AT520798A1 - Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem Produktstrom - Google Patents

Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem Produktstrom Download PDF

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AT520798A1 ATA50009/2018A AT500092018A AT520798A1 AT 520798 A1 AT520798 A1 AT 520798A1 AT 500092018 A AT500092018 A AT 500092018A AT 520798 A1 AT520798 A1 AT 520798A1
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Abstract

Vorrichtung (1, 15, 17) zum Ausschleusen von Schlechtprodukten (2a, 2b) aus einem Produktstrom (3), umfassend eine Erkennungseinheit (5, 5a, 5b), die zum Erfassen des Produktstroms (3) ausgebildet ist, und eine Rechnereinheit (6), die dazu ausgebildet ist, von der Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) Eigenschaftsdaten des Produktstroms (3) zu erhalten und daraus Schlechtprodukte (2a, 2b) im Produktstrom (3) zu erkennen. Die Vorrichtung (1, 15, 17) weist eine von der Rechnereinheit (6) gesteuerte Druckluft-Ausschleuseeinheit (7) und eine Ablenkelement-Ausschleuseeinheit (8) auf, die zum Ausschleusen von Schlechtprodukten (2a, 2b) aus dem Produktstrom (3) ausgebildet sind. Die Rechnereinheit (6) ist ausgebildet, die erkannten Schlechtprodukte (2a, 2b) in Schlechtprodukte (2a, 2b) erster Ordnung und zweiter Ordnung einzuteilen und die Druckluft-Ausschleuseeinheit (7) zur Ausschleusung der Schlechtprodukte (2a) erster Ordnung anzusteuern, sowie die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit (8) zur Ausschleusung der Schlechtprodukte (2b) zweiter Ordnung anzusteuern.

Description

Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem Produktstrom
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem sich in Transportrichtung bewegenden Produktstrom aus Gutprodukten und
Schlechtprodukten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Patent US 9,452,450 B2 ist eine Vorrichtung zum Ausschleusen von
Schlechtprodukten aus einem sich in Transportrichtung bewegenden Produktstrom aus Gutprodukten und Schlechtprodukten bekannt, die eine optische Erkennungseinheit, eine Rechnereinheit, eine durch eine Drucklufteinheit gebildete erste Ausschleuseeinheit und eine durch einen ansteuerbaren mechanischen Hebel gebildete zweite Ausschleuseeinheit umfasst. Die optische Erkennungseinheit, die Rechnereinheit, die erste und die zweite Ausschleuseeinheit sind miteinander zum Austausch von Daten verbunden. Die erste und die zweite Ausschleuseeinheit sind in Transportrichtung nach der optischen Erkennungseinheit am Produktstrom angeordnet. Die erste Ausschleuseeinheit und die zweite
Ausschleuseeinheit sind aneinander anschließend auf derselben Seite vom Produktstrom angeordnet, wobei die erste Ausschleuseeinheit in Transportrichtung vor der zweiten Ausschleuseeinheit angeordnet ist. Die optische Erkennungseinheit erfasst den Produktstrom und übermittelt die dabei entstehenden optischen Daten fortwährend an die Rechnereinheit. Die Rechnereinheit verarbeitet die optischen Daten, erkennt in Echtzeit Schlechtprodukte im Produktstrom und steuert die Drucklufteinheit und/oder den mechanischen Hebel an, die Schlechtprodukte aus dem Produktstrom auszuschleusen. So eine Vorrichtung wird zum Beispiel zum Aussortieren von Früchten oder von Gemüse eingesetzt. Das Patent US 9,452,450 B2 wurde auch als EP 2 396 124 B1 veröffentlicht.
Bei dieser bekannten Vorrichtung hat sich aber als nachteilig erwiesen, dass aufgrund der Anordnung der ersten und der zweiten Ausschleuseeinheit auf derselben Seite vom Produktstrom direkt nebeneinander und der daraus resultierenden engen Platzverhältnisse die Ausschleuseeinheiten nur eine geringe Baugröße aufweisen dürfen. Durch die geringe mögliche Baugröße der Ausschleuseeinheiten ergibt sich aber der Nachteil, dass insbesondere bei sehr kleinen und sehr großen schweren Produkten die Leistungsfähigkeit der Ausschleuseeinheiten, sowohl hinsichtlich ausschleusbarer Masse als auch Schnelligkeit zu gering ist, um Schlechtprodukte aus dem Produktstrom auszuschleusen. Es bestünde zwar die Möglichkeit, den Abstand zwischen den Ausschleuseeinheiten zu vergrößern, dies würde aber zu einem nicht gewünschten in die Länge ziehen der Vorrichtung führen, wodurch ein
Einsatz so einer Vorrichtung in einem übergeordneten System, zum Beispiel einer Wasch-,
Sortier- und Verpackungsanlage, aufgrund von beschränkten Einbauanforderungen nicht möglich wäre. Darüber hinaus wird durch die eng zusammenliegenden Ausschleuseeinheiten die Wartung der Ausschleuseeinheiten erschwert, da diese nur schlecht zugänglich sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem Produktstrom bereitzustellen, die die Nachteile des
Standes der Technik überwindet und eine Qualität der Ausschleusung verbessert.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine Druckluft-Ausschleuseeinheit und eine
Ablenkelement-Ausschleuseeinheit an gegenüberliegenden Seiten vom Produktstrom angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass mehr Einbauplatz für die
Ausschleuseeinheiten zur Verfügung steht und trotzdem die Vorrichtung nicht in die Länge gezogen wird. Infolgedessen können die Ausschleuseeinheiten leistungsfähiger ausgebildet werden, wodurch auch sehr kleine und sehr große schwere Produkte verlässlich aus dem
Produktstrom ausgeschleust werden können. Darüber hinaus wird durch die Anordnung der Ausschleuseeinheiten auf gegenüberliegenden Seiten vom Produktstrom die Zugänglichkeit zu den Ausschleuseeinheiten verbessert, wodurch diese besser und leichter gewartet werden können. Ein besonders wichtiger Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine höhere
Ausschleusegenauigkeit erzielt wird. Je näher nämlich die Ausschleuseeinheiten zur
Sichtlinie der Erkennungseinheit verbaut werden können, desto besser ist die
Ausschleusegenauigkeit, weil die Treffsicherheit von Schlechtprodukten im Materialstrom erhöht und eine Übersortierung, das ist die unerwünschte Ausschleusung von Gutprodukten, reduziert wird. Erst durch die Anordnung der Ausschleuseeinheiten an gegenüberliegenden Seiten des Materialstroms ist es möglich, die Ausschleuseeinheiten nahe genug an der
Sichtlinie anzuordnen und so die erhöhte Ausschleusegenauigkeit zu erreichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ablenkelement
Ausschleuseeinheit - in Transportrichtung gesehen - nach der Erkennungseinheit am
Produktstrom angeordnet und zum Ausschleusen von Schlechtprodukten durch partielles
Ablenken des Produktstroms mittels zumindest eines Ablenkelements ausgebildet. In einer alternativen Ausführungsform ist die Reihenfolge der Ausschleuseeinheiten umgekehrt, d.h. die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit ist in Transportrichtung vor der Druckluft
Ausschleuseeinheit angeordnet.
Die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit bietet bei der Ausschleusung von Schlechtprodukten aufgrund der einfachen Ablenkung der Schlechtprodukte aus dem Produktstrom auch unabhängig von deren Größe, Material und Form, eine hohe Ausschleusesicherheit, hat aber den Nachteil, dass pro Ausschleusung von Schlechtprodukten auch nicht zum Ausschleusen vorgesehene Produkte, d.h. Gutprodukte, mit ausgeschleust werden und somit eine Übersortierung stattfindet.
Durch die Kombination der Druckluft-Ausschleuseeinheit und der Ablenkelement
Ausschleuseinheit können die systembedingten Nachteile der jeweiligen Ausschleuseart überwunden werden und die jeweiligen systembedingten Vorteile synergetisch optimal genutzt werden. In diesem Zusammenhang wird die Druckluft-Ausschleuseeinheit vorteilhaft für kleinfallende Schlechtprodukte, welche präzise durch einen Luftstrom ablenkbar sind, eingesetzt. Solche Schlechtprodukte sind insbesondere charakterisiert durch eine geringe Masse bei vergleichsweise kleiner Oberfläche oder eine kleine Oberfläche bei vergleichsweise kleiner Masse.
Schlechtprodukte, die diesen Kriterien nicht entsprechen und eine hohe Masse bei vergleichsweise kleiner Oberfläche oder eine große Oberfläche bei vergleichsweise kleiner
Masse aufweisen, werden mit der Ablenkelement-Ausschleuseeinheit ausgeschleust.
Infolgedessen werden mit der Ablenkelement-Ausschleuseeinheit nur jene Schlechtprodukte ausgeschleust, die nicht mit der Druckluft-Ausschleuseeinheit ausschleusbar sind. Hierdurch wird die Qualität der Ausschleusung verbessert, da weniger Schlechtprodukte im
Produktstrom verbleiben als bei herkömmlichen Sortieranlagen und eine Übersortierung sehr gering gehalten wird, da nur ein Teil der Schlechtprodukte mit der zweiten Ausschleuseeinheit ausgeschleust wird.
Die Einteilung der Schlechtprodukte erfolgt durch die Rechnereinheit, wobei die
Rechnereinheit die Schlechtprodukte in Schlechtprodukte erster Ordnung, die gut mittels
Luftstrom ausschleusbar sind, und Schlechtprodukte zweiter Ordnung, das sind die restlichen Schlechtprodukte, unterteilt. Die Schlechtprodukte erster Ordnung werden, gesteuert von der Rechnereinheit, durch die Druckluft-Ausschleuseeinheit ausgeschleust und die
Schlechtprodukte zweiter Ordnung werden, gesteuert von der Rechnereinheit, durch die
Ablenkelement-Ausschleuseeinheit ausgeschleust.
Vorteilhaft erfolgt eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten, Schlechtprodukten erster
Ordnung und Schlechtprodukten zweiter Ordnung durch die Rechnereinheit anhand zumindest eines der folgenden Merkmale: - Farbe der im Produktstrom enthaltenen Produkte; - Umrisse und Gestalten, insbesondere Größe und Form, der im Produktstrom enthaltenen Produkte; - Unterschiede in Reflexions- oder Transmissionsspektren bei Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen aus Teilen des oder des gesamten elektromagnetischen Spektrums, vorzugsweise Röntgenstrahlung, Infrarotstrahlung, Terrahertzstrahlung. - Unterschiede in der elektrischen Leitfähigkeit oder in der Magnetisierbarkeit des Produktstroms
Zumindest eine Erkennungseinheit ist vorzugsweise dementsprechend zur Erfassung der obigen Merkmale und zur Ausgabe korrespondierender Eigenschaftsdaten ausgebildet.
Genauer gesagt ist in einer bevorzugten Ausführungsform die Erkennungseinheit zur
Erfassung zumindest eines Teilbereichs eines Reflexions- oder Transmissionsspektrums bei Bestrahlung der Produkte mit elektromagnetischen Wellen ausgebildet. Bei dem Teilbereich des Reflexions- oder Transmissionsspektrums kann es sich einerseits um Licht im sichtbaren oder außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs handeln, aber auch um andere elektromagnetische Wellen, wie z.B. Röntgenstrahlung oder Terrahertzstrahlung (Mikrowellenstrahlung).
Ist die Rechnereinheit ausgebildet, aus den Eigenschaftsdaten des Produktstroms sowohl die Umrisse oder Gestalten der im Produktstrom enthaltenen Produkte, als auch die spektrale Zusammensetzung der im Produktstrom enthaltenen Produkte zu ermitteln, so ermittelt die Rechnereinheit vorteilhaft aus der spektralen Zusammensetzung der im Produktstrom enthaltenen Produkte das Material der Produkte und aus den Umrissen oder der Gestalt der
Produkte das Volumen der Produkte, um aus dem Material und dem Volumen der Produkte deren Masse abzuschätzen und eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten, Schlechtprodukten erster Ordnung und Schlechtprodukten zweiter Ordnung anhand der Masse der Produkte zu treffen.
Wenn die Erkennungseinheit als optische Erkennungseinheit zur Erfassung von Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs ausgebildet ist, so umfasst sie vorzugsweise eine Hyperspektralkamera und/oder eine RGB-Kamera und/oder ein Lasersystem. Durch den Einsatz einer Kombination aus einer
Hyperspektralkamera, einer RGB-Kamera und einem Lasersystem als optisches
Erkennungssystem kann eine hohe Unterscheidungsgenauigkeit an Gutprodukten,
Schlechtprodukten erster Ordnung und Schlechtprodukten zweiter Ordnung erreicht werden, da mit diesen optischen Systemen eine Vielzahl an Eigenschaften der Produkte im Produktstrom erfasst werden können. Bevorzugt ist der Einsatz einer Hyperspektralkamera, da sie ein Spektrum hochgenau in einzelne schmale Frequenzbande auflöst und dadurch eine sehr feine Unterscheidung von Materialien ermöglicht. Wenn eine (auch) im
Nahinfrarotbereich arbeitende Hyperspektralkamera verwendet wird, wird eine weitere
Verbesserung der Materialunterscheidung ermöglicht, da viele Materialien charakteristische Frequenzbande im Nahinfrarotbereich aufweisen. Durch den optionalen kombinierten Einsatz einer Hyperspektralkamera mit einer RGB-Kamera und/oder einem Lasersystem lässt sich die Unterscheidbarkeit von Materialien nochmals verbessern.
Vorteilhaft umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest eine weitere
Erkennungseinheit, wobei die weitere Erkennungseinheit an der zur ersten Erfassungseinheit gegenüberliegenden Seite vom Produktstrom angeordnet ist. Das hat den Vorteil, dass der Produktstrom noch besser erfasst werden kann, wodurch die Rechnereinheit noch besser zwischen Gutprodukten, Schlechtprodukten erster Ordnung und Schlechtprodukten zweiter Ordnung unterscheiden kann und somit die Qualität der Ausschleusung noch weiter gesteigert werden kann. Die Kameras können auch dreidimensional angeordnet sein, d.h. aus verschiedenen Raumrichtungen auf den Materialstrom blicken.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in weiterer Folge beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils in einer schematischen Ansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem sich in einer Transportrichtung bewegenden Produktstrom.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2a und 2b aus einem sich in Transportrichtung T bewegenden Produktstrom 3, wobei sich der Produktstrom 3 aus Gutprodukten 4 und den Schlechtprodukten 2a und 2b zusammensetzt.
In Figur 1 ist ein Teilabschnitt des Produktstroms 3 abgebildet, wobei sich der Produktstrom 3 entlang eines Pfads 14 durch die Vorrichtung 1 bewegt und in zwei Abschnitten durch Leitbleche 9 und 10 geleitet wird.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Erkennungseinheit 5, eine Rechnereinheit 6, eine erste
Ausschleuseeinheit 7 und eine zweite Ausschleuseeinheit 8, welche miteinander zum
Austausch von Daten verbunden sind. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist die zweite Ausschleuseeinheit 8 in Transportrichtung T nach der ersten Ausschleuseeinheit 7 am Produktstrom 3 angeordnet und die erste Ausschleuseeinheit 7 und die zweite Ausschleuseeinheit 8 sind einander gegenüberliegend am Produktstrom 3 angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die zweite Ausschleuseeinheit 8 in Transportrichtung T vor der ersten Ausschleuseeinheit 7 am Produktstrom 3 angeordnet ist. Vorteilhaft wird die Anordnung der ersten Ausschleuseeinheit 7 und der zweiten Ausschleuseeinheit 8 an Einbauanforderungen der Vorrichtung 1 in übergeordneten Systemen und/oder der Transportrichtung T des Produktstroms 3 und den sich daraus ergebenden Pfad 14 angepasst.
Die erste Ausschleuseeinheit 7 ist zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2a erster
Ordnung ausgebildet. Die erste Ausschleuseeinheit 7 ist durch eine Drucklufteinheit gebildet, welche eine Düse 11 mit einem durch die Rechnereinheit elektrisch ansteuerbaren
Ventil aufweist. Die Drucklufteinheit ist über nicht dargestellte Versorgungsleitungen mit einer Druckluftversorgung verbunden. Die erste Ausschleuseeinheit 7 stellt somit eine
Druckluft-Ausschleuseeinheit dar. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist nur eine erste Ausschleuseeinheit 7 dargestellt, die
Vorrichtung 1 kann aber auch mehrere erste Ausschleuseeinheiten 7 aufweisen, die entweder nacheinander, nebeneinander oder versetzt zueinander angeordnet sein können. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Drucklufteinheit ein Regelventil aufweist, welches zum
Regeln einer Intensität eines aus der Düse 11 abgegebenen Druckluftstoßes ausgebildet ist.
Die Regelung der Intensität kann entweder manuell oder über die Rechnereinheit 6 erfolgen. Bei der Regelung der Intensität über die Rechnereinheit 6 wird die Intensität vorteilhaft an die auszuschleusenden Schlechtprodukte 2a erster Ordnung angepasst. So kann zum Beispiel die Intensität bei einem Schlechtprodukt 2a erster Ordnung mit einer hohen Masse und kleiner Ausdehnung größer sein als bei einem Schlechtprodukt 2a erster Ordnung mit einer geringen Masse und kleiner Ausdehnung.
Die zweite Ausschleuseeinheit 8 ist zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2b zweiter
Ordnung ausgebildet. Die zweite Ausschleuseeinheit 8 ist durch einen Aktuator, z.B. in
Form eines elektrisch ansteuerbaren Pneumatikzylinders 12, und ein Ablenkelement 13 gebildet, wobei der Pneumatikzylinder 12 auf das Ablenkelement 13 wirkt und dieses zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellt. Die zweite
Ausschleuseeinheit 8 stellt somit eine Ablenkelement-Ausschleuseeinheit dar. Der
Pneumatikzylinder 12 ist über nicht dargestellte Versorgungsleitungen mit einer
Druckluftversorgung verbunden. In der ersten Position ragt das Ablenkelement 13 in den
Produktstrom 3 und lenkt diesen ab, und in der zweiten Position ist das Ablenkelement 13 außerhalb des Produktstroms 3 angeordnet. Bei der in Figur 1 gezeigten
Ausführungsvariante wird der Pneumatikzylinder 12 so von der Rechnereinheit 6 angesteuert, dass in der ersten Position die Gutprodukte 4 abgelenkt werden und in der zweiten Position die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung ausgeschleust werden. So eine
Ausschleusung, die die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung ohne Berührung ausschleust, wird auch als passive Ausschleusung bezeichnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass der Pneumatikzylinder 12 so von der Rechnereinheit 6 angesteuert wird, dass in der ersten Position die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung ausgeschleust werden und in der zweiten Position die Gutprodukte 4 im Wesentlichen ohne das Ablenkelement 13 zu berühren die Vorrichtung 1 verlassen. So eine Ausschleusung von Schlechtprodukten 2b zweiter Ordnung wird auch als aktive Ausschleusung bezeichnet.
Als aktive Ausschleusung wird ein System bezeichnet, bei dem das Schlechtprodukt durch die Ausschleuseeinheiten von seiner Flugbahn derart abgelenkt wird, dass es aus dem
Produktstrom entfernt und in einen separaten Pfad befördert wird. Das Gutprodukt indes wird von den Ausschleuseeinheiten nicht. Bei passiver Ausschleusung wird dieses Prinzip invertiert. Hier wird das Gutprodukt abgelenkt, während das Schlechtprodukt in seiner
Flugbahn nicht beeinflusst wird. Dieses passive System hat den Vorteil, dass die
Ausschleuseeinheiten und die zugehörige Steuerung auf das in der Regel in Form und
Gewicht bekannte Gutprodukt optimiert werden können. Das Schlechtprodukt kann aus sehr unterschiedlichen Produkten bestehen, was eine Optimierung wesentlich schwieriger machen würde. Dadurch, dass die Flugbahn des Schlechtproduktes nicht beeinflusst wird, werden auch Fremdkörper wie z.B. Gummibälle sicherer ausgebracht, da es bei der Ablenkung in einem aktiven System leicht zu unkontrollierten Bewegungen von elastischen Produkten, z.B. dem unkontrollierten Springen des Gummiballs, in der Anlage kommen kann, wodurch der Ball schlussendlich wieder im Gutprodukt landen kann. Dasselbe gilt auch für extrem leichte bzw. schwebende Schlechtprodukte, wie zum Beispiel Folie oder Papier. Weitere Vorteile bietet das System z.B. auch bei Glas, da es splitterfrei ausgeschleust werden kann.
Anstelle von elektrisch ansteuerbaren Pneumatikzylindern können auch andere Aktuatoren verwendet werden. Solche Aktuatoren sind dem Fachmann bekannt und er weiß sie dem
Anwendungszweck gemäß auszuwählen. Die Anforderungen an die Aktuatoren sind, dass sie schnell genug, mit ausreichender Genauigkeit und großer Verlässlichkeit im System einsetzbar sind. Beispiele solcher alternativer Aktoren sind Hydraulikzylinder, Solenoide, elektrische Antriebe, insbesondere Rotations- oder Linearantriebe.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass die zweite Ausschleuseeinheit 8 abhängig von der
Beschaffenheit der Produkte wie eine Weiche ausgebildet ist, die die Gutprodukte 4 aktiv zu einem ersten Ausschleusepfad ablenkt und die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung aktiv zu einem zweiten Ausschleusepfad ablenkt und somit ausschleust.
Weiters besteht die Möglichkeit, dass die zweite Ausschleuseeinheit mehr als 2 Positionen aufweist und damit eine Mehrwegesortierung mit allein dieser Ausschleuseeinheit durchgeführt wird. (z.B.: Gutprodukt wird abgelenkt, Schlechtprodukt 1 wird passiv ausgeschleust, Schlechtprodukt 2 wird aktiv ausgekickt).
Die Erkennungseinheit 5 ist in dieser Ausführungsform als optische Erkennungseinheit ausgebildet und weist eine Hyperspektralkamera, sowie optional eine RGB-Kamera oder ein Lasersystem auf. Anstelle von optischen Erkennungseinheiten sind aber auch die oben erwähnten alternativen Erkennungseinheiten verwendbar.
Im Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 wird der Produktstrom 3 in
Transportrichtung T entlang des Pfads 14 durch die Vorrichtung 1 geleitet. Dabei wird der
Produktstrom 3 mit der optischen Erkennungseinheit 5 erfasst, wobei die daraus entstehenden optischen Eigenschaftsdaten fortwährend an die Rechnereinheit 6 übermittelt werden.
Die optischen Eigenschaften umfassen die spektrale Zusammensetzung, die Größe, die Form und die Farbe der im Produktstrom 3 enthaltenen Produkte, wobei die Rechnereinheit 6 ausgebildet ist, anhand der spektralen Zusammensetzung der Produkte die Produkte entsprechend ihrer unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung einzuteilen. Anhand der erfassten Größe, der Form und der Farbe kann die Rechnereinheit die Einteilung verfeinern und zum Beispiel Holzreste von Schalenresten unterscheiden. Basierend auf dieser
Einteilung erkennt die Rechnereinheit 6 in Echtzeit Gutprodukte 4 sowie Schlechtprodukte 2a und 2b im Produktstrom 3, wobei die Rechnereinheit 6 die Schlechtprodukte 2a und 2b entsprechend der besseren Ausschleusemethode in Schlechtprodukte 2a erster Ordnung und in Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung einteilt.
Anhand der ermittelten Gutprodukte 4, Schlechtprodukte 2a erster Ordnung und
Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung steuert die Rechnereinheit 6 in einem weiteren Schritt die erste Ausschleuseeinheit 7 an, die Schlechtprodukte 2a erster Ordnung auszuschleusen und die zweite Ausschleuseeinheit 8 an, die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung auszuschleusen, wodurch am Ende des Pfads 14 nur noch die Gutprodukte 4 übrigbleiben.
Figur 2 zeigt in einer schematischen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 15 zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2a und 2b aus einem sich in Transportrichtung T bewegenden Produktstrom 3. Im Unterschied zu der Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 ist bei der Vorrichtung 15 die Erkennungseinheit 5 in zwei Gehäusen aufgeteilt, wobei im Gehäuse 5a z.B. eine Hyperspektralkamera und eine RGB-Kamera untergebracht sind und im Gehäuse 5b ein Lasersystem untergebracht ist. Darüber hinaus weist die Vorrichtung 15 gegenüber der Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 eine zusätzliche Erfassungseinheit 16 auf, die an der zur Erfassungseinheit 5 gegenüberliegenden Seite vom Produktstrom 3 angeordnet ist und die auch in zwei Gehäusen aufgeteilt ist, wobei im Gehäuse 16a z.B. eine Hyperspektralkamera und eine RGB-Kamera untergebracht sind und im Gehäuse 5b ein Lasersystem untergebracht ist. Es ist zu erwähnen, dass die
Erfassungseinheiten 5, 16 anstelle von oder zusätzlich zu optischen Sensoren auch andere
Sensoren aufweisen können, insbesondere Sensoren zur Erfassung von elektromagnetischen Wellen außerhalb des Wellenlängenbereichs von Licht, z.B. zur Erfassung von Röntgenstrahlung oder Terrahertzstrahlung. Durch die zusätzliche Erfassungseinheit 16 ist der Vorteil erhalten, dass der Produktstrom 3 noch genauer erfasst werden kann, wodurch die Rechnereinheit 6 noch besser zwischen Gutprodukt 4, Schlechtprodukt 2a erster Ordnung und Schlechtprodukt 2b zweiter Ordnung unterscheiden kann und somit die Qualität der Ausschleusung noch weiter erhöht wird. Elemente, die gleich wie bei der Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist weiters darauf hinzuweisen, dass die oben beschriebene Anordnung der Erfassungseinheiten 5, 16 in unterschiedlichen Gehäusen an unterschiedlichen Seiten des Produktstroms in anderen Ausführungsformen der Erfindung variiert werden kann. Beispielsweise können auch nebeneinander liegende Anordnungen oder eine den Produktstrom umgebende Anordnung gewählt werden, bzw auch unbegrenzt mehr als zwei Schlechtproduktströme gewählt werden
Es sei hier noch erwähnt, dass es sich bei der Vorrichtung 15 bei der Ausschleusung der
Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung mittels der zweiten Ausschleuseeinheit 8 auch um eine passive Ausschleusung handelt. Das heißt die Gutprodukte 4 werden in der ersten
Stellung des Ablenkelements 13 abgelenkt und in der zweiten Stellung des Ablenkelements 13 werden die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung aus dem Produktstrom 3 ausgeschleust.
Figur 3 zeigt in einer schematischen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 17 zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2a und 2b aus einem sich in Transportrichtung T bewegenden Produktstrom 3. Im Unterscheid zu der Vorrichtung 15 gemäß Figur 2 ist bei der Vorrichtung 17 die Position der
Ausschleuseeinheiten 7 und 8 gegenüber dem Produktstrom 3 vertauscht.
Elemente der Vorrichtung 17, die gleich wie bei der Vorrichtung 15 gemäß Figur 2 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Claims (18)

  1. Patentansprüche:
    1. Vorrichtung (1, 15, 17) zum Ausschleusen von Schlechtprodukten (2a, 2b) aus einem sich in Transportrichtung (T) bewegenden Produktstrom (3) aus Gutprodukten (4) und Schlechtprodukten (2a, 2b), umfassend eine Erkennungseinheit (5, 5a, 5b), die zum Erfassen des Produktstroms (3) ausgebildet ist, eine Rechnereinheit (6), die mit der Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) verbunden und dazu ausgebildet ist, von der Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) Eigenschaftsdaten des Produktstroms (3) zu erhalten und aus den Eigenschaftsdaten in Echtzeit Schlechtprodukte (2a, 2b) im durch die Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) erfassten Produktstrom (3) zu erkennen, und eine von der Rechnereinheit (6) gesteuerte Ausschleuseeinheit (7), die - in Transportrichtung (T) gesehen - nach der Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) am Produktstrom (3) angeordnet und zum Ausschleusen von Schlechtprodukten (2a, 2b) aus dem Produktstrom (3) mittels zumindest eines Druckluftstoßes ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1, 15, 17) zumindest eine weitere von der Rechnereinheit (6) gesteuerte Ausschleuseeinheit (8) aufweist, die - in Transportrichtung gesehen - nach der Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) an der zur Druckluft-Ausschleuseeinheit (7) gegenüberliegenden Seite vom Produktstrom (3) am Produktstrom (3) angeordnet und zum Ausschleusen von Schlechtprodukten (2a, 2b) durch partielles Ablenken des Produktstroms (3) mittels zumindest eines Ablenkelements (13) ausgebildet ist, und dass die Rechnereinheit (6) ausgebildet ist, die erkannten Schlechtprodukte (2a, 2b) in Schlechtprodukte (2a) erster Ordnung und Schlechtprodukte (2b) zweiter Ordnung einzuteilen, wobei die Druckluft-Ausschleuseeinheit (7) ausgebildet ist, durch die Rechnereinheit (6) gesteuert die Schlechtprodukte (2a) erster Ordnung auszuschleusen und die Ablenkelement- Ausschleuseeinheit (8) ausgebildet ist, durch die Rechnereinheit (6) gesteuert die Schlechtprodukte (2b) zweiter Ordnung auszuschleusen.
  2. 2. Vorrichtung (1, 15, 17) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit (8) in Transportrichtung (T) nach der DruckluftAusschleuseeinheit (7) angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die AblenkelementAusschleuseeinheit in Transportrichtung vor der Druckluft-Ausschleuseeinheit angeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) zur Erfassung zumindest eines Teilbereichs eines Reflexions- oder Transmissionsspektrums bei Bestrahlung der Produkte mit elektromagnetischen Wellen und zur Ausgabe von korrespondierenden Eigenschaftsdaten ausgebildet ist.
  5. 5. Vorrichtung (1, 15, 17) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) als optische Erkennungseinheit zur Erfassung von Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs ausgebildet ist.
  6. 6. Vorrichtung (1, 15, 17) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erkennungseinheit eine Hyperspektralkamera umfasst, wobei vorzugsweise die Hyperspektralkamera Frequenzen im Nahinfrarot-Wellenlängenbereich, bevorzugter Frequenzen im Nahinfrarot- und im sichtbaren Wellenlängenbereich auflöst.
  7. 7. Vorrichtung (1, 15, 17) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erkennungseinheit eine RGB-Kamera oder ein Lasersystem umfasst.
  8. 8. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) eine Erkennungseinheit zur Erfassung von elektromagnetischen Wellen außerhalb des Wellenlängenbereichs von Licht, insbesondere zur Erfassung von, Röntgenstrahlung oder Terrahertzstrahlung umfasst.
  9. 9. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft-Ausschleuseeinheit (7) ein Regelventil aufweist, welches zum Regeln einer Intensität zumindest eines Druckluftstoßes ausgebildet ist.
  10. 10. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit (7) zumindest einen Aktuator (12) aufweist, der das zumindest eine Ablenkelement (13) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellt, wobei das Ablenkelement (13) die Schlechtprodukte (2b) zweiter Ordnung entweder in der ersten Position oder in der zweiten Position aus dem Produktstrom (3) ausschleust.
  11. 11. Vorrichtung (1, 15, 17) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (13) in der ersten Position in den Produktstrom (3) ragt und in der zweiten Position außerhalb des Produktstroms (3) angeordnet ist, wobei in der ersten Position die Gutprodukte (4) abgelenkt werden.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement in der ersten Position den Produktstrom zu einem ersten Ausschleusepfad ablenkt und in der zweiten Position den Produktstrom zu einem zweiten Ausschleusepfad ablenkt.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement in weitere Positionen zur Bildung von weiteren Ausschleusepfaden verstellbar ist.
  14. 14. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (6) dazu ausgebildet ist, aus den Eigenschaftsdaten des Produktstroms (3) die Farben der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte zu ermitteln und eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten (4), Schlechtprodukten (2a) erster Ordnung und Schlechtprodukten (2b) zweiter Ordnung anhand der Farben der Produkte zu treffen.
  15. 15. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (6) dazu ausgebildet ist, aus den Eigenschaftsdaten des Produktstroms (3) die Umrisse oder Gestalten der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte zu ermitteln und eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten (4), Schlechtprodukten (2a) erster Ordnung und Schlechtprodukten (2b) zweiter Ordnung anhand der Umrisse oder Gestalten der Produkte zu treffen.
  16. 16. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (6) dazu ausgebildet ist, aus den Eigenschaftsdaten des Produktstroms (3) die spektrale Zusammensetzung der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte zu ermitteln und eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten (4), Schlechtprodukten (2a) erster Ordnung und Schlechtprodukten (2b) zweiter Ordnung anhand der spektralen Zusammensetzung der Produkte zu treffen.
  17. 17. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (6) dazu ausgebildet ist, aus den Eigenschaftsdaten des Produktstroms (3) die Umrisse oder Gestalten der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte und die spektrale Zusammensetzung der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte zu ermitteln sowie aus der spektralen Zusammensetzung der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte auf das Material der Produkte zu schließen, aus den Umrissen oder der Gestalt der Produkte auf das Volumen der Produkte zu schließen, aus dem Material und dem Volumen der Produkte deren Masse abzuschätzen und eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten (4), Schlechtprodukten (2a) erster Ordnung und Schlechtprodukten (2b) zweiter Ordnung anhand der Masse der Produkte zu treffen.
  18. 18. Vorrichtung (15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (15, 17) zumindest eine weitere Erfassungseinheit (16a, 16b) aufweist.
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