[0001] Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise der
EP 0 705 650 A2, sind optische Sortieranlagen für die Sortierung von Granulatpartikeln bekannt, wobei
mittels der Sortieranlagen zugeführte Granulatpartikel mindestens in eine erste und
zweite Granulatfraktion aufteilbar bzw. sortierbar sind. Die aus dem Stand der Technik
bekannten optischen Sortieranlagen weisen üblicherweise eine Dosierrutsche zur Übergabe
der zu sortierenden Granulatpartikel auf ein Transportband auf, worüber unter Nutzung
der Schwerkraft die zu sortierenden Partikel auf das Transportband aufbringbar sind.
Es ist ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt, die Granulatpartikel mittels des
Transportbandes auf eine definierte Geschwindigkeit zu beschleunigen und an einem
Abwurfende von dem Transportband abzuwerfen und in eine freie Flugbahn zu überführen,
beabstandet zu dem Abwurfende die Granulatpartikel mittels einer optischen Sensoreinrichtung
zu detektieren und in Abhängigkeit eines Detektionskriteriums mittels einer Austrageinrichtung
die auszuscheidenden Partikel, welche nicht den geforderten Qualitätskriterien entsprechen,
abzuweisen.
[0002] Aus der
WO 2016/096802 A1 und aus der
EP 3 488 932 A1 sind Sortieranlagen für Schüttgüter mit einem Förderband und zumindest einer elektrischen
bzw. elektromagnetischen Erregervorrichtung oder einer Magnetvorrichtung im Bereich
eines Abwurfendes des Transportbandes bekannt. Die vorbezeichneten Sortieranlagen
nutzen die den Sortiergütern innewohnenden Eigenschaften einer unterschiedlichen elektrischen
Leitfähigkeit, um mittels der Erregervorrichtung bzw. Magnetvorrichtung unterschiedliche
Kräfte zur Auftrennung der Schüttgüter in unterschiedliche Fraktionen zu bewirken.
[0003] Die aus dem Stand der Technik bekannten optischen Sortieranlagen weisen dabei den
Nachteil auf, dass eine unkontrollierte Menge von Granulatpartikeln auf das Transportband
aufgegeben wird, derart, dass nicht sichergestellt ist, dass auf dem Transportband
lediglich eine Monolage an Granulatpartikeln mittels der Dosierrutsche aufgebracht
wird. Weiterhin sind die aus dem Stand der Technik bekannten Austrageinrichtungen,
welche über Luftimpulse als auch Schaufelvorrichtungen realisiert werden, ungenau
und ermöglichen keine exakte Austragung von abweichenden Partikeln.
[0004] Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die bekannten optischen Sortieranlagen dahingehend zu verbessern, eine
sichere Erkennung und Austragung der abzuweisenden Granulatpartikel zu ermöglichen,
als auch den benötigten Bauraum der optischen Sortieranlage zu verringern sowie deren
Sortiergeschwindigkeit zu erhöhen.
[0005] Erfindungsgemäß gelöst wird die Aufgabe durch eine optische Sortieranlage für die
Sortierung von Granulatpartikeln in mindestens eine erste und zweite Granulatfraktion
mit den Merkmalen des Anspruches 1, wobei unter anderem die optische Sortieranlage
eine Dosiereinrichtung, ein Transportband, eine optische Sensoreinrichtung, eine Austrageinrichtung,
eine Steuereinrichtung sowie zumindest einen ersten und zweiten Granulatfraktionsauslass
umfasst. Es ist dabei vorgesehen, dass die Granulatpartikel über die Dosiereinrichtung
in einer Monolage auf das Transportband aufgegeben werden, mittels des Transportbandes
auf eine definierte Geschwindigkeit beschleunigt, an einem Abwurfende vom Transportband
abgeworfen und in eine erste freie Flugbahn überführt werden, wobei die optische Sensoreinrichtung
optische Aufnahmen der Granulatpartikel im Bereich des Abwurfendes, bevorzugt nach
dem Abwurf, generiert und an die Steuereinrichtung übermittelt, wobei die Steuereinrichtung
anhand der optischen Aufnahmen unter Auswertung mindestens eines Detektionskriteriums
die Granulatpartikel jeweils der mindestens einen ersten oder zweiten Granulatfraktion
zuordnet und bei Zuordnung eines Granulatpartikels zu der zweiten Granulatfraktion
einen Steuerimpuls an die Austrageinrichtung übermittelt, wobei im Bereich der freien
Flugbahn der Granulatpartikel in einen definierten Abstand zum Abwurfende des ersten
Granulatfraktionsauslasses angeordnet ist, und wobei bei
Übermittlung eines Steuerimpulses die Austrageinrichtung den der mindestens einen
zweiten Granulatfraktion zugeordneten Granulatpartikel vor Erreichen des ersten Granulatfraktionsauslasses
in mindestens eine zweite Flugbahn überführt und in mindestens einen zweiten Granulatfraktionsauslass
abführt.
[0006] Die Granulatpartikel werden an einem ersten, dem Abwurfende gegenüberliegenden Ende
auf das Transportband aufgebracht. Die Aufbringung der Granulatpartikel auf das Transportband
erfolgt über eine Dosiereinrichtung, mittels derer eine definierte Menge an Granulatpartikeln
pro Zeiteinheit auf das Transportband aufgegeben wird. Die über die Dosiereinrichtung
aufgebrachte Menge an Granulatpartikeln je Zeiteinheit wird dabei derart gesteuert,
dass eine Monolage der Granulatpartikel auf das Transportband aufgebracht bzw. auf
diesem erzeugt wird. Als Monolage wird dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung
eine Verteilung der Granulatpartikel auf dem Transportband verstanden, bei welcher
es keine Überschneidungen zwischen den Granulatpartikeln auf dem Transportband gibt.
Die Granulatpartikel liegen somit nicht übereinander auf dem Transportband, sondern
vielmehr beabstandet zueinander bzw. berühren einander.
[0007] Es kann vorgesehen sein, dass die Granulatpartikel vor dem Aufbringen auf das Transportband
durch eine vorgelagerte Siebeinrichtung vorgesiebt, mittels eines Metallabscheiders
metallische Fremdpartikel in dem Granulat abgeführt und ggf. die Granulatpartikel
vor dem Aufbringen auf das Transportband mittels mindestens einem Ionisator elektrostatisch
entladen werden. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Granulatpartikel vor
dem Aufbringen auf das Transportband mittels einer Gegenstromwindsichteinrichtung
von Staubpartikeln befreit werden. Durch die vorgenannten Vorbehandlungsschritte wird
sichergestellt, dass den Detektionsbereich der optischen Sortieranlage lediglich Granulatpartikel
passieren, welche sicher detektiert werden können und keine Beschädigungen oder Verunreinigungen
im Bereich der optischen Sensoreinrichtung sowie der Austrageinrichtung hinterlassen.
Insbesondere wird es ermöglicht, metallische Fremdkörper als auch beispielsweise ungewünschte
Staubpartikel bereits vor dem Aufbringen auf das Transportband abzuführen, derart,
dass die vorgenannten Verunreinigungen nicht mehr den Bereich der optischen Sensoreinrichtung
passieren. Eine Verunreinigung des Transportbandes sowie des Beleuchtungshintergrundes
kann ebenfalls mittels der Vorbehandlungsschritte weitgehend ausgeschlossen werden.
[0008] Die Granulatpartikel werden bei dem Abwurf von dem Transportband in eine erste freie
Flugbahn mit einer idealisiert angenommenen theoretischen freien Wurfparabel überführt.
Bei dem Übergang der Granulatpartikel von dem Transportband in die freie Flugbahn
weisen diese zunächst lediglich die Transportbandgeschwindigkeit auf, die gleichzeitig
die Anfangsfluggeschwindigkeit der Partikel darstellt. Auf die Granulatpartikel wirken
entlang der ersten freien Flugbahn im Wesentlichen zwei die Flugbahn beeinflussende
Kräfte: der Luftwiderstand und darüber hinaus die Erdanziehungskraft bzw. Gravitation-die
theoretische bzw. idealisierte parabelförmige Flugbahn der Granulatpartikel nach dem
Abwurf von dem Transportband bewirken.
[0009] Aufgrund von vorliegenden Formabweichungen der unterschiedlichen zu sortierenden
Granulatpartikel, aber auch aufgrund von Abweichungen, wie beispielsweise Unebenheiten,
in der Oberfläche des Transportbandes, kommt es in der Realität zu Abweichungen der
abgeworfenen Granulatpartikel von der idealisiert theoretisch angenommenen Wurfparabel
bzw. Flugbahn. Es tritt somit eine Streuung im Hinblick auf die Flugbahn der Granulatpartikel
nach dem Abwurf von dem Transportband auf, derart, dass die Gesamtheit der abgeworfenen
Granulatpartikel einen ersten Korridor der ersten freien Flugbahn beschreiben. Mit
zunehmendem Abstand der abgeworfenen Granulatpartikel von der Abwurflinie an dem Abwurfende
des Transportbandes entlang der Flugbahn nehmen die resultierenden Abweichungen von
der idealisierten Flugbahn zu, derart, dass sich der Flugkorridor der Granulatpartikel
mit steigendem Abstand zu dem Abwurfende vergrößert bzw. erweitert. Erfindungsgemäß
kann es vorgesehen werden die optischen Aufnahmen der Granulatpartikel in möglichst
geringen Abstand zu der Abwurflinie der Granulatpartikel von dem Transportband zu
erzeugen. Diese Ausführungsform weist den Vorteil einer geringen Streuung der Flugbahn
der Granulatpartikel an der Detektionsstelle auf, so dass die Tiefenschärfe der Sensoreinrichtung
bei gleichzeitiger optimaler Beleuchtung über dem Hintergrund gegeben ist.
[0010] Das vorgesehene Transportband erstreckt sich als umlaufendes, quasi endloses, Transportband
entlang der Laufrichtung des Transportbandes von einer ersten Umlenkeinrichtung im
Bereich des Endes, an welchem die Granulatpartikel auf das Transportband aufgegeben
werden, zu einer zweiten Umlenkeinrichtung an dem Abwurfende, an welchem die Granulatpartikel
von dem Transportband in eine freie Flugbahn überführt und damit abgeworfen werden.
Unterhalb der zweiten Umlenkeinrichtung versetzt in Richtung der ersten Umlenkeinrichtung
befindet sich noch ein dritte Umlenkeinrichtung, wodurch eine schräge Bandrückführung
ermöglicht wird. Zwischen den beiden gegenüberliegenden ersten und zweiten Umlenkeinrichtungen
weist das Transportband im Wesentlichen eine ebene Transportbandoberfläche mit in
Transportbandrichtung einem ebenen Oberflächenverlauf auf. Das Transportband kann
seitlich durch einander gegenüberliegende Banden begrenzt werden, um einen seitlichen
Abwurf bzw. Verlust der Granulatpartikel zu verhindern und ein Rückprallen der Granulatpartikel
an den Bandenoberflächen zu ermöglichen.
[0011] Die beiden einander gegenüberliegenden seitlichen Transportbandränder verlaufen in
einem geringen Abstand zu den Seitenblechen. Durch den Abstand zwischen den Seitenblechen
und dem Transportbandrand wird jeweils ein Luftspalt ausgebildet, über welchen ein
Fluidstrom fließen bzw. ausgestoßen werden kann. Die einander gegenüberliegenden Banden,
welche das Transportband seitlich begrenzen, sind dabei parallel zu der Ebene der
Transportbandoberfläche in einem geringen Abstand oberhalb der Transportbandoberfläche
angeordnet. Die beiden gegenüberliegenden Banden sind dabei jeweils über entsprechende
Abstandshalter zu den beiden gegenüberliegenden Seitenblechen beabstandet angeordnet.
Der Abstand zwischen dem jeweiligen Seitenblech und der Bande ist über einen verschieblich
ausgestalteten Abstandshalter einstellbar, derart, dass die resultierende Transportbandbreite
über die Abstandshalter einstellbar bzw. feinjustierbar ist. Die Vorsehung der Befestigung
der Banden über die Abstandshalter ermöglicht die Durchführung des Luftstroms, welcher
zwischen dem Transportband und den Seitenblechen durchgeführt wird, zu dem Bereich
oberhalb der jeweiligen Banden bzw. des Transportbandes.
[0012] Im Bereich der abwurfseitigen Umlenkeinrichtung wird das Transportband in Laufrichtung
von dem ebenen Verlauf in ein in Laufrichtung des Transportbandes konvexen Oberflächenverlauf
überführt. Der Übergang zwischen dem ebenen und konvexen Verlauf bildet quer bzw.
orthogonal zu der Laufrichtung des Transportbandes eine Übergangslinie, welche als
Abwurflinie bezeichnet wird, an welcher die Granulatpartikel von dem auf dem Transportband
aufliegenden Zustand in eine freie Flugbahn übergehen. Die Transportbandoberfläche
krümmt sich somit im Bereich des Abwurfendes im Wesentlichen von der horizontalen
Laufrichtung nach unten weg.
[0013] Die Austrageinrichtung kann mindestens einen Granulatpartikel durch Abgabe mindestens
eines Luftimpulses von der freien Flugbahn ablenken, bzw. diesem einen gewünschten
Geschwindigkeitsvektor mit einem definierten Geschwindigkeitsbetrag und einer definierten
Richtung aufgeben. Der resultierende Geschwindigkeitsvektor wird dabei derart gewählt,
dass dieser von dem Geschwindigkeitsvektor des Granulatpartikels entlang der freien
Flugbahn abweicht und den mindestens einen Partikel in eine zweite Flugbahn lenkt
bzw. überführt, welche von der ersten Flugbahn abweicht. Die Nutzung von Luftimpulsen
im Bereich der Austrageinrichtung zur Ablenkung der Granulatpartikel von der freien
Flugbahn weist den Vorteil auf, dass in sehr kurzen Zeitabständen aufeinander folgend
immer wieder Partikel durch die Austrageinrichtung abgelenkt werden können, ohne die
darauffolgenden Partikel beim Ausstoßen zu beeinflussen. Hierdurch wird es ermöglicht,
den Strom der Granulatpartikel mit einer hohen Bandbeladung zu sortieren, wodurch
mit der erfindungsgemäßen Anlage eine hohe Granulatmenge pro Zeiteinheit sortiert
werden kann und damit die Effizienz der erfindungsgemäßen optischen Sortieranlage
gegenüber dem Stand der Technik gesteigert werden kann.
[0014] Besonders bevorzugt wird der mindestens eine auszutragende Partikel durch die Austrageinrichtung
gegenüber der aktuellen Geschwindigkeit auf der ersten freien Flugbahn beschleunigt
und weist nach Aufbringen des Luftimpulses ein gegenüber der Geschwindigkeit auf der
ersten freien Flugbahn erhöhte oder mindestens die gleiche Geschwindigkeit auf. Insbesondere
kann der Betrag der Geschwindigkeit in Richtung der Flugbahn des Granulatpartikels
beschleunigt werden. Die Beschleunigung der ausgeworfenen Partikel gegenüber der Fluggeschwindigkeit
auf der freien Flugbahn verhindert ein Aufprallen von nachfolgenden Partikeln auf
den ausgeworfenen Partikel, wodurch ein Aufstauen der Partikel aufgrund des Partikelausstoßes
vermieden werden kann.
[0015] Der Transportweg entlang des Transportbandes und im Besonderen die Transportbandoberfläche
kann im Wesentlichen entlang einer flachen Ebene verlaufen, welche ungefähr orthogonal
zu dem Vektor der Erdanziehungskraft bzw. Gravitation und damit im Wesentlichen horizontal
ausgerichtet ist. Die Ausrichtung des Transportbandes bzw. der Transportbandoberfläche
im Wesentlichen entlang einer flachen Ebene, welche im Wesentlichen orthogonal zu
dem Vektor der Gravitation läuft, weist den Vorteil auf, dass die auf das Transportband
aufgegebenen Partikel sich relativ schnell nach der Aufgabe auf das Transportband
beruhigen können bzw. ihre kinetische Energie aufgrund der Aufgabe auf das Transportband
relativ schnell abbauen können, derart, dass die Partikel zumindest im Bereich des
Abwurfendes lediglich die Transportbandgeschwindigkeit aufweisen. Insbesondere wird
vermieden, dass die Partikel von dem Transportband aufgrund deren Eigengewicht an
dem Abwurfende herunterrutschen und damit einen unkontrollierten zusätzlichen Geschwindigkeitsbetrag
aufweisen. Die Granulatpartikel werden entlang des Transportweges von dem ersten Transportbandende,
an welchem die Granulatpartikel auf das Transportband aufgegeben werden, zu dem Abwurfende
auf die Sortiergeschwindigkeit beschleunigt, welche der Transportbandgeschwindigkeit
entspricht.
[0016] Der mindestens eine Granulatpartikel wird durch die Austrageinrichtung mittels mindestens
eines Luftimpulses derart abgelenkt, dass der Granulatpartikel, welcher der mindestens
einen zweiten Granulatfraktion zugeordnet wurde, in den mindestens einen zweiten Fraktionsauslass
abgeführt wird.
[0017] In der grundlegendsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortieranlage werden
die zu sortierenden Granulatpartikel in eine erste und eine zweite Granulatfraktion
sortiert. Bevorzugt handelt es sich bei der ersten Granulatfraktion um die sogenannte
Gutfraktion, in welche die Granulatpartikel sortiert werden, welche geforderten Qualitätskritierien
entsprechen und damit über keine Defekte verfügen. Die erste Granulatfraktion gelangt
dabei entlang der Parabel der freien Flugbahn nach Abwurf von dem Transportband ohne
zusätzliche Eingriffe in den ersten Granulatfraktionsauslass.
[0018] Bei der zweiten Granulatfraktion handelt es sich in der bevorzugten Ausführungsform
um die sogenannte Abweisfraktion, welche den geforderten Qualitätskriterien nicht
entspricht und beispielsweise Fehler wie Farbabweichungen, Einschlüsse oder Formabweichungen
aufweist. Die Granulatpartikel, welche den geforderten Qualitätskriterien nicht entsprechen,
werden mittels der Sensoreinrichtung durch Auswertung mindestens eines Detektionskriteriums
der zweiten Granulatfraktion zugeordnet und darauf folgend mittels der Austrageinrichtung
in eine von der ersten freien Flugbahn abweichenden zweiten Flugbahn überführt, wobei
der Granulatpartikel, welcher der Abweisfraktion zugeordnet wurde, in den zweiten
Granulatfraktionsauslass überführt wird. Erfindungsgemäß können die Granulatpartikel
jedoch weiterhin anhand einer Mehrzahl von Detektionskriterien in mehreren ersten
oder zweiten Granulatfraktionsauslässen zugeordnet werden.
[0019] Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass die optische Sensoreinrichtung Aufnahmen
der Granulatpartikel im Bereich der freien Flugbahn generiert, wobei die Aufnahmen
in einen horizontalen Abstand relativ zu einer Abwurflinie des Transportbandes, an
welchen die Granulatpartikel abgeworfen werden, im Bereich von 5 mm bis 40 mm, bevorzugt
im Bereich von 5 mm bis 15 mm, generiert. Erfindungsgemäß kann es jedoch auch vorgesehen
werden, mittels der optischen Sensoreinrichtung Aufnahmen der Granulatpartikel in
Transportrichtung vor der Abwurflinie im Bereich des Abwurfendes des Transportbandes
auf dem Transportband aufliegend zu generieren, wobei die Aufnahmen bevorzugt in einem
horizontalen Abstand im Bereich von 5 mm bis 40 mm, bevorzugt im Bereich von 5 mm
bis 15 mm, vom Abwurfende generiert werden. Die Anordnung der optischen Sensoreinrichtung
zur Generierung der Aufnahme unmittelbar hinter der Abwurflinie des Transportbandes
weist den Vorteil auf, dass die zu detektierenden Granulatpartikel in dem vorbeschriebenen
Detektionsbereich lediglich geringe Streuungen in der Flugbahn aufweisen, derart,
dass die Sensoreinrichtung sehr genau auf die Flugbahn der Granulatpartikel fokussiert
bzw. ausgerichtet werden kann. Die Generierung der optischen Aufnahmen auf dem Transportband
aufliegend unmittelbar im Bereich vor der Abwurflinie weist den Vorteil auf, dass
die Partikel in einer definierten Detektionsebene geführt sind, derart, dass die optische
Detektionseinrichtung genau auf die zu detektierenden Partikel ausgerichtet und fokussiert
werden kann. Weiterhin vorteilhaft an der Detektion der Granulatpartikel aufliegend
auf dem Transportband ist, dass die Partikel einen definierten Hintergrund in Form
des Transportbandes bzw. der Transportbandoberfläche aufweisen.
[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es
vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung eine mittlere Sichtachse umfasst, wobei
die Sichtachse mit der Tangente der freien Flugbahn am Schnittpunkt der Sichtachse
mit der freien Flugbahn einen Winkel im Bereich von 75° bis 115°, bevorzugt im Bereich
von 85° bis 95°, aufweist.
[0021] Die mittlere Sichtachse der Sensoreinrichtung wird definiert durch die Sensorelemente
der Sensoreinrichtung in Verbindung mit dem optischen Strahlengang durch eine den
Sensorelementen vorgelagerte Optik der Sensoreinrichtung. Die Sensoreinrichtung kann
dabei als Zeilensensor durch eine Vielzahl in einer Reihe angeordneter Einzelsensoren
oder alternativ als zweidimensionaler Flächensensor mit einer Vielzahl von Einzelsensoren,
welche in einer Sensormatrix in Spalten und Reihen nebeneinander angeordnet sind,
ausgestaltet werden. Die Einzelsensoren können als Pixel bezeichnet werden. Die mittlere
Sichtachse im Bereich der Einzelsensoren wird dabei definiert als Gerade, welche orthogonal
zu der Ebene der Einzelsensoren verläuft und diese in deren Mittelpunkt der Einzelsensoren
schneidet. Die Sichtachse kann durch den Einzelbildsensoren vorgelagerte Optiken umgelenkt
und entsprechend beeinflusst werden.
[0022] Beispielsweise kann es sich bei der Sensoreinrichtung um einen CMOS-Sensor oder einen
CCD-Sensor handeln, welcher mittels einer dem Sensor vorgelagerten Optik auf einen
bestimmten Erkennungsbereich fokussiert ist. Die Sichtachse verläuft dabei von dem
Fokusbereich durch die Optik zu den Sensorelementen der Sensoreinrichtung. Es kann
auch vorgesehen sein, dass die Sensorelemente der Sensoreinrichtung durch mehrere
handelsübliche CMOS-Sensoren oder CCD-Sensoren gebildet werden.
[0023] Der Winkel zwischen der Sichtachse und der Tangente der freien Flugbahn wird in einer
Ebene quer zu der Flugrichtung bzw. Flugbahn der Granulatpartikel gemessen, wobei
der Winkel auf der dem Abwurfende abgewandten Seite zwischen der Sichtachse und der
Tangente ermittelt wird.
[0024] Die Sensoreinrichtung kann mit einer Frequenz im Bereich von 36 kHz bis 150 kHz Aufnahmen
von den abgeworfenen Granulatpartikeln erzeugen. Die Ausgestaltung der Sensoreinrichtung
einer Frequenz im Bereich von 36 kHz bis 150 Khz ermöglicht einen Granulatpartikelstrom
mit einer sehr hohen Geschwindigkeit über die optische Sensoreinrichtung zu detektieren
und damit der optischen Sortierung zugänglich zu machen.
[0025] Besonders bevorzugt weist das durch die Sensoreinrichtung aufgenommene Bild eine
Auflösung im Bereich von 10 µm bis 50 µm, bevorzugt von 15 µm oder 25 µm, je Pixel
bzw. Einzelbildsensor auf. Aufgrund der hohen Auflösung wird es ermöglicht, sehr kleine
Fehler (Artefakte) mittels der optischen Detektionseinrichtung aufzulösen und zu untersuchen.
[0026] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen
sein, dass die Austrageinrichtung im Bereich der freien Flugbahn der Granulatpartikel
in einem horizontalen Abstand relativ zur Detektionslinie in einem Abstandsbereich
von 2 cm bis 9 cm, bevorzugt im Bereich von 2 cm bis 5 cm, angeordnet ist. Die Anordnung
der Austrageinrichtung in den beschriebenen Bereichen und damit sehr nah hinter dem
Abwurfende weist den Vorteil auf, dass die freie Flugbahn der Granulatpartikel in
diesem Bereich noch eine relativ geringe Streuung aufweist, derart, dass die Granulatpartikel
annäherungsweise noch die idealisierte theoretisch berechnete Flugbahn aufweisen und
damit der Ort eines jeden Granulatpartikels über die Fluggeschwindigkeit und den Abstand
der Austrageinrichtung relativ zu der Detektionslinie sicher ermittelt werden kann.
Hierdurch ist es wiederum möglich, Fehlausschleusungen der Austrageinrichtung zu verhindern
und sicher die detektierten Partikel mit Fehlern bzw. Abweichungen auszuwerfen, ohne
dabei weitere Partikel zu beeinflussen.
[0027] Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass im Bereich des Abwurfendes eine Beleuchtungseinrichtung
oberhalb und/oder unterhalb der freien Flugbahn der Granulatpartikel zur Beleuchtung
der Granulatpartikel angeordnet ist. Durch die Vorsehung der Beleuchtungseinrichtung
wird es möglich, geringere Belichtungszeiten mit der optischen Sensoreinrichtung zu
realisieren und damit verbunden auch höhere Bildwiederholraten zu ermöglichen, welche
wiederum eine höhere optische Auflösung der optischen Sortieranlage ermöglichen.
[0028] Die Beleuchtungseinrichtung umfasst mindestens eine Lichtquelle, insbesondere eine
lichtemittierende Diode. Weiterhin kann es vorgesehen sein, die Beleuchtungsintensität
sowie die Beleuchtungsfarbe, insbesondere die Wellenlänge bzw. das Farbspektrum der
Beleuchtungseinrichtung, aktiv mittels einer Steuerungselektronik einzustellen und
zu verändern. Durch die Steuerung der Beleuchtungsintensität bzw. der Beleuchtungsfarbe
bzw. der Wellenlänge des ausgestrahlten Lichts lässt sich die erfindungsgemäße optische
Sortieranlage an die zu sortierenden Granulatpartikel und deren Farbe bzw. deren optische
Eigenschaften anpassen.
[0029] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Beleuchtungseinrichtung in einen
Abstand in horizontaler Richtung zu der Abwurflinie des Transportbandes im Bereich
von -40 bis 40 mm, bevorzugt im Bereich -40 bis 15 mm, besonders bevorzugt mittig
über der Detektionslinie angeordnet werden. Die negativen Werte entsprechen dabei
in Transportrichtung einem Abstand vor der Abwurflinie, positive Werte einem Abstand
in Flugrichtung hinter der Abwurflinie.
[0030] Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass in Richtung der von der Beleuchtungseinrichtung
ausgesendeten Lichtstrahlen relativ zu der freien Flugbahn der Granulatpartikel gegenüberliegend
ein Beleuchtungshintergrund angeordnet ist. Der Beleuchtungshintergrund ermöglicht
es, optische Aufnahmen der zu detektierenden Granulatpartikel mit einem bekannten
und definierten Hintergrund, insbesondere einer bekannten Hintergrundfarbe bzw. bekannten
Hintergrundstruktur, zu fotografieren. Hierdurch wird es ermöglicht, Farbabweichungen
bzw. sonstige Artefakte in den zu detektierenden Partikeln sicher zu detektieren.
Insbesondere wird durch die Anordnung des Beleuchtungshintergrundes bei der Generierung
der optischen Aufnahmen verhindert, dass der Partikel zusätzliches Streulicht von
der Umgebung einfängt und somit sich optische Artefakte in dem zu detektierenden Granulatpartikel
spiegeln, welches wiederum zu optischen Fehlinterpretationen führen könnte.
[0031] Es kann vorgesehen sein, den Beleuchtungshintergrund ebenfalls aktiv zu beleuchten,
wobei die Beleuchtungsintensität sowie die Beleuchtungsfarbe bzw. auch Wellenlänge
des Beleuchtungshintergrundes aktiv steuerbar sind. Alternativ kann der Beleuchtungshintergrund
auch als passive Hintergrundfläche ausgebildet werden, welche bevorzugt der Farbe
der Granulatpartikel angepasst ist.
[0032] Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorgesehen, dass hinter dem Abwurfende in Abwurfrichtung
der Granulatpartikel zwischen der einen ersten freien Flugbahn und der mindestens
einen zweiten Flugbahn mindestens ein Trennschwert angeordnet ist, wobei das Trennschwert
eine relativ zu dem Abwurfende spitz zulaufende Stirnfläche in Form einer scharfen
Messerschneide umfassen kann. Die Vorsehung eines Trennschwertes zwischen der ersten
freien Flugbahn und der zweiten Flugbahn ermöglicht eine genaue Abtrennung der Granulatpartikel,
welche zu der ersten Granulatfraktion und zu der zweiten Granulatfraktion zugehörig
sind, zu realisieren. Die Vorsehung einer spitz zulaufenden Stirnfläche in Form einer
Messerschneide stellt sicher, dass dort auftreffende Granulate sich verformen (Energieabsorption)
und damit nicht zu unmittelbar in die erste freie Flugbahn zurückprallende Granulatpartikel
kommt, welche den Sortierprozess stören könnten bzw. zu einem Partikelstau im Bereich
der Granulatauslässe bzw. der optischen Sortierung führen könnten.
[0033] Das mindestens eine Trennschwert ist im Wesentlichen als Trennwand ausgestaltet und
kann einen ebenen oder gekrümmten Oberflächenverlauf in der Ebene zu dem Abwurfkorridor
umfassen, der bevorzugt parallel zu der ersten Flugbahn verläuft, wobei die mindestens
eine Trennwand bevorzugt in einem definierten Abstand unter der Flugbahn angeordnet
ist.
[0034] Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass eine Längsachse des Trennschwertes relativ
zu der Tangente an die erste idealisierte Flugbahn der Granulatpartikel im Schnittpunkt
zwischen der Längsachse des Trennschwertes der ersten Flugbahn derart angeordnet ist,
einen Winkel im Bereich von 5° bis 45° einzuschließen.
[0035] Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das Trennschwert entlang seiner Längsachse
verschiebbar, zur Anpassung an die Flugbahn der Granulate, angeordnet ist.
[0036] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Stirnfläche des Trennschwerts
einen horizontalen Abstand relativ zu der Detektionslinie im Bereich von 10 bis 80
mm aufweisen.
[0037] Es kann vorgesehen sein, dass die Dosiereinrichtung zumindest ein erstes und ein
zweites Siebdeck umfasst, wobei die Granulatpartikel über die Siebdecken geleitet
werden, wobei mittels des ersten Siebdecks Granulatpartikel oberhalb eines zweiten
mittleren Partikeldurchmessers abgetrennt und die Granulatpartikel unterhalb eines
ersten mittleren Partikeldurchmessers durch das zweite Siebdeck abgetrennt werden,
derart, dass dem Transportband Granulatpartikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser
zwischen dem ersten und zweiten Partikeldurchmesser zugeführt werden. Mittels der
beiden Siebdecks wird sichergestellt, dass lediglich Granulatpartikel mit einem mittleren
Partikeldurchmesser einem definierten Bereich zwischen einem ersten und zweiten Durchmesser
dem Transportband zugeführt werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass in den Bereich
der Sensoreinrichtung lediglich Granulatpartikel in einem definierten Größenbereich
gelangen, um die resultierenden Abweichungen in der Flugbahn der Granulatpartikel
in einen definierten Rahmen zu halten und damit den Flugkorridor aufgrund der Streuung
der Flugbahn der Granulatpartikel zu begrenzen.
[0038] Bevorzugt kann es vorgesehen werden, dass die Dosiereinrichtung weiterhin mindestens
eine Dosierrinne umfasst, über welche die Granulatkörner nach Durchlauf der Siebdecks
aufgebracht werden und worüber die Granulatkörner auf das Transportband aufgegeben
werden. Die Dosierrinne kann dabei als ebene Fläche ausgestaltet werden und ist im
Wesentlichen horizontal ausgerichtet sowie weist weiterhin einen geringen Abstand,
bevorzugt in vertikaler Richtung einen Abstand, der kleiner als der mittlere Partikeldurchmesser
ist, relativ zu der Transportbandoberfläche auf. Die entlang einer horizontalen Ebene
verlaufende Dosiereinrichtung, die einen geringen Abstand in vertikaler Richtung zu
dem Transportband bzw. der Transportbandoberfläche aufweist, weist den Vorteil auf,
dass die über die Dosiereinrichtung das Transportband aufgegebenen Granulatpartikel
lediglich eine geringe Anfangsenergie (potentielle Energie und kinetische Energie)
aufweisen, welches eine schnelle Beruhigung der aufgegebenen Granulatpartikel auf
dem Transportband möglich macht.
[0039] Besonders bevorzugt weist die Dosierrinne an einem Abwurfende der Dosierrinne, an
dem die Granulatpartikel von der Dosierrinne auf das Transportband aufgegeben werden,
im Wesentlichen die Breite des Transportbandes auf. Alternativ kann es jedoch auch
vorgesehen sein, über die Breite des Transportbandes mehrere Dosierrinnen vorzusehen.
[0040] Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Dosiereinrichtung zusätzlich eine Vibrationseinrichtung
umfasst, worüber die Siebdecks und/oder die Dosierrinne in Schwingungen versetzbar
sind.
[0041] Die Schwingungsamplitude, die Form sowie Ausrichtung der Schwingungsamplitude als
auch die Frequenz der Schwingungsamplitude der Vibrationseinrichtung sind dabei flexibel
einstellbar.
[0042] Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass in der Dosiereinrichtung zwei versetzt zu
einander angeordnete Ionisationseinrichtungen vorgesehen sind, wobei die auf das Transportband
aufzugebenen Granulatpartikel vor der Aufgabe auf das Transportband durch die zwei
versetzten Ionisationsvorrichtungen hindurchgeleitet werden. Die Längsachsen der Ionisationseinrichtungen
verlaufen im Wesentlichen orthogonal zu der Transportbandlängsachse. Aufgrund der
versetzt zueinander angeordneten Ionisationseinrichtungen können möglicherweise noch
vorhandene elektrische Ladungen der Granulatpartikel von diesen abgeführt werden,
derart, dass diese im Wesentlichen ungeladen von der Dosiereinrichtung auf das Transportband
abgegeben werden, um mögliche Abstoßungen oder Anziehungseffekte der Granulatpartikel
aufgrund von vorliegenden elektrischen Ladungen auf dem Beschleunigungsband und im
freien Flug zu verhindern.
[0043] Mittels der Ionisationseinrichtung wird die Umgebungsluft lokal ionisiert bzw. elektrisch
geladen, derart, dass elektrische Ladungen der Granulatpartikel durch die ionisierte
Luft von den Granulatpartikeln abgeleitet werden können.
[0044] Es kann vorgesehen sein, dass die Austrageinrichtung durch eine Vielzahl von Einzeldüsen
gebildet ist, welche oberhalb oder unterhalb der freien Flugbahn der Partikel angeordnet
sind.
[0045] Besonders bevorzugt können vor den Einzeldüsen der Austrageinrichtung eine Luftleiteinrichtung
bzw. mehrere Luftleiteinrichtungen angeordnet werden, wobei der durch die Einzeldüsen
ausgestoßene Luftstrom über die Luftleiteinrichtung in eine definierte Richtung umgeleitet
wird.
[0046] Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der von der Einzeldüse ausgestoßene und über
die Luftleiteinrichtung umgeleitete Luftstrom eine horizontale Geschwindigkeit von
mindestens 1,5 m/s aufweist. Die horizontale Geschwindigkeitskomponente ist dabei
an die Transportbandgeschwindigkeit bzw. die aktuelle Partikelfluggeschwindigkeit
zum Zeitpunkt des Passierens der Austrageinrichtung angepasst.
[0047] Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass im Bereich des mindestens einen
zweiten Fraktionsauslasses ein von dem zweiten Fraktionsauslass in horizontaler Richtung
abgehender Ausgleichluftkanal angeordnet ist, wobei der Ausgleichluftkanal durch ein
Bodenblech und zwei gegenüberliegende Seitenbleche als nach oben offener Kanal gebildet
ist und wobei das Bodenblech in Richtung des zweiten Fraktionsauslasses fallend ausgebildet
ist.
[0048] Besonders bevorzugt weist das Bodenblech gegenüber einer Horizontalen einen Winkel
im Bereich von 0 bis 25° auf.
[0049] Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen werden, dass der mindestens eine zweite
Fraktionsauslass eine seitliche Öffnung in einer Wandung des Auslasses umfasst, wobei
die Öffnung mit einer luftdurchlässigen Filtereinrichtung bedeckt ist.
[0050] Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen werden, dass das Transportband aus einem
elektrostatischen leitfähigen Bandmaterial gebildet ist bzw. das Transportband elektrostatisch
leitfähiges Bandmaterial umfasst.
[0051] Das Transportband kann an dem Abwurfende eine Umlenkkante mit einem Radius der Transportbandoberfläche
von weniger als 20 mm, insbesondere von weniger als 10 mm, aufweisen.
[0052] Aufgrund der geringen Radien der Umlenkkante des Transportbandes in dem Bereich des
Abwurfendes können die resultierenden Strömungseffekte im Bereich der Umlenkkante
geringgehalten werden. Dies weist den Vorteil auf, dass die abgeworfenen Granulatpartikel
in ihrer Flugbahn nicht bzw. nur gering aufgrund der resultierenden Strömungsverhältnisse
an der Umlenkkante im Bereich des Abwurfendes beeinflusst werden.
[0053] Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass das Transportband ein Bandmaterial umfasst,
in welches in Laufrichtung des Transportbandes Verstärkungsfasern, wie insbesondere
Karbonfasern, eingebettet sind. Weiterhin kann es vorgesehen werden, dass das Transportband
als umlaufendes Endlosband ausgestaltet ist, wobei das Transportband zwei Bandenden
umfasst, die über eine verzahnte Schweißnaht miteinander verbunden sind und wobei
die Schweißnaht relativ zu der Laufrichtung des Transportbandes einen Winkel im Bereich
von 35 bis 55°, besonders bevorzugt einen Winkel von 45°, aufweist. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass das Transportband eine Transportbandoberfläche
für den Transport der Partikel umfasst, wobei die Transportbandoberfläche eine geringe
Oberflächenrauigkeit, besonders bevorzugt von 0,2 µm, aufweist.
[0054] Weiterhin kann es bevorzugt vorgesehen werden, dass der absolute Zahlenwert der Länge
des Transportweges der Granulatpartikel entlang des Transportbandes, gemessen in Metern,
dem absoluten Zahlenwert der Laufgeschwindigkeit des Transportbandes, gemessen in
m/s, entspricht. Weiterhin kann es besonders bevorzugt vorgesehen werden, dass das
Transportband mit einer Laufgeschwindigkeit im Bereich von 1 m/s bis 3 m/s, besonders
bevorzugt im Bereich von 1,5 m/s bis 2,5 m/s, angetrieben wird.
[0055] Im Nachfolgenden wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren die erfindungsgemäße
optische Sortieranlage anhand von beispielhaften Ausführungsformen näher erläutert.
[0056] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optischen Sortieranlage,
- Fig. 2
- eine Schnittansicht durch eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Dosiereinrichtung 4 in Zusammenschau mit dem Aufgabeende 7a eines Transportbandes
7, sowie
- Fig. 3
- die Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen
Sortieranlage im Bereich des Abwurfendes 7b des Transportbandes 7.
[0057] Die Fig. 1 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Sortieranlage. Die zu sortierenden Granulatpartikel 100 werden
an einem oberen Ende der optischen Sortieranlage über einen Materialeinlauf 1 der
optischen Sortieranlage zugeführt und werden durch die dargestellte beispielhafte
optische Sortieranlage in zwei Granulatfraktionen 1 sortiert. Bei der ersten Granulatfraktion
handelt es sich um die sogenannte Gutfraktion, wobei die Granulatpartikel 100 in der
ersten Granulatfraktion den gestellten Qualitätskriterien entsprechen und über den
ersten Granulatfraktionsauslass 21 aus der optischen Sortieranlage abgeführt werden,
wohingegen die Granulatpartikel 100, welche nicht den geforderten Qualitätskriterien
entsprechen, über den zweiten Granulatfraktionsauslass 22 aus der optischen Sortieranlage
abgeführt werden. Dem Materialeinlauf 1 nachgeordnet ist zur Vorsortierung der Granulatpartikel
100 vor deren Aufgabe auf das Transportband 7 zunächst ein Gegenstromwindsichter 2
angeordnet, über den mögliche Staubpartikel aus den zu sortierenden Granulatpartikeln
100 ausgeschieden werden können. Weiterhin ist dem Gegenstromwindsichter 2 nachgelagert
ein Allmetallabscheider 3 angeordnet, über den mögliche Metallpartikel aus den zugeführten
Granulatpartikeln 100 abgeführt werden können. Nachfolgend des Allmetallabscheiders
3 ist die Dosiereinrichtung 4 angeordnet, über welche erfindungsgemäß die Granulatpartikel
100 auf das Transportband 7 aufgegeben werden. In dem Bereich des Abwurfendes 7b des
Transportbandes 7 ist eine optische Sensoreinrichtung 9 sowie eine Beleuchtungseinrichtung
10 als auch eine Austrageinrichtung 12 angeordnet. Weiterhin wurde in der dargestellten
beispielhaften Ausführungsform zur Trennung des ersten Granulatfraktionsauslassess
21 und des zweiten Granulatfraktionsauslasses 22 ein Trennschwert 11 im Bereich der
freien Flugbahn 201 der Granulatpartikel 100 angeordnet.
[0058] In der beispielhaften Ausführungsform der optischen Sortieranlage, wie dies ebenfalls
der beispielhaften Ausführungsform der optischen Sortieranlage gemäß Fig. 1 entnehmbar
ist, ist im Bereich des zweiten Fraktionsauslasses 22 ein vom zweiten Fraktionsauslass
22 im Wesentlichen in horizontaler Richtung abgehender Ausgleichsluftkanal 221 vorgesehen,
wobei der Ausgleichsluftkanal 221 durch ein Bodenblech 222 und zwei gegenüberliegende
Seitenbleche 223 seitlich und nach unten abgegrenzt ist. Der Ausgleichsluftkanal 221
ist dabei als nach oben offener Kanal ausgebildet, aus welchem Luft austreten kann.
Der Ausgleichsluftkanal 221 dient dazu, die durch die Austrageinrichtung 12 ausgestoßene
Luft in ihrem Volumen und ihrer Luftgeschwindigkeit so zu reduzieren, dass kein Staudruck
im zweiten Fraktionskanal 22 entsteht. Das Bodenblech 222 ist in Richtung des zweiten
Fraktionsauslasses 22 abfallend ausgebildet bzw. mit zunehmendem Abstand zu dem zweiten
Fraktionsauslass 22 ansteigend. Das Bodenblech 222 weist dabei gegenüber einer gedachten
Horizontalen einen Winkel β auf. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verfügt, der
zweite Fraktionsauslass 22 über eine seitliche Öffnung 220, welche in einer Wandung
des Auslasses 22 vorgesehen ist, wobei die Öffnung 220 mit einer luftdurchlässigen
Filtereinrichtung 224 bedeckt ist. Mittels der luftdurchlässigen Filtereinrichtung
224 wird ermöglicht, dass der über die Austrageinrichtung 12 abgegebene Luftstrom
im Bereich des zweiten Auslasses 22 über die seitliche Öffnung 220 abgeführt werden
kann. Dabei wird mittels der luftdurchlässigen Filtereinrichtung 224 verhindert, dass
Granulatpartikel 100 im Bereich des zweiten Granulatfraktionsauslasses über die seitliche
Öffnung 220 ausgetragen werden und insbesondere bei Anordnung eines Ausgleichluftkanals
221 nicht in diesen eingetragen werden. Das Transportband 7 verläuft in dem nach oben
offenen Ausgleichluftkanal 221, wobei die Seitenränder des Transportbandes 7 beabstandet
zu den Seitenblechen 223 verlaufen. Durch den Spalt zwischen den Seitenblechen 223
und dem Transportband 7 wird die in den Ausgleichluftkanal 221 eingebrachte Luft an
dem Transportband seitlich nach oben abgeführt. Diese Ausführungsform weist den Vorteil
auf, dass durch die Austrageinrichtung 12 eingetragene Luftvolumen abgeführt werden
kann, so dass kein Staudruck entsteht. An den beiden Seitenblechen 223 können jeweils
über nicht dargestellte Abstandshalter Bänder angeordnet werden, welche die Transportbandoberfläche
des Transportbands 7 seitlich begrenzt und einen seitlichen Abwurf der transportierten
Granulatpartikel 100 verhindern.
[0059] Das Transportband 7 kann dabei als umlaufendes Endlosband ausgestaltet werden, wobei
eine Transportbandoberfläche 7s für den Transport der Granulatpartikel 100 vorgesehen
ist, welche bevorzugt eine geringe Oberflächenrauigkeit aufweist.
[0060] Die Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung 4 sowie deren Anordnung im Bereich des Aufgabeendes
7a eines Transportbandes 7 einer erfindungsgemäßen optischen Sortieranlage. Die in
Fig. 2 dargestellte Dosiereinrichtung 4 verfügt dabei über eine obere Materialzufuhr
40, in welcher die Granulatpartikel 100 der Dosiereinrichtung übergeben werden. Die
dargestellte Dosiereinrichtung 4 verfügt über ein erstes Siebdeck 41 sowie ein darunter
angeordnetes zweites Siebdeck 42 sowie über ein Bodenblech 43 und eine Dosierrinne
45. Die über die Materialzufuhr 40 der Dosiereinrichtung zugeführten Granulatpartikel
100 durchlaufen zunächst das erste Siebdeck 41, wobei mittels des ersten Siebdecks
41 die Granulatpartikel 100 oberhalb eines zweiten mittleren Partikeldurchmessers
abgetrennt und über einen Auswurf 41a die zu großen Partikel aus der optischen Sortieranlage
entfernt werden, derart, dass diese nicht mehr dem Transportband 7 zugeführt werden.
Die Granulatpartikel 100, welche einen mittleren Durchmesser unterhalb des zweiten
mittleren Partikeldurchmessers aufweisen, fallen durch die Öffnungen des ersten Siebdecks
41 auf das darunterliegende zweite Siebdeck 42, wobei mittels des zweiten Siebdecks
42 die Granulatpartikel 100 unterhalb eines ersten mittleren Partikeldurchmessers
abgetrennt werden und über einen Auswurf 43a im Bodenblech 43 aus der Dosiereinrichtung
4 abgeführt werden. In der Folge werden die über den Auswurf 43a abgeführten Partikel
mit einem zu geringen Durchmesser ebenfalls aus der optischen Sortieranlage entfernt,
derart, dass diese ebenfalls nicht mehr dem Transportband 7 zugeführt werden. In der
Zusammenwirkung wird mittels der beiden Siebdecks 41 und 42 sichergestellt, dass lediglich
Granulatpartikel 100 mit einem mittleren Partikeldurchmesser d in einem Bereich zwischen
einem ersten unteren Durchmesser d1 und einem zweiten oberen Durchmesser d2 dem Transportband
7 zugeführt werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass in den Bereich der Sensoreinrichtung
9 lediglich Granulatpartikel 100 mit einem definierten Größenbereich gelangen, um
die resultierenden Abweichungen in der ersten freien Flugbahn 201 in einem definierten
Rahmen zu halten und damit den Flugkorridor aufgrund der Streuung der Flugbahn der
Granulatpartikel 100 zu begrenzen. Ein unkontrolliertes Anstoßen und Rückprallen der
Granulatpartikel 100 an ungewünschten Einrichtungen bzw. Oberflächen der optischen
Sortiereinrichtung wird damit sicher vermieden. Die dargestellte Dosiereinrichtung
4 verfügt weiterhin über zwei gegenüberliegend versetzt angeordnete Ionisationseinrichtungen
44, zwischen denen die Granulatpartikel 100, welche von dem zweiten Siebdeck 42 auf
die Dosierrinne 45 abgegeben werden, elektrisch entladen werden, derart, dass mittels
der Dosierrinne 45 lediglich elektrisch ungeladene Granulatpartikel 100 auf das Aufgabeende
7a des Transportbandes 7 aufgegeben werden. Die Dosierrinne 45 ist dabei als ebene
Fläche ausgestaltet, welche im Wesentlichen horizontal verläuft. Die Dosierrinne 45
ist dabei in einen geringen vertikalen Abstand a457 zu der Oberfläche 7s des Transportbandes
7 angeordnet. Bevorzugt ist der vertikale Abschnitt a457 kleiner als der mittlere
Partikeldurchmesser d der Granulatpartikel 100 ausgestaltet. Die dargestellte Dosiereinrichtung
4 ist weiterhin mit einer Vibrationseinrichtung 46 derart verbunden, dass durch die
Vibrationseinrichtung 46 erzeugte Vibrationen zumindest an die beiden Siebdecks 41,
42 und/oder die Dosierrinne 45 übertragbar sind. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann die
Dosiereinrichtung 46 jedoch auch so angeordnet werden, dass alle Elemente der Dosiereinrichtung
in Schwingungen versetzt werden. Die mittels der Vibrationseinrichtung 46 erzeugten
Vibrationen können insbesondere im Hinblick auf deren Schwingungsamplitude die Form
sowie Ausrichtung der Schwingungsamplitude als auch die Frequenz der Schwingungsamplitude
der Vibrationseinrichtung 46 einstellbar sein.
[0061] Der dargestellte Ausschnitt des Transportbandes 7 im Bereich des Aufgabeendes 7a
verdeutlicht die Anordnung der beispielhaften Dosiereinrichtung 4 im Bereich des Aufgabeendes
7a des Transportbandes 7. Das Transportband 7 verfügt dabei über ein Bandmaterial
72, welches für den Transport der Granulatpartikel 100 eine Transportbandoberfläche
7s aufweist und in Transportrichtung 70 die aufgegebenen Granulatpartikel zu einem
in Fig. 2 nicht dargestellten Abwurfende 7b des Transportbandes 7 transportiert. Die
Granulatpartikel 100 werden an einem ersten Ende des Transportbandes 7a, dem sogenannten
Aufgabeende des Transportbandes 7, welches dem Abwurfende 7b gegenüberliegt, auf das
Transportband 7 über die Dosiereinrichtung 4 und insbesondere über die Dosierrinne
45 auf das Transportband 7 aufgebracht. Wobei über die Dosierrinne 45 mittels der
Dosiereinrichtung 4 eine definierte Menge an Granulatpartikeln 100 pro Zeiteinheit
auf das Transportband 7 aufgegeben werden. Die über die Dosiereinrichtung 4 aufgebrachte
Menge an Granulatpartikeln 100 je Zeiteinheit wird dabei derart gesteuert, dass eine
Monolage der Granulatpartikel 100 auf das Transportband 7 aufgebracht wird. Als Monolage
wird dabei eine Verteilung der Granulatpartikel 100 auf dem Transportband 7 verstanden,
bei welchen es keine Überschneidungen zwischen den Granulatpartikeln 100 auf dem Transportband
7 gibt. Die Granulatpartikel 100 liegen folglich nicht übereinander auf dem Transportband
7, sondern bevorzugt nebeneinander beabstandet bzw. berühren einander und sind im
Wesentlichen über die gesamte Transportbandbreite verteilt.
[0062] Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer beispielhaften optischen Sortieranlage im
Bereich des Abwurfendes 7b des Transportbandes 7. In der dargestellten Ausführungsform
gemäß Fig. 3 ist dabei im Bereich des Abwurfendes 7b oberhalb der ersten freien Flugbahn
201 der Granulatpartikel 100 eine Beleuchtungseinrichtung 10 sowie eine Sensoreinrichtung
9 angeordnet, entlang der Flugrichtung der Granulatpartikel 100 auf der freien Flugbahn
201 anschließend an die Beleuchtungseinrichtung 10 ist eine Austrageinrichtung 12
angeordnet. Die optische Sensoreinrichtung 9 ist dabei derart angeordnet, dass diese
die optischen Aufnahmen der von dem Transportband 7 an der Abwurflinie 71 abgeworfenen
Granulatpartikel 100 generiert und an die Steuereinrichtung 13 übermittelt. Die Steuereinrichtung
13 ist dabei derart ausgestaltet, dass diese anhand der optischen Aufnahmen von der
Sensoreinrichtung 9 und der Auswertung mindestens eines Detektionskriteriums die abgeworfenen
Granulatpartikel 100 jeweils der mindestens einen ersten oder zweiten Granulatfraktion
zuordnet und bei Zuordnung eines Granulatpartikels 100 zu der zweiten Granulatfraktion
einen Steuerimpuls an die Austrageinrichtung 12 übermittelt. Bei dem Vorliegen eines
Steuerimpulses stößt die Austrageinrichtung 12 über eine Luftdüse 121 einen Luftstrom
120, wodurch der Granulatpartikel 100, welcher der zweiten Granulatfraktion zugeordnet
wurde von der ersten freien Flugbahn 201 auf eine zweite Flugbahn 202 abgelenkt wird.
Der Luftstrom 120 der Einzeldüse 121 wird mittels mindestens einer Umlenkeinrichtung
122, wie beispielsweise ein Umlenkblech, in eine spezifische Richtung gelenkt. Wobei
im Bereich der freien Flugbahn 201 der Granulatpartikel 100 in einen definierten Abstand
zum Abwurfende 7b der erste Granulatfraktionsauslass 21 angeordnet ist und bei Übermittlung
eines Steuerimpulses die Austrageinrichtung 12 den der mindestens einen zweiten Granulatfraktion
zugeordneten Granulatpartikel 100 vor Erreichen des ersten Granulatfraktionsauslasses
in mindestens eine zweite Flugbahn 202 überführt und in mindestens einen zweiten Granulatfraktionsauslass
22 abführt. Die optische Sensoreinrichtung 9 generiert Aufnahmen der abgeworfenen
Granulatpartikel 100 im Bereich deren freien Flugbahn 201. Der Verlauf einer beispielhaften
freien Flugbahn 201 ist in der Fig. 3 mittels strichpunktierter Linie dargestellt.
Die durch die Sensoreinrichtung 9 generierten Aufnahmen werden in einem ersten horizontalen
Abstand h719 relativ zu der Abwurflinie 71 des Transportbandes 7, an welchem die Granulatpartikel
100 von dem Transportband 7 abgeworfen werden, generiert. Wie in der Fig. 3 beispielhaft
dargestellt ist, ist oberhalb der freien Flugbahn 201 der Granulatpartikel 100 die
Beleuchtungseinrichtung 10 angeordnet, welche alternativ auch unterhalb der freien
Flugbahn 201 angeordnet werden kann. Die dargestellte beispielhafte Beleuchtungseinrichtung
10 weist dabei mehrere Lichtquellen auf, insbesondere eine lichtemittierende Diode.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, die Beleuchtungsintensität sowie das Beleuchtungsspektrum
der Beleuchtungseinrichtung aktiv zu steuern und an die zu sortierenden Granulatpartikel
100 anzupassen. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist der Beleuchtungseinrichtung 10 in Richtung
der von der Beleuchtungseinrichtung 10 ausgesendeten Lichtstrahlen relativ zu der
freien Flugbahn 201 der Partikel 100 gegenüberliegend ein Beleuchtungshintergrund
14 angeordnet. Es kann dabei ebenfalls vorgesehen sein, den Beleuchtungshintergrund
14 aktiv zu beleuchten, wobei weiterhin die Beleuchtungsintensität sowie Beleuchtungsfarbe
aktiv veränderbar vorgesehen werden können. Wie ebenfalls in Fig. 3 dargestellt ist,
ist der erste Fraktionsauslass 21 sowie der zweite Fraktionsauslass 22 in deren oberen
Bereich durch ein Trennschwert 11 voneinander abgetrennt. Das Trennschwert 11 ist
dabei hinter dem Abwurfende 7b in Abwurfrichtung der Granulatpartikel 100 zwischen
der ersten freien Flugbahn 201 und der mindestens einen zweiten Flugbahn 202 angeordnet,
wobei das Trennschwert 11 eine relativ zu dem Abwurfende 7b gerichtete, spitz zulaufende,
Stirnfläche 111 in Form einer Messerschneide umfasst. Es kann dabei vorgesehen sein,
dass die Längsachse 112 des Trennschwerts 11 relativ zu der Tangente 201t an die erste
idealisierte Flugbahn 201 der Granulatpartikel im Schnittpunkt x zwischen der Längsachse
112 des Trennschwertes 11 mit der ersten Flugbahn 201 derart angeordnet ist, dass
die Längsachse 112 einen Winkel α im Bereich von 40-60° bzw. bevorzugt 45° einschließt.
Das Trennschwert 11 kann dabei entlang seiner Längsachse 112 linear verschiebbar ausgestaltet
sein, wie mittels Doppelpfeil 113 in der Fig. 3 dargestellt.
1. Optische Sortieranlage für die Sortierung von Granulatpartikeln (100) in mindestens
eine erste und zweite Granulatfraktion (101,102), umfassend:
- eine Dosiereinrichtung (4);
- ein Transportband (7);
- eine optische Sensoreinrichtung (9);
- eine Austrageinrichtung (12);
- eine Steuereinrichtung (13); sowie
- zumindest einen ersten und zweiten Granulatfraktionsauslass (21,22),
- wobei die Granulatpartikel (100) über die Dosiereinrichtung (4) in einer Monolage
auf das Transportband (7) aufgegeben werden, mittels des Transportbandes (7) auf eine
definierte Geschwindigkeit beschleunigt, an einem Abwurfende (7b) vom Transportband
(7) abgeworfen und in eine erste freie Flugbahn (201) überführt werden;
- wobei die optische Sensoreinrichtung (9) optische Aufnahmen der abgeworfenen Granulatpartikel
(100) generiert und an die Steuereinrichtung (13) übermittelt;
- wobei die Steuereinrichtung (13) anhand der optischen Aufnahmen unter Auswertung
mindestens eines Detektionskriteriums die abgeworfenen Granulatpartikel (100) jeweils
der mindestens einen ersten oder zweiten Granulatfraktion (101,102) zuordnet und bei
Zuordnung eines Granulatpartikels (100) zu der zweiten Granulatfraktion (102) einen
Steuerimpuls an die Austrageinrichtung (12) übermittelt;
- wobei im Bereich der freien Flugbahn (201) der Granulatpartikel (100) in einem definierten
Abstand zum Abwurfende (7b) der erste Granulatfraktionsauslass (21) angeordnet ist;
- wobei bei Übermittlung eines Steuerimpulses die Austrageinrichtung (12) den der
mindestens einen zweiten Granulatfraktion (102) zugeordneten Granulatpartikel (100)
vor Erreichen des ersten Granulatfraktionsauslasses (21) in mindestens eine zweite
Flugbahn (202) überführt und in mindestens einen zweiten Granulatfraktionsauslass
(22) abführt,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- hinter dem Abwurfende (7b) in Abwurfrichtung der Granulatpartikel (100) zwischen
der einen ersten freien Flugbahn (201) und der mindestens einen zweiten Flugbahn (202)
mindestens ein Trennschwert (11) angeordnet ist, wobei das Trennschwert (11) eine
relativ zu dem Abwurfende (7b) spitz zulaufende Stirnfläche (111) in Form einer Messerschneide
umfasst.
2. Sortieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensoreinrichtung (9) Aufnahmen der Granulatpartikel (100) im Bereich
der freien Flugbahn (201) generiert, wobei die Aufnahmen in einem horizontalen Abstand
(h719) relativ zu einer Abwurflinie (71) des Transportbandes (7), an welcher die Granulatpartikel
(100) abgeworfen werden, im Bereich von 5 mm bis 40 mm, bevorzugt im Bereich von 5
mm bis 15 mm, generiert.
3. Sortieranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (9) eine mittlere Sichtachse (91) umfasst, wobei die Sichtachse
(91) mit der Tangente (201t) der freien Flugbahn (201) am Schnittpunkt (X) der Sichtachse
(91) mit der freien Flugbahn (201) einen Winkel im Bereich von 75° bis 115°, bevorzugt
im Bereich von 85° bis 95°, aufweist.
4. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrageinrichtung (12) im Bereich der freien Flugbahn (201) der Granulatpartikel
(100) in einen horizontalen Abstand (h719) relativ zu einer Abwurflinie (71) des Transportbandes
(7), an welcher die Granulatpartikel (100) abgeworfen werden, in einem Abstandsbereich
von 2 cm bis 9 cm, bevorzugt im Bereich von 2 cm bis 5 cm, angeordnet ist.
5. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Abwurfendes (7b) eine Beleuchtungseinrichtung (10) oberhalb und/oder
unterhalb der freien Flugbahn (201) der Granulatpartikel (100) zur Beleuchtung der
Granulatpartikel (100) angeordnet ist.
6. Sortieranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (10) in einem Abstand (h719) in horizontaler Richtung
zu der Abwurflinie (71) des Transportbandes (10) im Bereich von 5 mm bis 40 mm, bevorzugt
im Bereich von 5 mm bis 15 mm, angeordnet ist.
7. Sortieranlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der von der Beleuchtungseinrichtung (10) ausgesendeten Lichtstrahlen
(10l) relativ zu der freien Flugbahn (201) der Partikel (100) gegenüberliegend ein
Beleuchtungshintergrund (14) angeordnet ist.
8. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (112) des Trennschwertes (11) relativ zu der Tangente (201t) an die
erste idealisierte Flugbahn (201) der Granulatpartikel (100) im Schnittpunkt (X) zwischen
der Längsachse (112) des Trennschwertes (11) mit der ersten Flugbahn (201) derart
angeordnet ist, einen Winkel (a) im Bereich von 40° bis 60°, bevorzugt 45°, einzuschließen.
9. Sortieranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennschwert (11) entlang seiner Längsachse (112) verschiebbar angeordnet ist.
10. Sortieranlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (111) des Trennschwertes (11) einen horizontalen Abstand im Bereich
von 10 mm bis 50 mm aufweist.
11. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (4) zumindest ein erstes und ein zweites Siebdeck (41,42) umfasst,
wobei die Granulatpartikel (100) über die Siebdecks (41,42) geleitet werden, wobei
mittels des ersten Siebdecks (41) Granulatpartikel (100) oberhalb eines zweiten mittleren
Partikeldurchmessers (d2) abgetrennt und die Granulatpartikel (100) unterhalb eines
ersten mittleren Partikeldurchmessers (d1) durch das zweite Siebdeck (42) abgetrennt
werden, derart, dass dem Transportband (7) lediglich Granulatpartikel (100) mit einem
mittlerem Partikeldurchmesser (d) zwischen dem ersten und zweiten Partikeldurchmesser
(d1, d2) zugeführt werden.
12. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des mindestens einen zweiten Fraktionsauslasses (22) ein vom zweiten Fraktionsauslass
(22) in horizontaler Richtung abgehender Ausgleichsluftkanal (221) angeordnet ist,
wobei der Ausgleichsluftkanal (221) durch ein Bodenblech (222) und zwei gegenüberliegende
Seitenbleche (223) als nach oben offener Kanal ausgebildet ist und wobei das Bodenblech
(222) in Richtung des zweiten Fraktionsauslasses (22) abfallend ausgebildet ist.
13. Sortieranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenblech (222) gegenüber einer Horizontalen einen Winkel (β) im Bereich von
0° bis 25° einschließt.
14. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Fraktionsauslass (22) eine seitliche Öffnung (220) in
einer Wandung des Auslasses (22) umfasst, wobei die Öffnung (220) mit einer luftdurchlässigen
Filtereinrichtung (224) bedeckt ist.
15. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (7) ein elektrostatisch leitfähiges Bandmaterial (72) umfasst.
16. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (7) an dem Abwurfende (7b) eine Umlenkkante (73) mit einem Radius
der Transportbandoberfläche (7s) von weniger als 20 mm, insbesondere von 10 mm, aufweist.
17. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (7) ein Bandmaterial (72) umfasst, in welches in Laufrichtung (70)
des Transportbandes (7) Verstärkungsfasern, insbesondere Karbonfasern, eingebettet
sind.
18. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (7) als umlaufendes Endlosband ausgestaltet ist, wobei das Transportband
(7) zwei Bandenden umfasst, die über eine verzahnte Schweißnaht miteinander verbunden
sind und wobei die Schweißnaht relativ zu der Laufrichtung (70) des Transportbandes
(7) einen Winkel im Bereich von 35° bis 55°, bevorzugt einen Winkel von 45°, aufweist.
19. Sortieranlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (7) eine Transportbandoberfläche (7s) für den Transport der Partikel
(100) umfasst, wobei die Transportbandoberfläche (7s) eine geringe Oberflächenrauigkeit
aufweist.
1. Optical sorter system for sorting granulate particles (100) into at least a first
and second granulate fraction (101, 102), comprising:
- a dosage device (4);
- a conveyor belt (7);
- an optical sensor device (9);
- a discharge device (12);
- a control device (13); as well as
- at least one first and second granulate fraction outlet (21, 22),
- wherein the granulate particles (100) are fed onto the conveyer belt (7) in a monolayer
via the dosage device (4), accelerated to a defined velocity by means of the conveyor
belt (7), discharged from the conveyor belt (7) at a discharge end (7b) and transferred
to a first free trajectory (201);
- wherein the optical sensor device (9) generates optical images of the discharged
granulate particles (100) and transmits the same to the control device (13);
- wherein, by evaluating at least one detection criterion, the control device (13)
assigns the discharged granulate particles (100) to the at least one first or second
granulate fraction (101, 102) based on the optical images, and transmits a control
pulse to the discharge device (12) when a granulate particle (100) is assigned to
the second granulate fraction (102);
- wherein the first granulate fraction outlet (21) is arranged in the area of the
free trajectory (200) of the granulate particles (100) at a defined distance from
the discharge end (7b);
- wherein, when a control pulse is transmitted, the discharge device (12) transfers
the granulate particle (100) assigned to the at least one second granulate fraction
(102) to at least a second free trajectory (202) before it reaches the first granulate
fraction outlet (21) and discharges it into at least one second granulate fraction
outlet (22),
- characterized in that
- downstream of the discharge end (7b), seen in the discharging direction of the granulate
particles (100), at least one separating blade (11) is arranged between the one first
free trajectory (201) and the at least one second free trajectory (202), the separation
blade (11) having an end face (111) in the form of a knife edge pointed relative to
the discharge end (7b).
2. Sorter system of claim 1, characterized in that the optical sensor device (9) generates images of the granulate particles (100) in
the area of the free trajectory (201), wherein the images are generated at a horizontal
distance (h719) relative to a discharge line (71) of the conveyor belt (7), at which
the granulate particles (100) are discharged, in a range from 5 mm to 40 mm, preferably
in a range from 5 mm to 15 mm.
3. Sorter system of claim 1 or 2, characterized in that the sensor device (9) includes a central line of sight (91), wherein the line of
sight (91) forms an angle with the tangent (201t) of the free trajectory (201) at
the intersection (X) of the line of sight (91) with the free trajectory (201) in a
range from 75° to 115°, preferably in a range from 85° to 95°.
4. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that the discharge device (12) is arranged in the area of the free trajectory (201) of
the granulate particles (100) at a horizontal distance (h719) relative to a discharge
line (71) of the conveyor belt (7), at which the granulate particles (100) are discharged,
in a distance range from 2 cm to 9 cm, preferably in a distance range from 2 cm to
5 cm.
5. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that an illumination device (10) is arranged in the area of the discharge end (7b) above
and/or below the free trajectory (201) of the granulate particles (100) to illuminate
the granulate particles (100).
6. Sorter system of claim 5, characterized in that the illumination device (10) is arranged at a distance (h719) in the horizontal direction
relative to the discharge line (71) of the conveyor belt (7) in a range from 5 mm
to 40 mm, preferably in a range from 5 mm to 15 mm.
7. Sorter system of claim 5 or 6, characterized in that seen in the direction of the light beams (10l) emitted by the illumination device
(10), an illumination background (14) is arranged opposite the free trajectory (201)
of the particles (100).
8. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that a longitudinal axis (112) of the separating blade (11) is arranged relative to the
tangent (201t) to the first idealized trajectory (201) of the granulate particles
(100) in the intersection (X) of the longitudinal axis (112) of the separation blade
(11) and the first trajectory (201), such that it encloses an angle (α) in a range
from 40° to 50°, preferably 45°.
9. Sorter system of claim 8, characterized in that the separating blade (11) is arranged to be slidable along its longitudinal axis
(112).
10. Sorter system of claim 8 or 9, characterized in that the end face (111) of the separating blade (11) has a horizontal distance in a range
from 10 mm to 50 mm.
11. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that the dosing device (4) comprises at least a first and a second screen deck (41, 42),
wherein the granulate particles (100) are passed over the screen decks (41, 42), wherein
by means of the first screen deck (41), granulate particles (100) above a second mean
particle diameter (62) are separated, and the granulate particles (100) below o first
mean particle diameter (d1) are separated by means of the second screen deck (42),
such that only granulate particles (100) of a mean particle diameter (d) between the
first and the second particle diameter are fed to the conveyor belt (7).
12. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that in the area of the at least one second fraction outlet (22), an equalization air
channel (221) is arranged branching from the second fraction outlet (22) in the horizontal
direction, wherein the equalization air channel (221) is formed as a channel open
to the top by a sheet metal base plate (222) and two opposing sheet metal side plates
(223), and wherein the sheet metal base plate (222) is inclined towards the second
fraction outlet (22).
13. Sorter system of claim 12, characterized in that the sheet metal base plate (222) includes an angle (β) in a range from 0° to 25°
with a horizontal.
14. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that the at least one second fraction outlet (22) has a lateral opening (220) in a wall
of the outlet (22), wherein the opening (220) is covered by an air-permeable filter
device (224).
15. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that the conveyor belt (7) comprises an electrostatically conductive belt material (72).
16. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that at the discharge end (7b), the conveyor belt (7) has a deflection edge (73) with
a radius of the conveyor belt surface (7s) of less than 20 mm, in particular 10 mm.
17. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that the conveyor belt (7) comprises a belt material (72) in which reinforcing fibers,
in particular carbon fibers, are embedded in the travelling direction (70) of the
conveyor belt (7).
18. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that the conveyor belt (7) is designed as a circulating endless belt, wherein the conveyor
belt (7) has two belt ends connected to each other by an interlocked weld seam, and
wherein the angle of the weld seam relative to the traveling direction (70) of the
conveyor belt (7) is in a range from 35° to 55°, preferably an angle of 45°.
19. Sorter system of one of the preceding claims, characterized in that the conveyor belt (7) comprises a conveyor belt surface (7s) for conveying the particles
(100), wherein the conveyor belt surface (7s) has a low surface roughness.
1. Installation de triage optique pour le triage de particules de granulat (100) dans
au moins une première et une seconde fraction de granulat (101,102), comprenant :
- un dispositif de dosage (4) ;
- une bande transporteuse (7) ;
- un dispositif formant capteur (9) optique ;
- un dispositif d'évacuation (12) ;
- un dispositif de commande (13) ; et
- au moins une première et une seconde sortie de fraction de granulat (21,22),
- dans laquelle les particules de granulat (100) sont amenées sur la bande transporteuse
(7) en monocouche par l'intermédiaire du dispositif de dosage (4), accélérées à une
vitesse définie au moyen de la bande transporteuse (7), éjectées de la bande transporteuse
(7) au niveau d'une extrémité d'éjection (7b) et transférées dans une première trajectoire
de vol (201) libre ;
- dans laquelle le dispositif formant capteur (9) optique génère des enregistrements
optiques des particules de granulat (100) éjectées et les transmet au dispositif de
commande (13) ;
- dans laquelle le dispositif de commande (13) attribue les particules de granulat
(100) éjectées à respectivement l'au moins une première ou seconde fraction de granulat
(101,102) à l'aide des enregistrements optiques en évaluant au moins un critère de
détection et, lors de l'attribution d'une particule de granulat (100) à la seconde
fraction de granulat (102), transmet une impulsion de commande au dispositif d'évacuation
(12) ;
- dans laquelle, dans la zone de la trajectoire de vol (201) libre des particules
de granulat (100), la première sortie de fraction de granulat (21) est disposée à
une distance définie par rapport à l'extrémité d'éjection (7b) ;
- dans laquelle, lors de la transmission d'une impulsion de commande, le dispositif
d'évacuation (12) transfère les particules de granulat (100) associées à l'au moins
une seconde fraction de granulat (102) dans au moins une seconde trajectoire de vol
(202) avant d'atteindre la première sortie de fraction de granulat (21) et les envoie
dans au moins une seconde sortie de fraction de granulat (22),
- caractérisée en ce que
- au moins une lame de séparation (11) est disposée derrière l'extrémité d'éjection
(7b) dans la direction d'éjection des particules de granulat (100) entre la première
trajectoire de vol (201) libre et l'au moins une seconde trajectoire de vol (202),
dans laquelle la lame de séparation (11) comprend une face frontale (111) en forme
de lame de couteau s'étendant de manière effilée par rapport à l'extrémité d'éjection
(7b).
2. Installation de triage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif formant capteur (9) optique génère des enregistrements des particules
de granulat (100) dans la zone de la trajectoire de vol (201) libre, dans laquelle
les enregistrements sont générés à une distance horizontale (h719) par rapport à une
ligne d'éjection (71) de la bande transporteuse (7), sur laquelle ligne d'éjection
les particules de granulat (100) sont éjectées, dans la plage allant de 5 mm à 40
mm, de préférence dans la plage allant de 5 mm à 15 mm.
3. Installation de triage selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que le dispositif formant capteur (9) comprend un axe de visée (91) médian, dans laquelle
l'axe de visée (91) présente, avec la tangente (201t) de la trajectoire de vol (201)
libre, un angle dans la plage allant de 75° à 115°, de préférence dans la plage allant
de 85° à 95°, au niveau du point d'intersection (X) de l'axe de visée (91) avec la
trajectoire de vol (201) libre.
4. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif d'évacuation (12) est disposé dans la zone de la trajectoire de vol
(201) libre des particules de granulat (100) à une distance horizontale (h719) par
rapport à une ligne d'éjection (71) de la bande transporteuse (7), sur laquelle ligne
d'éjection les particules de granulat (100) sont éjectées, dans une plage de distance
allant de 2 cm à 9 cm, de préférence dans la plage allant de 2 cm à 5 cm.
5. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que, dans la zone de l'extrémité d'éjection (7b), un dispositif d'éclairage (10) est disposé
au-dessus et/ou en dessous de la trajectoire de vol (201) libre des particules de
granulat (100) afin d'éclairer les particules de granulat (100).
6. Installation de triage selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif d'éclairage (10) est disposé à une distance (h719) dans la direction
horizontale par rapport à la ligne d'éjection (71) de la bande transporteuse (10)
dans la plage allant de 5 mm à 40 mm, de préférence dans la plage allant de 5 mm à
15 mm.
7. Installation de triage selon la revendication 5 ou 6,
caractérisée en ce que, dans la direction des rayons lumineux (10l) émis par le dispositif d'éclairage (10),
un fond d'éclairage (14) est disposé à l'opposé de la trajectoire de vol (201) libre
des particules (100).
8. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un axe longitudinal (112) de la lame de séparation (11) est disposé de manière à former
un angle (α) dans la plage allant de 40° à 60°, de préférence de 45°, par rapport
à la tangente (201t) au niveau de la première trajectoire de vol (201) idéalisée des
particules de granulat (100) au point d'intersection (X) entre l'axe longitudinal
(112) de la lame de séparation (11) et la première trajectoire de vol (201).
9. Installation de triage selon la revendication 8, caractérisée en ce que la lame de séparation (11) est disposée de manière à pouvoir coulisser le long de
son axe longitudinal (112).
10. Installation de triage selon la revendication 8 ou 9,
caractérisée en ce que la face frontale (111) de la lame de séparation (11) présente une distance horizontale
dans la plage allant de 10 mm à 50 mm.
11. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de dosage (4) comprend au moins un premier et un second tamis (41,42),
dans laquelle les particules de granulat (100) sont conduites sur les tamis (41,42),
dans laquelle, au moyen du premier tamis (41), des particules de granulat (100) au-dessus
d'un second diamètre de particule (d2) moyen sont séparées et les particules de granulat
(100) en dessous d'un premier diamètre de particule (d1) moyen sont séparées par le
second tamis (42), de telle sorte que seules des particules de granulat (100) comportant
un diamètre de particule moyen (d) entre le premier et le second diamètre de particule
(d1, d2) sont amenées à la bande transporteuse (7).
12. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un conduit d'air de compensation (221) partant de la seconde sortie de fraction (22)
dans la direction horizontale est disposé dans la zone de l'au moins une seconde sortie
de fraction (22), dans laquelle le canal d'air de compensation (221) est formé par
une tôle de fond (222) et deux tôles latérales opposées (223) en tant que canal ouvert
vers le haut et dans laquelle la tôle de fond (222) est formée en pente en direction
de la seconde sortie de fraction (22).
13. Installation de triage selon la revendication 12, caractérisée en ce que la tôle de fond (222) forme un angle (β) dans la plage allant de 0° à 25° par rapport
à une horizontale.
14. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'au moins une seconde sortie de fraction (22) comprend une ouverture latérale (220)
dans une paroi de la sortie (22), dans laquelle l'ouverture (220) est recouverte par
un dispositif de filtrage (224) perméable à l'air.
15. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bande transporteuse (7) comprend un matériau en bande (72) conducteur de manière
électrostatique.
16. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bande transporteuse (7) présente, au niveau de l'extrémité d'éjection (7b), un
bord de renvoi (73) comportant un rayon de la surface de bande transporteuse (7s)
inférieur à 20 mm, en particulier de 10 mm.
17. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bande transporteuse (7) comprend un matériau en bande (72) dans lequel des fibres
de renforcement, en particulier des fibres de carbone, sont incorporées dans le sens
de déplacement (70) de la bande transporteuse (7).
18. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bande transporteuse (7) est réalisée sous la forme d'une bande sans fin continue,
dans laquelle la bande transporteuse (7) comprend deux extrémités de bande qui sont
reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un cordon de soudure denté et dans laquelle
le cordon de soudure présente, par rapport au sens de déplacement (70) de la bande
transporteuse (7), un angle dans la plage allant de 35° à 55°, de préférence un angle
de 45°.
19. Installation de triage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bande transporteuse (7) comprend une surface de bande transporteuse (7s) pour
le transport des particules (100), dans laquelle la surface de bande transporteuse
(7s) présente une faible rugosité de surface.