-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Ermittlung der Bewegungsrichtung von Behältern, beispielsweise Flaschen
aus Glas oder Kunststoff oder Dosen aus Metall, Holz, Glas oder
Kunststoff, die zum Recyceln von Material oder zur Wiederverwendung
des Behälters in
einer liegenden Position und mit ihren Achsen parallel zu der Transportrichtung über eine
Erfassungszone, die zu einer eine Videokamera enthaltenden Erfassungsstation
gehört,
transportiert werden, wobei eine Videobildanalyse des Behälters durchgeführt wird,
wobei
eine Sequenz von Videobildern des Behälters analysiert wird, während er
an der Videokamera vorbeigeführt
wird,
die Position und die Bewegung des Behälters in einem Sichtbereich
der Videokamera auf der Basis einer kontinuierlichen Ermittlung
der Position und der Bewegung des Behälters in dem Videobild ermittelt wird.
-
Genauer
ausgedrückt
betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, die jeweils
in dem Oberbegriff der Ansprüche
1 und 2 definiert sind.
-
Ein
solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zur Erfassung leerer
Hohlkörper
wie zum Beispiel Becher oder dergleichen sind bereits aus der EP-A-0
696 781 bekannt.
-
Auch
aus der US-A-4 625 107 ist es bereits bekannt, Behälter wie
beschrieben mithilfe einer Videokamera zu betrachten, wobei die
Aufgabe in der Messung insbesondere der Breite des Behälters besteht.
-
In
der EP-B-0 174 549 sind Einrichtungen zur Identifizierung und zur
Aufnahme von unregelmäßig auf
einer Fördervorrichtung
angeordneten Flaschen beschrieben. Die US-A-5 007 096 betrifft eine
Vorrichtung zur Untersuchung von Glasflaschen durch Videobildanalyse
unter Verwendung eines Bezugspositionssignals.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht jedoch in der Lösung der
mit der Erfassung von Behältern
in Zusammenhang stehenden Probleme, die in einer liegenden Position
transportiert werden, wobei die Art berücksichtigt werden muss, in
der die Behälter
eingesetzt werden.
-
Die
Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung für die Erfassung
von Behältern verwendeter
technischer Lösungen.
-
Es
kommen immer öfter
Betrugsversuche vor, um ungerechtfertigt Rückgabepfand zu erhalten, wobei
der Betrüger
zum Beispiel versucht, einen Behälter
von dem hinteren Teil der Maschine nach vorne zu bewegen, das heißt einen
Behälter
in einer der normalen Bewegungsrichtung entgegengesetzten Richtung
zu bewegen. So wurden Versuche unternommen, die Behälter entweder
von dem hinteren Teil der Maschine einzusetzen, oder eine Schnur
an dem Behälter
zu befestigen, ihn von dem vorderen Teil der Maschine in die Maschine
einzusetzen, und wenn er das Ausgabeende der Maschine erreicht,
ihn mittels der Schnur zu dem vorderen Ende (Eingangsende) zurückzuziehen
um zu versuchen, ihn wiederholt einzusetzen, um bei jedem weiteren
Versuch ein weiteres Rückgabepfand
zu erhalten.
-
Um
das Zurückziehen
eines eingesetzten rückzahlbaren
Trinkbechers zu verhindern, stellt die EP-A-0 696 781 ein „Schleusensystem" bereit: Becher müssen in
einem Aufnahmebereich der Vorrichtung positioniert werden. Der Bereich
weist zwei Türen
auf. Eine Innentür,
welche die Einbauten der Vorrichtung schützt, wird verschlossen, bevor
ein Becher in dem Bereich positioniert wird. Dann, nach dem Einsetzen
eines Bechers, wird eine Außentür des Bereiches
verschlossen. Danach wird ein Videobild des Bechers analysiert.
Wenn der Becher als rückzahlbarer
Becher erkannt wird, wird die Innentür geöffnet, so dass der Becher in
den Lagerungsbereich der Vorrichtung fallen kann. Danach verschließt sich
die Innentür
erneut, und die Außentür wird entriegelt,
so dass der nächste
Becher in dem Aufnahmebereich positioniert werden kann. Zusätzlich muss
der Fall des Trinkbechers in den Lagerungsbereich von einer Videokamera
erfasst werden.
-
Gemäß der Erfindung
ist das Verfahren gekennzeichnet durch:
Ermitteln der Bewegungsrichtung
des Behälters
relativ zu der Erfassungsstation und Auslösen eines Alarms, falls der
Behälter
von einer Position stromabwärts
der Erfassungsstation zu einer Position in dem Erfassungssektor
oder -zone bewegt wird, und Auslösen
keines Bewegungsrichtungsalarms, falls der Behälter von einer Position stromaufwärts der
Erfassungsstation und in die Erfassungszone bewegt wird.
-
Gemäß der Erfindung
ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass:
Die Positionserfassungseinrichtung
des weiteren dafür
vorgesehen ist, die Bewegungsrichtung des Behälters relativ zu der Erfassungsstation
zu ermitteln und einen Bewegungsrichtungsalarm auszulösen, falls
der Behälter
von einer Position stromabwärts
der Erfassungsstation zu einer Position in dem Erfassungssektor
oder -zone bewegt wird, und keinen Bewegungsrichtungsalarm auszulösen, falls
der Behälter
von einer Position stromaufwärts
der Erfassungsstation und in die Erfassungszone bewegt wird.
-
Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen
detaillierter beschrieben.
-
1 stellt
eine Leergutrücknahmevorrichtung
zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung dar.
-
2 stellt
in vereinfachter Blockdiagrammform die Schaltkreisstruktur einer
Leergutrücknahmevorrichtung
dar, wie in 1 dargestellt.
-
3a–g stellen typische Videobilder in Verbindung
mit einer Erfassungsstation in der Leergutrücknahmevorrichtung gemäß 1 dar.
-
4 ist
ein vereinfachtes Ablaufdiagramm für einen Teil der Funktion der
Erfassungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
-
5a und 6, 7, 8 und 9 stellen
eine bevorzugte Sortiervorrichtung (nicht beansprucht) zur Verwendung
in einer Leergutrücknahmevorrichtung
dar, wie in 1 dargestellt.
-
5b stellt
eine Variante der Sortiervorrichtung für erhöhtes Sortierpotential dar.
-
10–21 stellen
Details in Verbindung mit einem Flaschenaufrichter (nicht beansprucht) dar,
der Teil der Leergutrücknahmevorrichtung
ist.
-
22 stellt
eine Variante der Entladelösung aus
dem Flaschenaufrichter dar.
-
23 stellt
eine Variante des Flaschenaufrichters in 10–21 dar.
-
1 stellt
eine Leergutrücknahmevorrichtung
dar, bei der einige Teile, unter Anderem die Frontplatte, entfernt
wurden, um einige Details besser sichtbar zu machen. Die Leergutrücknahmevorrichtung
besteht aus drei Hauptabschnitten 100, 200 und 300.
Der Hauptabschnitt 100 weist eine Einsatzöffnung 101 auf,
in die Behälter,
beispielsweise leere Flaschen aus Glas oder Kunststoff, optional
Behälter in
Form leerer Dosen aus Glas, Kunststoff, Metall oder Holz auf einer
V-förmigen Fördervorrichtung 102 positioniert
werden können,
die aus einem geneigten Förderband 103 besteht,
welches mittels eines Motors 106 über ein Paar von Rollen 104, 105 angetrieben
wird. Die V-förmige
Fördervorrichtung weist
auch eine geneigte, ortsfest positionierte Gleitfläche 107 auf.
Die Gleitfläche
kann mit einem Metalldetektor 108 ausgerüstet sein.
Eine Videokamera 109 ist so positioniert, dass sie nach
unten in Richtung der Fördervorrichtung 102 zum
Beispiel durch ein Fenster oder eine Öffnung 110 hindurch
ausgerichtet ist. Die Leergutrücknahmevorrichtung
ist insbesondere in Verbindung mit der Zahlung von Rückgabepfand
nützlich,
wobei ein Benutzer in der Lage ist, Behälter auf der Fördervorrichtung 102 einzusetzen
und durch Drücken
eines Knopfes einen Beleg für
die angenommenen Behälter
anzufordern. Daraufhin wird ein Beleg durch eine Öffnung in
einem Drucker 112 ausgegeben, so dass der Beleg gegen Bargeld
entgegengenommen werden kann. Alternativ kann der Drucker durch
ein Münzenausgabegerät ersetzt
werden. Als weitere Alternative oder Ergänzung ist eine Vorrichtung
vorstellbar, bei welcher der Benutzer selektiv bestim men kann, dass
das Rückgabepfand
einer Wohltätigkeitseinrichtung,
zum Beispiel dem Roten Kreuz, dem SOS-Kinderdorf, der Heilsarmee oder dergleichen
gespendet wird.
-
Um
einen Benutzer der Vorrichtung anzuleiten, ist es vorteilhaft, mindestens
ein Display 113 zu verwenden. Es kann jedoch zusätzlich zum
Beispiel ein weiteres Display 114 vorgesehen sein. Beide
Displays können
zum Beispiel LCD-Displays sein. In Fällen, in denen es wünschenswert
ist, einen Behälter dem
Benutzer der Vorrichtung zurückzugeben,
ist in dem Vorderteil von Abschnitt 100 eine Rückgabeöffnung 115 vorhanden,
die mit dem Abschnitt 200 kommuniziert, wo eine Aussortierung
erfolgen kann.
-
Der
Abschnitt 100 kann weiterhin einen Lautsprecher 116 zur
Mitteilung von Meldungen an den Benutzer der Leergutrücknahmevorrichtung
aufweisen, oder um Tonsignale zu geben, um die Aufmerksamkeit des
Benutzers oder des Wartungspersonals zu erregen.
-
Um
zu erkennen, ob ein Behälter
mit Inhalt, zum Beispiel mit Restflüssigkeit, in die Leergutrücknahmevorrichtung
eingesetzt wurde, kann zum Beispiel eine auf dem ortsfesten Teil 107 der
Fördervorrichtung 102 angeordnete
Lastzelle 117 vorgesehen sein. Es sind jedoch auch andere
Einrichtungen vorhanden um zu erkennen, ob ein eingesetzter Behälter eine
Substanz, zum Beispiel Flüssigkeit
enthält oder
nicht, wie unten beschrieben ist.
-
Um
sicherstellen zu können,
dass bei Fehlern oder bei Wartung und bei Systemkontrollen eine effiziente
Handhabung der Vorrichtung gegeben ist, wäre es vorteilhaft, eine Speicherkartenvorrichtung 118 vorzusehen,
durch die es möglich
wird, durch die Verwendung spezieller Datenkarten Informationen mit
einem Computer in der Vorrichtung auszutauschen. In diesem Zusammenhang
ist es auch notwendig, die Vorrichtung zum Beispiel zum Testen, Starten
und Stoppen der Leergutrücknahmevorrichtung
oder für
andere relevante Vorgänge
mit einem Tastenfeld 119 zu versehen. Ein Display 120 für das Wartungs-
und Reparaturpersonal kann in der Vorrichtung ebenfalls vorzugsweise
in Abschnitt 100 in Verbindung mit einem geeigneten Computer 121 vorgesehen
sein. Es ist vorstellbar, dass die Leergutrücknahmevorrichtung auch mit
einem Modem verbunden sein kann, so dass eine Fernübertragung
von Daten zu und von der Vorrichtung, zum Beispiel in Verbindung
mit Fehlerberichten oder Fehlerreparaturen bei einfachen Fehlern
erfolgen kann. In 2 ist das Modem mit dem Bezugszeichen 122 bezeichnet. Weiterhin
ist es möglich,
einen Verkaufspunkt(POS)-Computer 123 in dem Geschäft oder
an dem Geschäftsstandort
vorzusehen, an dem die Leergutrücknahmevorrichtung
positioniert ist. Ein Computer dieser Art kann zu statistischen
Zwecken, zur Kommunikation mit Kassenschaltern in einem Geschäft oder
einem Supermarkt nützlich
sein, oder um sicherzustellen, dass ein Beleg, der an einem Kassenschalter
eingelöst
wurde, nicht erneut eingelöst
werden kann.
-
Die
Funktionsbauteile 113, 114, 111, 116–123 sind,
wie in 2 dargestellt, mit einer Hauptplatine 124 verbunden,
die einen Mikroprozessor, einen Speicher und Eingabe- und Ausgabeeinheiten
für Daten
von und zu der Hauptplatine aufweist. Die Hauptplatine, und damit
die erwähnten Bauteile 113, 114, 111 plus 116–123 werden über die Hauptplatine
mit Betriebsspannung, zum Beispiel +24 V DC versorgt. Die Hauptplatine 124 kommuniziert über einen
Erweiterungsbus 128 mit einer Videoerfassungskarte 125,
einer Motorreglerkarte 126 und einer Motorhilfskarte 127.
Die Videoerfassungskarte 125 erhält Eingaben von der Videokamera 109. Die
Videoerfassungskarte kann mit einer Beleuchtungseinrichtung 129 versehen
sein, so dass sie in der Lage ist, in Verbindung mit der Erfassung
der Form eines Behälters
die richtige Beleuchtung bereitzustellen.
-
Umfassend
ausgedrückt
arbeitet die Videoerfassungskarte 125 als ein Videobildanalysator. Folglich
kann die Videoerfassungskarte 125 viele Funktionen aufweisen,
je nachdem, in welcher Hinsicht das von der Videokamera 109 erfasste
Videobild des Behälters
zu analysieren ist. Gemäß der Erfindung
weist die Videoerfassungskarte einen Einsatzanalysator 130 auf,
der das Videobild analysiert, während
der Behälter
in einer liegenden Position transportiert wird, und mit seiner Achse
parallel zu der Transportrichtung an einer Videokamera vorbei transportiert
wird. Folglich kann dieser Einsatzanalysator eine Rechnerkomponente
und eine Kontrollkomponente aufweisen. Bevor ein Behälter, zum
Beispiel eine Flasche, auf der Fördervorrichtung 102 positioniert
wird, zeigt die Videokamera 109 ein Videobild im Wesentlichen
wie in 3a dargestellt. Wenn die Leergutrücknahmemaschine
wie beabsichtigt funktionieren soll, ist es wichtig, dass der Behälter mit dem
Boden zuerst eingesetzt wird. In 3b ist
dargestellt, wie ein Versuch unternommen wird, die Flasche mit der
Flaschenöffnung
(oberer Teil oder Flaschenhals) zuerst einzusetzen. Wenn ein Behälter in Form
einer Flasche B mit dem oberen Teil und dem Hals B1 zuerst eingesetzt
wird, bestimmt die Rechnerkomponente in dem Einsatzanalysator 130 daher zuerst,
dass der Behälter
in diesem Fall unkorrekt eingesetzt wurde. Die in dem Analysator 130 enthaltene
Kontrollkomponente veranlasst, dass der Behälter B zu dem Einsatzabschnitt
der Leergutrücknahmevorrichtung
an den Anfang der Fördervorrichtung 102 zurückgeleitet
wird. An den Benutzer der Vorrichtung wird eine Meldung ausgegeben,
dass er den Behälter
so drehen sollte, dass der Boden des Behälters B beim Einsetzen zuerst
eingesetzt wird. Wenn der Behälter
mit dem Boden zuerst eingesetzt wird, sieht das Videobild annähernd so
aus wie in 3c dargestellt. Der Boden des
Behälters,
in diesem Fall eine Flasche, ist mit dem Bezugszeichen B2 bezeichnet.
-
Es
ist wichtig zu bemerken, dass Videobilder zwecks fortschreitender Überwachung
der Position des eingesetzten Behälters ununterbrochen aufgenommen
werden, und auch um das Einsetzen von irgendwelchen anderen Behältern zu überwachen. Das
idealste Videobild wird durch einen Schaltkreis 136 zur
weiteren Analyse mit der Absicht der Erkennung und Identifizierung
des Behälters
ausgewählt. Eine
solche Bildanalyse ist allgemein in der Fachliteratur beschrieben.
-
Es
wird sofort verstanden werden, dass das Videobild des Behälters in
Abhängigkeit
von dem Behälter
ein variierendes Erscheinungsbild aufweisen wird. 3a dient
daher lediglich als ein Beispiel zur Erläuterung wesentlicher Merkmale
der Verwendung einer Videokamera, um eine Anzahl charakteristischer
Merkmale eines Behälters
zu erhalten, der an der Videokamera 109 vorbei transportiert
wird.
-
Wenn
der Startpunkt für
das Einsetzen so gewesen wäre,
wie in 3c dargestellt, hätte die Rechnerkomponente
errechnet, dass sich der Behälter
mit dem Behälterboden
B2 zuerst in das Videobild hineinbewegt, und somit einen Weitertransport
des Behälters
zu einer Entladestation entweder in Abschnitt 200 oder
Abschnitt 300 veranlasst.
-
In 3d ist
dargestellt, wie die Außenkontur
der Flasche sichtbar ist. Die Position, der der Behälter 3 in
dem Sichtbereich der Videokamera einnimmt, wird auf der Grundlage
der Position des Behälters
in dem Videobild bestimmt. Dies kann mithilfe einer Positionserfassungseinrichtung 131 erfolgen, die
ein Teil der Videoerfassungskarte ist. Mithilfe einer Positionserfassungseinrichtung
dieser Art ist es möglich
zu demselben Zeitpunkt, an dem die Positionserfassungseinrichtung 131 eine
Trennung zwischen eingesetzten Behältern angibt, zu ermitteln, wo
sich der Behälter
im Verhältnis
zu der Länge
der Erfassungszone befindet.
-
Die
Videoerfassungskarte 125 umfasst vorzugsweise einen Behälterform-Berechnungsschaltkreis 132.
Der Schaltkreis 132 ist in der Lage, auf der Grundlage
des Videobildes des Behälters
einen charakteristischen Ausdruck der Form des Behälters wie zum
Beispiel die Kontur, Oberfläche,
Querschnitt oder dergleichen des Behälters zu berechnen.
-
In
den Fällen,
in denen es sich bei dem Behälter
B um eine Flasche aus Glas oder Kunststoff handelt, wäre es zweckmäßig, die
Flasche zum Beispiel mithilfe der Beleuchtungseinheit 129 zu
beleuchten. Bei der Videokamera 109 kann es sich zweckmäßigerweise
um eine Schwarzweißkamera handeln,
wobei die Verwendung einer Farbvideokamera ebenfalls vorstellbar
ist. Bei Verwendung einer Farbvideokamera kann ein in der Videoerfassungskarte 125 vorhandener
Farbbestimmungsschaltkreis 133 verwendet werden. Die Videoerfassungskarte 125 kann
auch einen Strichcodeleser 134 umfassen, der so ausgelegt
ist, dass er ununterbrochen ein Feld des Videobildes abtastet, um
einen auf dem Behälter angeordneten
Strichcode zu erkennen und aufzuzeichnen, der in 3e mit
dem Bezugszeichen 135 bezeichnet ist. Der Strichcode gibt
in einer Anzahl von Fällen
indirekt Informationen hinsichtlich zum Beispiel der Farbe der Flasche
weiter, so dass die Verwendung einer Schwarzweißkamera genügt. Die Videoerfassungskarte
kann auch in Verbindung mit dem Strichcodeleser 134 einen Schaltkreis
aufweisen, der einen Rücktransport
des Behälters
zu dem Einsatzabschnitt 115 der Leergutrücknahmevorrichtung
veranlasst, wenn der Mikroprozessor 124 den Behälter auf
Grund des von dem Strichcodeleser 134 abgelesenen Strichcodes
nicht annimmt.
-
Wie
in 1 dargestellt, ergibt sich zwischen den Fördervorrichtungen 102 und 201,
das heißt
zwischen jeweiligen drehbaren Rollen 105 und 202 ein kleiner
Spalt. Es können
herkömmliche
Strichcodesensoren 162, 163 und 164 in
dem Spalt angeordnet sein, wovon jeder einen Erfassungsbereich gleich etwa
120° auf
dem Behälter
abdeckt.
-
Das
Bezugszeichen 138' in 3e bezeichnet
typische und möglicherweise
längliche
Markierungen in dem Videobild eines Behälters, die anzeigen, dass die
Flasche ganz oder teilweise Flüssigkeit enthält. In dem
veranschaulichten Fall ist ein kleiner Rest in der Flasche vorhanden.
Auf Grund des variierenden Gewichtes der Flasche ist es entscheidend, die
Videobildanalyse durch Wiegen unter Verwendung der Lastzelle 117 und
auch eines Kapazitätsmessgerätes 137 zu
ergänzen.
-
3f und 3g stellen
den hier die Form einer Flasche aufweisenden Behälter auf seinem Weg aus dem
Erfassungsbereich heraus dar.
-
Die
Videoerfassungskarte 125 mit ihren Unterschaltkreisen 130, 131, 132, 133, 134, 136 und 138 kommuniziert über den
Erweiterungsbus 128 mit der Hauptplati ne 124,
wobei die Motorreglerkarte 126 somit über die Hauptplatine 124 betätigt wird.
Dasselbe gilt für
die Motorhilfskarte 127.
-
In 4 ist
ein Ablaufdiagramm in Verbindung mit einigen der von der Videoerfassungskarte wahrgenommenen
Erfassungsfunktionen dargestellt. Bei Block 139 erscheint
ein neuer Gegenstand in Form eines Behälters B, wie in 3b oder 3c dargestellt.
Wenn jemand versucht, einen Behälter von
der Rückseite
der Maschine, zum Beispiel von Abschnitt 200 oder 300 her
einzusetzen, entscheidet Block 140, ob dies geschieht oder
nicht. Wenn daher ein Behälter
so in den Erfassungssektor hineinbewegt wird, dass er in den in 3 dargestellten Videobildern von links
ankommt, gibt Block 140 ein Bestätigungssignal aus, welches
bei Block 141 einen Alarm als Anzeige für versuchten Betrug auslöst. Wenn
dies geschieht, stoppt die Leergutrücknahmevorrichtung ihren Betrieb,
wie bei Block 142 dargestellt, da in diesem Fall eine Pause
für eine
manuelle Rücksetzung
der Leergutrücknahmevorrichtung
vorhanden sein muss. Wenn kein Betrugsversuch erfolgt, so dass der
Behälter,
die Flasche oder zum Beispiel die Dose wie in 3 dargestellt,
der Erfassungszone von rechts nach links zugeführt wird, gibt der Block 140 ein
Negativsignal aus, welches bei Block 143 die Inbetriebsetzung
eines Einsatzmotors 106 initialisiert. Bei Block 144 entscheidet
der Einsatzanalysator 130, ob der Behälter mit dem Boden zuerst eingesetzt
ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird ein Negativsignal von dem
Block 144 ausgegeben, welches bei Block 145 eine
Meldung an den Benutzer der Vorrichtung ausgibt, den Behälter, in
diesem Fall eine Flasche, mit dem „Flaschenboden zuerst" einzusetzen. Eine
Meldung dieser Art kann zum Beispiel auf der Anzeige 113 dargestellt
sein. Nachfolgend wird das Einsetzen durch Anhalten des Motors 106 gestoppt,
wie bei Block 146 angegeben. Dort gibt es dann eine kurze
Pause, während
der Benutzer der Vorrichtung den Behälter, das heißt zum Beispiel
die Flasche oder Dose zwecks Wiedereinsetzen zurückholt, wie durch Block 147 angegeben.
Wenn bei Block 144 ermittelt wird, dass der Behälter mit
dem Boden zuerst eingesetzt ist, wird ein Bestätigungssignal ausgegeben. Nachfolgend
wird bei Block 148 ermittelt, ob die Behälterspitze,
in diesem Fall der obere Teil der Flasche, sichtbar ist oder nicht.
Wenn die Behälterspitze
nicht wie in 3d sichtbar ist, wird ein Negativsignal
von dem Block 148 ausgegeben, der über Block 143 den
Einsatzmotor 106 veranlasst, so lange zu laufen, bis die
Behälterspitze
sichtbar ist. Wie weiterhin durch Block 149 angegeben,
wird der Behälter
in diesem Fall zum Beispiel durch Verwendung eines oder mehrerer
der Schaltkreise 130–134 und 136, 138 analysiert
und klassifiziert. Wenn der Behälter,
zum Beispiel eine Flasche, als annehmbar beurteilt wird. Bei Block 151 fragt
der Digitalsignalprozessor in der Videoerfassungskarte 125,
ob der Behälter
den Erfassungsbereich oder die Formkammer passiert hat. Wenn der
Behälter
in dem Videobild so weit gekommen ist, wie in 3g dargestellt,
gibt die Positionserfassungseinrichtung 131 ein Bestätigungssignal
aus, welches, wie bei Block 152 angegeben signalisiert, dass
ein Rückgabepfandwert
in der Hauptplatine 124 zu speichern ist. Nachfolgend wird ein
Signale 153 „Flasche
verarbeitet" ausgegeben.
-
Wenn
nach der Analyse und Klassifizierung bei Block 149 eine
Flasche oder Behälter
in Verbindung mit Block 150 als unannehmbar erkannt wird, geht
ein Negativsignal von Block 150 an einen Meldungsblock 154,
der eine „Zurückholen"-Meldung an den Benutzer
der Vorrichtung gibt. Weiterhin wird bei Block 155 die
Umkehrung der Einsatzrichtung der Fördervorrichtung initialisiert.
Dann erfolgt eine Pause für
das Entfernen des Behälters
oder der Flasche, wie durch Block 156 angegeben.
-
Wie
daher in Verbindung mit 3 und 4 dargestellt
und beschrieben ist, wird es verstanden werden, dass wenn ein Behälter, zum
Beispiel eine Flasche, unkorrekt, das heißt mit der Öffnung zuerst eingesetzt wird,
dies effizient erfasst wird und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden.
-
Der
Abschnitt 200 der Leergutrücknahmevorrichtung wird nun
unter Bezugnahme auf 1, 2 und 5–9 detaillierter
beschrieben. Dieser Bereich der Vorrichtung ist zur Sortierung eingesetzter
Behälter
vorgesehen, die durch den Abschnitt 100 hindurchgehen.
-
In 1 ist
stromabwärts
der Fördervorrichtung 102 eine
weitere Fördervorrichtung 201 dargestellt,
die eine erste drehbare Rolleneinheit 202 und eine zweite
drehbare Rolleneinheit 203 aufweist. Die erste Rolleneinheit 202 weist
eine feststehende Drehachse 204 auf. Die Rolleneinheit 202 ist
in einer festen Halterung 205 angebracht. Ein erster Motor 206 ist über ein Übertragungselement 207 betriebsmäßig mit
der Rolleneinheit 202 verbunden. Dadurch veranlasst der
Motor 206 die Drehung der Rolleneinheit 202.
-
Folglich
wird die Drehung der zweiten Rollereinheit 203 auch dadurch
bewirkt, dass eine Mehrzahl von aneinander angrenzend angeordneten
elastischen Riemen oder Bändern 208, 209, 210 und 211 vorgesehen
ist, die in zu diesem Zweck hergestellten Nuten, wie zum Beispiel
den Nuten 212, 213, 214 und 215 auf
der Rolleneinheit 203 laufen. Die Riemen oder Bänder 208–211 können zum
Beispiel einen kreisförmigen,
rechteckigen, dreieckigen oder anderen vieleckigen Querschnitt aufweisen.
Wenn sich der Motor 206 dreht und das Übertragungselement 207 so
bewegt, dass sich die erste Rolleneinheit 202 in ihrer
Halterung 202 dreht, dreht sich die zweite Rolleneinheit 203 auf
Grund der Bewegung des Förderbandes 208–211.
Die zweite Rolleneinheit 203 ist in einer Halterung 206 angebracht.
-
Die
Fördervorrichtung 201 weist
einen Tragrahmen 217 auf, an dem eine Motorhalterung 218 befestigt
ist, in der ein Motor 219 aufgehängt ist. Die Halterung 216 ist
kippbar. Der Motor 219 wird über eine Verbindung 220 in
die Lage versetzt, die kippbare Halterung 216 in einer
Richtung oder einer anderen in einer zu der Fördervorrichtung 201 transversalen
Ebene von einer Mittelstellung (wie in 6 dargestellt)
zu verlagern, in der die Drehachse der zweiten Rolleneinheit parallel
zu der Drehachse der ersten Rolleneinheit verläuft. Die Drehachse der zweiten Rolleneinheit
ist in 6 mit dem Bezugszeichen 221 bezeichnet.
-
Die
Erfassungseinheit, wie sie durch die Hauptplatine 124 und
die Videoerfassungskarte 125 dargestellt ist, umfasst einen
Regelkreis 156, der vorzugsweise auf der Hauptplatine 124 vorgesehen
ist, wobei der Regelkreis 156 auf der Grundlage von mit dem
zu erfassenden Behälter
zusammenhängenden Daten,
mit der Absicht, den Behälter
in die Station 200 auszusortieren oder weiterzutransportieren,
entweder den zweiten Motor 219 zum Drehen veranlasst, um
die zweite Rolleneinheit 203, Halterung 216 zum
Kippen um einen bestimmten Winkel (α1; α2) nach einer oder der anderen
Seite zu veranlassen, wie in 7 und 8 angegeben,
um einen Behälter
der betroffenen Art, zum Beispiel B, der auf der Fördervorrichtung 201 liegt,
dazu zu veranlassen, nach einer Seite oder der anderen zu einem
ersten Ausgang 222, wie in 1 und 7 angegeben, oder
zu einem zweiten Ausgang 223 gekippt zu werden, wie in 1 dargestellt
und wie in 8 angegeben. Wenn der Behälter, zum
Beispiel eine Flasche oder eine Dose, nicht aus dem Ausgang 222 oder 223 auszusortieren
ist, wird der Behälter
bei α1 = α2 = 0° weiterbewegt,
indem der Motor 219 die Halterung 216 immer noch
in der Mittelstellung hält,
wie in 6 angegeben, so dass der Behälter an einem dritten Ausgang 224 stromabwärts der
zweiten Rolleneinheit 203, das heißt an dem Eingang zu dem dritten
Bereich 300 (siehe 9) zum Verlassen
der Fördervorrichtung 201 veranlasst
wird. Wenn Behälter
zu dem ersten Ausgang 222 entladen werden, werden diese über eine
Rutsche dem Ausgang 115 in dem ersten Abschnitt 100 zugeführt. Bei
diesen kann es sich um Behälter
handeln, die einen Defekt aufweisen, oder die unter keinen Umständen von
der Vorrichtung angenommen werden können. Behälter, die in den zweiten Ausgang 223 entladen
werden, können
zum Beispiel Metalldosen, zum Beispiel Aluminiumdosen sein, die
in jedem Fall zwecks Verdichtung weiterzutransportieren sind, und
die dem Bereich 300 nicht zugeführt werden müssen.
-
Es
ist vorstellbar, dass der Ausgang 223 eine von einem Motor
oder Stellglied 229 angetriebene steuerbare Klappe 228 aufweist.
Die Klappe 228 dient somit in Wirklichkeit als ein zusätzlicher
Behältersortierer
am Ausgang 223. Entsprechende Klappen können optional an dem Ausgang 222 (in 1 nicht
dargestellt) vorgesehen sein.
-
Wie
in 5–9 dargestellt,
weisen die Rolleneinheiten 202 und 203 vorzugsweise
eine doppelkegelige Ausgestaltung, eine so genannte „Diaboloform" auf. Die Motoren 206 und 219 sind
vorzugsweise Schrittmotoren.
-
Behälter aus
Metall, die Metall enthalten, zum Beispiel Stahl-, Metalldosen,
die ganz oder teilweise Stahl enthalten, oder Behälter, die
Fremdkörper
enthalten, werden normalerweise zur Rückgabe an den Benutzer der
Leergutrücknahmevorrichtung aus
dem ersten Ausgang 222 aussortiert, da solche Behälter normalerweise
nicht angenommen werden, da sie weder verdichtet, weiterbehandelt,
noch recycelt werden können.
Diese müssen
daher anders behandelt werden.
-
Wenn
eine erhöhte
Sortieranforderung besteht und zusätzlich genügend Raum am Installationsort
vorhanden ist, ist es möglich,
eine oder zwei weitere Fördervorrichtungen 201 nacheinander
bzw. miteinander zu verbinden, wie in 5b mittels
der Bezugszeichen 201, 201', 201'' angegeben.
Die Anzahl von Sortierausgängen
beträgt
daher S = 2N + 1, wobei N die Anzahl von Fördervorrichtungen ist.
-
An
dem stromabwärts
liegenden Ende der Fördervorrichtung 201 ist
ein Flaschenaufrichter zum Zwecke des Führens von transportierten Flaschen
B vorgesehen, die mit dem Boden B2 zuerst von einer liegenden Position,
wie in 10 und 11 angegeben,
nach rechts in eine vertikale oder stehende Position gebracht werden,
wie in 11 klar dargestellt ist. Der
Flaschenaufrichter weist einen gekrümmten Führungskanal oder -schacht 302 auf,
der eine Führung
oder Rutsche für
die Flasche B, und ein stoßdämpfendes
Lager 303 aufweist. Der Führungskanal 302 kann
unterschiedliche Längen
aufweisen und zur Führung
von Flaschen über
eine Distanz von einigen Metern, zum Beispiel von einem Stockwerk
in ein darunterliegendes Stockwerk ausgelegt sein, wie in 23 dargestellt.
Zu diesem Zweck kann der Führungskanal
einen aufrechten Abschnitt 302' aufweisen. Ganz oben kann der
Führungskanal 302' in einen gekrümmten Abschnitt 302'' übergehen, um die Flaschen in
liegender Position in den Führungskanal 302' zu übertragen.
Wie mittels des Bezugszeichens 302'' angegeben,
ist es alternativ auch vorstellbar, den Flaschenaufrichter für Flaschen
zu verwenden, die in stehender Position von einer Leergutrücknahmevorrichtung 400 entladen
werden. Die Flasche kommt somit in stehender Position an, wobei
ihr Boden gegen das Lager 303 anliegt. Optional kann das
Lager 303 horizontal positioniert sein. Ein mit dem Bezugszeichen 304 bezeichneter
Flaschenstabilisator wird mittels eines Schrittmotors 305 angetrieben
(der Einfachheit halber nur in 12 dargestellt).
Der Flaschenstabilisator 304 ist eine drehbare Einheit,
die mindestens einen vertikalen Flügel 306 aufweist,
der an einer vertikalen Spindel 307 befestigt ist. In einer
ersten Position des Flaschenstabilisators befindet sich der in 13 dargestellte
Flügel
in Abhängigkeit
von Daten, die von der Hauptplatine 124 des Erfassungsabschnittes
berechnet wurden und mit der Flasche in Zusammenhang stehen, zum
Beispiel Durchmesser, Höhe
und Gewicht, in Berührungsfreiheit
mit der Flasche B, wodurch die Flasche B frei nach unten in Richtung
des Lagers 303 geführt werden
kann. Dann wird der Flügel 306 unter
der Kontrolle der Hauptplatine und somit über die Motorreglerkarte 126 wie
in 15 dargestellt in eine zweite Position gegen einen
Abschnitt der Flasche anliegend gebracht, und schiebt die Flasche
B in Richtung einer Rückwand 308 in
dem Kanal oder Schacht 302. Der Flaschenstabilisator 304 ist
so beschaffen, dass er auch als Flaschenauswerfer funktioniert.
Zu diesem Zweck kann der Flaschenstabilisator zum Beispiel mit zusätzlichen
Flügeln,
zum Beispiel mit Flügeln 309 und 310 ausgerüstet sein,
wobei sich der Motor 305 bei der Stabilisierung wie in 14 und 15 dargestellt,
von oben gesehen gegen den Uhrzeigersinn dreht, während sich
die Einheit, wie in 17 dargestellt im Uhrzeigersinn
dreht, wodurch sie den Flügel 310 dazu
veranlasst, die Flasche B vorzugsweise mithilfe einer Führungswand 312 auf eine
weitere Fördervorrichtung 311 zu
schieben.
-
Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
der kombinierte Flaschenstabilisator und Flaschenauswerfer 304 vorzugsweise
mit drei vertikalen Flügeln
ausgerüstet.
Es wird jedoch verstanden werden, dass es ohne Einschränkungen
möglich
ist, eine kleinere Anzahl von Flügeln
oder vielleicht eine größere Anzahl
von Flügeln
zu verwenden, wenn die Flaschenabmessungen klein sind oder sich
die Spindel 307 in einem gewissen Abstand von der Seite
des Führungskanals
oder -schachtes 302 befindet.
-
Wie
aus 10–12, 14, 16, 18 und 20 klar
ersichtlich, ist mindestens der untere Abschnitt der Flügel 306, 309 und 310 so beschaffen,
dass er eine Mehrzahl von Fingern, wie zum Beispiel die Finger 313, 314, 315, 316 für den Flügel 306 und
die Finger 317, 318, 319 und 320 für den Flügel 309 aufweist,
wie in 12 dargestellt. Die Finger auf
dem Flügel 310 sind
in 20 nur schlecht zu sehen, werden jedoch eine Konstruktion aufweisen,
die derjenigen auf den Flügeln 306 und 309 ähnlich ist.
-
Wie
aus 11 ersichtlich, ist die Rückwand 308 insbesondere
auch so beschaffen, dass sie Finger 321, 322, 323, 324 und 325 aufweist,
so dass die Fingerabschnitte auf den Flügeln 306, 309 und 310 in dem
Zwischenraum zwischen den Fingern 321–325 der Rückwand hindurchgehen
können.
-
Wie
aus 12–21 ersichtlich,
sind die jeweiligen Flügel 306, 309 und 310 in
der sich drehenden Einheit, die sowohl den Flaschenstabilisator als
auch den Flaschenauswerfer darstellt, leicht gekrümmt. Diese
Krümmung
ist wünschenswert,
um eine kontrollierte Stabilisierung und Auswurf sicherzustellen.
Die Flügel 306, 309 und 310 weisen
vorzugsweise dieselbe winkelmäßige Streuung
auf.
-
Sobald
der Flügel 310 eine
Flasche B ausgeworfen hat, kommt eine neue Flasche B an ihrer Position
auf dem horizontalen Lager 303 an, und ist zur Stabilisierung
mithilfe des Flügels 310 bereit,
der soeben die Flasche ausgeworfen hat. Somit wird immer der Flügel, der
die vorhergehende Flasche ausgeworfen hat, eine Stabilisierungswirkung
auf die nächste
Flasche ausüben.
Daher wird durch den kombinierten Flaschenstabilisator und Flaschenauswerfer 304 ein
effizienter Betrieb erreicht. Um aufzuzeichnen, dass eine Flasche
an ihrer Position auf dem Lager 303 ankommt, kann an einem
unteren Abschnitt der Führung ein
Ankunftssensor 326 vorgesehen sein, der den Raum am Boden
der Führung
oder des Schachtes 302 betrachtet. Es ist auch möglich, Flaschenpositionssensoren,
zum Beispiel 333 und 334, entlang eines höheren Abschnittes
der Führung oder
des Schachtes 302 vorzusehen. Die Fördervorrichtung 311 wird
durch einen Motor 327 angetrieben, welcher der Einfachheit
halber nur in 12 angegeben ist. Die Fördervorrichtung 311 veranlasst
mithilfe des Motors 327 einen Weitertransport der ausgeworfenen
Flaschen. Die Fördervorrichtung 311 kann
die Flaschen entweder in dieselbe Richtung transportieren, wie sie
durch die Abschnitte 100 und 200 transportiert
wurden, oder einen Transport in einer Querrichtung mithilfe einer
quer positionierten Fördervorrichtung 335 bereitstellen,
wie in 22 dargestellt. In diesem Fall
sollte die Führungswand 321 erweitert, und
mit einer Krümmung
versehen werden, wie durch das Bezugszeichen 336 dargestellt.
-
Bei
dem Motor 327 kann es sich entweder um einen für ununterbrochenen
Betrieb konstruierten Motor oder um einen typischen Schrittmotor
handeln. Die Fördervorrichtung 311 wird
auf an sich bekannte Art und Weise jeweils über Endrollen 328 und 329 betrieben.
Was den Positionssensor 334 in Verbindung mit dem Flaschenaufrichter 301 betrifft,
kann es auch zweckmäßig sein,
die Halterung 218 mit einem Positionssensor 225 zu
versehen, der ein Anzeigeelement 226 darstellt, welches
fest an der kippbaren Halterung 216 befestigt ist. Auf
diese Weise kann immer eine genaue Mittelstellung der Halterung 216 registriert
werden. Weiterhin ist es möglich,
einen Positionssensor 227 auf dem eigentlichen Rahmen der Fördervorrichtung 201 in
der Nähe
der Position der Halterung 216 vorzusehen, so dass dann,
wenn der Sensor 227 registriert, dass ein Behälter die
Position des Sensors 227 erreicht hat, und auf einer oder
der anderen Seite, wie jeweils in 7 oder 8 dargestellt,
ausgeworfen werden soll, der Motor 206 zum Anhalten veranlasst
wird, während
der Motor 219 die Halterung 216 betätigt, so
dass sie wie in 7 und 8 dargestellt
nach einer oder der anderen Seite kippt.
-
Wie
in 2 dargestellt, besteht von der Hauptplatine 124 aus
eine Möglichkeit
der Kontrolle zu und von einem Kassenschalter in einem Geschäft oder
Supermarkt, wie durch die Linie 157 angegeben. 230 V AC
werden einem Netzteil 158 zugeführt, welches +24 V DC u. a.
an die Hauptplatine ausgibt. In Verbindung mit dem Netzteil ist
eine Netzwerkverteilerkarte 159 vorgesehen, die mit einem
seriellen 12-Kanalbus 160 verbunden ist, der mit der Hauptplatine 124 kommuniziert,
wobei der Bus auch mit einer Ein-/Aus-Kanalkarte 161 verbunden ist,
die bei der Erfassung zum Beispiel eines Stopps beim Entladen von
der Fördervorrichtung 311 als
Ergebnis eines Stoppsignals von einem Detektor 330 einen
externen Alarm 331 ausgibt. Der Stopp kann auf die Tatsache
zurückzuführen sein,
dass ein Sammeltisch 332, der unmittelbar auf die Fördervorrichtung 311 folgt,
voll geworden ist.