
Verpackungsraum gut ausnutzen zu können.
-
Bis jetzt wurde jedoch noch keine zufriedenstellende Methode gefunden,
um die Eier auf mechanischem Wege so zu wenden, daß ihre Spitzen nach unten gerichtet
sind und ohne dabei die Eier in übermäßig lange Bahnen rollen zu lassen; hierdurch
wird nämlich die Keimscheibe der Eier zerstört, was sich ebenfalls auf die Haltbarkeit
der Eier ungünstig auswirkt. Die bis jetzt bekannten mechanischen Methoden, um die
Eier in die angegebene Richtung zu wenden, sind sehr kompliziert und erfordern fachmännische
Handhabung und Justierung.
-
Diese Maschinen haben bekanntlich für jedes Eigewicht oder jede Eiabmessung
einen gesonderten Ausgang. Es kommt bei diesen Maschinen vor, daß gleichzeitig sechs
Eier in sechs Bahnen nebeneinander die Maschine verlassen. Wenn eine sehr große
Anzahl Eier in einer einzigen Gewichtsklasse liegen, wird man auch mit sechs Bahnen
nebeneinander nicht auskommen.
-
Es sind aber bis jetzt keine Wendeverfahren oder Vorrichtungen bekannt,
die sich unmittelbar an diese heute üblichen Sortiermaschinen anschließen lassen,
die den Wendevorgang in kürzester Zeit bei schonender Behandlung der Eier durchführen
und aus denen die Eier ohne Zwischenarbeit verpackt werden können. Dies zu erreichen,
hat sich der Erfinder zur Aufgabe gemacht.
-
Eine der bekannten Maschinen ist so gestaltet, daß der Radius der
I(urve, auf der die Eier entlangrollen, abhängig von der jeweiligen Eiform ist.
Wenn zwei sehr verschiedene Eier nacheinander ablaufen, besteht dadurch immer die
Gefahr, daß sie aufeinanderstoßen. Auf Grund des langen Weges, den die Eier zurücklegen,
und unter Berücksichtigung der Tat-
sache, daß die Rollgeschwindigkeit nicht sehr
hoch sein darf, benötigt der Durchgang eines Eies durch diese Wendevorrichtung eine
verhältnismäßig lange Zeit. Außerdem müssen immer zwei abführende Bahnen vorhanden
sein, so daß die Breitenabmessung übermäßig groß wird und die Fälle der Praxis,
bei der beispielsweise sechs Eier dicht nebeneinander anfallen, nicht beherrscht
werden können. Außerdem sind beide Bahnen niemals mit einer gleichen Anzahl Eier
belegt, so daß die automatische Verpackung erhebliche Schwierigkeiten macht bzw.
diese überhaupt nicht durchführbar ist, da hierfür immer ein kontinuierlicher Eieranfall
Voraussetzung ist. Im übrigen ist bei dieser bekannten Vorrichtung vorgesehen, daß
die Eier nach dem Verlassen der Vorrichtung zuerst noch einer Packmaschine zugeführt
werden müssen um sie zu verpacken.
-
Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung müssen die Eier ebenfalls
einen langen Rollweg durchführen und auch diese Maschine ist abhängig von der jeweiligen
Form des Eies. Ein spitzes Ei bewegt sich bekanntlich anders als ein ovales. Dies
bedeutet, daß die Zuführungsgeschwindigkeit der Eier nicht größer sein darf als
die Abfuhr des langsamsten Eies der Reihe. Bei den langen Rollwegen, die an sich
schon schädlich sind, bedeutet dies einen sehr langen Durchgang der einzelnen Eier.
Auch diese Maschine
verlangt eine Trennung der Eier in zwei Bahnen,
was die räumlichen und sonstigen oben schon erläuterten Nachteile hat.
-
Nach der Erfindung wird dagegen so vorgegangen, daß die Eier mit
ihrer waagerechten Längsachse zwischen zwei fast senkrecht nach unten leicht konvergierenden
Platten geführt werden, die die Eier zunächst zwischen sich festhalten. Hierauf
bewegen sich die Platten etwas auseinander, ohne jedoch den Kontakt mit den Eiern
zu verlieren, so daß diese nach unten abgleiten, sich dabei mit ihrer Spitze nach
unten wenden und schließlich in die Behälter fallen.
-
Bei der Bewegung der Platten ist es zweckmäßig, daß diese parallel
zu sich selbst bleiben. Andererseits kann sich die Konvergenz der Platten auch während
ihrer Relativbewegung innerhalb eines kleinen Winkelbereiches ändern.
-
Auf Grund der leichten Konvergenz der Platten liegen die Berührungspunkte
der Eier mit diesen Platten im Bereich des größten Eidurchmessers (hierbei ist der
Durchmesser quer zur Eilängsachse gemeint. Der Schwerpunkt eines Eies liegt jedoch
in einem Abstand von diesem größten Durchmesser; dies ist sogar auch bei fast symmetrischen
Eiern der Fall, bei denen man die Spitze kaum unterscheiden kann. Die genannte Schwerpunktlage
auch bei diesen Eiern rührt daher, daß sich die Luftkammer immer an dem Ei-Ende
befindet, das der Spitze gegenüberliegt. Wenn das Ei zwischen die beiden konvergierenden
Platten gelangt, befindet sich der Schwerpunkt auf der Seite der Verbindungslinie
der Berührungspunkte des Eies mit den Platten, auf der die Eispitze ist, wodurch
auf das Ei ein Drehmoment ausgeübt wird und es sich mit der Spitze nach unten dreht.
Die Drehbewegung findet hierbei etwa um die Berührungspunkte statt.
-
Die neue Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch
gekennzeichnet, daß zwei fast senkrechte nach unten zu etwas konvergierende Platten
vorgesehen sind, deren Schnittlinien mit einer Horizontalebene parallel zueinander
stehen und die Platten bei Aufrechterhaltung der Parallelität der Schnittlinien
gegeneinander beweglich angeordnet sind, wobei mit wenigstens einer der Platten
Antriebsmittel verbunden sind, die dieser eine hin- und hergeh ende Bewegung erteilen
zwischen zwei Stellungen, in denen der gegenseitige Abstand der beiden Platten gleich
oder kleiner und gleich oder größer als die größten Durchmesser des kleinsten und
größten der anfallenden Eier ist.
-
Bei Anwendung des neuen Verfahrens und der Vorrichtung gelingt es,
an jedem einzelnen Ausgang einer üblichen Eiersortiermaschine eine Wendevorrichtung
anzubringen. Der Arbeitszyklus benötigt nach dem neuen Verfahren etwa 2Sekunden,
und demzufolge können etwa hundertachtzig Eier jeder Gewichtsklasse in der Minute
verarbeitet werden. Es werden lange Rollwege vermieden und die Eier schonend behandelt,
so daß damit nicht die Gefahr der Beschädigung der Keimscheibe der Eier besteht.
-
Schließlich ist noch hervorzuheben, daß das Ei nach Verlassen der
neuen Vorrichtung unmittelbar in den Verpackungsbehälter gleiten kann.
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wendevorrichtung mit einem noch nicht
gewendeten Ei in schematischer Darstellungsweise,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig.
1 mit dem bereits gewendeten Ei, dessen Spitze nach unten zeigt, Fig. 3 und 4 eine
weitere Ausführungsform einer neuen Vorrichtung ebenfalls in zwei Stellungen, Fig.
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel und Fig. 6 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß
Fig. 5 von vorn gesehen.
-
Die drei beschriebenen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen
Wendevorrichtung dienen sämt-Stich zur Aufnahme von Hühnereiern. Für andere Eier
können prinzipiell gleiche Vorrichtungen verwendet werden, es ist lediglich erforderlich,
den Plattenabstand und, wenn nötig, die relative Plattenbewegung der anderen Eiform
anzupassen.
-
In Fig. 1 ist der Augenblick dargestellt, in welchem das Ei 1 auf
der Führung 3 zugeführt und im Bereich der beiden Platten durch den Block 5 angehalten
ist, der aus weichem elastischem Material besteht.
-
Die Führung 3 ist nach unten gebogen und geht in die Platte 4 über,
die gegenüber der Platte 7 liegt, die sich an den Block 5 anschließt. Die Platten
4 und 7 sind nach unten leicht zusammengeführt, und zwar liegt der Winkel vorzugsweise
zwischen 2 und 4°.
-
Die Platte 7 ist durch die Halterungen 8 und 9 an einem beweglichen
Support 6 befestigt, an dem auch der Block 5 sitzt.
-
Wie es in Fig. 1 durch den Pfeil p schematisch angedeutet ist, kann
sich der Support, in der Zeichnung gesehen, nach rechts bewegen. Die Geschwindigkeit
dieser Bewegung überschreitet vorzugsweise nicht 2 cm/sec. Sehr gute Resultate wurden
in der Praxis mit einer Geschwindigkeit von 1,5 cm/sec erhalten.
-
Wenn sich die Platten relativ auseinander bewegen und das Ei zwischen
die Platten 4 und 7 gelangt, berührt es diese Platten. Hierbei schneidet die Linie
y, die die Berührungspunkte verbindet, die Längsachse x des Eies außerhalb des Schwerpunktes2.
Hierdurch wird die Spitze des Eies nach unten gedreht, und bei der Relativbewegung
der Platten sinkt das Ei allmählich zwischen den Platten nach unten. Unterhalb der
Vorrichtung kann sich ein Verpackungsbehälter 10 oder ein Führungskanal od. dgl.
befinden, um es weiter zu transportieren.
-
Bei der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 wurden für dieselben Teile
die gleichen Bezugszeichen verwendet mit Ausnahme der festen Platte 7, die jetzt
durch die Platte 11 ersetzt ist, die schwenkbar in dem Punkt 12 gehalten ist und
unter der Wirkung der Feder 13 steht. Wenn der Support 6 in Pfeilrichtung p nach
rechts bewegt wird, gelangt das Ei zwischen die Platten 4 und 11 und führt eine
Absinkbewegung aus, während derer sich die Eispitze nach unten wendet. Wenn das
Ei die Platte 11 in einem vorbestimmten Abstand von dem Punkt 12 berührt. wird die
von dem Ei auf die Platte 11 ausgeübte Kraft so groß, daß die Platte um den Punkt
unter Überwindung der Feder 13 schwenkt. Hierbei ändert sich die Konvergenz zwischen
den Platten 4 und 11, wodurch sich deren Abstand im Bereich der Verbindungslinie
der Berührungspunkte vergrößert, und der Eischwerpunkt bewirkt eine beschleunigte
Wendebewegung der Eispitze nach unten. Außerdem gleitet das Ei etwas schneller nach
unten, wobei jedoch der Widerstand der Feder 13 so gewählt ist, daß noch eine genügende
Reibung zwischen Ei und Platte vorhanden ist und daß ersteres nicht plötzlich durchfallen
kann.
-
Bei der Ausführungsform der Fig. 5 und 6 sind wiederum für entsprechende
Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. In Fig. 5 ist das Ei mit la bezeichnet, da
bei dieser Ausführungsform gleichzeitig sechs Eier ausgerichtet werden, von denen
drei in Fig. 6, nämlich die Eierla, 1 h und 1 c erkennbar sind. Auf einem schwenkbaren
Hebel 14 ist die Platte 15, die der Platte 7 des vorhergehenden Beispiels entspricht,
vermittels der Halterungen 16 befestigt. Die Platte 15 trägt Führungenl7, und der
Hebel 14 ist schwenkbar auf der Welle 18 gelagert.
-
Auf einem Zapfen 19 des Hebels 14 sitzt frei drehbar eine Rolle 20,
die mit einer Exzenterscheibe 21 zusammenwirkt. Die Scheibe 21 ist fest mit einem
Rastenrad 22 verbunden und dreht sich zusammen mit diesem auf einer gemeinsamen
Welle, mit welcher ein kontinuierlicher Antrieb vermittels Reibungskupplung (in
der Zeichnung nicht dargestellt) an sich bekannter Konstruktion gekuppelt ist. In
einer Ausnehmung des Rastenrades 22 greift eine Raste 23 ein, die schwenkbar am
unteren Ende 24 gelagert ist. Sie ist ferner durch den Lenker27 mit dem Anker 26
eines Elektromagneten25 verbunden. Die Feder 28 wirkt dem Elektromagneten 25 entgegen,
der durch Mikroschalter 29 durch die Schalthebel 30 gesteuert wird. Die Schalthebel
sind in einer solchen Stellung angeordnet, daß die Schalter 29 geschlossen sind,
wenn sich ein Ei in der Stellung gemäß Fig. 5 befindet. Wenn bei einer Ausführungsform
gleichzeitig sechs Eier zugeführt werden, so sind sechs Mikroschalter 29 vorhanden,
die alle in dem Stromkreis des Elektromagneten 25 liegen.
-
Der Hebel 14 ist durch eine Feder 31 belastet, die sich gegen das
Gestell 32 der Vorrichtung abstützt.
-
Die Zuführvorrichtung für die Eier ist in der Zeichnung nicht dargestellt,
es kann jede an sich bekanne Vorrichtung verwendet werden. Die Eier laufen nach
Verlassen einer solchen Zuführungsvorrichtung langsam auf der Führung 3 entlang,
und es können im Rhythmus der Wendevorrichtung betätigte Anschlagmittel vorgesehen
sein, um die Eierzufuhr zu regeln. Andererseits können eine Anzahl Eier auf einem
Träger, beispielsweise auf den Gliedern einer Kette, senkrecht zur Zeichenebene
hinsichtlich der Fig. 5 zugeführt werden, die anschließend von dem Träger heruntergestoßen
und auf der Führung 3 entlanglaufen, bis sie in die Stellung der Fig. 5 gelangen.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist im folgenden beschrieben: Wenn
sechs Eier 1 a usw. sich in der Stellung gemäß Fig. 5 befinden, sind alle Mikroschalter
durch ihre Hebel 30 geschlossen, und der Elektromagnet 25 zieht den Anker 26 nach
links, wodurch die Raste 23 ebenfalls in diese Richtung geschwenkt wird. Hierdurch
kann das Rastenrad 22 mit der Exzenterscheibe unter dem Einfluß des Antriebes sich
im Uhrzeigersinn drehen, wodurch über die Rolle 20 der Hebel 14 nach rechts geschwenkt
wird und sich dadurch die Eier langsam nach unten absenken können. Hierauf werden
die Mikroschalter und damit der Elektromagnet unterbrochen, während das Rastenrad
sich weiterdreht, bis es eine volle Umdrehung gemacht hat. Hier fällt die Raste
wieder in die Aussparung des Rades 22 ein und hält es an. Während der Abwärtsbewegung
der Eier führen diese zwischen den Platten4 und l5 die Wendebewegung aus, bis ihre
Spitze nach unten zeigt. Bei dieser Bewegung laufen die Eier die Führungen 17 entlang
so daß sie außer-
dem eine Querbewegung ausführen, d. h., diese Querbewegung ist
bei den in der Mitte liegenden Eiern verhältnismäßig klein, während sie bei den
außenliegenden groß ist. Die Eier behalten bei ihrer Bewegung zwischen den konvergierenden
Platten 4 und 1S immer ihre mit der Spitze nach unten gerichtete Stellung bei, auch
wenn die Führungen 17 etwas geneigt sind, nach deren Verlassen sie in den Verpakkungsbehälter
10 gleiten. Diese letzte Bewegungsstufe ist schematisch in Fig. 6 mit den Eiern
la', ib' und 1 c' erläutert.
-
Die Platten 4 und 7, 11 oder 15 sind vorzugsweise eben. Es kann auch
eine leicht konkave oder konvexe Form vorgesehen sein, jedoch verursacht eine konvexe
Platte eine Verschiebung senkrecht zur Zeichenebene hinsichtlich der Fig. 1, 3 und
5, während eine konkave Form die Gefahr vergrößert, daß das Ei durch die senkrechte,
mit der Spitze nach unten gerichtete Stellung hindurchschwingt. Bei Verwendung einer
konkaven Platte ist dadurch die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung geringer.
-
Das Material der Platten 4 und 7, 11 oder 15 kann Metall sein, es
ist möglich, es mit Filz, Gummi od. dgl. zu überziehen. Ein Velourüberzug mit einer
Schichtstärke von 1 bis 0,5 mm hat sich als günstig erwiesen, um zu verhindern,
daß die Eier durch die senkrechte Stellung hindurchschwingen.
-
Es ist ferner zweckmäßig, den Winkel zwischen den Platten 4 und 7
als auch den zwischen den Platten 4 und 11 oder 4 und 15, wenn sich das Ei zwischen
diesen Platten befindet, etwa zwischen 2 und 40 zu halten.
-
Ein gesamter Durchgang nimmt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
etwa 2 Sekunden ein.
-
Die neue Vorrichtung hat sich in der Praxis als zuverlässig erwiesen,
auch dann, wenn Eier verschiedener Größe durchgeführt werden.
-
Die gegenseitige Verschiebung der beiden konvergierenden Platten
muß so verlaufen, daß das kleinste anfallende Ei beim Beginn der Relativbewegung
der beiden Platten nicht durch diese hindurchfällt und daß das größte Ei durch die
Platten durchgehen kann, wenn sie sich in ihrer Stellung mit dem größten Abstand
befinden.
-
Wenn nicht vorsortierte Hühnereier anfallen, genügt eine Bewegung
der beiden Platten zueinander von ungefähr 2 cm, wie es die Praxis erwiesen hat.
-
Bei vorsortierten Eiern, die meistens anfallen, genügt eine geringere
Bewegung, und demzufolge kann auch die Arbeitsgeschwindigkeit höher sein.
-
Die Mittel zur Bewegung der Platten können beliebig gewählt werden.
so kann man einen Kurbelmechanismus, einen Nockenantrieb, ein Spindelgetriebe, Exzenterscheiben,
einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb, kurz alle bekannten Antriebsarten
verwenden, mit denen man eine hin- und hergehende Bewegung erzeugen kann. Es ist
zweckmäßig, die Geschwindigkeit eines solchen Antriebes dann klein zu haften, wenn
die Platten auseinandergehen, und sie zu erhöhen, wenn sie sich wieder annähern.
In dem Augenblick, wenn die Platten ihren geringsten Abstand haben, können sie relativ
zueinander stillstehen, so daß die nächste Reihe Eier in die Stellung gemäß Fig.
5 zugeführt werden kann.
-
Ein vollständiger Stillstand ist jedoch unbedingt nicht erforderlich,
vorausgesetzt, daß die Zeit, die für die Eier notwendig ist, um ihre Stellung gemäß
Fig. 5 einzunehmen, geringer ist als die Zeit, die die Platten
benötigen,
um sich so weit auseinander zu entfernen, daß ein kleines Ei von den Platten in
ihrer Ausgangsstellung nicht mehr gehalten wird.
-
Die Praxis hat erwiesen, daß sogar vollständig ovale Eier den Wendevorgang
so durchführen, daß die Luftkammer in die jeweils richtige Lage gelangt.
-
Der oben angegebene Konvergenzwinkel von 2 bis 40 gilt selbstverständlich
für den Augenblick, wenn sich das Ei zwischen den Platten befindet. Für Eier, deren
Asymmetrie größer als die der Hühnereier ist, kann dieser Winkel etwas größer sein.
-
Ferner ist es bei der neuen Erfindung ein wichtiges Moment, daß die
Eier die Platten nur in einem sehr kleinen Flächenbereich berühren. Hierdurch wird
die Beschädigung, wenn überhaupt eine solche eintritt, der den Austritt der Feuchtigkeit
verhindernden Oberfläche so begrenzt, daß in der Praxis bis jetzt keine Nachteile
aufgetreten sind und die Gefahr, daß die Eier früher schlecht werden, nicht besteht.