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Die
Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruch 1 sowie eine Sortiervorrichtung mit einer solchen Sensorvorrichtung
nach Anspruch 19.
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In
vielen Bereichen des Recycling ist eine automatisierte Sortierung
des als Fördergut
vorliegenden Recyclingmaterials erforderlich. Es sollen dabei nicht
nur möglichst
große
Fördergutmengen pro
Zeit verarbeitet werden, sondern die Sortierung soll auch mit großer Ausbeute
und geringer Fehlerquote erfolgen. Es kann sich bei dem Fördergut
z.B. um Altglas handeln, in dem sich noch Metallfraktionen befinden,
z.B. Kronkorken oder andere Flaschen- oder Glasverschlüsse. Es
kann sich bei dem Fördergut
z.B. auch um in einem Shredder zerkleinerte Altautos handeln mit
Fraktionen verschiedenster Metalle oder anderer Wertstoffe, die
einer Wiederverwertung zugänglich
gemacht werden sollen. Auch eine Sortierung von Müll wäre eine
mögliche
Anwendung, z.B. um eine Aluminium- Fraktion auszusortieren. Weiterhin kann
es sich auch um Fördergut
mit unterschiedlichen mineralogischen Fraktionen handeln, die unterschiedliche
elektromagnetische Eigenschaften haben und die zur weiteren Verarbeitung sortiert
werden sollen. Nicht abschließend
seien als Anwendungen auch noch erwähnt das Aussortieren von Metallrückständen in
Holzrecyclingfraktionen in der Faserplattenindustrie und das Auffinden
von Metallen in Lebensmittelströmen
in Schüttgutform.
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Es
sind im Stand der Technik verschiedene automatisierte Vorrichtungen
und Verfahren bekannt, die diese Sortieraufgaben übernehmen.
Die Vorrichtungen weisen dazu Sensoren auf, durch deren sensorisch überwachten
Bereich das Fördergut
bewegt wird. Die auszusortierenden Teile werden von den für die Sortierkriterien
geeignet ausgebildeten Sensoren erfasst, und mittels der Sensorinformationen
wird eine Trenneinrichtung angesteuert, um gezielt ein als auszusortierend
erkanntes Teil aus dem Fördergut herauszutrennen.
Bei Glas ist z.B. bekannt, eine Sortierung nach der Glasfarbe mit
optischen Sensoren vorzunehmen, die die Glasfarbe erkennen, und
z.B. Braunglas von Weiß-
und Grünglas
trennen.
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Es
sind insbesondere auch Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die
einzelne Fraktionen nach ihren unterscheidbaren elektromagnetischen
Eigenschaften trennen. Es wird dazu ein elektromagnetisches Wechselfeld
verwendet, durch das das Sortiergut bewegt wird. Eine Veränderung
des Wechselfeldes durch eines der Teile wird erkannt, und das Teil daraufhin
aussortiert. Eine solche Sortiervorrichtung mit einer gattungsgemäßen Sensorvorrichtung
offenbart die
EP 0
353 457 B1 . Die Frequenz des Wechselfeldes ist in weiten
Bereichen frei wählbar,
z.B. mit einer Frequenz zwischen 5 kHz und 2 MHz.
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Die
dort gezeigten Sensoren der Sensorvorrichtung bestehen aus zwei
gegensinnig gewickelten Detektorspulen, in denen ein externes Wechselfeld gleich
große, aber
gegensinnige Wechselspannungen induziert. Im ungestörten Zustand
heben sich die Wechselspannungen bei geeigneter Differenzbildung genau
zu Null auf. Wenn allerdings metallische Teile in den Meßbereich
der Detektorspulen gelangen, überlagert
sich dem homogenen Wechselfeld ein inhomogenes Feld, das vom Wechselfeld
in den Metallteilen induziert wird. Für die Sensoren stellt dies eine
Veränderung
des Wechselfeldes dar. Das zunächst
z.B. möglichst
homogen erzeugte Wechselfeld weist nun eine inhomogene Störung durch
ein induziertes Magnetfeld auf. In Konsequenz werden in den beiden
Detektorspulen eines Sensors nunmehr keine gleich großen, sich
aufhebenden Wechselspannungen mehr induziert, sondern bei Differenzbildung
ergibt sich ein signifikant von Null abweichender Signalwert.
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Die
Ortsauflösung
dieser Sensoren der gattungsgemäßen Sensorvorrichtung
ist durch die Größe der einzelnen
Sensoren bzw. durch die Größe der darin
enthaltenen Spulenpaare bestimmt. Auch die über die Sensoren gesteuerte
Trenneinrichtung, z.B. eine Reihenanordnung von Ausblasdüsen, kann
nur in dieser eingeschränkten
Ortsauflösung
angesteuert werden. Das ist insbesondere dann von Nachteil, wenn
die zu sortierenden Teile kleiner als die Sensoren sein können, z.B.
wenn das Fördergut
als Granulat mit geringer Korngröße vorliegt.
Es kann dann z.B. ein eng benachbart zu einem Metallteil liegendes Nichtmetall
versehentlich von der angesteuerten Ausblasdüse mit aussortiert werden.
Es entsteht eine unerwünschte Übersortierung.
Um eine höhere
Auflösung
zu erreichen, müssten
die Sensoren verkleinert werden. Das ist zum einen in der Herstellung aufwendig
und würde
die Sensoren dadurch verteuern. Zudem würde die Nachweisreichweite
der Sensoren mit zunehmender Miniaturisierung abnehmen, weil die
effektive Fläche
zur Messung sich ändernder elektromagnetischer
Feldlinien kleiner werden würde.
Weiterhin kann die gattungsgemäße Sensorvorrichtung
große
Metallteile, die sich über
mehrere benachbarte Sensoren erstrecken, nicht korrekt detektieren.
Unter ungünstigen
Umständen
werden die Ausblasdüsen
falsch oder gar nicht angesteuert.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf eine konstruktiv
einfache und kostengünstige
Art eine Sensorvorrichtung mit Sensoren höherer Auflösung zu schaffen, die zuverlässig Teile verschiedenster
Größe detektiert.
Weiterhin soll eine Sortiervorrichtung zur Verfügung gestellt werden, mit der
bessere und zuverlässigere
Sortierergebnisse erzielt werden können.
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Diese
Aufgabe wird mit einer gattungsgemäßen Sensorvorrichtung mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einer Sortiervorrichtung
nach Anspruch 19 gelöst.
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Danach
weist die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung
mehrere Sensoren auf, deren Detektorspulen paarweise so angeordnet
sind, dass ihre parallel zur Förderebene
stehenden Querschnittsflächen
gegeneinander verschobene Flächenschwerpunkte
haben, und die Verbindungslinie zwischen den Flächenschwerpunkten schräg zur Bewegungsrichtung
des Fördergutes
steht.
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Die
Detektorspulen können
dabei grundsätzlich
eine beliebige Form haben. Die Erfindung setzt nur voraus, dass
die beiden Detektorspulen eines Paares unterschiedlich auf das z.B.
von einem Metallteil gestörte
Wechselfeld reagieren. Weiterhin soll das Sensorsignal auch den
Ort der Überquerung
des Sensors feststellbar machen. Dies wird erreicht, indem sich
die Querschnittsflächen
der Detektorspulen eines Paares in einer parallel zur Förderebene
des Fördergutes
stehenden Ebene zumindest teilweise nicht überdecken, indem die Flächenschwerpunkte dieser
Querschnittsflächen
gegeneinander verschoben sind. Weiterhin soll die Verbindungslinie
zwischen diesen Flächenschwerpunkten
schräg
zur Bewegungsrichtung stehen. Mit diesem Symmetriebruch kann am
einfach auszuwer tenden Sensorsignal unterschieden werden, ob z.B.
ein Metallteil links oder rechts von der Sensormitte den Sensor überquert.
Würde die
Verbindungslinie beispielsweise parallel zur Bewegungsrichtung stehen,
würde ein
links von der Sensormitte den Sensor überquerendes Teil nicht von
einem rechts von der Sensormitte den Sensor überquerenden Teil unterschieden
werden können.
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Man
stelle sich zur Veranschaulichung zwei identische kreisförmige Planarspulen
als Detektorspulenpaar vor, deren Flächenvektoren senkrecht zur
Förderebene
ausgerichtet sind. Nach der Erfindung sind die beiden Kreisflächenmittelpunkte
der Detektorspulen beabstandet voneinander angeordnet und die Verbindungslinie
steht schräg
zur Bewegungsrichtung, so dass die beiden Spulen nicht in ihren
kreisförmigen
Querschnittsflächen übereinanderliegen,
sondern sowohl in Bewegungsrichtung als auch quer dazu versetzt
zueinander angeordnet sind.
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Es
wird mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
mit Vorteil erreicht, daß ein
Teil, das aufgrund seiner Materialeigenschaft das Wechselfeld verändert, also
z.B. als Reaktion auf das Wechselfeld ein sekundäres magnetisches Wechselfeld
ausbildet oder z.B. von Hause aus ein Permanentmagnetfeld besitzt,
und das an dem Sensor vorbeibewegt wird, in zeitlicher Abfolge zunächst die
in Bewegungsrichtung weiter vorne angeordnete Detektorspule beeinflußt. In diese
Spule wird zuerst eine sich bei geeigneter Differenzbildung nicht
weghebende Spannung induziert. Erst danach kommt die in Bewegungsrichtung
dahinter angeordnete Detektorspule in den Einfluß der Feldinhomogenität. Das geeignet
gebildete Differenzsignal des Detektorspulenpaares spiegelt diese
Information wieder.
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Die
Ausbildung der Fördereinrichtung
ist im Rahmen der Erfindung weitgehend beliebig. Die Sensorvorrichtung
kann z.B. auch an einer Fallstrecke angeordnet sein, die sich z.B.
einer Fördereinrichtung
wie einem Förderband
oder einer Rutsche anschließt.
Die Bewegungsrichtung und die Orientierung der Förderebene ändern sich in diesem Spezialfall
auf dem Fallweg des Fördergutteiles.
Weitere denkbare Fördereinrichtungen
sind im Stand der Technik bekannt.
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Es
ist möglich,
daß ein
Sensor mehrere Detektorspulenpaare aufweist, z.B. vier Detektorspulen. Im
nachfolgenden wird aber zur Vereinfachung der Erläuterungen
und ohne Beschränkung
der Allgemeinheit von einem Detektorspulenpaar pro Sensor ausgegangen.
Ein Detektorspulenpaar pro Sensor wird im übrigen auch als bevorzugte
Ausführungsform
angesehen, weil damit alle erforderlichen Information gewonnen werden
können.
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Wie
bereits eingangs ausgeführt,
kann die Form der Detektorspulen beliebig gewählt werden. Die Detektorspulen
eines Sensors können
z.B. auch eine unterschiedliche Form, Größe oder Orientierung im Raum
haben. Wenn der Sensor z.B. aufgrund solcher Formunterschiede im
ungestörten
Wechselfeld ein Differenzsignal signifikant abweichend von Null zeigen
sollte, kann z.B. elektronisch ein Nullabgleich hergestellt werden,
um die Empfindlichkeit zu optimieren. Auch Inhomogenitäten des
ungestörten Wechselfeldes
ließen
sich so abgleichen, wenn auch mit Aufwand. Mit Vorteil werden allerdings
die Merkmale des Anspruch 2 vorgeschlagen. Bei im wesentlichen spiegelsymmetrischer
Ausbildung des Detektorspulenpaares ist die induktive Kopplung an
das Wechselfeld für
beide Detektorspulen weitgehend identisch. Beide Spulen sind einem
gleichen magnetischen Gesamtfluß ausgesetzt,
vorausgesetzt das Wechselfeld ist näherungsweise homogen aus Sicht der
Detektorspulen. Daher wird sich bei der geeignet gewählten, dass
heißt
die Vorzeichen der Detektorspulenspannungen berücksichtigenden Differenzbildung
automatisch näherungsweise
ein Nullabgleich einstellen.
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Bevorzugt
wird vor der Auswertung zunächst aus
den beiden Detektorspulenspannungen paarweise ein Gesamtsignal erzeugt,
das negative und positive Werte annehmen kann. Es wird dazu z.B.
ein Messverstärker üblicher
Bauart verwendet. Die Auswertung erfolgt dann am so erzeugten Gesamtsignal des
Sensors.
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Es
kann z.B. aus der zeitlichen Länge
der positiven, d.h. mitphasigen, und negativen, d.h. gegenphasigen,
Signalanteile des Gesamtsignals und der evtll. dazwischenliegenden
Verweilzeit bei großen Teilen
auf die Zeit geschlossen werden, die das detektierte Teil benötigte, um
den Sensor bzw. die einzelnen Detektorspulen zu überqueren. Diese Zeit ist bei
zentraler Überquerung
größer als
bei Überquerung
am Rand des Sensors. Aufgrund der Schrägstellung kann weiterhin eindeutig
unterschieden werden, ob das Teil links oder rechts von der Sensormitte den
Sensor überquert
hat. Zusätzlich
zu der zeitlichen Länge
des positiven bzw. negativen Signalanteils, die bei Schrägstellung
z.B. unterschiedlich sein kann, hängt auch die Lage des Nulldurchgangs
vom Ort der Überquerung über dem
Sensor ab. Auch daraus kann errechnet werden, an welcher Stelle
der Sensor überquert
wurde.
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Erfindungsgemäß- kann
also aus der Auswertung der Durchlaufzeiten eines Fördergutteiles
für die
eine und/oder die andere der Detektorspulen eines Paares, ggf. verknüpft mit
der Lage des Nulldurchgangs und unter Kenntnis der Schrägstellung, der
Ort des Durchgangs sehr genau bestimmt werden. Es ist dadurch eine
Auflösung
unterhalb der Breite des Sensors bzw. des Spulenpaares möglich. Die
Auflösung
ist nunmehr nicht mehr durch die Sensor- bzw. Spulengröße bestimmt,
sondern im wesentlichen durch die Genauigkeit der Schrägstellung,
die Genauigkeit der Messung der Sensorsignale und der Genauigkeit
der Auswertung des zeitlichen Verlaufs. Auf diese Weise kann mit
Sensoren ansonsten gleicher Baugröße eine mehrfach höhere Ortsauflösung erreicht
werden, und es können
z.B. mehrere auf die Sensorbreite verteilte und dem Sensor örtlich zugeordnete
Ausblasdüsen
aufgrund der Information lediglich eines Sensors ortsgenau angesteuert
werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Insbesondere
ist es mit den erfindungsgemäßen Sensoren
bei entsprechender Ausbildung der Auswerteinrichtung möglich, eine
Abbildung zumindest der Kontur des Teiles zu erhalten, das die Sensorvorrichtung überquert.
Die Sensoren sprechen nämlich
besonders empfindlich auf das Ein- bzw. Auslaufen eines Teiles in
bzw. aus den Sensorbereich an, während
z.B. der Sensor bei vollständiger Abdeckung
im wesentlichen kein von Null abweichendes Signal mehr liefert.
Bei zeitlicher Verfolgung der Entwicklung des Sensorsignales und
durch Anwendung aus anderen Bereichen bekannter Interpolationsverfahren
und Plausibilitätsprüfungen kann
ein detailliertes Abbild des detektierten Teiles gewonnen werden.
Mit Vorteil werden daher die Merkmale des Anspruch 17 vorgeschlagen.
Die Auswertung des zeitlichen Verlaufs der Signale mehrerer benachbarter
Sensoren vermag ein relativ detailliertes Bild der Form und der
Größe des detektierten
Teiles zu liefern. Es kann so z.B. zuverlässig erkannt werden, ob ein
großer,
flächiger
Gegenstand die Sensorvorrichtung überstreicht, oder z.B. eine
langer, dünner
Gegenstand. Dies birgt erhebliche Vorteile gegenüber der bisher üblichen
einzelsensororientierten Auswertung. Basierend auf diesen bildhaften
Informationen können
nämlich
z.B. eine geeignete oder eine Mehrzahl geeignet positionierter Ausblasdüsen angesteuert
werden, um z.B. einen Gegenstand nicht an dessen Rand anzublasen,
wodurch das Teil im wesentlichen nur in Drehung versetzt würde, sondern
um auf den geometrischen Schwerpunkt des Teils einzuwirken. Durch
geeignet steuerbare Ausbildung der Ausblasdüsen kann z.B. auch der Ausblasimpuls
an die Teilgröße angepaßt werden,
also z.B. Anwendung eines starken Ausblasimpulses für große Teile
und eines kleineren Ausblasimpulses für kleine Teile. Es läßt sich
dadurch der Energieaufwand minimieren.
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Die
Sensoren könnten
z.B. in beliebiger Verteilung in der Sensorvorrichtung angeordnet
sein. Für die
Auswertung und die Ansteuerung der zugeordneten Trenneinrichtung
ist dies aber nachteilig. Mit Vorteil sind nach Anspruch 3 die Sensoren
der Sensorvorrichtung deshalb in einer Zeile angeordnet, die senkrecht
zur Bewegungsrichtung des vorbeibewegten Fördergutstromes steht. Dadurch
ist die Laufzeit der Teile vom Sensor bis zum Wirkbereich der Trenneinrichtung
für alle
Sensoren in der Zeile gleich und die Steuerung der Trenneinrichtung
vereinfacht sich.
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Die
Detektorspulen könnten
z.B. als Kreisspulen mit versetzten Schwerpunkten ausgebildet sein.
Es könnten
z.B. mehrere Detektorspulenpaare pro Sensor vorgesehen sein. Nach
Anspruch 4 weist jeder Sensor jedoch nur zwei Detektorspulen auf,
die mit Vorteil D-förmig
gewickelt und voneinander beabstandet angeordnet sind. Die beiden
Spulen eines Paares können
z.B. gegensinnig gewickelt sein, ein Abgleich kann aber auch mit
dem Meßverstärker erfolgen.
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Das
Wechselfeld könnte
z.B. erzeugt werden von einer sich über alle Sensoren erstreckenden
Erregerspule. In der Regel liegt dann allerdings kein räumlich sehr
homogenes Feld vor, so daß sich
die in den Detektorspulen eines Paares induzierten Spannungen nur
unzulänglich
aufheben. Weiterhin werden z.B. Fe-Materialien oder andere magnetisierbare Materialien
in einem größeren, mehrere
Sensoren umfassenden Wechselfeld zu erheblichen Feldlinieneinschnürungen führen, die
an benachbarten, aber nicht überquerten
Detektorspulenpaaren ebenfalls Signale erzeugen. Die Querempfindlichkeit
wird dadurch für
manche Anwendungen inakzeptabel. Vorteilhaft ist daher nach Anspruch
5 jedem Sensor eine Erregerspule zugeordnet. Insbesondere mit den weiteren
vorteilhaften Merkmalen der Ansprüche 6 und 7 kann so eine Verbesserung
der Feldhomogenität über die
Sensorspulen hinweg erhalten werden.
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Dem
gleichen Ziel dienen die vorteilhaften Merkmale des Anspruch 8.
Bei Anordnung aller Spulen in derselben Ebene verringern sind mögliche störende Einflüsse durch
Sensorspulen benachbarter Sensoren.
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Die
erfindungsgemäße Sensorvorrichtung könnte z.B.
aus einer geeigneten Anzahl einzelner Sensoren zusammengesetzt sein.
Nach Anspruch 9 ist aber mit Vorteil vorgesehen, daß mehrere
Sensoren zusammengefasst auf einer Feinleiter-Platine angeordnet sind. Beim Layout
der Platine können
die Spulen sehr genau entworfen werden, und auch die Fertigung kann
mit hoher Präzision
erfolgen. Die Verwendung von Platinen erlaubt eine exakte und schnelle
Positionierung der Sensoren in der Sensorvorrichtung. Die Sensorvorrichtung
kann z.B. aus einer einzigen, alle Sensoren tragenden Platine aufgebaut
sind. Sie kann aber auch aus mehreren kleineren Sensorplatinen zusammengesetzt
sein. Ein Vorteil bei der Verwendung von kleineren Sensorplatinen besteht
darin, daß variable
Breiten des Fördergutstromes
bzw. der Fördereinrichtung
abgedeckt werden können
durch Hinzufügung
weiterer Sensorplatinen. Eine Sensorplatine kann z.B. eine lineare
Anordnung von fünf
Sensoren aufweisen. Mit acht Platinen, die z.B. in einem gemeinsamen
Gehäuse
untergebracht werden, kann so z.B. eine Sensorvorrichtung mit einem
Sensorarray aus zwei Zeilen mit jeweils zwanzig Sensoren aufgebaut
werden. Weiterhin erlaubt die Verwendung kleinerer Sensorplatinen z.B.
einen modularen Aufbau, die einzelnen Platinen könnten z.B. modular betrieben
und ausgewertet werden. Ein weiterer Vorteil der Platinen ergibt
sich aus der Möglichkeit,
die Spulen, also sowohl die Erreger- als auch die Detektorspulen,
in moderner Feinleitertechnik und damit sehr hoher geometrischer
Genauigkeit herzustellen.
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Störende Wechselwirkung
zwischen den Spulen benachbarter Sensoren lassen sich mit den vorteilhaften
Merkmalen des Anspruch 10 weiter verringern. Die Erregerspulen werden
frequenz- und phasengleich betrieben, z.B. in einem zwi schen 5 kHz
und 1 MHz gewählten
Bereich. Es ist dadurch z.B. gewährleistet,
dass kein Übersprechen
zwischen benachbarten Sensoren festgestellt wird, unter anderem
auch weil jeder Sensor weitgehend gleichwirkende Sensornachbarn
hat, deren Einfluß sich
wegen der paarweisen Anordnung der Detektorspulen in Summe im wesentlichen
aufheben kann. Weniger Umgebungsstörungen bedeutet gleichzeitig verbesserte
Messgenauigkeit und höhere
Sensorempfindlichkeit.
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Mit
den Merkmalen des Anspruch 13 wird eine mögliche Störung durch benachbarte Sensoren weiter
verringert. Jeder Sensor sieht links und rechts neben sich, möglicherweise
auch vor oder hinter sich, eine identische Nachbarschaft. Punktsymmetrie an
jedem Sensormittelpunkt wäre
aus mathematischer Sicht optimal. Der Idealsymmetrie kommt man mit
den Merkmalen des Anspruch 13 nahe.
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Um über die
gesamte Breite der Sensorvorrichtung eine möglichst lückenlose Erfassung z.B. von
Metallteilen zu gewährleisten,
könnten
die Sensoren z.B. so dicht wie möglich
angeordnet werden. Vorteilhaft sind die Sensoren aber nach Anspruch
11 in mehreren gegeneinander versetzten Zeilen angeordnet, z.B.
auf Lücke
stehend. Mehrere Zeilen von Sensoren können auch vorteilhaft dazu
verwendet werden, Ergebnisse der Sensoren in der einen Zeile auf
Fehler zu prüfen
durch Abgleich mit Ergebnissen der Sensoren in einer zweiten Zeile.
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Die
Reichweite und Empfindlichkeit der Sensoren kann gesteigert werden,
indem gemäß Anspruch
12 die Detektorspulen und/oder die Erregerspulen einen Kern aufweisen,
z.B. einen Ferritkern oder einen Kern aus anderem geeignetem Material.
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Kritisch
können
die Randbereiche der Sensorvorrichtung sein, weil die ganz außen angeordneten
Sensoren nur noch auf einer ihrer Seiten einen benachbarten Sensor
haben, der Störeinfluß sich also
aus Symmetriegründen
nicht aufheben kann. Mit den vorteilhaften Merkmalen des Anspruch
14 wird allerdings erreicht, dass der außen in der Zeile liegende Sensor
gleichwohl annähernd
gleichen Nachbarschaftseinflüssen
ausgesetzt ist, weil daneben noch eine sensorleere Erregerspule
angeordnet wird. Man könnte
in diese Randerregerspule auch einen weiteren Sensor einbauen, der
z.B. nicht zur Auswertung verwendet wird. Der Störeinfluß benachbarter Erregerspulen
ist wesentlich höher
als der benachbarter Detektorspulen. Der Mehraufwand stünde insofern
in keinem günstigen
Verhältnis
zur zusätzlich erreichten
Störeinflußverminderung.
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Es
erweist sich als vorteilhaft, den Winkel zwischen der Bewegungsrichtung
des Fördergutes und
der Verbindungslinie der Flächenschwerpunkte bzw.
der Symmetrieebene der Detektorspulen eines Paares zwischen 30° und 60° zu wählen, insbesondere
die Schrägstellung
mit 45° zu
wählen.
Wenn dieser Winkel sehr klein gewählt würde, wenn also die erste Detektorspule
in Bewegungsrichtung nahezu komplett vor der zweiten Detektorspule
liegt, kann nur schwer unterschieden werden, ob das detektierte Teil
links oder rechts von der Sensormitte den Sensor überquert
hat. Diese Unterscheidung ist gar nicht möglich, wenn die Symmetrieebene
exakt senkrecht zur Bewegungsrichtung steht. Für den anderen Extremfall, dass
nämlich
die Symmetrieebene parallel zur Bewegungsrichtung steht kann der
Sensor große oder
mittig über
den Sensor laufende Fördergutteilchen
nur sehr schlecht detektieren, weil in beiden Detektorspulen im
wesentlichen gleiche Spannungen induziert werden, die sich etwa
zu Null aufheben können.
Eine örtliche
Auflösung
unterhalb der Sensorbreite gelingt bei den bevorzugten 45° in optimaler Weise.
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Die
Frequenz des Wechselfeldes kann in weiten Grenzen gewählt werden.
Es kann z.B. ein monofrequentes Feld gewählt werden. Bevorzugt ist aber
die Einrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes
zur Erzeugung eines multifrequenten Wechselfeldes ausgebildet ist.
Das Wechselfeld stellt dann also eine Überlagerung mehrerer Felder
unterschiedlicher Frequenz dar. Es können z.B. mehrere diskrete
Frequenzen oder z.B. ein Frequenzband verwendet sein. Durch die
Verwendung eines solche frequenzgemischten Wechselfeldes wird sichergestellt,
daß unabhängig von
Fördergutteilgröße und Fördergutteilmaterial
stets eine zuverlässige
Detektion erfolgt. Als Grundregel kann nämlich festgestellt werden,
daß zur
Detektion kleiner filigraner Teile, z.B. von Drähten, höhere Frequenzen vorteilhaft
sind, z.B. zwischen 150 und 500 kHz, während die Detektion insbesondere
von Eisenteilen bevorzugt mit niedrigeren Frequenzen gelingt, z.B.
kleiner 20 kHz. Zur Erzeugung solcher frequenzgemischten Felder
werden die Erregerspulen mit entsprechenden Signalen beaufschlagt.
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Die
Vorteile der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung
nach Anspruch 19 resultieren aus den vorteilhaften Merkmalen der
verwendeten Sensorvorrichtung. Die Merkmale der Ansprüche 20 bis
22 betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert werden,
die in den Figuren schematisch und prinzipienhaft dargestellt sind.
Gleiche Bezugszeichen stehen dabei für gleiche Teile. Es zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung
in Seitenansicht,
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2a, 2b eine
Prinzipskizze zur Funktionsweise eines Ausführungsbeispieles eines Sensors
der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung (2a)
mit mehreren Signalverläufen
des vom Sensor gelieferten Signals (2b),
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3 eine
Prinzipdarstellung einer möglichen
Schaltungsanordnung für
das Ausführungsbeispiel
eines Sensors nach 2a, und
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4 einen
Ausschnitt in Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung
in prinzipienhafter Darstellung.
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1 zeigt
in zeichnerisch stark vereinfachter Form den prinzipiellen Aufbau
einer Sortiervorrichtung 10 zur Aussortierung einer metallischen Fraktion 15, 15', 15'' aus einem Fördergutstrom 13. Ein
Transportband 12, das in nicht gezeigter Weise mit Fördergut 13 beschickt
wird, z.B. über
eine vorgeschaltete Rutsche, die wiederum z.B. von einem Fördergutvorrat
beschickt wird, transportiert Fördergut 13 mit
gleichmäßiger Geschwindigkeit über eine
unterhalb des Bandes 12 angeordnete Sensorvorrichtung 14 hinweg.
Details zu der Sensorvorrichtung 14 werden anhand der 2-4 später noch
erläutert
werden.
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Das
Fördergut 13 besteht
aus einer metallischen Fraktion 15 und nichtmetallischen
Fördergutteilen 16.
Im dargestellten Beispiel weisen die einzelnen Teile des Fördergutes
erhebliche Größenunterschiede
auf. In alternativen Ausführungsformen könnte z.B.
auch ein Siebschritt vorgeschaltet werden oder das Fördergut
durch eine geeignete Aufbereitung bereits im wesentlichen in einheitlicher
Größe vorliegen.
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Die
Sensorvorrichtung 14 ist über einen Datenbus 18 an
eine Auswert- und Steuereinrichtung 20 angeschlossen. Die
Aufgabe dieser Auswert- und Steuereinrichtung 20 besteht
darin, die von der Sensorvorrichtung 14 gelieferten Sensordaten
darauf hin auszuwerten, ob ein auszusortierendes Teil den von Sensorvorrichtung
erfaßten
Sensorbereich passiert. Weiterhin ist dann geeignet zeitverzögert die
Trenneinrichtung 22 auszusteuern, so daß ein detektiertes Metallteil 15' aussortiert
wird. Die Auswert- und Steuereinrichtung 20 kann z.B. auch
in die Sensorvorrichtung 14 integriert werden.
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Im
gezeigten Beispiel besteht die Trenneinrichtung 22 aus
einer Ausblasdüse 24,
die unterhalb des Förderbandes 12 an
eine Fallstrecke angeordnet ist. Vom Förderband 12 herabfallende
Fördergutteile 15' können von
der Ausblasdüse 24 angeblasen
werden, um einem quer beschleunigenden Impuls auf das Fördergutteil
auszuüben
und es von der ungestörten
Bewegungsbahn auf eine andere, z.B. weiterreichende Flugparabel
abzulenken. Die Ausblasdüse 24 ist
von einem Ventil 26 beherrscht, z.B. von einem Magnetventil.
Die Ansteuerung des Ventils erfolgt über Steuerleitungen 28 von
der Auswert- und Steuereinrichtung 20. Das Ventil 26 ist
einen Druckluftschlauch 32 beherrschend ausgebildet, welcher Druckluft
aus einem Druckluftspeicher 34 zu der Ausblasdüse 24 führt. Durch
zeitgenaue und kurzzeitige Öffnung
des Ventils 26 wird ein an der Düse 24 vorbeifallendes
Fördergutteilchen 15' mit einem Blasimpuls
beaufschlagt, so daß es
von seiner ungestörten Fallbahn
abgelenkt wird und über
eine Trennkante 36 hinwegfliegt, um von einem weiteren
Förderband 40 wegtransportiert
zu werden, z.B. zu einer weiteren Bearbeitung oder zu einer weiteren
Sortierstufe. Auf diesem abtransportierenden Förderband 40 sind nur noch
aussortierte Metallteile 15'' anzutreffen.
Die Ausblasdüsen 24 können z.B.
so ausgebildet und angesteuert sein, daß die Intensität des Ausblasimpulse
den gerade auszusortierenden Teilen angepaßt wählbar ist.
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Nicht
auszusortierende Fördergutteile 13' fallen ungestört auf ein
drittes Förderband 42,
das diese um die Metallfraktion verminderte Fördergutfraktion z.B. ebenfalls
zu einer weiteren Bearbeitung oder Sortierung transportiert.
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Das
Förderband 12 weist
eine gewisse Förderbreite
auf, und die Fördergutteile 13 werden über diese
Breite verteilt über
die Sensorvorrichtung 14 hinwegbewegt.
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Daher
erstreckt sich auch die Sensorvorrichtung 14 über die
Breite des Förderbandes 12.
Innerhalb der Sensorvorrichtung 14 sind über dessen
Breite verteilt mehrere Sensoren 100 angeordnet, so daß die Breitenlage
eines Metallteiles 15 auf dem Förderband 12 feststellbar
ist. Entsprechend weist die Trenneinrichtung 22 mehrere
in einer Reihe quer zur Fallrichtung angeordnete Ausblasdüsen 24 auf,
die die Fallwegbreite geeignet abdeckend angeordnet sind.
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Die
Auswert- und Steuereinrichtung 20 ist ausgebildet, diejenige
oder diejenigen mehreren Ausblasdüsen 24 anzusteuern,
die der Lage des Sensors oder der Sensoren in der Sensorvorrichtung 14 zuzuordnen
sind, die ein Fördergutteil 15 detektiert
haben. Weiterhin berücksichtigt
die Auswert- und Sensoreinrichtung 20 die Laufzeit eines
Teilchens von der Sensoranordnung 14 bis zu Ausblasposition, also
bis zum Erreichen des Wirkbereiches der Ausblasdüsen 24. Es kann dazu
z.B. eine mit der Auswert- und Steuereinrichtung 20 kommunizierend
verbundene Meßeinrichtung
zum Erfassen der Bandgeschwindigkeit vorgesehen sein. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel
ist dazu an der Umlenkrolle 27 des Förderbandes 12 ein
Winkelgeber 29 angeordnet, der die momentane Drehzahl der
Umlenkrolle mißt,
aus der sich die Förderbandgeschwindigkeit
ergibt. Die Auswert- und Steuereinrichtung 20 berechnet
mit dieser Momentangeschwindigkeit den korrekten Zeitpunkt für das Auslösen der
Ausblasdüse 24.
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Es
sind weitere alternative Ausgestaltungen dieses Ausführungsbeispieles
einer Sortiervorrichtung 10 denkbar. So könnten z.B.
die Förderbänder 12, 40 und 42 einzeln
oder alle durch Transportrutschen oder andere Fördermittel ersetzt sein, statt
der Förderbänder 40 und 42 können auch
Container vorgesehen sein. Die Ausblasdüsen 24 könnten auch oberhalb
eines Fallweges angeordnet sein, um eine Ablenkung der auszusortierenden
Fraktion 15', 15'' vom freien Fallweg weg nach unten
zu bewirken. Die Trennkante 36 wäre dann an anderer Position
anzuordnen, sie könnte
auch ganz weggelassen werden, wenn auch ohne sie eine zu verlässige Auftrennung
in einzelne Fraktionen gewährleistet
ist. Weiterhin ist es möglich,
zusätzliche
Sensoren z.B. zur Beobachtung der Fallstrecke des Fördergutes 13 vorzusehen,
um z.B. die von der Sensoranordnung 14 detektierten Metallteile 13' zusätzlich z.B.
optisch zu erfassen, um die Ausblasdüsen 24 zeitlich noch
exakter anzusteuern.
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2a und 2b zeigen
in einer prinzipienhaften Darstellung die Funktionsweise eines aus einer
Erregerspule 102 und zwei gegensinnig gewickelten Detektorspulen 104, 106 bestehenden
Sensors 100. Im gezeigten Beispiel weisen alle Spulen 102, 104, 106 zwei
Wicklungen auf. Die Wicklungszahl kann aber beliebig anders gewählt werden,
wobei die Detektorspulen 104 und 106 die gleiche
Wicklungszahl haben sollten. Nicht gezeigt sind die elektrischen
Leitungen, über
die diese Spulen 102, 104, 106 strombeaufschlagt
werden. Die den Spulen 102, 104, 106 zugeordneten
Kontaktflächen
sind mit den Bezugszeichen 112, 114 und 116 bezeichnet.
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Die
beiden Detektorspulen 104 und 106 sind als Spulenpaar
konzentrisch von der Erregerspule 102 umgeben, welche der
Erzeugung eines Wechselfeldes dient. Durch dieses Wechselfeld werden
in Metallteile 15A, 15B, 15C Magnetfelder
induziert, die in den Wirkbereich des Wechselfeldes und des Sensors 100 eintreten.
Die Erregerspule 102 wird dazu mit einer hochfrequenten
Wechselspannung beaufschlagt, sie erzeugt also ein elektromagnetisches Wechselfeld
mit gleicher Frequenz. Typische Frequenzen können z.B. im kHz-Bereich liegen.
Es können
auch Frequenzgemische verwendet werden.
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Fördergutteile 13 aus
einem nichtleitenden Material zeigen keine Wechselwirkung mit dem Wechselfeld.
Demgegenüber
wird in leitenden Fördergutteilen 15A, 15B und 15C ein
elektromagnetisches Wechselfeld nach typischer, materialentsprechender Übertragungsfunktion
induziert.
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Die
beiden Detektorspulen 104 und 106 sind spiegelsymmetrisch
zu einer Spiegelebene 115 angeordnet. Diese Spiegelebene 115 steht
schräg
zu der Bewegungsrichtung 116 der Fördergutteile 15A, 15B, 15C.
Im gezeigten Beispiel beträgt
der zwischen der Bewegungsrichtung 116 und der Spiegelebene 115 eingeschlossene
Winkel 45°.
Der Flächenschwerpunkt
M der Detektorspule 104 und der Flachenschwerpunkt M' der Detektorspule 106 sind durch
eine gedachte Verbindungslinie L verbunden, die aufgrund der 45° Schrägstellung
senkrecht zur Spiegelebene orientiert ist.
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In 2b sind
drei Signalverläufe
A, B, C des vom Sensor 100 gelieferten Signals zu den drei Metallteilen 15A, 15B, 15C dargestellt,
wobei diese drei Teile den Sensor 100 an unterschiedlichen
Stellen passieren. Teil 15A überquert den Sensor 100 mittig,
während
die Teile 15B und 15C den Sensor 100 weiter
außen überqueren,
im Fall von Teil 15C nur noch am äußeren Rand.
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Verfolgt
man die Bewegungsbahn 116 des Teils 15A, so überquert
es zunächst
die in Bewegungsrichtung 116 weiter vorne liegende Detektorspule 104.
Wie aus dem oberen Signalverlauf A der 2b ersichtlich,
führt dies
zu einem Signalanstieg, d.h. die mitphasig messbare Differenzspannung
zwischen den beiden Detektorspulen 104 und 106 nimmt zu,
weil die in Bewegungsrichtung 116 weiter hinten liegende
Detektorspule 106 noch nicht von dem in Metallteil 15A induzierten
Wechselfeld beeinflußt
ist. Ohne Einschränkung
der Allgemeinheit sei dabei angenommen, daß die Detektorspule 104 einen
positiven Signalanteil liefert, während Detektorspule 106 einen
negativen Signalanteil liefert. Unter dieser Annahme steigt das
Gesamtsignal A an, sobald das Metallteil 15A in den Detektionsbereich
der Detektorspule 104 eindringt. Das Signal A erreicht
dann einen konstanten Wert und fällt
dann nach einer gewissen Zeit, die der Dauer der Überquerung
der Detektorspule 104 entspricht, wieder ab, um nach einem
Nulldurch gang, der dem Überqueren
der Symmetrieebene 115 durch das Metallteil 15A entspricht,
in den negativen Bereich zu gehen. Hier dominiert das negative Signal
der Detektorspule 106. Nach Verlassen des Wirkbereiches
der Detektorspule 106 fällt
das Signal A wieder auf Null ab.
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Die
zu den Metallteilen 15B und 15C gezeigten Signalverläufe B und
C ergeben sich aus den gleichen Überlegungen.
Metallteil 15B erreicht zeitlich etwas später als
Teil 15A den Einflußbereich
der Detektorspule 104. Die Überquerungsdauer für Detektorspule 104 ist
auch kürzer
als für
Metallteil 15A, und die Symmetrieebene 115 wird
früher
erreicht, so daß auch
der Nulldurchgang zeitlich früher
auftritt. Der negative Teil des Gesamtsignals B ist zeitlich länger, weil
das Metallteil 15B einen längeren Weg über die Detektorspule 106 hinweg
zurückzulegen
hat. Nachdem Metallteilchen 15B auch die zweite Detektorspule 106 vollständig überquert
hat, fällt
auch hier das Signal B wieder auf Null ab, wobei Metallteil 15B den
Sensorbereich in kürzerer
Zeit verläßt als Metallteil 15A.
Deshalb ist Signal B auch zeitlich kürzer als Signal A.
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Für Metallteil 15C liegt
der Sonderfall vor, daß die
Detektorspule 104 gar nicht überquert wird. Daher zeigt
die mit B bezeichnete Signalkurve keinen positiven Gesamtsignalanteil.
Es fehlt daher auch an einem Nulldurchgang. Sobald Metallteil 15C die
Detektorspule 106 erreicht, geht das Gesamtsignal in den
negativen Signalbereich. Das Metallteil 15C verläßt nach
relativ kurzer Zeit Detektorspule 106, so daß auch die
negative Gesamtsignaldauer kürzer
ist als bei den zu den Metallteilen 15A und 15B gezeigten
Signalverläufen
A und B.
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Die
parallel zur Bewegungsrichtung 116 dargestellten Strichpunktlinien
entsprechen Positionen dem Sensor 100 zugeordneter Ausblasdüsen 24,
die in 1 dargestellt waren. Über die Breite des Sensors 100 verteilt
befinden sich sieben dieser Ausblasdüsen 24, wobei die
beiden ganz außen
Liegenden teilweise die sem Sensor 100 zugeordnet sind,
teilweise aber auch dem linken bzw. rechten Nachbarsensor.
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3 zeigt
in einem Blockdiagramm eine mögliche
Beschaltung eines Sensors 100, wobei die Schaltung nur
exemplarischen Charakter hat und insbesondere bei Verwendung mehrerer
Sensoren 100 davon abweichend ausgebildet aussieht. Es
können dann
z.B. ADC-Ketten oder Multiplexer, eine Zeilenlogik und Parallelrechner
verwendet werden. Die Architektur der Auswertelektronik ist weitgehend
frei wählbar
und unberührt
vom Sensoraufbau. Solche Schaltungen sind auch allgemein aus dem
Stand der Technik bekannt, so daß darauf nachfolgend nicht weiter
einzugehen ist.
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Die
Steuerung könnte
z.B. über
einen üblichen
Rechner mit geeigneten Schnittstellen zur Kommunikation mit dem
Sensor 100, dem Winkelgeber 27 und den Ausblasdüsen 24 erfolgen.
Allerdings werden die von den Sensoren erzeugten Datenmengen so
erheblich sein, daß Rechner
und Schnittstellen an ihre Leistungsgrenzen stoßen. Im hier gezeigten Beispiel
wird die Ansteuerung, Versorgung und Signalauswertung des Sensors 100 daher
von einem integrierten leistungsfähigen Mikrocontroller (μC) 302 übernommen.
Dieser Mikrocontroller 302 kann zusätzlich auch die Steuerung der
Ausblasdüsen 24 übernehmen,
uns steht dazu über
eine Schnittstelle und eine Busleitung 303 mit den zu schaltenden
Ventilen 26 in Verbindung. Eine Mikrocontroller-Lösung stellt
aber nur eine von mehreren Möglichkeiten
dar.
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Die
Erregerspule 102 wird von einem Leistungsverstärker 305 mit
einer geeigneten hochfrequenten Wechselspannung beaufschlagt, um
ein Wechselfeld zu erzeugen. Es kann auch eine frequenzgemischte
Wechselspannung auf die Erregerspule gegeben werden. Der Leistungsverstärker 305 wiederum
wird gespeist von einem vorgeschalteten Digital-Analog-Konverter
(DAC) 307, welcher wiederum vom Mikrocontroller 302 angesteuert
ist.
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Auf
der Signalseite wird das an den Detektorspulen 104 und 106 abgreifbare
Wechselspannungssignal in einen Meßverstärker 309 eingespeist,
der als Differenzverstärker
ausgebildet ist, und ein analoges Wechselsignal an einen Analog-Digital-Konverter
(ADC) 311 liefert, über
den das Signal des Meßverstärkers 309 wiederum
zurück
zum Mikrocontroller 302 gelangt. Dort oder in einer weiteren
Rechnereinrichtung wird das Signal z.B. wie oben zu 2b geschildert
ausgewertet.
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Die
Aufgaben des Mikrocontrollers 302 ließen sich durch geeignete Ausbildung
auch auf die Auswertung und Gesamtsteuerung der Sortiervorrichtung 10 erweitern,
und kann z.B. als digitale Hardware und Firmware in die Sensorvorrichtung 14 integriert
sein. Wegen der parallelen Anforderung gleicher Echtzeitmathematik
für die
mehreren Sensoren 100 und die davon erzeugten Datenströme ist die Verwendung
von Parallelrechenwerken und digitalen Signalprozessoren vorteilbringend.
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4 zeigt
in Draufsicht einen Ausschnitt aus einer Sensorvorrichtung 14 mit
zwei Zeilen von Sensoren 100, die dem in 2a gezeigten
Ausführungsbeispiel
entsprechen. Dabei sind diese Sensoren 100 gruppenweise
auf einer Platine 402 angeordnet. Ohne Einschränkung der
Allgemeinheit können z.B.
jeweils fünf
Sensoren 100 pro Platine 402 vorgesehen sein.
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Die
Sensoren 100 stehen innerhalb der Zeilen in gleichen Abständen, die
Sensoren 100 der einen Zeile stehen dabei auf Lücke zu den
Sensoren 100 der anderen Zeile. Alle Sensoren 100 zeigen
die gleiche Schrägstellung
der Symmetrieebene 115 relativ zur Bewegungsrichtung 116,
die hier der Richtung der strichpunk tierten Linien entspricht, die,
wie auch schon in 2a, die örtliche Anordnung der Ausblasdüsen V1-V20
(24) darstellen, die in Abhängigkeit
der Sensorsignale zum Ausblasen eines detektierten Metallteiles 15 angesteuert
werden.
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Die
Abstände
zwischen den Sensoren 100 innerhalb einer Zeile sind kleiner
als der Durchmesser der Detektorspulen 104, 106,
so daß sich
aufgrund der versetzten Anordnung der beiden Reihen eine Überdeckung
in der Breite ergibt. Ein Metallteil, das z.B. entlang derjenigen
Bewegungsbahn läuft, die
dem Ausblasventil V5 zugeordnet werden kann, überstreicht sowohl Sensor 100' als auch Sensor 100''. Bei der Auswertung der Sensorsignale
dieser beiden Sensoren kann die Auswert- und Steuereinrichtung 20 also
z.B. einen Abgleich dahingehend vornehmen, ob die Detektion eines
Metallteiles durch Sensor 100' an einem bestimmten Ort übereinstimmt mit
der zeitlich versetzt erfolgenden Detektionsmeldung des Sensors 100''. Weiterhin kann bei einer solchen
Anordnung eine Plausibilitätsprüfung an
Teilen durch geführt
werden, die breiter als der Ventilabstand sind. So kann z.B. ein
Teil, das die Ventillinie V1 und V2 überdeckt, in seiner Kontur
errechnet werden: der erste Sensor 100 der oberen Zeile
reagiert mit gleichlanger positiver und negativer Signalzeit. Das Überstreichen
in Höhe
der Linie V2 könnte
von dem ersten Sensor 100 nicht gemessen werden. Da aber der
erste Sensor 100'' der unteren
Zeile nun und ausschließlich
mit einem positiven Signal reagiert, muss das Teil entlang der Linien
V1 und V2 die Sensoren 100 und 100'' überquert
haben. Ist das Teil noch größer, also überstreicht
es die Sensoren 100 und 100'' z.B.
entlang der Linien V1, V2 und V3, so reagiert der erste Sensor 100'' der unteren Zeile mit einem langen
positiven Signal und einem kurzen negativen. Es kann also gefolgert
werden, dass die Sensoren über die
Breite der Linien V1, V2 und V3 überstrichen
worden sind. Es läßt sich
nach diesem Prinzip nahezu jede erdenkliche Teilebreite interpolieren,
die größer als
die Sensoren selbst ist.
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Die
erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 10 gestattet
eine hochauflösende
Ortung elektromagnetisch detektierbarer Teile, die über die
Sensorvorrichtung 14 hinwegbewegt werden. Durch geeignete Auswertung
der Sensorsignale, z.B. durch der Signale mehrerer benachbarter
Sensoren oder gar aller Sensoren und durch Hinzunahme von Interpolationsverfahren
nach dem eben geschilderten Prinzip, kann ein vollständiges Bild
der detektierten Teile erhalten werden. Die exemplarisch gezeigte
Sensorvorrichtung 14 funktioniert zuverlässig für einen
sehr breiten Größenbereich
der zu detektierenden Teile, also sowohl bei Teilen, die kleiner
als der Durchmesser der Sensoren 100 sind, als auch bei
Teilen, die über
mehrere Sensoren 100 gleichzeitig hinweglaufen.
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Die
sich nach 4 ergebende Verbesserung der
Auflösung
gegenüber
dem gattungsgemäßen Stand
der Technik um den Faktor 5 wird schon mit einfachen Mitteln
erreicht. Bei Anwendung von mehr Rechen- und Auswerteleistung, gegebenenfalls auch
bei Verwendung weiterer Sensoren, kann die Auflösung ohne großen Aufwand
weiter verfeinert werden. Auflösungssteigerungen
um einen Faktor 10 wurden problemlos erreicht.