CH684742A5 - Method for cleaning and sorting bulk material - Google Patents
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- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
- B07C5/3425—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain
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Abstract
Description
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CH 684 742 A5 CH 684 742 A5
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Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen und/oder Reinigen durch Auslesen bzw. Sortieren von Schüttgut in Form von Getreidekörnern, Reiskörnern, Sojabohnen, Sonnenblumenkernen, Kaffeebohnen, wobei das Reinigen und Sortieren im Rahmen der Vorbereitung dieser Nahrungsmittel zur weiteren Bearbeitung vorgesehen ist. Getreidekörner werden nach einer Vorreinigung und einer ersten Reinigung benetzt, gescheuert und anschliessend in einer Mühle, vorzugsweise mit einem Müllereiwalzenstuhl zu Mehl vermählen. Bei Reiskörnern ist nach einer Vorreinigung eine erste Reinigung und anschliessend ein Schleifschritt vorgesehen. Die erste Reinigung umfasst das Entfernen von Fremdteilen, einen Schälschritt und die Beseitigung von Schalenteilen und unerwünschten Reiskörnern. Die geschliffenen und vom Schleifstaub befreiten Reiskörner werden vorzugsweise in verschiedene Grössenklassen aufgetrennt. Ölsaaten wie Sojabohnen und Sonnenblumenkerne werden nach einer Vorreinigung einer ersten Reinigung unterzogen, um anschliessend vorzugsweise Verfahrensschritte zur Ölherstellung zu durchlaufen. Bei Sonnenblumenkernen ist die erste Reinigung vorzugsweise nach einem Schälschritt vorgesehen, so dass dabei Fremdstoffe und Schalenteile entfernt werden. Auch beim Kaffee ist nach einer Vorreinigung eine an einen Schälschritt anschliessende erste Reinigung vorgesehen. Anschliessend werden die Kaffeebohnen nach Grösse und Qualität sortiert. The invention relates to a method for separating and / or cleaning by reading or sorting bulk material in the form of cereal grains, rice grains, soybeans, sunflower seeds, coffee beans, the cleaning and sorting being provided as part of the preparation of these foods for further processing. After pre-cleaning and a first cleaning, grain kernels are wetted, scrubbed and then ground to flour in a mill, preferably with a milling roller. In the case of rice grains, a first cleaning and then a grinding step are provided after a pre-cleaning. The first cleaning includes removing foreign parts, a peeling step and removing shell parts and unwanted rice grains. The rice grains that have been milled and freed of grinding dust are preferably divided into different size classes. Oil seeds such as soybeans and sunflower seeds are subjected to a first cleaning after pre-cleaning, in order to then preferably go through process steps for oil production. In the case of sunflower seeds, the first cleaning is preferably provided after a peeling step, so that foreign matter and shell parts are removed in the process. After pre-cleaning, a first cleaning after a peeling step is also provided for coffee. The coffee beans are then sorted according to size and quality.
Getreide, Reis, Ölsaaten, Kaffee und dergleichen werden in grossen Mengen als Naturprodukte geerntet, und sind somit naturgemäss einer gewissen Verunreinigung durch Fremdstoffe unterworfen. Die Verunreinigungen umfassen Fremdstoffe wie etwa Metall-, Glas- Holz- und Pflanzenteile, sowie Schnüre und Steine mit einer wesentlich grösseren oder, im Falle von Staub und Sand einer wesentlich kleineren Ausdehnung als die gewünschten Produktteile. Diese Fremdstoffe sollten im wesentlichen in der Vorreinigung durch den Einsatz von Trennsieben wie etwa Schwing- bzw. Vibrations- und/oder Trommelsieben entfernt werden. Anderseits umfasst die Verunreinigung aber auch verkümmerte oder von Schädlingen befallene Teilchen und/oder Schalen des zu bearbeitenden Produktes, sowie Samen oder Steine welche etwa die gleiche Grösse haben, wie die gewünschten Produktteilchen. Dieser Anteil der Verunreinigung wird in der ersten Reinigung im allgemeinen mit mehreren Maschinen aussortiert. Eine Auslese erfolgt nach Kriterien die das Produkt von der Verunreinigung unterscheiden. Die Kriterien und nach diesen Kriterien trennende Vorrichtungen sind im wesentlichen folgende: Grains, rice, oilseeds, coffee and the like are harvested in large quantities as natural products, and are therefore naturally subject to a certain amount of contamination by foreign substances. The impurities include foreign matter such as metal, glass, wood and plant parts, as well as cords and stones with a much larger or, in the case of dust and sand, a much smaller expansion than the desired product parts. These foreign substances should essentially be removed in the pre-cleaning by using separating sieves such as vibrating or vibrating and / or drum sieves. On the other hand, the contamination also includes stunted or pest-infested particles and / or shells of the product to be processed, as well as seeds or stones which are approximately the same size as the desired product particles. This proportion of the contamination is generally sorted out with several machines in the first cleaning. A selection is made according to criteria that distinguish the product from the contamination. The criteria and devices separating them are essentially the following:
- Grösse mittels Sieb - Size with a sieve
- Dichte mittels Windsichter - Density using an air classifier
- Form mittels Trieure. - Shape using trieure.
Den verschiedenen Auslesemethoden sind selbstverständlich eine entsprechende Anzahl von Maschinen zugeordnet, wobei für jedes Auslesekriterium gegebenenfalls auch mehrere solcher Maschinen, und/oder Kombinationsmaschinen, die etwa Siebtrennung und Aspiration oder Windsichtung kombinieren, vorgesehen sind. Dies bedeutet nicht nur einen grossen Investitionsaufwand, sondern auch einen entsprechenden Aufwand an Betriebsenergie und Raumbedarf. Sind die Grössen-, Dichte- und Formunterschiede zwischen Schlechtteilen und den gewünschten Teilen nur klein, so kann auch mit einem grossen maschinellen Aufwand keine gute Trennung erfolgen. Beispielsweise können kleine ungeschälte oder schwarz verfärbte Reiskörner nicht aus den geschälten unverfärbten Reiskörnern ausgelesen werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kosten-, Energie- und Raumaufwand zu vermindern und die Auslesebzw. Reinigungsqualität zu verbessern. A corresponding number of machines are of course assigned to the different reading methods, with several such machines and / or combination machines, which combine screen separation and aspiration or air separation, for example, being provided for each reading criterion. This means not only a large investment, but also a corresponding expenditure in operating energy and space. If the differences in size, density and shape between bad parts and the desired parts are only small, a good separation can not be achieved even with great mechanical effort. For example, small unpeeled or black-colored rice grains cannot be read from the peeled, uncolored rice grains. The invention has for its object to reduce the cost, energy and space and the Auslesebzw. Improve cleaning quality.
Dies gelingt mit dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch, dass das Schüttgut bei der ersten Reinigung und gegebenenfalls bereits bei der Vorreinigung einer optischen Sichtung unterzogen wird. Bei dieser optischen Sichtung wird mindestens eines der Kriterien Farbe, Grösse und Form erfasst. This is achieved with the method according to the invention in that the bulk material is subjected to an optical screening during the first cleaning and possibly already during the pre-cleaning. With this optical sighting, at least one of the criteria color, size and shape is recorded.
Nach der Auswertung der Färb-, Grössen- und/ oder Forminformation wird die Auslese der Fremdbzw. Schlechtteile und/oder die Sortierung in verschiedene Klassen vorgenommen. Die Reinigung von Schüttgut und die optische Farb-Sortierung sind unabhängig voneinander bekannt. Es zeigt sich nun aber, dass die Verwendung der Farbsortierung zur Reinigung und insbesondere die Kombination von Farbsortierung mit optischer Grössen- und/oder Form-Sortierung zur Reinigung einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den bekannten Verfahren bringt. Im Falle von Reis ist beispielsweise eine Auftrennung bzw. Sortierung in Reiskörner mit Schale, Reiskörner ohne Schale, Schalen, Reiskörner mit schwarzen Stellen, Grünreis, Reisbruch und Reiskörner verschiedener Grösse sinnvoll und erst durch das erfindungsgemässe Verfahren möglich. After evaluating the color, size and / or shape information, the selection of the foreign or Bad parts and / or sorting into different classes. The cleaning of bulk goods and the optical color sorting are known independently of one another. However, it has now been shown that the use of color sorting for cleaning, and in particular the combination of color sorting with optical size and / or shape sorting for cleaning, brings a significant advance over the known methods. In the case of rice, for example, a separation or sorting into rice grains with husk, rice grains without husk, husks, rice grains with black spots, green rice, broken rice and rice grains of various sizes is useful and only possible with the method according to the invention.
Der erfindungsgemässen Lehre liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Beurteilung mittels des menschlichen Auges sehr zuverlässig ist und daher eine optische Erfassung zusammen mit einer Auswerteeinrichtung, welche Grössen- und/oder Formund/oder Farbinformationen ableitet und mit die Ausleseklassen charakterisierenden Werten vergleicht, die Reinigungs- bzw. Sortieraufgabe qualitativ äusserst gut, gleichzeitig aber auch mit geringerem Aufwand an Maschinen, Kosten, Energie und Raum löst. In der Tat haben Versuche gezeigt, dass sich durch optische Sortierung im wesentlichen alle Fremdkörper, von Schädlingen befallene Produktteilchen und gegebenenfalls unerwünschte Anteile des Produktes, wie etwa Schalen ausscheiden lassen. The teaching according to the invention is based on the knowledge that the assessment by means of the human eye is very reliable and therefore an optical detection together with an evaluation device which derives size and / or shape and / or color information and compares it with values characterizing the reading classes, or sorting task qualitatively extremely well, but at the same time also with less expenditure on machines, costs, energy and space. In fact, tests have shown that essentially all foreign bodies, product particles affected by pests and, if appropriate, undesired portions of the product, such as shells, can be eliminated by optical sorting.
Wenn alle Teilchen des Produktstromes zum Auslesen von Fremdkörpern optisch erfasst werden, ist der Zusatzaufwand zum Sortieren des gewünschten Produktes in Produktklassen anhand der Grösse und/oder Form und/oder Farbe sehr klein. So kann das Produkt wie beispielsweise bei Reis und Kaffee in verschiedene Qualitätsklassen aufgetrennt werden. Die optische Sortierung hat den weiteren Vorteil, dass die scharfe Grössensortierung zur Verfahrensoptimierung eingesetzt werden kann. If all particles of the product stream for reading foreign bodies are optically recorded, the additional effort for sorting the desired product into product classes based on the size and / or shape and / or color is very small. For example, the product can be broken down into different quality classes, such as rice and coffee. The optical sorting has the further advantage that the sharp size sorting can be used for process optimization.
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Beispielsweise können Schälvorrichtungen für einen Teilbereich der Teilchen-Grössenverteilung optimal eingestellt werden und von der optischen Sortiervorrichtung nur mit Teilchen gespiesen werden, die in diesem Teilbereich liegen. For example, peeling devices can be optimally set for a partial area of the particle size distribution and can only be fed by the optical sorting device with particles that lie in this partial area.
Eine optimale Trennung zwischen erwünschten und unerwünschten Teilchen wird erreicht, wenn die Sortierung sowohl nach der Farbe als auch nach der Grösse und gegebenenfalls der Form erfolgt. Die Grösse wird vorzugsweise mit mindestens einem Wert, der einer Teilchenausdehnung bzw. einem Teilchendurchmesser entspricht und/oder mindestens einem Wert, der einer Teilchen-Schnittfläche bzw. Ansichtsfläche entspricht, charakterisiert. Forminformationen umfassen mindestens eine effektive Teilchenkontur und/oder mindestens eine abgeleitete Grösse, wie etwa das erste, das zweite und/oder das dritte Flächenmoment einer Ansichtsfläche. An optimal separation between desired and undesired particles is achieved if the sorting takes place according to both the color and the size and, if appropriate, the shape. The size is preferably characterized by at least one value that corresponds to a particle expansion or a particle diameter and / or at least one value that corresponds to a particle cut surface or view surface. Shape information includes at least one effective particle contour and / or at least one derived variable, such as the first, the second and / or the third surface moment of a view surface.
Die die Ausleseklassen bzw. die Teilchenklassen charakterisierenden Werte werden vorzugsweise im Rahmen eines Lernlaufes durch die Auswertung der Bildinformation mindestens eines die jeweilige Teilchenklasse repräsentierenden Teilchens erfasst oder gegebenenfalls im Falle von Grössen- und/ oder Formparametern auch als Standardwerte mit Toleranzbereichen eingegeben. The values characterizing the readout classes or the particle classes are preferably acquired in the course of a learning run by evaluating the image information of at least one particle representing the respective particle class or, if appropriate, also entered as standard values with tolerance ranges in the case of size and / or shape parameters.
Da die optische Sortiervorrichtung eine Vereinzelungseinrichtung, eine die vereinzelten Teilchen tragende bzw. haltende Unterlage und eine Auslesebzw. Auswurfeinrichtung umfasst, welche Elemente für ein vorgegebenes Teilchengrössen-Spektrum ausgelegt sind, darf das Produkt keine Fremdteile enthalten, die ausserhalb des vorgegebenen Spektrums liegen. Enthält das Produkt Fremdstoffe, die nicht im vorgegebenen Spektrum liegen, so muss das Produkt einer Vorreinigung vorzugsweise mit Vibrations- und/oder Trommelsieben und/oder Windsichtern unterzogen werden, die die zu grossen und/oder die zu kleinen Teilchenanteile herausholt und somit die Funktionsfähigkeit der optischen Sortiervorrichtung gewährt. Since the optical sorting device has a separating device, a support carrying or holding the separated particles and a Auslesebzw. Ejection device includes which elements are designed for a given particle size spectrum, the product must not contain any foreign parts that are outside the specified spectrum. If the product contains foreign substances that are not within the specified range, the product must be pre-cleaned, preferably with vibrating and / or drum screens and / or air classifiers, which removes the too large and / or too small particles and thus the functionality of the optical sorting device granted.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die optische Sichtung mit mindestens einem optoelektronischen Sensor, vorzugsweise mit einer Zeilen-, gegebenenfalls aber einer Matrix-Farbfernsehkamera, vorgenommen wird, dessen bzw. deren Ausgangssignal zur Bewertung der Qualität des Mahlgutes einem elektronischen Da-tenverarbeitungsprozess unterzogen wird, der insbesondere ein Vergleichsprozess zwischen den Parametern mindestens eines Musterteilchens und jeweils einem Teilchen aus dem Schüttgut oder gegebenenfalls eine Abfrage einer Tabelleninformation ist und ein Resultatsignal verfügbar macht, das zur selbsttätigen Steuerung der Ausleseeinrichtung für die Produktteilchen herangezogen wird. Durch diese Schritte wird eine exakte Bewertung der Kriterien bzw. Parameter im Hinblick auf die geforderte Qualität des Produktes bzw. der Teilchen ermöglicht. Für Bewertungskriterien, die optische Teilcheneigenschaften umfassen, welche erst bei der Bestrahlung mit und/oder beim Empfang von Strahlung ausserhalb des sichtbaren Bereiches, wie etwa Infrarot oder Ultraviolett erkennbar sind, sind Strahlungsquellen und/oder Kameras im entsprechenden Wellenbereich vorzusehen. A preferred embodiment of the invention provides that the optical sighting is carried out with at least one optoelectronic sensor, preferably with a line, but possibly a matrix color television camera, the output signal of which, in order to evaluate the quality of the ground material, is carried out using an electronic data processing process which is, in particular, a comparison process between the parameters of at least one sample particle and in each case one particle from the bulk material or possibly a query of a table information and makes a result signal available which is used for the automatic control of the reading device for the product particles. These steps enable an exact evaluation of the criteria or parameters with regard to the required quality of the product or the particles. Radiation sources and / or cameras in the corresponding waveband are to be provided for evaluation criteria that include optical particle properties that are only recognizable when irradiated with and / or when receiving radiation outside the visible range, such as infrared or ultraviolet.
Ein weiterer Vorteil der optischen Auslesevorrichtung gegenüber von mechanischen beispielsweise Siebe oder, wie im Falle von Trieuren, Produktteilchen aufnehmende Taschen, umfassende Trenneinrichtungen, ist der deutlich kleinere Verschleiss. Die Trennung mittels Sieben erfordert Bewegungen der Teilchen über die Siebfläche, derart dass alle Teilchen mindestens einmal direkt auf eine Sieböffnung zu liegen kommen. Die intensive Teilchenbewegung über die Siebfläche führt zum unerwünschten Siebverschleiss und somit zu erhöhter Wartungsarbeit und bei Siebwechseln zu Betriebsunterbrüchen. Entsprechend dem Siebverschleiss ist auch mit einem Produktverschleiss und somit einer Beeinträchtigung der Produktequalität, sowie m<f dem Entstehen von Produktestaub, der entfernt werden muss, zu rechnen. Die optische Trennung ist eine das Produkt schonende Trennung und kann somit auch bei empfindlichen Produkten angewandt werden. Another advantage of the optical read-out device compared to mechanical screens, for example, or, as in the case of Trieurs, pockets that hold product particles, extensive separating devices is the significantly smaller wear. The separation by means of sieving requires movements of the particles over the sieving surface such that all the particles come to rest directly on a sieve opening at least once. The intensive particle movement over the screen surface leads to undesired screen wear and thus to increased maintenance work and to screen interruptions when changing screens. Corresponding to the sieve wear, product wear and thus an impairment of the product quality, as well as m <f of product dust that has to be removed, can also be expected. The optical separation is a gentle separation of the product and can therefore also be used for sensitive products.
Bei einer optischen Trenn- bzw. Auslesevorrich-tung ist eine Änderung der Trenngrenzen sehr einfach, da keine Maschinenteile ausgetauscht, sc -dem lediglich die die auszulesenden Klassen charakterisierenden Grössen- und/oder Form- und/oder Farbwerte bzw. vorgängig angelegte Tabellen angegeben werden müssen. Durch elektronische Kon-trollmassnahmen wie etwa Abgleiche und selbsttätige Korrekturen kann eine Änderung der Trenngrenzen während des Betriebs verhindert werden. Dies garantiert auch über lange Betriebsphasen eine konstante Produktequalität. Bei mechanischen Trenneinrichtungen ist das Verstellen der Trenngrenzen mit dem Auswechseln von Sieben und/ oder Trieurteilen sowie im Falle von Windsichtern mit dem Einstellen der richtigen Luftströmung verbunden. Die richtige Wahl der die Trennung beeinflussenden Grössen bedingt eine erfahrene Bedienungsperson und gegebenenfalls aufwendige Versuche. Zudem können sich die Trenngrenzen während des Betriebs aufgrund einer zunehmenden Verunreinigung der Trennvorrichtungen durch Produktestaub verschieben. In the case of an optical separating or reading device, it is very easy to change the separating limits, since no machine parts are exchanged, so only the size and / or shape and / or color values characterizing the classes to be read out or tables previously created are given have to. Electronic control measures such as adjustments and automatic corrections can prevent the separation limits from changing during operation. This guarantees constant product quality even over long operating phases. In the case of mechanical separation devices, the adjustment of the separation limits is associated with the replacement of screens and / or interior parts and, in the case of wind classifiers, with the setting of the correct air flow. The correct choice of the variables influencing the separation requires an experienced operator and, if necessary, complex tests. In addition, the separation limits can shift during operation due to increasing contamination of the separation devices by product dust.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Further details of the invention result from the following description of exemplary embodiments schematically shown in the drawings.
Fig. 1a Müllereianlage für Durum nach dem Stande der Technik Fig. 1a milling plant for Durum according to the prior art
Fig. 1b Müllereianlage für Weichweizen nach dem Stande der Technik Fig. 1b milling plant for common wheat according to the prior art
Fig. 2 Müllereianlage mit optischer erster Reinigung Fig. 2 milling plant with optical first cleaning
Fig. 3 Reismüllerei nach dem Stande der Technik Fig. 3 rice milling according to the prior art
Fig. 4a Reismüllerei mit optischen Reinigungsund Sortierabschnitten Fig. 4a rice milling with optical cleaning and sorting sections
Fig. 4b Reismüllerei bei der direkt nach der Schälung ein Planausleser und eine optische Sortierung vorgesehen ist. Fig. 4b rice milling in which a plan reader and an optical sorting is provided directly after the peeling.
Fig. 5 Sojaöl-Herstellung nach dem Stand der Technik Fig. 5 soybean oil production according to the prior art
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Fig. 6 Sojaöl-Herstellung mit einer optischen Reinigung bzw. Auslesung Fig. 6 soybean oil production with an optical cleaning or reading
Fig. 7 Sonnenblumenöl-Herstellung nach dem Stand der Technik Fig. 7 sunflower oil production according to the prior art
Fig. 8 Sonnenblumenöl-Herstellung mit optischer Reinigung Fig. 8 sunflower oil production with optical cleaning
Fig. 9 Sonnenblumenöl-Herstellung mit optischer Trennung des Gutflusses vor der Entfernung der Schalen Fig. 9 sunflower oil production with optical separation of the crop flow before removing the shells
Fig. 10 Kaffeebehandlung nach dem Stande der Technik Fig. 10 coffee treatment according to the prior art
Fig. 11 Kaffeebehandlung mit optischer Reinigung Fig. 11 Coffee treatment with optical cleaning
Fig. 12 Kaffeebehandlung mit einer optischen Reinigung und Klassierung Fig. 12 coffee treatment with an optical cleaning and classification
Fig. 1a zeigt schematisch das Beispiel einer mit besonders vielen Reinigungsmaschinen bestückten Durummühle, um zu veranschaulichen, welche Einsparungen die Erfindung zu schaffen im Stande ist. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf solche Mühlen beschränkt ist, sondern auch an anderen Mühlentypen angewendet werden kann, wo möglicherweise eine geringere Anzahl von Reinigungsmaschinen herkömmlicher Weise vorgesehen ist. FIG. 1 a shows schematically the example of a durum mill equipped with a particularly large number of cleaning machines in order to illustrate the savings which the invention can achieve. However, it is to be understood that the invention is not limited to such mills, but can also be applied to other types of mills, where a smaller number of cleaning machines may be conventionally provided.
Die Fig. 1a ist rein optisch durch vier lediglich angedeutete Elevatoren 2 bis 5 in einzelne Abschnitte unterteilt. Anstelle der Elevatoren 2 bis 5 kann selbstverständlich auch jedes andere geeignete Transportmittel verwendet werden. Für das angelieferte Getreide ist ganz links eine Gruppe von Eingangssilos 1 vorgesehen. In einem Vorreinigungsbereich 6 zwischen den Elevatoren 2 und 3 werden Behandlungsschritte zur Entfernung von groben und feinen Fremdstoffen durchgeführt. Die Behandlungsschritte einer ersten Reinigung sind in einem, zwischen den Elevatoren 3 und 4 sowie zwischen den Elevatoren 4 und 5 angeordneten, ersten Reinigungsbereich 7 bzw. 7a und 7b dargestellt. Rechts vom Elevator 5 folgt ein Bearbeitungsbereich 8 mit einer zweiten Reinigung, vorzugsweise in der Form einer Scheuervorrichtung 21a, mit einer Benetzungs- und Absetzvorrichtung 21b, 21c und mit einem Müllerei-Walzenstuhl 22. Fig. 1a is divided purely optically by four merely indicated elevators 2 to 5 into individual sections. Instead of the elevators 2 to 5, any other suitable means of transport can of course also be used. A group of input silos 1 is provided on the far left for the delivered grain. Treatment steps for removing coarse and fine foreign matter are carried out in a pre-cleaning area 6 between the elevators 2 and 3. The treatment steps of a first cleaning are shown in a first cleaning area 7 or 7a and 7b arranged between the elevators 3 and 4 and between the elevators 4 and 5. To the right of the elevator 5 is a processing area 8 with a second cleaning, preferably in the form of a scouring device 21a, with a wetting and settling device 21b, 21c and with a milling roller mill 22.
Das angelieferte Gut aus den Eingangssilos 1 wird zunächst einem Magnetabscheider 9 und anschliessend einer Waage 10 zugeführt. Darauf folgt eine Siebvorrichtung 11, vorzugsweise in der Form eines Vibrations-Klassiersiebes mit einem ersten und einem zweiten Sieb. Das erste Sieb ist gegebenenfalls ein sog. Schrollensieb und trennt grobe Fremdbestandteile, wie Erdknollen, Holz- und Strohteile, sowie Steine ect. vom Getreide und den kleinen Fremdstoffen. Die kleinen Fremdstoffe, wie etwa Sand werden durch das zweite Sieb zumindest teilweise aus dem Getreide ausgetragen. Zur Entfernung von Staubanteilen wird das Getreide anschliessend durch einen Luftstrom, vorzugsweise durch einen Windsichter 12 geführt. Diese Vorreinigung muss bei hohen Schüttgutdurchsätzen durchgeführt werden und kann deshalb die Verunreinigungen nicht scharf von den Getreidekörner trennen. The delivered goods from the input silos 1 are first fed to a magnetic separator 9 and then to a scale 10. This is followed by a screening device 11, preferably in the form of a vibration screening screen with a first and a second screen. The first sieve is possibly a so-called roller sieve and separates coarse foreign matter such as earth bulbs, wood and straw parts, as well as stones ect. from grain and small foreign substances. The small foreign matter, such as sand, is at least partially removed from the grain through the second sieve. To remove dust, the grain is then passed through an air stream, preferably through an air classifier 12. This pre-cleaning must be carried out at high bulk material throughputs and therefore cannot separate the contaminants from the cereal grains.
Nach der Vorreinigung gelangt das vorgereinigte After the pre-cleaning, the pre-cleaned comes
Getreide in Rohfruchtsilos 14 und steht dort nach Getreidesorten getrennt zur weiteren Bearbeitung bereit. Die weitere Bearbeitung umfasst vorzugsweise die erste Reinigung, ein erstes Benetzen und Absetzen, eine zweite Reinigung und ein zweites Benetzen und Absetzen sowie das Vermählen. Bei der Erzeugung von Mehlmischungen aus verschiedenen Getreidesorten werden unterschiedliche Bearbeitungsweisen verwendet. Beispielsweise kann die gewünschte Mischung aus verschiedenen Getreidesorten direkt nach den Rohfruchtsilos 14 erzeugt werden, sodass die Getreidemischung weiter bearbeitet wird. Gegebenenfalls gelangen die verschiedenen Getreidesorten getrennt durch die erste Reinigung zum ersten Benetzen und werden nach dem ersten Absetzen gemischt, oder es ist vorgesehen, dass die verschiedenen Getreidesorten auch getrennt durch die zweite Reinigung zum zweiten Benetzen und Absetzen geführt werden und vorzugsweise vor dem Vermählen, gegebenenfalls aber auch erst nach dem Vermählen gemischt werden. Zur Bearbeitung einer bestimmten Getreidemischung, werden die dazu nötigen Getreidesorten den Silos 14 entnommen und mit Hilfe von den Rohfruchtsilos 14 je zugeordneten Mengenreglern 15 gemischt und über einen Förderer 16 einer das Gewicht der Mischung bestimmenden Waage 10a zugeführt. Grain in raw fruit silos 14 and is available there for further processing, separated by grain type. The further processing preferably comprises the first cleaning, a first wetting and settling, a second cleaning and a second wetting and settling as well as the grinding. Different processing methods are used to produce flour mixtures from different types of grain. For example, the desired mixture of different types of grain can be generated directly after the raw fruit silos 14, so that the grain mixture is processed further. If appropriate, the different types of grain arrive separately at the first wetting and are mixed after the first weaning, or it is provided that the different types of grain are also led separately through the second cleaning for the second wetting and settling and preferably before milling, if appropriate but also only be mixed after grinding. To process a certain grain mixture, the types of grain required for this are removed from the silos 14 and mixed with the aid of the raw fruit silos 14 for each assigned quantity regulator 15 and fed via a conveyor 16 to a scale 10a determining the weight of the mixture.
Die erste Reinigung schliesst an die Waage 10a an und umfasst gegebenenfalls einen weiteren Magnetabscheider 9a, eine weitere Siebreinigungsvorrichtung 11a mit Windsichter 12a, einen Steinausleser 17, mindestens einen Trieur 18, einen Wirbelschicht-Steinausleser 19 und einen Leichtkornausleser 20. Die Siebreinigungsvorrichtung 11a erreicht vorzugsweise mit zwei Vibrationssieben eine Auftrennung in Getreidekörner und grössere und kleinere Fremdstoffe. Aufgrund des kleineren Durchsatzes und der engeren Trenngrenzen wird eine gegenüber der Vorreinigung bessere Trennung erreicht. Der Steinausleser 17 ermöglicht aufgrund seiner Vibrationen einerseits eine Trennung nach dem spezifischen Gewicht, anderseits aufgrund der darin erzeugten Wirbelschicht auch eine Trennung nach dem Luftwiderstand. Von mindestens einem Rund- und/oder Spiral- und/oder Scheibentrieur 18 wird eine Trennung nach Form und Grösse durchgeführt, indem mit entsprechend geformten Taschen gewünschte Körner weitergeführt werden. Ungewünschte Teilchen, wie etwa verkümmerte Körner, Bruch, zu lange oder zu runde Teilchen, werden ausgeschieden. Der Wirbelschicht-Steinaus-leser 19 führt - ähnlich dem Steinausleser 17 -eine Trennung nach spezifischem Gewicht durch, so dass schwerere Bestandteile (z.B. korngrosse Steine) ausgeschieden werden. Der Leichtkornausleser 20 ist zum Entfernen von schlecht entwickelten Körnern, Körnerbruch etc. vorgesehen. The first cleaning adjoins the scale 10a and optionally includes a further magnetic separator 9a, a further sieve cleaning device 11a with an air classifier 12a, a stone reader 17, at least one chamber 18, a fluidized bed stone reader 19 and a light grain reader 20. The sieve cleaning device 11a preferably also reaches two vibrating sieves a separation into cereal grains and larger and smaller foreign matter. Due to the lower throughput and the narrower separation limits, a better separation than pre-cleaning is achieved. Due to its vibrations, the stone reader 17 enables a separation according to the specific weight on the one hand, and a separation according to the air resistance on the other hand due to the fluidized bed generated therein. At least one round and / or spiral and / or disc interior 18 is separated according to shape and size, in that desired grains are carried on with appropriately shaped pockets. Unwanted particles such as stunted grains, breakage, particles that are too long or too round are excreted. The fluid bed stone reader 19 - similar to the stone reader 17 - carries out a separation according to specific weight, so that heavier components (e.g. stone-sized stones) are separated. The light grain reader 20 is provided for removing poorly developed grains, broken grains etc.
Nach dieser ersten Reinigung in den Bereichen 7a, 7b gelangt das Getreide durch eine Scheuervorrichtung 21a und eine Netzvorrichtung 21b mit automatischer Feuchtigkeitsregulierung in Abstehsilos 21c mit Auslass-Mengenreglern 21 d. Das Scheuern 21a, das Benetzen 21b und das Konditio-nieren in den Abstehsilos 21c wird vorzugsweise After this first cleaning in the areas 7a, 7b, the grain passes through a scrubbing device 21a and a network device 21b with automatic moisture regulation into stand-off silos 21c with outlet quantity regulators 21d. Scouring 21a, wetting 21b and conditioning in the storage silos 21c is preferred
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zweimal hintereinander vorgesehen, bevor das Getreide vorzugsweise über eine Waage schliesslich einem Müllerei-Walzenstuhl 22 zugeführt wird. Dabei steht der Walzenstuhl 22 für eine ganze Reihe von derartigen Stühlen, wobei der erste Walzenstuhl 22 in bekannter Weise das Öffnen des Getreidekornes besorgt, indem seine mit Riffeln ausgestatteten und einem vorbestimmten Abstand voneinander liegenden Walzen 23 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit derart angetrieben werden, dass die einer der Walzen 23 zugekehrte Seite des jeweiligen Getreidekornes von der der anderen Walze des Walzenpaares 23 zugekehrten Seite des Getreidekornes abgetragen und damit der Inhalt des Getreidekörnes, d.i. im grossen und ganzen das Mehl, freigelegt wird. Dieser Mehlanteil wird dann in den weiteren Passagen von den Schalen abgetrennt bzw. je nach dem gewünschten Feinheitsgrade vermählen. Provided twice in succession before the grain is finally fed to a milling roller mill 22, preferably via a balance. The roller mill 22 stands for a whole series of such chairs, the first roller mill 22, in a known manner, opening the grain of grain by driving its rollers 23, which are provided with corrugations and are at a predetermined distance from one another, at different speeds in such a way that the one the side of the respective grain of grain facing the rollers 23 is removed from the side of the grain of grain facing the other roller of the pair of rollers 23 and thus the content of the grain of grain, ie on the whole the flour is exposed. This portion of flour is then separated from the shells in the further passages or ground according to the desired degree of fineness.
Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, dass die für die erste Reinigung benötigten Maschinen, insbesondere die Siebreinigungsvorrichtung 11a mit Windsichter 12a, der Steinausleser 17, mindestens ein Trieur 18, der Wirbelschicht-Steinausle-ser 19 und der Leichtkornausleser 20 mindestens zum Teil ersetzt werden können, wenn anstelle dessen eine optische Sortiereinrichtung verwendet wird. Eine solche Anordnung ist beispielsweise der Fig. 2 zu entnehmen. The invention is based on the knowledge that the machines required for the first cleaning, in particular the screen cleaning device 11a with air classifier 12a, the stone reader 17, at least one door 18, the fluidized bed stone reader 19 and the light grain reader 20 are at least partially replaced can, if an optical sorting device is used instead. Such an arrangement can be seen, for example, in FIG. 2.
Da die in Fig. 1a dargestellte Durum Bearbeitung eine äusserst aufwendige erste Reinigung vorsieht, wird in einem zweiten Beispiel in Fig. 1b die Bearbeitung von Weichweizen gemäss dem Stande der Technik beschrieben. Ein Vergleich der Fig. 1a und 1b zeigt, dass bei der ersten Reinigung von Weichweizen weder ein Wirbelschicht-Steinausleser 19 noch ein Leichtkornausleser 20 vorgesehen sind. Zudem werden zur Weichweizenreinigung vorzugsweise Rund- und Spiraltrieure 18a, 18b verwendet. Ein weiterer Unterschied zwischen Fig. 1a und Fig. 1b besteht darin, dass das zweimalige Durchlaufen des Scheuerns, Benetzens und Konditionie-rens mit den Vorrichtungen 21a bis 21 d und 21a' bis 21 d' zweimal dargestellt ist. Since the durum processing shown in FIG. 1a provides an extremely complex first cleaning, the processing of common wheat according to the prior art is described in a second example in FIG. 1b. A comparison of FIGS. 1a and 1b shows that neither a fluidized bed stone reader 19 nor a light grain reader 20 is provided for the first cleaning of soft wheat. In addition, circular and spiral drives 18a, 18b are preferably used for cleaning soft wheat. A further difference between FIGS. 1a and 1b is that the two passes of the scrubbing, wetting and conditioning with the devices 21a to 21d and 21a 'to 21d' are shown twice.
Wie aus einem Vergleich der Fig. 1a bzw. Fig 1b mit Fig. 2 ersichtlich ist, fehlen in letzterer der Elevator 4, das Sieb 11a mit dem Windsichter 12a, sowie die Maschinen 17 bis 20 bzw. 17 und 18. Stattdessen ist ein im einzelnen dargestellter, besonders ausgestatteter optischer Sortierapparat 24 vorgesehen, der die Arbeit der weggelassenen Maschinen übernimmt. Es sei jedoch daran erinnert, dass Fig. 2 lediglich ein Beispiel veranschaulicht, und dass bei von der Fig. 1a abweichenden Mühlendiagrammen, die herkömmlicherweise dort vorgesehenen Maschinen, insbesondere der ersten Reinigung 7 durch die Vorrichtung 24 ersetzt werden können. Obwc ss an sich möglich wäre, auch weitere Maschinen der Vorreinigungsstufe 6 durch die optische Einrichtung 24 zu ersetzen, wird dies im allgemeinen nicht tunlich sein. As can be seen from a comparison of FIGS. 1a and 1b with FIG. 2, the elevator 4, the screen 11a with the air classifier 12a, and the machines 17 to 20 or 17 and 18 are missing in the latter individually shown, specially equipped optical sorting apparatus 24 is provided, which takes over the work of the omitted machines. However, it should be remembered that FIG. 2 only illustrates an example, and that in the case of mill diagrams which differ from FIG. 1a, the machines conventionally provided there, in particular the first cleaning 7, can be replaced by the device 24. Although it would be possible per se to also replace other machines of the pre-cleaning stage 6 by the optical device 24, this will generally not be possible.
Demnach gelangt über den Magnetabscheider 9a zugeführtes, auszusortierendes Gut beispielsweise über einen Einlassschacht 25, der zweckmässig ein Dosierorgan, z.B. in Form einer den Schachtquerschnitt verändernden Klappe 26, aufweist, zu einer Verteilvorrichtung 27. Die Anordnung kann dabei in ähnlicher Weise getroffen sein, wie dies in den Fig. 10 bis 13 der US-PS 4 905 917 anhand der Einrichtung 30 und einer nachgeschalteten Speisewalze 8 dargestellt ist, wobei im Falle der vorliegenden Fig. 2 die Speisewalze 28 dem Verteilrotor 27 unmittelbar nachgeschaltet ist. Accordingly, material to be sorted out, which is supplied via the magnetic separator 9a, arrives, for example, via an inlet shaft 25, which expediently has a metering element, e.g. in the form of a flap 26 which changes the shaft cross-section, to a distribution device 27. The arrangement can be made in a manner similar to that in FIGS. 10 to 13 of US Pat. No. 4,905,917 using the device 30 and a feed roller connected downstream 8 is shown, wherein in the case of the present FIG. 2 the feed roller 28 is connected directly downstream of the distribution rotor 27.
Um Anhäufungen von Körnern zu vermeiden, ist zweckmässig zur Vorbereitung der Vereinzelung ein Vibrationsförderer 29 mit einem Vibrationsantrieb 30 vorgesehen, wobei es vorteilhaft ist, wenn der Vibrationsförderer 87 in Förderlängsrichtung einzelne, zweckmässig parallel zueinander verlaufende, Zufuhrkanäle 31 aufweist, die bereits einzelne Reihen von aufeinanderfolgenden Partikeln von einander abtrennen, indem die Zuführkanäle 31 jeweils eine Breite besitzen, die einer Kornbreite entspricht. Auf diese Weise werden die Körner nicht nur über die Breite des Vibrationsförderers 29 verteilt, sondern auch jeweils hintereinander angeordnet, so dass dann nur mehr der Vorgang der Anordnung der einzelnen Kömer in eine relativ zueinander genau vorgeschriebene Lage durchzuführen ist. In order to avoid the accumulation of grains, a vibration conveyor 29 with a vibration drive 30 is expediently provided for preparation of the separation, it being advantageous if the vibration conveyor 87 has individual, suitably parallel feed channels 31 in the longitudinal direction of the conveyor, which already have individual rows of successive ones Separate particles from one another in that the feed channels 31 each have a width which corresponds to a grain width. In this way, the grains are not only distributed over the width of the vibration conveyor 29, but are also arranged one behind the other, so that only the process of arranging the individual grains in a position that is precisely prescribed relative to one another then has to be carried out.
Dieser Vorgang geschieht nun so, dass einzelne Körner in nicht vorher bestimmten Abständen von einander durch die nach oben offenen Zuführkanäle 31 des Vibrationsförderers 29 bis an dessen Ende gelangen. Im Bereiche dieses Endes, und zwar hier direkt am Ende des Vibrationsförderer 29, gegebenenfalls aber auch an einem gesonderten Teil, befindet sich zweckmässig eine Beschleunigungseinrichtung 32 in Form einer Bürstenwalze (oder mindestens einer Blasdüse), um die Körner mindestens auf jene Geschwindigkeit zu bringen, die eine nachgeschaltete Trommel 33 besitzt. Auf der Trommel 33 werden die Körner an Saugöffnungen gehalten. Gegebenenfalls sind die Saugöffnungen in Vertiefungen der Trommeloberfläche angeordnet. Anstelle der Trommel 33 kann auch ein zumindest teilweise luftdurchlässiges Transportband vorgesehen werden. This process now takes place in such a way that individual grains reach the end of the vibrating conveyor 29 at open intervals 31, which are not predetermined, from one another. In the area of this end, namely here directly at the end of the vibration conveyor 29, but possibly also on a separate part, there is expediently an acceleration device 32 in the form of a brush roller (or at least one blowing nozzle) in order to bring the grains at least to that speed, which has a downstream drum 33. The grains are held at suction openings on the drum 33. If necessary, the suction openings are arranged in depressions in the drum surface. Instead of the drum 33, an at least partially air-permeable conveyor belt can also be provided.
Durch die Beschleunigungseinrichtung 32 wird vermieden, dass sich im Anschluss an den Vibrationsförderer 29 wieder eine ungleichmässige Verteilung der Kömer mit einzelnen Kornanhäufungen ergibt. Vielmehr werden die Körner zweckmässig auf eine derartige Geschwindigkeit gebracht, dass sie über die Oberfläche der Trommel verteilt werden und auf Saugöffnungen liegen bleiben. Damit gelangen die Körner in der gezeigten Weise in relativ zueinander vorbestimmte Lagen vor einer Überwachungseinrichtung, die zweckmässig eine gegebenenfalls auch mehr als eine Fernsehkamera 34 mit Beleuchtungseinrichtung 35 aufweist, gegebenenfalls r er auch von einzelnen licht-elektrischen Wand- n gebildet sein könnte. Diese Einrichtung befindet sich vorzugsweise in einem lichtdichten Gehäuse 36, um den Einfluss von Fremdlicht auszuschalten. Als Fernsehkamera 34 kann an sich jede beliebige Videokamera, insbesondere eine Festkörperkamera, wie ein Diodenarray bzw. eine CCD-Kamera verwendet werden. The acceleration device 32 avoids that after the vibration conveyor 29 there is again an uneven distribution of the grains with individual grain accumulations. Rather, the grains are expediently brought to such a speed that they are distributed over the surface of the drum and remain on suction openings. The grains thus arrive in the positions shown relative to one another in front of a monitoring device, which expediently has, if appropriate, also more than one television camera 34 with lighting device 35, where appropriate it could also be formed by individual light-electric walls. This device is preferably located in a light-tight housing 36 in order to eliminate the influence of extraneous light. Any video camera, in particular a solid-state camera, such as a diode array or a CCD camera, can be used as the television camera 34.
Es sei erwähnt, dass ein solcher Vibrationsförderer 27 mit Zuführkanälen 29 zahlreichen Modifikatio- It should be mentioned that such a vibration conveyor 27 with feed channels 29 has numerous modifications.
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nen unterworfen sein kann, beispielsweise indem der Vibrationsantrieb weggelassen wird, oder indem die Zuführkanäle 31 statt parallel zueinander, leicht divergierend in Förderrichtung ausgebildet sind. Eine weitere Vereinzelungswirkung kann auch dadurch erreicht werden, dass die Zuführkanäle 31 einzelne, quer zur Richtung der Zuführkanäle 31 verlaufenden Materialstreifen unterschiedlicher Reibung aufweisen, die entweder gleichmässig breit sind oder auch in Förderrichtung eine zunehmende Breite besitzen. Ebenso kann das Beschleunigen auf verschiedene Weise vorgenommen werden, etwa auch durch wenigstens eine der Vibrationsförderer 29 über einen Teilbereich durchsetzende Beschleunigungstrommel oder eine zu Beginn des Vibrationsförderers 29 bereits vorgesehene, die Körner tangential auf den Vibrationsförderer 29 beschleunigende Schleuderscheibe usw. NEN can be subjected, for example, by omitting the vibration drive, or by the feed channels 31 instead of parallel to each other, are formed slightly diverging in the conveying direction. A further separation effect can also be achieved in that the feed channels 31 have individual strips of material of different friction which run transversely to the direction of the feed channels 31 and which are either uniformly wide or also have an increasing width in the conveying direction. Likewise, the acceleration can be carried out in various ways, for example also by means of at least one acceleration drum passing through a partial area through an acceleration drum or a centrifugal disc already provided at the beginning of the vibration conveyor 29 and accelerating the grains tangentially onto the vibration conveyor 29, etc.
Sobald also die Körner von der Bürstenwalze 32 gegen die Trommel 33 gebracht werden, beginnt im Bereiche von Vertiefungen ein im Inneren der Trommel 33 angelegter Unterdruck zu wirken und saugt lediglich im Bereiche der Vertiefung die Körner an. As soon as the grains are brought against the drum 33 by the brush roller 32, a negative pressure applied inside the drum 33 begins to act in the area of depressions and only sucks the grains in the area of the depression.
Die Trommel kann über ihren Umfang mit Vereinzelungsrippen bzw. Kanälen, ähnlich den Zufuhrkanälen 31 des Vibrationsförderers 29 versehen sein, wobei eben in Abständen Sauglöcher vorgesehen sind. An diesen Sauglöchern werden dann die Körner festgehalten, befinden sich damit in einer vorbestimmten gegenseitigen Lage und werden der Überprüfungsvorrichtung 34 innerhalb des Gehäuses 36 zugeführt. Zur Erzielung des entsprechenden Unterdruckes ist wiederum eine Öffnung 38 vorgesehen, die einen hohlen Wellenstummel 37 durchsetzt. Oberhalb einer Abdichtungswand 39 im Inneren der Trommel 33 herrscht somit ein entsprechender Unterdruck, der die Anlage der Körner an der Trommel 33 auch bei hohen Geschwindigkeiten sichert, wobei ein weiteres Gehäuse 40 so ausgebildet ist, dass der Unterdruck beispielsweise auch dort wirken kann und Körner nur dann ausgeschleudert werden, wenn der Unterdruck durch den Blasdruck von darin angeordneten Düsen, 41, 42 überwunden wird, wovon die eine die auszusortierenden Teile in einen Trog 43, die andere in einen Trog oder eine Rinne 44 abwirft, wogegen eine Abdichtung an der Abdeckwand 39 dafür sorgt, dass im Bereich unterhalb dieser Wand 39 der Saugdruck nicht zur Wirkung kommt und daher die für gut befundenen Teile in einen Trog oder eine Rinne 45 fallen. Wird lediglich in Gut- und Schlechtteilchen unterschieden, so kann beispielsweise die Düse 42 weggelassen werden. Zum Sortieren in mehrere Teilchenklassen können dagegen weitere Düsen vorgesehen werden. Vorzugsweise gelangt die umfangreichste Teilchenklasse ohne Ausblaswirkung in die Rinne 45. The circumference of the drum can be provided with separating ribs or channels, similar to the feed channels 31 of the vibration conveyor 29, with suction holes being provided at intervals. The grains are then held at these suction holes, are thus in a predetermined mutual position and are fed to the checking device 34 within the housing 36. To achieve the corresponding negative pressure, an opening 38 is again provided which passes through a hollow stub shaft 37. A corresponding negative pressure prevails above a sealing wall 39 inside the drum 33, which secures the contact of the grains on the drum 33 even at high speeds, a further housing 40 being designed such that the negative pressure can also act there, for example, and grains only are then thrown out when the negative pressure is overcome by the blowing pressure of nozzles 41, 42 arranged therein, one of which throws the parts to be sorted out into a trough 43, the other into a trough or a channel 44, whereas a seal on the cover wall 39 ensures that the suction pressure does not come into effect in the area below this wall 39 and therefore the parts which are found to be good fall into a trough or a channel 45. If only a distinction is made between good and bad particles, the nozzle 42 can be omitted, for example. On the other hand, further nozzles can be provided for sorting into several particle classes. Preferably, the most extensive class of particles enters the channel 45 without blowing out effect.
Die Videokamera 34 ist mit ihrer bevorzugten Schaltung dargestellt. Eine solche herkömmliche Festkörper- oder Röhrenkamera für die Abgabe von Farbsignalen besitzt im allgemeinen sechs Ausgänge, nämlich einen Ausgang 57 für das Horizontal-ablenkungssignal (dieser Ausdruck soll auch das entsprechende Signal einer Festkörperkamera umfassen), einen Ausgang 58 für das Vertikalablenksignal (falls es sich nicht bloss um eine Zeilenkamera handelt), einen Ausgang 59 für das Rotsignal, einen Ausgang 60 für das Blausignal, und einen Ausgang 61 für das Grünsignal. Hinzu kommt noch ein Ausgang 62 für das Y-Signal (Helligkeit). Es ist nun für die Verarbeitung einfacher, wenn an diese Ausgänge eine Konverterstufe 63 angeschlossen ist, die diese Signale in das sog. I HS-System umformt, so dass sich an deren Ausgang eine Leitung 64 für das Helligkeitssignal, eine Leitung 65 für das Farbsättigungssignal und eine Leitung 66 für das Farbtonsignal ergibt. Natürlich kann die Konverterstufe 63 entfallen, wenn die Kamera 34 bereits an sich derart ausgebildet ist, dass sie den Leitungen 64 bis 66 entsprechende Ausgänge besitzt, oder aber wenn die Signalauswertung im wesentlichen die Rot-, Blau- und Grünsignale benötigt. The video camera 34 is shown with its preferred circuit. Such a conventional solid-state or tube camera for the delivery of color signals generally has six outputs, namely an output 57 for the horizontal deflection signal (this expression should also include the corresponding signal from a solid-state camera) and an output 58 for the vertical deflection signal (if it is is not just a line scan camera), an output 59 for the red signal, an output 60 for the blue signal, and an output 61 for the green signal. There is also an output 62 for the Y signal (brightness). It is now easier for processing if a converter stage 63 is connected to these outputs, which converts these signals into the so-called I HS system, so that there is a line 64 for the brightness signal and a line 65 for the color saturation signal at their output and results in a line 66 for the hue signal. Of course, the converter stage 63 can be omitted if the camera 34 is already designed in such a way that it has outputs 64 to 66 corresponding to it, or if the signal evaluation essentially requires the red, blue and green signals.
Im Bereiche der Ränder der Trommel 33 ist vorzugsweise ein Farbreferenzmuster und an der Trommel selbst sind Taktmarkierungen an vorbestimmten Stellen angeordnet, so dass während einer Ablenkperiode an einer ganz bestimmten Stelle innerhalb des Videosignales die diesen Referenzen entsprechenden Signalabschnitte auftauchen werden, wobei die Taktmarkierung zur Bestimmung der Teilchengeschwindigkeit bestimmt bzw. mit jedem Taktimpuls eine Zeile ausgelesen wird, um die Auslösung des Bildpunktes in Bewegungsrichtung zu definieren und das Vermessen der Teilchen zu erleichtern. Wenn daher die Leitungen 57, 58 einer Umschaltstufe 67 zugeführt werden, so kann diese anhand dieser Ablenksignale feststellen, ob das eingehende Signal von einer solchen Referenzstelle bzw. einer Taktmarkierung stammt oder von einer anderen Stelle. Dementsprechend werden von der Umschaltstufe die Signale aufgeteilt, und zwar wird das vom Farbreferenzmuster stammende Referenzsignal in eine Referenzspeicherstufe 68 abgegeben, das von der Trommelfläche stammende Signal, mit Ausnahme der Taktmarkierungssignale, an eine Stufe 69, wogegen die Taktmarkierungssignale an eine Ausgangsleitung 70 gelangen. In the area of the edges of the drum 33 there is preferably a color reference pattern and on the drum itself clock markings are arranged at predetermined positions, so that during a deflection period the signal sections corresponding to these references will appear at a specific point within the video signal, the clock markings being used to determine the Particle speed is determined or a line is read out with each clock pulse in order to define the triggering of the image point in the direction of movement and to facilitate the measurement of the particles. Therefore, if the lines 57, 58 are fed to a switching stage 67, the latter can use these deflection signals to determine whether the incoming signal comes from such a reference point or a clock mark or from another point. Accordingly, the signals are divided by the switching stage, namely the reference signal originating from the color reference pattern is emitted into a reference storage stage 68, the signal originating from the drum surface, with the exception of the clock mark signals, to a stage 69, whereas the clock mark signals reach an output line 70.
An die Ausgänge der Stufen 68, 69 sind die Eingänge einer Vergleichsstufe 71 angeschlossen, die durch Differenzbildung etwaiger Ungleichmässigkei-ten bzw. Veränderungen der Helligkeit des Hintergrundes ausgleicht, so dass eine Nachregelung der Beleuchtungseinrichtungen 35 nicht unbedingt erforderlich ist. Es ist vorteilhaft, wenn eine weitere Differenzbildung vorgenommen wird, die auf der Lernfähigkeit der Schaltung beruht. The inputs of a comparison stage 71 are connected to the outputs of stages 68, 69 and compensate for any irregularities or changes in the brightness of the background by forming differences, so that readjustment of the lighting devices 35 is not absolutely necessary. It is advantageous if a further difference is formed which is based on the learning ability of the circuit.
Wenn nämlich eine bestimmte Farbe bzw. Helligkeit für die Schüttgutpartikel gefordert wird, so kann man auf verschiedene Weise vorgehen. Der einfachste Weg ist der, einen Schwellwert für eine gewünschte Helligkeit vorzugeben und bei Nichterrei-chen dieser gewünschten Helligkeitsschwelle das betreffende Partikel durch Betätigen einer Ausblasdüse oder einer anderen Aussortiereinrichtung auszuscheiden. Will man jedoch nach Farbe sortieren, so könnte man analog hierzu mehrere Farbkanäle (etwa entsprechend den Leitungen 59 bis 62 oder 64 bis 66) vorsehen und in diesen Kanälen entsprechende Schwellwertgeber vorsehen. Auf digita- If a specific color or brightness is required for the bulk material particles, there are different ways to proceed. The simplest way is to specify a threshold value for a desired brightness and, if this desired brightness threshold is not reached, to remove the particle in question by actuating a blow-out nozzle or another sorting device. However, if you want to sort by color, you could analogously provide several color channels (for example corresponding to lines 59 to 62 or 64 to 66) and provide appropriate threshold value transmitters in these channels. On digital
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lem Weg erreicht man dies durch Eingabe der jeweiligen Farbparameter in ein Tastenfeld, was aber einerseits mühsam und anderseits wegen der vielen Irrtumsmöglichkeiten unzuverlässig ist. Auch hier wird zweckmässig ein anderer Weg beschritten. This can be achieved by entering the respective color parameters in a keypad, which is tedious on the one hand and unreliable on the other hand due to the many error possibilities. Here, too, another path is expediently followed.
Wenn man nämlich vor dem Aussortieren einer zu überprüfenden Schüttgutmenge einen Lernlauf startet, indem man zu Beginn des Betriebes eine Anzahl von Körnern (an sich genügt ein einziges) an der Videokamera 34 vorbeilaufen oder - im Falle einer Matrix- oder Röhrenkamera - stehen lässt, so kann die Farbe dieses Referenzkornes eingespeichert werden, um später als Bezugswert für die gewünschte Farbe zu dienen. Hierzu mag am Ausgang der Vergleichsschaltung 71 (oder, wenn diese nicht vorgesehen ist, weil man eine Hintergrundregelung nach dem Stande der Technik vorzieht, am Ausgange der Kamera 34 bzw. der Stufe 69) eine Umschaltstufe 72 vorgesehen sein. Diese Umschaltstufe besitzt im vorliegenden Ausführungsbeispiel (jedoch nicht notwendigerweise) einen umschaltbaren Steuereingang 73, so dass ihre Um-schaltung über einen Wahlschalter S1 von einem Zeitglied 74 gesteuert werden kann, das nach einer dem Vorüberlaufen der Referenzprobe entsprechenden Zeit automatisch die Umschalteinrichtung auf Normalbetrieb umgeschaltet, oder die Umschaltung kann, je nach der Stellung des Wahlschalters S1, auch manuell durch einen Handschalter S2 vorgenommen werden, durch dessen Öffnen oder Schliessen die Umschaltung der Stufe 72 bewirkt wird. Eine solche Handschaltung ist besonders dann von Vorteil, wenn sich die Zeit für das, vorzugsweise einstellbare, Zeitglied 74 von vornherein nicht genau bestimmen lässt (z.B. eine Probe von Körnern wird einige Tage vorab zugesandt, um später dementsprechend aussortieren zu können). If one starts a learning run before sorting out a quantity of bulk material to be checked, at the beginning of the operation, a number of grains (in themselves a single one) run past the video camera 34 or - in the case of a matrix or tube camera - are left standing, so the color of this reference grain can be saved in order to later serve as a reference value for the desired color. For this purpose, a switchover stage 72 may be provided at the output of the comparison circuit 71 (or, if this is not provided because a background control according to the prior art is preferred, at the output of the camera 34 or stage 69). In the present exemplary embodiment, this switchover stage (but not necessarily) has a switchable control input 73, so that its switchover can be controlled via a selector switch S1 by a timing element 74, which automatically switches the switchover device to normal operation after a time corresponding to the passage of the reference sample, or, depending on the position of the selector switch S1, the changeover can also be carried out manually by means of a manual switch S2, the opening or closing of which causes the changeover of the stage 72. Such a manual control is particularly advantageous if the time for the, preferably adjustable, timer 74 cannot be determined exactly from the start (e.g. a sample of grains is sent a few days in advance so that it can be sorted out later).
Je nach der Stellung der Umschaltstufe 72 wird ein Lernbetrieb oder der Normalbetrieb durchgeführt, wobei für den ersteren Fall mindestens ein Speicher 75 angeschlossen ist, der vorzugsweise als nichtflüchtiger Speicher (z.B. Diskette) ausgebildet ist. Im Lernbetrieb wird mindestens ein Teilchen und der Hintergrund, gegebenenfalls aber mehrere, verschiedene Teilchenklassen repräsentierende Teilchen einer Farberkennung unterzogen und die dabei resultierende Werte werden gespeichert. Dazu werden mehrere Speicherplätze 75 mit wahlweisem Zugriff, d.h. entweder mehrere gesonderte Speicher oder ein einziger, entsprechend grösserer Speicher 75 mit adressierbaren Speicherplätzen mit dem Ausgangssignal der Kamera 34 bzw. der Vergleichsstufe 71 verbindbar gemacht. Es ist zweckmässig, wenn der Speicher 75 mit dem Speicher 68 verbunden ist, um seinen Inhalt in Abhängigkeit von der Beleuchtungsfarbe des Farb-Referenzmu-sters allenfalls korrigieren zu können und so Auslesefehler zu vermeiden. Zwar wäre es alternativ auch denkbar, der Beleuchtung eine derartige Regeleinrichtung zuzuordnen, dass deren Farbwerte stets konstant gehalten werden, doch bildet die strichliert gezeichnete Verbindungsleitung zwischen den beiden Speichern 68 und 75 den einfacheren Weg zu einer entsprechenden Korrektur. Depending on the position of the switching stage 72, a learning operation or normal operation is carried out, with at least one memory 75 being connected in the former case, which is preferably designed as a non-volatile memory (e.g. floppy disk). In the learning mode, at least one particle and the background, but possibly several particles representing different particle classes, are subjected to a color recognition and the resulting values are stored. For this purpose, several memory locations 75 with optional access, i.e. either several separate memories or a single, correspondingly larger memory 75 with addressable memory locations can be connected to the output signal of the camera 34 or the comparison stage 71. It is expedient if the memory 75 is connected to the memory 68 in order to be able to correct its content as a function of the illumination color of the color reference pattern and to avoid reading errors. Although it would alternatively also be conceivable to assign such a control device to the lighting that its color values are always kept constant, the connecting line drawn in broken lines between the two memories 68 and 75 forms the simpler way of a corresponding correction.
Wenn die Umschaltstufe 72 - gesteuert durch das Zeitglied 74 oder den Schalter S2 - auf Normalbetrieb umschaltet, so liefert sie die erhaltenen Signale an eine zum Speicher 75 parallel liegende Zwischenspeicherstufe 76 oder unmittelbar an den einen Eingang einer Vergleichs- und Steuerstufe 77, deren anderer Eingang mit dem Ausgange des Referenzsignalspeichers 75 verbunden ist. Dadurch kann ständig ein Vergleich zwischen einem Referenzsignal und dem IST-Signal von den überprüften Körnern durchgeführt werden. Im Falle von mehreren definierten Teilchenklassen wird der Vergleich mit den entsprechenden, gespeicherten Teilchen-und Hintergrundwerten durchgeführt. Die Vergleichsstufe 77 wird einstellbare, und zweckmässig vorbestimmte Schwellwerte besitzen, so dass sie keinerlei Ausgangssignal für den Fall liefert, dass das Signal innerhalb des Toleranzfeldes für die nicht auszuwerfenden Teilchen oder den Hintergrund liegt. Die nicht auszuwerfenden Teilchen sind vorzugsweise jene, die zahlenmässig am häufigsten sind, also im Normalfall die Gutteilchen. Die Vergleichsstufe 77 wird jedoch entsprechend der erkannten Teilchenklasse ein Signal über einen Ausgang 80 an eine Umschaltstufe 78 liefern. Das zugeführte Signal wird dazu benützt, um eine von vorzugsweise zwei, gegebenenfalls aber auch mehr als zwei, Ansteuerstufen 81 oder 82 mit jeweils einem entsprechenden Ventil als Stellglied für die Betätigung einer der vorzugsweise zwei, gegebenenfalls aber auch mehr als zwei, Düsen 41 oder 42 zu steuern. Zur Synchronisierung dieser Betätigung ist die Taktsignalleitung 70 mit der Vergleichs- und Steuerstufe 77 verbunden. Gegebenenfalls ist eine Auswurfdüse so gesteuert, dass sie alles, was nicht als Hintergrund oder als in eine Teilchenklasse gehörig erkannt wurde, mittels einer Auswurfdüse als Fremdteil auswirft. When the switching stage 72 - controlled by the timer 74 or the switch S2 - switches to normal operation, it delivers the signals received to a buffer stage 76 lying parallel to the memory 75 or directly to one input of a comparison and control stage 77, the other input of which is connected to the outputs of the reference signal memory 75. This allows a constant comparison between a reference signal and the actual signal from the grains being checked. In the case of several defined particle classes, the comparison is carried out with the corresponding stored particle and background values. The comparison stage 77 will have adjustable and expediently predetermined threshold values, so that it does not provide any output signal in the event that the signal lies within the tolerance range for the particles not to be ejected or the background. The particles which are not to be ejected are preferably those which are the most frequent in number, that is to say the good particles in the normal case. However, the comparison stage 77 will deliver a signal via an output 80 to a switchover stage 78 in accordance with the particle class recognized. The supplied signal is used to control one of preferably two, but possibly also more than two, control stages 81 or 82, each with a corresponding valve as an actuator for actuating one of the preferably two, but possibly also more than two, nozzles 41 or 42 to control. To synchronize this actuation, the clock signal line 70 is connected to the comparison and control stage 77. If necessary, an ejection nozzle is controlled in such a way that it ejects everything that was not recognized as a background or as belonging to a particle class as a foreign part by means of an ejection nozzle.
Falls sich die verschiedenen Teilchenklassen vorallem durch die Form und nicht durch die Farbe unterscheiden, wird vorzugsweise vorgesehen, dass im Farberkennungsschritt Teilchen aller Teilchenklassen als Gutteilchen behandelt werden und der vektorielle Differenzbildner 77 bei guten Teilchen bzw. Körnern keinerlei Ausgangssignal liefert. Es ist nun aber ersichtlich, dass die Leitung 80 die Umschaltstufe 78 nicht unmittelbar steuert, sondern dass mit der Leitung 80 auch ein Formprozessor Fp verknüpft ist. Dieser Formprozessor Fp erhält das Ausgangssignal des Differenzbildners 77, zweckmässig über eine Invertstufe Iv. Wenn nämlich lediglich Gut- und Schlechtteilchen unterschieden werden, wird der Formprozessor Fp über den Inverter iv nur im Falle von Körnern guter Farbe und somit bei einem verschwindenden Ausgangssignal des vektoriellen Differenzbildner 77 in Tätigkeit gesetzt, was seinen Betrieb (im Vergleich zu einem etwa ebenfalls möglichen Parai lei betrieb von Differenzbildner und Formprozessor) vereinfacht. If the different particle classes differ primarily in shape and not in color, it is preferably provided that particles of all particle classes are treated as good particles in the color recognition step and that the vectorial difference generator 77 does not provide any output signal for good particles or grains. However, it can now be seen that the line 80 does not directly control the switchover stage 78, but that a form processor Fp is also linked to the line 80. This form processor Fp receives the output signal of the difference generator 77, expediently via an inverting stage Iv. If only good and bad particles are differentiated, the shape processor Fp is activated via the inverter iv only in the case of grains of good color and thus in the case of a vanishing output signal of the vectorial difference former 77, which makes its operation (in comparison to a possible one as well) Parai lei operation of difference generator and form processor) simplified.
Am Ausgange der Stufen 77 und Fp liegt ein logisches Glied Log, das hier einfach als ODER-Ver-knüpfung dargestellt ist, und das die Umschaltstufe 78 in Abhängigkeit von den Signalen beider Stufen 77 und Fp betätigt. Bei einer solchen Ausführung werden dann im allgemeinen mehr als nur zwei Ausschleuderdüsen 41, 42 hintereinander angeord- At the exit of stages 77 and Fp there is a logical link log, which is shown here simply as an OR operation, and which actuates the switching stage 78 as a function of the signals from both stages 77 and Fp. In such an embodiment, generally more than just two ejection nozzles 41, 42 are then arranged one behind the other.
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net sein, um eine Aussortierung nach Farben und Grössen und/oder Formen bzw. Qualitäten durchführen zu können, wobei unter Umständen eine Aussortierung nur nach Farbe oder nur nach Grösse und/oder Form genügt. Forminformationen umfassen mindestens eine effektive Teilchenkontur und/oder mindestens eine abgeleitete Grösse, wie etwa das erste, das zweite und/oder das dritte Flächenmoment. im Lernvorgang kann gegebenenfalls mindestens eine Teilchenkontur und ein dazugehöriger Toleranzbereich als Merkmal einer Teilchenklasse bestimmt werden, so dass der Formprozessor die aktuelle Teilchenkontur mit den möglichen Konturen dieser Teilchenklasse vergleichen kann. be net, in order to be able to carry out a sorting out according to colors and sizes and / or shapes or qualities, under certain circumstances a sorting out only by color or only by size and / or shape is sufficient. Shape information includes at least one effective particle contour and / or at least one derived variable, such as the first, the second and / or the third surface moment. In the learning process, at least one particle contour and an associated tolerance range can be determined as a characteristic of a particle class, so that the shape processor can compare the current particle contour with the possible contours of this particle class.
Es versteht sich, dass im Rahmen der Erfindung zahlreiche Varianten denkbar sind; beispielsweise können alle herkömmlichen optischen Sortiereinrichtungen eingesetzt werden, sofern sie mit Färb- und/ oder Grössen- und/oder Formerkennungseinrichtungen ausgerüstet sind. It goes without saying that numerous variants are conceivable within the scope of the invention; for example, all conventional optical sorting devices can be used, provided they are equipped with color and / or size and / or shape recognition devices.
Unnötiges Ausblasen wird vermieden, wenn die Farbe des von der Trommel 33 gebildeten Hintergrundes, wie bereits oben erwähnt, festgehalten wird. Ein auszuscheidendes Partikel liegt nur dann vor, wenn kein «gutes» bzw. kein einer definierten Teilchenklasse zugehöriges Korn und auch nicht der Hintergrund abgetastet wird. Unnecessary blowing out is avoided if the color of the background formed by the drum 33 is recorded, as already mentioned above. A particle to be separated out is only present if no “good” grain or a grain belonging to a defined particle class and also the background are not scanned.
Der Hintergrund liesse sich notfalls auch über die Ablenksignale errechnen, denn die nebeneinander liegenden Öffnungen zur Aufnahme der Körner werden sukzessive wohl stets am gleichen Ort vorüberziehen, und über Taktsignale lässt sich auch das Vorliegen einer Reihe von Körnern feststellen, doch ist dies mit zu grossen Ungenauigkeiten verbunden, zumal es ja auch vorkommen kann, dass eine Trommelöffnung gar nicht besetzt ist (und dann wohl eine Hintergrundfarbe abgibt). If necessary, the background could also be calculated using the deflection signals, since the openings next to one another for receiving the grains will probably always pass successively at the same location, and the presence of a number of grains can also be determined using clock signals, but this is due to excessive imprecisions connected, especially since it can also happen that a drum opening is not occupied at all (and then probably gives off a background color).
Besteht die oben erwähnte, strichliert angedeutete Verbindung zwischen den Speichern 68 und 75, so lässt sich innerhalb des Achsensystems der Farbsignale IHS, das praktisch eine dreidimensionale Ordnung innerhalb des Speichers 75 wiedergibt, auch das Referenzsignal für Rot, das Referenzsignal für Blau und das Referenzsignal für Grün einspeichern. Diese Referenzsignale können dann, zweckmässig wenigstens zu Beginn des Betriebes, gegebenenfalls aber auch in periodischen Zeitabständen, überprüft werden, indem das Ausgangssignal des Speichers 68, in dem das jeweilige dem Standard-Farbmuster entnommene Farbsignal vorliegt, abgerufen und mit dem gespeicherten Wert für Rot, Blau und Grün verglichen wird. Ergibt sich infolge einer eingetretenen Farbtonänderung der Beleuchtung eine Abweichung, so werden alle Farbwerte im selben Ausmasse korrigiert (entspricht eine Drehung des dreidimensionalen Achsenkreuzes), so dass die Bezugswerte und auch bei veränderter Beleuchtung, dieser angepasst werden. If the above-mentioned, dashed-line connection exists between the memories 68 and 75, then within the axis system of the color signals IHS, which practically reproduces a three-dimensional order within the memory 75, the reference signal for red, the reference signal for blue and the reference signal for Store green. These reference signals can then be checked, expediently at least at the start of operation, but possibly also at periodic time intervals, by calling up the output signal of the memory 68, in which the respective color signal taken from the standard color pattern is present, and with the stored value for red, Blue and green are compared. If there is a deviation as a result of a change in the color tone of the lighting, all color values are corrected to the same extent (corresponds to a rotation of the three-dimensional axis cross), so that the reference values and also with changed lighting are adjusted accordingly.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Reisbearbeitung, bei der Paddy- oder Parboiled-Reis von Eingangssilos 101 mittels Elevatoren 102, 103, 104 jeweils in weitere Behandlungsabschnitte transportiert wird. Anstelle der Elevatoren 102, 103, 104 kann jedes andere geeignete Transportmittel verwendet werden und die Anordnung der Transportmittel sowie die 3 schematically shows a rice processing in which paddy or parboiled rice is transported from input silos 101 by means of elevators 102, 103, 104 to further treatment sections. Instead of the elevators 102, 103, 104, any other suitable means of transport can be used and the arrangement of the means of transport and the
Aufteilung in durch diese getrennte Behandlungsabschnitte kann den jeweiligen Verhältnissen entsprechend je verschieden sein. The division into treatment sections separated by these can vary depending on the respective circumstances.
Im dargestellten Beispiel umfasst die direkt an die Eingangssilos 101 anschliessende Vorreinigung im wesentlichen eine Siebreinigungsmaschine 105, beispielsweise ein Trommelsieb, zur Entfernung von groben Fremdstoffen und einen Windsichter 106 zur Entfernung von Staub. Gegebenenfalls wird auch ein Magnetabscheider vorgesehen. Das vorgereinigte Produkt wird in Reissilos 107 für die weitere Bearbeitung in einem Bereich der ersten Reinigung 7 bzw. 7a und 7b bereit gehalten und gelangt über Mengenregler 15, einen Förderer 16 und eine Waage 10a zu einer Siebvorrichtung 11a, vorzugsweise einer Vibrationssiebmaschine mit einem ersten und einem zweiten Sieb. Die Siebvorrichtung 11 a trennt aus dem Schüttgut insbesondere zwei Fraktionen ab, nämlich grössere und kleinere Fremdstoffe. Ein direkt an die Siebvorrichtung 11a anschliessender Windsichter 12a beseitigt im wesentlichen den im Schüttgut befindlichen Staub. Aus dem verbleibenden Schüttgut werden mit einem Trockenstein-Ausleser Fremdstoffe mit von den Reiskörnern abweichenden Dichten und Formen bzw. Luftangriffsflächen ausgelesen. Gegebenenfalls ist nach dem Trockensteinausleser 17 ein weiterer Magnetabscheider vorgesehen. In the example shown, the pre-cleaning directly following the input silos 101 essentially comprises a screen cleaning machine 105, for example a drum screen, for removing coarse foreign matter and an air classifier 106 for removing dust. If necessary, a magnetic separator is also provided. The pre-cleaned product is kept ready in rice silos 107 for further processing in an area of the first cleaning 7 or 7a and 7b and reaches a sieving device 11a, preferably a vibrating sieve machine with a first and. Via quantity regulator 15, a conveyor 16 and a balance 10a a second sieve. The screening device 11a separates from the bulk material in particular two fractions, namely larger and smaller foreign substances. A wind sifter 12a directly adjoining the screening device 11a essentially removes the dust in the bulk material. Foreign matter with densities and shapes that differ from the rice grains or air attack surfaces are read out of the remaining bulk material with a dry stone reader. If appropriate, a further magnetic separator is provided after the dry stone reader 17.
Im oben beschriebenen Teil der ersten Reinigung 7a bzw. 11a, 12a, 17, 9a werden Unkraut- bzw. Fremdgesäme, Sandklumpen, Steine und kleine Eisenteile ausgeschieden. Nebst diesen Fremdteilen wird nun im Bereich 7b mit einer Schälvorrichtung 108 die Schale vom Reiskorn gelöst und im Luftstrom von Tischseperatoren 109 ausgeschieden. Da nebst geschälten Reiskörnern und Schalen auch ungeschälter Reis aus der Schälvorrichtung 108 austritt, müssen die Tischseperatoren 109 auch ungeschälten Reis von geschältem trennen. Diese Trennung ist aufgrund des kleinen Unterschiedes nur mit grossem Aufwand und auch dann nur ungenügend erreichbar. Um sicherzustellen, dass im wesentlichen keine ungeschälten Reiskörner mit den geschälten weiter geführt werden, muss in Kauf genommen werden, dass mit den ungeschälten Körnern ein grosser Anteil geschälter Körner über eine Rückführlinie 110 und den Elevator 103 nochmals zur Schälvorrichtung 108 gelangen. In the part of the first cleaning 7a or 11a, 12a, 17, 9a described above, weed or foreign seeds, lumps of sand, stones and small pieces of iron are excreted. In addition to these foreign parts, the peel is now detached from the grain of rice in area 7b with a peeling device 108 and excreted in the air flow by table separators 109. Since, in addition to husked rice grains and husks, unhulled rice also emerges from the hulling device 108, the table separators 109 must also separate unhulled rice from hulled rice. Due to the small difference, this separation can only be achieved with great effort and then only insufficiently. In order to ensure that essentially no unhulled rice kernels are carried on with the hulled hulls, it must be accepted that a large proportion of the hulled kernels with the unhulled kernels can be returned to the peeling device 108 via a return line 110 and the elevator 103.
Zur Entfernung von unreifen Körnern bzw. Grünreis muss eine aufwendige Sortiereinrichtung zur Durchführung einer Dickensortierung eingesetzt werden. Dazu werden in der Anlage gemäss Fig. 3 Trommelsortierer 111 verwendet. Sowohl der Maschinenaufwand als auch die Beanspruchung der guten Reiskörner ist hoch, was bei einem kleinen Grünreisanteil zu einem besonders uneffizienten Behandlungsschritt führt. Am Ende der ersten Reinigung durchläuft der Reis eventuell einen Magnetabscheider 9b. To remove immature grains or green rice, a complex sorting device must be used to carry out a thickness sorting. For this purpose, drum sorters 111 are used in the system according to FIG. 3. Both the machine effort and the stress on the good rice grains are high, which leads to a particularly inefficient treatment step with a small proportion of green rice. At the end of the first cleaning, the rice may pass through a magnetic separator 9b.
In einer zweiten Reinigung wird der Reis beispielsweise mittels Ringschleifmaschinen 112 geschliffen und mittels Poliermaschinen 113 poliert und mittels Aspiration vom Staub befreit. In a second cleaning, the rice is ground, for example, by means of ring grinding machines 112 and polished by means of polishing machines 113, and dust is removed by means of aspiration.
In einem auf den Elevator 104 folgenden Behandlungsbereich 8 wird das Produkt durch eine In a treatment area 8 following the elevator 104, the product is conveyed through a
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Verteilvorrichtung 114 auf Plansichter 115 verteilt. Vom Plansichter werden Klumpen und Feinbruch ausgetragen, so dass im wesentlichen nur Reiskörner mit einer vorgegebenen Mindestgrösse über eine weitere Verteilvorrichtung 116 in Trieure 117 gelangen. Die Trieure sortieren den Reis in vorgegebene Grössenklassen. Vorzugsweise wird eine Einteilung in 3/4 bis 1/1, 1/2 bis 3/4 und 1/4 bis 1/2 Körner durchgeführt. Der sortierte Reis gelangt in entsprechende Grössenklassen-Si'os 117. Eventuell werden die sortierten Reiskörner noch einer Farbkontrolle unterzogen, um Körner mit schwarzen Stellen auszuscheiden. Distributing device 114 distributed to plansifter 115. The plan sifter removes lumps and fine fragments, so that essentially only rice grains with a predetermined minimum size reach trieure 117 via a further distribution device 116. The trieure sort the rice into predefined size classes. A division into 3/4 to 1/1, 1/2 to 3/4 and 1/4 to 1/2 grains is preferably carried out. The sorted rice comes into the corresponding size class Si'os 117. The sorted rice grains may also be subjected to a color check in order to separate grains with black spots.
Eine erfindungsgemässe Lösung sieht nun gemäss Fig. 4a vor, dass anstelle des im Bereich 7a der ersten Reinigung vorgesehenen Trockenstein-Auslesers 17 und gegebenenfalls auch des Magnetabscheiders 9a (vgl. Fig. 3) eine optische Sortiereinrichtung 24 vorgesehen ist. Wie bereits vorne beschrieben, können die der Sortiereinrichtung zugeführten Teilchen verschiedenen vorbestimmten Teilchenklassen zugeordnet und danach sortiert in entsprechende Schüttgut-Teilströme aufgeteilt werden. Eine mit der Videokamera 34 und mit mindestens einer Ausschleudervorrichtung 42, 41 verbundene Auswerte- und Steuerelektronik 114 stellt sicher, dass bei einer Aufteilung in Gut- und Schlechtteilchen alle Schlechtteilchen in den Trog 43 oder in die Rinne 44 ausgeschleudert werden. Die Gutteilchen fallen im durch die Abdeckung 39 gebildeten Trommelbereich ohne Saugwirkung von der Trommel 33 in die Rinne 45. Nebst der Möglichkeit, alles, was nicht als Gutteilchen erkannt wird, zusammen auszuscheiden, kann auch vorgesehen werden, dass alle Fremdteilchen einer vordefinierten Färb- und/oder Grössen- und/oder Formklasse durch eine entsprechende Ausschleudervorrichtung 41 getrennt von den anderen Schlechtteilchen ausgelesen werden. Dies kann dann von Interesse sein, wenn aus Schüttgut mit einem hohen Anteil von Fremdgesäme dieses vom nicht biologischen Material getrennt, gegebenenfalls für eine weitere Verwendung, ausgetragen werden soll. According to FIG. 4a, a solution according to the invention provides that an optical sorting device 24 is provided instead of the dry stone reader 17 provided in the area 7a of the first cleaning and optionally also the magnetic separator 9a (cf. FIG. 3). As already described above, the particles fed to the sorting device can be assigned to different predetermined particle classes and then sorted into corresponding partial bulk material streams. An evaluation and control electronics 114 connected to the video camera 34 and to at least one ejecting device 42, 41 ensures that all the bad particles are ejected into the trough 43 or into the trough 44 when divided into good and bad particles. The good particles fall from the drum 33 into the groove 45 in the drum area formed by the cover 39 without suction. In addition to the possibility of separating everything that is not recognized as good particles, it can also be provided that all foreign particles have a predefined coloring and / or size and / or shape class can be read out separately from the other bad particles by an appropriate ejection device 41. This can be of interest if bulk material with a high proportion of foreign seeds is to be discharged from the non-biological material, possibly for further use.
Die optische Sortiereinrichtung ermöglicht eine äusserst scharfe Trennung von Gut- und Schlechtteilchen, so dass in den ausgeschiedenen Teilchen nur wenig Gutteilchen und in den für gut befundenen Teilchen nur wenig Schlechtteilchen zu finden sind. Die Trenngrenze lässt sich einfach verstellen, indem beispielsweise ledigiich ein anderer, die Gutteilchen repräsentierender, gegebenenfalls vorgängig gespeicherter Werteset angegeben wird. Da die optische Sortiervorrichtung 24 auch einen Lernmodus umfasst, kann beispielsweise für eine neue Reissorte vor dem Beginn des Bearbeitungsprozesses das gewünschte Produkt zur Erfassung der klassenbestimmenden Parameter der optischen Sortiervorrichtung vorgelegt werden. Da die erfindungsgemässe Reinigung im wesentlichen ein Sortiervorgang ist, eröffnen sich Möglichkeiten durch welche die erste Reinigung deutlich effizienter wird. Beispielsweise können nebst Fremdteilen auch nicht genügend ausgewachsene oder missgebildete Reiskörner vor der Schälvorrichtung 108 ausgelesen werden. Gegebenenfalls können auch Gutteilklassen verschiedener Korngrösse getrennt werden, um anschliessend in optimal eingestellten Schälvorrichtungen 108 geschält zu werden. The optical sorting device enables an extremely sharp separation of good and bad particles, so that only a few good particles can be found in the separated particles and only a few bad particles in the particles found to be good. The separation limit can be easily adjusted, for example, by simply specifying a different set of values representing the good particles and possibly previously stored. Since the optical sorting device 24 also includes a learning mode, the desired product for recording the class-determining parameters of the optical sorting device can be presented, for example, for a new rice variety before the start of the processing process. Since the cleaning according to the invention is essentially a sorting process, possibilities open up by which the first cleaning becomes significantly more efficient. For example, in addition to foreign parts, not enough fully grown or deformed rice grains can be read out in front of the peeling device 108. Optionally, good part classes of different grain sizes can also be separated in order to then be peeled in optimally set peeling devices 108.
Im an die Schälvorrichtung anschliessenden Bereich 7b der ersten Reinigung besteht ein weiterer vorteilhafter Anwendungsbereich für eine optische Sortiervorrichtung 24a. Sie kann dort die gemäss dem Stand der Technik vorgesehenen Tischseperatoren 109 und die Trommelsortierer 111 ersetzen. Die Tischausleser 109 sind gross und basieren auf dem reziproken Hubbewegungsprinzip, so dass grosse Ansprüche an das Bauvolumen und die Gebäudestärke gestellt werden. Diese Ansprüche verschwinden mit dem Einsatz der optischen Sortiervorrichtung 24a. Nebst der Verringerung des Maschinen* und Gebäudeaufwandes ergibt sich eine Optimierung der Rückführung ungeschälter Reiskörner. Mit den Tischauslesern 109 werden geschälte und ungeschälte Reiskörner nach spezifischem Gewicht, Prallverhalten und Sickerfähigkeit getrennt, wobei die Trennschärfe aufgrund der kleinen Unterschiede schlecht ist. Um den Anteil von ungeschältem Reis im geschälten klein zu halten, muss in Kauf genommen werden, dass sich die zur Schälvorrichtung 108 rückgeführte Fraktion zu gleichen Teilen aus geschältem und ungeschältem Reis zusammensetzt und bei den bekannten Schälvorrichtungen etwa einen Rücklauf von 20% ergibt. In the area 7b of the first cleaning that follows the peeling device, there is a further advantageous area of application for an optical sorting device 24a. There, it can replace the table separators 109 and the drum sorters 111 provided according to the prior art. The table readers 109 are large and are based on the reciprocal stroke movement principle, so that great demands are made on the construction volume and the building thickness. These claims disappear with the use of the optical sorting device 24a. In addition to the reduction in machine * and building expenditure, the return of unpeeled rice grains is optimized. With the table readers 109, peeled and unshelled rice grains are separated according to their specific weight, impact behavior and seeping capacity, the selectivity being poor due to the small differences. In order to keep the proportion of unhulled rice in the hulled small, it must be accepted that the fraction returned to the hulling device 108 is composed in equal parts of hulled and unshelled rice and results in a return of about 20% in the known hulling devices.
Da sich der ungeschälte (Paddy) und der geschälte Reis (Braunreis) in der Grösse (ca. 5%) und in der Farbe unterscheiden, kann die optische Sortiervorrichtung 24a eine gegenüber dem bekannten Tischausleser 109 deutlich schärfere Trennung gewährleisten, so dass der Anteil zur Schälvorrichtung 108 rückgeführten geschälten Reises minimal wird. Die optische Sortiervorrichtung wird nebst den Klassen des geschälten guten und des ungeschälten Reises vorzugsweise mindestens eine weitere Klasse, wie Grünreis, verfärbter und/oder verformter Reis oder gegebenenfalls Fremdteile seperat auslesen. Dazu wird eine der Anzahl auszuschleudernder Klassen entsprechende Anzahl Ausschleudervorrichtungen 41, 41', 42 von der Steuerung 114 gesteuert. Durch das Auslesen von Grünreis mit der optischen Sortiervorrichtung 24a werden auch die aufwendigen Trommelsortierer 111 überflüssig. Es zeigt sich wiederum, dass eine Reinigung, die als Sortierung in verschiedene Färb- und/oder Grössen- und/oder Formklassen funktioniert, gegenüber einer herkömmlichen Trenneinrichtung wesentliche Vorteile aufweist. Since the unshelled (paddy) and the peeled rice (brown rice) differ in size (approx. 5%) and in color, the optical sorting device 24a can ensure a much sharper separation than the known table reader 109, so that the portion for The peeling device 108 of the returned husked rice becomes minimal. In addition to the classes of good and unhulled rice, the optical sorting device preferably reads at least one further class, such as green rice, discolored and / or deformed rice or, if appropriate, foreign parts. For this purpose, a number of ejection devices 41, 41 ', 42 corresponding to the number of classes to be ejected is controlled by the controller 114. By reading out green rice with the optical sorting device 24a, the expensive drum sorter 111 is also superfluous. It again shows that cleaning, which functions as a sorting into different color and / or size and / or shape classes, has significant advantages over a conventional separating device.
Anstelle der Plansichter 115 und der Trieure 117 kann eine optische Sortiervorrichtung 24b eingesetzt werden, um die gewünschten Grössenklassen und gegebenenfalls Bruch oder Fremdteile zu sortieren. Gleichzeitig mit der Grössenklassierung kann eine Farbklassierung, beispielsweise zum Auslesen von schwarz verfärbtem Reis, durchgeführt werden, so dass keine zusätzliche Farbklassierung mehr nötig ist. Kombinierte Auslesekriterien eröffnen Trennmöglichkeiten, die bis anhin nicht möglich, oder aufgrund eines zu grossen Aufwandes nicht sinnvoll waren. Beispielsweise kann ohne Zusatzaufwand schwarz verfärbter Reisbruch von unverfärbtem getrennt werden. Durch das getrennte Auslesen ver- Instead of the plan sifter 115 and the trieure 117, an optical sorting device 24b can be used to sort the desired size classes and, if necessary, breakage or foreign parts. At the same time as the size classification, a color classification can be carried out, for example to read black rice, so that no additional color classification is necessary. Combined selection criteria open up separation options that were previously not possible or that were not sensible due to excessive effort. For example, black-colored rice broken can be separated from uncolored rice without additional effort. Due to the separate readout,
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schiedener Verunreinigungen, können diese optimal weiterverwendet werden und müssen nicht gesamthaft als Abfall beseitigt werden. Ein wesentlicher Vorteil der optischen Sortiervorrichtung 24, 24a, 24' ist ihre universelle Einsetzbarkeit aufgrund der Möglichkeit Teilchenklassen mit beliebigen Grössen-und/oder Form- und/oder Farbmerkmalen voneinander zu trennen. Die Reinigungs- und Sortier-An-sprüche verschiedener Reismüllereien können somit durch dieselbe Vorrichtung befriedigt werden. various impurities, they can be reused optimally and do not have to be completely removed as waste. A major advantage of the optical sorting device 24, 24a, 24 'is its universal applicability due to the possibility of separating particle classes with any size and / or shape and / or color features. The cleaning and sorting requirements of different rice milling plants can thus be satisfied by the same device.
Eine Ausführung gemäss Fig. 4b sieht anschliessend an die Schälvorrichtung 108 zur Erhöhung des Durchsatzes eine Kombination eines Planauslesers 118 mit einer optischen Sortiervorrichtung 24a' vor. Der Planausleser 118 trennt den Produktstrom in folgende drei Fraktionen, ungeschälter Paddyreis, Mischung aus ungeschältem und geschältem Reis und geschälter Reis. Die optische Sortiervorrichtung 24a' trennt anschliessend nur die Mischfraktion in ungeschälten und geschälten Reis und gegebenenfalls in Schlechtteilchen, wie etwa Grünreis, auf. An embodiment according to FIG. 4b provides a combination of a plan reader 118 with an optical sorting device 24a 'after the peeling device 108 to increase the throughput. The plan reader 118 separates the product stream into the following three fractions, unpeeled paddy rice, mixture of unpeeled and peeled rice and peeled rice. The optical sorting device 24a 'then only separates the mixed fraction into unhulled and hulled rice and possibly into bad particles such as green rice.
Fig. 5 zeigt eine herkömmliche Bearbeitung von Sojabohnen zur Ölherstellung. Durch Elevatoren 202, 203 und 204 werden verschiedene Bearbeitungsbereiche voneinander abgetrennt. Aus Eingangssilos 1 gelangen die Sojabohnen vorzugsweise über einen Elevator 202 in einen Vorreinigungsbereich 6 mit einer Waage 10, einer Siebvorrichtung 11, einem Windsichter 12 und gegebenenfalls einem Metallabscheider 9. Durch die Vorreinigung werden sowohl grobe Fremdbestandteile, wie Erdknollen, Holz- und Strohteile, sowie Steine etc., als auch Feinteile ausgeschieden. Zur Entfernung von Staubanteilen wird das Getreide anschliessend durch einen Luftstrom, vorzugsweise durch einen Windsichter 12 geführt. Diese Vorreinigung muss bei hohen Schüttgutdurchsätzen durchgeführt werden und kann deshalb die Verunreinigungen im Grössenbereich der Getreidekörner nicht austragen. Fig. 5 shows a conventional processing of soybeans for oil production. Different processing areas are separated from one another by elevators 202, 203 and 204. From the input silos 1, the soybeans preferably pass via an elevator 202 into a pre-cleaning area 6 with a balance 10, a sieving device 11, a wind sifter 12 and possibly a metal separator 9. The pre-cleaning process removes both coarse foreign matter such as earth bulbs, wood and straw parts and Stones, etc., as well as fine particles. To remove dust, the grain is then passed through an air stream, preferably through an air classifier 12. This pre-cleaning must be carried out at high bulk material throughputs and therefore cannot remove the impurities in the size range of the grain kernels.
Das vorgereinigte Produkt gelangt über den Elevator 203 zur ersten Reinigung in einen Bereich 7 mit einer weiteren Siebreinigungsvorrichtung 11a mit Windsichter 12a und einem Steinausleser 17. Gegebenenfalls ist zum Abtrennen von halben bzw. gespaltenen Sojabohnen ein Schrägband so vorgesehen, dass die Bohnenteile liegen bleiben, die ganzen Sojabohnen aber hinunterfallen. Die Bruchstücke von Sojabohnen sollen abgeschieden werden, weil sie einen erhöhten Bakterienbefall aufweisen. Über den Elevator 204 gelangen die Sojabohnen in den Bereich 8, wo sie in einer Dampfbehandlungseinrichtung 205 mit Heissdampf behandelt werden und anschliessend durch ein Schrotwalzwerk 206, ein Vibrationssieb 207 und eine Flockierwalze 208 zu einem Ölextraktor 209 gelangen. The pre-cleaned product passes through elevator 203 for the first cleaning into an area 7 with a further screen cleaning device 11a with wind sifter 12a and a stone reader 17. If necessary, a bias tape is provided for separating half or split soybeans so that the bean parts that remain remain whole soybeans but fall down. The fragments of soybeans should be separated because they have an increased bacterial infestation. The soybeans reach the area 8 via the elevator 204, where they are treated with hot steam in a steam treatment device 205 and then reach an oil extractor 209 through a shot rolling mill 206, a vibrating screen 207 and a flaking roller 208.
Gemäss Fig. 6 wird bei der Bearbeitung von Sojabohnen für die erste Reinigung erfindungsgemäss eine optische Sortiervorrichtung 24 vorgesehen. Sie ersetzt die Siebreinigungsvorrichtung 11a und den Steinausleser 17, sowie gegebenenfalls das Schrägband. Fremdstoffe und Sojabruchstücke werden aufgrund von Färb- und/oder Grössen und/oder Formmerkmalen erkannt und vorzugsweise getrennt ausgeworfen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit mit der optischen Sortiervorrichtung 24 aufgrund der Farbe und gegebenenfalls der Form auch die grünen und unausgereiften Sojabohnen, deren Bakteriengehalt gross ist, zu entfernen. Dadurch erhält man nach der Flockierung White-Flakes, die auch zur Herstellung von TVP (textured vegetable protein) für die menschliche Ernährung verwendet werden können. 6 an optical sorting device 24 is provided according to the invention when processing soybeans for the first cleaning. It replaces the screen cleaning device 11a and the stone reader 17 and, if necessary, the bias tape. Foreign matter and pieces of soybean are recognized on the basis of color and / or sizes and / or shape features and are preferably ejected separately. In addition, there is the possibility with the optical sorting device 24 to remove the green and unripe soybeans, the bacterial content of which is high, on the basis of the color and possibly the shape. This gives white flakes after flocculation, which can also be used to produce TVP (textured vegetable protein) for human consumption.
Fig. 7 zeigt schematisch die Bearbeitung von Sonnenblumenkernen gemäss dem Stand der Technik auf. Die Silos und die Vorreinigung im Bereich 6 sind gleich wie bei der Bearbeitung von Sojabohnen. Die daran anschliessende erste Reinigung zur Entfernung von Fremd- und Schalenteilen ist vorzugsweise nach einem Schälvorgang in einem Prallschäler 210 vorgesehen. Im Prallschäler 210 entsteht ein Gemisch aus Schalen sowie geschälten und ungeschälten Kernen. Mittels einer ersten Vibrationssiebvorrichtung 211 und einer Aspirationsvorrichtung 113 wird versucht, eine Aufteilung in ungeschälte Körner, geschälte Körner und Schalen durchzuführen. Eine erste Fraktion mit den ungeschälten Kernen macht ca. 17% der gesamten Schüttgutmenge aus und setzt sich etwa aus 40% ungeschälten und 60% geschälten Kernen zusammen. Über den Elevator 203 gelangt diese Fraktion wieder zur Prallmühle 210. Die schlechte Trennschärfe führt zu einer grossen Belastung des Prall-schälers 210 mit rückgeführten geschälten Kernen. Ein Teil der Schalen wird als zweite Fraktion über die Aspirationsvorrichtung 213 ausgeschieden. Eine dritte Fraktion, bestehend aus geschälten Kernen und Schalen, wird einer zweiten Vibrationssiebvorrichtung 212 mit einer zweiten Aspirationsvorrichtung 214 zugeführt. Die Kernteile, welche mit den Schalen in die Aspirationsvorrichtung gelangen, werden anschliessend mit Plansichtern 215 so gut wie möglich von den Schalen getrennt. Die Kerne aus der zweiten Siebvorrichtung 212 und die Kernteile aus den Plansichtern 215 gelangen in eine Verarbeitungsvorrichtung 216, welche vorzugsweise Flockierwalzen und eine Verpressvorrichtung umfasst. Fig. 7 shows schematically the processing of sunflower seeds according to the prior art. The silos and pre-cleaning in area 6 are the same as for processing soybeans. The subsequent first cleaning for removing foreign parts and shell parts is preferably provided in an impact peeler 210 after a peeling process. In the impact peeler 210, a mixture of shells and peeled and unshelled cores is formed. A first vibrating sieve device 211 and an aspiration device 113 are used to attempt to split into unshelled grains, peeled grains and shells. A first fraction with the unpeeled kernels makes up approx. 17% of the total amount of bulk material and is composed of around 40% unpeeled and 60% peeled kernels. This fraction reaches the impact mill 210 via the elevator 203. The poor selectivity leads to a high load on the impact peeler 210 with returned peeled cores. A part of the shells is excreted as a second fraction via the aspiration device 213. A third fraction consisting of peeled cores and shells is fed to a second vibrating sieve device 212 with a second aspiration device 214. The core parts, which get into the aspiration device with the shells, are then separated as best as possible from the shells with plan sifters 215. The cores from the second screening device 212 and the core parts from the plan sifters 215 enter a processing device 216, which preferably comprises flaking rollers and a pressing device.
Fig. 8 sieht vor, dass ein erfindungsgemässes Verfahren zur Bearbeitung von Sonnenblumenkernen für die erste Reinigung eine optische Sortierung mittels einer optischen Sortiervorrichtung 24 umfasst. Anschliessend an den Prallschäler 210 ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Schalen, vorzugsweise eine Vibrationssiebvorrichtung 211 mit einer Aspirationsvorrichtung 213 vorgesehen. Die optische Sortiervorrichtung trennt das von einem Teil der Schalen befreite Schüttgut mittels Farb-und/oder Grössen- und/oder Forminformationen in ungeschälte Kerne, geschälte Kerne sowie Kernteile und Schalen auf. Die Sortiervorichtung 24 umfasst gegebenenfalls ein Videokamerasystem 34 mit zwei oder mehr Kameras, die Informationen aus verschiedenen Perspektiven liefern. Die Auswertung dieser Bildinformationen liefert zu jedem Teilchen eine dreidimensionale Grössen- und/oder Forminformation, so dass beispielsweise Schalen und Kerne aufgrund unterschiedlicher Dicken unterschieden werden können. Falls die Sortiervorrichtung 24 eine sehr hohe Auswurf-Kapazität hat, kann gegebenen5 8 provides that a method according to the invention for processing sunflower seeds for the first cleaning comprises an optical sorting by means of an optical sorting device 24. A device for removing peels, preferably a vibrating sieve device 211 with an aspiration device 213, is provided next to the impact peeler 210. The optical sorting device separates the bulk material freed from part of the shells by means of color and / or size and / or shape information into unshelled cores, peeled cores and core parts and shells. The sorting device 24 optionally includes a video camera system 34 with two or more cameras that provide information from different perspectives. The evaluation of this image information provides three-dimensional size and / or shape information for each particle, so that, for example, shells and cores can be distinguished on the basis of different thicknesses. If the sorting device 24 has a very high ejection capacity, there may be 5
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falls auf die Vorklassierung durch die Vibrationssiebvorrichtung 211 verzichtet werden. Ein wesentlicher Vorteil der optischen Sortierung ist die scharfe Trennung in die gewünschten Klassen. Die Fraktion mit den ungeschälten Kernen umfasst im wesentlichen weder Schalen noch geschälte Kerne, so dass der Prallschäler 210 nicht unnötig durch geschälte Kerne belastet wird und bei gleicher Leistung einen höheren Produktedurchsatz erreicht. if the preclassification by the vibrating sieve device 211 is dispensed with. A key advantage of optical sorting is the sharp separation into the desired classes. The fraction with the unshelled cores essentially comprises neither shells nor peeled cores, so that the impact peeler 210 is not unnecessarily loaded by peeled cores and achieves a higher product throughput with the same performance.
Zur Optimierung der ersten Reinigung bei der Bearbeitung von Sonnenblumenkernen sieht die Ausführung gemäss Fig. 9 bereits vor den Prall-schälern 210 eine erste optische Sortiervorrichtung 24a vor. Mit dieser Sortiervorrichtung soll mittels festlegbarer Grössenmerkmale, wie Länge und/oder Breite und/oder Grösse der Querschnitts- bzw. Ansichtsfläche im wesentlichen der Produktstrom in zwei Teilströme mit unterschiedlich grossen Kernen aufgeteilt werden. Diese Teilströme werden in den auf die jeweilige Teilchengrösse eingestellten Prall-schälern 210 geschält. Durch die individuelle Einstellung kann das Zertrümmern in zu kleine Teilchen als auch ein grosser Anteil von ungeschälten Kernen vermieden werden. Die anschliessende Aspirationsvorrichtung 213 trennt einen grossen Anteil der Schalen ab, so dass die Klassierung in einem zweiten optischen Sortierer 24 nicht unnötig viele Schalenteile ausschleudern muss. Die ungeschälten Kerne werden über den Elevator 203 wieder der ersten Sortiervorrichtung zugeführt. Nebst dem optimierten Schälvorgang hat die erste optische Sortiervorrichtung 24a den weiteren Vorteil, dass auch das Auslesen von Fremdteilen wie Steinen, Leichtkörnern, Unkrautgesäme und dgl. möglich ist. In order to optimize the first cleaning when processing sunflower seeds, the embodiment according to FIG. 9 already provides a first optical sorting device 24a in front of the impact peelers 210. With this sorting device, essentially definable size characteristics, such as length and / or width and / or size of the cross-sectional or viewing area, are used to essentially divide the product stream into two partial streams with cores of different sizes. These partial flows are peeled in the impact peelers 210 set to the respective particle size. Due to the individual setting, the smashing into too small particles as well as a large proportion of unshelled cores can be avoided. The subsequent aspiration device 213 separates a large proportion of the shells, so that the classification in a second optical sorter 24 does not have to throw out unnecessarily many shell parts. The unshelled cores are fed back to the first sorting device via the elevator 203. In addition to the optimized peeling process, the first optical sorting device 24a has the further advantage that it is also possible to read out foreign parts such as stones, light grains, weed seeds and the like.
Fig. 10 zeigt eine bekannte Anlage zum Reinigen, Schälen und Klassieren von Kaffeebohnen. Getrocknete Kaffeekirschen oder Pergamino-Kaffee gelangen in einem ersten Bereich 7a der ersten Reinigung von Produktesilos 14 über Mengenregler 15, einen Förderer 16 und eine Waage 10a in eine Siebtrennvorrichtung 11a mit einer Aspirationsvorrichtung 12a. In der Trennvorrichtung 11a, 12a werden grobe, ganz feine und leichte Fremdteile aus dem Kaffee ausgelesen. Im daran anschliessenden Trockensteinausleser 17 werden Fremdteile von der Grösse der Kaffeebohnen aber mit einem grösseren und gegebenenfalls auch solche mit einem kleineren Gewicht ausgeschieden. Über einen Magnetabscheider 9 und einen Elevator 302 gelangen die getrockneten Kaffeekirschen in eine Schälvorrichtung 305 und der Pergamino-Kaffee in eine Poliervorrichtung 306. Die Trennung des geschälten bzw. polierten Schüttgutes in drei Fraktionen, nämlich im wesentlichen Schalen, geschälter sowie ungeschälter Kaffee, erfolgt in einem Vibrationssieb 307 und in Windsichtern 308. Die Fraktion mit ungeschältem Kaffee kann über den Elevator 303 wieder zur Schälvorrichtung 305 gebracht werden. Im Falle eines kleinen ungeschälten Anteiles, vorzugsweise bei der Bearbeitung von Pergamino-Kaffee wird in einem Trommelsieb 309 bereits eine Klasse von Pergamino-Kaffee in einen Behälter geführt und der Rest über einen Elevator 310 einem Klassierbereich (8') zugeführt. Im Falle von Kaffeekirschen wird gegebenenfalls eine Fraktion mit ungeschälten Kaffeebohnen über den Elevator 303 zur Schälvorrichtung 305 geführt. 10 shows a known system for cleaning, peeling and classifying coffee beans. In a first area 7a of the first cleaning of product silos 14, dried coffee cherries or pergamino coffee reach a sieve separating device 11a with an aspiration device 12a via quantity regulator 15, a conveyor 16 and a balance 10a. Coarse, very fine and light foreign parts are read out of the coffee in the separating device 11a, 12a. In the adjoining dry stone reader 17, foreign parts of the size of the coffee beans are separated out with a larger and possibly also with a smaller weight. The dried coffee cherries enter a peeling device 305 and the pergamino coffee into a polishing device 306 via a magnetic separator 9 and an elevator 302. The peeling or polished bulk goods are separated into three fractions, namely essentially bowls, peeled and unshelled coffee a vibrating sieve 307 and in air classifiers 308. The fraction with unpeeled coffee can be brought back to the peeling device 305 via the elevator 303. In the case of a small unshelled portion, preferably when processing pergamino coffee, a class of pergamino coffee is already guided into a container in a drum sieve 309 and the rest is fed to a classification area (8 ') via an elevator 310. In the case of coffee cherries, a fraction with unpeeled coffee beans is optionally led to the peeling device 305 via the elevator 303.
Die geschälten bzw. polierten Kaffeebohnen gelangen über einen Elevator 304 in einen Sortierbereich in welchem die Bohnen mittels Vibrationssiebvorrichtungen 310 und Aspirationstrennvorric1 Mn-gen 311 in verschiedene Grössenklassen 3-trennt und von Bruch gereinigt werden. In m weiteren Behandlungsschritt werden mittels Leichtkornauslesern 312 infizierte, deformierte, verwachsene Bohnen, sowie kleine Kirschenbohnen und kleiner Pergaminokaffee ausgelesen. In einem letzten Schritt werden mit Farbsortiervorrichtungen 313 farblich unerwünschte, hauptsächlich schwarze Bohnen ausgeschieden. The peeled or polished coffee beans pass through an elevator 304 into a sorting area in which the beans are 3-separated into different size classes and cleaned of breakage by means of vibration sieve devices 310 and aspiration separating device 311 in different size classes. In a further treatment step, 312 infected, deformed, overgrown beans, as well as small cherry beans and small glassine coffee are read out using light grain readers. In a last step, color sorting devices 313 remove color-undesirable, mainly black beans.
Fig. 11 zeigt, wie die erste Reinigung erfindungs-gemäss durch den Einsatz einer optischen Sortiervorrichtung 24, die an die Stelle des Trockensteinauslesers 17 tritt, optimiert wird. Aufgrund von, die Kaffeebohnen eindeutig von möglichen Verunreinigungen abgrenzenden Färb- und/oder Grössen-und/oder Formmerkmalen, kann die optische Sortiervorrichtung nicht nur Fremdteile mit grösserer Dichte und von den Kaffeebohnen abweichender Grösse, sondern im wesentlichen alle Fremdteile auslesen. 11 shows how the first cleaning according to the invention is optimized by using an optical sorting device 24, which takes the place of the dry stone reader 17. Due to the color and / or size and / or shape features that clearly distinguish the coffee beans from possible contamination, the optical sorting device can not only read out foreign parts with greater density and size different from the coffee beans, but essentially all foreign parts.
Gegebenenfalls werden die Kaffeekirschen zusätzlich zur Reinigung in zwei Grössenklassen eingeteilt, welche getrennt in optimal eingestellte Schälvorrichtungen 305 gelangen. Um diese Optimierung des Schälprozesses zu ermöglichen, müssen zwei Schällinien oder Zwischenlagerzellen vorgesehen werden. If necessary, the coffee cherries are additionally divided into two size classes for cleaning, which go separately into optimally set peeling devices 305. To enable this optimization of the peeling process, two peeling lines or intermediate storage cells must be provided.
Gemäss Fig. 12 ist mindestens eine zweite, gegebenenfalls auch eine dritte optische Sortiervorrichtung 24a vorgesehen, um aus den geschälten bzw. polierten Kaffeebohnen mittels Färb- und/oder Grössen- und/oder Formmerkmalen verfärbte (z.B. schwarze), infizierte, deformierte, zerbrochene, verwachsene, kleine Kirschen- und kleine Pergamino-Bohnen auszulesen, sowie die guten Kaffeebohnen in verschiedene Grössenklassen aufzuteilen. Eine dritte Sortiervorrichtung ist dann nötig, wenn die zweite nicht alle gewünschten Bohnenklassen trennen kann. Das Auslesen des unerwünschten Kaffeeanteils ist sinngemäss der zweite Teil der ersten Reinigung. Gemäss dem Stand der Technik wurde dieser Reinigungsschritt im wesentlichen erst nach der Bohnen-Klassierung durchgeführt und musste deshalb für verschiedene Produktklassen getrennt mit einem grossen Aufwand an Leichtkornauslesern 312 und Farbsortiervorrichtungen 313 erfolgen. Durch den Einsatz der zweiten und gegebenenfalls dritten optischen Sortiervorrichtung 24a kann der Reinigungsschritt und die Klassierung funktionel optimal zusammen erfolgen. Die optische Bohnenklassierung ersetzt dabei die gemäss dem Stand der Technik verwendeten Vibrationssiebvorrichtungen 310, die Aspirationstrennvorrichtungen 311, die Leichtkornausleser 312 und die Farbsortiervorrichtungen 313, was einem wesentlich geringeren Geräte*, Platz- und Energieaufwand entspricht. According to FIG. 12, at least one second, possibly also a third optical sorting device 24a is provided in order to discolor (eg black), infected, deformed, broken, from the peeled or polished coffee beans by means of color and / or size and / or shape features. Read out overgrown, small cherry and small glassine beans, as well as to divide the good coffee beans into different size classes. A third sorting device is necessary if the second cannot separate all the desired bean classes. Reading out the unwanted coffee portion is the second part of the first cleaning. According to the state of the art, this cleaning step was essentially carried out only after the bean classification and therefore had to be carried out separately for different product classes with a large amount of light grain readers 312 and color sorting devices 313. By using the second and possibly third optical sorting device 24a, the cleaning step and the classification can be carried out functionally in an optimal manner. The optical bean classification replaces the vibrating sieve devices 310 used according to the prior art, the aspiration separating devices 311, the light grain readers 312 and the color sorting devices 313, which corresponds to a significantly smaller device *, space and energy expenditure.
Es versteht sich, dass erfindungsgemässe Verfahrensschritte für die erste Reinigung aller Nah5 It goes without saying that method steps according to the invention for the first cleaning of all Nah5
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rungsmitteln in der Form von Schüttgut analog zu den dargestellten Beispielen vorgesehen werden können. Die jeweilige Vorreinigung bzw. die weitere Bearbeitung sind je verschieden dem Eingangsbzw. dem Ausgangsprodukt entsprechend ausgestaltet. means in the form of bulk goods can be provided analogously to the examples shown. The respective pre-cleaning or further processing are different depending on the input or. designed according to the starting product.
Claims (1)
Priority Applications (6)
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DE19934339285 DE4339285A1 (en) | 1992-12-02 | 1993-11-18 | Cleaning and sorting particulate food, e.g. cereal grains, beans, etc. |
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CN113188317A (en) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 合肥三伍机械有限公司 | Automatic categorised grain drying-machine |
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1992
- 1992-12-02 CH CH370192A patent/CH684742A5/en not_active IP Right Cessation
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PL | Patent ceased |