DE10322809A1

DE10322809A1 - Entfernung von Fremdkörpern insbesondere Steinen aus einer Gesamtheit von Feldrüchten

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Publication number: DE10322809A1
Application number: DE2003122809
Authority: DE
Original assignee: MKR KRAFT AUTOMATION und ENGIN; MKR KRAFT AUTOMATION und ENGINEERING GmbH
Current assignee: MKR KRAFT AUTOMATION und ENGIN; MKR KRAFT AUTOMATION und ENGINEERING GmbH
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-09

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Entfernung von Fremdkörpern insbesondere Steinen aus einer Gesamtheit von Feldfrüchten. Die Vorrichtung (1) weist erste Fördermittel (2, 3), zumindest ein Erkennungsmittel (4, 8) und ein Aussonderungsmittel (5) auf. Mittels der ersten Fördermittel (2, 3) sind die Feldfrüchte mit den Fremdkörpern, die die Erkennungsmittel (4, 8) durchlaufen, zu dem Aussonderungsmittel (5) förderbar. Mittels des Erkennungsmittels (4, 8) ist die Gesamtheit von Feldfrüchten in Gruppen auf Fremdkörper untersuchbar. Mittels des Aussonderungsmittels (5) ist eine Gruppe aus der Gesamtheit von Feldfrüchten, welche zumindest einen Fremdkörper enthält, aus der Gesamtheit aussonderbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Fremdkörpern, insbesondere Steinen, Scherben oder Metallteilen aus einer Gesamtheit von Feldfrüchten.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 44 29 868 A1 bekannt. Bei der in dieser Druckschrift beschriebenen Vorrichtung wird das unterschiedliche Raumgewicht der Fremdkörper und der Feldfrüchte ausgenutzt. Die Trennung wird mit Hilfe einer Flüssigkeit unter Ausnutzung der unterschiedlichen Auftriebskräfte durchgeführt, da sich die Trenngüter deutlich im Raumgewicht unterscheiden. Falls das spezifische Gewicht der Trennflüssigkeit nicht ausreicht, um den nötigen Auftrieb für die Feldfrüchte zu bewirken, kann man eine gegen die Sinkrichtung der Fremdkörper wirkende Strömung erzeugen, um die Auftriebkraft der Feldfrüchte zu erhöhen, damit sie sich schwimmend an der Oberfläche der Trennflüssigkeit sammeln. Bevorzugt wird Wasser als Trennflüssigkeit angewandt und die Strömung mit Hilfe eines Pump- beziehungsweise Schaufelrades erzeugt.

Das in der Erfindung beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung haben sich im Grunde für die Entfernung von Fremdkörpern aus Feldfrüchten bewährt. Nachteilig ist jedoch, dass insbesondere wegen der Trennflüssigkeit die Vorrichtung aufwendig vor Korrosion geschützt werden muss. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens ist, dass die Feldfrüchte, im Zuge des Verfahrens nass werden, was für die Weiterverarbeitung unerwünscht sein kann. Außerdem müssen bei der Benutzung des Verfahrens beziehungsweise der Vorrichtung die verwendeten Flüssigkeiten vorgehalten und entsorgt werden. Dieses erfordert insbesondere bei der Entsorgung gegebenenfalls besondere Maßnahmen, sofern die Trennflüssigkeit aufgrund von Verunreinigungen oder der Zusammensetzung der Trennflüssigkeit nicht in das normale Klärsystem gegeben werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von Fremdkörpern aus einer Gesamtheit von Feldfrüchten vorzuschlagen, bei der auf die Verwendung einer Trennflüssigkeit verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 17 gelöst.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist demgemäß erste Fördermittel, zumindest ein Erkennungsmittel und ein Aussonderungsmittel auf. Mittels der ersten Fördermittel sind die Feldfrüchte zusammen mit den Fremdkörpern durch die Erkennungsmittel hindurch zu dem Aussonderungsmittel förderbar. Mittels des Erkennungsmittels ist dann die Gesamtheit von Feldfrüchten in Gruppen auf Fremdkörper untersuchbar. Mittels des Aussonderungsmittels kann eine Gruppe aus der Gesamtheit von Feldfrüchten, welche zumindest einen Fremdkörper enthält, aus der Gesamtheit der Feldfrüchte ausgesondert werden.

Die Gesamtheit der Feldfrüchte wird mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Gruppen mittels zumindest eines Erkennungsmittels auf Fremdkörper untersucht. Eine Gruppe, in welcher ein oder mehrere Fremdkörper enthalten sind, wird dann mittels des Aussonderungsmittels der Gesamtheit entnommen.

Die ersten Fördermittel, das Erkennungsmittel und das Aussonderungsmittel können gemäß der Erfindung über ein Steuer- und/oder Regelmittel miteinander verknüpft sein. Sobald ein Erkennungsmittel einen Fremdkörper in einer Gruppe erkannt hat, kann das Erkennungsmittel dann dieses an das Steuer- beziehungsweise Regelmittel signalisieren, woraufhin das Steuer- beziehungsweise Regelmittel veranlasst, dass diese Gruppe aus der Gesamtheit von Feldfrüchten mittels des Aussonderungsmittels ausgesondert wird.

Das Erkennungsmittel kann gemäß der Erfindung eine Kamera für sichtbares Licht umfassen. Ebenso ist es möglich, dass ein Erkennungsmittel eine Kamera für Wärmestrahlung (zum Beispiel Infrarotlicht) umfasst.

Als weiteres oder alternatives Kriterium zur Unterscheidung von Feldfrüchten und Fremdkörpern kann der größere Feuchtigkeitsgehalt der Feldfrüchte dienen. Der Feuchtigkeitsgehalt der Feldfrüchte ist durch kapazitive Sensoren zumindest qualitativ erfassbar. Ein Verfahren kann nach der Vereinzelung eine Erfassung der Feldfrüchte bzw. der Fremdkörper über einen geeigneten Sensor (z.B. eine Lichtschranke) umfassen, der der Vorrichtung signalisiert, dass eine Feldfrucht oder ein Fremdkörper vorhanden ist. Dann kann über den kapazitiven Sensor die Abfrage erfolgen, ob es sich um eine Feldfrucht handelt oder nicht.

Eine vorteilhafte erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein Mittel zum Aufheizen der Gruppen von Feldfrüchten inklusive der Fremdkörper umfassen. Diese Mittel zum Aufheizen sind vorzugsweise in Förderrichtung vor dem Erkennungsmittel mit der Kamera für Wärmestrahlung angeordnet. Bei diesem Mittel kann es sich um einen Tunnel oder ein Röhre handeln, welche mit Heizelementen ausgerüstet ist, wobei eines der ersten Fördermittel durch den Tunnel oder die Röhre hindurchgeführt ist, so dass die auf diesem Fördermittel transportierten Feldfrüchte inklusive der Fremdkörper in dem Tunnel beziehungsweise der Röhre aufgeheizt werden, bevor sie in das Erkennungsmittel mit der Kamera für die Wärmestrahlung eingeführt werden.

Das Erkennungsmittel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weist vorzugsweise ein Abdeckelement, zum Beispiel eine Haube auf, mit welcher verhindert wird, dass Fremdlicht oder zu viel Fremdlicht die Untersuchung der Gruppen stört.

Die Kamera eines erfindungsgemäßen Erkennungsmittels ist dabei vorteilhaft in dem Abdeckelement angeordnet. Ferner kann das Erkennungsmittel Leuchten umfassen, die vorteilhaft in dem Abdeckmittel angeordnet sind. Ebenso können in dem Abdeckelement Heizungen vorgesehen sein.

Die ersten und alle weiteren Fördermittel können Förderbänder und/oder Förderrollen umfassen.

Das Aussonderungsmittel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann einen zum Aussondern einer Gruppe mit einem Fremdkörper schrägstellbaren Bereich umfassen. Der schrägstellbare Bereich kann dabei ein Fördermittel umfassen. Das Fördermittel ist vorzugsweise ein Förderband, wobei in Schrägstellung das abgesenkte Ende des Förderbandes in der Transportrichtung des Förderbands liegt. An das in Transportrichtung des Förderbands liegende Ende des Förderbandes kann in Horizontalstellung des Förderbands ein zweites Fördermittel angeschlossen werden, über welches Gruppen ohne Fremdkörper abgeführt werden können. In Schrägstellung des Förderbandes des Aussonderungsmittels kann sich an das abgesenkte Ende des Förderbands ein drittes Fördermittel anschließen, über welches die ausgesonderten Gruppen abgeführt werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung von Fremdkörpern umfasst folgende Schritte:
Die Gesamtheit der Feldfrüchte durchlaufen die Erkennungsmittel. Dabei wird die Gesamtheit der Feldfrüchte mit den Erkennungsmitteln gruppenweise auf Fremdkörper untersucht. Sobald die Erkennungsmittel zumindest einen Fremdkörper in einer Gruppe erkannt haben, wird diese Gruppe ausgesondert. Die übrigen Gruppen verbleiben stattdessen in der Gesamtheit.

Gemäß der Erfindung können die Gruppen der Feldfrüchte in den Erkennungsmitteln mit sichtbarem Licht oder mit Wärme bestrahlt werden. Vorteilhaft können die Bilder der Gruppen in den Erkennungsmitteln mit einer Kamera für sichbares Licht oder Wärmestrahlung erfasst werden. Die erfassten Bilder werden dann vorteilhaft rechnergestützt untersucht.

Nachdem mittels der Erkennungsmittel ein Fremdkörper in einer Gruppe erkannt wurde, wird ein Steuer- und/oder Regelungsmittel mit einem Signal beaufschlagt. Dabei kann dann, ausgelöst durch das Signal, unmittelbar nach dem Erkennen des ersten Fremdkörpers in einer Gruppe diese Gruppe in Richtung des Aussonderungsmittels transportiert werden.

Aus den ausgesonderten Gruppen können maschinell oder von Hand die Fremdkörper ausgesondert werden, worauf die Gruppe ohne die Fremdkörper der Gesamtheit wieder hinzugeführt wird.

Erfindungsgemäße Vorrichtungen und das erfindungsgemäße Verfahren werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mit Wärmestrahlung arbeitenden Erkennungsmitteln,
2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1,
3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit mit Wärmestrahlung und sichtbarem Licht arbeitenden Erkennungsmitteln in einer Seitenansicht und
4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 3.
Zunächst wird auf 1 und 2 Bezug genommen. Die in den 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung weist erste Fördermittel 2, 3 auf, welche auf Ständern 11 gelagert sind. Bei dem am Anfang der Förderstrecke liegenden Fördermittel 2 handelt es sich um ein Förderband 12, während das sich daran anschließende Fördermittel 3 Förderrollen 13 umfasst. An das Fördermittel 3 schließt sich ein Aussonderungsmittel 5 an.
Mittels der ersten Fördermittel 2, 3 können Feldfrüchte, von dem Anfang der Förderstrecke zu dem Aussonderungsmittel 16 transportiert werden. Dabei durchlaufen die Feldfrüchte ein Erkennungsmittel 8, welches im Bereich des zweiten Fördermittels angeordnet ist. Das Erkennungsmittel 8 umfasst dabei eine quaderförmige Haube 14, in welcher eine Kamera 20 angeordnet ist, welche Wärmestrahlung erfasst. Die Fördermittel 2, 3 sind so eingestellt, dass die Feldfrüchte in Gruppen durch das Erkennungsmittel 8 transportiert werden.
In dem Erkennungsmittel 8 werden diese Gruppen von Feldfrüchten daraufhin untersucht, ob Steine, Metallteile, Glasscherben oder andere Fremdkörper in der Gruppe von Feldfrüchten enthalten sind. Diese Fremdkörper weisen nämlich eine andere Wärmestrahlung auf als die Feldfrüchte. Sobald mittels der Kamera 20 des Erkennungsmittels ein Fremdkörper in einer Gruppe erkannt wird, wird diese Gruppe mittels des Aussonderungsmittels 5 ausgesondert.
Das Aussonderungsmittel wird durch ein einseitig absenkbares Förderband 16 gebildet. Dieses Förderband 16 ist im Bereich des entgegen der Transportrichtung liegenden Ende schwenkbar gelagert. Im mittleren Bereich des Förderbandes 16 ist es über eine Hubvorrichtung 17, vorteilhaft handelt es sich hierbei um einen Hubzylinder, um die Schwenkachse bewegbar. Die Hubvorrichtung 17 ist dabei so ausgewählt, dass das Förderband 16 eine horizontale Stellung und eine mit dem in Transportrichtung liegenden Ende in einer abgesenkten Stellung eingestellt werden kann.
Ist das Aussonderungsmittel 5 beziehungsweise das Förderband 16 des Aussonderungsmittels 5 in einer horizontalen Stellung, schließt sich an das Aussonderungsmittel 5 ein zweites Transportmittel 6 an. Dieses zweite Transportmittel 6 umfasst ebenfalls ein Förderband 18 und ist auf einem Ständer 11 gelagert. Befindet sich jedoch das Aussonderungsmittel 5 beziehungsweise das Förderband des Aussonderungsmittels 16 in der abgesenkten Stellung, schließt sich an das Aussonderungsmittel ein drittes Fördermittel 7 an, welches ein Förderband 19 umfasst.
Wird nun die Gruppe von Feldfrüchten, in welcher das Erkennungsmittel 8 einen Fremdkörper erkannt hat, zum Aussonderungsmittel 5 transportiert, wird mittels der Hubvorrichtung 17 das Förderband 16 des Aussonderungsmittels 5 abgesenkt. Die Gruppe von Feldfrüchten wird dann auf das Förderband 19 des dritten Fördermittels 7 transportiert. Verlässt hingegen eine Gruppe von Feldfrüchten das Erkennungsmittel 8, wobei durch das Erkennungsmittel 8 keine Fremdkörper erkannt wurden, verbleibt das Aussonderungsmittel 5 beziehungsweise das Förderband 16 des Aussonderungsmittels 5 in der horizontalen Lage und transportiert die über die Förderrollen 13 herangeführten Feldfrüchte mittels des Förderbandes 16 zu dem zweiten Fördermittel 6. Die Fördermittel 2, 3, 5, 6, 7, werden im Übrigen mittels der jeweils am dementsprechenden Fördermittel angebrachten Elektromotoren 21 angetrieben.
Im Bereich des dritten Fördermittels 7 kann eine Nachverlesung der ausgesonderten Gruppen durch eine Person P erfolgen. Die Person P sichtet dabei die mittels des Förderbandes 19 von dem Aussonderungsmittel 5 herangeführten Gruppen, die Fremdkörper enthalten. Sobald die Person P Fremdkörper erkennt, nimmt sie den Fremdkörper aus der Gruppe von Feldfrüchten heraus. Die verbleibenden Feldfrüchte können dann der ursprünglichen Gesamtheit von Feldfrüchten wieder hinzugefügt werden.
Die in den 3 und 4 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform durch ein zweites Erkennungsmittel 4. Dieses weist ebenfalls eine quaderförmige Haube 14 auf, in welcher eine Kamera 15 angebracht ist. Die Kamera 15 arbeitet im Bereich des sichtbaren Lichts und über ein Bildverarbeitungssystem des Erkennungsmittels 4 können ebenfalls Fremdkörper in der Gruppe von Feldfrüchten erkannt werden, welche sich zu dem Zeitpunkt in dem Bereich des Erkennungsmittels 4 befindet. Bei der Vorrichtung gemäß 3 und 4 ist das System zur Erkennung der Fremdkörper, welches die Erkennungsmittel 4 und 8 aufweist, redundant aufgebaut. Zum Einen ist eine zuverlässige Erkennung mittels eines Wärmebildes, welches von der Kamera 20 geliefert, wird möglich. Ebenso ist die Vorrichtung jedoch in der Lage, mittels des Erkennungsmittels 4 ein Bild im sichtbaren Bereich zu analysieren und die Gruppe von Feldfrüchten auf Fremdkörper zu untersuchen.

2, 3: Fördermittel
4: Erkennungsmittel
5: Aussonderungsmittel
6: zweites Fördermittel
7: drittes Fördermittel
8: Erkennungsmittel
11: Ständer
13: Förderrollen
14: Haube
15: Kamera
16: Förderband
17: Hubvorrichtung
18: Förderband
19: Förderband
20: Kamera
21: Elektromotoren

Claims

Vorrichtung (1) zur Entfernung von Fremdkörpern insbesondere Steinen aus einer Gesamtheit von Feldfrüchten: – die Vorrichtung (1) weist erste Fördermittel (2, 3), zumindest ein Erkennungsmittel (4, 8) und ein Aussonderungsmittel (5) auf; – mittels der ersten Fördermittel (2, 3) sind die Feldfrüchte mit den Fremdkörpern, die die Erkennungsmittel (4, 8) durchlaufen, zu dem Aussonderungsmittel (5) förderbar; – mittels des Erkennungsmittels (4, 8) ist die Gesamtheit von Feldfrüchten in Gruppen auf Fremdkörper untersuchbar; – mittels des Aussonderungsmittels (5) ist eine Gruppe aus der Gesamtheit von Feldfrüchten, welche zumindest einen Fremdkörper enthält, aus der Gesamtheit aussonderbar.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Fördermittel (2, 3), das Erkennungsmittel (4, 8) und das Aussonderungsmittel (5) über ein Steuer- und/oder Regelmittel miteinander verknüpft sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmittel (4) eine Kamera (5) für sichtbares Licht umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmittel (8) eine Kamera (20) für Wärmestrahlung umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmittel (8) kapazitive Sensoren umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Mittel zum Aufheizen der Gruppen umfasst.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Aufheizen in Förderrichtung vor dem Erkennungsmittel angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmittel (4) ein Abdeckelement, z. B. eine Haube (14) zur Verhinderung oder Reduzierung von Fremdlichteinfall während der Untersuchung der Gruppen umfasst.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (15, 20) in dem Abdeckelement (14) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsmittel (4, 8) Leuchten und/oder Heizungen umfassen.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchten und/oder die Heizungen in dem Abdeckmittel angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten oder weiteren Fördermittel (2, 3, 6, 7) Förderbänder (12, 18, 19) und/oder Förderrollen (13) umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussonderungsmittel (5) einen zum Aussondern einer Gruppe mit einem Fremdkörper schrägstellbaren Bereich umfasst.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der schrägstellbare Bereich ein Fördermittel (16) umfasst.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schrägstellung abgesenkte Ende des Förderbandes (16) in der Transportrichtung des Förderbandes (16) liegt.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das in Transportrichtung des Förderbandes (16) liegende Ende des Förderbandes (16) in Horizontalstellung des Förderbandes (16) zweite Fördermittel (6) anschließen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Schrägstellung des Förderbandes (16) des Aussonderungsmittels (5) an das abgesenkte Ende des Förderbandes (16) dritte Fördermittel (7) anschließen.
Verfahren zur Entfernung von Fremdkörpern insbesondere Steinen aus einer Gesamtheit von Feldfrüchten umfassend folgende Schritte: – die die Gesamtheit der Feldfrüchte durchlaufenden Erkennungsmittel (4, 8), – wobei die Gesamtheit der Feldfrüchte mit den Erkennungsmitteln (4, 8) gruppenweise auf Fremdkörper untersucht wird; – sobald die Erkennungsmittel (4, 8) zumindest einen Fremdkörper in einer Gruppe erkannt hat, wird diese Gruppe ausgesondert, – während die übrigen Gruppen in der Gesamtheit verbleiben.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen der Feldfrüchte in den Erkennungsmitteln (4, 8) mit sichtbarem Licht oder Wärme bestrahlt werden.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass Bilder der Gruppen in den Erkennungsmitteln (4, 8) mit einer Kamera (15, 20) für sichtbares Licht oder Wärmestrahlung erfasst werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Bilder rechnergestützt untersucht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmittel (4, 8), nachdem es einen Fremdkörper in einer Gruppe erkannt hat, die ein Steuer- und/oder Regelmittel mit einem Signal beaufschlagt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach dem Erkennen des ersten Fremdkörpers in einer Gruppe durch das Erkennungsmittel (4, 8) diese Gruppe in Richtung des Aussonderungsmittels (5) transportiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass aus den ausgesonderten Gruppen maschinell oder von Hand die Fremdkörper ausgesondert werden, worauf die Gruppe der Gesamtheit wieder hinzugefügt wird.