DE102005003406A1 - Sorting glass ceramic materials, for recycling, uses electromagnetic or particle rays at the falling fragment flow for an interaction with the crystalline glass to identify and sort the materials - Google Patents

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Abstract

For the recycling of glass ceramic materials (303), the materials are identified and/or sorted by at least one physical interaction between crystalline glass ceramic particles and electromagnetic or particle rays which only occurs with glass ceramics. As the fragments drop in a flow (312) from the edge (310) of a sliding path (305), they are illuminated e.g. by a mercury lamp (350). The signals from the effects on glass ceramics are detected (352) to control the action of a jet beam (354), to deflect the falling fragments into sorting containers (330).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Recycling von Glaskeramiken, insbesondere von transparenten Glaskeramiken.The The invention relates to a method and a device for recycling glass ceramics, in particular transparent glass ceramics.

Glaskeramiken lassen sich aufgrund von Aussehen und Farbe nicht von Gläsern unterscheiden und können deshalb in Glasrecyclinganlagen nicht oder nur sehr aufwendig von einem Materialstrom aus Gläsern und Glaskeramiken abgetrennt und aussortiert werden. Da Glaskeramiken eine oftmals viel höhere Schmelztemperatur als Gläser aufweisen, kommt es beim Einsatz von recyceltem Glas, das mit Glaskeramik versetzt ist, zu erheblichen Problemen bis hin zu einem Anlagenstillstand und Produktionsausfällen, da die Glaskeramikscherben, die bislang eine Glassortieranlage unerkannt passieren, in der Glasschmelze, in der sie – fälschlicherweise – wieder eingesetzt werden, sich nur sehr schwer oder gar nicht auflösen.glass ceramics can not be distinguished from glasses due to their appearance and color and can therefore in glass recycling plants not or only very expensive from a stream of glasses and glass ceramics are separated and sorted out. Because glass ceramics often much higher Melting temperature as glasses When using recycled glass, it comes with glass ceramic is staggered, to considerable problems up to a plant shutdown and production failures, since the glass ceramic shards, the previously unrecognized glass sorting system in the molten glass, in which they - wrongly - again are used, are very difficult or impossible to dissolve.

Ferner ist für das Recycling von Floatglas bzw. Flaschenglas die Abtrennung von Glaskeramiken aus dem Recyclinggut auch deshalb wichtig, da als Folge einer Überschreitung einer bestimmten Menge z. B. ein Verstopfen der Dünnglasdüsen auftreten kann.Further is for the recycling of float glass or bottle glass the separation of Glass ceramics from the recycling also important because, as Result of an overrun a certain amount z. B. clogging of the thin glass jets occur can.

Beim Glasrecycling ist es bekannt, eine Selektion in weiße, halbweiße, grüne, blaue und braune Gläser vorzunehmen, wobei beispielsweise Zeilenkameras mit speziellen Farbfiltern verwendet werden. Meistens ist ein Nachsortieren erforderlich. Die Farbselektion von Gläsern ist geeignet für die Rückgewinnung von Glaswerkstoffen zur Herstellung von Gläsern unterer bis mittlerer Qualitätsstufe. Für hochqualitative Gläser ist eine reine Farbselektion in den allermeisten Fällen völlig unzureichend. Daher wurden im Stand der Technik Selektionsverfahren für optische Gläser entwickelt, wonach, basierend auf Röntgen- oder Röntgenfluoreszenzspektren, die Selektion nach Glasart und Glasqualität erfolgt (siehe JP 2000-246227 und US 2001/0022830 A1). Diese Verfahren sind jedoch mit hohem apparativen und sicherheitstechnischen Aufwand verbunden.At the Glass recycling is known, a selection in white, half white, green, blue and brown glasses For example, line scan cameras with special color filters be used. Mostly a re-sorting is required. The color selection of glasses is suitable for the recovery of glass materials for the production of glasses lower to middle Quality level. For high quality glasses is a pure color selection in most cases completely inadequate. Therefore, in the prior art selection methods for optical glasses according to which, based on X-ray or X-ray fluorescence spectra, Selection according to glass type and glass quality takes place (see JP 2000-246227 and US 2001/0022830 A1). However, these methods are highly sophisticated and safety-related effort.

Aus der WO 2004/063729 A1 ist ferner ein Verfahren zur Selektion von Recyclingglas bekannt, wobei durch Anregung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Fluoreszenz- bzw. Lumineszenzanregung bei wenigstens einer bestimmten Wellenlänge oder einem bestimmten Wellenlängenbereich, aufgrund der emittierten Fluoreszenzstrahlung auf die Bestandteile eines einzelnen Glasstücks zurückgeschlossen werden kann. Hierdurch kann beispielsweise eine Selektion in Abhängigkeit des Bleigehalts der Gläser erfolgen. Zwar ist mit diesem Verfahren die Selektion von Glaskeramiken aus Gläsern ebenfalls möglich, jedoch ist die erhaltene Intensität des Signal häufig zu schwach, so dass keine eindeutige und damit zuverlässige Aussortierung erfolgen kann.Out WO 2004/063729 A1 is also a method for the selection of Recycled glass known, wherein by excitation of electromagnetic radiation, in particular fluorescence or luminescence excitation at least a certain wavelength or a certain wavelength range, due to the emitted fluorescence radiation on the components closed back of a single piece of glass can be. As a result, for example, a selection depending the lead content of the glasses respectively. Although with this method, the selection of glass ceramics from glasses also possible, however, the received intensity of the signal is often too high weak, so no clear and therefore reliable sorting can be done.

Für die zuverlässige Selektion von Glaskeramik gibt es bislang keinen Vorschlag im Stand der Technik.For reliable selection There is no suggestion of glass ceramic in the prior art.

Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, womit in der Durchführung und im apparativen Aufwand in einfacher Art und Weise ein Erkennen und/oder Sortieren von Glaskeramiken möglich wird. Glaskeramik sollte eindeutig unterscheidbar von Gläsern jeder Art erfassbar sein. Das Verfahren bzw. die Vorrichtung sollte mit einer derartigen Geschwindigkeit durchgeführt bzw. betrieben werden können, dass ein Einsatz im großtechnischen Maßstab möglich ist, beispielsweise bei einem Massenstrom, umfassend Gläser und Glaskeramiken, wobei das Selektionsverfahren und die Vorrichtung im Hinblick auf die Selektionsgeschwindigkeit schnell genug sein sollten, um in schnell laufenden Materialfördersysteme, wie einem laufenden Band, integriert werden zu können. Darüber hinaus sollten die gestellten Anforderungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Erkennens von Glaskeramik in hohem Maße erfüllt werden, wodurch ebenfalls die damit in Zusammenhang stehenden oben geschilderten Probleme bei der Glasherstellung beseitigt werden.Of the The present invention is therefore based on the object, a method and to provide a device with which in the implementation and in the apparatus effort in a simple manner, a recognition and / or Sorting of glass ceramics possible becomes. Glass ceramic should be clearly distinguishable from any glasses Art be detected. The method or the device should with Such a speed can be carried out or operated, that a use in large-scale scale possible is, for example at a mass flow, comprising glasses and Glass ceramics, wherein the selection method and the device be fast enough in terms of selection speed should be in order to fast moving material handling systems, such as a running Band, to be integrated. About that In addition, the requirements should be set in terms of reliability The recognition of glass ceramic are met to a high degree, which also the related problems outlined above be eliminated in the glass production.

Die vorliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen jeweils vorteilhafte Weiterbildungen.The This object is achieved by a method with the features of Claim 1 solved. The under claims each relate to advantageous developments.

Insbesondere ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, allein mit Hilfe der Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung mit den kristallinen Teilchen der Glaskeramik, diese eindeutig von Glas oder Bestandteilen von einzelnen Glasstücken, insbesondere Recyclingglasstücken, zu unterscheiden und zu identifizieren.Especially it is with the method according to the invention and the device according to the invention possible, solely with the help of the interaction of electromagnetic radiation with the crystalline particles of the glass-ceramic, this clearly from glass or components of individual glass pieces, in particular recycled glass pieces distinguish and identify.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit praktisch eine unmittelbare Erfassung des Messsignals, das lediglich durch die Aufnahmezeit und die Totzeit der Detektionseinheit begrenzt ist.The inventive method and the device according to the invention allows thus practically an immediate detection of the measurement signal, the only by the recording time and the dead time of the detection unit is limited.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Recycling von Glaskeramiken ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen und/oder Sortieren von Glaskeramiken zumindest eine physikalische Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung mit den kristallinen Teilchen der Glaskeramik detektiert wird, die nur bei Glaskeramik auftritt.The inventive method for recycling glass ceramics is characterized in that for detecting and / or sorting glass ceramics at least one physical interaction of electromagnetic radiation or Particle radiation is detected with the crystalline particles of the glass-ceramic, which occurs only in glass-ceramic.

Unter Glaskeramik soll im Rahmen der Erfindung jede bekannte Art und jeder bekannte Typ verstanden werden, der im Ganzen, als Teil oder Bruchstück bzw. Recyclingstück vorliegt, wobei die Glaskeramik farblos, gefärbt, transparent, opak oder vollständig undurchsichtig sein kann.Under Glass ceramic is intended in the context of the invention, any known type and each known type, as a whole, as a part or fragment or recycling piece is present, wherein the glass ceramic colorless, colored, transparent, opaque or Completely may be opaque.

Glaskeramik bezeichnet ganz allgemein Werkstoffe, die aus Glasschmelzen durch gesteuerte Kristallisation hergestellt werden. Die Verarbeitung der Schmelze verläuft analog zur Verarbeitung bei Gläsern, abschließend wird die Schmelze aber durch eine Temperaturbehandlung in den kristallinen (keramischen) Zustand überführt. Resultat ist ein glasähnliches Produkt mit neuen Eigenschaften oder Eigenschaftskombinationen. Charakteristisch für Glaskeramik ist ein sehr geringer oder sogar negativer Wärmeausdehnungskoeffizient in einem Temperaturbereich zwischen –50 °C und 300 °C, wodurch ein Bruch durch Temperaturschock vermieden wird. Typische Einsatzfelder für glaskeramische Werkstoffe sind z.B. Koch- und Backgeschirr oder Kochflächen für Elektroherde (Ceranfeld-Kochplatten). Alle Spiegel großer Teleskope werden heute aus Glaskeramik angefertigt. Beispielsweise ist ROBAX® eine bekannte Glaskeramik, die besonders für den Einsatz als Sichtscheibe von Raumheizgeräten (Öfen und Kamineinsätze) verwendet wird.Glass ceramic generally refers to materials that are produced from glass melts by controlled crystallization. The processing of the melt is analogous to the processing of glasses, but finally the melt is converted by a temperature treatment in the crystalline (ceramic) state. The result is a glass-like product with new properties or property combinations. Characteristic of glass ceramic is a very low or even negative coefficient of thermal expansion in a temperature range between -50 ° C and 300 ° C, whereby a break is avoided by thermal shock. Typical applications for glass-ceramic materials include cooking and baking utensils or cooking surfaces for electric stoves (ceramic hobs). All mirrors of large telescopes are today made of glass ceramic. For example, ROBAX ® is a well-known glass-ceramic, which is used especially for the use as a sight glass of space heaters (stoves and fireplace inserts).

Bekanntermaßen bestehen Glaskeramiken daher in der Regel aus einem kristallinen Anteil, d.h. kristallinen Teilchen, die in eine Glasmatrix eingebettet sind. Die Kristallgröße liegt im Nanometerbereich von etwa 1 bis 1000 nm. Der Kristallisationsgrad, d.h. der Anteil der kristallinen Teilchen in der Glasmatrix, kann bis nahezu 100 % betragen. In herkömmlichen Lithium-Aluminium-Silikat-Glaskeramiken bestehen die kristallinen Teilchen hauptsächlich aus einer Hochquarz- oder Keatit-Mischkristallphase.As is known, exist Glass ceramics therefore usually consist of a crystalline fraction, i.e. crystalline particles embedded in a glass matrix. The crystal size is in the nanometer range from about 1 to 1000 nm. The degree of crystallization, i.e. the proportion of crystalline particles in the glass matrix, can to almost 100%. In conventional lithium-aluminum-silicate glass-ceramics exist the crystalline particles mainly from a high quartz or keatite mixed crystal phase.

Die Wechselwirkung mit der Strahlung erfolgt aufgrund der Größe und/oder Kristallstruktur der kristallinen Teilchen, wodurch Effekte resultieren, die den eindeutigen Rückschluss auf eine Glaskeramik erlauben.The Interaction with the radiation occurs due to the size and / or Crystal structure of the crystalline particles, resulting in effects the clear inference allow on a glass ceramic.

Die zur Wechselwirkung verwendete Strahlung kann polychromatisch, monochromatisch und/oder polarisiert sein. Monochromatische Strahlung kann beispielsweise durch die bekannten Monochromatoren, wie Prismen, Beugungsgitter oder optische Filter erhalten werden, d.h. die Strahlung wird monochromatisiert, oder die Strahlung kann bereits monochromatisch erzeugt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Lasers. Polychromatische Strahlung, d.h. ein Gemisch aus mehreren Wellenlängen bzw. aus mehreren Photonen mit verschiedener Energie, ist beispielsweise Sonnenlicht oder das Licht einer künstlichen Lichtquelle (Ausnahme: Laser). Elektromagnetische Strahlung kann zum Beispiel durch einen Polarisationsfilter linear oder zirkular polarisiert werden.The radiation used for interaction may be polychromatic, monochromatic and / or be polarized. Monochromatic radiation, for example through the known monochromators, such as prisms, diffraction gratings or optical filters are obtained, i. the radiation is monochromatized, or the radiation can already be generated monochromatically, for example with the help of a laser. Polychromatic radiation, i. a mixture of several wavelengths or from several photons with different energy, for example Sunlight or the light of an artificial light source (exception: Laser). Electromagnetic radiation, for example, by a Polarization filter linear or circularly polarized.

Die physikalischen Phänomene, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Wechselwirkung der kristallinen Teilchen einer Glaskeramik mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung detektiert werden können, sind beispielsweise

  • a) Beugung und/oder Interferenz;
  • b) Streuung und/oder Tyndall-Effekt;
  • c) Frequenzverdoppelung und/oder
  • d) Polarisationseffekte.
The physical phenomena which can be detected by interaction of the crystalline particles of a glass ceramic with electromagnetic radiation or particle radiation according to the method of the invention are, for example
  • a) diffraction and / or interference;
  • b) scattering and / or Tyndall effect;
  • c) Frequency doubling and / or
  • d) polarization effects.

Im Gegensatz zur WO 2004/063729 A1 wird keine emittierte Fluoreszenzstrahlung detektiert, sondern es werden Wechselwirkungen bzw. Messgrößen bestimmt, die nur für Glaskeramik auftreten. Gläser, gleich welcher Art oder welchen Typs, zeigen die obigen physikalischen Wechselwirkungen nicht.in the Contrary to WO 2004/063729 A1, no emitted fluorescence radiation detected, but interactions or measured variables are determined, the only for Glass ceramic occur. glasses, of whatever kind or type, the above physical ones show Interactions not.

Die physikalischen Wechselwirkungen sollen nachfolgend im Einzelnen erläutert werden:The Physical interactions will be discussed in detail below explained become:

a) Beugung/Interferenza) diffraction / interference

Die in der geometrischen Optik vorausgesetzte geradlinige Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung oder von Teilchenstrahlung (wie Elektronen- oder Neutronenstrahlen) ist nicht mehr gewährleistet, sobald die freie Ausbreitung durch Hindernisse, wie z.B. kleine kristalline Teilchen innerhalb einer Glaskeramik, gestört wird. Es kommt zu Beugungs- und Interferenzerscheinungen. Die Gestalt der Beugungsfiguren hängt von der Strahlungswellenlänge sowie von Größe und Form der kristallinen Teilchen ab. Flächenhafte oder räumliche Anordnungen der kristallinen Teilchen bewirken, dass im durchgelassenen oder reflektierten Strahl eine räumliche oder periodische Änderung nach Amplituden und/oder Phasen auftritt.The in the geometric optics presupposed rectilinear propagation of electromagnetic radiation or of particle radiation (such as electron or neutron beams) is no longer guaranteed once the free Propagation through obstacles, e.g. small crystalline particles within a glass ceramic, is disturbed. It comes to diffraction and interference phenomena. The figure of the diffraction figures depends on the radiation wavelength as well as of size and shape of the crystalline particles. areal or spatial Arrangements of crystalline particles cause in the transmitted or reflected beam a spatial or periodic change occurs after amplitudes and / or phases.

Trifft elektromagnetische Strahlung oder Teilchenstrahlung auf eine Glaskeramik, so ist der genannte Effekt beobachtbar und detektierbar. Gläser zeigen diesen Effekt hingegen nicht. Somit ist eine eindeutige Erkennung und Sortierung von Glaskeramiken möglich.Meets electromagnetic radiation or particle radiation on a glass ceramic, this effect is observable and detectable. Show glasses this effect, however, not. Thus, a unique recognition and sorting of glass ceramics possible.

Bei Verwendung von polychromatischer elektromagnetischer Strahlung ist zusätzlich die wellenlängenabhängige Dispersion messbar.at Use of polychromatic electromagnetic radiation is additionally the wavelength-dependent dispersion measurable.

b) Streuung/Tyndall-Effektb) Scatter / Tyndall effect

Liegen die kristallinen Teilchen mikroheterogen in der Glaskeramik vor, so bemerkt man beim Durchgang eines engen Lichtstrahlenbündels durch die Glaskeramik einen Lichtkegel, dessen Spitze sich an dem Ort befindet, an dem der Lichtstrahl in die Glaskeramik eintritt; in der Fortpflanzungsrichtung des Lichtstahls erweitert sich der Kegel (sog. Tyndall-Kegel). Diese Erscheinung ist charakteristisch für inhomogene Medien, wie Glaskeramiken, in denen die kristallinen Teichchen kleiner als die Wellenlänge des hindurchgehenden Lichtstrahls sind (Tyndall-Effekt). Ursache hierfür ist die Brechung und Reflexion des Lichts an den kleinen Teilchen. Das Licht wird diffus gestreut und polarisiert.Are the crystalline particles mikrohetero conditions in the glass ceramic, it is noticed when passing a narrow beam of light through the glass ceramic, a cone of light whose tip is located at the place where the light beam enters the glass ceramic; in the propagation direction of the light beam, the cone widens (so-called Tyndall cone). This phenomenon is characteristic of inhomogeneous media, such as glass ceramics, in which the crystalline particles are smaller than the wavelength of the passing light beam (Tyndall effect). The reason for this is the refraction and reflection of the light on the small particles. The light is diffused and polarized.

Trifft elektromagnetische Strahlung auf eine Glaskeramik, so ist der genannte Effekt beobachtbar und detektierbar. Gläser zeigen diesen Effekt hingegen nicht. Somit ist eine eindeutige Erkennung und Sortierung von Glaskeramiken möglich.Meets electromagnetic radiation to a glass ceramic, so is the said Effect observable and detectable. Glasses show this effect, however Not. Thus, a clear recognition and sorting of glass ceramics possible.

c) Frequenzverdopplung (Second-Harmonic-Generation)c) frequency doubling (Second harmonic generation)

Liegen kristalline Teichen in der Glaskeramik vor, die in einer nichtzentrosymmetrischen Raumgruppe kristallisieren, so kommt es bei Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung zu einer Frequenzverdoppelung. Strahlt man beispielsweise mit einem Laser einer bestimmten Frequenz auf solch eine Glaskeramik ein, so lässt sich eine elektromagnetische Strahlung mit der (annähernd) doppelten Frequenz detektieren. Gläser zeigen diesen Effekt nicht. Somit ist auch hier eine eindeutige Erkennung und Sortierung von Glaskeramiken möglich.Lie crystalline ponds in the glass ceramic in front, which are in a noncentrosymmetric Space group crystallize, so it comes in interaction with electromagnetic Radiation to a frequency doubling. If you shine, for example with a laser of a certain frequency on such a glass ceramic one, so lets to detect electromagnetic radiation at (approximately) twice the frequency. glasses do not show this effect. Thus, here is a clear Detection and sorting of glass ceramics possible.

d) Polarisationd) polarization

Aufgrund der kristallinen Teilchen innerhalb der Glaskeramik kommt es bei Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung zu Polarisationseffekten die sich von Polarisationseffekten bei Gläser unterscheiden.by virtue of the crystalline particles within the glass-ceramic are important Interaction with electromagnetic radiation to polarization effects which differ from polarization effects in glasses.

Polarisiertes Licht wird üblicherweise durch Polarisationsfilter erzeugt, die durch bestimmte Kristalle oder spezielle Folien realisiert werden, so dass die Teilchen einer Glaskeramik wohl in ähnlicher Weise wirken. Dies kann ebenfalls dazu benutzt werden, um Glaskeramiken zu erkennen und/oder zu sortieren.polarized Light usually becomes produced by polarizing filters, by certain crystals or special films are realized, so that the particles of a Glass ceramic probably in similar Act way. This can also be used to make glass ceramics to recognize and / or to sort.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht demnach darauf, dass bei Bestrahlung der auszusortierenden Glaskeramik mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung, die dadurch entstehende Wechselwirkung mit den Teilchen zu Effekten führen, die die oben erläuterten signifikanten Unterschiede gegenüber sämtlichen Inhaltsstoffen oder Bestandteilen von Glas aufweisen.The inventive method Therefore, it is based on the fact that when irradiated the to be sorted out Glass ceramic with electromagnetic radiation or particle radiation, the resulting interaction with the particles to effects to lead, those explained above compared to significant differences all Ingredients or constituents of glass.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das Erkennen und/oder Sortieren von Glaskeramik nicht nur basierend auf einer der Wechselwirkungen a) bis d) vorgenommen, sondern eine Kombination aus mehr als einer der Wechselwirkungen findet statt. Vorteilhafterweise werden zwei oder drei der oben geschilderten physikalischen Phänomene erfasst, um den Rückschluss auf Glaskeramik derart zu optimieren, dass ausschließlich Glas zurückbleibt, das, nach einer entsprechenden Glasselektion als Grundlage zur Herstellung von qualitativ hochwertigen, sortenreinen Gläsern dienen kann.To a preferred embodiment not only based on the recognition and / or sorting of glass ceramic on one of the interactions a) to d) made, but a Combination of more than one of the interactions takes place. Advantageously, two or three of the above are described physical phenomena captured the inference on glass ceramic to optimize so that only glass lags behind that, after a corresponding glass selection as a basis for production of high quality, single-variety glasses.

Unter dem Begriff „Erkennen" soll erfindungsgemäß jede Form der Erfassung, Ermittlung oder Bestimmung verstanden werden, die geeignet ist, Glaskeramik als Ganzes oder als Fragment zu identifizieren.Under According to the invention, the term "recognition" is intended to mean any shape the collection, determination or determination to be understood is suitable to identify glass-ceramic as a whole or as a fragment.

Unter dem Begriff „Sortieren" soll erfindungsgemäß jede Form der Abtrennung, Entfernung oder des Herausnehmens, d.h. der Selektion von Glaskeramik jeden Typs aus einer Gesamtheit, umfassend eine beliebige Mischung von Gläsern und Glaskeramiken in beliebiger Form, verstanden werden.Under The term "sorting" according to the invention is intended to mean any shape separation, removal or removal, i. the selection of glass ceramics of any type from a whole, comprising one any mixture of glasses and glass-ceramics in any form.

Zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung sind sämtliche dem Fachmann bekannte Strahlungsquellen verwendbar. Üblicherweise kann elektromagnetische Strahlung durch eine Lampe, wie beispielsweise eine Quecksilberlampe, erzeugt werden. Weiterhin sind Laser und/oder gepulste Laser geeignet, da hier eine monochromatische Lichtquelle zur Verfügung steht.to Generation of electromagnetic radiation or particle radiation are all Radiation sources known to those skilled usable. Usually can electromagnetic radiation through a lamp, such as a mercury lamp can be generated. Furthermore, lasers and / or Pulsed laser suitable because here a monochromatic light source to disposal stands.

Zur Detektion der Wechselwirkungseffekte können sämtliche bekannten optischen oder optoelektronischen Mittel zum Einsatz kommen. Als optische oder optoelektronische Mittel werden beispielsweise wellenlängen- und/oder intensitätssensitive Sensoren verwendet.to Detection of the interaction effects can all known optical or opto-electronic means are used. As optical or opto-electronic means, for example, wavelength and / or intensity-sensitive sensors used.

Um zu verhindern, dass durch eine Überlagerung des Ausgangssignals durch das Eingangssignal eine Erkennung erschwert wird, ist es vorteilhaft Filter oder spektral auflösende CCD-Kameras und/oder Spektrometer als Detektoren zu verwenden.Around to prevent it from overlaying the output signal by the input signal makes detection difficult It is advantageous filter or spectrally resolving CCD cameras and / or To use spectrometers as detectors.

Insbesondere um störende Einflüsse einer einzelnen Wellenlänge oder eines Wellenlängenbereichs zu vermeiden, kann die Ausgangsstrahlung und/oder die Eingangsstrahlung mittels unterschiedlicher, zueinander gechoppter Wellenlängen oder gechoppter Wellenlängenbereiche erfolgen. Zum Choppen kann beispielsweise eine rotierende Lochscheibe als Chopper dienen. Gemäß Lexikon der Optik, herausgegeben von Heinz Haferkorn, 1990, S.57 wird unter Chopper ein Lichtzerhacker, beispielsweise eine rotierende Loch- oder Schlitzscheibe oder Segmentscheibe verstanden, mit der ein Lichtstrahl periodisch unterbrochen und somit die Lichtamplitude moduliert wird. Hiermit sind Frequenzen im kHz-Bereich erreichbar. Mit Hilfe der gechoppten Wellenlängen kann die Nachweisempfindlichkeit deutlich erhöht werden. Um Fremdlicht noch weitergehend auszuschließen bzw. zu unterdrücken kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass das System in einem abgedunkelten Raum, beispielsweise in einer lichtdicht abgeschlossenen Kammer oder Einhausung betrieben wird. Durch diese Maßnahme können Störimpulse durch Tageslicht weitgehend ausgeschlossen werden.In particular in order to avoid interfering influences of a single wavelength or of a wavelength range, the output radiation and / or the input radiation can be effected by means of different, mutually chopped wavelengths or chopped wavelength ranges. For example, a rotating perforated disc can serve as a chopper for chopping. According to the Encyclopaedia of Optics, published by Heinz Haferkorn, 1990, p.57 Chopper is a Lichtzerhacker, such as a rotating hole or slotted disc or Segment disc understood, with a light beam is interrupted periodically and thus the light amplitude is modulated. This frequency can be reached in the kHz range. With the help of the chopped wavelengths, the detection sensitivity can be significantly increased. In order to further exclude or suppress extraneous light, it may be provided in a particularly preferred embodiment that the system is operated in a darkened room, for example in a light-tight sealed chamber or housing. By this measure glitches can be largely excluded by daylight.

Besonders bevorzugt wird das Erkennungs- und/oder Sortierverfahren so ausgelegt, dass es in ein bestehendes System, beispielsweise eine bereits bestehende Sortieranlage integriert werden kann. Hierdurch wird insbesondere Platz eingespart.Especially Preferably, the recognition and / or sorting method is designed to that it is in an existing system, such as an existing one Sorting system can be integrated. This will in particular Saved space.

Besonders vorteilhaft wird das Erkennen und/oder Sortieren der Glaskeramik automatisch vorgenommen. Zum schnellen Sortieren ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Auswertung des Wechselwirkungssignals und die Selektion der zugehörigen Glaskeramik oder des Recyclingglaskeramikstücks automatisch vorgenommen werden.Especially advantageous is the recognition and / or sorting of the glass ceramic automatically made. In particular, it is for fast sorting advantageous if the evaluation of the interaction signal and the selection of the associated glass ceramic or the recycled glass ceramic piece automatically be made.

Der genaue Ablauf des Erkennens und/oder Aussortierens von Glaskeramik für Recyclingzwecke ist im Rahmen der Erfindung dabei nicht besonders beschränkt. Das Erkennen und/oder Sortieren kann völlig beliebig erfolgen, beispielsweise in einem Massenstrom, umfassend Glas und Glaskeramik und/oder Glas- und Glaskeramikrecyclingstücke. Hierbei können die einzelnen Recyclingstücke vorteilhafterweise mit einem im wesentlichen einlagigen Stoffstrom in eine Erkennungs- und/oder Sortiereinheit geführt werden, wobei ein Förderband zum Einsatz kommen kann. Nach einer anderen Variante kann das Aussortieren der jeweiligen Recyclingstücke aus Glaskeramik auch mittels Druckluftimpulsen aus Druckluftdüsen erfolgen.Of the exact sequence of recognizing and / or sorting out glass ceramic for recycling purposes not particularly limited in the context of the invention. The Recognition and / or sorting can be done completely arbitrarily, for example in a mass flow comprising glass and glass ceramic and / or glass and glass ceramic recycling pieces. in this connection can the individual pieces of recycling advantageously with a substantially single-layer material flow are guided in a detection and / or sorting unit, wherein a conveyor belt can be used. According to another variant, the sorting can the respective recycling pieces made of glass ceramic also by means of compressed air pulses from compressed air nozzles.

Vorteilhafterweise kann jedes Einzelstück, auch kleine Einzelobjekte, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfasst, erkannt und demgemäß aussortiert werden. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren sehr gut zur Selektion von Glaskeramiken aus anderen Gläsern, wie zum Beispiel Float- bzw. Flaschengläsern.advantageously, can be any single piece, too small individual objects detected by the method according to the invention recognized and sorted out accordingly become. Thus, the inventive method is very well suited for the selection of Glass ceramics from other glasses, such as float or bottle glasses.

Neben dem Verfahren stellt die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Verfügung, mit der auf besonders einfache Art und Weise Glaskeramik oder Glaskeramikrecyclingstücke selektiert werden können. Insbesondere eignet sich die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Merkmale der Vorrichtung werden durch den Gegenstand von Anspruchs 15. gelöst. Die Unteransprüche betreffen jeweils vorteilhafte Weiterbildungen.Next In the method, the invention also provides a device with which selects glass-ceramic or glass-ceramic recycling pieces in a particularly simple manner can be. In particular, the device is suitable for carrying out the inventive method. The Features of the device are covered by the subject matter of claim 15. solved. The dependent claims each relate to advantageous developments.

Mit Hilfe von Detektionsmitteln für die beschriebenen Wechselwirkungseffekte ist es möglich, Glaskeramik anhand von ein oder mehreren Messmethoden eindeutig zu selektieren, d.h. auszusortieren.With Help of detection means for the interaction effects described, it is possible to glass-ceramic to select uniquely using one or more measuring methods, i.e. sort out.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Recycling von Glaskeramiken ist dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erkennung und/oder zur Sortierung von Glaskeramiken und/oder Glaskeramikrecyclingstücken vorgesehen sind, um zumindest eine physikalische Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung mit den kristallinen Teilchen der Glaskeramik zu detektieren, die nur bei Glaskeramik auftritt.The inventive device for the recycling of glass ceramics is characterized in that Means for the detection and / or sorting of glass ceramics and / or Recycling glass ceramic pieces are provided to at least one physical interaction of electromagnetic radiation or particle radiation with the crystalline particles of the glass-ceramic to be detected only at Glass ceramic occurs.

Eine erfindungsgemäß bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, die spektrale Charakteristik der hindurch getretenen Strahlung über jedem einzelnen Recyclingstück zu messen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird nicht die komplette gemessene Charakteristik ausgewertet, sondern lediglich das Flächenintegral unter dem erhaltenen Strahlungsspektrum in einem gewissen Spektralbereich.A according to the invention preferred Embodiment of the device provides the spectral characteristic measure the transmitted radiation over each individual piece of waste. In a particularly preferred embodiment, not the complete evaluated characteristic, but only the area integral below the received radiation spectrum in a certain spectral range.

Bei Auswahl von Frequenzen aus einem Strahlungsspektrum kann apparativ der Einsatz bestimmter Lampen, Monochromatoren oder Filtereinheiten mit jeweils zugeordneten Sensoren erfolgen. Es ist ebenfalls möglich, dass die Sensoren punktuell messen, d. h. dass hierfür Photosensoren eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden eindimensionale Zeilensensoren bzw. zweidimensionale bildgebende Sensoren zur Detektion der jeweiligen Intensität des Signals/der Signale verwendet.at Selection of frequencies from a radiation spectrum may be apparative the use of certain lamps, monochromators or filter units done with each associated sensors. It is also possible that measure the sensors selectively, d. H. that photosensors are used for this purpose. In a preferred embodiment be one-dimensional line sensors or two-dimensional imaging Sensors are used to detect the respective intensity of the signal (s).

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das gesamte Strahlungsspektrum vermessen wird, wozu ein Spektrumsanalysator eingesetzt wird. Die detektierte Strahlung weist bei der erfindungsgemäßen Lösung eine charakteristische spektrale Verteilung auf, die ausschließlich für Glaskeramik typisch ist.Especially It is advantageous if the entire radiation spectrum is measured becomes what a spectrum analyzer is used. The detected Radiation exhibits a characteristic in the solution according to the invention Spectral distribution, which is typical only for glass-ceramic.

Es besteht die Möglichkeit, beispielsweise anhand von Literaturdaten oder Voruntersuchungen, den Glaskeramik-Typ zu klassifizieren. Dabei kann die Strahlung kontinuierlich oder gepulst eingesetzt weden.It it is possible, For example, based on literature data or preliminary studies, the Classify glass ceramic type. The radiation can be continuous or used in a pulsed manner.

Die Auswahl bzw. die Selektion bzw. die Sortierung der untersuchten, vereinzelten Glaskeramik kann mittels Detektor und parallel controllergesteuerter Signalverarbeitung erfolgen, wobei das Auftreten definierter Signale und/oder deren Koinzidenz den Schritt der Selektion bzw. der Sortierung auslöst.The selection or the selection or the sorting of the investigated, isolated glass ceramic can be carried out by means of a detector and parallel controller-controlled signal processing, wherein the occurrence of defined signals and / or their coincidence the Step of selection or sorting triggers.

Die erkannte und sortierte Glaskeramik kann in üblicher Weise einem Recycling unterzogen und wieder verwendet werden.The recognized and sorted glass ceramic can be recycled in the usual way be subjected and reused.

Der Aufbau einer Sortieranlage, bei der das erfindungsgemäße Erkennungs- und Sortierverfahren für Glaskeramik eingesetzt wird, ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann auf einem Transportband eine Mischung aus einzelnen Glas und Glaskeramikstücken transportiert werden.Of the Construction of a sorting installation, in which the detection system according to the invention and sorting methods for Glass-ceramic is used is not particularly limited. To the Example can be a mixture of individual on a conveyor belt Glass and glass ceramic pieces be transported.

Beispielsweise können auf einem Förderband befindliche Mischungen aus Glas- und Glaskeramikstücken mittels elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung untersucht werden. Für jedes einzelne Glas- bzw. Glaskeramikstück kann dann bevorzugt ein Signal oder eine Signalgruppe aufgenommen und ausgewertet werden. Detektiert eine vorgesehene Auswerteeinheit aufgrund des aufgenommenen Signals eine Koinzidenz, beispielsweise ein dem Tydall-Effekt entsprechendes Signal, so wird das Förderband gestoppt und die Glaskeramik manuell entnommen oder ein Greifarm angesteuert, der das Glaskeramikstück vom Förderband entnimmt und einem Sortierbehälter zuführt. Auf diese Art und Weise ist sehr einfach eine Aussortierung von Glaskeramik aus einem beliebig zusammengesetzten Glas-/Glaskeramik-Mischstrom möglich.For example can on a conveyor belt located mixtures of glass and Ceramic pieces examined by means of electromagnetic radiation or particle radiation become. For each individual glass or glass ceramic piece can then preferably one Signal or a signal group are recorded and evaluated. Detects an intended evaluation unit based on the recorded Signal a coincidence, for example, a Tydall effect corresponding Signal, so will the conveyor belt stopped and the glass ceramic removed manually or a gripping arm controlled, which removes the glass ceramic piece from the conveyor belt and a sorting containers supplies. In this way it is very easy to sort out Glass ceramic from an arbitrarily assembled glass / glass ceramic mixed stream possible.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung können Sortieranlagen mit beliebigen Glas-/Glaskeramiksorten zum Aussortieren von Glaskeramik betrieben werden. Insbesondere ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beziehungsweise mit der erfindungsgemäßen Anlage möglich bei üblichen Glassortierstufen/Glassortieranlagen mit einem Strom aus Glas- und Glaskeramikteilchen im freien Fall oder beim Gleiten über eine schiefe Ebene, eine erfindungsgemäße Vorrichtung in eine konventionelle Anlage mit Farbsortierung zu integrieren, oder eine derartige Anlage umzurüsten. Statt oder zusätzlich zur Lichtquelle für die Farbsortierung von gefärbtem Glas, wie z. B. einer Leuchtstoffröhre, kann eine geeignete Strahlungsquelle, wie ein Laser, vorgesehen sein. Die Detektion kann über eine bereits vorhandene CCD-Kamera, die zur Farbsortierung eingesetzt wird, erfolgen, beispielsweise mit Hilfe von Filtern.With the method according to the invention or the device can Sorting systems with any type of glass / glass ceramic for sorting be operated by glass ceramic. In particular, it is with the method according to the invention or possible with the system according to the invention in conventional Glass sorting stages / glass sorting plants with a stream of glass and glass Glass ceramic particles in free fall or when sliding over one inclined plane, a device according to the invention in a conventional Integrate plant with color sorting, or such a facility convert. Instead or in addition to the light source for the color sorting of colored Glass, such as B. a fluorescent tube, a suitable radiation source, like a laser, be provided. The detection can via a Existing CCD camera used for color sorting is done, for example by means of filters.

Dies ist besonders von Bedeutung, wenn die Erfindung nicht in reinen Glassortierstufen oder -anlagen eingesetzt wird, sondern beispielsweise in Anlagen, in denen eine Vorsortierung in Glasrohstoffe noch nicht erfolgt ist, sondern auch andere Abfallstücke, wie Kunststoffe etc., zugeführt werden. Die charakteristischen Wechselwirkungen a) bis d) treten ausschließlich bei Glaskeramik auf, so dass andere Substanzen, wie Schmutz, Kitt oder Kleber, in der Regel nicht erfasst werden.This is particularly important if the invention is not pure Glass sorting stages or systems is used, but for example in plants in which a presorting in glass raw materials is not yet is done, but also other pieces of waste, such as plastics, etc., supplied become. The characteristic interactions a) to d) occur exclusively Glass ceramic on, so that other substances, such as dirt, putty or Glue, usually not covered.

Das Verfahren und die Vorrichtung lassen sich demnach einfach in bestehende Glassortieranlagen, beispielsweise Glassortieranlagen mit einer automatischen optischen oder optoelektronischen Farberkennung, integrieren.The Therefore, the method and the device can be easily integrated into existing ones Glass sorting systems, such as glass sorting with a automatic optical or optoelectronic color detection.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:The The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In this is shown in detail:

1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Einrichtung zum Erkennen und Sortieren von Glaskeramik zum Recycling; 1 shows an inventive embodiment of a device for detecting and sorting glass ceramic for recycling;

2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Einrichtung zum Erkennen und Sortieren von Glaskeramik zum Recycling; 2 shows a further embodiment according to the invention of a device for detecting and sorting glass ceramics for recycling;

3A und 3B zeigen das Verhalten eines Lichtstrahls bei Auftreffen und Hindurchtreten durch ein Glasstück und ein entsprechendes Spektrum; 3A and 3B show the behavior of a light beam as it hits and passes through a piece of glass and a corresponding spectrum;

4A und 4B zeigen die Beugungs/Interferenzerscheinung bei Auftreffen und Hindurchtreten eines Lichtstrahls durch ein Glaskeramikstück und das entsprechende Spektrum; 4A and 4B show the diffraction / interference phenomenon on impact and passage of a light beam through a glass ceramic piece and the corresponding spectrum;

5A und 5B zeigen die Streuung von Strahlung gemäß dem Tyndall-Effekt bei Auftreffen und Hindurchtreten eines Lichtstrahls durch ein Glaskeramikstück und das erhaltene Spektrum und 5A and 5B show the scattering of radiation according to the Tyndall effect upon impact and passage of a light beam through a glass ceramic piece and the obtained spectrum and

6A und 6B zeigen die Frequenzverdopplung an einem Glaskeramikstück und das erhaltene Spektrum. 6A and 6B show the frequency doubling on a glass ceramic piece and the spectrum obtained.

In den 1 und 2 ist der prinzipielle Aufbau einer Erkennungs- und Sortieranlage der Erfindung schematisch dargestellt, bei der Glaskeramik erkannt und aussortiert wird.In the 1 and 2 the basic structure of a detection and sorting system of the invention is shown schematically, is recognized and sorted out in the glass ceramic.

In 1 werden auf einem Transportband 1 die einzelnen Recyclingstücke 3 transportiert. Die Bestrahlung von durchlaufenden Glas/Glaskeramikstücken 3 mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung erfolgt durch eine Strahlungsquelle 5. Das charakteristische Signal (die Signale), das aus der Wechselwirkung mit den Teilchen eines Glaskeramikstücks resultiert, wird von einem Detektor 10 aufgenommen. Das Signal 12 kann einer Auswerteeinheit 20, beispielsweise einem Steuergerät, zugeführt werden. In Abhängigkeit vom aufgenommenen Signal 12 wird dann beispielsweise das Transportband 1 angesteuert. Wird festgestellt, dass ein oder mehrere Signale, einer Glaskeramik zugeordnet werden können, so wird beispielsweise ein Koinzidenzsignal gesetzt und das Förderband 1 angehalten. Das Glaskeramikstück 3 kann dann vom Förderband 1 entnommen und einem Sortierbehälter zugeführt werden. Auf diese Art und Weise bleibt auf dem Förderband 1 Glas zurück, das nachgeschaltet in sortenreines Glas einer Glassorte selektiert und wiederverwendet werden kann. Die sortierte Glaskaramik kann ebenfalls recycelt werden.In 1 be on a conveyor belt 1 the individual pieces of recycling 3 transported. The irradiation of continuous glass / glass ceramic pieces 3 with electromagnetic radiation or particle radiation takes place by a radiation source 5 , The characteristic signal (s) resulting from the interaction with the particles of a glass ceramic piece is obtained from a detector 10 added. The signal 12 can be an evaluation unit 20 , For example, a control unit, are supplied. Depending on the recorded signal 12 then, for example, the conveyor belt 1 driven. If it is found that one or more signals associated with a glass ceramic can, for example, a coincidence signal is set and the conveyor belt 1 stopped. The glass ceramic piece 3 can then from the conveyor belt 1 removed and fed to a sorting container. In this way remains on the conveyor belt 1 Glass back, which can be selected downstream and sorted glass of a glass type and reused. The assorted glassware can also be recycled.

Alternativ zum Zuführen mittels eines Transportbandes und Anhalten desselben zum Aussortieren wäre es auch möglich, einen frei fallenden Glasstrom vorzusehen und beispielsweise Düsen derart anzusteuern, dass durch einen Druckstoß aus dem Glas-/Glaskeramikstrom, der sich im freien Fall befindet, das entsprechende Glaskeramikstück 3 abgelenkt und einem Sortierbehälter zugeführt wird.As an alternative to feeding by means of a conveyor belt and stopping it for sorting out, it would also be possible to provide a free-falling glass stream and, for example, to control nozzles in such a way that the corresponding glass ceramic piece is produced by a pressure surge from the glass / glass-ceramic stream which is in free fall 3 deflected and fed to a sorting container.

Es wäre auch möglich die Glas-/Glakkeramikscherben zu vereinzeln und als Strom von Einzelscherben der Detektion zuzuführen und z. B. Klappen so anzusteuern, dass der Weg der Scherben selektiv geändert wird und damit die Scherben verschiedenen Gesamtheiten zugeführt werden.It would be too possible to separate the glass / Glakkeramikscherben and as a stream of Einzelscherben to feed the detection and Z. B. flaps so that the path of the broken pieces is selectively changed and so that the shards are fed to different entities.

Nach einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestrahlung von durchlaufenden Glas-/Glaskeramikstücken mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung durch eine Strahlungsquelle, wobei 2 verschiedene physikalische Wechselwirkungen der Teilchen mit der Strahlung detektiert werden.To a further modified embodiment of the invention takes place the irradiation of continuous glass / glass ceramic pieces with electromagnetic radiation or particle radiation by a radiation source, where 2 different physical interactions of the particles be detected with the radiation.

Die charakteristischen Signale, die aus den beiden Wechselwirkungen mit den Teilchen eines Glaskeramikstücks resultieren, werden, wie in 1 für eine Wechselwirkung gezeigt, von einem Detektor aufgenommen. Die beiden Signale können einer Auswerteeinheit, beispielsweise einem Steuergerät, zugeführt werden. In Abhängigkeit von den aufgenommenen Signalen wird dann beispielsweise das Transportband angesteuert. Wird festgestellt, dass die Signale, einer Glaskeramik zugeordnet werden können, so wird beispielsweise ein Koinzidenzsignal gesetzt und das Förderband angehalten. Das Glaskeramikstück kann dann vom Förderband entnommen und einem Sortierbehälter zugeführt werden. Auf diese Art und Weise bleibt auf dem Förderband Glas zurück, das nachgeschaltet in sortenreines Glas einer Glassorte selektiert und wiederverwendet werden kann. Die gesammelte Glaskeramik kann ebenfalls aufgearbeitet und wiederverwendet werden.The characteristic signals resulting from the two interactions with the particles of a glass ceramic piece become, as in 1 shown for an interaction, picked up by a detector. The two signals can be fed to an evaluation unit, for example a control unit. Depending on the recorded signals then, for example, the conveyor belt is controlled. If it is determined that the signals can be assigned to a glass ceramic, for example, a coincidence signal is set and the conveyor belt is stopped. The glass ceramic piece can then be removed from the conveyor belt and fed to a sorting container. In this way, glass remains behind on the conveyor belt, which downstream can be selected and reused in sorted glass of a glass type. The collected glass ceramic can also be worked up and reused.

Die Ausgabe eines Koinzidenzsignals ist nicht an die Detektion von zwei Signalen gebunden, auch andere Konstellationen, die ein Koinzidenzsignal und damit einen Sortiervorgang auslösen, sind denkbar, beispielsweise die Detektion von einer, zwei, drei oder vier Wechselwirkungen, ohne dass von der Erfindung abgewichen wird.The Output of a coincidence signal is not due to the detection of two Bound signals, including other constellations, a coincidence signal and thus trigger a sorting, are conceivable, for example the detection of one, two, three or four interactions, without deviating from the invention.

Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung ist in 2 dargestellt, wonach es sich um eine Glas-/Glaskeramiksortieranlage handelt, bei der die zu recycelnden Glas-/Glaskeramikstücke 303 über einen Trichter 304 auf eine Schüttgutbahn 305 gegeben werden. Die zu recycelnden Stücke 303 rutschen auf der Schüttgutbahn 305 bis zu einer Kante 310. Wenn die Stücke 303 über die Kante 310 der Schüttgutbahn 305 hinausgleiten, befinden sie sich nach der Kante 310 im freien Fall beispielsweise in einem sogenannten Glas-/Glaskeramikstrom 312. Die im Strom 312 befindlichen Glas-/Glaskeramik oder Recyclingglas-/Recyclingglaskeramikstücke werden mit einer Lichtquelle 350, beispielsweise einer Quecksliberlampe, bestrahlt. Je nachdem, ob Glaskeramikstücke vorliegen, treten die bezeichneten Effekte auf. Die Signale werden beispielsweise mittels einer im Durchlicht installierten CCD-Kamera 352 ortsaufgelöst detektiert. Wird eine erwartete Wechselwirkung für ein bestimmtes Recyclingstück aus dem Strom detektiert, so kann mittels beispielsweise eines Düsenbalkens 354, umfassend eine Vielzahl von in Reihe angeordneten Düsen 356 ortsaufgelöst eine dieser Düsen angesteuert werden und das entsprechende Glaskeramikrecyclingstück aus der Bahn abgelenkt werden, so dass es in einen bestimmten Sortierbehälter 330 für Glaskeramik fällt.Another alternative embodiment of the invention is in 2 represented, which is a glass / glass ceramic sorting, in which the glass / glass ceramic pieces to be recycled 303 over a funnel 304 on a bulk material train 305 are given. The pieces to be recycled 303 slip on the bulk material 305 up to an edge 310 , If the pieces 303 over the edge 310 the bulk material web 305 slide out, they are after the edge 310 in free fall, for example in a so-called glass / glass ceramic stream 312 , The in the stream 312 located glass / glass ceramic or recycled glass / recycled glass ceramic pieces with a light source 350 , For example, a mercury lamp, irradiated. Depending on whether there are glass ceramic pieces, the designated effects occur. The signals are, for example, by means of a CCD camera installed in transmitted light 352 detected in a spatially resolved manner. If an expected interaction for a particular piece of recycled material is detected from the stream, then by means of, for example, a nozzle bar 354 comprising a plurality of nozzles arranged in series 356 spatially resolved one of these nozzles are driven and the corresponding glass ceramic recycling piece are deflected from the web, so that it in a specific sorting container 330 for glass ceramic falls.

Der besondere Vorteil einer derartigen Vorrichtung ist, dass die erfindungsgemäße Glaskeramikerfassung zusätzlich zu anderen Erkennungssystemen für bestimmte Glasssorten, beispielsweise Farberkennungssystemen, angeordnet werden kann und auch eine Integration in bestehende Produkttrennanlagen beispielsweise Glassortierstufen mit Farbsortiereinrichtungen, möglich ist.Of the particular advantage of such a device is that the glass ceramic detection according to the invention additionally to other recognition systems for certain types of glass, such as color detection systems arranged and integration into existing product separation plants For example Glasortierstufen with Farbsortiereinrichtungen, is possible.

In 3A ist das Verhalten eines Lichtstrahls schematisch dargestellt, wenn, beispielsweise polychromatisches Licht einer Lampe, auf ein Glasstück auftrifft. Der Lichtstrahl tritt nahezu ungehindert hindurch und trifft auf den Detektor. Dieser detektiert ein Signal entsprechender Intensität, dargestellt in einem Spektrum in 3B, in dem die Intensität auf der y-Achse und der Ort auf der x-Achse aufgetragen sind. Es wird ein einziges Signal beobachtet.In 3A For example, the behavior of a light beam is shown schematically when, for example, polychromatic light from a lamp strikes a piece of glass. The light beam passes through almost unhindered and hits the detector. This detects a signal of corresponding intensity, shown in a spectrum in 3B in which the intensity is plotted on the y-axis and the location on the x-axis. A single signal is observed.

In 4A ist das Verhalten eines Lichtstrahls schematisch dargestellt, wenn beispielsweise polychromatisches Licht einer Lampe, auf ein Glaskeramikstück auftrifft. Es treten Beugungs- bzw. Interferenzerscheinungen auf, die vom Detektor erfasst werden. Es werden mehrere Signale erhalten, deren Anzahl und Intensität von der Größe und Kristallstruktur der kristallinen Teilchen in der Glaskeramik abhängt. Eine Signalgruppe ist beispielhaft in einem Spektrum in 4B dargestellt, in dem die Intensität wieder auf der y-Achse und der Ort auf der x-Achse aufgetragen sind.In 4A For example, the behavior of a light beam is shown schematically when, for example, polychromatic light from a lamp strikes a glass ceramic piece. There are diffraction or interference phenomena that are detected by the detector. Several signals are obtained, the number and intensity of which depends on the size and crystal structure of the crystalline particles in the glass-ceramic. A signal group is exemplary in a spectrum in 4B shown in which the intensity plotted again on the y-axis and the location on the x-axis.

Man erkennt sehr deutlich den großen Unterschied zwischen Glas und Glaskeramik anhand der völlig verschiedenen Signale, die eine eindeutige und damit zuverlässige Erkennung und Sortierung von Glaskeramik ermöglichen.you recognizes very clearly the big one Difference between glass and glass ceramic based on the completely different Signals that provide a clear and therefore reliable detection and sorting of glass ceramic.

In 5A ist der Tyndall-Effekt bei Hindurchtreten eines Lichtstrahls durch ein Glaskeramikstück dargestellt. Wenn der Lichtstrahl durch die Glaskeramik tritt, so wird der Gang der Lichtstrahlen sichtbar, da das Licht an den Teilchen gestreut wird. Dieser Effekt tritt immer dann auf, wenn die kristallinen Teilchen, wie im vorliegenden Fall einer Glaskeramik, kleiner als die Wellenlänge des hindurchgehenden Lichtstrahls sind. Die leuchtende Trübung durch diffuses Licht breitet sich kegelförmig im sog. Tyndall-Kegel aus. In 5B ist das Spektrum, in dem der Ort auf der x-Achse und die Intensität auf der y-Achse aufgetragen sind, wiedergegeben, wobei ein entsprechend breites Signal erhalten wird.In 5A the Tyndall effect is shown when a light beam passes through a piece of glass ceramic. As the light beam passes through the glass-ceramic, the passage of the light rays becomes visible as the light is scattered on the particles. This effect always occurs when the crystalline particles, as in the present case of a glass ceramic, are smaller than the wavelength of the light beam passing through. The luminous turbidity caused by diffused light spreads out conically in the so-called Tyndall cone. In 5B is the spectrum in which the location on the x-axis and the intensity plotted on the y-axis, reproduced, whereby a correspondingly wide signal is obtained.

Diese Erscheinung ist charakteristisch für inhomogene Medien, wie Glaskeramiken. Das Licht wird diffus gestreut und polarisiert. Ein derartiger Effekt kann bei Glas nicht beobachtet werden.These Appearance is characteristic of inhomogeneous media, such as glass-ceramics. The light is diffused and polarized. Such an effect can not be observed with glass.

6A zeigt schematisch die Frequenzverdopplung an einem Glaskeramikstück und 6B das erhaltene Spektrum. Bei Bestrahlung einer Glaskeramik mit einer Anregungsfrequenz f1, beispielsweise mit einem Laser einer bestimmten Frequenz, wird eine Abstrahlungsfrequenz f2 erhalten, deren Frequenz etwa doppelt so groß wie die Anregungsfrequenz f1 ist. Dieses Verhalten ist auch im Spektrum von 6B dargestellt, wie die Frequenz auf der x-Achse und die Intensität auf der y-Achse aufgetragen sind. Auch in diesem Fall ist eine eindeutige Erkennung von Glaskeramik gegenüber Glas, das kein derartiges Verhalten zeigt, gewährleistet. 6A schematically shows the frequency doubling on a glass ceramic piece and 6B the spectrum obtained. Upon irradiation of a glass ceramic with an excitation frequency f1, for example with a laser of a certain frequency, a radiation frequency f2 is obtained whose frequency is about twice as large as the excitation frequency f1. This behavior is also in the spectrum of 6B represented as the frequency on the x-axis and the intensity on the y-axis are plotted. Also in this case, a clear recognition of glass ceramic compared to glass, which does not show such behavior, guaranteed.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lehre sind außerordentlich vielfältig: Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung ermöglichen ein schnelles, eindeutiges und damit zuverlässiges Erkennen und/oder Sortieren von Glaskeramik zum Recycling aus einer für das bloße Auge ununterscheidbaren Mischung aus Glas und Glaskeramik, ohne einen hohen apparativen und sicherheitstechnischen Aufwand zu erfordern.The Advantages of the teaching of the invention are extraordinarily diverse: The method and apparatus of the invention allow a fast, clear and thus reliable recognition and / or sorting of glass-ceramic for recycling from a mixture indiscernible to the naked eye made of glass and glass ceramic, without a high technical and safety engineering To require effort.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung funktionieren eindeutig und zuverlässig, da die zugrunde liegenden Wechselwirkungseffekte, die zur Erkennung und zur Sortierung verwendet werden, nur bei Glaskeramik auftreten, aber nicht bei Glas.The inventive method and the device according to the invention work clearly and reliably, as the underlying interaction effects, which are used for detection and sorting, occur only with glass ceramic, but not with glass.

Da die gewählten charakteristischen Wechselwirkungen ausschließlich bei Glaskeramik auftreten, ist in einfacher Weise eine Zuordnung der Signale möglich. Die Intensität der erhaltenen Signale erlaubt neben zuverlässiger Funktion auch eine sehr kurze Erfassungs- bzw. Detektionszeit, so dass auch Bruchstücke einer Glaskeramik, die typischerweise mit hoher Geschwindigkeit durch Sortieranlagen laufen, erkannt werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können auch kleine Einzelobjekte erfasst, erkannt und demgemäß aussortiert werden.There the chosen ones characteristic interactions occur exclusively in glass-ceramic, is easy to assign the signals possible. The intensity The signals received not only reliable function but also a very short Detection or detection time, so that also fragments of a Glass-ceramic, which is typically high-speed Sorting systems are running, to be recognized. Due to the inventive design can Even small individual objects recorded, recognized and sorted out accordingly become.

Die erfindungsgemäße Lehre erfüllt die an sie gestellten Anforderungen hinsichtlich der Qualität und Geschwindigkeit in hohem Maße, so dass ein Einsatz in großtechnischem Maßstab möglich ist.The inventive teaching Fulfills the quality and speed requirements placed on them to a great extent, so that use in large-scale scale possible is.

Das Verfahren und die Vorrichtung lassen sich einfach in bestehende Glassortieranlagen, beispielsweise Glassortieranlagen mit einer automatischen optischen oder optoelektronischen Farberkennung, integrieren.The Method and device can be easily integrated into existing Glass sorting systems, such as glass sorting with a automatic optical or optoelectronic color detection.

Claims (23)

Verfahren zum Recycling von Glaskeramiken, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen und/oder Sortieren von Glaskeramiken zumindest eine physikalische Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung mit den kristallinen Teilchen der Glaskeramik detektiert wird, die nur bei Glaskeramik auftritt.Process for the recycling of glass ceramics, characterized in that at least one physical interaction of electromagnetic radiation or particle radiation with the crystalline particles of the glass ceramic is detected for the detection and / or sorting of glass ceramics, which occurs only in glass ceramics. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselwirkung mit der Strahlung durch die Größe und/oder Kristallstruktur der kristallinen Teilchen hervorgerufen wird.Method according to claim 1, characterized in that that the interaction with the radiation by the size and / or Crystal structure of the crystalline particles is caused. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass polychromatische, monochromatische und/oder polarisierte Strahlung eingesetzt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that polychromatic, monochromatic and / or polarized radiation is used. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als physikalische Wechselwirkung zumindest eine der Folgenden detektiert wird: a) Beugung und/oder Interferenz; b) Streuung und/oder Tyndall-Effekt; c) Frequenzverdoppelung und/oder d) Polarisationseffekte.Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that as a physical interaction at least one the following is detected: a) diffraction and / or interference; b) Scattering and / or Tyndall effect; c) Frequency doubling and / or d) Polarization effects. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Wechselwirkung a) unter Verwendung von polychromatischer elektromagnetischer Strahlung die wellenlängenabhängige Dispersion gemessen wird.Method according to claim 4, characterized in that that when interacting a) using polychromatic electromagnetic radiation, the wavelength-dependent dispersion is measured. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen und/oder Sortieren der Glaskeramik mit einer Kombination aus zwei oder mehr der Wechselwirkungen a) bis d) durchgeführt wird.Method according to at least one of the preceding claims 1 to 5, characterized gekennzeich net, that the detection and / or sorting of the glass-ceramic is carried out with a combination of two or more of the interactions a) to d). Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung durch eine oder mehrere Lampen und/oder einen oder mehrere Laser erzeugt wird.Method according to at least one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the radiation by one or several lamps and / or one or more lasers is generated. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein gepulster Laser eingesetzt wird.Method according to claim 7, characterized in that that a pulsed laser is used. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektieren des oder der Wechselwirkungseffekte mit einem oder mehreren optischen oder optoelektronischen Mitteln durchgeführt wird.Method according to at least one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that detecting the or Interaction effects with one or more optical or optoelectronic Means performed becomes. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als optische oder optoelektronische Mittel wellenlängen- und/oder intensitätssensitive Sensoren verwendet werden, insbesondere CCD-Kameras und/oder Spektrometer.Method according to claim 9, characterized in that that as optical or optoelectronic means wavelength and / or intensity-sensitive sensors be used, in particular CCD cameras and / or spectrometers. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaskeramik farblos, gefärbt, transparent, opak oder undurchsichtig eingesetzt wird.Method according to at least one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the glass ceramic colorless, colored, transparent, opaque or opaque. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen und/oder Sortieren der Glaskeramik automatisch vorgenommen wird.Method according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the detecting and / or sorting the glass ceramic is made automatically. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen und/oder Sortieren in einem Massenstrom, umfassend Glas und Glaskeramik und/oder Glas- und Glaskeramikrecyclingstücke mit einem im wesentlichen einlagigen Stoffstrom durchgeführt wird.Method according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the detecting and / or sorting in a mass flow, comprising glass and glass ceramic and / or glass and glass ceramic recycling pieces with a substantially single-layer material flow is performed. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sortieren der jeweiligen Glaskeramik und/oder Glaskeramikrecyclingstücke mittels Druckluftimpulsen durchgeführt wird.Method according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the sorting of the respective glass ceramic and / or glass ceramic recycling pieces is carried out by means of compressed air pulses. Vorrichtung zum Recycling von Glaskeramiken, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erkennung und/oder zur Sortierung von Glaskeramiken und/oder Glaskeramikrecyclingstücken vorgesehen sind, um zumindest eine physikalische Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung mit den kristallinen Teilchen der Glaskeramik zu detektieren, die nur bei Glaskeramik auftritt.Apparatus for recycling glass ceramics, characterized characterized in that means for detection and / or sorting glass-ceramic and / or glass-ceramic recycling pieces are provided, at least one physical interaction of electromagnetic Radiation or particle radiation with the crystalline particles of the To detect glass ceramic, which occurs only in glass ceramic. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Sortierung der jeweiligen Glaskeramik und/oder Glaskeramikrecyclingstücke wenigstens eine Druckluftdüse zum Sortieren des jeweiligen Glaskeramik und/oder Glaskeramikrecyclingstücks mittels Druckluftimpuls aufweisen.Device according to claim 15, characterized in that that the means for sorting the respective glass ceramic and / or Recycling glass ceramic pieces at least one compressed air nozzle for sorting the respective glass-ceramic and / or glass-ceramic recycling piece by means of Have compressed air pulse. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Zuführung von einem Massenstrom, umfassend Glas und Glaskeramik und/oder Glas- und Glaskeramikrecyclingstücke, mit einem im wesentlichen einlagigen Stoffstrom zu den Mitteln zur Erkennung und/oder Sortierung von Glaskeramik vorgesehen sind.Device according to at least one of claims 15 or 16, characterized in that means for supplying a mass flow, comprising glass and glass ceramic and / or glass and glass ceramic recycling pieces, with a substantially single-layer material flow to the means for detection and / or sorting of glass ceramic are provided. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Zuführung von einzelnen Stücken, umfassend Glas- und Glaskeramikrecyclingstücke, im freien Fall zu den Mitteln zur Erkennung und/oder Sortierung von Glaskeramik vorgesehen sind, wobei die Mittel zur Zuführung einen Trichter und eine Schüttgutrampe aufweisen.Device according to at least one of claims 15 or 16, characterized in that means for supplying individual pieces, comprising Glass and glass ceramic recycling pieces, in free fall to the means of detection and / or sorting are provided by glass ceramic, wherein the means for supplying a Funnel and a bulk material ramp exhibit. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere optische oder optoelektronische Sensorsysteme zur Detektion und Auswertung der von den einzelnen Glaskeramik- und/oder Glaskeramikrecyclinggstücken austretenden charakteristischen Strahlung vorgesehen sind.Device according to at least one of claims 15 to 18, characterized in that one or more optical or Optoelectronic sensor systems for the detection and evaluation of emerging from the individual glass-ceramic and / or glass-ceramic recycling pieces characteristic radiation are provided. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem eine ortsaufgelöste CCD-Kamera und/oder ein Spektrometer umfasst.Device according to claim 19, characterized in that that the sensor system is a spatially resolved CCD camera and / or a Spectrometer includes. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in bestehende Glassortieranlagen integriert ist.Device according to at least one of the preceding claims 15 to 20, characterized in that the device in existing Glass sorting systems is integrated. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Farbsortiereinrichtung umfasst.Device according to at least one of claims 15 to 21, characterized in that the device is a color sorting device includes. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbsortiereinrichtung auf einer automatischen optischen oder optoelektronischen Farberkennung beruht.Device according to claim 22, characterized in that that the color sorting on an automatic optical or optoelectronic color detection.
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