特許 7463456 仕分け装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-29

(45)【発行日】2024-04-08

(54)【発明の名称】仕分け装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/46 20060101AFI20240401BHJP

【ＦＩ】

B65G47/46 C

【請求項の数】 13

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022136530

(22)【出願日】2022-08-30

(65)【公開番号】P2023038170

(43)【公開日】2023-03-16

【審査請求日】2022-08-30

(31)【優先権主張番号】10 2021 123 023.3

(32)【優先日】2021-09-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】506186673

【氏名又は名称】ヴィポテック ゲーエムベーハー

【住所又は居所原語表記】ＡＤＡＭ－ＨＯＦＦＭＡＮＮ ＳＴＲＡＳＳＥ ２６， ６７６５７ ＫＡＩＳＥＲＳＬＡＵＴＥＲＮ，ＧＥＲＭＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(72)【発明者】

【氏名】ハンス－セバスチャン フーラー

(72)【発明者】

【氏名】エルンスト モリッツ ミュラー

【審査官】森林 宏和

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－２３３４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００５７２７７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４７／００ － ４７／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

離散した製品（Ｐ）を製品流から選別するための仕分け装置（Ｓ）において、
ａ）上に載置される離散した製品（Ｐ）を搬送経路（Ｗ）に沿って搬送方向（Ｘ）へ搬送可能である搬送手段（Ｂ）と、
ｂ）第１の回転方向（Ｄ_Ｌ）へ軸（Ａ）を中心として駆動可能な少なくとも１つのローラ（Ｒ）と、前記ローラ（Ｒ）により形成される、または前記ローラ（Ｒ）に少なくとも部分的に円周側で当接する周回する摩擦部材（Ｔ）とを含み、
ｃ）前記摩擦部材（Ｔ）はストローク方向（Ｚ）で前記搬送手段（Ｂ）に向かって下降可能ないしこれから離れるように上昇可能であり、それにより下降運動中に前記搬送手段（Ｂ）に沿って搬送される前記製品（Ｐ）を接触ゾーン（Ｋ）に沿って付勢し、
ｄ）前記摩擦部材（Ｔ）はこれにより付勢される前記製品（Ｐ）に対して圧着によって生成される摩擦力を及ぼすために構成され、それにより前記製品（Ｐ）を前記搬送方向（Ｘ）とは相違する第１の仕分け方向（Ｙ_Ｌ）へと加速させ、側方への取出運動によって製品流から出るように選別する、仕分け装置。

【請求項2】

前記摩擦部材（Ｔ）は、
ａ）前記ローラ（Ｒ）と一体的に構成された摩擦ライニングによって、または、
ｂ）前記ローラ（Ｒ）と一体的にではなく構成され、前記ローラ（Ｒ）を円周側で全面的に周回する帯材によって、または、
ｃ）前記ローラ（Ｒ）および少なくとも１つの第２のローラ（Ｒ’）の周りで案内され、その際に長手方向に少なくとも１つの直線区域を有する帯材によって、
形成される、請求項１に記載の仕分け装置。

【請求項3】

前記ローラ（Ｒ）およびこれに伴って前記摩擦部材（Ｔ）は選択的に前記第１の回転方向（Ｄ_Ｌ）に対して逆向きに反対方向（Ｄ_Ｒ）へ駆動可能であり、それにより選別されるべき前記製品（Ｐ）を前記第１の仕分け方向（Ｙ_Ｌ）とは反対向きの第２の仕分け方向（Ｙ_Ｒ）へと加速させて、側方に製品流から出るように選別する、請求項１に記載の仕分け装置。

【請求項4】

前記摩擦部材（Ｔ）は、少なくとも１つの前記ローラ（Ｒ）が上側の最終位置（Ｚ_ｏ）と下側の最終位置（Ｚ_ｕ）の間で昇降機構（Ｈ）により直線状または湾曲した軌道に沿って上下に可動であることによって、前記ストローク方向（Ｚ）へ可動であり、前記昇降機構（Ｈ）は圧電駆動装置、および／または、カムディスクおよび／または空気圧式および／または電気機械式の駆動装置を通じて駆動可能である、請求項１に記載の仕分け装置。

【請求項5】

前記上側の最終位置（Ｚ_ｏ）と前記下側の最終位置（Ｚ_ｕ）との間の間隔は２０ｍｍよりも小さい請求項４に記載の仕分け装置。

【請求項6】

前記搬送方向（Ｘ）、前記第１の仕分け方向（Ｙ_Ｌ）および前記第２の仕分け方向（Ｙ_Ｒ）のうち一方、および前記ストローク方向（Ｚ）の３つの方向のうち少なくとも２つは互いに直交して延びる、請求項３に記載の仕分け装置。

【請求項7】

請求項１から６のうちいずれか１項に記載の装置によって離散した製品（Ｐ）を製品流から選別する方法において、次の方法ステップ、
ａ）駆動される前記摩擦部材（Ｔ）が、その下で前記搬送手段（Ｂ）の上に配置される、選別されるべき前記製品（Ｐ）の上に下降し、それにより前記摩擦部材（Ｔ）が、前記搬送手段（Ｂ）と反対を向くほうの前記製品（Ｐ）の上面を前記摩擦部材（Ｔ）の前記接触ゾーン（Ｋ）に沿って付勢して、前記製品（Ｐ）を側方への取出運動によって製品流から出るように選別すること、
ｂ）前記摩擦部材（Ｔ）が上昇して、後続する製品（Ｐ’）を通過させ、または後続する製品（Ｐ’）を前記ステップａ）の反復で同じく選別すること、
を含む、方法。

【請求項8】

前記搬送手段（Ｂ）の上面と、前記搬送手段（Ｂ）の上に載置される前記製品（Ｐ）との間の摩擦係数（μ_ＢＰ）が、前記製品（Ｐ）と、前記摩擦部材（Ｔ）との間の前記接触ゾーンにおける摩擦係数（μ_ＰＴ）よりも小さく選択される、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

ａ）前記摩擦部材（Ｔ）は０．１ｍ／ｓから１００ｍ／ｓの間の一定の速度で駆動され、および／または、
ｂ）前記摩擦部材（Ｔ）と選別されるべき前記製品（Ｐ）の間の接触時間は１００ｍｓよりも短く、および／または、
ｃ）前記摩擦部材（Ｔ）は、前記第１の仕分け方向（Ｙ_Ｌ）、および、前記第１の仕分け方向（Ｙ _Ｌ ）とは反対向きの第２の仕分け方向（Ｙ_Ｒ）のうち一方へと加速される前記製品（Ｐ）の一区域が前記ストローク方向（Ｚ）に関してまだ前記摩擦部材（Ｔ）の下方にある間に、選別されるべき前記製品（Ｐ）との接触が行われた後に再び上昇し、および／または、
ｄ）前記摩擦部材（Ｔ）により付勢された前記製品（Ｐ）が前記ローラ（Ｒ）の前記軸（Ａ）に対して直交するように前記搬送経路（Ｗ）から出るように動き、および／または、
ｅ）前記第１の仕分け方向（Ｙ_Ｌ）は前記搬送方向（Ｘ）に対して条件（α）＝９０°または（α）＜９０°もしくはＹ＞９０°を満たす仕分け角度（α）を形成し、および／または、
ｆ）製品流は、１分あたり少なくとも５００個の前記製品（Ｐ）を搬送し、および／または、
ｇ）前記接触ゾーン（Ｋ）は、前記摩擦部材（Ｔ）が前記製品（Ｐ）と接触を始めた瞬間に、
ｇ_１）帯材の直線区域に沿って延びるか、または、
ｇ_２）帯材の直線区域と、前記ローラ（Ｒ）の周りで案内される円弧状の区域とに沿って延びるか、または、
ｇ_３）前記ローラ（Ｒ）の周りで円周全体に案内される帯材もしくは摩擦ライニングの円弧状の区域に沿って延びる、
請求項７に記載の方法。

【請求項10】

前記摩擦部材（Ｔ）は、設定可能な圧着力で前記製品（Ｐ）を付勢する、請求項１に記載の仕分け装置。

【請求項11】

前記ローラ（Ｒ）および少なくとも１つの第２のローラ（Ｒ’）の周りで案内され、その際に長手方向に少なくとも１つの直線区域を有する帯材は、平形ベルトまたはＶベルトによって形成される、請求項２に記載の仕分け装置。

【請求項12】

前記製品（Ｐ）が前記搬送方向（Ｘ）に搬送されている間に、駆動される前記摩擦部材（Ｔ）を前記製品（Ｐ）の上に下降させる、請求項７に記載の方法。

【請求項13】

前記摩擦部材（Ｔ）は、設定可能な圧着力で前記製品（Ｐ）を付勢する、請求項７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、離散した製品を製品流から選別するための仕分け装置、およびこれに対応する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

このような種類の仕分け装置は、さまざまな実施形態で知られている。このとき個々の製品を選別するために、個々の製品に方向転換力を付勢して搬送経路から出るように動かすために、搬送経路に沿って操作可能であるさまざまな誘導手段（たとえばプッシャー、転轍器、フラップ、または吹付ノズル）が利用される。

【0003】

その際に困難をもたらすのは、短い相互間隔をおいて高速で搬送される製品である。その場合、互いに狭い間隔をおいて高速で搬送される製品の列のなかから１つに的確に到達し、これを選別するために、誘導手段が前進運動と後退運動のためにしばしば十分に高速かつ十分に正確に可動ではないからである。このことは特に、幅の細い製品（その長さが幅よりも明らかに大きい）がその長手方向をもって搬送方向に対して横向きに、かつ狭い間隔をおきながら、搬送ベルトの上を運ばれていく場合にも該当する。これには、たとえば棒状の製品（棒チョコなど）が含まれる。平坦な袋（Ｓｔｉｃｋｓとも呼ぶことができるチューブ袋、スパイス袋など）も、たとえば吹付ノズルによっては選別しにくい。これらは圧縮空気噴射に対して、側方にわずかな作用面しか提供しないからである。スライダの利用もこの場合には適さない。短い製品間隔のもとでは、幅に対して相対的に大きい長さに基づき、確実な選別のために必要な大きいストロークを具体化可能でないからである。

【発明の概要】

【0004】

したがって本発明の課題は、高い搬送率で、ないしは高い速度のもとで搬送される、離散した幅の細い、または平坦な製品について、前述した欠点を克服する仕分け装置を提供することにある。

【0005】

この課題は、請求項１に記載の仕分け装置、および請求項７に記載の対応する方法によって解決される。その他の好ましい実施形態は従属請求項から明らかとなる。

【0006】

本発明が依拠する知見は、摩擦力による付勢をすることで、製品を迅速かつ簡易に選別できるということにある。このとき製品と接触する、ないしはこれに圧着される摩擦部材が、製品に対して作用する摩擦力を生成する。摩擦力の方向は、付勢された製品が摩擦力に従って側方へ製品流から外に出るように動き、そこでたとえば容器の中に落ちるように、または別の搬送経路へと誘導されるように、選択される。

【0007】

本発明による仕分け装置は、上に載る離散した製品を搬送経路に沿って搬送方向Ｘに搬送可能である搬送手段を含む。搬送手段は駆動される搬送ベルトであるのが好ましく、その上に複数の製品を相前後して狭い間隔で載置し、搬送することができる。その代替として搬送手段は、シュートまたは摺動板によって形成される摺動面、またはフライトコンベヤであってもよい。重要なのは、搬送手段がその上に載置される製品を搬送手段の表面に沿って動かし、ないしはスライドさせるのに適していることである。製品は個々のグループとして配置されていてもよく、１つのグループが互いに狭い間隔をおく複数の製品からなり、各グループが後続または先行するグループに対して、グループ内部での製品の間隔よりも大きい、または小さい、または同一の間隔を有する。

【0008】

さらに仕分け装置は、軸を中心として高い回転数で駆動可能な第１のローラを含む。第１のローラは、それ自体で摩擦部材としての役目を果たすか、または、第１のローラを部分的または全面的に周回するベルトとして構成される摩擦部材を駆動する。第１のローラおよびこれに伴って摩擦部材は、高い回転数（５００～３０００回転／分）で回転するのが好ましい。

【0009】

摩擦部材は、本発明によると、ストローク方向Ｚで搬送手段に近づくように下降可能ないしこれから離れるように上昇可能であり、それにより下降運動中に、搬送手段によって搬送されている製品を圧着力によって的確に付勢する。このとき摩擦部材は製品にその上面で接触ゾーンに沿って接触し、その際に、摩擦部材と製品との間で作用する摩擦力を生成する。このとき第１のローラないしその摩擦部材は、製品が摩擦力の結果として搬送方向Ｘとは相違する第１の仕分け方向へと加速され、側方へ投げ出されることによって、製品流から出て仕分けされるようにアライメントされる。

【0010】

ここでは「ローラ」という概念は、たとえばハブおよびこれを起点とするスポークを有するホイール形状の部材も含んでおり、これらのスポークが、ホイール円周を形成する外側の周回する本体に向かって延びる。スポークは、１つの好ましい実施形態によれば、径方向に柔軟性ないし低い剛性を形成するために湾曲して延びることもでき、それにより、周回する本体をハブに対して相対的に動かすことができ、それによって製品へのローラの柔らかな圧着を促進する。外側円周でグリップ力のある構造を有することができる、またはこれと一体的に構成される、その他の回転対称な本体も、「ローラ」の概念に該当することができ、それはたとえば歯車である。

【0011】

摩擦部材は第１のローラと一体的に構成されていてよく、または、摩擦ライニングもしくは帯材としてこれに取り付けられていてよい。たとえば第１のローラは、グリップ力のある柔らかい材料で形成することができる。摩擦部材はその柔らかい性質によって製品に良好に押し付けることができ、その際にその表面に柔軟に密着して、摩擦力を生成および伝達するために可能な限りグリップ力のある接触を成立させる。摩擦部材の材料は、たとえば発泡材料、ゴム、発泡ゴム、または可能な限り高い摩擦係数を有する、当業者に周知のその他の材料であってよい。さらに、規則的な凸部または凹部（サイプ、ネップなど）、或いはその他の異形断面が付与されていてもよく、それは、摩擦接合式の結合に加えて、選別されるべき製品との形状接合式の結合も少なくとも部分的に行えるようにするためである。そのために、たとえば歯付きベルトやポリウレタンＶベルトが考慮の対象となる。摩擦部材の柔らかい性質および／またはその異形断面は、その変形可能性に基づき、人間の四肢を摩擦部材と製品の間に引き込み、ないしは挟み込む危険性も低減させる。さらに、径方向に圧縮性のある柔らかい摩擦部材は、不規則に成形された製品での適用も可能にする。摩擦部材が接触時に、製品の輪郭に密着することができるからである。

【0012】

さらに摩擦部材の変形可能性は、本装置のパラメータ化における比較的大きい公差を許容する。製品高さや摩擦部材の下降深さのわずかな誤差が摩擦部材の柔軟性によって補償されて、摩擦部材が程度の差こそあれ強く製品に圧着される。

【0013】

第１のローラを同時に、ないしは一体的に、摩擦部材として構成する代わりに、第１のローラにその外側円周でのみ、前述した種類の摩擦部材を装備することも考えられる。たとえば環状の摩擦部材または摩擦部材帯材を、適当な初期応力をもってローラの周りに巻き付けることができる。その場合には摩擦部材を容易に交換可能であり、それに対してローラは比較的剛性の高い材料で形成されていてよく、この材料に、回転生成のための駆動力をいっそう容易に伝達可能である。このようなローラ体はたとえば３Ｄ印刷で製作することもでき、ローラ軸および／または歯車または歯形材を一体的に有することもでき、これを介して第１のローラを隣接するモータにより歯付きベルトまたはチェーンによって回転駆動可能である。摩擦部材を有するように、または摩擦部材として構成されるローラも、３Ｄ印刷で製作することができる。

【0014】

最後に、駆動される第１のローラおよびこれから間隔をおく第２のローラの周りで案内され、その際に長く延在する直線状の帯材区域を形成する長尺状の帯材の形態で、摩擦部材を構成することが考えられる（図４）。このケースでは、選別されるべき製品を直線状の区域によって付勢することもできる。それによって接触ゾーンが広くなり、このことは、選別をするために必要な摩擦力の生成と伝達を容易にする。このとき、下降した地点で直線状の帯材区域が製品表面に対して実質的に平行にその上に載置されるのであれば、両方のローラのうちの一方だけを製品に向かう方向へ下降させるだけで十分であり得る。

【0015】

本発明の好ましい実施形態では、ローラの回転方向（およびこれに伴って摩擦部材の回転方向）を好ましく反転させることができることが意図される。それにより、製品との接触時に摩擦力の方向も反転し、それによって製品を反対方向へ製品流から選別し、ないしは搬送手段の他の側へと選別することができる。それにより、たとえば反対向きの２つの異なる方向へ選択的に製品を選別することができる。

【0016】

摩擦部材はストローク方向Ｚへ可動であるのが好ましく、それは、少なくとも１つのローラが上側の最終位置Ｚ_ｏと下側の最終位置Ｚ_ｕとの間で昇降機構により直線状に、または湾曲した軌道に沿って、上下に可動であることによる。昇降機構は搬送方向に関して定置である。上側の最終位置にあるとき、摩擦部材は、製品が妨げられずにその下を通過して搬送方向に搬送され得る程度に離れて、搬送手段の上方に位置決めされる。下側の最終位置では、摩擦部材の一番下の区域が製品の上面よりも下に位置する。製品を的確に選別するために、摩擦部材は昇降機構により、搬送されている製品が搬送経路に沿って摩擦部材の下方の地点に達したちょうどそのとき、その上面に接触して付勢するように下降する。その際に直接的かつ場合により一時的にのみ発生する摩擦力が、およびローラないし摩擦部材の高い回転数が、製品が側方へと急激に製品流から出るように動くように作用する。好ましく強力な製品の加速に基づき、投げ出しという表現を用いることもできる。

【0017】

ローラおよびこれにより駆動される摩擦部材は、搬送方向に対して直交するように配置されるのが好ましく、この場合、ローラ軸は搬送方向に対して平行に延びる。このようなケースでは、第１の仕分け方向は同じく搬送方向に対して横向きに、ないしは直交するように延び、製品は製品流から直角に投げ出される。その場合、搬送方向と仕分け方向の間の仕分け角度αは９０°である。しかしながら、個々の製品を斜め前方または後方に向かって製品流から出るように動かすために、これ以外の仕分け角度を選択することも考えられる。その場合、仕分け角度αは９０°よりも大きいか、または小さい。

【0018】

ローラ軸は、たとえば搬送方向で若干下がっていくように、搬送方向に対して傾いていてもよい。実質的に円筒状の摩擦部材の場合、それによって製品の表面と摩擦部材との間で先細になるウエッジが生じる。それにより、選別されるべき製品が搬送方向への搬送中に、すでに（全面的または部分的に）下降した摩擦部材との間でウエッジを形成し、それにより搬送部材へと向かう方向にクランプされることによって、追加の圧着力を生起することができる。ただし、このようなクランププロセスは短時間しか続かない。駆動される摩擦部材によって、製品が同時に側方へ製品流から出るように動かされるからである。

【0019】

上側の最終位置Ｚ_ｏと下側の最終位置Ｚ_ｕとの間の垂直方向の間隔は可能な限り小さく選択され、好ましくは２０ｍｍよりも小さく、きわめて好ましくは１０ｍｍよりも小さい。短いストロークは短時間で通過できるという利点があり、それにより、仕分け装置を選別されるべき製品の上へと非常に高速に下降させることができる。両方の最終位置の地点を測定可能および／または調整可能であるのが好ましい。各々の地点を、特に下側の最終位置を、たとえば以前に検出された動作パラメータに準じて、または製品の寸法ないし相互間隔に準じて、制御ユニットにより自動的に調整可能であってよい。たとえば製品高さが２０ｍｍの場合、摩擦部材が（その下に位置する製品がないときに）搬送ベルトの上方１５ｍｍまで下降し、ないしは５ｍｍだけ圧縮され、その間に、その下に位置する製品を付勢するように、下側の最終位置を調整することができる（圧着寸法５ｍｍ、下記参照）。それぞれ個々の製品の、または１つのロットの代表的な１つの製品の、高さ（或いはその他の寸法）が自動的に検出されて制御ユニットに信号報知されることによって、このような調整を自動的に行うことができる。そのようにして、さまざまに異なる高さの製品を連続通過させ、そのつど自動的に適合化される圧着寸法を通じて、必要に応じて選別することもできる。

【0020】

昇降機構は、たとえば圧電駆動装置および／またはカムディスクおよび／または空気圧式および／または電気機械式の駆動装置を通じて操作することができる。たとえば、これを短ストロークシリンダを通じて空気圧式に駆動することができる。

【0021】

摩擦部材が製品を付勢する圧着力を選択可能であるのが好ましい。このとき、（製品への付勢がないときに）摩擦部材の下面が製品の上面よりも所定の圧着寸法Δだけ低く位置することになる下側の最終位置Ｚｕを調整することで、最小圧着力を設定することができる。製品が付勢されているとき、摩擦部材が圧着寸法の分だけ変形しなければならず（図２参照）、その際に、圧着寸法Δの大きさに応じて特定の力を製品に及ぼす。その代替または補足として、設定可能な反力ないし圧着力に達するまで昇降機構を力制御式に下降させることが考えられる。

【0022】

下降運動および／または上昇運動は、適当な制御ユニットを通じて、設定された条件に基づいて行うことができ、たとえば設定可能な距離・時間・プロファイルに準拠することができる。さらに、常に所定の圧着力に達するまで摩擦部材を下降させることが考えられる。それによってさまざまに異なる製品を選別することができ、そのためにパラメータを変更したり、システムを新たに学習させたりする必要がない。同様のことは、適当なプロファイルを設定することができるローラの回転速度にも当てはまる。それに伴い、たとえばローラが上昇した地点では回転数で駆動されず、もしくは低い回転数で駆動されるが、製品との接触前に最低回転数に達することを保証することができる。このとき制御は、所定のプロファイルが測定値を用いて修正され、そのようにして、そのつどの個別製品またはロットに合わせて適合化されるように行うこともできる。

【0023】

本発明は、高速で搬送される製品について特別に好ましく適しているが、低い速度で、或いはさらにスタート・ストップ動作で搬送される製品の場合にも良好に適用することができる（スタート・ストップ動作では、搬送が連続的にではなく、中断しながら行われる。中断は、たとえば供給に変動が生じたときや、休止状態で製品が計量される先行する計量プロセスのときなど、規則的または不規則的に生じ得る）。その場合には選別されるべき製品を、それが搬送方向に運ばれている間に（好ましいケース）、または、搬送手段上で実質的に動かずに載置ないし静止している間に、摩擦部材によって付勢することができる。

【0024】

本発明による方法は上に説明した仕分け装置を利用し、次の方法ステップを含む：
ａ）駆動される摩擦部材が、その下で搬送手段の上に配置されて好ましくは同時に搬送方向Ｘに搬送される選別されるべき製品の上に下降し、それにより摩擦部材が、搬送手段と反対を向くほうの製品の上面を接触ゾーンに沿って圧着力で付勢して、製品を側方への投げ出しによって製品流から出るように選別すること；
ｂ）摩擦部材が上昇して、後続する製品を通過させ、またはステップａ）の反復で同じく選別すること。

【0025】

本方法を実施するために、摩擦部材の運動ないし周回する摩擦部材を有するローラの運動を、選別されるべき製品に該当する他のパラメータに合わせて制御する、適当な制御ユニットが設けられていてよい。これは搬送経路に沿った製品の地点、速度、向き、寸法、脆さ、製品の１つまたは複数の表面の性質、製品重量、または製品と結びついたその他の指標、たとえば食料品における金属もしくはその他の望ましくない成分などである。

【0026】

摩擦部材が昇降機構によって動くとき、制御ユニットが機構を相応に制御する。制御ユニットは、選別されるべき製品を識別するための情報を、別個のセンサユニットから受け取ることができる。その代替として、選別されるべき製品を制御ユニットによって識別し、そのためにたとえば画像認識手段、ＲＦＩＤ、または当業者に周知のその他のセンサ手段もしくは認識手段を利用することが考えられる。たとえばカメラが製品流に向けられていてよく、その画像信号が、たとえばカメラにより検出されたチョコ棒が大きすぎるか否か、小さすぎるか否か、或いは誤った商品表示を付されているか否か、誤って包装されているか否か、などに関して制御ユニットにより評価される。製品が軽すぎるが否か、重すぎるか否か、或いは異物で汚染されているか否かを確認するために、さらに別のセンサを利用することができる。特に、選別に関わる決定にとって重要となる製品の少なくとも１つの特性を判定するために、秤またはＸ線検査装置を利用することができる。

【0027】

さらにセンサユニットは、搬送手段の上で搬送されている選別されるべき製品が仕分け装置にいつ到達するかを、その製品の地点や搬送速度に関する相応のデータがこれに伝送されたときに自ら判定することができる。簡略化された実施形態では、制御ユニットは、第１のローラないし摩擦部材を下降させることに直接つながる、たとえば光バリアから出力されるスタート信号だけを受け取る。さらに、仕分け装置が搬送方向へ、またはこれに対して横向きにスライドして、そこに到来した製品を選別するための特別に好都合な地点を選択できるようにすることが考えられる。さらに、たとえば特に搬送手段の上での選別されるべき製品の地点に関して以前に検出された測定値に準じて、このような種類のスライドを自動的に行うことが考えられる。

【0028】

摩擦部材の下降運動は、およびこれに引き続く上昇も同様に、理想的には非常に短い時間内で、好ましくは１００ｍｓよりも短い時間内で、きわめて好ましくは１０ｍｓよりも短い時間内で行われる。短い下降時間（および好ましくは同じく非常に短い上昇時間）により、搬送手段の上の各製品の間隔を短縮し、そのようにして搬送率を高めることができる。各々の下降の後に、後続する次の製品を同じく選別するか、または通過させることができるように、摩擦部材が再び上昇するのが好ましい。本発明による装置は、１分あたり５００個を超える搬送率で製品を搬送し、この製品流から個々の製品を的確に選別するために構成される。搬送率は１分あたり１０００個を超えるのが好ましい。１分あたり２０００個を超える搬送率が意図されるのがきわめて好ましい。

【0029】

本発明による仕分け装置が特別に良好に機能するのは、搬送手段の上面と、搬送手段の上に載置される製品の材料との間の摩擦係数μ_ＢＰが、製品と、そこで付勢をする摩擦部材の区域との間の接触ゾーンにおける相応の摩擦係数μ_ＰＴよりも小さく選択されている場合である。これらの係数の差異が大きくなるほど、製品が搬送手段の表面に沿って摺動しやすくなり、ないしは、選別のために十分な摩擦力を摩擦部材と製品との間で生成するのに必要な圧着力が低くなる。

【0030】

摩擦部材を収容または形成するローラは、摩擦部材が０．１ｍ／ｓから１００ｍ／ｓの間の、好ましくは１ｍ／ｓから１０ｍ／ｓの間の円周速度に達するように駆動されるのが好ましい。摩擦部材は、個々の製品がその下を通過して搬送される間に、またはこれによって選別される間に、一定の速度で中断なく駆動されるのが好ましい。しかしながらその代替として、たとえば生産休止時間が長い場合やスタート・ストップ動作の場合など、他のプロセスパラメータに依存して回転数を適合化することもできる。搬送経路に沿って稠密に連続する選別されるべき製品のもとでは、２つの製品の間で駆動を停止するのは技術面とエネルギー面で不都合であり、さらには不可能でさえある。しかしながら、このような実施形態が排除されるわけではない。それが特に考慮の対象となるのは、多数の製品からごく少数のものを選別するだけでよく、そのため、摩擦部材を稀にしか使用しなくてすむ場合である。その場合、合間の時間に駆動を停止するのが少なくともエネルギー面で有意義であり得る。

【0031】

スムーズな選別のために、摩擦部材が製品と接触している接触時間が可能な限り短く、それにもかかわらず、これを搬送経路から確実に出るように動かすのに必要な摩擦力を製品へ導入するのに十分であると、有益である。この接触時間は１００ｍｓよりも短いのが好ましく、２０ｍｓよりも短いのが特別に好ましく、１０ｍｓ以下であるのがきわめて好ましい。

【0032】

本発明による仕分け装置の好ましい実施形態は、同種類の複数の第１のローラが、ないしはこれらによって担持される摩擦部材が、搬送方向で狭く間隔をおいて相前後して位置し、互いに独立して下降可能ないし上昇可能であることを意図する。そこから複数の利点がもたらされる：

【0033】

１つの製品を選別するために、２つまたはそれ以上の摩擦部材が、たとえば共同でいっそう強い摩擦力を製品に導入するために、同時に下降することができる。このことが特別に良好に可能であるのは、製品が搬送方向で単一の摩擦部材よりも幅広であり、代わりにたとえば２つまたはそれ以上の摩擦部材によって同時に付勢することができる場合である。

【0034】

さらに、連続する製品を選別するために、それぞれ異なる摩擦部材を交互に制御して、搬送率をいっそう高めることができる。そのようにして、第１の製品を第１の摩擦部材によって選別することができる。同じく選別されるべき第２の製品がその直後に後続していて、その際にすでに別の摩擦部材の作用領域に入っているとき、この別の摩擦部材を選別のために第２の製品に向かって下降させることができ、その間に、第１の摩擦部材は第１の製品の選別が行われた後に再び上昇する。その場合、個々の取出しが時間的に重なり合うことになり、このことはいっそう高い搬送率を可能にする。

【0035】

相前後して位置していて別々に下降可能な複数の摩擦部材を有するこのような実施形態では、各々の摩擦部材は、第１および第２のローラの周りで案内される長尺状の帯材の形態で構成されていてよく、このことは、上で図４を援用してすでに説明したとおりである。このとき第１または第２のすべてのローラが、実質的に定置であり好ましくは駆動される共通の軸の上に位置することができ、それに対して、それぞれ他のローラは個別的に下降可能ないし上昇可能なように製作されることになる。

【0036】

本発明による装置は、摩擦部材が上からその下にある、搬送手段の表面に載置された製品に向かって下降することを意図する。同様に、摩擦部材による製品への付勢を側方から、或いは下から具体化することも考えられる。このようなケースでは、摩擦力の生成のために必要な反力を生成できるようにするために、摩擦部材に向かい合うストッパ面が製品のために設けられることが保証されるだけでよい。たとえば製品をこのような垂直方向のストッパ面に沿って搬送することができ（その際に、これに対して直交して延びる搬送ベルトの上に載置される）、ストッパ面に向かい合う摩擦部材が、ストッパ面に対して平行に作用する摩擦力を、たとえば搬送ベルトに対して直交するように上方に向かって生成する。こうしたケースでは、製品は上方に向かって製品流から投げ出されることになる。これに代えて摩擦部材は、たとえばスリットを介して搬送される、上面で狭い間隔をおくストッパ面に沿って案内される製品の下面を付勢することもでき、それにより、これを付勢時に側方へ搬送流から外に出るように動かす。
次に、図面の例を参照しながら本発明について詳しく説明する。図面は次のものを示す。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】搬送ベルトとともに仕分け装置を示す模式的な側面図である。

【図2】搬送方向Ｘと反対向きの視点から見た模式的な部分図である。

【図3】ストローク方向Ｚと反対向きの視点から見た模式的な平面図である。

【図4】搬送方向Ｘと反対向きの視点から見た、改変された実施形態を示す模式的な部分図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

図１は、本発明による仕分け装置Ｓの簡略化した側面図を示している。これは、２つのローラの周りで案内される搬送ベルトＢの形態の搬送手段を含んでいる。搬送ベルトＢの上に載置される個々の製品Ｐ，Ｐ’が、ここでは搬送方向Ｘに、ないしは搬送経路Ｗに沿って、搬送される。製品Ｐ，Ｐ’は、搬送方向Ｘで見て比較的幅狭であり、搬送方向Ｘに対して直交する横方向Ｙでは比較的長い（これに関しては図３の平面図も参照）。たとえばこのような製品は、包装された、または未包装の、チョコ棒やミューズリー棒であってよい。

【0039】

搬送ベルトＢの上方に第１のローラＲが配置されていて、その回転軸Ａは、本実施例では搬送方向Ｘに対して平行に延びている。詳しくは図示しない駆動装置が、たとえばモータが、歯付きベルトを介してローラＲを回転駆動する。

【0040】

第１のローラＲはその外側円周に、径方向に圧縮性があり高い摩擦係数を有する摩擦部材Ｔを相対回転不能に備えている。第１のローラＲは、模式的にのみ図示する昇降機構Ｈを通じて、二重矢印で示唆するように、第１の上側の最終位置Ｚ_ｏと下側の最終位置Ｚ_ｕとの間でストローク方向Ｚに可動である。ストローク方向Ｚは、搬送方向Ｘおよび横方向Ｙに対して直交して延びている。昇降機構Ｈを用いて、第１のローラＲを周回する摩擦部材Ｔとともにストローク方向Ｚで搬送ベルトＢに向かって下降させることができ、ないしは、これから離れるように上昇させることができる。このとき第１のローラを駆動するためのモータは、第１のローラの駆動が連続して保証される限りにおいて、一緒に動くことができ、または定置に保たれることもできる。

【0041】

図２は、図１の実施形態を搬送方向Ｘと反対向きの視点から、簡略化した部分図で示している。第１のローラＲおよびその上に取り付けられた摩擦部材Ｔは、その上側の最終位置Ｚ_０で図示されており、第１の回転方向Ｄ_Ｌへの回転のために駆動される。本装置は、回転方向を必要に応じて変更し、第１のローラＲを反対向きの第２の回転方向Ｄ_Ｒへ駆動するために構成される。

【0042】

第１のローラＲの下方に、搬送方向Ｘに搬送され、その際に第１のローラＲの下方のＸ地点にちょうど達している、選別されるべき製品Ｐを見ることができる。この製品Ｐを製品流から選別するために、第１のローラＲがその摩擦部材Ｔとともに昇降機構Ｈによって下側の最終位置Ｚ_ｕに向かう方向へ移動する。このことは非常に高速に、数ミリ秒以内に行われるのが好ましい。このとき摩擦部材Ｔが製品Ｐの表面と接触する。摩擦部材Ｔはその径方向への弾性に基づき、特定の圧着寸法Δの分だけ製品に圧着することができ、製品Ｐの表面に密着して、これを接触ゾーンＫに沿って付勢する。摩擦部材Ｔの弾性ないし圧縮性に依存して、および、昇降機構Ｈが第１のローラＲを下方に向かって押圧する力に依存して、接触ゾーンＫに沿って、ローラ軸Ａに対して直交するように作用して製品Ｐを第１の仕分け方向Ｙ_Ｌに（図２では左方に向かって）製品流から投げ出す摩擦力が生成される（第１のローラＲの回転方向を反転させることで、反対向きの仕分け方向Ｙ_Ｒが生じることになる）。

【0043】

製品Ｐを上述した方式で選別するためには、摩擦部材Ｔと製品Ｐとの間で発生する摩擦係数μ_ＰＴが、製品Ｐと搬送手段Ｂの表面との間で発生する摩擦係数μ_ＢＰよりも大きくなければならない。この差異が大きくなるほど、摩擦部材Ｔにより生成される摩擦力によって製品Ｐをいっそう容易に動かして加速させて、製品流から外へ投げ出すことができる。摩擦部材と製品との間の接触時間は非常に短いのが好ましく、ミリ秒の範囲内にある。製品が、製品流から確実に外に出すために十分に強く仕分け方向に加速されると、ただちに昇降機構Ｈは、後続する別の製品Ｐ’を同じく選別または通過させるために、第１のローラＲを再び上昇させることができる。

【0044】

図３は、選別されるべき製品Ｐが、第１のローラＲの摩擦部材Ｔによって付勢されている間に、およびその後に、仕分け方向Ｙ_Ｌへどのように動くかを簡略化した平面図として（方向Ｚと反対向きの視線で）示している。さらに、仕分け方向Ｙ_Ｌが搬送方向Ｘとともに仕分け角度α＝９０°を形成している様子を見ることができる。この角度は、ローラ軸Ａが搬送方向Ｘとともにゼロよりも大きい角度を形成することによって、必要に応じて変更することができる。製品で生じる摩擦力は、ローラ軸Ａに対して直交するように向くからである。

【0045】

図４は、本発明の改変された実施形態を、搬送方向Ｘと反対向きの視線から、図２に類似する簡略化した側面図で示している。摩擦部材Ｔは、ここでは柔らかい帯材の形態でベルト状に第１のローラＲの周りで、およびリンクロッドＧを介してこれに対して間隔をおく第２のローラＲ’の周りで、案内されている。第２のローラＲ’は定置に配置されるのに対して、第１のローラＲは、リンクロッドＧに作用する、空気圧式のピストンを有するように構成された昇降機構Ｈを介して、円軌道区域の上で第２のローラＲ’の軸を中心として上下に動かすことができる。このとき両方のローラＲ，Ｒ’のうちの一方が、詳しくは図示しないモータを通じて駆動され、それにより、摩擦部材Ｔが第１の回転方向Ｄ_Ｌに両方のローラを周回する。

【0046】

第１のローラＲは、ここには符号を付さない上側の最終位置と、下降した地点（破線で図示）との両方で見ることができる。昇降機構Ｈが操作されることで、第１のローラＲが下降したときに摩擦部材Ｔが、選別されるべき製品Ｐとすでに既知の方式で同じく接触し、場合により変形したうえで、接触ゾーンＫに沿ってその際に生じる摩擦力によりこれを選別のために付勢する。

【0047】

図４に示す図面では、製品は実質的に、第１のローラＲの円周に沿って摩擦部材Ｔの区域により付勢され、このことは、どちらかというと点状の接触と同等である。或いは製品の高さと仕分け装置の配置とに応じて、第１のローラに接線上で連なる摩擦部材Ｔの直線区域を、下降した地点での製品の付勢のために利用することもできる。この場合には接触ゾーンＫが広くなり、このことは摩擦力の生成ないし伝達を容易にする。さらにこのケースでは製品Ｐが直線区域に沿って、およびそれに伴ってどちらかというと線形に接触し、この線は仕分け方向Ｙ_Ｌをいっそう厳密に定義し、それに伴って、付勢される製品の仕分け方向をいっそう正確に設定することができる。

【符号の説明】

【0048】

Ａ ローラＲの軸
Ｂ 搬送手段
Ｄ_Ｌ 第１の回転方向
Ｄ_Ｒ 第２の回転方向
Ｇ リンクロッド
Ｈ 昇降機構
Ｋ 接触ゾーン
Ｐ 製品
Ｐ’ 製品Ｐに後続する製品
Ｒ 第１のローラ
Ｒ’ 第２のローラ
Ｓ 仕分け装置
Ｔ 摩擦部材
Ｗ 搬送経路
Ｘ 搬送方向
Ｙ 横方向
Ｙ_Ｌ 第１の仕分け方向
Ｙ_Ｒ 第２の仕分け方向
Ｚ ストローク方向
Ｚ_ｏ 上側の最終位置
Ｚ_ｕ 下側の最終位置
α 仕分け角度
μ_ＢＰ 搬送手段と製品の間の摩擦係数
μ_ＰＴ 製品と摩擦部材の間の摩擦係数
Δ 圧着寸法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】