DE2105607A1 - Method and device for sorting materials - Google Patents

Method and device for sorting materials

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DE2105607A1
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DE
Germany
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detector
materials
magnetic
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DE19712105607
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Louis Paul Emile Paris Vibert Claude Jacques Ste Concorde Viviers Le Pape Louis Jean Theodore Viviers Ardeche Cagniard, (Frankreich) M
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Bpifrance Financement SA
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Agence National de Valorisation de la Recherche ANVAR
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids

Description

Beschreibung
zum Patentgesuch
description
to the patent application

de-r Etablissement public dite: AGENCE NATIONALE DE VALORISATION DE LA RECHERCHE (A~ N V A R), Tour Aurore PARIS-DEFENSE COURBEVOIE (Hauts-de-Seine) undde-r Establishment public dite: AGENCE NATIONALE DE VALORIZATION DE LA RECHERCHE (A ~ N V A R), Tour Aurore PARIS-DEFENSE COURBEVOIE (Hauts-de-Seine) and

Soci§te Anonyme dite: CIMENTS LAFARGE, 28 rue Emile Menier, Paris / FrankreichSoci§te Anonyme dite: CIMENTS LAFARGE, 28 rue Emile Menier, Paris, France

betreffend:
"Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren von Materialien"
concerning:
"Method and device for sorting materials"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Sortieren bestimmter Anteile zusammengesetzter oder heterogener Materialien aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften, etwa von Gestein, Minerailien oder dergleichen. Die Erfindung ermöglichte bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und Vorrichtungen, die es gestatten, bestimmte unerwünschte Elemente aus einem Gemisch auszusondern, die manchmal für sich verwfidbar sind, oder auch darauf, bestimmte Materialien mit anderen anzureichern und/oder ihre Endgualität zu verbessern durch einfaches und sicheres Ausscheiden verschiedener Verunreinigungen, insbesondere hinsichtlich der Fabrikation von Zement.The invention relates to a method for sorting certain proportions of composite or heterogeneous materials on the basis of their magnetic properties, for example of rock, minerals or the like. The invention made possible relates in particular to a method and devices which make it possible to separate out certain undesirable elements from a mixture, which are sometimes usable for themselves, or to enrich certain materials with others and / or to improve their final quality by simple and safe elimination of various impurities, especially with regard to the manufacture of cement.

Es kommt häufig vor, daß Gestein, Mineralien oder Abbaumaterial aus Berg- oder Tagebauten nicht homogen sind, sondern mehr oder weniger reich an ausnutzbaren Bestandteilen, und auch Anteile aufv/eisen, die mehr oder weniger arm sind, manchmal sogar völlig steril, so daß sie ausgeschieden oder getrennt ver-It often happens that rocks, minerals or mining material from mines or open-cast mines are not homogeneous, but are more or less rich in usable components, and also have parts that are more or less poor, sometimes even completely sterile, so that they can be excreted or separated

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arbeitet werden müssen. Das Gestein oder die Mineralien können ferner von Verunreinigungen begleitet sein oder von Elementen, die mehr oder weniger unerwünscht sind, v/eil sie einen die Qualität des Endprodukts ändernden Einfluß ausüben. Schließlich gibt es andere Materialien irgendwelcher Herkunft, beispielsweise industrielle Produkte oder Verbrauchsgüter, die irgendv/oherrührende Anteile aufweisen, welche man bewahren möchte, andere, die man ausscheiden möchte.have to be worked. The rock or the minerals can also be accompanied by impurities or by elements which are more or less undesirable because they unite the quality exerting a changing influence on the end product. Finally, there are other materials of whatever origin, for example industrial products or consumer goods that are any major Have parts that you want to keep, others that you want to eliminate.

Die verschiedensten mechanischen, physikalischen, optischen, elektrischen, radioaktiven, chemischen, physikochemischen und andere Verfahren sind bereits vorgeschlagen worden, um das Problem zu lösen, mit dem sich die vorliegende Erfindung befaßt. Einige der dafür bestimmten Vorrichtungen unter der Bezeichnung Magnetabscheider arbeiten mit der direkten Wirkung eines Magnetfeldes, um bestimmte Anteile, insbesondere magnetische, auszuscheiden. Viele dieser bekannten Verfahren haban den Nachteil, daß sie komplizierte Verfahrensführungen und Vorrichtungen erfordern, und infolgedessen kostspielige Investitionen benötigen. Einige von ihnen haben sich als unbefriedigend erwiesen oder ermangeln der erwünschten Empfindlichkeit, je nach dem vorliegenden Problem.The most varied of mechanical, physical, optical, electrical, radioactive, chemical, physicochemical and other methods have been proposed to solve the problem posed by the present invention deals. Some of the devices designated for this purpose, called magnetic separators, work with the direct effect of a magnetic field in order to avoid certain components, in particular magnetic, to be eliminated. Many of these well-known procedures haban the disadvantage that they require complicated procedures and devices, and consequently expensive investments require. Some of them have proven unsatisfactory or lack the desired sensitivity, depending on the problem at hand.

Bekanntlich weisen alle Substanzen in mehr oder weniger hohem Maße die Eigenschaft auf, daß sie zu Magneten werden, wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt werden. Die somit erforderliche Magnetisierung kann eine zeitweilige induzierte Magnetisierung -sein, die proportional dem Feld ist, dem der Körper ausgesetzt ist, und die im gleichen Augenblick verschwindet, wenn das Feld verschwindet. Die induzierte Magnetisierung stammt vom Paramagnetismus oder Diamagnetismus. Andere Substanzen behalten, wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt werden, eine remanente Aa.gnetisierung, wenn das Magnetfeld, in dem sie magnetisiert worden sind, abgeschaltet worden ist. Diese Substanzen, die zu Permanentmagnaten geworden sind, v/erden mit der Bezeichnung Ferromagnet versehen. Die Quasi-Gesamtheit der Gasteine oder .Mineralien,It is known that all substances have to a greater or lesser extent the property that they become magnets when they are exposed to a magnetic field. The magnetization thus required can be a temporary induced magnetization which is proportional to the field to which the body is exposed and which disappears at the same time as the field disappears. The induced magnetization comes from paramagnetism or diamagnetism. When exposed to a magnetic field, other substances retain a remanent Aa.g netization when the magnetic field in which they were magnetized has been switched off. These substances, which have become permanent magnates, are referred to as ferromagnets. The quasi-entirety of the gas stones or minerals,

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selbst solche, die gewöhnlich als amagnetisch bezeichnet werden, weist einen gewissen Ferromagnetismus auf, weil sie fast immer mit mehr oder weniger großen Quantitäten stark ferromagnetischer Mineralien durchsetzt sind,- manchmal nur mit Spuren, wie von Magnetit. Da diese Gesteine oder Mineralien sich vor ihrer Entnahme im Erdfeld befunden haben, und da sie gegebenenfalls während der geologischen Entwicklung natürlichen Erdfeldern ausgesetzt waren, die sehr unterschiedlich bezüglich Richtung oder Intensität waren, sind sie in unterschiedlichem Maße tatsächliche Permanentmagnete. Man hat selbstverständlich bereits vorgeschlagen, diese magnetischen Eigenschaften der Substanzen auszunutzen, um die Materialien oder Mineralien zu sortieren, entweder, in-dem im Laboratorium ihre magnetische Suszeptibilität an Mustern gemessen wurde, oder, indem die magnetischen Teilchen mittels Permanentmagneten oder Elektromagneten ausgeschieden wurden.even those commonly referred to as amagnetic exhibit some ferromagnetism because they almost always are interspersed with more or less large quantities of strongly ferromagnetic minerals - sometimes only with traces, such as of Magnetite. Since these rocks or minerals were in the earth's field before they were taken, and since they may have been during the geological development were exposed to natural earth fields that differ greatly in terms of direction or intensity they are actual permanent magnets to varying degrees. It has of course already been proposed to use these magnetic properties of the substances to make the materials or to sort minerals, either by measuring their magnetic susceptibility on samples in the laboratory or by removing the magnetic particles using permanent magnets or electromagnets.

Das erstere Verfahren gestattet die Ermittlung sehr geringer Magnetisierungen, erlaubt nur eine statistische Kontrolle,The first method allows the determination of very small magnetizations, only allows a statistical control,

tffr
die darüber hinaus langsam ist, und darüber hinaus ganz ungeeignet zum kontinuierlichen Sortieren Element auf Element von aufeinanderfolgenden Partien heterogenen Materials.
tffr
which is also slow and, moreover, completely unsuitable for the continuous sorting of successive batches of heterogeneous material, element by element.

Das zweite Verfahren gestattet nur die Ausscheidung von Materialparzellen, deren Suszeptibilität relativ stark ist, und scheint viel zu grob zu sein und demgemäß unbrauchbar in dem allgemeinen Fall, in dem die Suszeptibilität der Materialien zu schwach ist, daß sie von einem selbst sehr starken Magnetfeld ausgeschieden v/erden können.The second method only allows the excretion of parcels of material, whose susceptibility is relatively strong, and appears to be far too coarse and accordingly useless in general Case in which the susceptibility of the materials is too weak to be affected by a magnetic field which is even very strong can be eliminated.

Während der Arbeiten an der Auffindung einer einfachen und sicheren Lösung für die Aufgabe, die oben umrissen wurde, hatte man die der Erfindung zugrunde liegende Basisidee, für diesen Zweck die Änderungen des Magnetfeldes auszunutzen, die in ihrer Nähe durch bestimmte Bestandteile oder Anteile von MaterialienWhile working on finding a simple and safe solution for the task outlined above, one had the basic idea on which the invention is based, for this Purpose to take advantage of the changes in the magnetic field caused by certain constituents or proportions of materials in their vicinity

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hervorgerufen wurden, die zu behandeln sind, um so ein magnetisches Sortieren zu ermöglichen. Anders ausgedrückt, um die gewünschte Sortierung zu erreichen, geht man gemäß der Erfindung so vor, daß die permanente Magnetisierung der Materialien oder eine induzierte Magnetisierung ausgenutzt wird, daß die Masse der Materialien, die zu sortieren ist, kontinuierlich zwei auf Magnetfelder ansprechenden Organen präsentiert werden, welche hier allgemein als Detektoren bezeichnet sein sollen, und die Sortiersignale nach bestimmter Verarbeitung, welche von den Organen ausgesandt werden, tr Vorrichtungen für die Trennung zwischen den magnetisierten Anteilen und den am wenigsten magnetisierten Anteilen der zu sortierenden Materialien, zuführt. Es versteht sich, daß man selbstverständlich diese Sortiersignale auch verwenden kann, um die Anteile der Bestandteile, die in den Mineralien oder anderen Materialien vorliegen, anzuzeigen.which are to be treated to be such a magnetic one Enable sorting. In other words, in order to achieve the desired sorting, one proceeds according to Invention so that the permanent magnetization of the materials or an induced magnetization is exploited, that the mass of materials to be sorted continuously presents two organs responsive to magnetic fields which are generally referred to here as detectors, and the sorting signals after certain processing, which are sent out by the organs, tr devices for the separation between the magnetized parts and the the least magnetized parts of the materials to be sorted, feeds. It goes without saying that these sorting signals can of course also be used to determine the proportions of the Indicate constituents that are present in the minerals or other materials.

Es kann manchmal der Fall sein, daß die Magnetisierung der Materialien für ein leichtes Ermitteln zu gering ist; darüber hinaus ist die Magnetisierungsrichtung der einzelnen Bruchstücke unregelmäßig je nach der Handhabung, denen die Materialien vorher untwerworfen waren, beispielsweise während des Abbaus, und damit wird die Form des Signals der Sortiereinrichtung beeinflußt. Darüber hinaus können die Bruchstücke verschiedener Feldrichtung gleichzeitig den Detektor passieren, wodurch die Intensität des Sortiersignals verringert oder sogar annulliert wird.It may sometimes be the case that the magnetization of the materials is too low for easy detection; about that In addition, the direction of magnetization of the individual fragments is irregular depending on how the materials were handled beforehand were subjected, for example during dismantling, and thus the shape of the signal from the sorting device is influenced. In addition, the fragments can have different field directions pass the detector at the same time, whereby the intensity of the sorting signal is reduced or even canceled will.

IM dem Rechnung zu tragen, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Materialien magnetisiert v/erden, bevor sie dem Detektor präsentiert werden, indem sie einem künstlichen Magnetfeld ausgesetzt werden, das wesentlich intensiver ist als das Erdfeld, und durch Elektromagnete mit Gleichstromerregung oder durch starke Permanentmagnete herforgerufen wird, oder, und zwar vorzugsweise, indem die MaterialienIM taking this into account can be carried out in accordance with a further training course According to the invention it can be provided that the materials are magnetized before they are presented to the detector by being exposed to an artificial magnetic field, which is much more intense than the earth's field, and through electromagnets with DC excitation or by strong permanent magnets will, or, preferably, by the materials

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vorher entmagnetisiert werden, indem sie einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden, entweder unmittelbar bevor sie wieder magnetisiert werden, oder in einem vorhergehenden Entmagnetisierungsarbeitsgang. be demagnetized beforehand by exposing them to an alternating magnetic field, either immediately before they be magnetized again, or in a previous degaussing operation.

Im Falle paramagnetischer oder diamagnetischer Materialien, bei denen die Magnetisierung nur induziert ist und zeitweilig ist, ist es vorzuziehen, diese Materialien kontinuierlich in einem intensiven Magnetfeld zu präsentieren, das künstlich mittels Elektromagneten oder starken Permanentmagneten erzeugt wird; in diesem Fall ist der Detektor direkt verbunden mit den Elektromagneten oder Permanentmagneten, und so nahe wie möglich den Materialien in ihrem Luftspalt angeordnet. Die von den Materialien während ihres Durchlaufs durch den Luftspalt angenommende Magnetisierung wirkt auf den Detektor sowohl im Falle der induzierten Magnetisierung wie auch im Falle einer Remanenz. Diese Ausbildung, die erforderlich ist für paramagnetische oder diamagnetische Materialien, ist ebenso brauchbar für ferromagnetische Materialien, wobei vorzugsweise eher Permanentmagnete als Elekromagnete Verwendung finden; falls nämlich die Höhe des Erregergleichstroms für die Elektromagnete nicht sehr strikt konstant gehalten wird, ergeben sich Änderungen des Magnetfeldes, dem der Detektor oder die Detektoren ausgesetzt sind, und diese Änderungen können viel größer sein als jene, die tatsächlich ermittelt werden sollen. Es versteht sich, daß die zu sortierenden Materialien auch in diesem Falle entmagnetisiert werden können, bevor sie in den Luftspalt des Elektromagneten oder der Permanentmagnete einlaufen.In the case of paramagnetic or diamagnetic materials where the magnetization is only induced and temporarily it is preferable to continuously present these materials in an intense magnetic field that is artificially created by means of Electromagnets or strong permanent magnets are generated; in this case the detector is directly connected to the electromagnet or permanent magnets, and placed as close as possible to the materials in their air gap. The ones from the materials magnetization assumed during its passage through the air gap acts on the detector both in the case of induced magnetization and in the case of remanence. This training, which is required for paramagnetic or diamagnetic materials is also useful for ferromagnetic ones Materials, whereby permanent magnets are preferably used rather than electromagnetic magnets; if namely the level of the excitation direct current is not kept very strictly constant for the electromagnets, there are changes in the magnetic field, the the detector or detectors are exposed, and these changes can be much larger than those actually detected should be. It goes without saying that the materials to be sorted can also be demagnetized in this case, before they enter the air gap of the electromagnet or the permanent magnets.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt im wesentlichen gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Abstützung für die zu behandelnde Materialmasse, mindestens einen Magnetfelddetektor nahe dieser Abstützung für die Erzeugung eines Sortiersignals im Ansprechen auf ein magnetisches Signal, das von der unmittelbar benachbarten MasseAn apparatus for carrying out the method according to the invention essentially comprises according to a development of the Invention a support for the mass of material to be treated, at least one magnetic field detector close to this support for the generation of a sort signal in response to a magnetic signal from the immediately adjacent ground

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ausgeht, sie umfaßt ferner Einrichtungen zum Hervorrufen einer relativen Ablenkung der Masse und des Detektors, sowie Einrichtungen zum Auswerfen oder Trennen der Anteile, die ein magnetisches Signal ausgesandt haben, entsprechend dem Niveau dieser Anteile, welche Auswerfeinrichtungen gesteuert werden durch das Sortiersignal des Detektors nach einer Verzögerung, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Relativverschiebung zwischen der Masse und dem Detektor gewählt ist. Das Sortiersignal wird vorzugsweise über entsprechende Verzögerungsglieder an die Auswerfeinrichtungen mittels eines Verstärkers angeschlossen, und diese Verbindung wird geschaffen in genau dem Augenblick, in dem der zu sortierende Anteil beginnt, vor dem Detektor vorbeizulaufen, und die Verbindung wird unterbrochen, wenn dieser Anteil seinen Vorbeilauf an dem Ötektor beendet hat.proceeds, it also includes means for causing relative deflection of the mass and detector, as well Means for ejecting or separating the parts that have sent a magnetic signal according to the level of these proportions, which ejection devices are controlled by the sorting signal of the detector after a delay, which depends on the speed of the relative displacement is chosen between the mass and the detector. The sorting signal is preferably sent to the ejection devices via appropriate delay elements by means of an amplifier connected, and this connection is made at the exact moment in which the portion to be sorted begins to run past the detector, and the connection will be interrupted when that portion passes the detector has finished.

Die Vorrichtung kann Einrichtungen für die Entmagnetisierung der Masse aufweisen, welche Masse z.B. zerkleinert oder pulverisiert sein kann, und die Entmagnetxsierungseinrichtung kann vor der Magnetisiereinrichtung angeordnet sein, die ihrerseits vor oder auf der Höhe der Sortierdetektoren angeordnet ist.The device may have means for demagnetizing the mass, which mass, for example, crushes or can be pulverized, and the demagnetizing device can be arranged in front of the magnetizing device, which in turn is arranged in front of or at the level of the sorting detectors.

Die Abstützung für die zu behandelnde Masse kann ein Förderband sein, das vorzugsweise an seiner Oberfläche mit einer bestimmten Anzahl von parallelen Reihen von Ausnehmungen versehen ist, die in gleichem Abstand angeordnet sind und in denen sich jeweils ein Element der Masse befindet. Das Förderband kannThe support for the mass to be treated can be a conveyor belt, which is preferably on its surface with a certain number of parallel rows of recesses is provided, which are arranged at the same distance and in which there is always one element of the mass. The conveyor belt can

auch glatt sein und die Elemjiente der Masse können auf ihm vorzugsweise in parallelen Reihen angeordejht sein, jedoch ohne äquidistant in jeder Reihe angeordnet zu sein. Auf einer solchen glatten Fläche kann eine gleichmäßige Höhe von pulverisiertem Material aufgebaut v/erden. In jedem Fall wird das Band mittels an sich bekannter Vorrichtungen zu einer ziemlich konstantencan also be smooth and the elemjiente of the earth preferably on it be arranged in parallel rows, but without being arranged equidistantly in each row. On one of these smooth surface can build up an even height of powdered material. In any case, the tape is by means of known devices to a fairly constant

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Geschwindigkeit angetrieben. Vorzugsweise sind mindestens die Tragrollen und Abstützorgane oder Walzen aus nichtmagnetischem Material, v/ie Tetrachlorofluoräthylen, das unter verschiedenen Handelsbezeichnungen erhältlich ist.Speed driven. Preferably at least the Support rollers and supporting members or rollers made of non-magnetic material, v / ie tetrachlorofluoroethylene, which is under various Trade names is available.

Der Magnetfelddetektor kann aus verschiedenen Einrichtungen aufgebaut sein, die geeignet sind, auf eine Änderung des Magnetfeldes anzusprechen und damit ein Sortiersignal zu erzeugen, das seinerseits brauchbar ist, einen Auswerf- oder Trennmechanismus zu steuern, beispielsweise sind verwendbar Magnetometer mit beweglichem Magnet, Geräte auf Induktionsbasis, auf Halleffektbasis, auf Kernresonanzbasis, auf Basis optischen Pumpens oder andere. In der Praxis hat man für eine normale Funktion unter schwierigen Betriebsbedingungen, wie sie in Bergwerken und Tagebauten vorliegen, vorzugsweise einen robusten Detektor gewählt, der unempfindlich ist gegenüber starken Temperaturschwankungen, mechanischen Vibrationen, elektrischen oder magnetischen Störfeldern, deren Ursprung sich einige Meter von der Vorrichtung entfernt befinden kann, beispielsweise Motoren, Waggons, Lastkraftwagen oder Haufen magnetischer Materialien. Der Detektor soll außerdem eine sehr hohe Empfindlichkeit nur gegenüber magnetisierten Materialien aufweisen, die in nächster Nähe vorbeigeführt werden, damit seine Sortierwirkung nicht merkbar herabgesetzt wird. Eine Differentialanordnung mit Induktionsverfahren bildet einen sehr brauchbaren Detektor unter den oben angedeuteten Bedingungen.The magnetic field detector can be constructed from various devices which are suitable for a change in the Address the magnetic field and thus generate a sorting signal, which in turn is useful, an ejection or separation mechanism to control, for example, magnetometers with a moving magnet, induction-based devices, can be used Hall effect based, nuclear magnetic resonance based, optical pumping based or others. In practice you have to go for a normal Function under difficult operating conditions, such as those in mines and open-cast mines, preferably a robust detector chosen that is insensitive to strong temperature fluctuations, mechanical vibrations, electrical or magnetic interference fields, the origin of which can be a few meters away from the device, e.g. motors, Wagons, trucks, or piles of magnetic materials. The detector is also supposed to have a very high sensitivity only compared to magnetized materials, which in the next Close by so that its sorting effect is not noticeably reduced. A differential arrangement using induction processes makes a very useful detector under the conditions indicated above.

Ein solcher Detektor kann mindestens eine Spule mit oder ohne magnetisch permeablem Kern umfassen, die oberhalb des Transportbandes angeordnet ist, und zwar sehr nahe demselben, beispielsweise horizontal,mit ihrer größeren Abmessung quer zu dem Band; diese "untere" Spule wird vorteilhafterweise kombinier^Such a detector can comprise at least one coil with or without a magnetically permeable core, which is located above the conveyor belt is arranged, and very close to the same, for example horizontally, with its larger dimension transverse to the Tape; this "lower" coil is advantageously combined

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und zwar durch eine sehr feste Verbindung mit mindestens einer "oberen" Spule, die identisch aufgebaut ist und sich oberhalb der unteren Spule und des Förderbandes in bestimmtem Abstand von dem letzteren befindet. Die oberen und unteren Spulen sind derart in Reihe geschaltet, daß der Induktionsfluß, der von dem zwischen ihnen auf dem Band plazierten Material ausgeht, die gleiche Richtung besitzt und sich additiv überlagert. Mindestens eine dritte Spule ist in irgendeiner Form parallel zu den beiden anderen angeordnet und sicher fest mit diesen verbunden, sowieby a very solid connection with at least one "upper" coil, which is constructed identically and is located above the lower spool and the conveyor belt are at a certain distance from the latter. The top and bottom coils are connected in series so that the induction flux, which is of the Material placed on the belt between them emanates, has the same direction and is additively superimposed. At least a third coil is arranged in some form parallel to the other two and is securely connected to them, as well

h ebenfalls in Reihe geschaltet mit den beiden anderen Spulen derart, daß der Induktionsfluß quer zu den drei Spulen Null ist, wenn das äußere Feld gleichförmig ist; diese dritte Spule ist vorzugsweise in einigem Abstand oberhalb oder'unterhalb der ersten beiden Spulen angeordnet derart, daß der Induktionsfluß, welcher die letzteren durchsetzt, und von dem Material auf dem Förderband ausgeht, minimal ist in Vergleich mit dem Fluß, der die beiden ersten Spulen durchsetzt. Unter diesen Umständen bewirken Vibrationen des Detektors, der aus den drei fest verbundenen Spulen gebildet wird, kein parasitäres Signal. Gleichermaßen ruft eine Versetzung einer Eisenmasse, wie eines Waggons, eines Lastwagens etc., die in einem Abstand von dem Detektor erfolgt, welcher groß h also connected in series with the other two coils such that the induction flux across the three coils is zero when the external field is uniform; this third coil is preferably arranged at some distance above or below the first two coils in such a way that the induction flux which penetrates the latter and emanates from the material on the conveyor belt is minimal in comparison with the flux which the first two coils interspersed. Under these circumstances, vibrations of the detector, which is formed from the three fixed coils, do not cause a parasitic signal. Likewise, displacement of an iron mass such as a wagon, truck, etc. that occurs at a distance from the detector which is great

^ ist,verglichen mit den Gesamtabmessungen des Detektors, praktisch keine Störung hervor, und das gleiche gilt für natürliche Fluktuationen des magnetischen Erdfeldes, wie auch für magnetische Stürme.^ is convenient compared to the overall dimensions of the detector no disturbance emerges, and the same applies to natural fluctuations in the earth's magnetic field, as well as to magnetic ones Storms.

Anstatt zwei identische oder äquiv^Lente Detektoren zu verwenden, die mechanisch fest miteinander verbunden sind, und gegeneinander geschaltet sind derart, daß parasitäre Phänomene in der Umgebung eine Gesamtwirkung Null auf das Gesamtsystem ausüben, kann man vorteilhafterweise einen selbstkompensierenden Detektor einsetzen, der empfindlich ist und eine erhöhte Trennwirkung besitzt; ein solcher Detektor umfaßt gemäß der ErfindungInstead of using two identical or equiv ^ Lente detectors, which are mechanically firmly connected to one another, and are switched against one another in such a way that parasitic phenomena exert an overall effect of zero on the overall system in the environment, one can advantageously use a self-compensating effect Use a detector that is sensitive and has an increased separation effect; such a detector comprises according to the invention

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einen Magnetkreis aus zwei Teilen oder identischen Kernen mit zwei identischen Luftspalten, zwei identischen Wicklungen, die in Serie geschaltet sind und jeweils auf einem Teil des Magnetkreises sitzen, sowie an einen Differentialverstärker angeschlossen sind, um das Signal der Wicklungen auf eine Höhe und Impedanz zu bringen, die brauchbar sind.a magnetic circuit made up of two parts or identical cores with two identical air gaps, two identical windings, which are connected in series and each sit on a part of the magnetic circuit, as well as to a differential amplifier are connected to bring the signal of the windings to a level and impedance that are usable.

Das am Ausgang des Detektors abgegriffene Sortiersignal kann mittels an sich bekannter Anordnungen weiterverarbeitet werden, um schließlich den Auswerfmechanismus zu steuern. Es ist interessant, das Signal zu integrieren, da das Signal proportional der Flußänderung mit der Zeit ist und demnach das Integral proportional dem Fluß selbst wird. Je nachdem, ob der gesamte so integrierte Induktionsfluß einen bestimmten vorgegebenen Pegel überschreitet oder nicht, ergibt sich eine Betätigung des Auswerf mechanismus oder nicht. Das gleiche Verfahren beginnt erneut bei dem folgenden Masseanteil und so fort.The sorting signal picked up at the output of the detector can be further processed by means of known arrangements to ultimately control the ejection mechanism. It it is interesting to integrate the signal because the signal is proportional to the change in flux over time and therefore the integral becomes proportional to the flow itself. Depending on whether the entire induction flow integrated in this way has a certain exceeds predetermined level or not, there is an actuation of the ejection mechanism or not. The same The process starts again at the following mass fraction and so on.

Anstatt den Detektor" fest anzuordnen, kann er auch umlaufend angeordnet sein, und eine kleine Spule umfassen, die unter dem Transportband angeordnet ist, und um eine Horizontalachse umläuft, die quer zu dem Förderband verläuft mittels eines kleinen Motors mit großer Drehzahl von einigen zehn Umdrehungen pro Sekunde beispielsweise, womit sich ein kleiner Wechselstromgenerator ergibt, dessen elektromotorische Kraft proportional dem Induktionsfluß ist, der von den transportierten Materialien ausgeht, wobei es sich versteht, daß während des Umlaufs die Wicklung abwechselnd parallel und senkrecht zur Ebene des Förderbandes verläuft. Wie in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel mit festem Detektor, kann man auch diesem Detektor einen zweiten identischen Detektor zuordnen, der oberhalb des Förderbandes angeordnet ist und dessen Drehachse sicher fest verbunden ist mit der des ersten Detektors, so daß die Rotation beider exakt synchron ist; schließlich kann man vorteil-Instead of "fixedly arranging the detector", it can also be arranged circumferentially and comprise a small coil which is arranged under the conveyor belt and revolves around a horizontal axis which runs transversely to the conveyor belt by means of a small motor with a high speed of a few tens of revolutions per second, for example, resulting in a small alternating current generator whose electromotive force is proportional to the induction flux emanating from the transported materials, it being understood that during the revolution the winding is alternately parallel and perpendicular to the plane of the conveyor belt above-mentioned embodiment with a fixed detector, one can also this detector to assign a second, identical detector, which is arranged above the conveyor belt and whose axis of rotation is firmly connected to the, so that the rotation is both exact synchronization of the first detector, and finally can be advantageous -

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- Io -- Io -

hafterweise einen dritten Detektor vorsehen, der parallel zu den beiden anderen von einer der beiden Drehachsen angetrieben wird, so daß man parasitäre Störungen eliminiert, da der Induktionsfluß, der die Gesamtheit der drei in R±he geschalteten Spulen durchsetzt, sich gegeneinander aufhebt. Mittels Bürsten auf Kollektoren an den kleinen Wechselstrortigeneratoren werden diese an die Eingänge eines Verstärkers angeschlossen, dem ein Gleichrichter folgt, der vorzugsweise synchronisiert ist, um so eine Gleichspannungs- oder gleichgerichtete Potentialdifferenz w zu gewinnen, die proportional ist der magnetischen Induktion der Materialien, die in einem gegebenen Augenblick in dem tfirkungsbereich des Detektors vorbeilaufen. Wenn die Materialien gleichförmig in Vertiefungen verteilt sind, ergibt sich der gleiche Fall wie beim festen Detektor durch Integration der Gleichpotentialdifferenz.It is advisable to provide a third detector, driven parallel to the other two by one of the two axes of rotation, so that parasitic disturbances are eliminated, since the induction flux which penetrates all three coils connected in series cancels one another. By means of brushes on collectors on the small alternating current generators, these are connected to the inputs of an amplifier, followed by a rectifier, which is preferably synchronized in order to obtain a direct voltage or rectified potential difference w that is proportional to the magnetic induction of the materials in walk past a given moment in the working area of the detector. If the materials are uniformly distributed in pits, the same case results as in the case of the fixed detector by integrating the DC potential difference.

.Die Verwendung des umlaufenden Detektors ist besonders vorteilhaft, wenn das Material nicht in gleichmäßig verteilten Vertiefungen des Förderbandes angeordnet ist, vie es beispielsweise bei fein zerkleinerten Materialien oder Pulvern der Fall ist, die als gleichförmige Schicht auf der Gesamtoberfläche des fc Bandes liegen. Es versteht sich, daß in diesem Fall ein fester Detektor möglicherweise unwirksam ist, da bei ganz gleichförmiger Magnetisierung des Materials sich gar keine Änderung des Magnetflusses ergibt. Bei den umlaufenden Detektoren dagegen ist bereits die Augenblicksintenji^sität des abgeleiteten Signals ohne jede Integration geeignet,nach überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes den Auswerfmechanismus zu betätigen.The use of the rotating detector is special advantageous if the material is not arranged in evenly distributed depressions of the conveyor belt, as it is, for example This is the case with finely ground materials or powders, which appear as a uniform layer on the entire surface of the fc tape. It will be understood that in this case a fixed detector may be ineffective as it is more uniform Magnetization of the material does not change the magnetic flux at all results. In the case of the rotating detectors, on the other hand, the instantaneous intensity of the derived signal is already without every integration is suitable for activating the ejection mechanism after a certain threshold value has been exceeded.

In jedem Fall müssen die Detektoren derart aufgebaut sein, daß ein gleichförmiges Magnetfeld konstant oder variabel gar kein Signal ergibt, und daß die Umläufe des Detektors im Erdfeld unter der Einwirkung unvermeidlicher Schwingungen des Windes usw. eben-In any case, the detectors must be constructed in such a way that a uniform magnetic field is constant or variable and none at all Signal results, and that the orbits of the detector in the earth's field under the influence of inevitable oscillations of the wind etc.

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falls kein parasitäres Signal hervorrufen können. Darüber hinaus müssen alle Messungen so vorgenommen werden, daß das Signal, erzeugt von den in unmittelbarer Nähe des Detektors vorbeilaufenden Materialien, nicht gestört wird infolge der Magnetisierung von Materialien, die gerade unter dem Detektor vorbeigelaufen sind, die im nächsten Augenblick vorbeilaufen werden, oder die sich von ihm entfernen oder sich ihm nähern, wenn die Vorrichtung groß genug ausgebildet worden ist, um gleichzeitig mit mehreren getrennten Detektoren mehrere unabhängige Sortierkanäle zu behandeln, die jweils ihren eigenen Detektor und ihr eigenes Auswerfsystem aufweisen.if they cannot cause a parasitic signal. In addition, all measurements must be made in such a way that the The signal generated by the materials passing in the immediate vicinity of the detector is not disturbed as a result of the Magnetization of materials that have just passed under the detector that will pass in the next instant or moving away from or approaching it when the device has been made large enough to to treat several independent sorting channels simultaneously with several separate detectors, each of which has its own Detector and have their own ejection system.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt in halbschematischer perspektivischer Darstellung eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,Fig. 1 shows in semi-schematic perspective Representation of a system for carrying out the method according to the invention,

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung einer zusätzlichen Magnetisiervorrichtung,Fig. 2 is a perspective view of an additional magnetizing device,

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 2,Fig. 3 is a cross section through the device of Fig. 2,

Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3,Fig. 4 is a section along line IV-IV of Fig. 3,

Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines.festen Detektors, der für das Sortieren bestimmter Objekte mit remanenter Magnetisierung ausgebildet ist,Fig. 5 is a perspective view of an embodiment a fixed detector that is used for the Sorting of certain objects is designed with remanent magnetization,

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch den Detektor nach Fig. 5,Fig. 6 is a cross-section through the detector of Fig. 5,

Fig. 7 ist ein Schnittnach Linie VII-VII der Fig. 6,Fig. 7 is a section along line VII-VII of Fig. 6;

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Ausfuhrungsform8 is a block diagram of one embodiment

für eine Schaltung, die dem Detektor nach Fig.for a circuit which corresponds to the detector according to Fig.

zuzuordnen ist,is to be assigned,

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Fig. 9 ist ein Schnitt durch einen umlaufendenFig. 9 is a section through a circumferential

Detektor, der besonders ausgebildet ist für das Sortieren von feinverteilten oder pulverigen Materialien,Detector specially designed for sorting finely divided or powdery Materials,

Fig. 10 zeigt das Blockschaltbild einer elektronischen Schaltung, die dem Detektor nach Fig. 9 zuzuordnen ist,FIG. 10 shows the block diagram of an electronic circuit which can be assigned to the detector according to FIG is,

Fig. 11 zeigt perspektivisch und schematisch ein Beispiel für einen Auswerf mechanismus,11 shows an example in perspective and schematically for an ejection mechanism,

Fig. 12 ist eine Ansicht des Mechanismus aus Fig. 11,Fig. 12 is a view of the mechanism of Fig. 11;

Fig. 13 zeigt das Prinzipschema eines anderen Detektors gemäß der Erfindung,13 shows the basic diagram of another detector according to the invention,

Fig. 14, 15 und 16 stellen den Umlauf des MagnetflussesFigs. 14, 15 and 16 illustrate the circulation of the magnetic flux

in dem Detektor nach Figl 13 dar, je nach der Richtung des Feldes, in dem dieser angeordnet wird,in the detector of Figl 13, depending on the direction of the field in which this is ordered,

Fig. 17 ist ein Schnitt durch einen Detektor gemäß17 is a section through a detector according to FIG

Fig. 13 in einer Sortiervorrichtung gemäß der Erfindung,13 in a sorting device according to the invention,

Fig. 18 zeigt einen Schnitt durch einen umlaufendenFig. 18 shows a section through a circumferential

Detektor gemäß der Erfindung versetzt bezeuch der zu behandelnden Materialien.Detector according to the invention offset bezeuch the materials to be treated.

Man erkennt in Fig. 1 die perspektivische Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche Anlage bestimmt 1st für das Sortieren zerkleinerter Materialien, wie Steine, deren Abmessungen, Breite, Höhe, Länge in der Größenordnung von einigen Zehn Zentimetern liegt.One recognizes in Fig. 1 the perspective view of a system for performing the method according to the invention, which The system is intended for sorting crushed materials, such as stones, their dimensions, width, height, length in the order of magnitude of a few tens of centimeters.

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Die Anlage umfaßt ein Iransportband 1, das mittels an sich bekannter und nicht dargestellter Mittel zum Ulauf um die Zylinder 2 und 3 angetrieben ist; es verleiht den Materialien eine Translationsbewegung, die im wesentlichen gleichförmig ist. Um einen hohen Durchsatz zu erreichen, ist das Band genügend breit, beispielsweise in der Größenordnung von Im, und die Materialien sind auf ihm in parallelen Reihen angeordnet, beispielsweise zehn Reihen von je etwa 10 cm Breite, damit sich eine bestmögliche Trennwirkung (Sortieren Stein um Stein) ergibt; diese Verteilung in Reihen wird hier sichergestellt durch eine Gatteranordnung 4 am Ladeende des Förderbandes .The system includes a Iransportband 1, which by means of known and not shown means is driven for U-rotation around the cylinders 2 and 3; it gives the materials translational motion that is substantially uniform. To achieve high throughput, this is Tape sufficiently wide, for example on the order of Im, and the materials on it are in parallel rows arranged, for example ten rows, each about 10 cm wide, so that the best possible separation effect (sort stone around Stone) yields; this distribution in rows is ensured here by a gate arrangement 4 at the loading end of the conveyor belt.

Die Steine 5 präsentieren sich demgemäß einer nach dem anderen in jeder Reihe und passieren aufeinanderfolgend eine Entmagnetisiereinrichtung 6, eine Magnetisiereinrichtung 7, einen Detektor 8 und eine Trenn- oder Auswerfeinrichtung 9.The stones 5 accordingly present themselves one after the other in each row and pass one after the other Demagnetizer 6, a magnetizer 7, a detector 8 and a separating or ejecting device 9.

Im Ausführungsbeispiel sind die Entmagnetisiereinrichtungen 6 und Magnetisiereinrichtungen 7 nur einmal vorhanden und allen Reihen derart zugeordnet, daß sich ein einigermaßen gleichförmiges Feld über die ganze Breite des Förderbandes ergibt. Die Detektoren 8 und die Auswerfer 9 umfassen demgegenüber jeweils einen magnetischen Detektor 10 und einen Auswerfer 11 pro Reihe.In the exemplary embodiment, the demagnetizing devices 6 and magnetizing devices 7 are only present once and assigned to all rows in such a way that a fairly uniform field extends over the entire width of the conveyor belt results. In contrast, the detectors 8 and the ejectors 9 each comprise a magnetic detector 10 and an ejector 11 per row.

Sobald ein magnetischer Detektor 10 einen Stein 5 ermittelt, der ausgeschieden werden soll in der Reihe, die er abfragt, gibt er ein Signal ab, das einerseits verformt wird und andererseits verzögert wird proportional der Geschwindigkeit des Förderbandes 1 und dem Abstand zwischen dem magnetischen Detektor 10 und dem Auswafer 11, um den letzteren zu betätigen.As soon as a magnetic detector 10 detects a stone 5 that is to be discarded in the row that it queries it emits a signal that is deformed on the one hand and decelerated proportionally to the speed of the conveyor belt on the other 1 and the distance between the magnetic detector 10 and the ejector 11 to operate the latter.

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Zu diesem Zweck ist der Detektor 10 mit einem Schaltungskasten 12 verbunden, der die Organe und elektronischen Schaltkreise, die für diesen Zweck ausgebildet sind, enthält; bezüglich der notwendigen Verzögerung ist zu sagen, daß diese mittels irgendeiner Verzögerungsleitung oder mittels eines Speichers erzeugt wird, wobei die Dauer der Verzögerung gesteuert wird von der Geschwindigkeit des Förderbandes über eine VerbindungFor this purpose, the detector 10 is connected to a switch box 12 which contains the organs and electronic circuits, which are designed for this purpose contains; as regards the necessary delay, it should be said that this means any delay line or by means of a memory, the duration of the delay being controlled on the speed of the conveyor belt via a link

Die Entmagnetisiereinrichtung 6, die nicht im einzelnen dargestellt ist, besteht einfach aus Spulen, die ein Wechselfeld erzeugen, dessen Maxi^fmalamplitude diejenige von Feldern übersteigt, welche die Steine vorher haben magnetisieren können (im allgemeinen des Erc/feldes) . Die Amplitude dieses Feldes sinkt/sobald die Steine sich von der EntmagnetisierungseinriShtung 6 entfernen^ und wird vernachlässigbar in Höhe der liagnetisiereinrichtung 7.The demagnetization device 6, which is not shown in detail, consists simply of coils which generate an alternating field, the maximum amplitude of which exceeds that of fields which the stones could previously have magnetized (generally the Erc / field). The amplitude of this field decreases / once the stones removed from the 6 ^ EntmagnetisierungseinriShtung and is negligible at the level of liagnetisiereinrichtung. 7

Die Magnetisiereinrichtung, die in Fig. 2 bis 4 dargestellt ist, umfaßt gestreckte 2-Iagnete 14, die vertikal beidseits des Förderbandes 1 angeordnet sind. Die identischen Pole dieser Permanentmagnete v/erden durch Schenkel 15 aus Weicheisen verbunden, die horizontal liegen. Polstücke 16 aus Weicheisen konzentrieren das Feld h in dem Luftspalt, der von den Materialien 5 durchlaufen wird, v/obei das untere Polstück 16, sich gerade unterhalb des Förderbandes 1 befindet und das obere Polstück 162 etwa 10 bis 15 cm oberhalb des Förderbandes 1 liegt. Die Steine 5 werden demgemäß in Vertikalrichtung magnetisiert, und zwar alle in gleicher Richtung.The magnetizing device, which is shown in FIGS. 2 to 4, comprises elongated 2-magnets 14 which are arranged vertically on both sides of the conveyor belt 1. The identical poles of these permanent magnets are connected to each other by legs 15 made of soft iron, which lie horizontally. Pole pieces 16 made of soft iron concentrate the field h in the air gap through which the materials 5 pass, v / obei the lower pole piece 16 is just below the conveyor belt 1 and the upper pole piece 16 2 about 10 to 15 cm above the conveyor belt 1 lies. The stones 5 are accordingly magnetized in the vertical direction, all in the same direction.

Die Detektorgruppe 8 umfaßt einen magnetischen Detektor 1O1 The detector group 8 comprises a magnetic detector 10 1

10 pro Reihe von Steinen 5 (siehe Fig. 5 bis 7). Jeder Detektor 10 besteht aus einer flachen rechteckigen Spule 17 von etwa 8 cm Länge auf beispielsweise 1 bis 2 cm Breite, die horizontal unterhalb des Förderbandes 1 angeordnet ist, wobei10 per row of stones 5 (see Figs. 5 to 7). Each detector 10 consists of a flat rectangular coil 17 from about 8 cm in length to, for example, 1 to 2 cm in width, which is arranged horizontally below the conveyor belt 1, wherein

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die Länge sich quer zu dem Förderband erstreckt. Eine weitere identische Spule 18 ist hier vorteilhafterweise genau oberhalb der Spule 17 zehn bis fünfzehn Zentimeter oberhalb des Förderbandes angeordnet. In jedem Paar sind Spulen 17 und 18 fest miteinander in einem Aufbau 19 verbunden und in Reihe miteinander geschaltet derart, daß der Induktionsfluß,der von dem zwischen ihnen befindlichen Stein ausgeht, die gleiche Richtung aufweist und diese Flüsse sich additiv überlagern. Eine dritte Spule 20 beliebiger Form ist parallel zu den beiden anderen und fest mit ihnen mechanisch verbunden, ebenfalls in Reihe geschaltet mit jenen derart, daß der Induktionsfluß quer zu den drei Spulen 17, 18 und 20 Null ist, wenn das äußere Feld gleichförmig ist. Diese dritte Spule 20 ist in einem Abstand von den beiden ersten Spulen angeordnet, daß der Induktionsfluß, der sie durchsetzt und der von dem Stein 5 auf dem Förderband ausgeht, vernachlässigbar gering ist im Vergleich mit dem Fluß, welcher die beiden anderen Spulen 17 und 18 durchsetzt.the length extends across the conveyor belt. Another identical coil 18 is here advantageously exactly above the coil 17 arranged ten to fifteen centimeters above the conveyor belt. In each pair, coils 17 and 18 are fixed connected to one another in a structure 19 and connected in series with one another in such a way that the induction flux produced by the The stone located between them goes out, has the same direction and these rivers are additively superimposed. A third Coil 20 of any shape is parallel to the other two and firmly mechanically connected to them, also connected in series with those such that the induction flux across the three coils 17, 18 and 20 is zero when the external field is uniform is. This third coil 20 is arranged at a distance from the two first coils that the induction flux that passes through it and that emanates from the stone 5 on the conveyor belt is negligibly small in comparison with the flow which the two other coils 17 and 18 interspersed.

Man erkennt demgemäß, daß jede Reihe auf dem Förderband 1 mit einem gleichartigen Detektor versehen ist, und daß die Stabilität der gesamten Detßktorbaugruppe in einem Block durch den Aufbau 19 gesichert ist. Man kann gegebenenfalls eine einzige Spule 20 vorsehen, die durch entsprechende Entkopplung jedem Paar von Spulen 17 und 18 gemeinsam zugeordnet ist.It can accordingly be seen that each row on the conveyor belt 1 is provided with a similar detector, and that the stability the entire detector assembly is secured in one block by the structure 19. You can optionally have a single Provide coil 20, which is assigned to each pair of coils 17 and 18 by appropriate decoupling.

Dank der Stabilität die der Baugruppe, die auf diese Weise sichergestellt ist, erzeugen Vibrationen der Spulenbaugruppe oder Verschiebungen von Eisenmassen, wie Waggons, Lastwagen und dgl., die in einem Abstand von den Detektoren erfolgen, der groß ist im Verhältnis zu den Gesamtabmessungen derselben, praktisch keine Störungen; das gleiche gilt für Fluktuationen des natürlichen magnetischen Erdfeldes und für magnetische Stürme.Thanks to the stability of the assembly which is ensured in this way, vibrations of the coil assembly or displacements of iron masses such as wagons, trucks and the like occur at a distance from the detectors which is large in relation to the overall dimensions of the same, practically no interference; the same applies to fluctuations in the earth's natural magnetic field and to magnetic storms.

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Unter diesen Bedingungen ruft der Durchlauf eines magnetisierten Steines 5 durch den Detektor 10 der entsprechenden Reihe an den Klemmen der Baugruppe 17, 18, 20 der Spulen, welche den Detektor bilden, ein elektrisches Signal hervor, das in verschiedener Weise verarbeitet werden kann, um schließlich den Auswerfermechanismus 11 der entsprechenden Reihe zu betätigen. Das Blockdiagramm der Fig. 8 zeigt eine Schaltung für diese Verarbeitung hinsichtlich der Ermittlung bestimmter Objekte. Diese Schaltung befindet sich in dem Kasten 12 (Fig. 1). Das Sortiersignal von einem Detektor 10 aus den Spulen 17, 18 und gelangt an den Eingang eines Vorverstärkers 21, danach wird es mittels eines Integrators 22 integriert, womit also eine Potentialdifferenz erzeugt wird, die proportional ist dem Fluß, der den betreffenden Detektor 10 durchsetzt, da das in dem letzteren induzierte Signal proportional ist der Ableitung des Induktionsflusses nach der Zeit. Wenn man voraussetzt und diese Voraussetzung ist vorzugsweise zulässig, um wirklich eine ideale Sortierleistung zu erreichen, daß die Steine 5 f gleichförmig auf dem Förderband 1 in gleichen Intervallen verteilt sind, beispielsweise indem sie in Vertiefungen gleichen Abstands, die nicht dargestellt sind, eingebettet werden, so läßt ein Gatter 23 die Integration gerade in dem Moment beginnen, in dem eine Vertiefung, d.h. ein Stein, den Detektor 10 erreicht und läßt die Integration enden, sobald diese Vertiefung den Detektor verläßt. Das integrierte Signal wird einem Komparator 24 aufgeschaltet. Je nachdem, ob damit ein Bezugspegel, der vorgegeben und fest gewählt ist durch einen Schaltkreis 25yüberschritten wird, wird das Signal weitergeleitet oder blockiert durch den Komparator 24. Wenn das Signal weitergeleitet wird, wird es einem Speicher in der Verzögerungsleitung 26 zugeführt, die es wieder herstellt nach einer Verzögerung, während der der Stein 5, der abgetastet worden ist, von dem Detektor 10 zum Auswerfer 11 transportiert worden ist. Dieser wird demnach gesteuert durch den Leistungsverstärker 27.Under these conditions the passage gets a magnetized Stone 5 through the detector 10 of the corresponding row on the terminals of the assembly 17, 18, 20 of the coils, which form the detector, an electrical signal that can be processed in various ways in order to finally produce the To operate the ejector mechanism 11 of the corresponding row. The block diagram of Fig. 8 shows a circuit for this Processing with regard to the determination of certain objects. This circuit is in box 12 (Fig. 1). That Sorting signal from a detector 10 from the coils 17, 18 and arrives at the input of a preamplifier 21, after which it is integrated by means of an integrator 22, thus a potential difference is generated, which is proportional to the flux that passes through the detector 10 in question, since that in the the latter induced signal is proportional to the derivative of the induction flux with respect to time. If one assumes and this A prerequisite is preferably admissible, in order to really achieve an ideal sorting performance, that the stones 5 f are uniform are distributed on the conveyor belt 1 at equal intervals, for example by placing them in recesses of equal spacing, which are not shown are embedded, a gate 23 allows the integration to begin just at the moment in which a well, i.e. a stone, reaches the detector 10 and ends the integration as soon as this well reaches the detector leaves. The integrated signal is applied to a comparator 24. Depending on whether a reference level is specified and is fixedly selected by a circuit 25y is exceeded, the signal is passed on or blocked by comparator 24. When the signal is passed it is fed to a memory in delay line 26, which it restores after a delay during which the stone 5 that has been scanned is sent from the detector 10 to the Ejector 11 has been transported. This is accordingly controlled by the power amplifier 27.

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Die Verzögerungsleitung 26 wird hier mittels eines magnetischen Aufzeichnungsgerätes gebildet mit einem in sich geschlossenen Magnetband oder einer Magnetbandschleife. Die erforderliche Verzögerung entspricht der Zeit, die erforderlich ist, daß ein Punkt auf dem Band vom Aufzeichnungskopf 28 bis zum Wiedergabekopf 29 gelangt, deren Abstand gemessen in Länge des Bandes einstellbar ist. Die Transmission 13 (Fig. 1) bildet ein einfaches Mittel, um die Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes in jedem Augenblick proportional der Geschwindigkeit des Transportbandes 1 zu machen. Das Magnetband umfaßt mindestens so viele Spuren wie auf dem Förderband Reihen vorgesehen sind. Es kann ferner einen Dauerspeicher auf einer Zusatzspur aufweisen für Signale, deren Anfang und Ende dem Beginn und dem Ende des Durchlaufs einer Vertiefung an der Detektorbaugruppe 8 vorbei entspricht. Diese letzteren Signale werden durch einen weiteren Wiedergabekopf 30 ausgelesen (der sich nebenbei bemerkt auf dem gleichen Block befinden kann wie die Köpfe 28 und 29);jV-e steuern über das Gatter 23 den Beginn und das Ende der Integration. The delay line 26 is formed here by means of a magnetic recording device with a self-contained one Magnetic tape or a magnetic tape loop. The delay required corresponds to the time required is that a point on the tape passes from the recording head 28 to the reproducing head 29, the distance between them measured in length of the band is adjustable. The transmission 13 (Fig. 1) forms a simple means of controlling the transport speed of the magnetic tape to make proportional to the speed of the conveyor belt 1 at any moment. The magnetic tape comprises at least as many lanes as there are rows on the conveyor belt. It can also have a permanent memory on an additional track for signals whose beginning and end represent the beginning and end of the passage through a recess on the detector assembly 8 over corresponds. These latter signals are read out by a further playback head 30 (which incidentally on the same block as heads 28 and 29); jV-e control the beginning and the end of the integration via the gate 23.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht, in der Verbesserung des Signa^auschverhältnisses des Detektors.The advantage of this arrangement is that it is improved the signal ratio of the detector.

Man erkennt, daß, wenn die Steine einander in einer Reihe des Förderbandes in unterschiedlichen Abständen folgen oder einander gar berühren, es nicht mehr praktisch ist, die Integrationszeit der abgegebenen Signale zu steuern. Der Komparator 24 empfängt demgemäß ein dauernd variables Signal, das verschiedene Maxima und Minima aufweist, die aufeinanderfolgen, wenn mehrere mägnetisierte Steine einander folgen. Der Bezugspegel wird durch den Schaltkreis 25 auf eine mittlere Höhe zwischen Maxima und Minima eingestellt. Man wird leicht feststellen, daß der Pegel dieser Maxima und Minima sich ändern kann je nach der Größe und Intensität der Magnetisierung der eingeschlossenen Steine und daß einige von ihnen nicht aussortiert v/erden oder imYou can see that when the stones are lined up with one another follow the conveyor belt at different distances or even touch each other, it is no longer practical, the integration time to control the output signals. The comparator 24 accordingly receives a continuously variable signal which is different Has maxima and minima which follow one another when several magnetized stones follow one another. The reference level is set by the circuit 25 to an average level between maxima and minima. It will be easy to see that the level of these maxima and minima can change depending on the size and intensity of the magnetization of the trapped Stones and that some of them are not sorted out or in the

Gegenteil fälschlicherweise aussortiert werden; wenn eine geringe y 109848/1136 Opposite to be mistakenly sorted out; if a low y 109848/1136

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Verunreinigung zulässig ist ohne die Endqualifcät der zu fertigenden Produkte zu beeinträchtigen unter Berücksichtigung der Tatsache, daß es im allgemeinen die kleinsten Steine sind, die der Sortierung gegebenenfalls entgehen, kann dieser Mangel vorteilhafterweise toleriert v/erden, wenn sich damit die Anlage vereinfachen läßt, nicht nur indem die VJiedergabeköpfe 30 eingespart v/erden können sowie auch die Gatter 23 der Fig. S, sondern darüber hinaus durch die Verwendung eines Förderbandes, das ohne besondere Vorrichtungen auskommt, und einen höheren Durchsatz mit gleichbleibender Geschwindigkeit zu liefern vermag, welches darüber hinaus auch verhältnismäßig primitiv beladen werden kann, so daß die Rentabilität der Anlage sich steigern läßt.Contamination is permissible without impairing the final quality of the products to be manufactured, taking into account the fact that it is generally the smallest stones that may escape sorting, this deficiency can advantageously be tolerated if it can simplify the system, not only in that the playback heads 30 can be saved as well as the gates 23 of FIG. 5, but also by the use of a conveyor belt which manages without special devices and which is able to deliver a higher throughput at a constant speed, which in addition also can be loaded relatively primitively, so that the profitability of the plant can be increased.

Der umlaufende magnetische Detektor gemäß Fig. 9 umfaßt flache Spulen 2" 31, die unterhalb des Förderbandes 1 angeordnet sind, und zwar je eine pro Reihe von "Steinen", wie bei den Spulen 17 der Fig. 5; diese Spulen 31 können um eine Horizontalachse 32 umlaufen, die quer zum Förderband liejt und mittels eines kleinen Motors 33 angetrieben wird zu einer verhältnismäßig hohen Drehzahl in der Größenordnung von einigen zehn Umdrehungen pro Sekunde. Jede Spule 31 bildet einen kleinen Wechselstromgenerator, dessen elektromotorische Kraft proportional ist dem Induktionsfluß, der ausgeht von den transportierten Haterialien. Jeder Spule 31 ist beispielsweise eine Spule 34 und eine Spule 35 zugeordnet, die ihrerseits durch eine Drehachse 36 bzw. 37 angetrieben sind, welche starr mit der Achse 32 der Spule 31'verriegelt ist und demgemäß in starrem Synchronismus mit der letzteren umläuft derart, daß in jedem Augenblick die Spulen 31, 34 und 35 parallel liegen; Die Spulen 34 und 35 spielen gegenüber der Spule 31 exakt dieselbe Rolle der überlagerung bzw. Kompensation \tfie die Spulen 18 bzw. 2O aus Fig. gegenüber der Spule 17. Die Spule 35 kann hier gleicherweiseThe rotating magnetic detector according to FIG. 9 comprises flat coils 2 ″ 31 which are arranged below the conveyor belt 1 are, one per row of "stones", as in the case of the coils 17 of FIG. 5; these coils 31 can about a horizontal axis 32 circulate, which liejt transversely to the conveyor belt and means a small motor 33 is driven at a relatively high speed on the order of several tens Revolutions per second. Each coil 31 forms a small alternating current generator whose electromotive force is proportional is the induction flux that emanates from the transported materials. Each coil 31 is, for example, a coil 34 and associated with a coil 35, which in turn are driven by an axis of rotation 36 and 37, which is rigidly connected to the axis 32 of the Coil 31 'is locked and accordingly in rigid synchronism with the latter revolves in such a way that the coils 31, 34 and 35 are parallel at every moment; The coils 34 and 35 play exactly the same role of superposition compared to the coil 31 or compensation \ tfie the coils 18 and 2O from Fig. compared to the coil 17. The coil 35 can here in the same way

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nur einmal vorhanden sein und mittels entsprechender Entkopplung allen Paaren von Spulen 31, 34 gemeinsam zugeordnet sein. Der Synchronismus der drei Rotationsachsen wird sichergestellt durch Getriebe 38 und 39. Der Aufbau 40 sichert die Stabilität dieser Baugruppe von Detektoren. Jede Spule ist mit einer Gruppe von Kollektoren versehen, an denen, wie bei jedem Wechselstromgenerator, die induzierten elektromotorischen Kräfte mittels Bürsten abgegriffen werden.be present only once and assigned to all pairs of coils 31, 34 by means of appropriate decoupling be. The synchronism of the three axes of rotation is ensured by gears 38 and 39. The structure 40 ensures the Stability of this assembly of detectors. Each coil is provided with a group of collectors on which, as with each Alternator, the induced electromotive forces are tapped by means of brushes.

Man erkennt in Fig. 10 das Blockdiagramm der elektronischen Schaltung, die dem magnetischen Detektor gemäß Fig. 9 zuzuordnen ist. Die Gruppen "von umlaufenden Spulen 31, 34 und 35, welche den jeder Reihe zugeordneten Detektor 10 bilden, liefern ein Signal, das - wie oben erläutert - an den Eingang eines Vorverstärkers 21 gelangt und danach an einen Detektor 41, vorzugsweise einen Synchrondetektor, derart, daß eine Gleichpotentialdifferenz proportional der Induktion der Materialien hergestellt wird, die in diesem Moment den Wirkungsbereich des Detektors durchlaufen. Diese Potentialdifferenz wird dem Komparator 24 zugeführt, wo sie verglichen wird mit einer Bezugsschwelle, die ihrerseits festgelegt wird durch den Schaltkreis 25, genau im beschriebenen Fall des festen Detektors; der Rest der Schaltungsanordnung ist der gleiche wie im letzteren Fall. Diese umlaufenden Detektoren nach Fig. 9 sind empfindlich für den Induktionsfluß selbst, der sie durchsetzt und nicht nur gegenüber der Ableitung nach der Zeit. Die Anordnung gemäß Fig. 9 und 10 besitzt einen großen Vorteil in dem Fall, in dem die Materialien fein zerkleinert oder pulverisiert sind, und sich als gleichförmige Schicht auf der Gesamtoberfläche des Förderbandes befinden; wenn in diesem Fall das gesamte Material gleichförmig magnetisiert wird, liefert eine feste Induktionsanordnung 4 keine Induktionsflußänderung und wäre demgemäß unwirksam. Ein umlaufender Detektor überschreitet demgegenüber dank der Tatsache, daß das erhaltene Signal eine dem Fluß direkt proportionale Amplitude ohne Integration aufweist, eine gewisse vorgegebene Schwelle und erlaubt damit die Auslösung des Auswerfmechanismus- goAO/iioeOne recognizes in FIG. 10 the block diagram of the electronic circuit which is to be assigned to the magnetic detector according to FIG is. The groups "" of revolving coils 31, 34 and 35 which form the detector 10 associated with each row provide a Signal which - as explained above - arrives at the input of a preamplifier 21 and then to a detector 41, preferably a synchronous detector such that a DC potential difference proportional to the induction of the materials is established which at that moment pass through the area of action of the detector. This potential difference is sent to the comparator 24 fed, where it is compared with a reference threshold, which in turn is determined by the circuit 25, exactly in described case of the fixed detector; the rest of the circuitry is the same as in the latter case. This encircling Detectors of Fig. 9 are sensitive to the induction flux itself which passes through them and not just to the derivative after the time. The arrangement of FIGS. 9 and 10 has a great advantage in the case where the materials are finely ground or are pulverized and present as a uniform layer on the entire surface of the conveyor belt; if in this If all of the material is magnetized uniformly, a fixed induction assembly 4 will not provide any change in the induction flux and would therefore be ineffective. A rotating detector, on the other hand, thanks to the fact that the signal obtained exceeds a has amplitude directly proportional to the flux without integration, a certain predetermined threshold and thus allows triggering of the ejection mechanism - goAO / iioe

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Es ist an dieser Stelle festzuhalten, daß, wenn ein umlaufender Detektor für das Sortieren bestimmter separater Objekte eingesetzt wird, die in Vertiefungen gleichen Abstands ruhen, das System mit dem Gatter 23 für das Signal - wie oben beschrieben - immer noch einsetzbar ist in der gleichen Manier wie oben beschreiben, beispielsweise für die Steuerung der Eunktionsdauer des Detektors 4l.It should be noted at this point that if a rotating detector for sorting certain separate Objects is used that rest in wells of the same distance, the system with the gate 23 for the signal - as above described - can still be used in the same manner as described above, for example for controlling the Duration of the detector 4l.

In den Fig. 11 und 12 ist eine bevorzugte Auswerfeinrichtung dargestellt für die Kombination mit einer Sortieranlage gemäß Fig. 1. In dem hier vorliegenden Beispiel ist die Sortiereinrichtung bestimmt für das Sortieren von Kalkmineralien, die vorher zerkleinert worden sind. Weiter oben ist erläutert worden, daß die Steine 5 mit entsprechender Granulometrie auf ein Transportband 1 aufgebracht worden waren. Sie bjdben sich in Linien oder Reihen in Längsrichtung dar,unter welchen die entsprechenden Detektoren 8 angeordnet sind. Unter der Voraussetzung einer großen Selektivität des Detektors 8 ist das Intervall zwischen jedem Stein Null, d.h. daß die Steine einander praktisch berühren. Sobald ein auzusortierender Stein durch einen der Detektoren 10 ermittelt worden ist, wird das abgegebene Signal - wie oben angedeutet - verarbeitet, danach in den Speicher auf dem Magnetband eingeschrieben mittels des Aufsprechkopfes 28. Die Laufgeschwindigkeit des Magnetbandes wird an diejenige des Förderbandes angeglichen mit Hilfe eines Drehmomentenijebers und einer entsprechenden Multiplikation. Wenn das Signal durch den Wiedergabekopf des Aufzeichnungsgerätes abgelesen worden ist (die Stellung dieses Kopfes ist einstellbar), wird ein Elektroventil 42n einer Rampe 42 ausgelöst, welches dem Detektor 10 zugeordnet ist, der den auszuwerfenden Stein ermittelt hat; dieses Elektroventil 42n von an sich bekannter Bauart gibt einen Druckluftstrahl 43 frei. Dieser Druckluftstrahl11 and 12 show a preferred ejection device for combination with a sorting system according to Fig. 1. In the example presented here, the sorting device is intended for sorting lime minerals, that have previously been crushed. It has been explained above that the stones 5 have a corresponding granulometry had been applied to a conveyor belt 1. They are shown in lines or rows in the longitudinal direction, below which the corresponding detectors 8 are arranged. Assuming a high selectivity of the detector 8 the interval between each stone is zero, i.e. that the stones practically touch each other. As soon as a to be sorted out Stone has been determined by one of the detectors 10, the emitted signal - as indicated above - is processed, then written into the memory on the magnetic tape by means of the recording head 28. The running speed of the magnetic tape is matched to that of the conveyor belt with the help of a torque converter and a corresponding multiplication. if the signal has been read by the playback head of the recording device (the position of this head is adjustable), a solenoid valve 42n of a ramp 42 is triggered, which is assigned to the detector 10, which the stone to be thrown has determined; this electrovalve 42n of known type releases a jet of compressed air 43. This jet of compressed air

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lenkt die Bahn des Steines 5 beim Herunterfallen von dem Förderband ab und der auszusortierende Stein wird aus der normalen Bahn herausgeworfen und damit eliminiert. Die Rampe von Elektroventilen 42 wird von einer Druckluftquelle 44 gespeist. Jedes Ventil ist einer Spur des Magnetbandes zugeordnet und demgemäß einer der Längsreihen auf dem Förderband, und damit auch einem der Detektoren. Ein Führungsgatter 45 ist vorteilhafterweise auf der Sammelablage der Produkte angeordnet, wobei die auszuwerfenden Steine nach links fallen,und zwar unter der Wirkung des Druckluftstrahles 43.directs the path of the stone 5 as it falls off the conveyor belt and the stone to be sorted out is thrown out of the normal path and thus eliminated. The ramp of solenoid valves 42 is fed by a compressed air source 44. Each valve is assigned to a track of the magnetic tape and accordingly one of the longitudinal rows on the conveyor belt, and thus also one of the detectors. A guide gate 45 is advantageous placed on the collecting tray of the products, with the stones to be thrown falling to the left, under the action of the compressed air jet 43.

Eine derartige Anordnung mit Druckluft besitzt den Vorteil, daß sie nur eine sehr geringe Trägheit besitzt, und die Steine Stück um Stück aussortieren kann.Such an arrangement with compressed air has the advantage that it has very little inertia, and the stones Can sort out piece by piece.

Man kann selbstverständlich einen anderen Auswerfer verwenden, beispielsweise von der Bauart, bei de37ein Herabschieben quer zum Förderband erfolgt, doch ist dann ein vorheriges Ausrichten der Steine in eine einzige Linie erforderlich, womit natürlich stark der Durchsatz der ganzen Anlage verringert wird.You can of course use a different ejector, for example of the type that pushes it down transversely to the conveyor belt, but then a prior alignment of the stones in a single line is necessary, which of course the throughput of the entire system is greatly reduced.

Der Detektor mit Autokompensation, wie er schematisch in Fig. 13 darges-ta.lt ist, ist vom induktiven Typ; er umfaßt einen Magnetkreis 46 und zwei identische Wicklungen 47a und 47b. Der Magnetkreis 46 umfaßt einerseits zwei identische Joche 48a und 48b aus einer Legierung hoher Permeabilität und andererseits zwei ebenfalls identische Luftspalte 49a und 49b. Ein Differentialverstärker 50 dient dazu, das Signal der Wicklungen auf einen Pegel und eine Impedanz brauchbarer Größe zu bringen.The auto-compensated detector, as shown schematically in Fig. 13, is of the inductive type; it includes one Magnetic circuit 46 and two identical windings 47a and 47b. The magnetic circuit 46 comprises on the one hand two identical yokes 48a and 48b made of an alloy of high permeability and, on the other hand, two likewise identical air gaps 49a and 49b. A differential amplifier 50 serves to bring the signal of the windings to a level and an impedance of a usable size.

Die Wicklungen 47a und 47b liefern elektromotorische Kräfte, die jeweils proportional sind der Ableitung des magnetischen Znduktionsflusses nach der Zeit in den Jochen 48a und 48b. DieThe windings 47a and 47b supply electromotive forces, each of which is proportional to the derivative of the magnetic induction flux with respect to time in the yokes 48a and 48b. the

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Wicklungen sind in Reihe geschaltet derart, daß ihre elektromagnetischen Kräfte einander additiv überlagern, sobald ein Fluß den gesamten Magnetkreis in derselben Richtung durchsetzt, während sie sich subtraktiv überlagern, wenn die beiden Joche 48a und 48b von Flüssen durchsetzt werden, die nicht im gleichen Sinne umlaufen. Diese Anordnung und die paarweise Identität der Elemente des Detektors garantieren die Kompensation des Systems für gleichförmige ümgebungsfeider in dem Raum, in dem der Detektor untergebracht ist.Windings are connected in series so that their electromagnetic Superimpose forces additively as soon as a flux passes through the entire magnetic circuit in the same direction, while they superimpose subtractively when the two yokes 48a and 48b are traversed by rivers that are not in the same Senses circulate. This arrangement and the paired identity of the elements of the detector guarantee the compensation of the system for uniform ambient fields in the room in which the detector is located is housed.

Wenn nämlich der Detektor bezüglich eines rechtwinkligen Koordinatensystems (Fig. 14, 15 und 16) angeordnet wird, erkennt man, daß ein gleichförmiges Feld variabä. parallel zu O-X offensichtlich keinerlei elektromotorischen Kräfte in den Spulen 47a und 47b zu induzieren vermag, da selbst unter Verformung durch den Magnetkreis das Feld parallel zur Ebene der Windungen der Wicklungen bleibt.Namely, when the detector is arranged with respect to a right-angled coordinate system (FIGS. 14, 15 and 16), detects one that a uniform field is variable. parallel to O-X obviously able to induce no electromotive forces in the coils 47a and 47b, since even under deformation by the magnetic circuit the field remains parallel to the plane of the turns of the windings.

Ein Feld, das parallel zu O-Y variabel ist, wird deformiert durch die permeablen Joche (Fig. 14) derart, daß die Windungen der Wicklungen 47a und 47b zwar Orte der Induktion elektromotorischer Kräfte sind, jedoch infolge der Symmetrie jede Wicklung eine elektromotorische Kraft liefert, deren Resultierende Null ist, da die Fjiado. ABD und ACD die gleiche Reluktanz dem Fluß darbieten und die gleiche Anzahl von Windungen durchsetzen, und das gleiche gilt natürlich für die beiden in Serie geschalteten Wicklungen.A field which is variable parallel to OY is deformed by the permeable yokes (Fig. 14) in such a way that the turns of the windings 47a and 47b are indeed places of induction of electromotive forces, but due to the symmetry each winding supplies an electromotive force, whose resultant is zero because the fjiado. ABD and ACD present the same reluctance to the flux and enforce the same number of turns, and the same is of course true for the two windings connected in series.

Aus Fig. 15 entnimmt man, daß ein Feld, das variabä. parallel zu O-Z ist, in jeder der Wicklungen 47a und 47b eine identische elektromotorische Kraft induziert, doch dank der Serienschaltung der beiden Spulen in entsprechendem Sinne sich auch hier ein resultierendes Signal Null ergibt.From Fig. 15, it is understood that a field which is variable. parallel to O-Z, an identical one in each of windings 47a and 47b electromotive force is induced, but thanks to the series connection of the two coils in a corresponding sense there is also a result here Signal gives zero.

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Wenn das Umgebungsfeld irgendeine Richtung bezüglich der drei oben erwähnten Achsen besitzt, kann es immer zerlegt werden entsprechend diesen drei Achsen und kann infolgedessen auch kein Signal erzeugen.If the surrounding field has any direction with respect to the three axes mentioned above, it can always be decomposed corresponding to these three axes and consequently cannot generate a signal.

An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß die Symmetrie der Luftspalte wesentlich ist für die richtige Wirkungsweise des Detektors. Wenn nämlich der Luftspalt 49b viel kleiner ist als der Luftspalt 49a, wie in Fig. 16 dargestellt, liefern variable gleichförmige parallele Felder in Richtung O-X oder O-Z immer ein resultiesmdes Signal Null, dies gilt jedoch nicht mehr für ein variables Feld parallel zu Oy, weil in diesem Fall der Fluß in dem Magnetkreis sich zwischen den beiden Pfaden ABD und ACQ aufteilt gemäß den ohm1 sehen Gesetzen für derartige Schaltkrd.se, also umgekehrt proportional zu der Reluktanz, wie in Fig. 16 angedeutet, wo der überwiegende Anteil des Flusses dem Pfad ACD folgt. In diesem Fall sind die elektromotorischen Kräfte an den Klemmen der Wicklungen 47a und 47b nicht nur von Null abweichend, sondern überlagern sich noch dazu, weil der dominierende Fluß die Wicklungen auch noch so durchsetzt, daß er im gleichen Sinne "dreht".At this point it should be pointed out that the symmetry of the air gaps is essential for the correct functioning of the detector. This is because if the air gap 49b is much smaller than the air gap 49a, as shown in FIG In this case, the flux in the magnetic circuit is divided between the two paths ABD and ACQ in accordance with the ohm 1 laws for such switching circuits, i.e. inversely proportional to the reluctance, as indicated in FIG Path ACD follows. In this case the electromotive forces at the terminals of the windings 47a and 47b are not only deviating from zero, but are also superimposed because the dominant flux also penetrates the windings in such a way that it "rotates" in the same sense.

Es ist offensichtlich schwierig, eine perfekte Symmetrie gleichzeitig für die Herstellung und Montage der Wicklungen 47a und 47b der Joche 48a und 48b und der Luftspalte 49a und 49b gleichzeitig zu erreichen. Aus diesem Grunde sieht man vorzugsweise bei dem Verstärker 50 eine Einstellmöglichkeit 51 für die Differentialeigenschaften des Detektors vor, so daß die relative Verstärkung der Eingangsstufen, welche jeweils an die Wicklungen 47a bzw. 47b angeschlossen sind, einstellbar wird derart, daß jedes verbleibende Signal annulliert wird, das von einem gleichförmigen variablen Feld herrühren könnte.Obviously, it is difficult to achieve perfect symmetry at the same time for the manufacture and assembly of the windings 47a and 47b of the yokes 48a and 48b and the air gaps 49a and 49b at the same time. For this reason, the amplifier 50 preferably provides an adjustment facility 51 for the differential properties of the detector, so that the relative gain of the input stages, which are respectively connected to the windings 47a and 47b, can be adjusted in such a way that any remaining signal is canceled which could result from a uniform variable field.

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Wenn der Schutz des Detektors gegen Umgebungsfeider in der oben angedeuteten Weise durchgeführt worden ist, ist er bereit, das Vorhandensein aller magnetischen Objekte in unmittelbarer Nähe seiner Luftspalte festzustellen. Die Tatsache, daß der Magnetkreis nur eine geringe Öffnung aufweist, verleiht dem Detektor eine erhöhte Trennempfindlichkeit und seine Empfindlichkeit nimmt sehr schnell ab in Funktion des Abstandes zwischen Luftspalt und abzutastenden Gegenständen.If the protection of the detector against ambient fields has been carried out in the manner indicated above, he is ready to detect the presence of all magnetic objects in in the immediate vicinity of its air gap. The fact that the magnetic circuit has only a small opening, gives the detector an increased separation sensitivity and its sensitivity decreases very quickly as a function of the Distance between the air gap and the objects to be scanned.

Wenn Mineralien nach ihren magnetischen Eigenschaften zu sortieren sind, indem man sie kontinuierlich oberhalb des Detektors nach Fig. 13 vorbeilaufen läßt mit Hilfe eines Förderbandes, so ermittelt man sehr wohl mehrere aufeinander folgende Steine, selbst wenn sie in Kontakt miteinander sind.If minerals are to be sorted according to their magnetic properties by placing them continuously above the 13 can run past with the help of a conveyor belt, in this way one can very well find several successive stones, even if they are in contact with one another.

In Fig. 17 ist ein Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines selbstkompensierenden Detektors nach Fig* 13 dargestellt. In dieser Ausfuhrungsform sind die Wicklungen 47a und 47b auf Lamellen aus Mu-Metall 48a und 48b angeordnet, die als Joche dienen und ein solches Profil aufweisen, daß sich die Luftspalte 49a und 49b ergeben. Ein Förderband 1 wird - wie oben angedeutet - angetrieben und läßt die Mineralien 5 in unmittelbarer Nähe des Luftspaltes 49a vorbeilaufen, der dort jede Spur einer Magnetisierung in den Zonen ermittelt, die dem Luftspalt am nächsten sind. Die mechanische Abstützung des Detektors wird sichergestellt durch Halterungen und ein Gehäuse 52, das gleichzeitig als elektrostatische Abschirmung dienen kann.FIG. 17 shows a vertical section through an exemplary embodiment of a self-compensating detector according to FIG. 13 shown. In this embodiment, the windings are 47a and 47b arranged on lamellae made of mu-metal 48a and 48b, which serve as yokes and have a profile such that the Air gaps 49a and 49b result. A conveyor belt 1 is - as indicated above - driven and leaves the minerals 5 in the immediate Proximity of the air gap 49a, which detects there every trace of magnetization in the zones which the air gap are closest. The mechanical support of the detector is ensured by brackets and a housing 52, which at the same time can serve as an electrostatic shield.

Eine Lötleiste 53 ist einerseits verbunden mit den Wicklungsanschlüssen der Wicklungen 47a und 47b, und andererseits mit dem Verbindungskabel 54 zur Verbindung mit dem Verstärker $ 50. Die Baugruppe ist hier vorzugsweise in eine Füllmasse 55 eingebettet, die sie unempfindlich gegen Stösse macht und oben fest sichert.A solder bar 53 is connected on the one hand to the winding connections of the windings 47a and 47b, and on the other hand to the connecting cable 54 for connection to the amplifier $ 50. The assembly is preferably embedded in a filling compound 55, which makes it insensitive to impacts and secures it firmly at the top .

109-8 48/1 136 - 25 -109-8 48/1 136 - 25 -

Der gleiche Detektor (Fig. 13 bis 17) kann für die Abtastung fester Objekte dienen. Seine simple Verschiebung (oder Verschwenkung nach Art eines Pendels) in ,dem zu untersuchenden Feld kann genügen, ein Signal auszulösen, wenn er an einem magnetischen Gegenstand vorbeigeführt wird.The same detector (FIGS. 13 to 17) can be used for scanning solid objects. Its simple shift (or Pivoting in the manner of a pendulum) in the field to be examined can be sufficient to trigger a signal when it is at a magnetic object is passed.

In Fig. 18 ist eine bevorzugte Variante des umlaufenden Detektors nach Fig. 13 dargestellt, wobei der umlauf um eine der Achsen Ox, Oy oder Oz erfolgen kann, je nach der Richtung und der möglichen Form des zu erfassenden Feldes. Man erkennt in Fig. 18 den Aufbau eines solchen umlaufenden Detektors in Form einer Sonde für die Benutzung auf dem Gelände. Der eigentliche Detektor umfaßt die Spulen 47a und 47b, sowie die Joche 48a und 48b und befindet sich ziemlich dicht am empfindlichen Ende 56 der Sonde. In dem dargestellten Beispiel sind die Luftspalte 49a und 49b ziemlich groß, um nicht zu sehr die erfassbare Zone des Detektors einzuschränken, und man läßt den Detektor umlaufen, um die oben definierte Achse Oz. Der Antrieb erfolgt durch eine magnetische Welle 57, die mittels exes Lagers 58 und eines Pfannenlagers 59 abgestützt wird. Die Welle ist nach oben hin verlängert, und zwar entweder direkt oder über eine flexible Welle bis zu einem hier nicht dargestellten am oberen Ende der Sonde angeordneten kleinen Motor. Die mechanische Festigkeit all dieser Elemente wird durch ein Rohr 60 gesichert, mit rundem Querschnitt aus unmagnetischem Material. Die Anschlüsse der Wicklungen werden durch ein Isolierrohr 61 geführt und enden an Kollektorringen 62, wo das Signal durach Bürsten 63 abgegriffen wird und damit zugänglich ist an den Klemmen des Bürstenhalters 64. FIG. 18 shows a preferred variant of the rotating detector according to FIG. 13, whereby the rotation can take place around one of the axes Ox, Oy or Oz, depending on the direction and the possible shape of the field to be detected. One recognizes in FIG. 18 the structure of such a revolving detector in the form of a probe for use on the site. The actual detector comprises coils 47a and 47b, as well as yokes 48a and 48b, and is located fairly close to the sensitive end 56 of the probe. In the example shown, the air gaps 49a and 49b are fairly large so as not to restrict the detectable zone of the detector too much, and the detector is rotated about the axis Oz defined above Bearing 58 and a socket bearing 59 is supported. The shaft is extended upwards, either directly or via a flexible shaft to a small motor, not shown here, arranged at the upper end of the probe. The mechanical strength of all these elements is ensured by a tube 60 with a round cross-section made of non-magnetic material. The connections of the windings are led through an insulating tube 61 and end at collector rings 62, where the signal is tapped by brushes 63 and is thus accessible at the terminals of the brush holder 64.

Das Signal gelangt von dort an den Eingang eines Wechselspannungsverstärkers, dem ein Gleichrichter nachgeschaltet ist, welcher vorzugsweise in an sich bekannter und daher nicht dargestellter Weise synchronisiert ist, so daß der Gleichrichter wieder The signal passes from there to the input of an AC voltage amplifier, which is followed by a rectifier, which is preferably synchronized in a manner known per se and therefore not shown, so that the rectifier again

1 09848/11361 09848/1136

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ein Signal herstellt, das proportional ist dem vom Detektor aufgefangenen Fluß. Der Detektor nach Fig. 13 und insbesondere seine Ausführungsform gemäß Fig. 18 kann auch Verwendung finden für das Sortieren wie auch für eine erste Untersuchung von'Böden, deren Mineralien abgebaut v/erden sollen.produces a signal proportional to that from the detector caught river. The detector according to FIG. 13 and in particular its embodiment according to FIG. 18 can also be used for sorting as well as for an initial examination of soils whose minerals are supposed to be degraded.

Die Abmessungen und Kennj£werte der Detektoren, die hier infrage kommen, können ein Volumen zwischen einigen Kubikzentimetern und einigen Kubikdezimetern umfassen im Falle einer Anordnung für industrielles Sortieren, wobei die Magnetisiereinrichtung selbst einige zehn Kilogramm wiegen kann. Im allgemeinen sind die Proportionen zwischen den Bauteilen der Sortiervorrichtungen die in den Figuren angedeuteten, relativ zur Breite des Förderbandes, während der Abstand zwischen den Polstücken größer sein muß als einige Zentimeter bis zu einer Maximalhöhe, wie es für die zu magnetisierenden Materialien erforderlich ist.The dimensions and characteristics of the detectors shown here Possible can be a volume between a few cubic centimeters and a few cubic decimeters in the case of an arrangement for industrial sorting, the magnetizing device can even weigh a few tens of kilograms. In general, the proportions are between the components of the sorting devices those indicated in the figures, relative to the width of the conveyor belt, while the distance between the pole pieces must be greater than a few centimeters up to a maximum height, as required for the materials to be magnetized is.

In der vorangehenden Beschreibung ist eine Ausführungsform der Erfindung erläutert worden, bei der das zu behandelnde Material relativ zu dem Sortierdetektor bewegt wurde. Es ist offensichtlich, daß auch die Detektorbaugruppe beweglich angeordnet sein kann relativ zu Materialien, die beispielsweise auf festen Böden ruhen, und zwar in Ausnehmungen mit Falttürverschluß; in diesem Falle löst die Ermittlung eines auszuscheidenden Objekts ohne jede Verzögerung die öffnung der entsprechenden FalCtür aus, so daß das auszuscheidende Objekt auf eine tiefere Lage befördert wird.In the foregoing description is one embodiment of the invention has been explained in which the material to be treated was moved relative to the sorting detector. It is obvious that the detector assembly is also movably arranged can be relative to materials that rest, for example, on solid floors, in recesses with folding door lock; In this case, the determination of an object to be eliminated triggers the opening of the corresponding FalC door without any delay, so that the object to be separated is transported to a lower position.

(Patentansprüche)(Patent claims)

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Claims (10)

PatentansprücheClaims 1) Verfahren zum magnetischen Sortieren von Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung induzierter oder remanenter Magnetisierung die zu sortierenden Materialien kontinuier* lieh einer auf das Magnetfeld ansprechenden Einrichtung dargeboten werden, und daß die von der Einrichtung abgeleiteten Signale nach zweckdienlicher Vei&rmung Sortiervorrichtungen zugeführt werden für die Trennung von magnetisierten und geringstmagnetisierten Anteilen der zu sortierenden Materialien.1) Method of magnetically sorting materials, thereby characterized in that, using induced or remanent magnetization, the materials to be sorted are continuously * loaned to a device responsive to the magnetic field and that the signals derived from the device are fed to sorting devices after expedient ventilation for the separation of magnetized and minimally magnetized parts of the materials to be sorted. 2) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abstützung für die zu behandelnden Materialien, durch mindestens einen unter der Abstützung angeordneten Magnetfelddetektor für die Erzeugung eines Sortiersignals im Ansprechen auf das Magnetfeld der unmittelbar benachbarten Materialmasse, durch eine Antriebseinrichtung für eine Relativbewegung zwischen Masse und Detektor, und durch eine Auswerfer- oder Trennvorrichtung für die Masseanteile, die ein magnetisches Signal in der entsprechenden Höhe dieser Anteile erzeugt haben, welche Trennvorrichtungen steuerbar sind durch ein Sortiersignal mit einer in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Masse und Detektor eingestellten Verzögerung.2) Device for performing the method according to claim 1, characterized by a support for the materials to be treated, by at least one magnetic field detector arranged under the support for generating a sorting signal in response on the magnetic field of the immediately adjacent mass of material, by a drive device for a relative movement between mass and detector, and by an ejector or separating device for the mass components, which produce a magnetic signal have generated in the corresponding amount of these shares, which separating devices are controllable by a sorting signal with a Delay set as a function of the speed of the relative movement between mass and detector. 3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor über einen Verzögerungskreis und Verstärkungseinrichtungen an die Trennvorrichtung in genau dem Augenblick anschließbar ist, in dem die zu sortierenden Materialien an dem Detektor vorbeilaufen, welcher Anschluß nach Durchlauf der Materialien unterbrechbar ist.3) Device according to claim 2, characterized in that the detector can be connected via a delay circuit and amplification devices to the separating device at exactly the moment in which the materials to be sorted run past the detector, which connection can be interrupted after the materials have passed through. - 28 -- 28 - 109848/1136109848/1136 4) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, gekennzeichnet durch eine Entmagnetisierungseinrichtung für zerkleinerte oder pulverige Materialien, die vor einer Magnetisierungseinrichtung angeordnet ist, welch letztere selbst vor dem Detektor oder auf derselben Höhe mit diesem angeordnet ist.4) Device according to one of claims 2 and 3, characterized by a degaussing device for crushed or powdery materials, which is arranged in front of a magnetization device, the latter itself in front the detector or is arranged at the same level with this. 5) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung durch ein Förderband gebildet ist, das vorzugsweise auf seiner Oberfläche parallele Reihen von im Abstand angeordneten Ausnehmungen für je ein Element der Materialmasse aufweist.5) Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the support is formed by a conveyor belt, which preferably has parallel rows of on its surface has spaced recesses for one element of the material mass each. 6) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung ein glattes Band ist, auf dem die Elemente der Materialmasse in vorzugsweise parallelen Reihen, jedoch innerhalb der Reihen in ungeregeltem Abstand verteilt sind.6) Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the support is a smooth band on which the elements of the material mass in preferably parallel rows, but are distributed within the rows at an unregulated distance. 7) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor auf Magnetfeldänderungen ansprechend ausgebildet ist und ein Magnetometer mit beweglichem Magnet auf Induktionsbasis,auf Kalleffektbasis, auf Kernresonanzbasis oder auf Basis optischer Anregung umfaßt.7) Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that that the detector is designed to respond to changes in the magnetic field and has a magnetometer with a movable magnet Induction based, Kalle effect based, nuclear magnetic resonance based or includes based on optical excitation. 8) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor selbst—abgleichend ausgebildet ist, mit einem zweiteilig symmetrischen Magnetkern mit identischen Jochen und mit zwei in Reihe geschalteten Wicklungen jeweils auf einem der Joche, die an einen Differentialverstärker angeschlossen sind.8) Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that that the detector is designed to be self-aligning, with a two-part symmetrical magnetic core with identical yokes and with two windings connected in series one of the yokes connected to a differential amplifier are. 9) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor fest angeordnet ist.9) Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that that the detector is fixed. - 29 -- 29 - 109848/1 136109848/1 136 10) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor relativ zu der Materialmasse rotierend angeordnet ist.10) Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the detector is arranged to rotate relative to the mass of material. 109848/1136109848/1136 %0% 0 LeerseiteBlank page
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DE102011050669A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-29 Hossein Tudeshki Method for selecting batch of e.g. magmatic rock for manufacturing building raw materials utilized for railroad line construction, involves assigning characteristic of natural stone to corresponding category to select batch of stone

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