DE69111603T2

DE69111603T2 - Sortiergerät.

Info

Publication number: DE69111603T2
Application number: DE69111603T
Authority: DE
Inventors: John Menzies Low
Original assignee: Sortex Ltd
Current assignee: Buehler UK Ltd
Priority date: 1991-09-03
Filing date: 1991-09-03
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: US5271505A; MX9205068A; EP0530412A1; DE69111603D1; ES2075361T3; EP0530412B1; BR9203432A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Sortiergerät, beispielsweise ein Farb-Sortiergerät zum Sortieren von Material in gewünschte und unerwünschte Bestandteile. Der Ausdruck 'Material' wird hier in weitem Sinne gebraucht und schließt landwirtschaftliches Material, wie z.B. Erbsen, Bohnen, Kaffee und Reis, und mineralisches Material, wie z.B. Diamanten, Kohle oder Erzstücke ein. Obwohl sich die Erfindung in der Hauptsache mit einem Farb- Sortiergerät befaßt, ist sie auch auf andere Sortiergeräte anwendbar, die unter Bezugnahme auf Licht sortieren, beispielsweise auf Infrarot- oder Ultraviolett-Licht.
In der US-A-4 940 850 ist ein Farb-Sortiergerät beschrieben, bei dem zu sortierendes Material durch ein transparentes Rohr geleitet wird, während es durch drei unter gleichen Winkelabständen voneinander angeordnete lichtempfangende Bauteile betrachtet wird. Die lichtempfangenden Bauteile sind so angeordnet, daß sie Signale an eine elektronische Schaltung leiten, die beim Empfang eines ein unerwünschtes Material anzeigenden Signals eine Ausstoßvorrichtung betätigt, um das unerwünschte Material zu beseitigen. Das transparente Rohr wird periodisch durch ein Reinigungsbauteil gereinigt, das durch eine Betätigungsvorrichtung bewegt wird, um die Wand des transparenten Rohres zu reinigen, wobei das Reinigungsbeuteil eine in der Mitte angeordnete Öffnung aufweist, durch das das zu sortierende Material hindurchläuft.
Obwohl zwar die elektronische Schaltung, die bei dem Farb- Sortiergerät nach der US-A-4 940 850 verwendet wird, bestimmte Korrekturen ausführt, beispielsweise Korrekturen zur Korrektur von Änderungen der Intensitäten der verwendeten Lichtquellen, wird keine Eichung der elektronischen Schaltungen durchgeführt, um die letztere auf einen festen Bezugswert zurückzustellen, um auf diese Weise eine Drift und dergleichen zu korrigieren. Weiterhin ist das Reinigungsbauteil zu allen Zeiten in dem transparenten Rohr angeordnet und stellt daher als solches ein Hindernis für den Durchgang von Material durch dieses dar.
Entsprechend wird daher gemäß der vorliegenden Erfindung ein Sortiergerät geschaffen, das ein transparentes Rohr, ein Material-Zufuhrbauteil, von dem aus Material, das in gewünschte und unerwünschte Bestandteile zu sortieren ist, durch das transparente Rohr hindurchlaufen kann, Lichtdetektoreinrichtungen, die außerhalb des transparenten Rohres angeordnet sind, um Licht von durch dieses hindurchlaufendem Material zu empfangen, von den Lichtdetektoreinrichtungen gesteuerte Diskriminatoreinrichtungen zur Unterscheidung zwischen den gewünschten und unerwünschten Bestandteilen, durch die Diskriminatoreinrichtungen gesteuerte Trenneinrichtungen zum Trennen des Materials, das das transparente Rohr durchlaufen hat, in die gewünschten und unerwünschten Bestendteile, ein Reinigungsbauteil und Bewegungseinrichtungen zum Bewegen des Reinigungsbauteils derart, daß die Wand des transparenten Rohres gereinigt wird, umfaßt, und das dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsbauteil einen Teil eines Reinigungs-Eich-Bauteils bildet, wobei Einrichtungen zur Verwendung des Reinigungs-Eich-Bauteils beim Eichen der Diskriminatoreinrichtungen vorgesehen sind, und daß Betätigungseinrichtungen zum Bewirken einer Relativbewegung des Material-Zufuhrbauteils und des Reinigungs-Eichbauteils derart vorgesehen sind, daß sich jedes dieser Bauteile zu Zeiten in der Betriebsstellung befindet, zu denen sich das andere Bauteil in einer Ruhestellung befindet.
Vorzugsweise sind sowohl das Material-Zufuhrbauteil als auch das Reinigungs-Eich-Bauteil an einem gemeinsamen Rahmen gehaltert, und es sind Betätigungseinrichtungen vorgesehen, die im Betrieb periodisch den gemeinsamen Rahmen in eine erste Position und aus dieser heraus bewegen, in der sich ein Teil des Material-Zufuhrbauteils sich in einer Betriebsstellung befindet, in der es mit einem Teil des transparenten Rohres ausgerichtet ist, während sich das Reinigungs-Eich-Bauteil in seiner Ruhestellung befindet, in der es nicht mit dem genannten Teil des transparenten Rohres ausgerichtet ist, so daß es den Durchlauf des Materials durch das transparente Rohr nicht behindert, wobei die Betätigungseinrichtungen außerdem im Betrieb periodisch den gerne insamen Rahmen in eine zweite Position und aus dieser heraus bewegen, in der sich das Reinigungs-Eich-Bauteil in seiner Betriebsstellung befindet, in der es mit dem transparenten Rohr ausgerichtet ist, während sich das Material-Zufuhrbauteil in seiner Ruhestellung befindet, in der es die Reinigungsbewegung des Reinigungsbauteils über die Wand des transparenten Rohres nicht behindert.
Es sind vorzugsweise Einrichtungen zum Unterbrechen der Materialzufuhr an das Material-Zufuhrbauteil jedesmal dann vorgesehen, wenn sich das letztere in seiner Ruhestellung befindet.
Es sind vorzugsweise Einrichtungen zur Zuführung eines Reinigungs-Strömungsmittels, beispielsweise Luft, auf die Wand des transparenten Rohres und von der Position des Reinigungsbauteils abhängige Einrichtungen zur periodischen Vergrößerung des Druckes des Reinigungs-Strömungsmittels für eine vorgegebene Zeitperiode vorgesehen. Entsprechend kann dieser Druck vergrößert werden, wenn das Reinigungsbauteil seinen Reinigungsvorgang abgeschlossen hat.
Es sind vorzugsweise Einrichtungen zur periodischen Anordnung jedes der Bauteile in seiner Betriebsstellung für eine vorgegebene Zeitdauer vorgesehen.
Alternativ ist ein lichtempfindliches Bauteil vorgesehen, das auf das Ausmaß der Reinheit der Wand des transparenten Rohres anspricht, wobei dieses lichtempfindliche Bauteil eine Bewegung des Reinigungs-Eich-Bauteils in seine Betriebsstellung hervorruft, wenn das Ausmaß der Reinheit unzureichend ist.
Das Reinigungs-Eich-Bauteil umfaßt vorzugsweise einen Licht reflektierenden Eichblock, der direkt oder indirekt an dem Reinigungsbauteil befestigt ist.
Die Lichtdetektoreinrichtungen umfassen vorzugsweise zumindestens drei lichtempfindliche Bauteile, die zum Empfang von Licht angeordnet sind, das in einer entsprechenden Anzahl von unterschiedlichen Richtungen von den durch das transparente Rohr hindurchlaufenden Material ausgeht.
Das Gerät kann eine Mehrzahl von Kanälen aufweisen, die jeweils mit einem jeweiligen transparenten Rohr, einem Material-Zufuhrbauteil, einer Lichtdetektoreinrichtung und einem Reinigungsbauteil versehen sind.
Die Erfindung wird lediglich in Form eines Beispiels in den beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Sortiergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung ist, und
Fig. 2 eine teilweise schematische Schnittansicht eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Sortiermaschine ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ein Zweikanal-Farb- Sortiergerät zu erkennen, das einen Einfülltrichter 10 zur Aufnahme von Material, beispielsweise Erbsen oder Bohnen aufweist, die in gewünschte und unerwünschte Bestandteile entsprechend ihrer Farbe zu sortieren sind, beispielsweise hinsichtlich des Ausmaßes, in dem sie rotes und grünes Licht reflektieren. Der Einfülltrichter 10 weist zwei Auslaßabschnitte 11 auf. Das Material kann von jedem Auslaßabschnitt 11 zum oberen Ende einer jeweiligen im wesentlichen horizontalen Zufuhrrutsche 13 gelangen. Die letzteren sind so ausgebildet, daß sie von einem gemeinsamen elektromagnetischen Vibrator 14 derart in Schwingungen versetzt werden, daß bewirkt wird, daß das Material sich zum Ausgangsende jeder Zufuhrrutsche 13 bewegt und dann zum oberen Ende einer jeweiligen nach unten geneigten Material- Zufuhrrutsche 15 gelangt. Wenn sich die Material-Zufuhrrutschen 15 in den in Fig. 1 gezeigten Betriebsstellungen befinden, so sind ihre unteren Ende mit jeweiligen transparenten Rohren 16 ausgerichtet, so daß das zu sortierende Material unter der Wirkung der Schwerkraft durch diese hindurchfallen kann. Die transparenten Rohre 16 können beispielsweise aus Glas hergestellt sein.
Das durch jedes transparente Rohr 16 hindurchlaufende Material wird durch eine oder mehrere (nicht gezeigte) Lampen beleuchtet und von drei jeweiligen unter gleichen Winkelabständen angeordneten lichtempfindlichen Bauteilen 20 (Fig. 2) betrachtet, die so angeordnet sind, daß sie Licht (beispielsweise rotes und grünes Licht) empfangen und auf dieses ansprechen, das in einer entsprechenden Anzahl von unterschiedlichen Richtungen von dem durch das jeweilige transparente Rohr 16 hindurchlaufenden Material ausgeht. Signale von den lichtempfindlichen Bauteilen 20 werden einem Mikroprozessor 21 zugeführt, der einen (nicht gezeigten) Diskriminator zur Unterscheidung zwischen von gewünschten bzw. unerwünschten Bestandteilen des durch jedes transparente Rohr 16 hindurchlaufenden Materials abgeleiteten Signalen einschließt. Wenn verfärbtes oder aus anderen Gründen unerwünschtes Material beim Hindurch laufen durch ein transparentes Rohr 16 erfaßt wird, so sendet der Mikroprozessor 21 ein Betätigungssignal zum Öffnen eines (nicht gezeigten) Ventils einer Auswurfeinheit 22, so daß nach einer geeigneten Verzögerung ein Luftschwall auf das unerwünschte Material gelenkt wird, um dies aus dem übrigen Material zu entfernen.
Die Material-Zufuhrrutschen 15 werden von einem nach unten geneigten Rutschenrahmen 23 gehaltert, der an seinem oberen Ende ein Halterungsteil 24 aufweist. Gegenüberliegende Enden des Halterungsteils 24 sind schwenkbar in Wandteilen 25 eines Maschinen-Hauptrahmens 26 befestigt. Ein hydraulisch oder pneumatisch betriebener Betätigungszylinder 30 ist an seinem einen Ende schwenkbar mit dem Maschinen-Hauptrahmen 26 verbunden. Der Betätigungszylinder 30 weist einen (nicht gezeigten) Kolben auf, der schwenkbar mit dem Rutschenrahmen 23 verbunden ist. Wenn der Kolben eingezogen ist, so befindet sich der Rutschenrahmen 23 in einer ersten Position, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, in der die unteren Enden der Material-Zufuhrrutschen 15 mit den oberen Enden der transparenten Rohre 16 ausgerichtet sind, so daß Material an die letzteren geliefert werden kann. In der genannten ersten Position sind Reinigungs- Eich-Bauteile 31 (Fig. 2), die von dem Rutschenrahmen 23 getragen werden, in Ruhestellungen angeordnet, in denen sie nicht mit den transparenten Rohren 16 ausgerichtet sind, so daß sie das Hindurch laufen von Material durch die transparenten Rohre 16 nicht behindern.
Jedes Reinigungs-Eich-Bauteil 31 umfaßt eine Abstreifbürste 32, die an dem unteren Ende eines Licht reflektierenden weißen oder in anderer Weise eingefärbten Eichblockes 33 befestigt ist. Jedes Reinigungs-Eich-Bauteil 31 ist in einem Gehäuse 34 befestigt, das so angeordnet ist, daß es durch einen Kolben 35 eines hydraulisch oder pneumatisch betätigten Abstreifer- Zylinders 36 bewegt wird, wobei der letztere von dem Rutschenrahmen 23 getragen ist.
Der Betätigungszylinder 30 wird periodisch betätigt, um eine Schwenkbewegung des Rutschenrahmens 23 derart hervorzurufen, daß dieser periodisch zwischen seiner ersten Position und einer zweiten (nicht gezeigten) Position verschwenkt wird. In dieser zweiten Position ist jede Abstreifbürste (32) mit ihrem jeweiligen transparenten Rohr 16 ausgerichtet, so daß bei einer Betätigung des Kolbens 35 die Abstreifbürste 32 abwärts und aufwärts in Berührung mit der Wand des transparenten Rohres 16 bewegt wird, um diese Wand zu reinigen. In der genannten zweiten Position befindet sich jede Material-Zufuhrrutsche 15 in einer Ruhestellung, in der sie die Abwärts- und Aufwärts-Reinigungsbewegung der Abstreifbürste 32 über die Wand des transparenten Rohres 16 nicht behindert.
Wenn sich die Abstreifbürste 32 in ihrer mit gestrichelten Linien dargestellten Position befindet, so ist der Eichblock 33 in der Betrachtungsebene 37 angeordnet, in der er von einem (nicht gezeigten) Sensor betrachtet wird. Der Sensor ist so angeordnet, daß er ein Signal an eine (nicht gezeigte) Eicheinheit aussendet, die einen Teil des Mikroprozessors 21 bildet, so daß der letztere auf einen festen Bezugswert geeicht wird, um die Auswirkungen von Drift, Alterung der Lampen, Änderungen der Stromversorgung und so weiter auszugleichen. Somit befinden sich in jeder Position des Rutschenrahmens 23 die Material- Zufuhrrutschen 15 und die Reinigungs-Eich-Bauteile 31 jeweils in ihren Betriebs- bzw. Ruhestellungen oder umgekehrt.
Obwohl die Eichung durchgeführt werden kann, nachdem sich die Abstreifbürste 32 lediglich einmal in ihrer Reinigungsbewegung über die Wand des transparenten Rohres 16 bewegt hat, wird bevorzugt, daß die Abstreifbürste 32 drei (das heißt Abwärts- Aufwärts-Abwärts-) Reinigungsbewgungen über die Wand ausgeführt hat, bevor die Eichung erfolgt.
Oberhalb jedes transparenten Rohres 16 ist ein Abblasering 40 befestigt, der mit Druckluft aus einer Quelle 41 über ein Druckreduzierventil 42 gespeist wird. Das letztere ist unter der Steuerung des Mikroprozessors 21 zwischen einer Niederdruckstellung, in der einen geringen Druck aufweisende Luft dem Abblasering 40 zugeführt wird, und einer Hochdruckstellung beweglich, in dem Hochdruck-Luft dem Abblasering 40 zugeführt wird. Der Mikroprozessor 21 ist derart programmiert, daß unmittelbar nachdem die Abstreifbürste 32 ihre Reinigungswirkung beendet hat und von dem transparenten Rohr 16 entfernt wurde, ein Hochdruck-Luftstoß über die Wand des transparenten Bauteils 16 gelenkt wird, worauf eine Strömung von einen niedrigen Druck aufweisender Luft über die Wand geleitet wird.
Der Mikroprozessor 21 kann so angeordnet sein, daß er periodisch jedes der Bauteile 15, 31 für eine vorgegebene Zeitdauer in seine Betriebsstellung bringt.
Alternativ kann ein (nicht gezeigtes) lichtempfindliches Bauteil vorgesehen sein, das auf das Ausmaß der Reinheit der Wand jedes transparenten Rohres 16 anspricht. Das lichtempfindliche Bauteil kann mit dem Mikroprozessor 21 so verbunden sein, daß der Rutschenrahmen 23 jedesmal dann in seine zweite Stellung bewegt wird (wodurch das Reinigungs-Eich-Bauteil 31 in seine Betriebsstellung gebracht wird), wenn das Ausmaß der Reinheit unzureichend ist.
Wenn sich der Rutschenrahmen 23 in seiner zweiten Stellung befindet, so schaltet der Mikroprozessor 21 den Vibrator 14 ab, so daß die Materialzufuhr unterbrochen wird.

Claims

1. Sortiergerät mit einem transparenten Rohr (16), mit einem Material-Zufuhrbauteil (15), von dem aus Material, das in gewünschte und unerwünschte Bestandteile zu sortieren ist, durch das transparente Rohr (16) hindurchlaufen kann, mit Lichtdetektoreinrichtungen (20), die außerhalb des transparenten Rohres (16) angeordnet sind, um von dem durch dieses hindurchlaufenden Material Licht zu empfangen, mit Diskriminatoreinrichtungen (21), die von dem Lichtdetektoreinrichtungen (20) gesteuert werden, um zwischen den gewünschten und unerwünschten Bestandteilen zu unterscheiden, mit Trenneinrichtungen (22), die von den Diskriminatoreinrichtungen (219 gesteuert sind, um das Material, das das transparente Rohr (16) durchlaufen hat, in die gewünschten und unerwünschten Bestandteile zu trennen, mit einem Reinigungsbauteil (32), und mit Bewegungseinrichtungen (36) zum Bewegen des Reinigungsbauteils (32) derart, daß die Wand des transparenten Rohres (16) gereinigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsbauteil (32) einen Teil eines Reinigungs-Eich-Bauteils (31) bildet, wobei Einrichtungen zur Verwendung des Reinigungs-Eich-Bauteils (31) bei der Eichung der Diskriminatoreinrichtungen (21) vorgesehen sind, und daß Betätigungseinrichtungen (30) zum Bewirken einer Relativbewegung des Material-Zufuhrbauteils (15) und des Reinigungs- Eich-Bauteils (31) derart vorgesehen sind, daß sich jedes der Bauteile (15, 31) zu Zeiten in einer Betriebsstellung befindet, zu denen sich das andere Bauteil in einer Ruhestellung befindet.

2. Sortiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Material-Zufuhrbauteile (15) und der Reinigungs-Eich-Bauteile (31) von einem gemeinsamen Rahmen (26) gehaltert ist und Betätigungseinrichtungen (30) vorgesehen sind, die im Betrieb periodisch den gemeinsamen Rahmen (26) in eine erste Stellung und aus dieser herausbewegen, in der ein Teil des Material-Zufuhrbauteils (15) sich in einer Betriebsstellung befindet, in der es mit einem Teil des transparentes Rohres (16) ausgerichtet ist, während sich das Reinigungs-Eich-Bauteil (31) in seiner Ruhestellung befindet, in der es nicht mit dem genannten Teil des transparenten Rohres (16) ausgerichtet ist, so daß es das Hindurchlaufen des Material durch das transparente Rohr (16) nicht behindert, und daß die Betätigungseinrichtungen (30) im Betrieb weiterhin periodisch den gemeinsamen Rahmen (23) in eine zweite Stellung und aus dieser herausbewegen, in der sich das Reinigungs-Eich-Bauteil (31) in seiner Betriebsstellung befindet, in der es mit dem transparenten Rohr (16) ausgerichtet ist, während sich das Material-Zufuhrbauteil (15) in seiner Ruhestellung befindet, in der es die Reinigungsbewegung des Reinigungsbauteils (32) über die Wand des transparenten Rohres (16) nicht behindert.

3. Sortiergerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen (14) zur Unterbrechung der Materialzufuhr an das Material-Zufuhrbauteil (15) jedesmal dann, wenn sich letzteres in der Ruhestellung befindet.

4. Sortiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen (40) zur Lieferung eines Reinigungs-Strömungsmittels an die Wand des transparenten Rohres (16) und Einrichtungen (42), die von der Position des Reinigungsbauteils (32) abhängen, um periodisch den Druck des Reinigungs-Strömungsmittels für eine vorgegebene Zeitperiode zu vergrößern.

5. Sortiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck vergrößert wird, wenn das Reinigungsbauteil (32) seine Reinigungswirkung abgeschlossen hat.

6. Sortiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (21) zur periodischen Anordnung jedes der Bauteile (15, 31) für eine vorgegebene Zeitdauer in seine Betriebsstellung vorgesehen sind.

7. Sortiergerät nach einem der Ansprüch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein lichtempfindliches Bauteil vorgesehen ist, das auf das Ausmaß der Reinheit der Wand des transparenten Rohres (16) anspricht, wobei das lichtempfindliche Bauteil eine Bewegung des Reinigungs-Eich-Bauteils (31) in seine Betriebsstellung jedesmal dann hervorruft, wenn das Ausmaß der Reinheit unzureichend ist.

8. Sortiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungs-Eichbauteil (31) einen Licht reflektierenden Eich-Block (33) umfaßt, der direkt oder indirekt an dem Reinigungsbauteil (32) befestigt ist.

9. Sortiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdetektoreinrichtungen zumindestens drei lichtempfindliche Bauteile (20) umfassen, die zum Empfang von Licht angeordnet sind, das in einer entsprechenden Anzahl von unterschiedlichen Richtungen von dem Material ausgeht, das durch das transparente Rohr (16) hindurchläuft.

10. Sortiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Mehrzahl von Kanälen aufweist, die jeweils mit einem jeweiligen transparenten Rohr (16), einem Material-Zufuhrbauteil (15), Lichtdetektoreinrichtungen (20) und einem Reinigungsbauteil (32) versehen sind.