Vorrichtung zum Sortieren von Abfällen

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Abfällen mit mindestens einem Transportband, oberhalb dessen ein Magnetabscheider angeordnet ist. Um eine derartige Vorrichtung zu automatisieren, wird diese derart weitergebildet, daß sich über die Breite des Transportbandes mindestens ein Sensor (16,16',16'') erstreckt. Zumindest entlang einer Teillänge des Transportbandes (14) ist wahlweise parallel zu diesem mindestens ein weiteres Transportband (18,18',18'') angeordnet. Zwischen den Transportbändern (12;18,18',18'') sind verfahrbare Greifroboter (20,20',20'') vorgesehen, die infolge von Signalen des mindestens einen Sensors (16,16',16'') verfahrbar sind. Mittels dieser Vorrichtung können in vorteilhafter Weise Recyclinggüter, wie beispielsweise Papier, Glas, Blech, Gummi und organische Abfälle gesammelt werden, während der Abfall, der nicht einer Wiederverwertung zugeführt werden soll, getrennt aufgefangen und beispielsweise einer Müllverbrennungsanlage zugeführt werden kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Abfällen mit mindestens einem Transportband, oberhalb dessen ein Magnetabscheider angeordnet ist.

[0002] Aufgrund der zunehmenden Erkenntnis, daß die Rohstoffvorräte nur in begrenztem Umfang vorhanden sind, hat gerade in den letzten Jahren die Wiederverwertung von recyclingfähigen Abfallprodukten immer mehr an Bedeutung gewonnen. Hierzu wäre es wünschenswert, daß die Abfälle entsprechend ihrer Bestandteile unmittelbar beim Abfallproduzenten, beispielsweise dem jeweiligen Haushalt, sortiert zwischengelagert würden, so daß eine je nach Abfallart eine getrennte Einsammlung der Abfälle ermöglicht würde. Leider hat sich bislang das getrennte Einsammeln der Abfälle unmittelbar beim Abfallerzeuger, beispielsweise dem Haushalt, noch nicht durchsetzen können. Daher muß das Auftrennen der Abfälle nach ihren Bestandteilen von dem Abfallbeseitiger durchgeführt werden.

[0003] Während beim Hausmüll früher häufig Asche mit Kohleresten anfiel, besteht dieser heute überwiegend aus Verpackungsmaterial (beispielsweise aus Papier, Kunststoff, Glas, Blech), Küchenabfällen und verbrauchten Konsumgütern. Je nach Müllkomponente sind bestimmte Wiederaufarbeitungs- bzw. Beseitigungsverfahren besonders geeignet. Verpackungsmaterial kann allgemein wieder einem Recycling zugeführt werden oder es kann andererseits auch verbrannt werden. Glas und Metalle eignen sich besonders gut für ein Recycling. Küchenabfälle können der Kompostierung zugeführt werden.

[0004] Eine Trennung der Abfälle nach ihren Bestandteilen erfolgt bislang durch mühsame Handarbeit unter starker Schmutz- und Geruchsbelastung. Dabei werden die einzelnen Abfallkomponenten durch Arbeiter von einem Transportband (auf dem der Abfall zuvor ausgebreitet wurde) geklaubt. Zum Aussortieren von Eisenmetallen aus dem Abfall ist es auch schon bekannt, oberhalb des Transportbandes einen Magnetabscheider anzuordnen.

[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Sortieren von Abfällen an die Hand zu geben, die automatisiert ist, so daß sich ein nur unter starker Schmutz- und Geruchsbelastung durchzuführendes Handklauben der einzelnen Abfallbestandteile erübrigt.

[0006] Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß erstreckt sich über die Breite des Transportbandes mindestens ein Sensor. Entlang zumindestens einer Teillänge des Transportbandes ist parallel zu diesem mindestens ein weiteres Transportband angeordnet und zwischen den Transportbändern sind verfahrbare Greifroboter vorgesehen, die in Folge von Signalen des zuvor genannten mindestens einen Sensors verfahrbar sind. Bei einer derartigen Vorrichtung können für verschiedene Müllkomponenten verschiedene Sensoren vorgesehen werden, die dann mit einer der Anzahl der Sensoren entsprechenden Anzahl von Greifrobotern gekoppelt sind. Erkennt ein Sensor eine bestimmte Müllkomponente, so wird deren Lage auf dem Transportband festgestellt und über ein entsprechendes Rechnerprogramm ausgerechnet, wann die entsprechende Stelle des Transportbandes in Laufrichtung zu dem Punkt weitertransportiert ist, an welchem der Greifroboter zugreifen kann. Dieser Greifroboter wird entsprechend durch ein Steuerprogramm angesteuert, so daß er nach der zuvor ausgerechneten Zeitverzögerung das durch den Sensor geortete Abfallstück vom Transport aufnehmen kann. Anschließend wird der Greifroboter zu einem parallel laufenden Transportband verfahren, auf das er das entsprechende Abfallstück ablegen kann. Damit ist jedem für eine bestimmte Abfallsorte zuständigen Greifroboter ein gesondertes Transportband zugeordnet. Selbstverständlich können pro Transportband für eine Abfallart auch mehrere Greifroboter vorgesehen werden.

[0007] Gem. einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Magnetabscheider aus einem mit Magneten bestückten Transportband bestehen, das im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung des Transportbandes ausgerichtet ist. Hierdurch können in vorteilhafter Weise kontinuierlich Eisenmetalle ausgesondert werden. Quer zum Transportband des Magnetabscheiders kann ein Abstreifer angeordnet sein, unterhalb dessen ein Sammelbehälter zum Auffangen der Eisenmetallabfälle aufgestellt ist. Dadurch können die an den Magneten anhaftenden Eisenbestandteile problemlos von dem kontinuierlich laufenden Transportband gelöst und gleichzeitig aufgesammelt werden.

[0008] Die Sensoren können kapazitive, induktive, Ultraschall-, Infrarot-oder visuelle Sensoren oder Kombinationen von diesen sein. Dabei ist sie nach der zu dektierenden Müllsorte abzustimmen, welche Sensoren sich am besten zur Lagebestimmung des Mülls auf dem Transportband eignet.

[0009] Gem. einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die durch die Sensorsignale gesteuerten Greifroboter senkrecht zur Laufrichtung der parallel zueinander ausgerichteten Transportbänder verfahrbar.

[0010] Ein Sensor kann mehrere Greifroboter steuern oder mehrere Sensoren können einen Greifroboter steuern.

[0011] Am Ende sämtlicher Transportbänder sind Sammelbehältnisse zur Aufnahme des sortierten Mülls aufgestellt. Vorteilhaft handelt es sich hier um auswechselbare Container, die von entsprechenden Transportfahrzeugen aufgenommen werden können, so daß die entsprechende Müllkomponente in einfacher Art und Weise zur Recyclinganlage transportiert werden kann.

[0012] Oberhalb des Aufgabepunkts des Transportbandes kann ein Lager- und Aufgabesilo angeordnet sein. Um eine gleichmäßige Verteilung des Mülls über das Transportband und eine Vereinzelung desselben zu erreichen, wird unterhalb des Lager- und Aufgabesilos vorzugsweise eine Vereinzelungseinrichtung angeordnet.

[0013] Um sicherzustellen, daß das Transportband vollständig entleert wird, kann den Greifrobotern eine gegebenenfalls robotergestützte Absaugung nachgeschaltet sein, die eventuell nicht erkannte Kleinteile erfassen und in ein separates Behältnis fördern kann.

[0014] Als Sensor kann mindestens ein Röntgendurchleuchtungssensor vorgesehen werden. Derartige Röntgendurchleuchtungssensoren werden beispielsweise schon bei der Durchleuchtung von Gepäckstücken auf Flughäfen verwendet. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können derartige Sensorgen besonders vorteilhaft zum Erkennen der Abfallart sowie der Position des jeweiligen Abfallstücks auf dem Transportband verwendet werden. Zu diesem Zweck ist beispielsweise links und rechts und/oder oberhalb und unterhalb des Transportbandes ebenfalls jeweils mindestens eine senkrechte bzw. waagerechte Platte angeordnet, die auf der einen Seite mit mindestens einer Röntgenröhre versehen ist und auf der anderen Seite des Transportbandes eine entsprechende Bildverstärkerplatte zur Überspielung des aufgenommenen Bildes auf einen Empfänger enthält. Zu diesem Zweck ist die Bildverstärkerplatte mit einer Leuchtschicht versehen, die eine Quantenaufnahme erzeugt. Über Dynoden wird der auftreffende Kathodenstrahl verstärkt und an einen Empfänger zur Auswertung weitergeleitet. Alternativ kann das auf der Bildverstärkerplatte erzeugte Bild mit einer Kamera aufgenommen werden und entsprechend an den Empfänger weitergeleitet werden. Über eine stroboskopierende Röntgenröhre wird der auf einem Transportband vorbei geförderte Abfall durchleuchtet. Aufgrund der unterschiedlichen Helligkeit und der Konturen des durchleuchteten Materials kann seine Dichte und damit die Abfallart bestimmt werden. Rechnergestützt kann der Flächenschwerpunkt des Materials und die Position auf dem Förderband bestimmt werden.

[0015] Entlang des Förderbandes kann ein erster Röntgendurchleuchungssensor zur Erfassung stark strahlenhemmenden Abfalls angeordnet sein, auf den ein durch diesen gesteuerter Greifroboter zur Entfernung des stark strahlenhemmenden Abfalls und ein weiterer Röntgendurchleuchtungssensor in Laufrichtung des Transportbandes folgen.

[0016] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:

eine schematische Gesamtansicht einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sortieren von Abfällen und

Fig. 2:

eine schematische Darstellung eines Teiles einer modifizierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0017] Bei der in der Figur dargestellten Vorrichtung 10 zum Sortieren von Abfällen ist oberhalb des Aufgabepunktes eines Transportbandes 12 ein Lager- und Aufgabesilo 30 angeordnet. Dieses Silo wird beispielsweise mit Hausmüll beschickt, welcher von Müllsammelfahrzeugen des Abfallbeseitigers angeliefert wird. Um eine gleichmäßige Verteilung des aus dem Lager- und Aufgabesilo 30 austretenden Mülls auf dem Transportband 12 zu erreichen, ist unterhalb dessen Austrittsöffnung eine Vereinzelungseinrichtung 32 angeordnet. Diese besteht bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel aus flach angebrachten Flächen, die sich über die Breite des Förderbandes 12 erstrecken.

[0018] Der über die Breite des Transportbandes verteilte Abfall wird mit der Geschwindigkeit v des Transportbandes in Pfeilrichtung gefördert.

[0019] In Laufrichtung des Transportbandes 12 ist hinter der Vereinzelungsvorrichtung 32 ein Magnetabscheider angeordnet. Dieser Magnetabscheider besteht im wesentlichen aus einem weiteren Transportband 14, das senkrecht zur Laufrichtung des Transportbandes 12 ausgerichtet ist. Das Transportband 14 selbst ist mit Magneten bestückt, so daß es entsprechend magnetische Teile des Abfalles vom Transportband 12 aufnimmt und bis zu einem am Ende des Transportbandes 14 angeordneten Abstreifer transportiert. Dort wird der aufgenommene Eisenmetallschrott vom magnetischen Transportband 14 abgestreift und in einem unterhalb des Abstreifers 22 angeordneten Sammelbehältnis 24 aufgefangen. Dieses Sammelbehältnis ist in der Figur nur schematisch dargestellt und wird üblicherweise ein auswechselbarer Container sein.

[0020] In Laufrichtung des Transportbandes sind dem Magnetabscheider das Transportband überspannende Sensoren 16,16',16'' vorgesehen. In diesem Beispiel sind drei Sensoren für unterschiedliche Müllkomponenten dargestellt. Selbstverständlich kann die Zahl der Sensoren entsprechend den zu recycelnden Müllbestandteilen weiter erhöht werden. Die Sensoren 16,16',16'', die als kapazitive, induktive, Ultraschall-, Infrarot- oder visuelle Sensoren ausgebildet sein können, detektieren die Lage eines bestimmten Abfallstücks aus dem jeweils entsprechenden Material in x-Richtung. Das Förderband kann getaktet werden, so daß es erst dann die Sensoren durchläuft, wenn eine bestimmte Müllmenge auf dem Band liegt.

[0021] In dem Bereich des Transportbandes 12, der hinter den Sensoren 16,16',16'' liegt, sind weitere Transportbänder 18,18',18'', 18''' parallel zu diesem angeordnet. Senkrecht zu diesen Transportbändern 12, 18,18',18'',18''' sind Greifroboter 20,20',20'' entlang Portalen 21,21',21'' verfahrbar. Die Greifroboter 20,20',20'' werden nun entsprechend der durch das Sensorsignals des jeweils zugeordneten Sensors 16,16',16'' festgelegten x-Position des betreffenden Abfallstücks angesteuert. Das heißt, daß der entsprechende Greifroboter 20,20',20'' oberhalb des Transportbandes 12 auf dem Portal 21,21',21'' in die entsprechende x-Position verfahren wird. Nach einem bestimmten Zeitintervall, das aus der Geschwindigkeit oder aus der Taktfrequenz des Transportbandes und dem Abstand zwischen dem jeweiligen Sensor 16,16',16'' und dem jeweils zugeordneten Greifroboter 20,20',20'' errechnet wird, ergreift der Greifroboter 20, 20', 20'' das Abfallstück. Dieses wird aufgenommen und auf dem jeweils dem Greifroboter zugeordneten Transportband 18,18', 18'' abgelegt, wo es bis zu einem Sammelbehältnis 28,28', 28'' weitertransportiert wird.

[0022] Grundsätzlich kann jeder Roboter einer bestimmten Abfallart zugeteilt sein. Es ist aber auch möglich, daß ein Roboter durch mehrere Sensoren angesteuert wird und mehrere parallele Transportbänder bedient. Ein Sensor kann auch mehrere Roboter steuern, die den aussortierten Abfall auf einem Transportband ablegen. Im hier vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Greifroboter 20,20',20'' einen Einfachgreifarm auf. Selbstverständlich können auch Mehrfachgreifarme an den Greifrobotern 20,20',20'' vorgesehen sein. Weiterhin müssen die Transportbänder nicht, wie hier gezeigt, parallel ausgerichtet sein.

[0023] Mittels dieser Vorrichtung können beispielsweise Recyclinggüter wie Papier, Glas, Blech, Gummi und organische Abfälle gesammelt werden. Nicht zu recycelndes Material bleibt auf dem Transportband 12 liegen und wird in dem Sammelbehältnis 26 aufgefangen. Dieser nicht wiederverwertbare Abfall kann beispielsweise einer Müllverbrennungsanlage zugeführt werden.

[0024] Der in Fig. 2 dargestellte Ausschnitt der modifizierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem Magnetabscheider 14 (vgl. Fig. 1) nachgeschaltet. In Transportrichtung des Förderbands 12 (Pfeilrichtung) ist zunächst ein zellenartiger Durchleuchtungssensor 40 angeordnet, in welchem über die Platten 42 und 44 die Durchleuchtung erfolgt. Der Durchleuchtungssensor 40 kann z.B. dazu dienen, starke Strahlenhemmer, wie z.B. Blei, in einer ersten Vorauswahl auf dem Transportband festzustellen. Zu diesem Zweck ist in einer der beiden Platten 42 oder 44 mindestens eine Röntgenröhre installiert. Stroboskopierend wird der auf dem Transportband 12 vorbeigeförderte Abfall durchleuchtet. Die Bildverstärkerplatte,die in der jeweils gegenüberliegenden Platte 42 oder 44 angeordnet ist, gibt das aufgenommene Bild an einen nicht dargestellten Rechner weiter. Über diesen Rechner wird mindestens ein Greifroboter 46 entsprechend der Signale über Position, Art und Flächenschwerpunkt des Abfalls angesteuert, so daß dieser stark strahlenhemmende Abfall vom Transportband 12 aufgenommen und in einem Behältnis 48 abgelegt werden kann.

[0025] Der von den starken Strahlenhemmern auf diese Weise befreite Abfallstrom wird über das Transportband 12 zu einem weiteren Röntgendurchleuchtungssensor 50 gefördert, der ebenfalls mit zwei senkrecht oder waagerecht angeordneten Platten 52 und 54 mit einer stroboskobierenden Röntgenröhre und einer entsprechenden Bildverstärkung versehen ist. Die Platte 54 ist über eine Leitung mit einem Empfänger 56 verbunden. Die Auswertung der unterschiedlichen Helligkeiten, die ein Maß für die Dichteunterschiede und damit zur Materialerkennung dienen, erfolgt über einen Rechner 58. Gleichfalls wird mit Hilfe der Schwerpunktsermittlung über die Bildauswertung die Lage auf dem Band ermittelt. Ein so ermittelter Koordinatendatensatz wird anschließend der Steuerung 60 für die Greifroboter 20,20',20'' geleitet.

[0026] Der aussortierte recycelbare Abfall wird anschließend einer Wiederverwertung zugeführt, während der nicht aussortierte Abfall beispielsweise in einer Müllverbrennungsanlage entsorgt werden kann.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Sortieren von Abfällen mit mindestens einem Transportband (12), oberhalb dessen ein Magnetabscheider (14) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß sich über die Breite des Transportbandes (12) mindestens ein Sensor (16,16',16'') erstreckt,

daß zumindest entlang einer Teillänge des Transportbandes (12) wahlweise parallel zu diesem mindestens ein weiteres Transportband (18,18',18'') angeordnet ist und

daß zwischen den Transportbändern (12; 18,18',18'') verfahrbare Greifroboter (20,20',20'') vorgesehen sind, die infolge von Signalen des mindestens einen Sensors verfahrbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetabscheider aus einem mit Magneten bestückten Transportband (14) besteht, das im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung des Transportbandes (12) ausgerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transportband (14) des Magnetabscheiders ein Abstreifer (22) zugeordnet ist, unterhalb dessen ein Sammelbehältnis (24) aufgestellt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (16,16',16'') kapazitive, induktive, Ultraschall-, Infrarot- oder visuelle Sensoren oder Kombinationen von diesen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerten Greifroboter (20,20',20'') senkrecht zur Laufrichtung der Transportbänder (18,18',18'',18''') verfahrbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (16,16',16'') mehrere Greifroboter steuert oder daß mehrere Sensoren (16,16',16'') einen Greifroboter steuern.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Transportbänder (12; 18,18',18'',18''') Sammelbehältnisse (26; 28,28', 28'',28''') zur Aufnahme des sortierten Mülls stehen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Aufgabepunkts des mindestens einen Transportbandes (12) ein Lager- und Aufgabesilo (30) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Lager- und Aufgabesilos (30) eine Vereinzelungseinrichtung (32) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß den Greifrobotern (20,20',20'') eine oberhalb des Transportbandes (12) angeordnete Absaugung nachgeschaltet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindestens ein Sensor als Röntgendurchleuchtungssensor (40) ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Röntgendurchleuchtungssensor aus mindestens einer gegebenenfalls stroboskopierenden Röntgenröhre (42) und einer Bildverstärkerplatte (44) besteht, von der aus die aufgenommenen Bilder auf einen Empfänger übertragen werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Röntgendurchleuchtungssensor (40) am Transportband (12) zur Erfassung stark strahlenhemmenden Abfalls angeordnet ist, daß ein durch diesen gesteuerter Greifroboter (46) zur Entfernung des starkstahlenhemmenden Abfalls und ein weiterer Röntgendurchleuchtungssensor (15) in Laufrichtung des Transportbandes (12) nachgeschaltet sind.

Zeichnung